Gesamtreaktion
Phthalimid → (KOH) Kaliumphthalimid → (R–X) N-Alkylphthalimid → (N₂H₄ oder H₃O⁺) R–NH₂
Phthalimid als geschütztes NH₂: primäre Amine ohne Mehrfachalkylierung.
Namensreaktion · Mechanismus
Gabriel-Synthese
Die Gabriel-Synthese liefert reine primäre Amine. Phthalimid wird deprotoniert (seine N–H-Gruppe zwischen zwei Carbonylgruppen hat einen pKs-Wert von etwa 8,3), das Anion wird in einer SN2-Reaktion von einem primären Alkylhalogenid alkyliert, und Hydrazin (oder Hydrolyse) setzt dann das Amin frei. Da das N-Alkylphthalimid nicht erneut alkyliert werden kann, entstehen keine sekundären oder tertiären Amine.
Mechanismus Schritt für Schritt
- Deprotonierung. Die N–H-Gruppe zwischen zwei C=O ist acide (pKs 8,3)
- N-Alkylierung (SN2). Das Imid-Anion verdrängt Bromid
- Hydrazin greift an. Erster von zwei Additions-Eliminierungs-Schritten (Ing-Manske)
Jeder Schritt ist Elektron für Elektron geprüft: Die Elektronenpfeile ergeben genau die gezeichneten Strukturen.
Wichtige Punkte
- Das N-Alkylphthalimid ist nicht mehr nukleophil: Es addiert nur eine Alkylgruppe.
- Hydrazin greift nacheinander beide C=O-Gruppen an und setzt dabei das Amin und Phthalhydrazid frei.
- Saure oder basische Hydrolyse funktioniert ebenfalls, erfordert aber härtere Bedingungen.
- Nur für primäre Alkylhalogenide (SN2); Arylhalogenide reagieren nicht.
Prüfungswissen
- Liefert nur primäre Amine – keine Mehrfachalkylierung, anders als bei Ammoniak + Alkylhalogenid.
- Arylhalogenide (z. B. Chlorbenzol) funktionieren nicht: Sie gehen keine SN2-Reaktion ein.
- Aromatische primäre Amine (Anilin) lassen sich so nicht herstellen.
- Nebenprodukt der Hydrazinolyse ist Phthalhydrazid.
FAQ
Warum lässt sich Anilin nicht per Gabriel-Synthese herstellen?
Der Alkylierungsschritt ist eine SN2-Reaktion, und Arylhalogenide gehen keine nukleophile Substitution durch das Phthalimid-Anion ein.
Warum ist Phthalimid acide?
Die N–H-Gruppe liegt zwischen zwei Carbonylgruppen, sodass das Anion über beide Sauerstoffatome delokalisiert ist (pKs ≈ 8,3).
Warum ist die Gabriel-Synthese besser als NH₃ + R–X?
Ammoniak liefert Gemische aus primären, sekundären und tertiären Aminen sowie quartären Salzen; das N-Alkylphthalimid bleibt bei einer Alkylgruppe stehen.
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