Hydroxamsäure-Reaktion
Nachweis für
Ergebnis
Übersicht
Arzneibuch
Synonym
- Identitätsreaktion auf Ester
Reagenzien
Durchführung (Arzneibuchmethode)
- Etwa 30 mg Substanz oder die vorgeschriebene Menge werden mit 0,5 ml einer
Lösung von Hydroxylaminhydrochlorid R (70 g/l) in Methanol
R sowie 0,5 ml einer Lösung von Kaliumhydroxid R (100 g/l) in Ethanol
96 % R zum Sieden erhitzt und nach dem Abkühlen mit verdünnter Salzsäure
R angesäuert.
- Nach Zusatz von 0,2 ml Eisen(III)-chlorid-Lösung R1, die 1 zu 10
verdünnt ist, tritt eine bläulichrote oder rote Färbung auf.
Vorprobe
Reagenzien
- Wasser, Hydroxylaminhydrochlorid, NaOH 4 mol/l, HCl 11 %,
Eisen(III)-chlorid-Lösung
Durchführung
- Eine wässrige Lösung oder Suspension der Substanz wird mit ca. 50 mg
Hydroxylaminhydrochlorid versetzt und mit NaOH 4 mol/l auf pH 10 gebracht.
- Es wird eine Minute auf 60 - 70 °C erwärmt, abgekühlt und die Lösung
mit HCl 11 % auf einen pH-Wert von 5 eingestellt.
- Nach Zusatz von 2 - 3 Tropfen verdünnter Eisen(III)-chlorid-Lösung
entsteht eine rotviolette Färbung.
Chemie
Bemerkungen
- Reaktive Carbonsäure-Derivate können durch Umsetzung mit Hydroxylamin in
die entsprechende Hydroxamsäure
überführt werden.
- Da diese anschließend durch die Bildung eines intensiv roten bis
blauroten Komplexsalzes mit Fe3+ nachgewiesen wird, ist die
Reaktion nur sinnvoll, sofern eine vorherige Eisen(III)-chlorid-Reaktion
negativ ausfällt.
- Außer Carbonsäureestern
reagieren auch Carbonsäureanhydride,
Carbonsäurechloride
und Lactone.
- Carbonsäureamide,
-imide oder Lactame
erfordern wegen ihrer geringeren Reaktivität gegenüber nukleophilen
Reagenzien wie Hydroxylamin eine längere Reaktionsdauer, erhöhte
Temperaturen oder reagieren praktisch nur in einigen Ausnahmefällen:
- Carbonsäureamide
- Amide reagieren normalerweise nicht, da durch die Amidresonanz die
Elektronendichte am zentralen C-Atom erhöht ist.
- Ist diese Amidresonanz jedoch nicht möglich, da das freie
Elektronenpaar des Stickstoffs z.B. zur Aufrechterhaltung eines
aromatischen Systems benötigt wird (wie im Indometacin),
ist die Reaktion möglich.
- Lactame
- Penicilline
und Cephalosporine
weisen eine β-Lactam-Struktur auf, die in
einem 4er-Ring eingebunden ist. Dieser weist eine hohe Ringspannung
und somit eine hohe Reaktivität auf, außerdem ist aus sterischen
Gründen keine Amidresonanz möglich.
- Unter den Bedingungen der Reaktion wird hier der 4er-Ring
geöffnet und eine Hydroxamsäure
gebildet.
- Die Reaktion wird zunächst bei pH 10 durchgeführt, da für die Bildung
des Hydroxylamins ein hoher pH-Wert wünschenswert ist, der Ester jedoch bei
zu hohen pH-Werten alkalisch gespalten würde.
- Anschließend wird die Lösung auf pH 5 gebracht, um die Ausfällung von
Eisen(III)-hydroxid bei der Zugabe von Eisen(III)-chlorid-Lösung zu
verhindern.
- Die Reaktion gelingt sowohl mit unsubstituierten Hydroxylaminen, als auch
mit N-monosubstituierten Hydroxylaminen. Mit O-substituierten
Hydroxylaminen bleibt die Färbung aus.
- Carbonsäuren
lassen sich beispielsweise durch Zusatz von N',N'-Dicyclohexylcarbodiimid
in Hydroxamsäuren
überführen.
Reaktion
- Die Reaktion geht vom freien Elektronenpaar des Stickstoffs aus, das
nucleophil an das C-Atom der Carbonylgruppe angreift.
+ 
+ H-OR
+ Fe3+ 
-komplex.gif)
(violett)
Beispiele
Substanzen
Ausnahmen
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