Реакция Манниха

Реакция Манниха
Назван в честь	Карл Манних
Тип реакции	Реакция сцепления
Идентификаторы
Портал органической химии	реакция Манниха
RSC Идентификатор онтологии	RXNO: 0000032

В органической химии реакция Манниха представляет собой трехкомпонентную органическую реакцию , включающую аминоалкилирование кислого протона рядом с карбонилом ( C=O функциональная группа формальдегида ) ( H-CHO ) и первичный или вторичный амин ( −NH ₂ ) или аммиак ( NH3 ₎ . ^[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]

Реакция Манниха начинается с нуклеофильного присоединения амина к карбонильной группе с последующей дегидратацией до основания Шиффа . Основание Шиффа представляет собой электрофил , который на второй стадии электрофильного присоединения реагирует с енолом, образованным из карбонильного соединения, содержащего кислый альфа-протон. Реакция Манниха является реакцией конденсации . ^[4]^: 140

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 с синаддукт большим эффектом для более крупных альдегидных заместителей; и энантио выбирает аддукт ( S , S ). ^[7] Замещенный пролин вместо этого может катализировать ( R , S ) антиаддукт . ^[8]

Приложения

Реакция Манниха используется во многих областях органической химии. Примеры включают:

алкиламины
пептиды , нуклеотиды , антибиотики и алкалоиды (например, тропинон ^[4]^: 142)
агрохимикаты , такие как регуляторы роста растений ^[9]
полимеры
катализаторы
формальдегидом Сшивание тканей
Фармацевтические препараты (например, ролитетрациклин (продукт Манниха тетрациклина и пирролидина ), флуоксетин (антидепрессант), трамадол и толметин (противовоспалительный препарат).
мыло и моющие средства, особенно при применении в автомобильном топливе ^[10]
Полиэфирамины из замещенных алкиловых эфиров с разветвленной цепью . ^[11]^[12]
α,β - ненасыщенные кетоны термической деструкцией продуктов реакции Манниха (например, метилвинилкетон из 1-диэтиламинобутан-3-она) ^[13]^[14]

См. также

Ссылки

^ 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). «О продукте конденсации формальдегида, аммиака и антипирина» . Архивы аптеки (на немецком языке). 250 (1): 647–667. дои : 10.1002/ardp.19122500151 . S2CID 94217627 .
^ Блик, Ф.Ф. (2011). «Реакция Манниха». Органические реакции . 1 (10): 303–341. дои : 10.1002/0471264180.или001.10 . ISBN 978-0471264187 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кэри, Фрэнсис А.; Сундберг, Ричард Дж. (2007). Продвинутая органическая химия: Часть B: Реакции и синтез (5-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. стр. 140–142. ISBN 978-0387683546 .
^ 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 в одном горшке 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, ФАФ; 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, Фелисия (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 )
^ Сигел, Х.; Эггерсдорфер, М. «Кетоны». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a15_077 . ISBN 978-3527306732 .
^ Уайлдс, Алабама; Новак, Р.М.; Маккалеб, Кентукки (1957). «1-Диэтиламино-3-бутанон (2-Бутанон, 4-диэтиламино-)» . Органические синтезы . 37 : 18. дои : 10.15227/orgsyn.037.0018 ; Сборник томов , т. 4, с. 281 .

Внешние ссылки

«Механизм в движении: реакция Манниха» – через YouTube .

[March-1] 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 .

[2] Карл Манних ; Крёше, В. (1912). «О продукте конденсации формальдегида, аммиака и антипирина» . Архивы аптеки (на немецком языке). 250 (1): 647–667. дои : 10.1002/ardp.19122500151 . S2CID 94217627 .

[3] Блик, Ф.Ф. (2011). «Реакция Манниха». Органические реакции . 1 (10): 303–341. дои : 10.1002/0471264180.или001.10 . ISBN 978-0471264187 .

[Carey-4] Jump up to: ^а ^б ^с Кэри, Фрэнсис А.; Сундберг, Ричард Дж. (2007). Продвинутая органическая химия: Часть B: Реакции и синтез (5-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. стр. 140–142. ISBN 978-0387683546 .

[5] 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 .

[6] Гирресер, Ульрих; Хебер, Дитер; Шютт, Мартин (май 1998 г.). «Простой синтез 1-арил-2-(диметиламинометил)проп-2-ен-1-онов в одном горшке из арилметилкетонов». Синтез . 1998 (5): 715–717. дои : 10.1055/с-1998-2056 .

[7] 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 .

[8] 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 .

[9] да Роза, ФАФ; 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 .

[10] 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.

[11] 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 .

[12] Куо, Чунг-Хао; Смока, Рут; Лопер, Пол; Муккада, Николас; Симпсон Грин, Фелисия (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 )

[13] Сигел, Х.; Эггерсдорфер, М. «Кетоны». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a15_077 . ISBN 978-3527306732 .

[orgsyn-14] Уайлдс, Алабама; Новак, Р.М.; Маккалеб, Кентукки (1957). «1-Диэтиламино-3-бутанон (2-Бутанон, 4-диэтиламино-)» . Органические синтезы . 37 : 18. дои : 10.15227/orgsyn.037.0018 ; Сборник томов , т. 4, с. 281 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]