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Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung: Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen / Funktionelle Gruppen KWS: Alkane, Alkene, Alkine, Aromaten, halogenierte KWS Hydroxylierte KWS: Alkohole, Enole, Phenole Ether, Peroxide, 1,2-Diole, 1,2-Aminoalkohole Carbonylverbindungen: Aldehyde, Ketone, Chinone 1,2-Diketone, Kohlenhydrate, -Hydroxyketone (Carbon)säure Derivate: Säuren, Ester, Amide, Lactame, Nitrile, Sulfonsäuren Aminosäuren: Amine: primär, sekundär, tertiär Thiole: Verschiedenes: Kohlensäure, Nitroverbindungen, Heterocyclen

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Präsentationstitel

Organische Analytik Inhalte

Einführung: Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse

Verbindungsklassen / Funktionelle Gruppen

KWS: Alkane, Alkene, Alkine, Aromaten, halogenierte KWS

Hydroxylierte KWS: Alkohole, Enole, Phenole

Ether, Peroxide, 1,2-Diole, 1,2-Aminoalkohole

Carbonylverbindungen: Aldehyde, Ketone, Chinone

1,2-Diketone, Kohlenhydrate, -Hydroxyketone

(Carbon)säure Derivate: Säuren, Ester, Amide, Lactame, Nitrile, Sulfonsäuren

Aminosäuren:

Amine: primär, sekundär, tertiär

Thiole:

Verschiedenes: Kohlensäure, Nitroverbindungen, Heterocyclen

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Präsentationstitel

Aldehyde, Ketone, Halbacetale, Acetale (Ketale), Hydrate

Reaktivität: - Reduktionsvermögen (Aldehyde)

- Bildung von Dinitrophenylhydrazonen

- Bildung von Iminen, Oximen, Semicarbazonen

- Umsetzung mit Dimedon bzw. N,N‘-Diphenylethylendiamin

- Jodoformreaktion

Carbonylverbindungen

Spektroskopie:

Aldehyde: IR: 1720-1740 cm-1 (unges.: 1680-1705)1H-NMR: -CHO 9.4-10.0 ppm

C-H: 2.0-2.6 ppm13C-NMR: 175-205 (190-200) ppm

Ketone: IR: 1705-1725 cm-1 (unges.: 1665-1685)1H-NMR: -C-H: 2.0-2.6 ppm13C-NMR: 185-225 (200-210) ppm

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Präsentationstitel

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

• Reduktionsvermögen ( Aldehyde)

1. FehlingscheProbe: Fehling I: Kupfersulfat-Lösung; Fehling II: ammoniakalische Na- K-tartratlösung

negativ für aromatische Aldehyde

2. Umsetzung mit Tollens-Reagenz: Reduktion einer ammoniakalischer Ag+-Lösung zu elementarem Silber

(3. Umsetzung mit Pikrinsäure (gelb) in Na2CO3-Lösung Pikraminsäure (tiefrot))

Cu2+

(Tartrat)

Cu1+

(Cu2O)

rot

/ (Aldehyd Carbonsäure

weitere Reaktion)

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

• Bildung von 2,4-Dinitrophenylhydrazonen ( Aldehyde oder Ketone)

R

R'

OHN

H2N

NO2

NO2

HN

N

NO2

NO2

R

R'

+-H2O

Dinitrophenylhydrazone: gelb-orange,-ungesättigt: tiefrot

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

• Bildung von Iminen, Oximen und Semicarbazonen ( Aldehyde oder Ketone)

O

R'

R

R' = H, R

+ H2N R''R'

R OH

NH

R''- H2O

N

R'

R R''

N

R'

R HN

O

NH2H2N NH

NH2

O

H2N OH

HydroxylaminOxim

Imin

Semicarbazid Semicarbazon

N

R'

R OH

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

O

OH3C

H3C

H

O

R+

O

OH

H3C

H3C

2

HO

O

CH3

CH3

R O

H3C

H3CO

CH3

CH3

R O

H+

- H2O

Oxoxanthen-Derivate

R H

O HN

Ph

HN

Ph

N

Ph

N

Ph

R

H

+

• Umsetzung mit Dimedon ( Aldehyde)

