Organische Analytik

Organische Analytik
Inhalte
Einführung:
Ablauf, Nachweis der Elemente in
organischen Verbindungen, Elementaranalyse
Verbindungsklassen / Funktionelle Gruppen
 KWS:
Alkane, Alkene, Alkine, Aromaten,
halogenierte KWS
 Hydroxylierte KWS:
Alkohole, Enole, Phenole
Ether, Peroxide, 1,2-Diole, 1,2-Aminoalkohole
 Carbonylverbindungen:
Aldehyde, Ketone, Chinone
1,2-Diketone, Kohlenhydrate, a-Hydroxyketone
(Carbon)säure Derivate:
Säuren, Ester, Amide, Lactame, Nitrile,
Sulfonsäuren
 Aminosäuren:
 Amine:
primär, sekundär, tertiär
 Thiole:
 Verschiedenes:
Kohlensäure, Nitroverbindungen,
Heterocyclen
Präsentationstitel
Carbonylverbindungen
 Aldehyde, Ketone, Halbacetale, Acetale (Ketale), Hydrate
 Reaktivität:
- Reduktionsvermögen (Aldehyde)
- Bildung von Dinitrophenylhydrazonen
- Bildung von Iminen, Oximen, Semicarbazonen
- Umsetzung mit Dimedon bzw. N,N‘-Diphenylethylendiamin
- Jodoformreaktion
 Spektroskopie:
Aldehyde:
IR:
1720-1740 cm-1 (unges.: 1680-1705)
1H-NMR:
-CHO
9.4-10.0 ppm
a-C-H:
2.0-2.6 ppm
13C-NMR: 175-205
Ketone:
(190-200) ppm
IR:
1705-1725 cm-1 (unges.: 1665-1685)
1H-NMR:
a-C-H:
13C-NMR: 185-225
Präsentationstitel
2.0-2.6 ppm
(200-210) ppm
Carbonylverbindungen
Präsentationstitel
Carbonylverbindungen
• Reduktionsvermögen ( Aldehyde)
1. FehlingscheProbe:
Fehling I: Kupfersulfat-Lösung; Fehling II: ammoniakalische Na- K-tartratlösung
Cu2+
Cu1+
/ (Aldehyd
Carbonsäure
(Tartrat)
(Cu2O)
rot
weitere Reaktion)
 negativ für aromatische Aldehyde
2. Umsetzung mit Tollens-Reagenz:
 Reduktion einer ammoniakalischer Ag+-Lösung zu elementarem Silber
(3. Umsetzung mit Pikrinsäure (gelb) in Na2CO3-Lösung  Pikraminsäure (tiefrot))
Präsentationstitel
Carbonylverbindungen
• Bildung von 2,4-Dinitrophenylhydrazonen ( Aldehyde oder Ketone)
R
O
R'
+ H2N
H
N
NO2
-H2O
N
R
NO2
R'
Dinitrophenylhydrazone:
a,b-ungesättigt:
Präsentationstitel
H
N
NO2
NO2
gelb-orange
tiefrot
Carbonylverbindungen
• Bildung von Iminen, Oximen und Semicarbazonen ( Aldehyde oder Ketone)
R
R
O
+
H 2N
R ''
R ''
R'
R'
R
OH
N
H
- H 2O
R ''
N
R'
Imin
R' = H, R
R
H2N
OH
N
R'
Hydroxylamin
Oxim
O
O
H2N
N
H
OH
R
NH2
HN
N
NH2
R'
Semicarbazid
Semicarbazon
Präsentationstitel
Carbonylverbindungen
• Umsetzung mit Dimedon ( Aldehyde)
O
O
O
R
O
R
2
+
H3C
H3C
O
H+
H
CH 3
H 3C
O
O
R
H 3C
OH
HO
CH 3
- H 2O
CH3
H3C
H3C
O
C H3
O x o x an th e n-D eriv a te
Ketone reagieren erst oberhalb von 100°C in AcOH
• Umsetzung mit N,N‘-Diphenylethylendiamin ( Aldehyde)
Ph
HN
O
+
R
Ph
N
R
H
HN
Ph
H
N
Ph
 Kristalline Imdidazolidin-Derivate
Präsentationstitel
Carbonylverbindungen
