Aminoxide
# Aminoxide

Als Aminoxid, genauer Amin-N-oxid, wird eine Gruppe chemischer Verbindungen bezeichnet, welche die funktionelle Gruppe $R_3N^+–O^−$ – manchmal auch als $R_3N→O$ (früher auch, allerdings falsch, $R_3N=O)$ geschrieben – enthält. Aminoxide existieren als Derivate tertiärer aliphatischer Amine und aromatischer Stickstoffverbindungen wie z. B. Pyridin.

## Eigenschaften

Aminoxide sind sehr polar und daher häufig Feststoffe. Aminoxide mit kleiner molarer Masse sind sehr gut in Wasser und schlecht in unpolaren organischen Lösungsmitteln löslich.

Aminoxide sind schwache Basen mit einem $pK_a-Wert$ von etwa 4,5. Die korrespondierende Säure ist $R_3N^+–OH.$

Aminoxide mit drei unterschiedlichen Alkylresten sind optisch aktiv, da bei ihnen im Gegensatz zu den zugrundeliegenden Aminen keine Inversion (Umkehrung der Konfiguration) möglich ist.

## Vorkommen

Aminoxide finden sich als Osmolyt und als Oxidationsprodukte tertiärer Amine in der Natur. So enthält z. B. Fleisch von Seefischen pro kg 40 bis 120 mg Trimethylamin-N-oxid (TMAO). Nach dem Tod der Tiere wird es bakteriell zu Trimethylamin abgebaut, das den typischen unangenehmen Fischgeruch verursacht.

## Herstellung

Aminoxide werden durch Oxidation der entsprechenden Amine mit Wasserstoffperoxid oder Persäuren (wie meta-Chlorperbenzoesäure, Peressigsäure, Peroxomonoschwefelsäure) hergestellt.

## Verwendung

Amin-N-oxide finden als Schutzgruppe für Amine, als Syntheseintermediat, als Oxidationsmittel (z. B. N-Methylmorpholin-N-oxid) oder zur Modulation der Elektronenverteilung aromatischer stickstoffhaltiger Verbindungen in der elektrophilen Substitution Anwendung. Aminoxide mit einer lang- und zwei kurzkettigen Alkylgruppen, wie etwa N-Dodecyl-N,N-dimethylaminoxid $C_{12}H_{25}(CH_3)_2NO$ werden als Tenside eingesetzt.

Aminoxide können zur Titration von Kohlenstoff-Bor-Bindungen und zur Aufarbeitung von Hydroborierungen und L-Selektrid-Reduktionen verwendet werden.

## Reaktionen

* Pyrolytische Eliminierungen von Aminoxiden beim Erhitzen auf 150 bis 200 °C – die sogenannte Cope-Eliminierung.
* Reduktion zu den Aminen mit Lithiumaluminiumhydrid, Natriumborhydrid, katalytischer Hydrierung, Zink oder Eisen und Essigsäure und Phosphortrichlorid.
* Pyridin-N-oxide können mit Elektrophilen am Ring alkyliert werden.
* Die Meisenheimer-Umlagerung zur Herstellung von O-Alkylhydroxylaminen.
* Spaltung von Aminoxiden mit Acetanhydrid zu den Acetamiden und Formaldehyd (Polonovski-Reaktion)
