Reduktive amination

Bei der Reduktion von Aldehyden und Ketonen werden neben den Alkoholen auch Di- und Polysulfane er-halten (s. S. 276), mit aromatischen Nitrilen im UberschuB5, mit Oxiranen (S. 422) und mit Thiiranen (S. 449) werden Thioamide, Dihydroxy-disulfane oder Polysulfane gebildet. Mit Thiolen entstehen Borsaure-trithioester, die mit Aldehyden und Ketonen Thioacetale ergeben6. Prim. Nitro-alkane Iiefern Nitrile, sek. Ketone und Oxime (S. 472), Nitro-aromaten die entspreehenden Amine (S. 478). Oxime konnen selektiv zu Hydroxylaminen Oder weiter zu Aminen reduziert werden (S. 375). 

Die bei der Reduktion mil Natriumboranat gebildeten 1,2-Dihydro-pyridine konnen als Dien-amine zu Diels-Alder-Addukten dimerisieren6. 

Elektrophile Hydride konnen nur zur Reduktion bis zum Amin eingesetzt werden. Natriumboranat reduziert Nitrile nur in einigen Fallen, Organo-zinnhydride iiberhaupt nicht, so daB sich ungesattigte Nitrile selektiv hydrostannieren lasscn. 

Da die Imin-Stufe i. a. rasch zum Amin weiterreduziert wird, ist das Imin nur dann End-stufe der Reduktion, wenn entsprechende stereochemische oder elektronische Vorausset-zungen gegeben sind. 

Eine einfache Methode zur Herstellung tert. Amine ist die reduktive Alkylierung ei-nes sekundaren Amins mit einem Carbonsaure-ester und Lithiumalanat. 

Bei der Reduktion mit Diboran verbrauchen unsubstituierte Carbonsaure-amide sie-ben, monosubstituierte sechs und disubstituierte ftinf Hydrid-Aquivalente. Die gegeniiber den komplexen Metallhydriden mehr verbrauchten Hydrid-Aquivalente werden vom Amin-Stickstoff-Atom als Amin-Boran (R3N BH3, s. S. 7ff.) gebunden. Man fiihrt die Reaktion in siedendem THF oder in Bis-[2-methoxy-athyl]-ather durch. Mono- und disubstituierte Carbonsaure-amide werden in einer Stunde, unsubstituierte aliphatische in zwei, aromatische in acht Stunden reduziert1. 

Die Reduktion mit Diboran bietet meist keine Vorteile, da als Nebenprodukte Amin-Borane4,5 und in gewissen Fallen unter Sattigung der En-amin-Doppelbindung Indoline5,6 gebildet werden (s.S. 86). 

Prim, und sek. aliphatische Amine lassen sich mit Carbonsauren und Natriumboranat reduktivzu tert. Aminen alkylieren3,4. Die Reduktion wird zweckmaBig bei 50-55°mit Natriumboranat in Tablettenform unter Stickstoff durchgefiihrt. Als Verdiinnungsmittel konnen Tetrahydrofuran oder Bis-[2-methoxy-athyl]-ather verwendet werden. Sekun-dare Amine lassen sich bei niedrigeren Temperaturen in der Gegenwart der entsprechen-den Ketone herstellen3 5 z. B. ... 

Die reduktive Methylierung von Aminen mit Formaldehyd ist (im Gegensatz zur ent-sprechenden Reaktion mit Natriumboranat) mit Natrium-cyano-trihydrido-borat nicht in Methanol, sondern in Acetonitril durchzufiihren. Aliphatische Amine reagieren meist hef-tig, aromatische langsamer10, n z.B. ... 

Bei der Reduktion von Oximen mit Natrium-trithio-dihydrido-borat werden meist Gemische von Hydroxylamin und prim. Amin gebildet3. Natriumboranat/Silicagel reduziert Oxime in Benzol-Lo-sungzu Hydroxylamin - Boranen, die durch Salzsiiure in die N-Alky] - hydroxylamin-Hydrochloride iibergefiihrt werden4. 

