Mannich reaction曼尼希反应
浅谈曼尼奇反应及其在有机合成中的应用
第15 卷第1期2000 年 2 月浅谈曼尼奇反应及其在有机合成中的应用路军白银娟米春喜马怀让西北大学化学系西安710069 摘要介绍了曼尼奇Mannich 反应及Mannich 碱盐在有机合成中的应用。
酮的羰基位氢原子在酸催化下与甲醛和氨胺缩合失去水分子得到氨胺甲基酮这一缩合反应称Mannich 曼尼奇反应: O O O R2 H or OH- N R2 HNR2 1 H H 1 R R R2 Mannich 反应是一类非常重要的有机合成反应在有机合成上用来制备C 氨基化产物并取代、作为中间体通过消除、环化等反应制备一般方法难以合成的化合物因此目还原加成、前使用的有机化学教课书都对这一反应进行了介绍。
由于教材中涉及的该反应比较简单在实际教学中存在许多问题为此本文拟就Mannich 反应作一讨论。
1 Mannich 反应曼尼奇反应Mannich Reaction 亦称胺甲基化反应Aminomethylat ion 是从本世纪初逐步发展起来的一个重要有机反应它是以德国化学家Carl Ulvich Franz Mannich 简称 C. Mannich1877 1947 的名字而命名的。
由于此反应在医药和生物碱的合成中有着广泛的应用价值因而引起了合成化学家的极大重视研究论文竟相发表1 4 。
Mannich 反应由三个部分组成分醛别为含有活泼氢的化合物如酮、常用甲醛以及碱性氨胺。
一般认为甲醛与胺在酸催化下首先缩合失水得到亚甲胺碳正离子然后再与酮进行亲电加成而得到氨基酮类化合物常称为Mannich 盐或Mannich 碱: H HCHO HNR2 H 2 C N R2 H2C NR2 H2C N R2 - H2 O OH OH OH O H - H H H2C NR2 R2 CH CR1 R2 C C R1 R2 C C R1 CH 2 NR2 CH2 NR2 醇或醋酸溶液中进行甲醛可以用甲醛溶液或三多聚一般情况下Mannich 反应是在水、甲醛胺一般用游离胺、胺的水溶液、胺乙醇溶液或胺的盐酸盐。
药物合成反应 Mannich反应
Mannich 反应在本学期的《药物合成反应》中,我学到了许多单元反应,了解了这些反应的机理,还学到了这些反应在实际药物合成中的应用,在这些反应中,我对Mannich 反应印象最深。
下面,我就Mannich 反应详细的说说我所学到的。
摘要:本文简单的概述了曼尼希反应的发现历史,反应的机理,在药物合成中的应用。
很多生物碱都是通过曼尼希反应合成的,它具有很强的反应性,可以使很多在通常条件下难以进行的反应得以顺利进行。
正是Mannich 反应反应原料的多变性,以及它在药物合成中的广泛应用,使我对它产生了浓厚的兴趣。
关键词:Mannich 反应;机理;应用0 引言Mannich 反应,亦称α-氨烷基化反应,是具有活性氢的化合物与甲醛(或其他醛)、胺进行反应,生成氨甲基衍生物的反应,得到的 -氨基酮类化合物常称为Mannich碱。
1 Mannich 反应的历史早在1895年便有人发现以酚作酸组分的曼尼希碱,并申请了专利。
之后,Tollens、L. Henry、Duden、Franchimont等人发现了其他类型的曼尼希反应,包括以硝基烷和伯硝胺作酸组分的反应,但都没有意识到这些反应所具有的普遍意义。
1912年,卡尔·曼尼希用沙利比林和乌洛托品反应,得到了一个难溶于水的沉淀。
此产物的结构在一年内得到了解释,促使了他对这一类含活泼氢化合物、甲醛和胺之间的反应进行了深入的研究,从而奠定了曼尼希反应的基础。
很多生物碱都是通过曼尼希反应合成的。
托品酮的合成是曼尼希反应的经典例子,被认为是全合成中的经典反应之一。
