Leuckart-Wallach และ Eschweiler-Clarke แตกต่างกันอย่างไร ?

Eschweiler-Clarke

Eschweiler-Clarke คือปฏิกิริยาที่เติมหมู่ methyl (-CH3) เข้าไปในพันธะของ Amine's nitrogen หรือที่เรียกว่า N-methylation โดยสามารถเปลี่ยน Primary Amine หรือ Secondary Amine ให้เป็น Tertiary Amine ได้ โดยการใช้ Formaldehyde (Formalin) ซึ่งเป็น Aldehyde เป็น Methylating agent หรือ แหล่งคาร์บอน และ Formic Acid (ที่มีความเข้มข้นตั้งแต่ 85% ขึ้นไป) เป็น Reducing Agent ที่จะทำการ Reduces imine intermediate ที่เกิดขึ้นเมื่อ Amines ทำปฏิกิริยากับ Formaldehyde (Aldehyde)

ปฏิกิริยาเริ่มจาก imine condensation / imine formation ระหว่าง Aldehyde (Formaldehyde) และ Amine ของสารตั้งต้น ซึ่งต่อมาถูก Reduced โดย formic acid ซึ่งเป็น source of hydride ของปฏิกิริยานี้ เพื่อให้ได้ Tertiary Amine เป็นผลลัพธ์ของปฏิกิริยา

ขอบคุณภาพจาก: wikipedia.org

Leuckart-Wallach

Leuckart-Wallach คือปฏิกิริยาที่เปลี่ยน Carbonyl ของ Ketone และ Aldehyde เป็น Amine เช่น Primary Amine, Secondary Amine และ Tertiary Amine ผ่านกระบวนการ Reductive Amination โดยใช้ฟอร์มิกแอซิด (formic acid) ร่วมกับอนุพันธ์ของแอมโมเนีย หรือแอมโมเนีย หรือใช้แอมโมเนียมฟอร์เมต (ammonium formate) เป็นตัวรีดิวซ์ (reducing agent) ที่จะทำการ Reduces imine intermediate ที่เกิดขึ้นเมื่อ Ketone หรือ Aldehyde ทำปฏิกิริยากับอนุพันธ์ของแอมโมเนีย หรือแอมโมเนีย

Leuckart-Wallach เป็นปฏิกิริยาที่ใช้ชื่อตาม Rudolf Leuckart นักเคมีสัญชาติเยอรมันซึ่งเขาได้ค้นพบว่าการทำปฏิกิริยา benzaldehyde กับ formamide ไม่ได้สร้าง benzylidenediformamide แต่เป็น benzylamine

ปฏิกิริยาเริ่มจากการที่ Ammonia ทำ nucleophilic attack ไปที่ Carbonyl ของ Ketone หรือ Aldehyde เกิดเป็น iminium ion ซึ่งต่อมาจะถูก reduced ให้กลายเป็น Amine โดย Formate

ขอบคุณภาพจาก: wikipedia.org

ขอบคุณภาพจาก: Research Gate - Hasan Aydin

จุดร่วมของสองปฏิกิริยา

ในทางกลไก (Mechanism) ทั้งคู่ใช้ Formic acid ทำหน้าที่เป็นแหล่งของ Hydride (H-) ผ่านการสลายตัวให้ก๊าซ CO2 ซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อน (Driving force) ทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้

หากเลือกใช้ Hydride ตัวอื่น

หากเราไม่ได้ใช้ Formic Acid เป็น Source of Hydride เช่น ใช้ NaBH4 หรือ LiAlH4 แทน ก็จะถูกเรียกว่าเป็น Reductive Amination ทั่วไป เพราะกฎเหล็กที่ทำให้ Eschweiler-Clarke และ Leuckart-Wallach มีความ "ยูนีค" จนได้ชื่อของตัวเอง คือการใช้ Formic acid (หรืออนุพันธ์อย่าง Ammonium formate) เป็นตัวรีดิวซ์ นั่นเอง

อ้างอิง: 

Wikipedia - Eschweiler–Clarke

Wikipedia - Leuckart reaction