• Umsetzung mit N,N‘-Diphenylethylendiamin ( Aldehyde)

Ketone reagieren erst oberhalb von 100°C in AcOH

Kristalline Imdidazolidin-Derivate

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

• Iodoform bzw. Haloform-Probe ( )RH3C

O

RH3C

OH

RH3C

O

+ X2 +

z. B. I2

OH R CO2H + CX3 R CO2 + HCX3

Haloform

X = I IodoformX = Cl ChloroformX = Br Bromoform

Smp. 121 °C

RH3C

OH

+ X2 + OH X + HX +RH3C

O

RH3C

O

+ 3 X2 3 X +CX3R

O

CX3R

O

+ OH R CO2H + CX3

Teilschritte:

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

OH

H O

HH3C O O

OH3C CH3

CH3

OH

OHCl3C

Formaldehyd Acetaldehyd Paraldehyd Chloralhydrat

Formaldehyd: gasförmig, Formalin = 37%ige (m/V) wässrige LösungAcetaldehyd: Sdp. 20°CParaldehyd Sdp. 123 °CChloralhydrat Schlafmittel, Chloraldural® (verschreibungspflichtig)

Erste synthetische Schlafmittel (Liebig, 1832 / Liebreich, 1869)Wirkform: TrichlorethanolPflanzenaufheller in der Mikroskopie

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

OH

OH

OCH3

H3C O

CH3H3C

Vanillin: pKs = 7.4 (phenyloge Ameisensäure)Ph.Eur. 5.0

Nachweis mit FeCl3

Campher: Hyperämisierung bei MuskelschmerzenHypotone KreislaufregulationsstörungenAdjuvans bei Herzbeschwerdenkleinflächige, juckende Dermatosen

Ph.Eur.5.0.: D-Campher, Racemischer CampherNachweis des Oxims über Smp.

Carbonylverbindungen

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Präsentationstitel

• 2-Hydroxycarbonyle, Acyloine = 2-Hydroxyketone

gleichzeitig: Alkohole und Carbonyle und 2-Hydroxycarbonyle

Vorkommen: Zuckern, Vitamin C, Corticoiden

Reaktivität: - Oxidation zum 1,2-Diketon- Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC)

- Tillmans Reagenz

- Osazon-Bildung (Bisphenylhydrazone)

- C-C-Spaltung (analog Glykolspaltung)

R1

OH

R2 R3

O

O

HO OH

O

OH

HO

O

O OH

O

OH

HO

O

O

H3C H

H3C

H H

OH

O

OH

Cortison

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

• Oxidation zum 1,2-Diketon: TTC-Reaktion

Voraussetzung: Proton in -Position

NN

N N

Ph Ph

Ph

Cl+

R1 O

OHR2

H

R1 O

OR2

+HNN

N N

Ph Ph

Ph

Triphenyltetrazoliumchlorid (TTC, farblos)

Triphenylformazan(rot)

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

• Oxidation zum 1,2-Diketon: Tillmans-Reagenz

Voraussetzung: Proton in -Position

Tillmans Reagenz: 2,6-Dichlorphenol-indophenol-natrium

(Chinonimin, in saurer Lösung rot, in neutraler und alkalischer Lsg. tiefblau)

N

O-Na+

O

ClCl

(in saurer Lösung rot)

+

O

OHH

OH

OH

Endiolform

NH

O-

OH

ClCl

farblos

+

O

O

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

• Osazonbildung: Umsetzung mit PhenylhydrazinBisphenylhydrazone, Emil Fischer (1884)Voraussetzung: Proton in -Position

Charakterisierung der Osazone über Smp.

R1 O

OHR2

H

+ H2NHN Ph

Phenylhydrazin

- H2O

R1 N

OHR2

H

HN Ph

Phenylhydrazon

+ 2 H2NHN Ph

(Überschuss+ Erwärmen)

R1 N

NR2

HN Ph

Osazon (gelb)

HN Ph

+ H2NPh + H2O + NH3

Anilin

Weshalb ergeben Glucose, Mannose, und Fructose das gleiche Osazon (Smp. 205° C)?