1901年,Willstätter首先合成了这个化合物,用的是环庚酮作原料,通过14步反应,总产率仅为0.75%。
1917年,罗伯特·鲁宾逊以丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸为原料,在仿生条件下,利用了曼尼希反应,仅通过一步反应便得到了托品酮。
反应的初始产率为17%,后经改进可增至90%。
曼尼希反应及其不对称合成
Methods in recent years
Asymmetric Vinylogous Mannich Reaction of Silyloxy Furans with NtertButanesulfinyl Ketimines
V. U. Bhaskara Rao, Amol P. Jadhav, Dnyaneshwar Garad, and Ravi P. Singh Org. Lett. 2014, 16, 648−651
Illustration
By ChemBio3D
Thank You
List.B.J.Am.Chem,Soc,2010,122:9336-9337
Methods in recent years
Asymmetric Mannich Synthesis of α-Amino Esters by Anion-Binding
Catalysis
Masayuki Wasa,Richard Y. Liu,Stéphane P. Roche, and Eric N. Jacobsen| J. Am. Chem. Soc. 2014, 136,
Example
Definition
Mannich反应,是指含有活泼氢的醛、酮 与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应,结果一 个活泼氢被胺甲基取代,因而又被称为胺甲 基化反应,所得产物被称为Mannich碱。
Mechanism of asymmetric reaction
35%-90% yield 70%-96%ee List.B.J.Am.Chem,Soc,2010,122:9336-9337
Masayuki Wasa,Richard Y. Liu,Stéphane P. Roche, and Eric N. Jacobsen| J. Am. Chem. Soc. 2014, 136,
mannich reaction
O CH2CR R2NCH2CH2 C R O OH
• 典型的mannich反应中还必须有一定浓度的质子才有利于 形成亚甲胺碳正离子,因此反应所用的胺常为盐酸盐。 反应中所用的质子活性氢化物的酸度有关。例如,酚类 化合物本身可提供质子,因此可直接用游离胺与甲醛反 应。一般pH在7~3之间,必要时可加入少量酸(盐酸, 醋酸)调节,pH过小可影响活泼氢化合物的离解,对反 应有抑制作用。合适的pH值需根据具体反应来决定。此 外,质子的存在可促使聚甲醛解聚和防止某些mannich碱 在加热过程中分解。用此法得到的产品为mannich盐酸盐, 必须再经碱中和后得mannich碱。 • 例如:二乙胺盐酸盐,聚甲醛,丙酮和少量浓盐酸在甲 醇中反应,生成1-二乙胺基-3-丁酮。
COO
O
COO
N
O
在手性催化剂的诱导下,可进行不对称mannich反应。
OMe CHO O NH2
CH3CCH3
NO2 OMe
L-proline H3C DMSO
O
HN
NO2
除酮外,酚类,酯及杂环化合物也常见应用mannich反应 而获得新化合物。
CH2O N HN(CH3)2.HCl N N
N
邻羟基苯乙炔经mannich反应可得具有氨甲基取代的苯并呋喃衍生物。
O H3C HC H CH2 O C CH CH3 H CH2O H3 C N CH3 H H N CH3 O CH3
