Poglavlje 21: Amini i derivati
Lekovi, amino kiseline, peptidi, proteini, alkaloidi, različiti industrijski materijali
Fluoxetin (Prozak)
O
F
F F
Polipeptid
Hemijski fakultet
Amfetamin Meskalin Epinefrin (Adrenalin)
Alkaloidi (amini-prirodni proizvodi)
HO
OH
HOH NHCH3
H2C
H2N
H
CH3
H3CO
OCH3
OCH3
NH2
Hemijski fakultet
• Primarni amini
• Sekundarni amini
• Tercijarni amini
Nomenklatura: Alkanamini
N-alkil, kao kod amida
Hemijski fakultet
Kao supstituent: amino-
Trivijalno ime: Alkilamini
4-(2-Aminoetil)benzoeva kiselina
HOOC
NH2
Hemijski fakultet
Fizičke osobine Tetraedarska struktura
Bazno
Ea = 5-7 kcal mol-1
Inverzija
Hemijski fakultet
Racemizacija hiralnih amina
Amonijum-soli imaju stabilnu konfiguraciju
NH3C
C6H5CH2CH3
NH3C C6H5
CH2CH3
CH2Cl
NH3C C6H5
CH2CH3
H2C
NH3C C6H5
CH2CH3
H2C
+
Cl: :
::
-
Cl: :
::
-+
+
+
+
Razdvajanje frakcionom kristalizacijom soli koje sadrže optički aktivan anjon Centar hiralnosti atom azota
Hemijski fakultet
Baznost-Nukleofilnost
RNH2
: HCl RNH3 + Cl
- +
Primarni amonijum-hlorid :
:
: :
RNH2
: CH3I RNH2CH3 + I + :
: : : -
Sekundarni amonijum-jodid
Hemijski fakultet
Slabije vodonične veze u odnosu na OH
NRH
H
NHH
R:
:
Samo primarni i sekundarni amini funkcionišu kao proton donori
Azot je manje elektronegativan od kiseonika
Hemijski fakultet
• Dobijanje natrijum-amida
• Dobijanje LDA:
Neophodna jaka baza
2Na + 2NH3 2NaNH2 + H2Fe3+ katalizator
Hemijski fakultet
Baznost
Kb = [RNH3] [HO ] [RNH2]
+ - ~ 10-4 pKb ~ 4
Podsećanje pKa + pKb = 14 Zato je pKa protonovanih amina ~ 10
Hemijski fakultet
Sinteza Alkilovanje NH3, primarnih i sekundarnih amina
Problem: • Nekontrolisano alkilovanje, jer su i sterno zaštićeni amini veoma dobri nukleofili •Jedan od načina za rešenje problema je korišćenje velikog viška amina u odnosu na RX kao alkilujući reagens
Hemijski fakultet
Reduktivno aminovanje Primarni amini
Sekundarni amini
Tercijarni amini
intermedijer: iminijum jon
Hemijski fakultet
Hemijski fakultet
Arenamini preko nitroarena
1,3-Benzendiamin
HNO3,H2SO4
NO2
HNO3,H2SO4
NO2
NO2
H2,Ni
CF3CO3H
NH2
NH2
Redukcija amida
RCNHR’ LiAlH4
O
RCH2NHR’ Podsećanje:
Hofmann-ovo premeštanje
RCCl
O
Amid i RCNHR’
O
RCNR’’R’
O
August Wilhelm von Hofmann 1818-1892
Hemijski fakultet
Reakcije Amina Hofmann-ova eliminacija
Hemijski fakultet
Oksonijum jon dobra odlazeća grupa
Podsećanje: :
: ROH H+R−OH2
+
Hofmann eliminacija za određivanje strukture prirodnih proizvoda. Procedura: metilovanje do kvaternernih amonijum-soli, potom tretiranje bazom.
Hemijski fakultet
Mannich-ova reakcija
Alkilovanje enola iminijum-jonima
• Enol iz enolizabilnih karbonilnih jedinjenja • Iminijum-jon iz reaktivnije karbonilnog jedinjenja • Proizvod β-aminokarbonilno jedinjenje
Frmiranje iminijum jona
Formiranje iminijum jona
Carl Ulrich Franz Mannich
1877-1947
Hemijski fakultet
Diazometan CH2 N N N –Nitrozovanje amida
N-Metil-N-nitrozourea prekursor diazometana
― ― ― ―
Hemijski fakultet
+ - : :
1. korak: adicija hidroksida
CO
NH2H3CNN
O
OH C
O
NH2H3CNN
OOH:
: :
: :
: : :
: : :
:
: -
: : : -
Mehanizam:
2.korak: eliminacija
C
O
NH2H3CN
NO
OH
CH3N N O CHO NH2
O
HOH
CH3N NOH OH CO2 HNH2
- : :
: :
: : :
:
:
: :
:
:
: :
:
: : : : :
: : :
:
: : -
+
+ + Hemijski fakultet
CH2N NOH OH-H2O
H2C N N OH
H2C N N
H2C N NH
3. korak: dehidratacija
:
:
: :
:
:
: :
: : : :
:
: : : : :
- OH
- -
-
+ - :
Diazometan kao reagens: -u reakcijama esterifikacije -izvor karbena :CH2 Karben kao elektrofil!!!!
Hemijski fakultet
+
H2C N NCO
OR HCO
ORH3C N N
N N
C
O
OCH3R
• esterifikacija
• generisanje karbena
• ciklopropanovanje
H2C N N+ - :
H2C N N CHH
: : + - hν ili Cu ili ∆
: + : : - + :
: :
+
: :
:
:
-
Hemijski fakultet