Primary amines
2[R:
n-butyl(
2a), cyclohexyl (
2b), 3-pentyl (
2c)] react with 4-toluoyl azide
1 in non-nucleophilic solvents in a clear second order reaction, which is strongly dependent on the size of the amine
2 and the solvent polarity (
k
2 [Acetonitril; 25 °C]: 15.51 (
2a), 0.83 (
2b) and 0.19 (
2c) 1/mol·min;
H#=22.1 kJ/mol,
S#=–170.5 J/mol·K [
2b in Acetonitril]). Drastic changes occur in the presence of nucleophilic solvents. With nucleophilic amines
2 added to these in the solutions a concurrent reaction with alcohols
4 [R: methyl (
4a), ethyl (
4b),
n-butyl (
4c)] yielding 4-toluoyl ester
5 is observed. This is especially dominating with the

smallest

alcohol methanol (
4a) and/or effectively promoted by

bulky

amines (
2b, 2c; up to 99%
5a). Compared with the pure alcoholysis a huge acceleration of the ester formation, proportional to the cencentration of the nucleophilic amine
2, is observed. The reaction mechanism is discussed with special emphasis on steric effects in the competition of nucleophiles for the aroyl azide
1.
Primäre Amine reagieren in nicht-nucleophilen Lösungsmitteln mit 4-Toluoyl-azid in einer einheitlichen Reaktion 2. Ordnung, die durch die Größe des Amins und die Lösungsmittel-Polarität beeinflußt wird. Das ändert sich in Gegenwart von Alkoholen, wo auch die Bildung von 4-Toluylsäureestern beobachtet wird. Diese Konkurrenzreaktion wird durch den

kleinsten

Alkohol (Methanol) und/oder die relativ größeren Amine (Cylohexylamin bzw. 3-Pentylamin) besonders stark begünstigt. Verglichen mit der einfachen Alkoholyse von 4-Toluoylazid wird eine enorme Beschleunigung der Esterbildung, proportional zur Konzentration des nucleophilen Amins, beobachtet. Der Reaktionsmechanismus wird mit besonderer Berücksichtigung sterischer Effekte bei der Konkurrenz von Nucleophilen um das Aroylazid diskutiert.
Keywords Aroyl azide - 4-Toluoyl azide - Alcoholysis - Aminolysis -
Nucleophilic catalysis
- Kinetics - Steric effects