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加布里尔伯胺合成反应

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加布里尔伯胺合成，是使用酞酰亚胺钾（琥珀酰亚胺，邻二苯甲酰亚胺）将卤代烷转换成一级胺的反应。名称取自德国化学家西格蒙德·加布里尔（德语：Siegmund Gabriel）。[1][2][3][4]

传统加布里尔合成

加布里尔合成
加布里尔合成

邻苯二甲酰亚胺的钠盐或钾盐与一级卤代烷发生亲核取代反应（构型翻转），生成烷基邻苯二甲酰亚胺。二级卤代烷无法行此反应。由于邻苯二甲酰亚胺的氮上只有一个氢原子，只能引入一个烷基，故该反应是制取较纯净的一级胺的常用方法。

反应最后用酸处理，使伯胺以成盐的形式纯化。[5]若水解很困难，可以用肼的水溶液或乙醇溶液逆流反应（Ing-Manske法），使取代酞酰亚胺肼解，产生邻苯二甲酰肼沉淀和伯胺。以上的两种处理方法都有不足，水解法产率低且会伴随副产物的生成，而肼解法中分离邻苯二甲酰肼十分麻烦（邻苯二甲酰肼因为水溶性非常好，若产生的胺酯溶性好则非常容易水洗除去，其收率通常可以达到80%以上）。因此还有其他使胺自邻苯二甲酰亚胺离解的方法。[6]

用加布里尔合成制取氨基酸时，如果直接用α-卤代酸，则酰亚胺盐会与羧酸反应，生成相应的羧酸盐。因此可以用α-卤代酯作原料，将羧基保护，等反应后水解时，酯比酰胺更容易水解，羧基也就自然游离出来。

机理

加布里尔合成机理

第一步是氨基钾盐对于卤代烃的烷基化过程，这个过程是一个SN2反应。第二步，是N-烷基化合物的肼解反应：首先是肼对于羰基的亲核加成，然后是开环和质子转移，接着是分子内的SNAc反应和质子转移，最后是断开了四面体中间态而最终形成的伯胺以及副产物－邻苯二甲酰肼。 [7]

加布里尔替代试剂

现在已经发展了很多能够替代邻苯二甲酰亚胺盐的试剂。比如说，糖精钠盐就是从电性来讲非常类似于邻苯二甲酰亚胺盐的试剂。它的一些优势在于：对于有些底物来讲，它的脱保护更加容易，而对于二级卤代烃来说，它的反应活性更佳，能够补充邻苯二甲酰亚胺对于仲胺合成的不足。[8]

参见

外部链接

参考文献

  1. ^ Gabriel, S. Ueber eine Darstellung primärer Amine aus den entsprechenden Halogenverbindungen. Ber. 1887, 20: 2224 [2009-01-31]. （原始内容存档于2020-04-10）. 
  2. ^ Sheehan, J. C.; Bolhofer, V. A. An Improved Procedure for the Condensation of Potassium Phthalimide with Organic Halides. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72: 2786. doi:10.1021/ja01162a527. 
  3. ^ Gibson, M.S.; Bradshaw, R.W. The Gabriel Synthesis of Primary Amines. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1968, 7: 919. doi:10.1002/anie.196809191. 
  4. ^ Mitsunobu, O. Comp. Org. Syn. 1991, 6, 79-85.（综述）
  5. ^ Khan, M. N. Kinetic Evidence for the Occurrence of a Stepwise Mechanism in the Hydrazinolysis of Phthalimide. J. Org. Chem. 1995, 60: 4536. doi:10.1021/jo00119a035. 
  6. ^ Osby, J. O.; Martin, M. G.; Ganem, B. An Exceptionally Mild Deprotection of Phthalimides. Tetrahedron Lett. 1984, 25 (20): 2093. doi:10.1016/S0040-4039(01)81169-2. 
  7. ^ Khan, M. N. Suggested Improvement in the Ing-Manske Procedure and Gabriel Synthesis of Primary Amines: Kinetic Study on Alkaline Hydrolysis of N-Phthaloylglycine and Acid Hydrolysis of N-(o-Carboxybenzoyl)glycine in Aqueous Organic Solvents. J. Org. Chem. 1996, 61, 8063-8068.
  8. ^ Ulf Ragnarsson, Leif Grehn (1991). "Novel Gabriel Reagents". Acc. Chem. Res. 24: 285–289
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