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Síntese de Gabriel – Mecanismo e Obtenção de Amina Primária de Ftalimidas

Descoberta por Siegmund Gabriel juntamente com seu com seu parceiro James Dornbush em 1887, a síntese de Gabriel é uma reação química que transforma haletos de alquila primários em aminas primárias.

A reação da síntese é um tipo de reação SN2 que não produz quaisquer sais de amônio. Alem disso, Nessa síntese se usa tradicionalmente ftalimida e hidróxido de potássio como base na reação.

síntese de gabriel ftalimida
Síntese de Gabriel

Detalhes da Síntese de Gabriel


A reação da síntese de Gabriel foi generalizada para aplicações na alquilação de sulfonamidas e imidas, seguida de desproteção, a fim de obter aminas.

A alquilação da amônia é uma rota não seletiva e muito ineficiente para as aminas, logo na síntese de Gabriel, ela é substituída pelo ânion ftalimida que é empregado como substituto do H2N−.

A maior vantagem de usar a síntese de Gabriel é evitar a sobreaquilação. Um bom nucleófilo na forma de um íon imida também é formado com a reação do hidróxido de potássio com a ftalimida.

Na reação da síntese, o íon imida executa uma reação de substituição nucleofílica no haleto de alquila e cria um intermediário, N-alquil ftalimida. A hidrólise ou hidrazinólise desta ftalimida produz uma alquilamina primária. No entanto, as arilaminas não podem ser preparadas por meio da síntese de Gabriel, pois os haletos de arila não sofrem substituição nucleofílica simples.

Mecanismo da Síntese de Gabriel


A primeira etapa do mecanismo da síntese de Gabriel é a introdução do hidróxido de potássio na ftalimida para ocorrer uma reação ácido-base. Nessa reação, o íon hidróxido desprotona a imida.

O próton resultante é mais ácido do que qualquer amina simples (os dois grupos semelhantes a carbonila adjacentes oferecem estabilização de ressonância), gerando um nucleófilo forte, o íon imida.

mecanismo sintese gabriel etapa 1

Na segunda etapa do mecanismo, o íon imida nucleofílico ataca o carbono eletrofílico do haleto de alquila. O átomo de nitrogênio subsequentemente substitui o halogênio (flúor, cloro, bromo ou iodo) no haleto de alquila e se liga ao próprio carbono. Isso resulta na formação de uma N-alquil ftalimida.

mecanismo sintese de gabriel - etapa 2

Na terceira etapa, o mecanismo que ocorre aqui é bem semelhante à hidrólise catalisada por base de ésteres, com nitrogênio ligado ao grupo R em vez de oxigênio. O íon hidróxido ataca o átomo de carbono ligado ao átomo de nitrogênio, clivando a N-Alquil ftalimida.

O cátion na base também se liga ao átomo de oxigênio. Nessa hora, nota-se que o átomo de nitrogênio ligado ao grupo R liga-se aos hidrogênios ejetados do íon hidróxido quando o átomo de oxigênio o substitui na ftalimida. Aqui abaixo temos um exemplo dessa terceira etapa do mecanismo da síntese de Gabriel.

mecanismo sintese de gabriel - etapa 3

Uso da Síntese de Gabriel


A síntese de Gabriel pode ser usada para obter aminas primárias de ftalimidas. O mecanismo também pode ser seguido pelo uso de hidrólise ácida ou hidrazinólise em vez de usar uma base aquosa, conforme mostrado no mecanismo acima.

Uma das desvantagens desse método desenvolvido por Gabriel é que ele geralmente não funciona com halogenetos de alquil secundários. Além disso, outra desvantagem desta síntese é que o uso de hidrólise ácida / básica dá um baixo rendimento, enquanto o uso de hidrazina pode tornar as condições da síntese relativamente severas.

Exemplo da síntese de Gabriel


A síntese de Gabriel pode ser usada para transformar o cloroetano em etilamina.

exemplo uso sintese gabriel

Referências



Sobre o autor


Pedro Coelho Olá meu nome é Pedro Coelho, eu sou engenheiro químico, engenheiro de segurança do trabalho e Green Belt em Lean Six Sigma. Além disso, também sou técnico em informática, e em parte de minhas horas vagas me dedico a escrever artigos aqui no ENGQUIMICASANTOSSP, para ajudar estudantes de Engenharia Química e outros cursos. Se você acha legal esse projeto, siga-nos através de nossas paginas nas redes sociais e ajude-nos a divulgar essa ideia, compartilhando com seus amigos as nossas postagens.

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