• Fexofenadin - Arzneistoff der Woche • Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung • Synthese von Aminen • Oxidationsstufen in organischen Molekülen • Radikale • Nucleophile Substitution am sp

(1)

Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main Prof. Dr. Manfred Schubert-Zsilavecz

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• Fexofenadin - Arzneistoff der Woche

• Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

• Synthese von Aminen

• Oxidationsstufen in organischen Molekülen

• Radikale

• Nucleophile Substitution am sp ³ -hybridisierten C-Atom

Organische Chemie

Agenda

(2)

2

Organische Chemie I

Arzneistoff der Woche

(3)

Johann Wolfgang Goethe -Universität Frankfurt am Main

Finkelstein-Reaktion

Organische Chemie

Synthese von Fexofenadin

(4)

Erster Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

Frühjahr 2009

(5)

Erster Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

Frühjahr 2009

(6)

Erster Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

Frühjahr 2009

(7)

7

Umsetzung von Halogenverbindungen mit NH ₃ oder Aminen

o-Nitrochlorbenzen + Ammoniak Ammoniak + Methyliodid

Reduktion von Nitroverbindungen Gabriel-Reaktion

Abbau von Carbonsäureamiden (Hofmann-Abbau) Benzidin-Umlagerung

Reduktive Aminierung von Carbonylverbindungen

Organische Chemie

Darstellung von Aminen

(8)

8

Hydrazobenzol

Hydrazobenzol (1,2-Diphenylhydrazin) ist das Endprodukt der alkalischen Reduktion von Nitrobenzen. Die wichtigste Umlagerung des Hydrazobenzens ist seine Umlagerung zu Benzidin (4,4´-Diami- no-biphenyl), die in saurer Lösung eintritt. Benzidin diente zur

Herstellung von Baumwollfarbstoffen. Es wirkt stark carcinogen.

Benzidin Organische Chemie

Benzidin-Umlagerung

(9)

9

Die katalytische Hydrierung eines Imins zu einem Amin

Organische Chemie

Reduktive Aminierung

(10)

10

Organische Chemie

Oxidationsstufen in organischen Molekülen

(11)

11

Bindungsdissoziationsenthalpien für Kohlenwasserstoffe

Organische Chemie

Radikale

(12)

12

Methyl-Radikal

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

(13)

13

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

(14)

14

Allyl- und das Benzyl-Radikal

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

(15)

15

Stabilität von Radikalen

Allyl > Benzyl > 3° > 2° > 1° > CH ₃

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

(16)

16

• Allgemeines Schema nucleophiler Substitutionen S _N

⇒ Nuc: ^- = Nucleophil (Lewisbase)

⇒ E ⁺ = Elektrophil

⇒ X ^- = Abgangsgruppe (LG)

• nucleophile Substitutionen am gesättigten, d. h. am sp ³ hybridisierten C-Atom

• Nucleophil (Nuc ^- ) greift mit seinem freien Elektronen paar am partial positivierten ( δ ⁺ ) C-Atom oder am Carbeniumion an

Nuc : ^- + R ₃ C(sp ³ )-X Nuc-C(sp ³ )R ₃ + X : ^-

δ ⁺ δ ⁻

Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S _N ) am sp ³ -hybrid. Kohlenstoffaton

(17)

17

Eine konzertierte nucleophile Substitution erfolgt über einen Rückseitenangriff. Nach dem Einschrittmechanismus erfolgt der Angriff des Nucleophils und der Austritt der LG konzertiert, dh. Gleichzeitig. Reaktion zweiter Ordnung. Bimolekulare

nucleophile Substitution: S _N 2 Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S _N ) am sp ³ -hybrid. Kohlenstoffaton

(18)

18

Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S _N ) am sp ³ -hybrid. Kohlenstoffaton

(19)

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• Fexofenadin - Arzneistoff der Woche • Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung • Synthese von Aminen • Oxidationsstufen in organischen Molekülen • Radikale • Nucleophile Substitution am sp

