pks Chlordiazepoxid

[Claudia Einert]

Hallo,
ich bin am analysieren von Chlordiazepoxid.
Ich finde in der Literatur einen pks des Gesamtmoleküls von 4,8. Nun frage ich mich, woher der mittelmäßig saure pks kommt.
Als funktionelle Strukturen habe ich das Amidin mit einem pks von ca. 11.
Kann mir jemand weiterhelfen? Danke

[Dr. Christoph Behrendt]

Hallo,
Amidine haben pka-werte von 5-11, je nach chemischer umgebung.
Die amidin-teilstruktur von CHLOR-diazepoxid ist eher schwach basisch, da zum einen das para-chlor-phenyl-strukturelement durch den erheblichen -m-effekt die elektronendichte am doppelt gebundenen stickstoff erniedrigt (also eine protonierung unwahrscheinlicher macht) und stickstoff-atome, die direkt an aromatischen ringen stehen sich eher wie anilin-stickstoffe verhalten, also eher wenig basisch reagieren. Insofern ist der niedrige pka-wert nicht verwunderlich und chlordiazepoxid liegt zum größten teil bei physiologischem ph nicht-protoniert vor. Nach protonierung des stickstoffs wuerde die geometrie des gesamten bizyklus meiner ansicht nach auch in einer energetisch unvorteilhaften form vorliegen, aber das nur am rande.

Viele Grüße

[Claudia Einert]

Vielen Dank. Und zwecks der Nomenklatur- der Stickstoff in Position 4 ist durch die koordinative Bindung zum Sauerstoff positiv und der Sauerstoff negativ geladen. Man spricht vom N-oxid?! Welche Eigenschaften hat so ein N-oxid? Vglbar mit einer Nitrogruppe?

[Claudia Einert]

Was mir gerade auffällt- hat Chlor nicht einen +m- Effekt, genauso wie der Phenylring? Kommt dann eher der -I-Effekt des Chloratoms zum tragen- verstehe sonst nicht ganz recht, wo der -m-Effekt und damit geringere Elektronendichte herkommt.

[Dr. Christoph Behrendt]

Ja, da habe ich auch lange drüber nachgedacht, ob man den elektronenziehenden Effekt einem -I- oder -M-Effekt zuordnet.
Da aber der Chlorsubstituent definitiv über die Entfernung einen zu schwachen -I-Effekt hat, betrachte ich den gesamten p-Chlor-Phenyl-Substituenten. Durch das Substitutionsmuster handelt es sich um einen elektronenarmen Phenylring, dessen Effekt meiner Ansicht nach vor allem über die Konjugation mit Doppelbindungen, also mesomer zustande kommt, so wie bei einem Anilin. Ein schwacher -I-Effekt (elektronenarmer Ring zieht) ist aber sehr wahrscheinlich auch vorhanden.

[Dr. Christoph Behrendt]

Ja, man kann ein N-Oxid durch eine negative Ladung am Sauerstoff und eine positive am Stickstoff darstellen; Grenzformen in denen die Ladungsverhältnisse ausgeglichen sind, der Stickstoff also fünfbindig vorliegen würde und das Sauerstoffatom radikalisch vorläge, sind ausgeschlossen -> keine fünf Valenzen beim Stickstoff! Nach außen verhalten sich N-Oxid-Funktionalitäten neutral aber polar, so dass deren Wasserlöslichkeit in den meisten Fällen erhöht ist.
Mit Nitrogruppen kann man sie nicht vergleichen, insbesondere da eine Nitrogruppe an einem Ringsystem als Substituent ganz andere Auswirkungen auf das Ringsystem hat als eine wie in diesem Fall in das Ringsystem integrierte N-Oxid-Gruppe (Stichwort Elektronenzug!).

[Claudia Einert]

Besten Dank!