Intramolekulare Wasserstoffbrücken in Aminoaldehyden.
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Übersicht. |
Intramolekulare Wasserstoffbrücken in Aminoaldehyden. |
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Die Auswertung aller intramolekularen Wechselwirkungen in
3-Aminopropanal, 
-Alanin
und 3-Aminopropanol zeigt, dass die Wasserstoffbrücke
N···H-O die stärkste dieser Wechselwirkungen ist.
Daher sind auch alle Konformere, in denen diese
N···H-O-Brücke auftritt,
kinetisch sehr stabil: die kleinste Potenzialbarriere beträgt
28,66 kJ/mol 
-Alanin)
Die Erwartung,
dass diese stärkste Wechselwirkung auch den größten
Einfluss auf die Potenzialflächen hat, ist jedoch irreführend.
Das zeigen bereits die Geometrien der Konformere, die
diese N···H-O-Brücke enthalten, wie auf
der vorangegangenen Seite dieser Tour diskutiert wurde.
Vielmehr kann der Schluss gezogen werden, dass die CO-Gruppe
die jeweilige Potenzialfäche am meisten beeinflusst;
zu diesem Schluss kommt man auch durch Vergleich
zwischen den homologen 
-Aminosäuren und -Aminoalkoholen. Die große Ähnlichkeit
von 3-Aminopropanal und -Alanin wird dadurch leicht verständlich; diese
Ähnlichkeit findet sich
nicht nur in den Eigenschaften der globalen Minima, sondern auch in den
Geometrien und Energien aller anderen Konformere.
Für das -Alanin-Konformer mit der attraktiven
N···H-O-Brücke ist sie
besonders spektakulär, denn das entsprechende Konformer von
3-Aminopropanal enthält eine elektronisch repulsive Wechselwirkung
(was z.B. dazu führt, dass diese
beiden Konformere ganz verschiedene
Reaktionswege für die Drehung der -CO(R)-Gruppe haben).
Der Schluss, dass die CO-Gruppe den Haupteinfluss ausübt, wird auch
durch die Beobachtung unterstützt, dass die Torsion der OH-Gruppe in
3-Aminopropanol (so wie in anderen Alkoholen auch) drei Energieminima
pro voller Umdrehung aufweist, in -Alanin (oder anderen organischen
Säuren) wegen der starken elektrostatischen C=O/O-H-Wechselwirkung
aber nur zwei.
Vergleich mit 3-Aminopropanol.
Ausgangspunkt der Wasserstoffbrücken-Tour.
Arbeitsbereich Quantenchemie.