La sintesi di Gabriel è una reazione della chimica organica che permette di sintetizzare le ammine primarie. Ha un meccanismo che potrebbe sembrare difficile, ma ti svelerò un “trucchetto” per ricordartelo.

Come funziona?

Si parte innanzitutto da un alogenuro alchilico, e sarà proprio questo a stabilire l’ammina che otterrai. In poche parole,  ciò che è legato all’alogeno (Esempio: Cloro o Bromo), lo ritroverai legato al gruppo amminico (NH2). Come puoi vedere nella foto in basso.

Schema per capire il prodotto nella sintesi di Gabriel

Ciò è possibile, utilizzando una particolare molecola, la ftalimmide, che è questa in basso. Basta avere chiaro in mente a cosa serve quest’ultima, per ricordarti l’intera reazione. Quindi, ora te lo mostro..

Molecola di Ftalimmide

 

Meccanismo della sintesi di Gabriel

Per ricordare il meccanismo e la reazione di Gabriel in sé, utilizzo un trucchetto mnemonico molto interessante. Prima però ti mostro lo svolgimento.

La prima cosa che si fa, è quella di “attivare” la ftalimmide. Come? Creando il sale: il potassioftalimmide. In questo modo si renderà reattiva per la sostituzione nucleofila. Come si procede?

Semplicemente si fa reagire con l’idrossido di potassio (KOH), che è un composto basico. L’idrossido (OH) deprotonerà la ftalimmide (che di conseguenza assumerà la carica negativa). Quest’ultima, insieme al potassio (carico positivamente),  formerà per l’appunto il sale.

Sintesi del potassio ftalimmide facendola reagire con l'idrossido di potassio

Adesso, si fa una semplice SN2, con l’alogenuro alchilico, in questo caso, ti mostro l’esercizio con il cloroetano. Ricordati ovviamente lo stato di transizione (che in questo caso non ho scritto).

SN2 tra la Flatimmide ed il cloroetano

 

Come puoi vedere, ho legato il gruppo etilico all’azoto. Il problema però, è che è “imprigionato”. Quindi devo “liberare” l’ammina. (questo linguaggio serve solo a farti capire il concetto facilmente, all’orale non dire “imprigionato”, “libero”, ecc)

Come faccio? Attraverso l’idrolisi acida.

Idrolisi Acida nella sintesi di Gabriel si libera l'ammina primaria

Come puoi vedere, ottengo una molecola con due acidi carbossilici (acido ftalico), con il conseguente “rilascio” dell’ammina.  Quindi, ho già ottenuto il prodotto che volevo, però c’è un problema. Visto che ci si trova in ambiente acido (idrolisi acida), il gruppo basico (ammina per l’appunto), si troverà sotto forma di catione (R-NH3+). Quindi devo fare in modo di neutralizzare la carica. Come? Mettendo i composti in ambiente basico. Ed è proprio questo l’ultimo meccanismo della sintesi di Gabriel.

L'ammina primaria neutralizza la carica, deprotonandosi in ambiente basico

Finto. Ho così ottenuto il prodotto che volevo, in questo caso l’etanammina. Ricorda che per cambiare il prodotto, ti basterà semplicemente cambiare l’alogenuro alchilico iniziale.

 

Trucchetto mnemonico per ricordarla

La reazione è semplice, ma se vuoi un aiuto mnemonico per ricordarla immediatamente, ti dico come la ricordo io. Resti tra noi ovviamente. Immagino la ftalimmide come se fosse una pinza:

  • prima la apro (attivo);
  • ci “pinzo” la porzione alchilica dell’alogenuro alchilico (SN2) legandola all’azoto;
  • poi la riapro (idrolisi acida);
  • Ovviamente l’ultimo meccanismo viene di conseguenza: vedo un’ammina protonata, per deprotonarla la metterò in ambiente basico.

 

Aminoacidi

La sintesi di Gabriel può essere utilizzata anche per sintetizzare gli aminoacidi (come ad esempio la glicina). In quel caso, si tratta di una versione leggermente modificata rispetto a quella che ti ho appena illustrato.

  • Lo vedrai prossimamente in questa guida…