Auch die Reaktion von Ammoniak oder von primären oder sekundären Aminen mit Oxiranen ist eine Aminierungsreaktion. Anilin kann aus Chlorbenzol unter Katalyse von Kupferdichlorid hergestellt werden. [1] Die Reaktion ist auf andere Arylhalogenide übertragbar. Die Aminierung vom Carbonsäureestern liefert Carbonsäureamide. Biologische Bedeutung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Im Stoffwechsel erfolgt durch reduktive Aminierung die Umwandlung von Ammoniak und α-Ketosäuren ( Ketocarbonsäuren) zu den entsprechenden α- Aminosäuren. Beispielsweise wird in den Mitochondrien α-Ketoglutarsäure in Gegenwart von Ammoniak zu Glutaminsäure umgewandelt. Die Giftwirkung von Ammoniak beruht unter anderem auf dieser Reaktion, da damit α-Ketoglutarsäure dem Citratzyklus entzogen wird und so die mitochondriale Atmung, die an den Citratzyklus gekoppelt ist, zum Erliegen kommt. Neben der reduktiven Aminierung ist im Stoffwechsel die Transaminierung von besonderer Bedeutung. Dabei entsteht aus Brenztraubensäure und ( S)-Glutaminsäure α-Ketoglutarsäure und ( S)-Alanin.
Phenylaceton ist eine farblose bis schwach gelbe Flüssigkeit mit einem starken, charakteristischen Geruch, die in der chemischen und pharmazeutischen Industrie Verwendung findet. Verwendung Phenylaceton wird zur Synthese von Pestiziden und Pharmaka gebraucht. Beispiele sind Diphacinon (ein Rattengift) oder Amphetamin (durch reduktive Aminierung). Aufgrund der möglichen Verwendung bei der Synthese verschiedener Amphetamine erfordert die Herstellung sowie der Verkauf eine Genehmigung. Darstellung Phenylaceton ( 4) lässt sich auf unterschiedlichste Art und Weise darstellen. Am wirtschaftlichsten erscheint Methode I, d. h. die Dakin-West-Reaktion von Phenylessigsäure ( 1) und Essigsäureanhydrid ( 2) unter Basenkatalyse. Das Enolat des gemischten Anhydrids attackiert ein weiteres Molekül 2, spaltet Acetat ab und die resultierende β-Ketosäure 3 decarboxyliert zu 4. Eine andere Methode (II) verwendet als Acetylquelle die Acetate zweiwertiger Metalle, v. a. des Bleis. Die Reaktion von Methyllithium mit dem Lithiumsalz der Phenylessigsäure stellt einen weiteren eleganten Zugang zu 4 dar (III), wenn auch hierbei die Hälfte des MeLi für die Deprotonierung von 1 aufgewandt werden muss.
Außerdem regeneriert sich das Enzym, weil es hier als Katalysator wirkt. Was ist der Unterschied zwischen reduktiver Aminierung und Transaminierung?? Aminierung ist der Prozess der Einführung einer Amingruppe in ein Molekül. Reduktive Aminierung und Transaminierung sind zwei Formen der Aminierung. Diese beiden Verfahren unterscheiden sich jedoch nach dem Weg, durch den sie die Amingruppe einführen. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen reduktiver Aminierung und Transaminierung darin, dass die reduktive Aminierung die Umwandlung einer Carbonylgruppe in eine Amingruppe ist, während die Transaminierung die Übertragung einer Amingruppe von einem Molekül zu einem anderen ist. Darüber hinaus können wir auch einen Unterschied zwischen der reduktiven Aminierung und der Transaminierung in den durch die beiden Prozesse gebildeten Zwischenprodukten feststellen. Das heißt, die reduktive Aminierung ergibt ein Imin, während die Transaminierung eine alpha-Ketosäure als Zwischenprodukt ergibt. Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen reduktiver Aminierung und Transaminierung.
Eine klassisch genannte Reaktion ist die Mignonac-Reaktion (1921), bei der ein Keton mit Ammoniak an einem Nickelkatalysator umgesetzt wird, beispielsweise bei einer Synthese von 1-Phenylethylamin ausgehend von Acetophenon: Heutzutage wird die reduktive Eintopfaminierung durch Säure-Metall-Katalysatoren erfüllt, die als Hydridtransfer wirken. Viele Forschungsstudien zu dieser Art von Reaktion zeigen eine hohe Effizienz. In der Industrie werden tertiäre Amine wie Triethylamin und Diisopropylethylamin direkt aus Ketonen mit einem gasförmigen Gemisch aus Ammoniak und Wasserstoff und einem geeigneten Katalysator gebildet. Biochemie Ein Schritt bei der Biosynthese vieler α- Aminosäuren ist die reduktive Aminierung einer α-Ketosäure, üblicherweise durch ein Transaminaseenzym. Der Prozess wird durch Pyridoxaminphosphat katalysiert, das nach der Reaktion in Pyridoxalphosphat umgewandelt wird. Der erste Schritt beinhaltet die Bildung eines Imins, aber die Hydridäquivalente werden von einem reduzierten Pyridin geliefert, um ein Aldimin zu ergeben, das zum Amin hydrolysiert.
Zusammenfassung - Reduktive Aminierung vs. Transaminierung Die Aminierung ist in der Biochemie als Methode zur Einführung einer Amingruppe in ein Molekül sehr wichtig. Wenn man die reduktive Aminierung und die Transaminierung betrachtet, besteht der Unterschied zwischen der reduktiven Aminierung und der Transaminierung darin, dass die reduktive Aminierung die Umwandlung einer Carbonylgruppe in eine Amingruppe ist, während die Transaminierung die Übertragung einer Amingruppe von einem Molekül zum anderen ist. Referenz: 1. "Transaminierung". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 15. Mai 2018. Hier verfügbar 2. Briers, Demarcus. "Amination vs Transaminierung"., 11. Dezember 2012. Hier verfügbar Bildhöflichkeit: 1. "Reduktive Aminierung Acetophenonammoniak" Von V8rik (CC BY-SA 3. 0) über Commons Wikimedia 2. "Transaminierung" von Alcibiades - Eigene Arbeit, (Public Domain) via Commons Wikimedia
Es kommt zur Bildung eines resonanzstabilisierten Carbenium-Immonium-Ions (wie zum Beispiel auch bei der Mannich-Reaktion). Damit die Reaktion überhaupt abläuft muss das Reaktionsgemisch auf 160–185 °C erhitzt werden. [6] [7] Reaktionsmechanismus [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Ein möglicher Reaktionsmechanismus wird im Folgenden aufgezeigt. [7] [6] Der Übersichtlichkeit halber wird auch hier Acetaldehyd mit einem primären Amin (NH 2 CH 3) umgesetzt. Zunächst wird das Methylamin ( 2) an den Acetaldehyd ( 1) nucleophil addiert. Nach einer Kondensation entsteht ein Carbeniumion 3 mit zwei mesomeren Grenzformeln. Daraufhin wird mit Hilfe der Ameisensäure ein cyclischer Übergangszustand 4 gebildet. In zwei Schritten wird dieser dann zunächst decarboxyliert, dann deprotoniert, um das sekundäre Amin 5 zu bilden. Anwendung [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] Diese Reaktion wird vorwiegend zur Synthese von tertiären Aminen verwendet. Außerdem können Amine mit reduktionsempfindlichen Gruppen alkyliert werden.
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