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

HC

C

O

OH

R

HPhNHNH2

HC NH

C O

R

+ 2 PhNHNH2

C

HC

H

R

OH

N-NH-Ph

C

R

HC

N

NHN Ph

HN Ph

HC

C O

HN

H

HN Ph

- H2N-Ph

- NH3- H2O

• Mechanismus der Osazonbildung

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

C

CH2OH

OH

C

CH2OH

HO

C-2 Epimere1 1

2 2

33

4 4

5 56 6

D-Glucose D-Mannose

CH2OH

C

CH

HC

HC

CH2OH

O

HO

OH

OH

D-Fructose

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

-Hydroxycarbonylverbindungen Kohlenhydrate

OHO

HOOH

OH

OHO

HOHO

OHOH

OHCHO

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OH 20

D = + 111 20

D = + 19

20D = + 53

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

• Enzymatischer Glucose-Test:

-D-Glucose + -Glucoseoxidase + O2O

OOH

HOOH

HO

Gluconolacton

+ H2O2

H3C

H2N

CH3

NH2ortho-Tolidin(3,3'-Dimethylbenzidin)+

NHHN

H3C CH3

NH2H2N

H3C CH3

El-akzeptor

El-donator

CT-Komplex

Peroxidase H2O2

-Hydroxycarbonyle

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Präsentationstitel

• Umsetzung mit Diaminobenzol

• Umsetzung mit Hydroxylamin/Ni2+

NH2

NH2

+

R1O

O R2 - 2 H2O

N

N

R1

R2

Chinoxalin-Derivate

2 NH2OH +

R1O

O R2- 2 H2O

R1 N

NR2

OH

OH

Hydroxylamin Bisoxime

+ Ni2+-Salze, NH3-Lsg.

R1 N

NR2

O

OH

Ni

R1N

N R2

O

OH

tiefrote Salze / Niederschlag

(1,2)-Diketone

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Präsentationstitel

Reaktivität: - gefärbte Verbindungen

- als Ketone: Addition von Nukleophilen, z.B. Hydroxylamin

- als Olefine: Addition von Br2, Diels-Alder-Reaktion

- als -ungesättigte Systeme: Michael-Akzeptor

- Reduktion zum Hydrochinon (farblos)

→ alle Chinone sind Oxidationsmittel

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

1,2-Benzochinon(rot)

1,4-Benzochinon(gelb)

1,4-Naphthochinon(gelb)

9,10-Anthrachinon 1,4-Anthrachinon

Chinone

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Präsentationstitel

Spektroskopie: IR: C=O 1660-1690 cm-1

C=C 1600 cm-1

1H-NMR: -CH=CH- siehe Olefine (,-ungesättigt)13C-NMR: C=O 180-190 ppm !

Chinone

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Präsentationstitel

• Diels-Alder-Reaktion

• Reduktion zum Hydrochinon

O

O

+ 2 e-

O

O

+ 2 H+

OH

OH

in Wasser: 1 : 1 - Charge-Transfer-Komplexe Chinhydron (grün)

O

O

H

H

O

O

+M-Effekt -I-Effekt

Elektronen-Donor

Elektronen-Akzeptor

+

O

O

CH3

O

O

CH3H

H

Chinone

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Präsentationstitel

• Darstellung von Hydrochinondiacetaten

• Darstellung von Monohydrazonen → Hydroxyphenylazoverbindungen

O

O

+ 2 Ac2O + Zn

OAc

OAc

+ Zn(OAc)2

Smp. 116 °C Smp. 123 °C

HOAc

O

O

+ H2NHN

N

OO2N

NO2

2,4-Dinitrophenylhydrazin

N

O2N

NO2

H

Monohydrazon

N

OH

N NO2

NO2

Chinone

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Präsentationstitel

Menadion, Vitamin K3, Menachinon

(2-Methyl-1,4-naphthochinon)