将环己酮转变成烯醇锂盐,然后分批投入亚铵三氟乙酸盐与之反应,可以区 域选择性地合成 Mannich 碱,产品极稳定,且很少发生二烃化,聚合等副产 物。
O TMSCl,TEA DMF
O 3 R C CH3 3HCHO NH3
O N(CH2CH2CR)3
曼尼希反应考研真题
曼尼希反应考研真题曼尼希反应是有机化学中的一种重要的反应类型,它在合成有机化合物和药物中起着至关重要的作用。
本文将通过考研真题的解析,探讨曼尼希反应的机理、应用以及其在有机合成中的重要性。
曼尼希反应是一种亲核取代反应,其机理主要涉及到亲核试剂与卤代烃或烯烃的取代反应。
这一反应的机理可以分为两个关键步骤:首先是亲核试剂与卤代烃或烯烃发生亲核取代反应,生成一个中间体;然后通过质子转移和消除反应来形成最终产物。
通过这种反应机理,曼尼希反应可以实现对卤代烃或烯烃的选择性取代,从而合成出具有特定结构和功能的有机化合物。
在考研真题中,曼尼希反应经常被用来合成具有特定结构和功能的化合物。
例如,有一道题目给出了一个化合物的结构,并要求考生通过曼尼希反应合成该化合物。
考生需要根据已知的反应条件和反应物的结构,推断出可能的反应路径,并合理选择亲核试剂和反应条件。
通过这样的考题,考生既需要掌握曼尼希反应的机理,又需要具备合理设计有机合成路线的能力。
除了在考研真题中的应用外,曼尼希反应在有机合成中也有着广泛的应用。
例如,曼尼希反应可以用于合成具有生物活性的天然产物和药物。
通过选择合适的亲核试剂和反应条件,可以实现对目标化合物的高选择性合成。
同时,曼尼希反应还可以用于构建复杂分子的骨架,从而实现对目标化合物的高效合成。
曼尼希反应的重要性不仅体现在其在有机合成中的应用上,还体现在其对有机化学的理论研究和发展的促进作用上。
通过对曼尼希反应机理的深入研究,可以揭示有机反应的基本规律和原理,为有机化学的理论体系的建立和发展提供重要的实验依据。
同时,曼尼希反应的研究还可以为新型反应的发现和设计提供启示,推动有机化学领域的创新和进步。
综上所述,曼尼希反应作为一种重要的有机合成反应,在考研真题中的应用和有机化学的研究中都具有重要的地位和作用。
通过对曼尼希反应的深入理解和掌握,我们可以在有机化学的学习和研究中取得更好的成果。
希望本文的内容能够帮助读者更好地理解曼尼希反应的机理和应用,为有机化学的学习和研究提供一定的指导和启示。
mannich反应条件
Mannich反应条件1. 引言Mannich反应是一种重要的有机化学反应,可用于合成多种含有N-甲基胺基的有机化合物。
它是由德国化学家卡尔·曼尼希(Carl Mannich)在1912年首次发现并报道的。
在Mannich反应中,醛或酮与胺和一个碱性的化合物,通常是甲醛和氨或胺之间发生缩合反应,生成β-胺基醇。
2. Mannich反应的条件Mannich反应条件较为宽松,但在实际应用中选择合适的条件仍然很重要。
下面将介绍几种常用的Mannich反应条件。
2.1 醛或酮Mannich反应中,醛或酮是最为重要的反应物之一。
常用的醛包括醛类(如甲醛、乙醛等)和芳香醛(如苯醛、乙酰苯醛等)。
酮类反应物对Mannich反应的影响较小,可以根据具体反应需要进行选择。
2.2 胺胺是Mannich反应中的另一个重要反应物。
胺可以是一元胺、二元胺或三元胺。
常用的一元胺有丙胺、乙胺等;常用的二元胺有乙二胺、丙二胺等;常用的三元胺有三乙醇胺、二乙醇胺等。
2.3 硷Mannich反应中,硷的选择对反应速率和产物选择性有较大影响。
常用的硷包括氨、氢氧化钠和氢氧化钾等。
硷的选择通常取决于反应物的性质以及所需要合成的目标产物。
2.4 反应温度Mannich反应的反应温度通常在室温至回流温度之间。
具体的反应温度取决于反应物的性质以及所需产物的稳定性。
