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<!DOCTYPE html>

<title>Gabriel-Synthese</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Gabriel-Synthese</span></h1>

</header>

</div>

<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><p>Die <b>Gabriel-Synthese</b> ist eine <a href="Namensreaktion" class="mw-redirect" title="Namensreaktion">Namensreaktion</a> der <a href="Organische_Chemie" title="Organische Chemie">Organischen Chemie</a>, die nach ihrem Entdecker, dem deutschen Chemiker <a href="Siegmund_Gabriel" title="Siegmund Gabriel">Siegmund Gabriel</a> (1851–1924), benannt wurde. Sie ist eine chemische Methode zur selektiven Herstellung primärer <a href="Amine" title="Amine">Amine</a> durch Hydrolyse oder Hydrazinolyse von <a href="Phthalimid" title="Phthalimid">Phthalimiden</a>. Eine historisch interessante Variante dieser Synthese ist die bereits 1889<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> erfolgte synthetische Darstellung von α-<a href="Aminos%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Aminosäure">Aminosäuren</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Übersichtsreaktion"><span id=".C3.9Cbersichtsreaktion"></span>Übersichtsreaktion</h2></div>

<p><a href="Kaliumphthalimid" title="Kaliumphthalimid">Kaliumphthalimid</a> reagiert mit einem <a href="Halogenalkan" class="mw-redirect" title="Halogenalkan">Halogenalkan</a> zum entsprechenden <i>N</i>-Alkylphthalimid, das in mehreren Reaktionsschritten durch <a href="Hydrolyse" title="Hydrolyse">Hydrolyse</a> oder Hydrazinolyse zu einem primären <a href="Amine" title="Amine">Amin</a> umgesetzt wird.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Reaktionsmechanismus">Reaktionsmechanismus</h2></div>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Hydrazinolyse">Hydrazinolyse</h3></div>

<p>Im ersten Schritt reagiert <a href="Kaliumphthalimid" title="Kaliumphthalimid">Kaliumphthalimid</a> mit einem <a href="Halogenalkan" class="mw-redirect" title="Halogenalkan">Halogenalkan</a> (hier ein Alkylbromid) zum entsprechenden <i>N</i>-Alkylphthalimid. Im nächsten Schritt wird im Fall der milder und besser verlaufenden Hydrazinolyse das gebildete <i>N</i>-Alkylphthalimid mit Hydrazin umgesetzt. Die Hydrazinolyse verläuft in einigen Stunden in siedendem <a href="Ethanol" title="Ethanol">Ethanol</a>. Unter diesen milden Bedingungen treten meistens keine Nebenreaktionen auf.<sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Als Produkte entstehen bei dieser sogenannten <i>Ing-Manske-Variante</i> ein cyclisches Phthalhydrazid und das gewünschte primäre Amin. Statt der Hydrazinolyse kann die Aminsynthese auch durch alkalische Hydrolyse erfolgen. Allerdings verläuft die Reaktion nur sehr langsam oder unter drastischen Bedingungen.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>

Die Hydrazinolyse verläuft wegen der benachbarten freien Elektronenpaare im Hydrazin so gut, weil die Nucleophilie des Hydrazins wegen des (<a href="Alpha-Effekt" title="Alpha-Effekt">α-Effektes</a>) so stark ausgeprägt ist.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Hydrolyse">Hydrolyse</h3></div>

<p>Neben der Hydrazinolyse ist die alkalische <a href="Hydrolyse" title="Hydrolyse">Hydrolyse</a> der Alkyl-Phthalimide eine alternative Methode zur Herstellung primärer Amine.

Das <i>N</i>-Alkylphthalimid wird durch hoch konzentrierte <a href="Natronlauge" title="Natronlauge">Natronlauge</a> zum Phthalsäureanion und zu einem Alkylamin umgesetzt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Reaktion_mit_Brommalonsäureester"><span id="Reaktion_mit_Brommalons.C3.A4ureester"></span>Reaktion mit Brommalonsäureester</h3></div>

<p>Wenn man anstelle von <a href="Halogenalkane" class="mw-redirect" title="Halogenalkane">Halogenalkanen</a> Brom<a href="Malons%C3%A4ure" title="Malonsäure">malonsäureester</a> als Substrat verwendet, sind α-<a href="Aminos%C3%A4uren" title="Aminosäuren">Aminosäuren</a> zugänglich. Die erste Stufe der Reaktion verläuft wie oben beschrieben, nur dass der Alkylrest R durch den Malonsäureester ersetzt wird. Die folgende Abbildung zeigt den weiteren Reaktionsablauf (<a href="Hydrolyse" title="Hydrolyse">Hydrolyse</a>) vom Aminmalonsäureester zur α-Aminosäure <a href="Glycin" title="Glycin">Glycin</a>.

