Bilan de la réaction
Phtalimide → (KOH) phtalimide de potassium → (R–X) N-alkylphtalimide → (N₂H₄ ou H₃O⁺) R–NH₂
Le phtalimide comme NH₂ protégé : des amines primaires sans polyalkylation.
Réaction nommée · mécanisme
Synthèse de Gabriel
La synthèse de Gabriel produit des amines primaires pures. Le phtalimide est déprotoné (sa liaison N–H, entre deux groupes carbonyle, a un pKa d'environ 8,3), l'anion est alkylé par un halogénoalcane primaire selon une SN2, puis l'hydrazine (ou une hydrolyse) libère l'amine. Comme le N-alkylphtalimide ne peut pas être alkylé une seconde fois, aucune amine secondaire ou tertiaire ne se forme.
Mécanisme étape par étape
- Déprotonation. La liaison N–H entre deux C=O est acide (pKa 8,3)
- N-alkylation (SN2). L'anion imide déplace le bromure
- Attaque de l'hydrazine. Première de deux étapes d'addition–élimination (Ing–Manske)
Chaque étape est vérifiée électron par électron : les flèches courbes donnent exactement les structures dessinées.
Points clés
- Le N-alkylphtalimide n'est plus nucléophile : un seul groupe alkyle se fixe.
- L'hydrazine attaque successivement les deux groupes C=O, libérant l'amine et le phtalhydrazide.
- L'hydrolyse acide ou basique fonctionne aussi, mais demande des conditions plus dures.
- Uniquement pour les halogénoalcanes primaires (SN2) ; les halogénures d'aryle ne réagissent pas.
Pour le JEE et le NEET
- Donne uniquement des amines primaires, sans polyalkylation, contrairement à ammoniac + halogénoalcane.
- Les halogénures d'aryle (p. ex. chlorobenzène) ne conviennent pas : ils ne subissent pas de SN2.
- Les amines primaires aromatiques (aniline) ne peuvent pas être obtenues ainsi.
- Le sous-produit de l'hydrazinolyse est le phtalhydrazide.
FAQ
Pourquoi ne peut-on pas préparer l'aniline par la synthèse de Gabriel ?
L'étape d'alkylation est une SN2, et les halogénures d'aryle ne subissent pas de substitution nucléophile par l'anion phtalimide.
Pourquoi le phtalimide est-il acide ?
La liaison N–H se trouve entre deux groupes carbonyle : l'anion est donc délocalisé sur les deux oxygènes (pKa ≈ 8,3).
Pourquoi préfère-t-on la synthèse de Gabriel à NH₃ + R–X ?
L'ammoniac donne des mélanges d'amines primaires, secondaires et tertiaires et de sels d'ammonium quaternaire ; le N-alkylphtalimide s'arrête à un seul groupe alkyle.
La dessiner dans MolDraw
Le bouton ci-dessus ouvre la figure complète (bilan, mécanisme numéroté et points clés) sous forme de structures ordinaires modifiables. Changez des substituants, recolorez des atomes ou exportez en PNG, SVG ou code chemfig pour vos notes et diapositives. La même figure se trouve dans le panneau Modèles, sous Réactions nommées.