O
• Iodoform bzw. Haloform-Probe (
OH
)
H3C
R
H3C
R
O
H 3C
R
+
X2
+
R
OH
+ CX3
C O2H
R
CO2
z. B . I 2
+ H CX3
H alo fo rm
S m p . 12 1 °C
Teilschritte:
X = I
Iod o fo rm
X = C l C hlo roform
X = B r B rom o fo rm
OH
H3C
O
R
+
X2
+
OH
X
+
HX
O
H3C
+
H3C
O
R
+
3 X2
+
OH
3 X
+
R
CX3
O
R
CX3
R
C O 2H
+
CX3
Präsentationstitel
R
Carbonylverbindungen
H3C
O
H
O
H
H3C
H
O
O
CH3
O
OH
Cl3C
OH
CH3
Formaldehyd
Formaldehyd:
Acetaldehyd:
Paraldehyd
Chloralhydrat
Acetaldehyd
Paraldehyd
Chloralhydrat
gasförmig, Formalin = 37%ige (m/V) wässrige Lösung
Sdp. 20°C
Sdp. 123 °C
Schlafmittel, Chloraldural® (verschreibungspflichtig)
Erste synthetische Schlafmittel (Liebig, 1832 / Liebreich, 1869)
Wirkform: Trichlorethanol
Pflanzenaufheller in der Mikroskopie
Präsentationstitel
Carbonylverbindungen
H
O
Vanillin:
pKs = 7.4 (phenyloge Ameisensäure)
Ph.Eur. 5.0
 Nachweis mit FeCl3
Campher:
Hyperämisierung bei Muskelschmerzen
Hypotone Kreislaufregulationsstörungen
Adjuvans bei Herzbeschwerden
kleinflächige, juckende Dermatosen
D-Campher, Racemischer Campher
Nachweis des Oxims über Smp.
OCH3
OH
H 3C
H 3C
CH3
O
Ph.Eur.5.0.:
Präsentationstitel
a-Hydroxycarbonyle
OH
O
R2
R3
R1
• 2-Hydroxycarbonyle, Acyloine = 2-Hydroxyketone
 gleichzeitig: Alkohole und Carbonyle und 2-Hydroxycarbonyle
Vorkommen:
Zuckern, Vitamin C, Corticoiden
OH
HO
O
OH
OH
H3C
O
HO
HO
O
OH
O
O
OH
H3C
O
H
H
OH
O
H
O
C o rtis on
 Reaktivität:
- Oxidation zum 1,2-Diketon- Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC)
- Tillmans Reagenz
- Osazon-Bildung (Bisphenylhydrazone)
- C-C-Spaltung (analog Glykolspaltung)
Präsentationstitel
a-Hydroxycarbonyle
• Oxidation zum 1,2-Diketon:
Ph
Ph
N N
N
N
Cl
R1
O
TTC-Reaktion
Voraussetzung: Proton in a-Position
R1
+
Ph
Ph
O
+
R2
H
OH
R2
O
Ph
N HN
N
N
Ph
Triphenyltetrazoliumchlorid
(TTC, farblos)
Triphenylformazan
(rot)
Präsentationstitel
a-Hydroxycarbonyle
• Oxidation zum 1,2-Diketon:
Tillmans-Reagenz
Voraussetzung: Proton in a-Position
Tillmans Reagenz: 2,6-Dichlorphenol-indophenol-natrium
(Chinonimin, in saurer Lösung rot, in neutraler und alkalischer Lsg. tiefblau)
OH
O
Cl
Cl
Cl
O
N
Cl
O
OH
NH
+
H
OH
O
OH
Endiolform
O-
O-Na+
farblos
(in saurer Lösung rot)
Präsentationstitel
+
a-Hydroxycarbonyle
• Osazonbildung:
R1
R2
O
H
H
+ H2N N Ph
OH
Phenylhydrazin
Umsetzung mit Phenylhydrazin
Bisphenylhydrazone, Emil Fischer (1884)
Voraussetzung: Proton in a-Position
H
N N Ph
R1
- H2O
R2
H
OH
H
+ 2 H2N N Ph
R1
H
N N Ph
(Überschuss
+ Erwärmen)
R2
H
N N Ph
Phenylhydrazon
Osazon (gelb)
+ H2NPh + H2O + NH3
Anilin
Charakterisierung der Osazone über Smp.
