Organische Chemie
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Organische Chemie Fragen und Antworten zur Chemie der Kohlenwasserstoffe. Hier kann alles von funktionellen Gruppen über Reaktionsmechanismen zu Synthesevorschriften, vom Methan zum komplexen Makromolekül diskutiert werden.

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Alt 02.11.2019, 13:10   #1   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 271
Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Hallo,


Kann mir jemand den Eliminierungsmechanismus der Methylgruppe aus der quatären Ammoniumverbindung Neostigmin erklären? Er sollte in alkoholischer Kalilauge stattfinden, anschließend lässt sich über eine Azokupplung das Abbauprodukt farblich nachweisen.



Spielt die Carbamat-Gruppe dabei eine Rolle, geht Methanol raus? Ich hab ja schon etwas rumgesponnen, aber wirklich logisch erscheint mir das nicht...


VG


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Geändert von Strassman (02.11.2019 um 13:17 Uhr)
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Alt 02.11.2019, 13:31   #2   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
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Beiträge: 7.254
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Zitat:
Zitat von Strassman Beitrag anzeigen
anschließend lässt sich über eine Azokupplung das Abbauprodukt farblich nachweisen.
Wenn Du aus dem Neostigmin ein Diazoniumsalz machen willst, brauchst Du eine primäre aromatische Aminogruppe. Du mußt vollständig demethylieren.
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Alt 02.11.2019, 13:46   #3   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
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Beiträge: 22.676
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Hast du mehr Infos zur Umsetzung oder möglichen Produkten.
Mit der methanolischen Kalilauge könnte die Carbamtgruppe gespalten werden.
Eine vollständige Demethylierung halte ich für unwahrscheinlich.
Eher eine einfache Demethylierung der Aminogruppe und Solvolyse der Carbamatgruppe zum 3-N,N-Dimethylaminophenol.Dieses könnte dann durch Azokupplung mit einem Diazoniumsalz nachgewiesen werden.

Fulvenus!
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Alt 02.11.2019, 15:16   #4   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
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Beiträge: 271
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Zitat:
Zitat von imalipusram Beitrag anzeigen
Wenn Du aus dem Neostigmin ein Diazoniumsalz machen willst, brauchst Du eine primäre aromatische Aminogruppe. Du mußt vollständig demethylieren.

Nein Kupplungsreagenz ist diazotierte Sulfanilsäure...dieser Schritt ist auch klar..es handelt sich um einen gängigen analytischen Nachweis...es geht mit um die einfache Demethylierung der quatären Gruppe..
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Alt 02.11.2019, 15:18   #5   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 271
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Zitat:
Zitat von Fulvenus Beitrag anzeigen
Hast du mehr Infos zur Umsetzung oder möglichen Produkten.
....
Eine vollständige Demethylierung halte ich für unwahrscheinlich.
Eher eine einfache Demethylierung der Aminogruppe und Solvolyse der Carbamatgruppe zum 3-N,N-Dimethylaminophenol.Dieses könnte dann durch Azokupplung mit einem Diazoniumsalz nachgewiesen werden.

Fulvenus!

Richtig, übrig bleiben soll das N,N Dimethyl...die nachträgliche oder vorträgliche Hydrolyse der Carbamatgruppe zu CO2 u. Dimethylamin ist soweit auch klar...ich versteh nur nicht wie genau die einfache Demethylierung stattfinden soll...
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Alt 02.11.2019, 21:22   #6   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.676
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Phenyltrimethylammoniumsalze können als milde Methylierungsmittel verwendet werden,wobei eben die Ammoniumgruppe einfache demethyliert wird.
Mit MeOH/KOH würde hier wohl Dimethylether gebildet.
Ob da noch die Spaltung der Carbamatgruppe eine Rolle spielt,kann ich nicht sagen.
Zur Methylierung mit Ammonium-Verbindungen hier:
http://acta-arhiv.chem-soc.si/57/57-1-029.pdf .
Das hat nichts mit einer Hofmann-Eliminierung zu tun.