Identität: Umsetzung mit Cyanessigester/NH3

Reinheitsbestimmung: DC

Gehaltsbestimmung: Reduktion mit Zn zum Hydrochinon,

Cerimetrische Reoxidation

O

O

Menadion(gelb)

CH3

O

O

Vitamin K1 (Phytomenadion)(gelbes Öl)CH31

2

34

1'

2'

3'

CH3 CH3 CH3

CH3

CH3

Phytyl-Rest

Menadion

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Präsentationstitel

R OH

O OH

O

R R O

O

R'

R N

O

R'

R'' R C N

R S OH

O

O

CO

O

CNR

O

aliphatisch aromatisch Ester Lactone

Amide Lactame Nitrile Sulfonsäuren

Carbonsäuren

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Präsentationstitel

Reaktivität: - Acidität (pH-Papier), Löslichkeit in Alkali- Bildung von Hydroxamsäuren (Farbreaktion)- Derivatisierung zu Amiden, Aniliden, N-Benzylamiden, p-Bromphenacylestern, p-Phenylphenacylestern, Methylestern- Carbonsäurederivate: Ester, Amide, Nitrile

Spektroskopie:1H-NMR: 9.5-13 ppm (H-D-Austausch) 13C-NMR: 160-180 ppm

180-215 ppm (ungesättigt)IR: 2260-2210 cm-1 IR: sehr charakteristisch im Bereich 1630-1820 cm-1

X = OR 1735-1750 cm-1 1725-1750 cm-1 (ungesättigt)

X = Cl 1790-1815 cm-1 (gesättigt)

R C N

R X

O

R OH

O

Carbonsäuren

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Präsentationstitel

• Hydroxamsäure-Bildung

R

OH

O

+ SOCl2

Thionyl-chlorid

R

Cl

O H2NOH

R NH

OH

O

FeCl3

NH

O

Fe

OO

HN

OOHN

O

R

R

R

bläulich-rote Chelate

FeCl3

- R'-OH+ H2N-OHR

O

O

R'

Carbonsäureester

Carbonsäuren

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Präsentationstitel

- als Amid ROH

O

R

Cl

OSOCl2R

NH2

ONH3

• Derivatisierungsreaktionen

Carbonsäuren

- als N-Benzylamid

- als p-Bromphenacylester

R Cl

OH2N

+ R NH

O

R

O

O

Na

+

Br

Br

O

R O

BrO

O

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Präsentationstitel

- als p-Phenacylester

- als Methylester

R

O

O

Na

+

Br

O

R O

O

O

R

OH

O

+ CH2N2

Diazomethan

R O

O

CH3

Carbonsäuren

Page 30: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

Carbonsäuren

Page 31: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

• Nachweis durch Hydrolyse und Charakterisierung der Spaltprodukte

- Ester

• Aminolyse

- Ester + Hydroxylamin + FeCl3 / Chelat

OHSäure + ROH

z. B. als 3,5-Dinitro-benzoesäureester

+ Benzylamin N-Benzylamid + MeOH / EtOH

Carbonsäureester

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Präsentationstitel

R NH2

OLiAlH4

oderDIBAL

R NH2

R N

OLiAlH4

oderDIBAL

R N

R'

R''

R'

R''

• Nitrile R C N

oderLiAlH4

oderDIBAL

R CO2H

R C N R CH2

Na

EtOH

OH

NH2

• Amide

Hydrolyse zu CarbonsäurenReduktion zu Aminen

Carbonsäureamide und Nitrile

Page 33: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

CO2H

O CH3

O

pKS 3.7

• Leichte Hydrolyse, Aminolyse, Alkoholyse

Salicylsäure + Essigsäure (-amid / -ester)• „Vinyloges Säureanhydrid“• Rasche Zersetzung an feuchter Luft

O CH3

O

COOH

OH

COOHOH CH3

O

O CH3

O

COOH

O CH3

O

OO

O

OO O

CH3

+ H2O +

+ H3O+

_ _

+ H

- H

+

+ "intramolekulare Katalyse"

Acetylsalicylsäure

Page 34: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

• Identität:Identität: A A IRIR

BB hydrolytische Freisetzung von Salicylsäure hydrolytische Freisetzung von Salicylsäure Identifizierung über Schmelzpunkt (156-Identifizierung über Schmelzpunkt (156-

