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Dafür werden Reduktionsmittel benötigt, die eine höhere Reaktivität gegenüber dem protonierten Imin als dem Carbonyl zeigen. Typische Reagenzien für diese Anwendung sind Natriumcyanoborhydrid (NaBH 3 CN) und Natriumtriacetoxyborhydrid [NaBH(OCOCH 3) 3]. [3] Varianten und verwandte Reaktionen Bearbeiten Varianten der reduktiven Aminierung sind die Leuckart-Wallach-Reaktion und die Eschweiler-Clarke-Methylierung, bei denen Ameisensäure als Reduktionsmittel dient. [4] Verwandte Reaktionen sind unter anderen die Mannich-Reaktion und die Petasis-Reaktion. Industriell können tertiäre Amine wie Triethylamin und Diisopropylethylamin durch direkte Reaktion aus dem Keton mit einem Gasgemisch aus Ammoniak und Wasserstoff an einem Katalysator gewonnen werden. Biochemie Bearbeiten Ein Schritt in der Biosynthese von vielen α- Aminosäuren ist eine reduktive Aminierung von einer α-Ketosäure durch eine Transaminase. Dieser Prozess wird durch Pyridoxalphosphat katalysiert. Im ersten Schritt bildet sich ein Imin.
Reduktive Aminierung (auch reduktive Alkylierung genannt) ist eine Form der Aminierung, die die Umwandlung einer Carbonylgruppe in ein Amin über ein Zwischenimin beinhaltet. Die Carbonylgruppe ist am häufigsten ein Keton oder ein Aldehyd. Es gilt als der wichtigste Weg, Amine herzustellen, und eine Mehrheit der Amine, die in der pharmazeutischen Industrie hergestellt werden, werden so hergestellt. Reaktionsprozess Bei dieser organischen Reaktion reagiert das Amin zunächst mit der Carbonylgruppe zu einer hemiaminalen Spezies, die anschließend ein Molekül Wasser reversibel durch Alkylo-de-oxo-bisubstitution verliert, zum Imin. Durch physikalische oder chemische Entfernung des gebildeten Wassers kann das Gleichgewicht zwischen Aldehyd/Keton und Imin in Richtung Iminbildung verschoben werden. Dieses Zwischenimin kann dann mit einem geeigneten Reduktionsmittel (z. B. Natriumborhydrid) isoliert und reduziert werden. Diese Methode wird manchmal indirekte reduktive Aminierung genannt. In einem separaten Ansatz können Imin-Bildung und -Reduktion sequentiell in einem Topf auftreten.
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
Im ersten Schritt bildet sich ein Imin. Die Hydrid-Äquivalente werden durch ein reduziertes Pyridin bereitgestellt. Es entsteht ein Aldimin, das zum Amin hydrolysiert. [5] Medien [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] In der Serie Breaking Bad nutzt der Hauptcharakter Walter White eine reduktive Aminierung, um enantiomerenreines Methamphetamin herzustellen. Er geht dabei von Phenylaceton und Methylamin aus. Phenylaceton wird aus Phenylessigsäure und Essigsäure und einem Thoriumdioxid -Katalysator gewonnen. Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten] ↑ Wyatt, Paul. : Organic synthesis: the disconnection approach. 2nd ed Auflage. John Wiley & Sons, Chichester, UK 2008, ISBN 0-470-71237-6. ↑ Oleg I. Afanasyev, Ekaterina Kuchuk, Dmitry L. Usanov, Denis Chusov: Reductive Amination in the Synthesis of Pharmaceuticals. In: Chemical Reviews. Band 119, Nr. 23, 11. Dezember 2019, S. 11857–11911, doi: 10. 1021/emrev. 9b00383. ↑ Ellen W. Baxter, Allen B. Reitz: Reductive Aminations of Carbonyl Compounds with Borohydride and Borane Reducing Agents.
Die Sequenz von Ketosäure zu Aminosäure kann wie folgt zusammengefasst werden: 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. In der Populärkultur In dem von der Kritik gefeierten Drama Breaking Bad verwendet die Hauptfigur Walter White die reduktive Aminierungsreaktion, um sein hochreines Methamphetamin unter Verwendung von 2-Phenylpropanon und Methylamin herzustellen. Das 2-Phenylpropanon (auch bekannt als Phenylaceton oder P2P) wird aus Phenylessigsäure und Essigsäure unter Verwendung eines Rohrofens und Thoriumdioxid (ThO) hergestellt 2) als Katalysator. Siehe auch Forster-Decker-Methode Leuckart-Reaktion Verweise Externe Links Aktuelle Methoden zur reduktiven Aminierung Industrielle reduktive Aminierung bei BASF
Strukturformel Allgemeines Name Phenylaceton Andere Namen 1-Phenyl-2-propanon 1-Phenylpropan-2-on Benzylmethylketon P2P Summenformel C 9 H 10 O Kurzbeschreibung farblose Flüssigkeit [1] Externe Identifikatoren/Datenbanken CAS-Nummer 103-79-7 EG-Nummer 203-144-4 ECHA -InfoCard 100. 002. 859 PubChem 7678 ChemSpider 21106366 Wikidata Q418831 Eigenschaften Molare Masse 134, 18 g· mol −1 Aggregatzustand flüssig Dichte 1, 01 g·cm −3 (20 °C) [2] Schmelzpunkt −15 °C [2] Siedepunkt 216 °C [2] Löslichkeit praktisch unlöslich in Wasser [2] löslich in Ethanol, Diethylether, Benzol und Xylol [1] Brechungsindex 1, 5165 [1] Sicherheitshinweise GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [2] Achtung H- und P-Sätze H: 319 P: 264 ‐ 280 ‐ 305+351+338 ‐ 337+313 [2] Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C Phenylaceton ist eine farblose bis schwach gelbe Flüssigkeit mit einem starken, charakteristischen Geruch, die in der chemischen und pharmazeutischen Industrie Verwendung findet.