Aminowanie redukcyjne - Reductive amination

Aminowanie redukcyjne
Typ reakcji Reakcja sprzęgania
Identyfikatory
Identyfikator ontologii RSC RXNO: 0000335

Aminowanie redukcyjne (znane również jako alkilowanie redukcyjne ) jest formą aminowania, która obejmuje konwersję grupy karbonylowej do aminy poprzez pośrednią iminę . Grupa karbonylowa to najczęściej keton lub aldehyd . Uważa się, że jest to najważniejszy sposób wytwarzania amin, a większość amin wytwarzanych w przemyśle farmaceutycznym jest wytwarzana w ten sposób.

Proces reakcji

W tej reakcji organicznej amina najpierw reaguje z grupą karbonylową, tworząc ugrupowanie hemiaminowe , które następnie traci jedną cząsteczkę wody w sposób odwracalny przez alkiloimino-de-okso-bis-podstawienie , tworząc iminę. Równowagę między aldehydem / ketonem i iminą można przesunąć w kierunku tworzenia iminy przez usunięcie utworzonej wody środkami fizycznymi lub chemicznymi. Tę pośrednią iminę można następnie wyodrębnić i zredukować odpowiednim środkiem redukującym (np. Borowodorkiem sodu ). Ta metoda jest czasami nazywana pośrednim aminowaniem redukcyjnym.

W oddzielnym podejściu tworzenie i redukcja iminy może następować sekwencyjnie w jednym naczyniu. To podejście, znane jako bezpośrednie aminowanie redukcyjne, wykorzystuje środki redukujące, które są bardziej reaktywne w stosunku do protonowanych imin niż w stosunku do prekursorów ketonów / aldehydów. Te odczynniki wodorkowe muszą również tolerować warunki umiarkowanie kwaśne. Typowe odczynniki spełniające te kryteria obejmują cyjanoborowodorek sodu (NaBH 3 CN) i triacetoksyborowodorek sodu (NaBH (OCOCH 3 ) 3 ). Reakcję tę można przeprowadzić w środowisku wodnym, co budzi wątpliwości co do konieczności tworzenia iminy. Prawdopodobnie reakcja zachodzi poprzez redukcję gatunków hemiaminowych.

Wariacje i powiązane reakcje

Ta reakcja jest związana z reakcją Eschweilera-Clarke'a , w której aminy są metylowane do trzeciorzędowych amin, reakcją Leuckarta-Wallacha lub innymi metodami alkilowania amin, takimi jak reakcja Mannicha i reakcja Petasisa .

Klasyczną nazwaną reakcją jest reakcja Mignonac (1921) polegająca na reakcji ketonu z amoniakiem na katalizatorze niklowym, na przykład w syntezie 1-fenyloetyloaminy, zaczynając od acetofenonu :

Amoniak redukcyjny acetofenonu

W dzisiejszych czasach redukcyjne aminowanie w jednym naczyniu odbywa się za pomocą katalizatorów kwasowo-metalicznych, które działają jak transfer wodorkowy. Wiele badań dotyczących tego rodzaju reakcji wykazuje wysoką skuteczność.

W przemyśle trzeciorzędowe aminy, takie jak trietyloamina i diizopropyloetyloamina, powstają bezpośrednio z ketonów z gazową mieszaniną amoniaku i wodoru oraz odpowiednim katalizatorem.

Biochemia

Etapem biosyntezy wielu α- aminokwasów jest redukcyjne aminowanie α-ketokwasu, zwykle przez enzym transaminazę . Proces katalizowany jest przez fosforan pirydoksaminy , który po reakcji przekształca się w fosforan pirydoksalu . Początkowy etap pociąga za sobą tworzenie iminy, ale równoważniki wodorków są dostarczane przez zredukowaną pirydynę, dając aldiminę, która hydrolizuje do aminy. Sekwencję od ketokwasu do aminokwasu można podsumować następująco:

HO 2 CC (O) R → HO 2 CC (= NCH 2 –X) R → HO 2 CCH (N = CH – X) R → HO 2 CCH (NH 2 ) R.

W kulturze popularnej

W docenionym przez krytyków dramacie Breaking Bad , główny bohater Walter White wykorzystuje redukcyjną reakcję aminowania do produkcji swojej wysokiej czystości metamfetaminy , polegającej na 2-fenylo-propanonie i metyloaminie . 2-fenylo-propanon (znany również jako fenyloaceton lub P2P) jest wytwarzany z kwasu fenylooctowego i kwasu octowego przy użyciu pieca rurowego i dwutlenku toru (ThO 2 ) jako katalizatora.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki