加布里爾一級胺合成,是使用酞醯亞胺鉀(琥珀醯亞胺,鄰二苯甲醯亞胺)將鹵代烷轉換成一級胺的反應。名稱取自德國化學家西格蒙德·加布里爾。[1][2][3][4]
傳統加布里爾合成
![Thumb](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Gabriel_Synthesis_Scheme.png/640px-Gabriel_Synthesis_Scheme.png)
鄰苯二甲醯亞胺的鈉鹽或鉀鹽與一級鹵代烷發生親核取代反應(構型翻轉),生成烷基鄰苯二甲醯亞胺。二級鹵代烷無法行此反應。由於鄰苯二甲醯亞胺的氮上只有一個氫原子,只能引入一個烷基,故該反應是製取較純淨的一級胺的常用方法。
反應最後用酸處理,使一級胺以成鹽的形式純化。[5]若水解很困難,可以用肼的水溶液或乙醇溶液逆流反應(Ing-Manske法),使取代酞醯亞胺肼解,產生鄰苯二甲醯肼沉澱和一級胺。以上的兩種處理方法都有不足,水解法產率低且會伴隨副產物的生成,而肼解法中分離鄰苯二甲醯肼十分麻煩(鄰苯二甲醯肼因為水溶性非常好,若產生的胺酯溶性好則非常容易水洗除去,其收率通常可以達到80%以上)。因此還有其他使胺自鄰苯二甲醯亞胺解離的方法。[6]
用加布里爾合成製取胺基酸時,如果直接用α-鹵代酸,則醯亞胺鹽會與羧酸反應,生成相應的羧酸鹽。因此可以用α-鹵代酯作原料,將羧基保護,等反應後水解時,酯比醯胺更容易水解,羧基也就自然游離出來。
機理
![Thumb](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8f/Gabriel_synthesis_mechanism.png/640px-Gabriel_synthesis_mechanism.png)
第一步是胺基鉀鹽對於鹵代烴的烷基化過程,這個過程是一個SN2反應。第二步,是N-烷基化合物的肼解反應:首先是肼對於羰基的親核加成,然後是開環和質子轉移,接著是分子內的SNAc反應和質子轉移,最後是斷開了四面體中間態而最終形成的一級胺以及副產物-鄰苯二甲醯肼。 [7]
加布里爾替代試劑
現在已經發展了很多能夠替代鄰苯二甲醯亞胺鹽的試劑。比如說,糖精鈉鹽就是從電性來講非常類似於鄰苯二甲醯亞胺鹽的試劑。它的一些優勢在於:對於有些底物來講,它的脫保護更加容易,而對於二級鹵代烴來說,它的反應活性更佳,能夠補充鄰苯二甲醯亞胺對於二級胺合成的不足。[8]
參見
外部連結
- 反應機理: gif動畫 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
參考文獻
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