较高的反应温度有助于提高反应速率,但也可能导致副反应的产生。
2.5 反应时间Mannich反应的反应时间可以根据具体情况进行选择。
一般来说,较短的反应时间可以提高反应速率,但可能降低产物的选择性。
因此,反应时间应根据所需产物的稳定性和纯度要求进行优化。
3. Mannich反应的应用Mannich反应可用于合成多种有机化合物,具有广泛的应用价值。
以下是几个Mannich反应在有机合成中的应用示例:3.1 合成β-胺基醇Mannich反应可以合成β-胺基醇,这类化合物在药物和农药合成中具有重要的地位。
Mannich反应在化学合成中的相关应用
Mannich 反应机理及在化学合成中的相关应用摘要:介绍Mannich 反应及其可能的反应历程,探析发生该反应的反应物常见 类别,简述Mannich 反应在有机合成中的相关应用。
1 Mannich 反应概述通常将具有醇式或潜在烯醇式结构的化合物(如某些炔)与醛(通常为甲醛)在酸催化下,与第一、第二胺反应,生成胺甲基衍生物的反应叫曼尼希反应。
Mannich 反应也称胺甲基化反应。
[1]例如:RCOCH 3+CE 2O+EtN +H 2CL -−−−−→−室温、水或乙醇RCOCH 2CH 2NEt 2·HCL+H 2O 该反应一般在水、乙醇等溶剂中室温条件下进行。
Mannich 反应是一类非常重要的有机合成反应。
在医药和生物碱的合成中有广泛的应用价值,可用于制备碳—氨基化产物。
并作为中间体,通过消除、取代、还原加成、环化等制备一般方法难以合成的化合物。
近年来,研究使用手性催化剂来实现间接和直接的催化不对称Mannich 反应也有较大发展。
例如:图1 直接不对称催化Mannich 反应2 Mannich 反应的常见反应物类型Mannich 反应是三种组分缩合过程,即由胺、醛和至少含有一个活泼氢的化合物(如酮)缩合而成。
可表示为:在Mannich 反应中,碱组分可以是氨、胺、脐、酞胺、氨基酸;酸组分有酮类、醛类、炔类、酚类、梭酸、杂环化合物等;醛组分为各种单醛或双醛。
由于该反应一般在水、乙醇等溶剂中室温条件下进行,故反应温度一般控制在溶液的沸点,温度不宜过高,以免副产物的增加。
[2]2.1 含有活泼α氢的化合物Mannich 反应中最常用的含有活泼α—氢的化合物是酮,不论是对称的酮,还是不对称的酮都能发生此反应;不仅酮类化合物可发生这种缩合反应,其他含有活泼α—氢的化合物也可发生这种缩合反应。
这些含有活泼α—氢的化合物主要有:图2 常见用于Mannich反应的活泼α氢化合物[3]若用不对称的酮进行Mannich反应时,综合反应优先发生在有取代基的α—碳原子上,因为多烃基取代的烯醇较稳定,更容易被亚甲胺碳正离子进攻。
Mannich反应的研究进展
Mannich反应研究进展【摘要】Mannich反应亦称胺甲基化反应,是指一个含有活泼氢原子的化合物和甲醛(或其它醛)及胺的不对称缩合反应,所得产物称为Mannich碱。
Mannich反应是一类十分重要的有机反应,由于此反应在医药和生物碱的合成中有着广泛的应用价值,因而越来越被合成化学家所重视,本文主要研究不同类型反应物的Mannich反应,介绍Ma nnich 反应及其可能的反应历程, 探析反应物, 简述Mannich 反应在有机合成中的应用。
介绍了它们在药物合成中的应用进展。
【关键词】Mannich 反应 Mannich碱活性氢缩合胺甲基化药物合成及应用【正文】一 Mannich反应概述Mannich 反应是以德国化学家Carl U lvich Franz Mannich 的名子命名的, 是指: 在酸催化下, 甲醛和氨( 胺) 与含有活泼α-氢的化合物缩合, 失去水分子, 得到B-氨( 胺) 甲基酮类化合物。
这一缩合反应称为Mannich 反应。
