基本介紹
- 中文名：Gabriel合成
- 底物：鹵代烴與鄰苯二甲醯亞胺鹽
- 產物：伯胺
- 命名人：Siegmund Gabriel
- 領域：有機合成
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傳統Gabriel合成
鄰苯二甲醯亞胺的鈉鹽或鉀鹽與一級鹵代烷發生親核取代反應（構型翻轉），生成烷基鄰苯二甲醯亞胺。二級鹵代烷無法行此反應。由於鄰苯二甲醯亞胺的氮上只有一個氫原子，只能引入一個烷基，故該反應是製取較純淨的一級胺的常用方法。
反應最後用酸處理，使一級胺以成鹽的形式純化。若水解很困難，可以用肼的水溶液或乙醇溶液逆流反應（Ing-Manske法），使取代酞醯亞胺肼解，產生鄰苯二甲醯肼沉澱和一級胺。以上的兩種處理方法都有不足，水解法產率低且會伴隨副產物的生成，而肼解法中分離鄰苯二甲醯肼十分麻煩(鄰苯二甲醯肼因為水溶性非常好，若產生的胺酯溶性好則非常容易水洗除去，其收率通常可以達到80%以上）。因此還有其他使胺自鄰苯二甲醯亞胺解離的方法。
用Gabriel合成製取胺基酸時，如果直接用α-鹵代酸，則醯亞胺鹽會與羧酸反應，生成相應的羧酸鹽。因此可以用α-鹵代酯作原料，將羧基保護，等反應後水解時，酯比醯胺更容易水解，羧基也就自然游離出來。
反應機理
Gabriel合成法的第一步是N-取代鄰苯二甲醯亞胺的製備。經典的方法是在鹼作用下鄰苯二甲醯亞胺與鹵代烴反應。值得主要的是，鄰苯二甲醯亞胺負離子不能發生氮原子上的二次烷基化反應，因此經典的Gabriel合成法只能合成伯胺，如欲合成仲胺，則要使用其它類型的Gabriel試劑，比如亞氨基二碳酸酯，不僅可以合成伯胺，還可以用於合成仲胺。
反應機理反應舉例
反應舉例伯胺
胺是氨的氫原子被烴基代替後的有機化合物。氨分子中的一個、兩個或三個氫原子被烴基取代而生成的化合物，分別稱為第一胺（伯胺）、第二胺（仲胺）和第三胺（叔胺）。它們的通式為：RNH2-伯胺、R2NH-仲胺、R3N-叔胺。胺類廣泛存在於生物界，具有極重要的生理作用。因此，絕大多數藥物都含有胺的官能團——氨基。蛋白質、核酸、許多激素、抗生素和生物鹼，都含有氨基，是胺的複雜衍生物。
胺是氨的烴基衍生物，按照胺中氮原子上所連線的烴基數目可分為伯胺、仲胺、叔胺，若與四個烴基相連，則為季銨類化合物，其中烴基數目為1個的為伯胺。根據伯胺中氨基的數目，又可以分為一元胺、二元胺和多元胺。根據氮原子所連線的烴基的不同，可分為脂肪伯胺和芳香伯胺。伯胺呈弱鹼性，脂肪伯胺的鹼性比氨強，而芳香伯胺的鹼性一般低於脂肪伯胺。伯胺是一類性質活潑的化合物，由於氮原子上有未共電子對，可作為親核試劑參與許多反應，例如烷基化、醯基化、磺醯基化、與羰基化合物的反應以及氧化反應等，同時還能與亞硝酸反應生成各種不同化合物。
伯胺製備方法較多，例如硝基化合物、醯胺、腈的還原；羰基化合物的氨化還原；氨或胺烴基化反應；通過重排反應合成等。伯胺中氮原子的親核性強，氮上的烴基化比氧上的烴基化容易得多，是合成有機胺的主要方法。常用的烴基化試劑有鹵代烴、醇、硫酸烷基酯、環氧烷類、芳磺酸酯等。
1、氨的烴基化
氨與鹵代烴的反應又叫氨基化反應，屬於鹵代烴的親核取代反應，生成的產物為伯、仲、叔胺季銨鹽的混合物，氨過量伯胺的產量高，氨不足則仲胺和叔胺的產率增加。
2、伯胺的烴基化
伯胺與鹵代烴反應主要生成仲胺和叔胺的混合物，反應物結構對生成的產物有一定影響。一般來說，鹵代烷活性大、伯胺鹼性強，且兩者無明顯的空間位阻時，往往得到混合胺，產物的比例取決於原料配比及反應溫度等條件。若鹵代物活性大，伯胺鹼性強，二者之一有空間位阻，或鹵代物活性大、伯胺鹼性弱，二者無空間位阻時，仲胺的產率很高。
