Eschweiler-Clarke-Methylierung

Die Eschweiler-Clarke-Methylierung (oder einfach: Eschweiler-Clarke-Reaktion) ist eine Namensreaktion der Organischen Chemie und benannt nach ihren Entwicklern, dem deutschen Chemiker Wilhelm Eschweiler (1860–1936) und dem britischen Biochemiker Hans Thacher Clarke (1887–1972).[1] Bei der Reaktion handelt es sich um eine reduktive Aminierung. Sie kann als Spezialfall der Leuckart-Wallach-Reaktion mit Formaldehyd als Alkylierungsreagenz betrachtet werden und wird zur Methylierung primärer oder sekundärer Amine verwendet.

Mechanismus der Eschweiler-Clarke-Methylierung

Mechanismus

Als Methylierungsagens dient Formaldehyd, der im Überschuss zusammen mit überschüssiger Ameisensäure verwendet wird.[1][2] Im ersten Reaktionsschritt greift der Stickstoff des Amins 1 den Carbonylkohlenstoff des Formaldehyds nucleophil an. Es entsteht die Verbindung 2, die zunächst von der Ameisensäure am Sauerstoff protoniert wird. In zwei weiteren Schritten wird ein Wassermolekül abgespalten, worauf die Übertragung eines Hydridions unter Bildung von Kohlenstoffdioxid stattfindet. Das gewünschte, methylierte Amin 6 wird gebildet.[3] Der Mechanismus ist mit dem der Leuckart-Wallach-Reaktion identisch.

Mechanismus der Eschweiler-Clarke-Methylierung

Die Triebkraft der Reaktion ist die Bildung von Kohlenstoffdioxid. Es erfolgt keine Bildung quartärer Ammoniumsalze, da die gebildeten tertiären Amine nicht mehr mit Formaldehyd zu Iminen weiterreagieren können. Hierin liegt ihr Vorteil gegenüber der Methylierung mit Halogenalkanen wie beispielsweise Methyliodid. Werden chirale Amine eingesetzt, läuft die Reaktion meist unter Erhalt der Stereoinformation ab.[4]

Weblinks

Reto Müller: Eschweiler-Clarke-Reaktion. Portal für Organische Chemie, abgerufen am 1. März 2014.

Einzelnachweise

Wilhelm Eschweiler: Ersatz von an Stickstoff gebundenen Wasserstoffatomen durch die Methylgruppe mit Hülfe von Formaldehyd. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 38, Nr. 1, 1905, S. 880–882, doi:10.1002/cber.190503801154.
Hans Thacher Clarke, Horace Beaven Gillespie, Stanley Z. Weisshaus: The Action of Formaldehyde on Amines and Amino Acids. In: Journal of the American Chemical Society. Band 55, Nr. 11, 1933, S. 4571–4587, doi:10.1021/ja01338a041.
Daniel Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. Band 1 (3 Bände). John Wiley & Sons, Hoboken 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1009, doi:10.1002/9780470638859.
Eugene Farkas, Cheryl J. Sunman: Chiral Synthesis of Doxpicomine. In: Journal of the American Chemical Society. Band 50, Nr. 7, 1985, S. 1110–1112, doi:10.1021/jo00207a037.

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[Eschweiler-1] Wilhelm Eschweiler: Ersatz von an Stickstoff gebundenen Wasserstoffatomen durch die Methylgruppe mit Hülfe von Formaldehyd. In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 38, Nr. 1, 1905, S. 880–882, doi:10.1002/cber.190503801154.

[2] Hans Thacher Clarke, Horace Beaven Gillespie, Stanley Z. Weisshaus: The Action of Formaldehyde on Amines and Amino Acids. In: Journal of the American Chemical Society. Band 55, Nr. 11, 1933, S. 4571–4587, doi:10.1021/ja01338a041.

[3] Daniel Zerong Wang: Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. Band 1 (3 Bände). John Wiley & Sons, Hoboken 2009, ISBN 978-0-471-70450-8, S. 1009, doi:10.1002/9780470638859.

[4] Eugene Farkas, Cheryl J. Sunman: Chiral Synthesis of Doxpicomine. In: Journal of the American Chemical Society. Band 50, Nr. 7, 1985, S. 1110–1112, doi:10.1021/jo00207a037.