Enamina

Enamina ialah sebatian tak tepu yang diperoleh hasil daripada pemeluwapan aldehid atau keton dengan amina sekunder.  Enamines adalah perantaraan tindak balas kimia yang serba boleh. 

 

Perkataan "enamine" berasal daripada imbuhan en -, digunakan sebagai akhiran alkena, dan amina akar. Ini boleh dibandingkan dengan enol, iaitu kumpulan berfungsi yang mengandungi kedua-dua alkena (en-) dan alkohol (-ol). Enamines dianggap sebagai analog nitrogen bagi enol.

Jika satu atau kedua-dua substituen nitrogen ialah atom hidrogen, ia adalah bentuk tautomerik bagi imina. Ini biasanya akan menyusun semula kepada imina; namun terdapat beberapa pengecualian (seperti anilina). Tautomerisme enamina-imina boleh dianggap setara dengan tautomerisme keto-enol. Dalam kedua-dua kes, atom hidrogen menukar lokasinya antara heteroatom (oksigen atau nitrogen) dan atom karbon kedua.

Enamina adalah bersifat nukleofil yang baik dan bes yang baik. Tingkah laku mereka sebagai nukleofil berasaskan karbon dijelaskan dengan merujuk kepada struktur resonans berikut.

Pembentukan 
Enamina bersifat labil dan dengan itu ianya senang dihasilkan melalui reagen permulaan yang tersedia secara komersial. Laluan biasa untuk penghasilan enamina adalah melalui tindak balas nukleofilik bermangkin asid bagi spesies keton  atau aldehid  yang mengandungi α-hidrogen dengan amina sekunder. Pemangkinan asid tidak selalu diperlukan, jika pKaH amina bertindak balas adalah cukup tinggi (contohnya, pyrrolidine, yang mempunyai pKaH 11.26). Jika pKaH amina bertindak balas adalah rendah, bagaimanapun, maka pemangkinan asid diperlukan melalui kedua-dua penambahan dan langkah penyahhidratan  (agen penyahhidratan biasa termasuk MgSO4 dan Na2SO4).  Amina primer biasanya tidak digunakan untuk sintesis enamina kerana pembentukan keutamaan spesies imina yang lebih stabil secara termodinamik.  Pemeluwapan diri metil keton ialah tindak balas sampingan yang boleh dielakkan melalui penambahan TiCl<sub id="mwTQ">4</sub>  ke dalam campuran tindak balas (untuk bertindak sebagai penghapus air).   Contoh aldehid yang bertindak balas dengan amina sekunder untuk membentuk enamina melalui perantaraan carbinolamine ditunjukkan di bawah:

Tindak balas kimia

Alkilasi 
Walaupun enamina adalah lebih nukleofilik daripada rakan enolnya, ia masih boleh bertindak balas secara selektif, menjadikannya berguna untuk tindak balas alkilasi. Nukleofil enamina boleh menyerang haloalkana untuk membentuk perantaraan garam iminium beralkilasi yang kemudiannya menghidrolisis untuk menjana semula keton (bahan permulaan dalam sintesis enamina). Tindak balas ini dipelopori oleh Gilbert Stork, dan kadangkala dirujuk dengan nama penciptanya ( alkilasi enamina Stork). Secara analog, tindak balas ini boleh digunakan sebagai cara asilasi yang berkesan. Pelbagai agen pengalkilasi dan pengasilat termasuk benzilik, halida allylik boleh digunakan dalam tindak balas ini.

Asilasi 
Dalam tindak balas yang hampir sama dengan alkilasi enamina, enamina boleh diasilasi untuk membentuk produk akhir dikarbonil. Bahan permulaan enamina mengalami penambahan nukleofilik kepada asil halida dan membentuk perantaraan garam iminium yang boleh menghidrolisis dengan kehadiran asid.

Metalloenamina 
Bes yang kuat seperti LiNR<sub id="mwdQ">2</sub> boleh digunakan untuk menyahprotonasi imina dan membentuk metalloenamina. Metalloenamina telah terbukti berguna secara sintetik kerana nukleofilisnya (ia lebih nukleofilik daripada enolat). Oleh itu, ia lebih mampu bertindak balas dengan elektrofil yang lebih lemah (contohnya, ia boleh digunakan untuk membuka epoksida.) Yang paling ketara, tindak balas ini telah membenarkan pengalkilasi asimetrik keton melalui penjelmaan kepada metalloenamine perantaraan kiral.