Weshalb ergeben Glucose, Mannose, und Fructose das gleiche Osazon (Smp. 205°
C)?
Präsentationstitel
a-Hydroxycarbonyle
• Mechanismus der Osazonbildung
HC
H
C
HC
O
OH
PhNHNH2
H
C
N-NH-Ph
OH
HC
H
N
H
N
C
O
H
Ph
- H2N-Ph
R
R
HC
C
R
NH
O
+ 2 PhNHNH2
- NH3
- H2O
HC
N
H
N
Ph
C
N
H
N
Ph
R
Präsentationstitel
a-Hydroxycarbonyle
H
O
O
C
H
1
1
C -2 Epim ere
2
C H 2O H
C
C
2
3
3
HO
O
CH
4
4
HC
OH
5
6
5
HC
OH
C H 2O H
D -G lucose
6
C H 2O H
D -M annose
Präsentationstitel
C H 2O H
D-Fructose
a-Hydroxycarbonyle
a-Hydroxycarbonylverbindungen  Kohlenhydrate
OH
HO
HO
O
OH
OH
a 20D = + 111
H
HO
H
H
CHO
OH
H
OH
OH
CH2OH
a 20D = + 53
Präsentationstitel
OH
HO
HO
O
OH
a 20D = + 19
O
H
a-Hydroxycarbonyle
• Enzymatischer Glucose-Test:
HO
O
b-D-Glucose + b-Glucoseoxidase + O2
OH
OH
+ H2O2
O
HO
Gluconolacton
Peroxidase +
H2O2
ortho-Tolidin
NH2 (3,3'-Dimethylbenzidin)
H 2N
H3C
El-akzeptor
HN
H 3C
El-donator
H2N
H 3C
Präsentationstitel
CH3
NH
CH3
NH2
CH3
CT-Komplex
(1,2)-Diketone
• Umsetzung mit Diaminobenzol
NH2
O
R1
O
R2
N
R1
N
R2
+
NH2
- 2 H 2O
C h in o xa linD e riva te
• Umsetzung mit Hydroxylamin/Ni2+
O
2 N H2OH
R1
R1
N
OH
H
+ N i 2 + -S a lze,
N H 3 -L s g .
R1
O
O
N
N
R2
N
R1
Ni
+
O
R2
- 2 H 2O
R2
N
OH
R
2
N
O
O
H
H y dro x y lam in
B is o xim e
Präsentationstitel
tie fro te S a lz e / N ied ersc h lag
Chinone
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
1,2-Benzochinon
(rot)
1,4-Benzochinon
(gelb)
 Reaktivität:
1,4-Naphthochinon
(gelb)
9,10-Anthrachinon
1,4-Anthrachinon
- gefärbte Verbindungen
- als Ketone: Addition von Nukleophilen, z.B. Hydroxylamin
- als Olefine: Addition von Br2, Diels-Alder-Reaktion
- als a,b-ungesättigte Systeme: Michael-Akzeptor
- Reduktion zum Hydrochinon (farblos)
→ alle Chinone sind Oxidationsmittel
Präsentationstitel
Chinone
 Spektroskopie:
IR:
C=O
C=C
1H-NMR: -CH=CH13C-NMR: C=O
Präsentationstitel
1660-1690 cm-1
1600 cm-1
siehe Olefine (a,b-ungesättigt)
180-190 ppm !
