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

Amini u industriji: Najlon

Najlon 6,6 Odeća, čarape, tekstilna vlakna,.......

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

Hemijski fakultet

Imenovanje amina kao kod alkohola

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

Hemijski fakultet

Kiselost i baznost amina

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

Obično se uzima pKa za poređenje sa ostalim jedinjenjima

O

H

HR

+

pKa = -3

Hemijski fakultet

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

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Sinteza pomoću azida, zamenom i redukcijom

Gabriel-ova sinteza ( RX → RNH2)

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Predložiti sintezu sledećih amina Gabriel-ovom sintezom

Hemijski fakultet

Reduktivno aminovanje

Reduktivno aminovanje Primarni amini

Sekundarni amini

Tercijarni amini

intermedijer: iminijum jon

Hemijski fakultet

Formaldehid i sekundarni amini Sa formaldehidom monometilovanje amina

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Mehanizam reduktivnog aminovanja

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

Određivanje strukture prirodnih proizvoda degradacija alkaloida

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

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

rezultat: α–amino- metilovanje enolizabilnih aldehida

Hemijski fakultet

Nitrozovanje amina

tercijarni amin

(stabilna so)

Sekundarni amin

Hemijski fakultet

Razlaganje primarnih N -nitrozoamina

R = Alkil raspadanje, R = Aren stabilan Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Reakcije arendiazonijum-soli

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

Hemijski fakultet

VEŽBANJA ZA KOLOKVIJUM

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Koji je glavni proizvod u sledećim reakcijama:

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

ZADACI ZA ISPIT

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

ZADACI SA ISPITA

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet

Hemijski fakultet