Lactame
Lactame (Singular: das Lactam; Synonym: intramolekulares Amid, Kunstwort aus Lacton und Amid) nennt man cyclische organisch-chemische Verbindungen, die eine Amid-Bindung im Ring enthalten.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Lactams.svg/460px-Lactams.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ac/Diketopiperazine_Structural_Formulae_V.2.svg/370px-Diketopiperazine_Structural_Formulae_V.2.svg.png)
In der Nomenklatur werden den Namen von Lactamen griechische Buchstaben vorangestellt, die anzeigen, wie viele Kohlenstoffatome im Ring neben dem Carbonylkohlenstoff vorhanden sind. Sie geben auch die ursprüngliche Ständigkeit der Carboxy- zur Aminogruppe in der entsprechenden Aminocarbonsäure an. So besitzt z. B. ein δ-Lactam vier Kohlenstoffatome, den Carbonylkohlenstoff und den Stickstoff, sodass ein Sechsring vorliegt; in der Ausgangsaminocarbonsäure ist die Aminogruppe δ-ständig zur Carboxygruppe. Halbwegs stabil sind allerdings nur γ- und δ-Lactame. Aber auch sie werden durch Alkalien und Säuren in der Wärme in die entsprechenden Aminocarbonsäuren gespalten. Bei noch größerem Abstand zwischen Amino- und Carboxygruppe werden die Lactame unbeständiger und spalten sich in Gegenwart von wenig Wasser in ω-Aminosäuren, die leicht zu Makromolekülen kondensieren.
Eigenschaften
BearbeitenLactame mit einem geeigneten Substitutionsmuster unterliegen der Lactam-Lactim-Tautomerie. Beispiel:
Herstellung
BearbeitenBeispiel einer Lactambildung der γ-Aminobuttersäure (GABA) zum γ-Butyrolactam:
Analog werden andere Lactame meist aus ω-Aminocarbonsäuren durch Ringschluss unter Abspaltung von Wasser hergestellt. Aus offenkettigen Amiden mit mindestens je einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung an beiden Enden des Moleküls kann man durch Ringschluss-Metathese ebenfalls Lactame synthetisieren.[1]
β-Lactame lassen sich mit der Kinugasa-Reaktion[2] oder aus Iminen und Ketenen durch die sog. Staudinger Synthese herstellen.[3]
ε-Caprolactam kann über die sauer katalysierte Beckmann-Umlagerung aus dem Oxim des Cyclohexanons hergestellt werden. Jährlich werden über 2 Mio. t ε-Caprolactam produziert.[4]
Verwendung
Bearbeitenε-Caprolactam bildet kettenförmige Makromoleküle, die als Kunststoff unter der Bezeichnung Polyamid bekannt sind und im industriellen Maßstab erzeugt werden. Thiolactame werden aus Lactamen durch die Umsetzung mit Lawesson-Reagenz oder Phosphorpentasulfid hergestellt.[5]
Beispiele
BearbeitenSiehe auch
BearbeitenEinzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Martin Watzke, Knut Schulz, Katharina Johannes, Pascal Ulrich und Jürgen Martens: First Synthesis of Bi- and Tricyclic α,β,-Unsaturated δ-Oxacaprolactams from Cyclic Imines via Ring-Closing Metathesis, European Journal of Organic Chemistry 2008, 3859–3867.
- ↑ M. Kinugasa, S. Hashimoto: J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1972, 466–467.
- ↑ Hermann Staudinger: Zur Kenntnis der Ketene. Diphenylketen. In: Justus Liebigs Annalen der Chemie. Band 356, Nr. 1–2. John Wiley & Sons, Inc., 1907, S. 51–123, doi:10.1002/jlac.19073560106.
- ↑ Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 3: H–L. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1983, ISBN 3-440-04513-7, S. 2304.
- ↑ A. Kleemann, J. Martens, K. Drauz: Synthese von Prolin aus Glutaminsäure, Chem.-Ztg. 105 (1981) 266.