Chinone
• Diels-Alder-Reaktion
O
O
H
CH3
CH3
+
H
O
O
• Reduktion zum Hydrochinon
in W a s s er: 1 : 1 - C ha rg e-T ran s fe r-K o m plex e
O
O
+ 2 e-
C hin hyd ron (g rü n)
H
OH
O
O
+ 2 H+
-I-E ffe kt
+M -E ffe k t
O
O
OH
O
O
H
E lek tron e nD on o r
Präsentationstitel
E le ktro ne n A kz ep to r
Chinone
• Darstellung von Hydrochinondiacetaten
O
O Ac
HO Ac
+ 2 A c2O + Zn
+ Z n (O A c ) 2
O
O Ac
S m p . 1 1 6 °C
S m p. 1 23 °C
• Darstellung von Monohydrazonen → Hydroxyphenylazoverbindungen
NO2
O
+ H 2N
H
N
N
N
O
H
O 2N
NO2
O
O 2N
2 ,4 -D in itro p h e n ylh yd ra zin
NO2
N
OH
M o n o h yd ra zo n
Präsentationstitel
N
NO2
Menadion
Menadion, Vitamin K3, Menachinon
(2-Methyl-1,4-naphthochinon)
O
V ita m in K 1 (P hytom en a dio n)
O
CH3
1
4
2
2'
3
1'
O
(ge lbe s Ö l)
CH3
O
CH3
3'
CH3
CH3
CH3
CH3
M e n a d io n
(g e lb )
P h ytyl-R est
Identität:
Reinheitsbestimmung:
Gehaltsbestimmung:
Umsetzung mit Cyanessigester/NH3
DC
Reduktion mit Zn zum Hydrochinon,
 Cerimetrische Reoxidation
Präsentationstitel
Carbonsäuren
O
C
OH
O
R
O
OH
aliphatisch
O
R
R
aromatisch
O
O
R'
Ester
Lactone
O
O
C
R'
R
O
NR
R
N
R ''
Amide
R
Lactame
Präsentationstitel
C
N
Nitrile
S
OH
O
Sulfonsäuren
Carbonsäuren
 Reaktivität:
- Acidität (pH-Papier), Löslichkeit in Alkali
- Bildung von Hydroxamsäuren (Farbreaktion)
- Derivatisierung zu Amiden, Aniliden, N-Benzylamiden,
p-Bromphenacylestern, p-Phenylphenacylestern, Methylestern
- Carbonsäurederivate: Ester, Amide, Nitrile
 Spektroskopie:
1H-NMR:
O
R
R
C
OH
N
O
R
X
9.5-13 ppm (H-D-Austausch)
13C-NMR:
160-180 ppm
180-215 ppm (ungesättigt)
IR:
2260-2210 cm-1
IR: sehr charakteristisch im Bereich 1630-1820 cm-1
X = OR 1735-1750 cm-1
1725-1750 cm-1 (ungesättigt)
X = Cl 1790-1815 cm-1 (gesättigt)
Präsentationstitel
Carbonsäuren
• Hydroxamsäure-Bildung
O
R
O
+ SOCl2
OH
R
Cl
Thionylchlorid
O
H2NOH
R
N
H
OH
FeCl3
R
HN
O
R
+ H2N-OH
O R'
FeCl3
- R'-OH
Carbonsäureester
O O
H
N
R
O Fe O
O
O
NH
R
bläulich-rote Chelate
Präsentationstitel
Carbonsäuren
• Derivatisierungsreaktionen
O
- als Amid
O
S O Cl 2
R
O
N H3
R
OH
R
Cl
NH2
O
- als N-Benzylamid
O
+
R
H 2N
R
Cl
N
H
- als p-Bromphenacylester
O
Br
Br
O
O
+
R
O
Na
R
Br
O
O
Präsentationstitel
Carbonsäuren
- als p-Phenacylester
O
Br
O
O
+
R
O
Na
R
O
O
- als Methylester
O
R
O
+
C H2N2
R
OH
D ia zo m etha n
Präsentationstitel
O
C H3
Carbonsäuren
Präsentationstitel
Carbonsäureester
• Nachweis durch Hydrolyse und Charakterisierung der Spaltprodukte
- Ester
z. B . a ls
3,5-D initro be n zoe sä ure ester
OH
S ä u re
+
ROH
• Aminolyse
+
Benzylam in
N-Benzylam id
- Ester + Hydroxylamin  + FeCl3 / Chelat
Präsentationstitel
+
M eO H / EtOH
Carbonsäureamide und
Nitrile
O
• Amide
LiA lH 4
R
N H2
O
od e r
D IB A L
R
L iA lH 4
R ''
R ''
R
N
R
o de r
D IB A L
R'
• Nitrile
NH2
