Reacción de mannich
En química orgánica, la reacción de Mannich es una reacción orgánica de tres componentes que implica la aminoalquilación de un protón ácido junto a un carbonilo (C=O) grupo funcional por formaldehído (H−CHO) y una amina primaria o secundaria ( −NH2) o amoníaco (NH3 ). El producto final es un compuesto β-aminocarbonilo también conocido como base de Mannich. Las reacciones entre aldiminas y α-metilencarbonilos también se consideran reacciones de Mannich porque estas iminas se forman entre aminas y aldehídos. La reacción lleva el nombre de Carl Mannich.
La reacción de Mannich comienza con la adición nucleofílica de una amina a un grupo carbonilo seguida de la deshidratación a la base de Schiff. La base de Schiff es un electrófilo que reacciona en un segundo paso en una adición electrófila con un enol formado a partir de un compuesto carbonílico que contiene un protón alfa ácido. La reacción de Mannich es una reacción de condensación.
En la reacción Mannich, las aminas primarias o secundarias o amoníaco reaccionan con formaldehído para formar una base Schiff. Las minas terciarias carecen de un protón N-H y no reaccionan. La base Schiff puede reaccionar con compuestos α-CH-acidicos (nucleófilos) que incluyen compuestos de carbono, nitrilos, acetilenos, compuestos de nitro alifaticos, α-alquil-piridinas o ininas. También es posible utilizar grupos de fenil activados y heterociclos ricos en electrones como el furano, el pírrolo y el tiofeno. El interior es un sustrato particularmente activo; la reacción proporciona derivados de la gramina.
Se puede considerar que la reacción de Mannich implica una reacción de aldólico mixto, deshidratación del alcohol y adición conjugada de una amina (reacción de Michael), todo lo cual ocurre en "un solo recipiente". También pueden ocurrir reacciones dobles de Mannich.
Mecanismo de reacción
El mecanismo de la reacción de Mannich comienza con la formación de un ion iminio a partir de la amina y el formaldehído.
El compuesto con el grupo funcional carbonilo (en este caso una cetona) se tautomerizará a la forma enol, después de lo cual atacará al ion iminio.
En las metilcetonas, la enolización y la adición de Mannich pueden ocurrir dos veces, seguidas de una β-eliminación para producir derivados de β-aminoenona.
Reacciones de Mannich asimétricas
La (S)-prolina cataliza una reacción quiral de Mannich. Diastereoslecciona el aducto syn, con mayor efecto para sustituyentes aldehídos más grandes; y enantioslecciona el aducto (S, S). En cambio, una prolina sustituida puede catalizar el aducto (R, S) anti.
Aplicaciones
La reacción de Mannich se utiliza en muchas áreas de la química orgánica. Los ejemplos incluyen:
- alquil amines
- péptidos, nucleótidos, antibióticos y alcaloides (por ejemplo, tropinona)
- agroquímicos, como reguladores de crecimiento de plantas
- polímeros
- catalizadores
- Pasillo de tejido formaldehído
- Medicamentos farmaceuticos (por ejemplo, rolitetraciclina (el producto Mannich de tetraciclina y pirrolidina), fluoxetina (antidepresivo), tramadol y tolmetina (droga antiinflamatoria).
- jabón y detergentes, especialmente con aplicación para combustible automotriz
- Polyetheramines from replaced branched chain alkyl ethers.
- α, cetonas insaturadas por la degradación térmica de los productos de reacción Mannich (por ejemplo, metil vinyl ketone de 1-diethylamino-butan-3-uno)