161°C)161°C)C C trockenestrockenes Erhitzen mit Calciumhydroxid Erhitzen mit Calciumhydroxid

Thermolyse zu Aceton und CarbonatThermolyse zu Aceton und Carbonat Aceton kondensiert mit 2-Aceton kondensiert mit 2-NitrobenzaldehydNitrobenzaldehyd zu grünblauem Indigofarbstoffzu grünblauem Indigofarbstoff

CH3 CH3

OO

H

O2NN

NO H

OH

+ 2

2 ASS + Ca(OH)2 ASS + Ca(OH)2 2 2 Salicylsäure + 2 Salicylsäure +

Ca(CHCa(CH33COOCOO--))22

Ca(CHCa(CH33COOCOO--))22 CaCOCaCO33 + Aceton + Aceton

Acetylsalicylsäure – Ph.Eur.5.0

Page 35: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

•Gehalt: Überschuss NaOH 1 h stehen lassen

Rücktitration mit HCl gegen Phenolphthalein

2 Äquivalente NaOH entsprechen 1 Äquivalent ASS

•Reinheit:

O O

O

COOH

CH3

O

O O

O

COOH

H OCH3

O

O

O

O CH3

O

O

Acetylsalicylsalicylsäure

(ASSA)

Salicyl(oyl)salicylsäure

Acetylsalicylsäureanhydrid

(ASN)

Acetylsalicylsäure – Ph.Eur.5.0

Page 36: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

• Säurezahl: mg KOH, die zur Neutralisation der in 1g Substanz vorhandenen

freien (Fett)-Säuren notwenig sind.

Titration mit 0,1M KOH

• Verseifungszahl: mg KOH, die zur Neutralisation der freien Fettsäuren und

zur Verseifung der Ester von 1g Substanz notwendig sind.

Verseifung mit Überschuss ethanolischer KOH (0,5M)

Rücktitration mit 0,5 M HCl; Blindversuch

• Esterzahl: EZ = VZ – SZ

v.a. bei Wachsen

Kennzahlen

Page 37: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

Klassifizierung: proteinogen vs. nicht-proteinogen

„natürlich“ vs. „unnatürlich“

D- vs. L-- - und

H2N H

CO2H

R

CO2H

NH2

R

HNH

CO2H

Aminosäuren

Page 38: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

• D-AA: - D-Alanin: in Zellwänden von

- Bakterien (Peptidoglykan)- höheren Pflanzen

Bestandteil von Antibiotika• -AA:-Alanin (3-Aminopropionsäure):

Bestandteil von Pantothensäure und Coenzym A

• -AA: - GABA (4-Aminobuttersäure)

Neurotransmitter

CO2H

NH2

CH3

H

H2NCO2H

H2N CO2H

Aminosäuren

Page 39: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

• Säure-Base-Eigenschaften der -Aminosäuren

pKS1 1.8 – 2.5, pKS2 9.0 – 9.8

R

CO2H

NH2

R

CO2

NH3

pKS1

pKS2

R

CO2H

NH3

R

CO2

NH2

Ausnahmen: basische Aminosäuren: Lys (K), Arg (R), His (H)saure Aminosäuren: Asp (D), Glu (E)

Aminosäuren

Page 40: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

Reaktivität: - Chelatbildung mit Kupfer (II)-Salzen- Ninhydrin-Reaktion

Identifizierung: - Benzamide- Phenylharnstoffderivate

Peptide: - Identifizierung der N-terminalen Aminosäure- Identifizierung der C-terminalen Aminosäure

Aminosäuren

Page 41: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

H2N

ONH2

OCu

R

OR

O• Chelatbildung mit Cu-(II)-Salzen:

blaue Verbindungen

O

O

OH

OH2 +

R CO2H

NH2 - CO2

- RCHO

- 3 H2O- H+

O

O

N

O

O

violetter Farbstoff

• Ninhydrin-Reaktion:

