Leuckart-Wallach-Reaktion
Definition
Die Leuckart-Wallach-Reaktion ist eine chemische Reduktionsreaktion, bei der Aldehyde oder Ketone unter Verwendung von Formamid- oder Formiat-Systemen (z.B. Formamid oder Ammoniumformiat) über Imin- bzw. Iminium-Zwischenstufen in Amine überführt werden. Charakteristisch ist die Bildung eines N-formylierten Amins als Zwischen- oder Endprodukt, das anschließend hydrolytisch zum freien Amin umgesetzt werden kann.
Hintergrund
Die Reaktion wurde unabhängig voneinander von Rudolf Leuckart (1885) und später von Otto Wallach beschrieben. Die Bedeutung der Reaktion liegt in ihrer einfachen Durchführung ohne Einsatz externer Reduktionsmittel.
In der pharmazeutischen Chemie wird die Reaktion verwendet, um bioaktive Amine herzustellen, z.B. Vorstufen von Psychostimulanzien oder anderen Wirkstoffen. Die einfache Reaktionsführung macht sie für die Synthese bestimmter Substanzklassen attraktiv, z. B. bei der Modifikation von aromatischen Ketonen. Allerdings ist sie in der Praxis weitgehend durch modernere, effizientere und besser kontrollierbare Verfahren ersetzt (z.B. katalytische Hydrierung).
Ein weiteres bekanntes Beispiel ist die in der illegalen Drogenchemie verbreitete Synthese von Amphetamin aus Phenylaceton durch die Leuckart-Wallach-Reaktion.
Reaktionsmechanismus
Die Reaktion verläuft in mehreren Schritten. Zunächst reagiert der Aldehyd bzw. Keton mit Ammoniak oder einem Amin unter Bildung eines Imins oder Iminiumions. Dieses Zwischenprodukt wird anschließend durch Ameisensäure reduziert, wobei Kohlendioxid und Wasser entstehen. Abschließend erfolgt eine Hydrolyse des Reaktionsgemischs, häufig nach Erhitzen, durch die das entsprechende Amin freigesetzt wird.
Die Leuckart-Wallach-Reaktion ist typischerweise eine sog. Ein-Topf-Reaktion (One-Pot-Reaktion), die unter hoher Temperatur (150–200 °C) abläuft.
Literatur
- Bokale-Shivale et al.: Synthesis of substituted 3,4-dihydroquinazolinones via a metal free Leuckart–Wallach type reaction. RSC Advances, 2021
- de Benneville et al.: The Behavior of Aliphatic Aldehydes in the Leuckart-Wallach Reaction. Am Chem Soc, 1950