VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I
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<strong>VO</strong> <strong>Organische</strong> <strong>Chemie</strong> I 22. Carbonsäuren II: Carbonsäure<strong>der</strong>ivate<br />
22.4 Carbonsäureamide<br />
Sie leiten sich formal von Carbonsäuren ab, <strong>in</strong>dem die OH-Gruppe<br />
durch e<strong>in</strong>e NH2-Gruppe ersetzt wird, wobei man wie bei den Am<strong>in</strong>en<br />
primäre (oben), sekundäre (Mitte) und tertiäre (unten) Carbonsäure-<br />
amide unterscheidet.<br />
Substitution von OH-Gruppen gibt es auch bei anorganischen Säuren,<br />
z.B. H2SO4 => O2S(NH2)2 (Sulfamid).<br />
a) Nomenklatur<br />
Bei e<strong>in</strong>fachen Verb<strong>in</strong>dungen wird anstatt „-säure“ die Endsilbe „-amid“ verwendet.<br />
6<br />
3-Bromhexanamid<br />
E<strong>in</strong>e Komplikation ergibt sich, wenn es sich um sekundäre Amide handelt, d.h. wenn e<strong>in</strong> H-<br />
Atom durch e<strong>in</strong>e Alkylgruppe ersetzt wird. In diesem Fall wendet man die gleiche Regelung<br />
wie bei den Am<strong>in</strong>en an (vgl. 19.1):<br />
6<br />
5 3 1<br />
4<br />
Br<br />
3-Brom-N-methyl-hexanamid<br />
Die Darstellung erfolgt aus Carbonsäurechloriden durch E<strong>in</strong>wirkung von Ammoniak o<strong>der</strong><br />
primären Am<strong>in</strong>en (s. oben).<br />
2<br />
5 3 1<br />
4<br />
Br<br />
2<br />
CONH2<br />
CONHCH3<br />
b) Physikalische Eigenschaften<br />
Das nichtb<strong>in</strong>dende doppelt besetzte Atomorbital<br />
am Stickstoff tritt mit <strong>der</strong> benachbarten C=O-<br />
Doppelb<strong>in</strong>dung <strong>in</strong> Wechselwirkung => mesomerer<br />
Effekt (-Orbital über drei Atome delokalisiert: N – C – O). Dies hat wichtige Konsequenzen:<br />
• B<strong>in</strong>dungslänge verkürzt sich (z.B. CH3NH2: 147 pm; typisches Säureamid: 136 pm)<br />
• Das Elektronenpaar ist am mesomeren Effekt beteiligt => im Gegensatz zu den<br />
Am<strong>in</strong>en ke<strong>in</strong>e basischen Eigenschaften, son<strong>der</strong>n neutrale Substanzen<br />
z.B. CH3NH2 (Methylam<strong>in</strong>): pKB = 3,38, h<strong>in</strong>gegen CH3CONH2 (Ethanamid):<br />
(hypothetischer) pKB = 14 (mehr als 10 10 dazwischen!).<br />
Das Proton b<strong>in</strong>det sogar eher am Sauerstoff als am Stickstoff.<br />
- 129 -<br />
R C<br />
O<br />
NH2<br />
R C<br />
R C<br />
R C<br />
O<br />
NH2<br />
O<br />
NHR’<br />
O<br />
N<br />
R C<br />
O<br />
R1<br />
R2<br />
NH2