N
R'
 Hydrolyse zu Carbonsäuren
Reduktion zu Aminen
OH
R
C
N
R
C
N

R
C O 2H
R
C H2
Na
E tO H
o de r
L iA lH 4
o de r
D IB A L
Präsentationstitel
N H2
Acetylsalicylsäure
• Leichte Hydrolyse, Aminolyse, Alkoholyse
 Salicylsäure + Essigsäure (-amid / -ester)
• „Vinyloges Säureanhydrid“
• Rasche Zersetzung an feuchter Luft
C O 2H
O
C H3
O
p K S 3 .7
COOH
COOH
C H3
O
+
OH
H 2O
O
+
C H3
HO
O
+
+ H 3O
_
_
COOH
C H3
O
O
+ H
- H
+
+
O
O
O
C H3
O
O
Präsentationstitel
O
O
C H3
O
"in tra m o le k u la re
K a ta lys e "
Acetylsalicylsäure – Ph.Eur.5.0
• Identität:
A IR
B hydrolytische Freisetzung von Salicylsäure
 Identifizierung über Schmelzpunkt (156-161°C)
C trockenes Erhitzen mit Calciumhydroxid
 Thermolyse zu Aceton und Carbonat
 Aceton kondensiert mit 2-Nitrobenzaldehyd
zu grünblauem Indigofarbstoff
2 Salicylsäure + Ca(CH3COO-)2
2 ASS + Ca(OH)2
Ca(CH3COO-)2
CaCO3 + Aceton
O
O
O
+
H3 C
C H3
2
H
N
H
N
O2N
H
Präsentationstitel
O
Acetylsalicylsäure – Ph.Eur.5.0
•Gehalt: Überschuss NaOH  1 h stehen lassen
Rücktitration mit HCl gegen Phenolphthalein
2 Äquivalente NaOH entsprechen 1 Äquivalent ASS
•Reinheit:
COOH
O
COOH
O
C H3
O
O
O
O
H
O
O
H3C
O
C H3
O
O
O
Acetylsalicylsalicylsäure
(ASSA)
O
Salicyl(oyl)salicylsäure
Präsentationstitel
O
Acetylsalicylsäureanhydrid
(ASN)
Kennzahlen
• Säurezahl:
mg KOH, die zur Neutralisation der in 1g Substanz vorhandenen
freien (Fett)-Säuren notwenig sind.
Titration mit 0,1M KOH
• Verseifungszahl: mg KOH, die zur Neutralisation der freien Fettsäuren und
zur Verseifung der Ester von 1g Substanz notwendig sind.
Verseifung mit Überschuss ethanolischer KOH (0,5M)
Rücktitration mit 0,5 M HCl; Blindversuch
• Esterzahl:
EZ = VZ – SZ
v.a. bei Wachsen
Präsentationstitel
Aminosäuren
Klassifizierung:
proteinogen vs. nicht-proteinogen
„natürlich“ vs. „unnatürlich“
D- vs. La- b- und g-AA
C O 2H
C O2H
H 2N
H
R
H
NH 2
N
H
R
Präsentationstitel
CO2H
Aminosäuren
• D-AA:
- D-Alanin:
in Zellwänden von
- Bakterien (Peptidoglykan)
- höheren Pflanzen
 Bestandteil von Antibiotika
• b-AA:
- b-Alanin (3-Aminopropionsäure):
 Bestandteil von Pantothensäure und Coenzym A
• g-AA:
- GABA (4-Aminobuttersäure)
 Neurotransmitter
Präsentationstitel
CO2H
H
NH2
CH3
H2N
H2N
CO2H
CO2H
Aminosäuren
• Säure-Base-Eigenschaften der a-Aminosäuren
pKS1 1.8 – 2.5, pKS2 9.0 – 9.8
C O2H
R
C O2H
R
CO 2
pKS1
NH 3
pKS2
NH3
R
NH2
CO2
R
NH2
Ausnahmen:
basische Aminosäuren:
saure Aminosäuren:
Präsentationstitel
Lys (K), Arg (R), His (H)
Asp (D), Glu (E)
Aminosäuren
 Reaktivität:
- Chelatbildung mit Kupfer (II)-Salzen
- Ninhydrin-Reaktion
 Identifizierung:
- Benzamide
- Phenylharnstoffderivate
 Peptide:
- Identifizierung der N-terminalen Aminosäure
- Identifizierung der C-terminalen Aminosäure
Präsentationstitel
Aminosäuren