Ninhydrin:Hydrat des 1,2,3-Trioxoindans

Aminosäuren

Page 42: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

R CO2H

NH2

+ NaHCO3 +

O

ClHN

CO2HR

Ph

O

R CO2H

NH2

Ph-N=C=O + Ph

HN

HN CO2H

O R

• Darstellung von Benzamiden

• Darstellung von Phenylharnstoffen

Aminosäuren

Page 43: Präsentationstitel Organische Analytik Inhalte Einführung:Ablauf, Nachweis der Elemente in organischen Verbindungen, Elementaranalyse Verbindungsklassen

Präsentationstitel

• Identifizierung von N-terminalen Aminosäuren: 1. Umsetzung mit 1-Fluor-2,4-dinitrobenzol (Sangers Reagenz)

2. Umsetzung mit Dansylchlorid (1-Dimethylaminonaphthalin-5-sulfonsäurechlorid)

O2N

NO2

F +H2N CO2H

R- HF

O2N

NO2

HN

CO2H

R

NCH3H3C

S

Cl

OO

H2N CO2H

R

+- HCl

NCH3H3C

S

NH

OO

R CO2H

fluoreszierend

Aminosäuren

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Präsentationstitel

H2N

HN

NH

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OH

NH

HN

NH

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OH

SN

H3C

CH3

O

O

NH

H2NH2N

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OH

SN

H3C

CH3

O

O

OHOH+ +

• Dansylierung des Peptids• Hydrolyse• Chromatographischer Nachweis der dansylierten Aminosäure

Aminosäuren

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Präsentationstitel

3. Edman-Abbau ( repetitive Endgruppenbestimmung)

H2N

HN

NH

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OH

N

HN

NH

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OHN

C

S S

NH

H

NH2N

NH

O

O

OH

CH3H3C

OH

S

NH

O

CH3

+

N

N

O

HS

CH3 N

NH

O

S

CH3

•Umsetzung mit Phenylisothiocyanat•Abspaltung der markierten Aminosäure•Umlagerung zum 3-Phenyl-2-thiohydantoinen

PTH-Aminosäuren•Extraktion•Identifizierung (chromatographisch)

Aminosäuren

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Präsentationstitel

•Identifizierung von C-terminalen Aminosäuren:

1. Hydrazinolyse (Akabori-Verfahren)

H2N

HN

NH

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OHH2N NH2

H2N NH2

H2N

H2N

H2N

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OH

HN

NH2

NH

NH2

+ +

H3C

CH3

H

O

H2N

CH3

O

HN

N CH3

CH3H H2N

O

CH3H3C

NH

N

H

CH3

CH3+

Aminosäuren

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Präsentationstitel

H2N

HN

NH

CH3

O

O

O

OH

CH3H3C

OH

CH2N2

H2N

HN

NH

CH3

O

O

O

O

CH3H3C

OH

CH3

LiBH4H2N

HN

NH

CH3

O

O

OH

CH3H3C

OH

H2N

H2N

H2N

CH3

O

O

OHCH3H3C

OH

OH+

OH+

•Identifizierung von C-terminalen Aminosäuren:

2. Bildung eines Aminoalkohols

•Veresterung mit Diazomethan•Reduktion•Totalhydrolyse•Identifizierung des Aminoalkohols

Aminosäuren

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Präsentationstitel

Klassifizierung: primär, sekundär, tertiär

aliphatisch, aromatisch (Aniline)

quartäre Ammoniumverbindungen

Bedeutung: ca. 75% aller Arzneistoffe sind stickstoffhaltig

überwiegende Anteil Amine

Eigenschaften: Flüssigkeiten mit fischartigem Geruch

Basizität ( Lewis-Basen: 2° > 1° > NH3 > Aniline)

Nucleophilie

Dipolmoment ( Ausbildung von Wasserstoffbrücken)

(Sdp.: Methylamin = 7,5°C, Methanol = 64,5°C)