Halogenasi 
Sebatian imonium β-halo boleh disintesis melalui tindak balas halogenasi enamina dengan halida dalam pelarut dietil eter. Hidrolisis akan mengakibatkan pembentukan α-halo keton. Proses pengklorinan, brominasi, dan juga iodinasi dijangka boleh berlaku melalui hidrolisis. Reaksi umum ditunjukkan di bawah:

Gandingan oksidatif 
Enamina boleh digabungkan silang dengan enol silanes dengan cekap melalui rawatan dengan ammonium nitrat serik. Tindak balas ini telah dilaporkan oleh kumpulan Narasaka pada tahun 1975, menyediakan laluan ke enamina yang stabil serta satu contoh 1,4-diketone (berasal daripada reagen amina morpholine). Kemudian, keputusan ini telah dieksploitasi oleh kumpulan MacMillan dengan pembangunan organocatalyst yang menggunakan substrat Narasaka untuk menghasilkan 1,4 dicarbonyls secara enantioselektif, dengan hasil yang baik. Dimerisasi oksidatif aldehid dengan kehadiran amina berlangsung melalui pembentukan enamina diikuti dengan pembentukan pirol akhir.  Kaedah untuk sintesis pirol simetri ini telah dibangunkan pada tahun 2010 oleh kumpulan Jia, sebagai laluan baharu yang berharga untuk sintesis produk semula jadi yang mengandungi pirol.

Annulasi 
Kimia Enamina telah dilaksanakan untuk tujuan menghasilkan versi enantioselektif dari anulasi Robinson. Annulasi Robinson, yang diterbitkan oleh Robert Robinson pada tahun 1935, ialah sebuah tindak balas pemangkin asas yang menggabungkan keton dan metil vinil keton (biasanya disingkat kepada "MVK") untuk membentuk sistem gelang bercantum sikloheksenon. Tindak balas ini mungkin dimangkinkan oleh prolin untuk meneruskan melalui perantaraan enamina kiral yang membolehkan stereoselektiviti yang baik.  Ini penting, khususnya dalam bidang sintesis produk semula jadi, contohnya, untuk sintesis keton Wieland-Miescher – blok binaan penting untuk molekul aktif biologi yang lebih kompleks.

Kereaktifan 
Enamina bertindak sebagai nukleofil yang memerlukan kurang pengaktifan asid/bes untuk kereaktifan daripada rakan enolatnya. Mereka juga telah ditunjukkan untuk menawarkan selektiviti yang lebih besar dengan tindak balas sampingan yang kurang. Terdapat kecerunan kereaktifan di antara jenis enamina yang berbeza, dengan kereaktifan yang lebih besar yang ditawarkan oleh enamina keton daripada rakan aldehid mereka. Enamina keton kitaran mengikut arah aliran kereaktifan di mana lima gelang beranggota adalah paling reaktif kerana konformasi planar maksimumnya pada nitrogen, mengikut aliran 5>8>6>7 (tujuh gelang beranggota adalah paling tidak reaktif). Trend ini telah dikaitkan dengan jumlah aksara-p pada orbital pasangan bebas nitrogen - aksara p yang lebih tinggi sepadan dengan nukleofilisiti yang lebih besar kerana orbital-p akan membenarkan pendermaan ke dalam orbital π-alkena. Secara analogi, jika pasangan tunggal N mengambil bahagian dalam interaksi stereoelektronik pada bahagian amina, pasangan tunggal akan muncul keluar dari satah (akan berpiramid) dan menjejaskan derma ke dalam ikatan π CC bersebelahan. 

Terdapat banyak cara untuk memodulasi kereaktifan enamina selain mengubah sterik/elektronik di pusat nitrogen termasuk perubahan suhu, pelarut, jumlah reagen lain dan jenis elektrofil. Penalaan parameter ini membolehkan pembentukan keutamaan enamina E/Z dan juga mempengaruhi pembentukan enamina yang digantikan lebih/kurang daripada bahan permulaan keton.

Lihat juga 

 Menamatkan tindak balas hidrazon-alkilasi SAMP/RAMP
 Reaksi Hajos–Parrish–Eder–Sauer–Wiechert
 Penambahan Michael
 Sintesis indole Nenitzescu
 Organokatalisis
 pembatalan Robinson
 Reaksi Thorpe
 Fluoxymesteron

Rujukan 

Kumpulan berfungsi
Enamina