• Chelatbildung mit Cu-(II)-Salzen:
O
H2
N
O
R
Cu
R
N
H2
O
O
blaue Verbindungen
• Ninhydrin-Reaktion:
O
O
OH
R
+
2
OH
C O 2H
NH 2
O
N
- CO 2
- RC HO
Ninhydrin:
Hydrat des 1,2,3-Trioxoindans
- 3 H2O
- H+
Präsentationstitel
O
O
O
v iolette r F arb s to ff
Aminosäuren
• Darstellung von Benzamiden
O
R
R
C O2H
C O 2H
Cl
+
NaH CO 3
+
HN
Ph
NH2
O
• Darstellung von Phenylharnstoffen
R
P h -N =C =O
+
C O2H
NH2
H
N
H
N
O
Präsentationstitel
C O2H
Ph
R
Aminosäuren
•
Identifizierung von N-terminalen Aminosäuren:
1. Umsetzung mit 1-Fluor-2,4-dinitrobenzol (Sangers Reagenz)
O 2N
F
+
H 2N
C O2H
- HF
H
N
O2N
C O2H
R
R
NO2
NO2
2. Umsetzung mit Dansylchlorid (1-Dimethylaminonaphthalin-5-sulfonsäurechlorid)
H 3C
N
CH3
H 3C
+
H 2N
N
C H3
C O 2H
- H Cl
R
O
S
O
O
Cl
S
O
NH
R
C O 2H
flu o resziere n d
Präsentationstitel
Aminosäuren
OH
CH3
H2N
OH
O
H
N
N
H
O
H3C
O
H3C
OH
CH3
O
H
N
S
N
O H
O
N
CH3
CH3
H3C
O
O
N
H
OH
CH3
OH
H3C
N
CH3
O
CH3
S
OH
N
O H
O
O
+
H2N
OH
+
O
H2N
OH
H3C
CH3
• Dansylierung des Peptids
• Hydrolyse
• Chromatographischer Nachweis der dansylierten Aminosäure
Präsentationstitel
Aminosäuren
3. Edman-Abbau ( repetitive Endgruppenbestimmung)
OH
CH3
H2N
H
N
O
H3C
OH
N
C
S
O
N
H
CH3
S
O
N
H
OH
N
H
O
H
N
N
H
O
CH3
H3C
O
OH
CH3
OH
O
S
N
H
N
H2N
CH3
H3C
HS
CH3
N
O
O
N
H
OH
CH3
S
N
•Umsetzung mit Phenylisothiocyanat
•Abspaltung der markierten Aminosäure
•Umlagerung zum 3-Phenyl-2-thiohydantoinen
 PTH-Aminosäuren
•Extraktion
•Identifizierung (chromatographisch)
O
+
NH
CH3
N
O
Präsentationstitel
Aminosäuren
•Identifizierung von C-terminalen Aminosäuren:
1. Hydrazinolyse (Akabori-Verfahren)
H2N NH2
OH
O
H2N
CH3
H2N
H
N
O
H3C
CH3
O
N
H
CH3
H2N
O
H
N
NH2
+
H3C
CH3
H2N
O
CH3
H
H2N
H
N
O
OH
H2N NH2
CH3 O
H3C
OH
NH2
+
O
OH
N
H
H
H2N
CH3
N
CH3
+
N
H
N
O
H3C
Präsentationstitel
CH3
CH3
H
CH3
Aminosäuren
•Identifizierung von C-terminalen Aminosäuren:
2. Bildung eines Aminoalkohols
OH
OH
CH3
H2N
H
N
O
H3C
CH3
CH2N2
O
O
N
H
H2N
H
N
H3C
CH3
O
N
H
O
OH
•Veresterung mit Diazomethan
•Reduktion
•Totalhydrolyse
•Identifizierung des Aminoalkohols
O
O
CH3
CH3
OH
OH
O
CH3
LiBH4
H2N
H
N
O
O
H2N
CH3
N
H
OH
H2N
OH
+
+
H2N
O
H3C
H3C
OH
CH3
Präsentationstitel
CH3
OH
Amine
 Klassifizierung:
primär, sekundär, tertiär
aliphatisch, aromatisch (Aniline)
quartäre Ammoniumverbindungen
 Bedeutung:
ca. 75% aller Arzneistoffe sind stickstoffhaltig
überwiegende Anteil Amine
 Eigenschaften:
Flüssigkeiten mit fischartigem Geruch
Basizität ( Lewis-Basen: 2° > 1° > NH3 > Aniline)
Nucleophilie
Dipolmoment ( Ausbildung von Wasserstoffbrücken)
(Sdp.: Methylamin = 7,5°C, Methanol = 64,5°C)
Präsentationstitel
Amine
 Spektroskopie:
IR :
R2N-H-Valenzschwingung 3500 – 3300 cm-1
N-CH3 2820 – 2760 cm-1
1H-NMR:
N-H oft breit, in DMSO-d6 scharf
Deuterium-Austausch
13C-NMR:
N-CH3 25 - 55 ppm
