Mannich-reactie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

De Mannich-reactie is een condensatiereactie van een carbonylverbinding met een iminiumverbinding. Deze iminiumverbinding wordt in situ bereid uit reactie van ammoniak, een primair of secundair amine en formaldehyde.[1] Het eindproduct is een β-amino-carbonylverbinding die ook bekendstaat als een Mannich-base.

Algemeen reactieverloop van de Mannich-reactie

De reactie werd vernoemd naar de Duitse scheikundige Carl Mannich. De Mannich-reactie is een voorbeeld van een nucleofiele additie van een amine aan een carbonylverbinding, gevolgd door een dehydratie tot een Schiff-base. De Schiff-base is een elektrofiel die in een tweede stap via een elektrofiele additie reageert met de carbonylverbinding (dat eerst tot een enol is omgezet). Naast carbonylverbindingen kunnen ook andere verbindingen met op de α-positie een zuur proton reageren: nitrilen, alkynen, alifatische nitroverbindingen, α-alkylpyridines en ook imines. Het is eveneens mogelijk om geactiveerde fenylgroepen en elektronenrijke heterocyclische verbindingen (furaan, pyrrool en thiofeen) te gebruiken.

De reactie gaat niet door met tertiaire amines, omdat er geen proton beschikbaar is. Een overeenkomstig imine kan dan ook niet gevormd worden.

Reactiemechanisme[bewerken]

De reactie start met de vorming van de iminiumverbinding door een zuur-gekatalyseerde additie van het amine (of ammoniak) aan formaldehyde:

Reactiemechanisme van de Mannich-reactie: vorming van de iminiumverbinding

Het proces vereist dat de carbonylverbinding, die op de iminiumverbinding zal aanvallen, zich in de enolvorm bevindt, hetgeen ook een zuur-gekatalyseerde reactie is:

Reactiemechanisme van de Mannich-reactie: vorming van het enol

De laatste stap betreft de additie van het enol aan de iminiumverbinding:

Reactiemechanisme van de Mannich-reactie: laatste additiestap

Toepassing[bewerken]

De Mannich-reactie wordt gebruikt bij de organische synthese van natuurlijk voorkomende stoffen, zoals peptiden, nucleotiden, antibiotica en alkaloïden (zoals tropinon). Verder wordt de reactie ingezet bij de synthese van landbouwchemicaliën (zoals plantengroeiregelaars), verf, polymeren, katalysatoren en crosslinkers.

De Mannich-reactie wordt ook in de farmaceutische industrie ingezet bij de bereiding van een aantal geneesmiddelen, waaronder rolitetracycline, fluoxetine, tramadol en tolmetine.

Zie ook[bewerken]

Bronnen, noten en/of referenties
  1. (de) C. Mannich & W. Krösche (1912) - Ueber ein Kondensationsprodukt aus Formaldehyd, Ammoniak und Antipyrin, Archiv der Pharmazie, 250 (1), pp. 647-667