Bu bölüm, Borch Aminasyon Reaksiyonu olarak bilinen organik bir reaksiyonu kapsar. Bu reaksiyon, ketonların (R–CO–R') veya aldehitlerin (R–CHO) birincil (RNH₂) veya ikincil (R₂NH) aminlerle reaksiyona girerek imin (Schiff bazları) oluşturduktan sonra, bir borhidrür reaktifi (genellikle NaBH₃CN veya NaBH(OAc)₃) ile indirgenerek karşılık gelen sekonder (R₂N–CH₂–R' veya R₂N–CH₂–R) veya terciary (R₃N–CH–R'–R'') aminleri oluşturmasını sağlar. Reaksiyon, 1960'ların sonlarında Albert I. Borch tarafından geliştirilmiş ve özellikle biyolojik olarak aktif aminlerin sentezinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Borch Aminasyonu, mild koşullarda çalışması, yüksek verimli olması ve seçiciliği ile bilinir. Bu yöntem, peptitlerin ve biyomoleküllerin modifikasyonunda da kullanılır.
Albert I. Borch, Amerikalı kimyacıdır ve 1960'ların sonlarında keton ve aldehitlerin aminlerle reaksiyonundan sonra mild bir indirgeyici ajanla indirgenmesiyle aminlerin sentezlenmesini keşfetmiştir. Borch, özellikle NaBH₃CN gibi seçici indirgeyicilerin kullanılmasının reaksiyonun verimini ve seçiciliğini artırdığını göstermiştir. Bu yöntem, daha sonra "Borch Aminasyonu" olarak bilinmeye başlanmıştır ve organik kimya ve biyokimya laboratuvarlarında yaygın olarak kullanılmaya devam etmektedir.
1960'ların sonlarında Borch, keton veya aldehitlerin birincil veya ikincil aminlerle kondensasyonundan sonra oluşan imin veya enaminlerin, NaBH₃CN gibi mild bir indirgeyici ile indirgenmesiyle aminlerin elde edilebileceğini göstermiştir. Bu yöntem, klasik Reduktion (örneğin LiAlH₄ ile) yöntemlerine göre daha mild koşullarda çalışır ve fonksiyonel grup uyumluluğu açısından avantaj sağlar. Reaksiyonun mekanizması, imin oluşumu ve ardından seçici indirgenme aşamalarını içerir. Günümüzde, bu reaksiyonun modifiye versiyonları da geliştirilmiştir.
Borch Aminasyon Reaksiyonu'nun genel formu şu şekildedir:
R–CO–R' + R''NH₂ → R–CH(NHR'')–R' (imine dönüşüm)
R–CH(NHR'')–R' + NaBH₃CN → R–CH₂–NHR''–R' (indirgenme)
(pH: 3-7)
Mekanizma şu adımlardan oluşur:
Borch Aminasyonunda kullanılan NaBH₃CN, oldukça seçici bir indirgeyici ajan olup sadece iminleri indirger, karbonyl gruplarını (C=O) indirgemez. Bu, reaksiyonun karbonyl grubu içeren substratlarda da kullanılabilmesini sağlar. Bu özellik, reaksiyonun biyomoleküllerle çalışmalarda çok önemli bir avantajdır.
Borch Aminasyon Reaksiyonu için tipik koşullar:
| Substrat (Keton/Aldehit) | Amin | Ürün (Amin) | Notlar |
|---|---|---|---|
| Asetaldehit (CH₃CHO) | Metilamin (CH₃NH₂) | Etilen metil amin | Sekonder amin örneği |
| Asetofenon (Ph–CO–CH₃) | Anilin (PhNH₂) | N-Benzil-N-metil anilin | Sekonder amin örneği |
| Benzaldehit (Ph–CHO) | Dimetilamin (Me₂NH) | N,N-Dimetilbenzilamin | Terciary amin örneği |
| Sikloheksan karbaldehit | Piperidin | N-Benzilpiperidin | Siklik amin örneği |
Borch Aminasyon Reaksiyonu, sentetik organik kimyada ve biyokimyada çeşitli alanlarda kullanılır:
Soru 1: Borch Aminasyon Reaksiyonu hangi tür bileşiklerin aminasyonunda kullanılır?
Soru 2: Aşağıdakilerden hangisi Borch Aminasyon Reaksiyonu'nun en büyük avantajıdır?
a) Sadece aromatik aminlerle çalışması
b) Klasik indirgeme yöntemlerine göre mild koşullarda çalışması ve fonksiyonel grup uyumluluğu
c) Yüksek sıcaklıkta çalışması
d) Sadece alifatik ketonlara uygulanması
Soru 3: Benzaldehit (Ph–CHO) ile dimetilamin (Me₂NH) kullanılarak yapılan Borch Aminasyonu sonucu hangi ürün oluşur?
a) Benzilamin
b) N,N-Dimetilbenzilamin
c) Difenilamin
d) Anilin
Borch Aminasyon Reaksiyonu'nu anlamak için:
Tipik bir prosedür: 1 mmol aldehit veya keton, 1.1 mmol amin, 5 mL metanol'de karıştırılır. Reaksiyon karışımı 30 dakika bekletilir. Daha sonra 1.2 mmol NaBH₃CN eklenir ve 2 saat daha karıştırılır. Reaksiyon tamamlandığında, çözücü uçurulur ve ürün kolon kromatografisi ile saflaştırılır. Verim genellikle %70-90 arasındadır.
1. Borch, R. F., Durst, H. D., & Dhal, P. K. (1979). Improved methods for the synthesis of amine derivatives by reductive alkylation. Tetrahedron Letters, 20(50), 5019-5022.
2. Smith, M. B., & March, J. (2007). March's advanced organic chemistry: Reactions, mechanisms, and structure (6th ed.). Wiley.
3. Organic Chemistry Portal. (2023). Borch reductive amination. Retrieved from Organic Chemistry Portal
4. Fieser, L. F., & Fieser, M. (1967). Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis (Vol. 1). John Wiley & Sons.