Mannich-reaktio

Mannich-reaktio on formaldehydin, karbonyyliyhdisteen, kuten aldehydin tai ketonin ja ammoniakin tai amiinin välinen reaktio. Tuotteena muodostuu β-aminokarbonyyliyhdiste, jota usein nimitetään Mannichin emäkseksi. Mannich-reaktio on tärkeä monien lääkeaineiden ja luonnonaineiden synteesimenetelmä erityisesti biosynteesiä matkivissa niin kutsutuissa biomimeettisissä synteeseissä. Reaktio on nimetty saksalaisen kemistin Carl Mannichin mukaan.

Mekanismi
Mannich-reaktio voi olla joko happo- tai emäskatalysoitu. Happokatalysoidun Mannich-reaktion ensimmäisessä vaiheessa ammoniakki tai primäärinen tai sekundäärinen amiini reagoi formaldehydin kanssa muodostaen iminiumionin, joka on elektrofiilinen. Tämä iminiumsuola on kuitenkin suhteellisen stabiili ja erityisesti jodidina niitä on saatavissa kaupallisesti Eschenmoserin suolan nimellä.

Mannich-reaktion toisessa vaiheessa tämä iminiumioni reagoi hapon katalysoimana aldehydistä tai ketonista muodostuneen enolin kanssa alkylaatioreaktiolla.

Emäskatalysoidussa Mannich-reaktiossa muodostuu ensin aminoalkoholi, joka reagoi nukleofiilisella substituutiolla aldehydin tai ketonin kanssa.

Lähtöaineet ja selektiivisyys
Mannich-reaktiossa amiinina käytetään tyypillisesti sekundääristä amiinia, koska primäärisillä amiineilla tapahtuu helposti dialkylaatiota ja ammoniakilla trialkylaatiolla. Aldehydien tai ketonien tilalla Mannich-reaktiossa voidaan käyttää silyylienolieettereitä. Mannich-reaktiosta voidaan saada regio- tai enantioselektiivinen. Enantioselektiivisyys voidaan saavuttaa käyttämällä kiraalisia apuaineita, kuten proliinia, proliinijohdannaisia tai proliinin analogeja, kiraalisia amiineja tai kiraalisia fosfiini-imiinejä.

Lähteet

Aiheesta muualla 

Orgaaniset reaktiot