Da bei der Reduktion von Oximen und Oxim-Derivaten mit D i bor an und Aluminium-hydrid reduktive Umlagerungen, besonders im ersteren Fall, praktisch nicht ablaufen, eig-nen sie sich besonders zur Herstellung prim. Amine. Die Reduktion von Oximen mit Di-boran fiihrt selbst in Bis-[2-methoxy-athyl]-ather bei 105-110° nicht immer zur Amin-Stufe7 (s. S. 374). 

Bei der Reduktion konnen sich neben den sek. Aminen auch Aziridine Widen13. O-Alkyl-14 und O-Acyl-oxime15 mit analoger Struktur werden durch Lithiumalanat ahnlich umgelagert. Durch Zugabe von Tit-an(lV)- Oder Eisen(III)-chlorid kann die Umlagerung zum sek. Amin unterdriickt werden16. 

Die Reaktion verlauft wie die der quartaren Immonium-Salze (s.S. 371 f.) und dient in erster Linie zum Nachweis der Hydroxymethyl-amino-Gruppe in Alkaloiden1-3. Die Hydroxymethyl-amin-Stufe laBtsich dagegenbei der selektiven Reduktion von Lactamen geeigneter Struktur isolieren (s.S. 245f.). 

Diese Methode ermoglicht die Herstellung tert. N,N-Dimethyl-amine aus prim. Aminen durch Quaternisieren mit Methyljodid und anschlieBende Reduktion. 

N-Nitro-amine werden in der Regel durch Hydride nicht angegriffen (s. S. 365), Nitrone an der C=N-Doppelbindung hydriert (s.S. 373). Zur Reduktion von Furoxanen s.S. 378. 

Die Reduktion von Hydroxylaminen mit Hydriden lauft analog der Reaktion von Nitro-so-Verbindungen bzw. Oximen. N-Alkyl-hydroxylamine werden durch Lithiumanalanat in der Regel zu prim. Aminen umgesetzt8, doch konnen auch Umlagerungen zum sek. Amin ablaufen9. 

Die Stephen-Reduktion von Nitrilen mit Tetrachlor-zinn(ll)-saure fiihrt zu Aldimin-Komplexen bzw. nach Hydrolyse zu Aldehyden (s. Bd. VII/1, S. 299ff. und Lit.1). Die Methode ist fur viele aliphatische Nitrile ungeeignet, da bei ihnen die primar entstehenden Nitriliumsalze ein zweites Molekiil Nitril addieren. In einzelnen Fallen bil-den sich bei der Stephen-Reduktion auch Amine (s. Bd. XI/1, S. 546). 

Azobenzol wird in fast quantitativer Ausbeute zu Hydrazobenzol reduziert (s.Bd. X/2, S. 716). Die Reduktion von l-Aryl-2-(4-nitro-benzoyl)-diazenen fiihrt unter Erhalt der Nitro-Gruppe zu2-Aryl-l-(4-nitro-benzoyl)-hydrazinen (s.Bd. XI/1, S. 453). In 4-Amino-azobenzol dagegen wird die Azo-Gruppe zum Amin reduziert, so daB 1,4-Diamino-benzol isolicrt wird (s.Bd. XI/1, S. 592). 

Die Nitro-Verbindung I geht infolge Reduktion bis zum Amin und anschlieBendem RingschluB in ein Chinoxalin-Derivat liber1 ... 

Die Reduktion der relativ leicht herstellbaren N-Nitroso-Verbindungen cyclischer Amine fiihrt ebenfalls zu Hydrazinen, wobei teilweisc N-N-Spaltung zum cyclischen Amin eintritt7 z. B. ... 

Analog den Hydroxylaminen werden auch deren Chloride (N-Chlor-amine) zu Aminen reduziert. So liefert die kathodische Reduktion von N-Chlor-acetamiden in z. T. sehr guten Ausbeuten Acetamide1 ... 

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