Fulvenus!
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Alt 03.11.2019, 00:08   #7   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 271
Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Danke, das hilft! Atypischer HM-Abbau ist aus dem Skript...
Denkbar wäre demnach aber auch die Methylierung des Phenolats, welches ja durch die Hydrolyse entsteht...das Methanol ist natürlich im extremen Überschuß da LM, allerdings is es doch bei Weitem das schlechtere Nucleophil, da nicht deprotoniert. Oder eben Methanol aus dem Hydroxid. Für die Azokupplung ist es jedoch wiederum egal zudem ja alles bloß qualitativ.
Ob die Methylierungseigenschaften auch im Physiologischen aktiv sein könnte...autsch? Nicht unbedingt als DNA Addukt, aber bestimmte Proteine...?
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Geändert von Strassman (03.11.2019 um 00:13 Uhr)
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Alt 03.11.2019, 13:27   #8   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.676
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Ich hatte auch überlegt,ob zuerst die Hydrolyse der Carbamatgruppe erfolgt und dann die freie OH-Gruppe durch eine Trimethylammoniumgruppe methyliert wird.
Da mir die Reaktion,bzw. der Nachweis so nicht bekannt ist,bleibt es etwas spekulativ.Was habt ihr im Skript genau stehen,soll das ein spezifischer Nachweis sein?

Fulvenus!
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Alt 03.11.2019, 17:29   #9   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 271
Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Tja, ist bloß ein Einschub bei Behandlung der AChE Hemmer...auch für Physiostigmin ist einer angegeben...konnte jetzt auf Recherche nicht herausfinden ob diese aus dem Arzneibuch sind...werde aber nächste Woche mal in der Bib schauen und Auskunft geben!

Das mit physiologischer Methylierung ist ja Quatsch, wenn man sich die Bedingungen im Paper mal anschaut...?!
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Alt 04.11.2019, 13:35   #10   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 271
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Identitäsprüfung nach Arzneibuch: Kochen in ethanolischer Kalilauge (20% w.w.), abkühlen, Wasser und Diazosulfonsäure hinzu, positiv bei orangefärbung.

VG

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Alt 04.11.2019, 14:01   #11   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
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Beiträge: 22.676
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Da müßte man wohl länger recherchieren,was da genau passiert,aber ich vermute,
die Hydrolyse der Carbamatgruppe und Bildung eines Phenols ist hier die relevante Reaktion,wenn für Physiostigmin(kein quartäres Ammonium-N) analog geprüft wird.
Die Phenole sind da reaktiver bzgl. Azokupplung als die Carbamate.

Fulvenus!
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Alt 04.11.2019, 15:15   #12   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
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Themenersteller
Beiträge: 271
Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Wohl wahr.

Grundsätzlich wird auch auf die Hydrolyse der Carbamatgruppe geprüft (freies Amin, feuchtes pH-Papier) oder auf das Gegenion (ganz toll wie ich finde...)

Wären reine Anilinanaloge nicht auch ausreichend reaktiv?

Rivastigmin wäre mal zu vergleichen, Physiostigmin lässt sich andrenochromartig oxidieren, was für die Identitätsprüfung genutzt wird.

Pyridostigmin kann ja wiederum nicht mal eben demethyliert werden...ob die Aktivierung durch die Hydroxygruppe ausreicht ? Ich werd die zwei auch mal nachschlagen.
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Alt 04.11.2019, 19:00   #13   Druckbare Version zeigen
Fulvenus Männlich
Mitglied
Beiträge: 22.676
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Wenn du das Arzneibuch zur Hand hast,wäre der Vergleich der Identitätsprüfungen für Neostigmin(onium-Salz) und z.B. Pyridostigmin(onium-Salz),bzw.Rivastigmin
(kein onium-Salz) interessant.
Man benötigt für den Nachweis keine NH2-Gruppe,da ja Sulfanilsäure die Diazoniumkomponente für die Kupplung bildet.

Fulvenus!
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Alt 05.11.2019, 19:20   #14   Druckbare Version zeigen
Strassman Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 271
AW: Atypischer Hofmann-Abbau Neostigmin

Keine vergleichbaren Identitätsprüfungen weder für Pyridostigmin noch Rivastigmin. Die Oxidation zu adrenochromartigen Substanz, bei Physiostigmin, wird im ABU auch nicht verfolgt. Instrumentelle Verfahren (hpts. IR) werden angegeben, sowie die ach so tolle Prüfung auf das Gegenion.

Ich seh das so: Pyridostigmin ist weit davon entfernt reaktiv genug zu sein für die Kupplung (da zu starker Elektronenabzug aus dem Ring), bei Rivastigmin sollte der Sauerstoff alleine eigentlich ausreichen.

Kommt zurück auf die Frage ob anilischer Stickstoff für eine ausreichende Aktivierung vorhanden sein müsste? (+I Effekt)

Jetzt ist das ABU ja aber auch nicht die Bibel der organischen Chemie...


VG

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atypischer hofmannabbau, azo-kupplung, farbnachweis, neostigmin

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