Reazione complessiva
Ftalimmide → (KOH) ftalimmide potassica → (R–X) N-alchilftalimmide → (N₂H₄ o H₃O⁺) R–NH₂
La ftalimmide come NH₂ protetto: ammine primarie senza sovralchilazione.
Reazione con nome · meccanismo
Sintesi di Gabriel con ftalimmide
La sintesi di Gabriel produce ammine primarie pure. La ftalimmide viene deprotonata (il suo N–H, tra due gruppi carbonilici, ha pKa di circa 8,3), l'anione viene alchilato da un alogenuro alchilico primario con una reazione SN2 e l'idrazina (o l'idrolisi) libera poi l'ammina. Poiché la N-alchilftalimmide non può essere alchilata di nuovo, non si formano ammine secondarie o terziarie.
Meccanismo passo per passo
- Deprotonazione. L'N–H tra due C=O è acido (pKa 8,3)
- N-alchilazione (SN2). L'anione immidico sposta il bromuro
- Attacco dell'idrazina. Il primo di due stadi di addizione–eliminazione (Ing–Manske)
Ogni passaggio è verificato elettrone per elettrone: le frecce curve danno esattamente le strutture disegnate.
Punti chiave
- La N-alchilftalimmide non è più nucleofila: si aggiunge un solo gruppo alchilico.
- L'idrazina attacca a turno entrambi i gruppi C=O, liberando l'ammina e la ftalidrazide.
- Funziona anche l'idrolisi acida o basica, ma richiede condizioni più drastiche.
- Solo per alogenuri alchilici primari (SN2); gli alogenuri arilici non reagiscono.
Per JEE e NEET
- Dà solo ammine primarie, senza polialchilazione, a differenza di ammoniaca + alogenuro alchilico.
- Gli alogenuri arilici (es. clorobenzene) non funzionano: non danno SN2.
- Le ammine aromatiche primarie (anilina) non si possono preparare in questo modo.
- Il sottoprodotto dell'idrazinolisi è la ftalidrazide.
FAQ
Perché l'anilina non si può preparare con la sintesi di Gabriel?
Lo stadio di alchilazione è una SN2 e gli alogenuri arilici non subiscono sostituzione nucleofila da parte dell'anione ftalimmide.
Perché la ftalimmide è acida?
L'N–H si trova tra due gruppi carbonilici, quindi l'anione è delocalizzato su entrambi gli ossigeni (pKa ≈ 8,3).
Perché la sintesi di Gabriel è preferita a NH₃ + R–X?
L'ammoniaca dà miscele di ammine primarie, secondarie e terziarie e sali quaternari; la N-alchilftalimmide si ferma a un solo gruppo alchilico.
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