• Fexofenadin - Arzneistoff der Woche

• Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

• Synthese von Aminen

• Oxidationsstufen in organischen Molekülen

• Radikale

• Nucleophile Substitution am sp 3 -hybridisierten C-Atom

Organische Chemie

Agenda

Organische Chemie I

Arzneistoff der Woche

Finkelstein-Reaktion

Organische Chemie

Synthese von Fexofenadin

Erster Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

Frühjahr 2009

Erster Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

Frühjahr 2009

Erster Abschnitt der Pharmazeutischen Prüfung

Frühjahr 2009

Umsetzung von Halogenverbindungen mit NH 3 oder Aminen

o-Nitrochlorbenzen + Ammoniak Ammoniak + Methyliodid

Reduktion von Nitroverbindungen Gabriel-Reaktion

Abbau von Carbonsäureamiden (Hofmann-Abbau) Benzidin-Umlagerung

Reduktive Aminierung von Carbonylverbindungen

Organische Chemie

Darstellung von Aminen

Hydrazobenzol

Hydrazobenzol (1,2-Diphenylhydrazin) ist das Endprodukt der alkalischen Reduktion von Nitrobenzen. Die wichtigste Umlagerung des Hydrazobenzens ist seine Umlagerung zu Benzidin (4,4´-Diami- no-biphenyl), die in saurer Lösung eintritt. Benzidin diente zur

Herstellung von Baumwollfarbstoffen. Es wirkt stark carcinogen.

Benzidin Organische Chemie

Benzidin-Umlagerung

Die katalytische Hydrierung eines Imins zu einem Amin

Organische Chemie

Reduktive Aminierung

Organische Chemie

Oxidationsstufen in organischen Molekülen

Bindungsdissoziationsenthalpien für Kohlenwasserstoffe

Organische Chemie

Radikale

Methyl-Radikal

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

Allyl- und das Benzyl-Radikal

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

Stabilität von Radikalen

Allyl > Benzyl > 3° > 2° > 1° > CH 3

Organische Chemie

Stabilität von Radikalen

• Allgemeines Schema nucleophiler Substitutionen S N

⇒ Nuc: - = Nucleophil (Lewisbase)

⇒ E + = Elektrophil

⇒ X - = Abgangsgruppe (LG)

• nucleophile Substitutionen am gesättigten, d. h. am sp 3 hybridisierten C-Atom

• Nucleophil (Nuc - ) greift mit seinem freien Elektronen paar am partial positivierten ( δ + ) C-Atom oder am Carbeniumion an

Nuc : - + R 3 C(sp 3 )-X Nuc-C(sp 3 )R 3 + X : -

δ + δ −

Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S N ) am sp 3 -hybrid. Kohlenstoffaton

Eine konzertierte nucleophile Substitution erfolgt über einen Rückseitenangriff. Nach dem Einschrittmechanismus erfolgt der Angriff des Nucleophils und der Austritt der LG konzertiert, dh. Gleichzeitig. Reaktion zweiter Ordnung. Bimolekulare

nucleophile Substitution: S N 2 Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S N ) am sp 3 -hybrid. Kohlenstoffaton

Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S N ) am sp 3 -hybrid. Kohlenstoffaton

• R-X dissoziiert von alleine zu einem Carbenium-Ion R 3 C + und der Abgangsgruppe L -

• erst dann greift das Nucleophil das Carbenium-Ion an ⇒ zweistufige Reaktion

• Carbenium-Ion hat eine trigonal-planare Struktur

Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S N ) am sp 3 -hybrid. Kohlenstoffaton

• Nucleophile Substitution am sp ³ -hybridisierten C-Atom

Umsetzung von Halogenverbindungen mit NH ₃ oder Aminen

Allyl > Benzyl > 3° > 2° > 1° > CH ₃

• Allgemeines Schema nucleophiler Substitutionen S _N

⇒ Nuc: ^- = Nucleophil (Lewisbase)

⇒ E ⁺ = Elektrophil

⇒ X ^- = Abgangsgruppe (LG)

• nucleophile Substitutionen am gesättigten, d. h. am sp ³ hybridisierten C-Atom

• Nucleophil (Nuc ^- ) greift mit seinem freien Elektronen paar am partial positivierten ( δ ⁺ ) C-Atom oder am Carbeniumion an

Nuc : ^- + R ₃ C(sp ³ )-X Nuc-C(sp ³ )R ₃ + X : ^-

δ ⁺ δ ⁻

Nucleophile Substitution (S _N ) am sp ³ -hybrid. Kohlenstoffaton

nucleophile Substitution: S _N 2 Organische Chemie

Nucleophile Substitution (S _N ) am sp ³ -hybrid. Kohlenstoffaton

Nucleophile Substitution (S _N ) am sp ³ -hybrid. Kohlenstoffaton

• R-X dissoziiert von alleine zu einem Carbenium-Ion R ₃ C ⁺ und der Abgangsgruppe L ^-

Nucleophile Substitution (S _N ) am sp ³ -hybrid. Kohlenstoffaton