Amine

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Präsentationstitel

IR : R2N-H-Valenzschwingung 3500 – 3300 cm-1

N-CH3 2820 – 2760 cm-1

1H-NMR: N-H oft breit, in DMSO-d6 scharf

Deuterium-Austausch13C-NMR: N-CH3 25 - 55 ppm

N-CH2 35 -70 ppm

N-CH 45 – 75 ppm

N-Cq 55 – 80 ppm15N-NMR: z.B. zur Protein-Struktur-Aufklärung

Spektroskopie:

Amine

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Präsentationstitel

• Nachweis der Basizität: pH-Wert, Löslichkeit in Säuren

Salzbildungen (schwer löslich, kristallin)

OH

NO2O2N

NO2

OH

NO2O2N

NO2

OH

N

NO2

NO

CH3H

O2N

O2N NO2

COOH

Pikrinsäure Styphninsäure Pikrolonsäure 3,5-Dinitrobenzoesäure

• Nachweis der Nucleophilie: Umsetzungen mit elektrophilen Reagenzien

1° und 2° : Acylierungen

Arylierungen

Alkylierungen

Kondensationen

Amine

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Präsentationstitel

• Acylierungsreagenzien: Acetanhydrid, Acetylchlorid

Benzoylchlorid, 3,5-Dinitrobenzoylchlorid

Sulfonsäurehalogenide ( Dansylchlorid,

Hinsberg-Trennung)

• Arylierungsreagenzien: 1-Fluor-2,4-dinitrobenzol ( Sanger)

1-Chlor-2,4,(6)-di(tri)nitrobenzol

• Alkylierungsreagenzien: Benzylchlorid, 4-Nitrobenzylchlorid

• Kondensationen: 4-Dimethylaminobenzaldehyd (v.a. prim. arom. Amine)

Ninhydrin ( -Aminosäuren)

Salpetrige Säure ( Diazotierungen)

Amine

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Präsentationstitel

• Hinsberg-Trennung: Unterscheidung von 1°, 2° und 3° Aminen

Umsetzung mit p-Toluolsulfonylchlorid

Bildung der entsprechenden Sulfonamide

Amine

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Präsentationstitel

Trennung bzw. Unterscheidung der Amine:

1. Unbekanntes Amin (Amingemisch) wird mit dem Sulfonylchlorid behandelt.

2. Fällt etwas aus Auf jeden Fall ein 1° oder 2° Amin enthalten.

3. Niederschlag von Sulfonamid aus 2. abfiltrieren, zum Filtrat Salzsäure geben.

4. Wenn etwas ausfällt auch ein 3° Amin vorhanden.

5. Filterrückstand aus 3. in einer heißen Lauge aus Natrium und Ethanol kochen

6. Abkühlen lassen und filtrieren.

7. Hat sich alles komplett gelöst lösliche Sulfonamid eines 1° Amins.

8. Filtrat wird mit Salzsäure neutralisiert Sulfonamid des 1° Amins fällt aus.

9. Fester Filterrückstand unlösliche Sulfonamid eines 2° Amins

Amine

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Präsentationstitel

• Diazotierungsreaktion: Kondensation mit salpetriger Säure

Kupplung des Diazoniumsalzes mit einem Aromaten

NH2

+ H3ONH3

- H2O

+ H3O

- H2ONO2 HNO2

HNO2 + Br+ H3O

- 2 H2OBrNO

NH2 N+ BrNO

- Br

N O

H

H

N N O

H

H

- H2O

N N

O--O

N N

Azofarbstoff(e)

Amine

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Präsentationstitel

• Vorgehensweise in der Strukturaufklärung

• Unentbehrliche Ergänzung zur „Instrumentellen Analytik“

• Keine „universelle“ Methode in der Analytik

• Netzwerk von Methoden

• Auswahl der richtigen analytischen Methode für ein spezifisches Problem

Organische AnalytikLernziele

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Präsentationstitel

Fidexaban (1) ist ein Antikoagulanz.a) Benennen Sie die darin vorkommenden funktionellen Gruppen.b) Schlagen Sie zwei titrimetrische Arzneibuchmethoden zur Gehaltsbestimmung von Fidexaban vor und formulieren Sei die jeweils zugehörige(n) Reaktionsgleichung(en)

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Präsentationstitel

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