N-CH2 35 -70 ppm
N-CH
45 – 75 ppm
N-Cq
55 – 80 ppm
15N-NMR:  z.B. zur Protein-Struktur-Aufklärung
Präsentationstitel
Amine
• Nachweis der Basizität:
pH-Wert, Löslichkeit in Säuren
Salzbildungen (schwer löslich, kristallin)
H
OH
O2N
O2N
OH
NO2
O2N
NO2
O
N
CH3
OH
NO2
COOH
N
O2N
NO2
NO2
NO2
Pikrinsäure
• Nachweis der Nucleophilie:
Styphninsäure
Pikrolonsäure
3,5-Dinitrobenzoesäure
 Umsetzungen mit elektrophilen Reagenzien
1° und 2° :
Acylierungen
Arylierungen
Alkylierungen
Kondensationen
Präsentationstitel
Amine
• Acylierungsreagenzien: Acetanhydrid, Acetylchlorid
Benzoylchlorid, 3,5-Dinitrobenzoylchlorid
Sulfonsäurehalogenide ( Dansylchlorid,
 Hinsberg-Trennung)
• Arylierungsreagenzien: 1-Fluor-2,4-dinitrobenzol ( Sanger)
1-Chlor-2,4,(6)-di(tri)nitrobenzol
• Alkylierungsreagenzien:
Benzylchlorid, 4-Nitrobenzylchlorid
• Kondensationen:
4-Dimethylaminobenzaldehyd (v.a. prim. arom. Amine)
Ninhydrin ( a-Aminosäuren)
Salpetrige Säure ( Diazotierungen)
Präsentationstitel
Amine
• Hinsberg-Trennung:
Unterscheidung von 1°, 2° und 3° Aminen
Umsetzung mit p-Toluolsulfonylchlorid
Bildung der entsprechenden Sulfonamide
Präsentationstitel
Amine
Trennung bzw. Unterscheidung der Amine:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Unbekanntes Amin (Amingemisch) wird mit dem Sulfonylchlorid behandelt.
Fällt etwas aus  Auf jeden Fall ein 1° oder 2° Amin enthalten.
Niederschlag von Sulfonamid aus 2. abfiltrieren, zum Filtrat Salzsäure geben.
Wenn etwas ausfällt  auch ein 3° Amin vorhanden.
Filterrückstand aus 3. in einer heißen Lauge aus Natrium und Ethanol kochen
Abkühlen lassen und filtrieren.
Hat sich alles komplett gelöst  lösliche Sulfonamid eines 1° Amins.
Filtrat wird mit Salzsäure neutralisiert  Sulfonamid des 1° Amins fällt aus.
Fester Filterrückstand  unlösliche Sulfonamid eines 2° Amins
Präsentationstitel
Amine
• Diazotierungsreaktion: Kondensation mit salpetriger Säure
Kupplung des Diazoniumsalzes mit einem Aromaten
+ H3O
NH2
NH3
- H2O
+ H3O
NO2
HNO2
- H2O
+ H3O
HNO2 + Br
BrNO
- 2 H2O
NH2 +
H
N
H
BrNO
- Br
-O
N
N
N O
O-
H
N O H
- H2O
N
N
Azofarbstoff(e)
Präsentationstitel
N
Organische Analytik
Lernziele
• Vorgehensweise in der Strukturaufklärung
• Unentbehrliche Ergänzung zur „Instrumentellen Analytik“
• Keine „universelle“ Methode in der Analytik
• Netzwerk von Methoden
• Auswahl der richtigen analytischen Methode für ein spezifisches Problem
Präsentationstitel
Organische Analytik
Lernziele
Fidexaban (1) ist ein Antikoagulanz.
a) Benennen Sie die darin vorkommenden funktionellen Gruppen.
b) Schlagen Sie zwei titrimetrische Arzneibuchmethoden zur Gehaltsbestimmung von
Fidexaban vor und formulieren Sei die jeweils zugehörige(n) Reaktionsgleichung(en)
Präsentationstitel
Organische Analytik
Präsentationstitel