В органической химии реакция Манниха представляет собой трехкомпонентную органическую реакцию , которая включает аминоалкилирование кислого протона рядом с карбонильной ( C=O ) функциональной группой формальдегидом ( H-CHO ) и первичным или вторичным амином ( -NH) . 2 ) или аммиак ( NH 3 ). [1] Конечный продукт представляет собой β-аминокарбонильное соединение, также известное как основание Манниха . Реакции между альдиминами и α-метиленкарбонилами также считаются реакциями Манниха, поскольку эти имины образуются между аминами и альдегидами . Реакция названа в честь Карла Манниха . [2] [3]
Схема 1. Аммиак или амин реагирует с формальдегидом и альфа-кислотным протоном карбонильного соединения с образованием бета-аминокарбонильного соединения.
В реакции Манниха первичные или вторичные амины или аммиак реагируют с формальдегидом с образованием основания Шиффа. Третичные амины не имеют протона N–H и поэтому не вступают в реакцию. Основание Шиффа может реагировать с α-CH-кислотными соединениями ( нуклеофилами ), к которым относятся карбонильные соединения, нитрилы , ацетилены , алифатические нитросоединения , α- алкилпиридины или имины . Также можно использовать активированные фенильные группы и богатые электронами гетероциклы, такие как фуран , пиррол и тиофен . Индол является особенно активным субстратом; реакция дает производные грамина .
Можно считать, что реакция Манниха включает смешано- альдольную реакцию , дегидратацию спирта и сопряженное присоединение амина ( реакция Михаэля ), и все это происходит в « одном котле ». Также могут наблюдаться двойные реакции Манниха.
Механизм реакции
Механизм реакции Манниха начинается с образования иона иминия из амина и формальдегида. [4] : 140
Соединение с карбонильной функциональной группой (в данном случае кетоном ) таутомеризуется до енольной формы, после чего атакует ион иминия.
В метилкетонах енолизация и присоединение Манниха могут происходить дважды с последующим β-элиминированием с образованием производных β-аминоенона. [5] [6]
Асимметричные реакции Манниха
( S )-пролин катализирует хиральную реакцию Манниха. Он диастереоселектирует синаддукт с большим эффектом для более крупных альдегидных заместителей ; и энантио выбирает аддукт ( S , S ). [7] Замещенный пролин вместо этого может катализировать ( R , S ) антиаддукт . [8]
Схема 4. Асимметричные реакции Манниха исх. Кордова (2002 г.) и Мицумори (2006 г.)
Приложения
Реакция Манниха используется во многих областях органической химии. Примеры включают:
^ Смит, Майкл Б.; Марч, Джерри (2007). Продвинутая органическая химия марта (6-е изд.). Джон Уайли и сыновья. стр. 1292–1295. ISBN 978-0-471-72091-1.
^ Карл Манних ; Крёше, В. (1912). «Ueber ein Kondensationsprodukt aus Формальдегид, аммиак и антипирин». Archiv der Pharmazie (на немецком языке). 250 (1): 647–667. дои : 10.1002/ardp.19122500151. S2CID 94217627.
^ abc Кэри, Фрэнсис А.; Сундберг, Ричард Дж. (2007). Продвинутая органическая химия: Часть B: Реакции и синтез (5-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. стр. 140–142. ISBN978-0387683546.
^ Кромвель, Норман Х.; Сориано, Дэвид С.; Думс, Эрл (ноябрь 1980 г.). «Мобильные кетоаллильные системы. 18. Синтез и химия N-замещенных и N,N-дизамещенных 2-бензоил-1-амино-3-пропенов». Журнал органической химии . 45 (24): 4983–4985. дои : 10.1021/jo01312a034.
^ Гирресер, Ульрих; Хебер, Дитер; Шютт, Мартин (май 1998 г.). «Простой синтез 1-арил-2-(диметиламинометил)проп-2-ен-1-онов из арилметилкетонов». Синтез . 1998 (5): 715–717. дои : 10.1055/с-1998-2056.
^ Кордова, А.; Ватанабэ, С.-И.; Танака, Ф.; Нотц, В.; Барбас, CF (2002). «Высокоэнантиоселективный путь к любому энантиомеру производных как α-, так и β-аминокислот». Журнал Американского химического общества . 124 (9): 1866–1867. дои : 10.1021/ja017833p. ПМИД 11866595.
^ Мицумори, С.; Чжан, Х.; Чеонг, штат Пенсильвания; Хоук, К.; Танака, Ф.; Барбас, CF (2006). «Прямые асимметричные реакции типа анти-Манниха, катализируемые разработанной аминокислотой». Журнал Американского химического общества . 128 (4): 1040–1041. дои : 10.1021/ja056984f. ПМК 2532695 . ПМИД 16433496.
^ да Роза, FAF; Ребело, РА; Насименто, МГ (2003). «Синтез новых индолкарбоновых кислот, родственных растительному гормону индолуксусной кислоте» (PDF) . Журнал Бразильского химического общества . 14 (1): 11–15. дои : 10.1590/S0103-50532003000100003 .
^ Аради, Аллен А.; Колуччи, Уильям Дж.; Скалл, Герберт М.; Опеншоу, Мартин Дж. (19–22 июня 2000 г.). Исследование топливных присадок для контроля отложений в форсунках бензина с прямым впрыском (DIG). Весенняя встреча и выставка CEC/SAE по топливу и смазочным материалам. Уоррендейл, Пенсильвания : CEC и SAE International . дои : 10.4271/2000-01-2020. ISSN 0148-7191. 2000-01-2020 . Проверено 20 августа 2023 г.
^ Ван, Вэньин; Ван, Вэй; Чжу, Чжунпэн; Ху, Сяомин; Цяо, Фулин; Ян, Цзин; Лю, Дэн; Чен, Пу; Чжан, Куньдан (15 апреля 2023 г.). «Количественное определение полиэфираминов как активных компонентов моющих присадок в бензине по реакции нингидрина». Топливо . 338 : 127275. doi :10.1016/j.fuel.2022.127275. ISSN 0016-2361.
^ Куо, Чунг-Хао; Смока, Рут; Лопер, Пол; Муккада, Николас; Симпсон Грин, Фелиция (30 августа 2022 г.). «Топливные присадки послепродажного обслуживания и их влияние на производительность форсунок GDI и выбросы твердых частиц». Серия технических документов SAE . 400 Commonwealth Drive, Уоррендейл, Пенсильвания, США: SAE International. дои : 10.4271/2022-01-1074.{{cite journal}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