</p>

<p>Der <i>N</i>-Phthalimidomalonsäureester kann mit einer Vielzahl von Alkylhalogeniden oder α,β-<a href="Unges%C3%A4ttigt" class="mw-redirect" title="Ungesättigt">ungesättigten</a> Carbonylverbindungen <a href="Alkylierung" title="Alkylierung">alkyliert</a> werden, sodass unterschiedliche α-Aminosäuren dargestellt werden können.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Praktische_Bedeutung">Praktische Bedeutung</h2></div>

<p>Die Gabriel-Synthese musste entwickelt werden, weil die Synthese primärer Amine aus <a href="Halogenalkan" class="mw-redirect" title="Halogenalkan">Halogenalkanen</a> und Ammoniak nicht möglich ist. Das <a href="Zwischenprodukt" title="Zwischenprodukt">intermediär</a> entstehende primäre Amin reagiert als besseres Nucleophil viel schneller mit dem Halogenalkan weiter als es aus Ammoniak gebildet wird. Das hat zur Folge, dass am Ende aus dem Reaktionsgemisch nur sehr geringe Mengen an primären Amin isoliert werden können. Hauptprodukte dieser Reaktion wären das tertiäre Amin und das quartäre Ammoniumsalz.

</p><p>Die Gabriel-Synthese ist ein reines Laborverfahren. Wegen der Bildung <a href="St%C3%B6chiometrie" title="Stöchiometrie">stöchiometrischer</a> Mengen mehrerer <a href="Abfallstoff" class="mw-redirect" title="Abfallstoff">Abfallstoffe</a> ist die <a href="Atom%C3%B6konomie" title="Atomökonomie">Atomökonomie</a> der Gabriel-Synthese so schlecht, dass niemand eine technische Synthese für primäre Amine basierend auf dieser Reaktion realisiert.

</p><p>Eine andere Darstellungsmöglichkeit für primäre Amine mit höherer Atomökonomie verläuft über die Umsetzung des Halogenalkans mit <a href="Natriumazid" title="Natriumazid">Natriumazid</a> zum <a href="Alkylazide" class="mw-redirect" title="Alkylazide">Alkylazid</a>, aus dem dann reduktiv (etwa mit <a href="Lithiumaluminiumhydrid" title="Lithiumaluminiumhydrid">Lithiumaluminiumhydrid</a>) das primäre Amin gewonnen werden kann. Unter Kettenverlängerung verläuft die Umsetzung des Halogenalkans mit <a href="Natriumcyanid" title="Natriumcyanid">Natriumcyanid</a> mit anschließender Reduktion zum primären Amin.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>

<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text"><i>L. F. Fieser, M. Fieser</i>, Lehrbuch der organischen Chemie, Verlag Chemie, 3. Auflage, 1957.</span>

</li>

<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text">L. Kürti, B. Czakó: <cite style="font-style:italic"><i>Strategic Applications Of Named Reactions In Organic Synthesis</i></cite>. Elsevier Academic Press, USA 2005, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>182</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Gabriel-Synthese&rft.au=L.+K%C3%BCrti%2C+B.+Czak%C3%B3&rft.btitle=Strategic+Applications+Of+Named+Reactions+In+Organic+Synthesis&rft.date=2005&rft.genre=book&rft.pages=182&rft.place=USA&rft.pub=Elsevier+Academic+Press" style="display:none"> </span></span>

</li>

<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">T. Laue, A. Plagens: <cite style="font-style:italic"><i>Namens- und Schlagwortreaktionen der Organischen Chemie</i></cite>. Teubner Verlag, 2006, ISBN 3-8351-0091-2, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>146–149</span>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Gabriel-Synthese&rft.au=T.+Laue%2C+A.+Plagens&rft.btitle=Namens-+und+Schlagwortreaktionen+der+Organischen+Chemie&rft.date=2006&rft.genre=book&rft.isbn=3835100912&rft.pages=146-149&rft.pub=Teubner+Verlag" style="display:none"> </span></span>

</li>

</ol>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>T. Laue, A. Plagens: <i>Namen- und Schlagwort-Reaktionen der Organischen Chemie.</i> (= <i>Teubner Studienbücher Chemie</i>). 3. Auflage. Stuttgart 1998, ISBN 3-519-23526-9.</li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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