生成的B-氨( 胺) 甲基酮类化合物称为Ma nnich 碱( 或盐) 。
Ma nnich 反应也称胺甲基化反应。
例如:反应历程如下:反应机理为:羰基质子化,胺对羰基发生亲核加成,去质子,氮上的电子转移,水离去,可以得到一个亚胺离子中间体。
以二甲胺作原料,这个中间体为N,N-二甲基-亚甲基氯化铵,在70年代由Kinact等人首先发现。
它具有很强的反应性,可以使很多在通常条件下难以进行的反应得以顺利进行。
亚胺离子作为亲电试剂,进攻含活泼氢化合物的烯醇型结构,失去质子,便得到产物。
产物曼氏碱比较稳定,以它作原料,经甲基化与Hofmann消除反应,或在蒸馏时和碱作用下发生的分解反应,可以得到α,β-不饱和酮。
后者可以与亲核试剂发生麦克尔加成等反应,是很有用的合成前体,但由于它一般不稳定,容易聚合,故通常采用曼氏碱分解生成不饱和酮,并使其在原位与其它试剂发生反应。
曼尼希反应及其不对称合成
曼尼希反应及其不对称合成有⼈曾今说过这句名⾔:“宇宙是不对称的,⽣命世界也是不对称的。
”诚然,⾃然界往往⼤量存在物质的其中⼀种⼿性异构体,例如⾃然界中存在的氨基酸为L-构型,⽽蛋⽩质与DNA⼜都是右旋的螺旋构象。
虽然从分⼦式上看,这些物质⼀模⼀样,化学性质也⼏乎没有差别,但其空间结构存在差异,构成了实物与镜像的关系,不能重叠。
令⼈类惊醒的是,这些被称为对映异构体的药物等化合物的异构体往往表现出不同甚⾄相反的⽣物活性。
因⽽,从事化学制药需要克服的⼀个困难之⼀就是如何获得对映体纯的化合物。
要想获得对映体纯的化合物,就离不开不对称有机合成。
随着科学的不断发展,不对称有机反应在测定⼿性化合物的相对和绝对构型以及制备光学活性有机化合物等⽅⾯都发挥了⾮常重要的作⽤,尤其是在制药⼯业⽅⾯。
由于不对称有机反应的迅速发展,使得越来越多的药物得到更多的制备。
其中β-氨基酸衍⽣物是药物中间体的重要组成部分,然⽽⼤部分都不是天然就有的。
因此,不对称的Mannich反应是合成光学β-氨基酸及其衍⽣物的重要⽅法之⼀。
下⾯介绍满Mannich反应历史及其不对称合成。
Mannich反应的历史及其反应机理在⼤约19世纪末的时候就有⼈利⽤了以酚作酸组分的曼尼希碱,并且申请了专利。
之后,Tollens、L.Henry等⼈发现了其他类型的曼尼希反应,包括以硝基烷和伯硝胺作酸组分的反应,但均没有意识到其重要意义。
直到1912年,曼尼⼣⽤沙利⽐林和乌洛托品反应,得到⼀个难溶于⽔的沉淀。
此产物的结构在⼀年之内得到了解释,促使他对这⼀类含活泼氢化合物、甲醛和胺之间的反应进⾏了深⼊的研究,从⽽奠定了曼尼⼣反应的基础。
说到曼尼⼣,就不得不提⼀下托品酮。
托品酮的合成是曼尼⼣反应最经典的例⼦。
托品酮最早的全合成是由德国化学家Willstatter在1902年完成的。
这是⼀项很优秀,很杰出的⼯作,也是当时合成化学的典范。
因此,他在1915年获得了诺贝尔化学奖。
曼尼希反应和席夫碱反应
曼尼希反应
定义:
曼尼希反应是一种三组分缩合反应,涉及醛或酮、氨基化合物和甲醛的反应,生成β-羟基胺。
反应机理:
1.氨基化合物与甲醛反应,生成亚胺(即席夫碱)。
2.醛或酮亲核加成到亚胺上,形成季铵盐中间体。
3.季铵盐中间体消除甲醇,产生β-羟基胺。
用途:
•合成β-羟基胺和β-氨基酮
•制备药物、天然产物和聚合物
席夫碱反应
定义:
席夫碱反应是一种醛或酮与伯胺或仲胺反应,生成席夫碱(也称为亚胺)的反应。
反应机理:
1.胺的氮原子亲核加成到醛或酮的羰基碳上。
2.消除水分子,生成席夫碱。
用途:
•检测醛或酮的存在(2,4-二硝基苯肼法)
•合成染料、药物和聚合物
•作为配体,与金属离子形成配合物
曼尼希反应和席夫碱反应的比较
特征曼尼希反应席夫碱反应
反应类型三组分缩合二组分缩合
反应物醛或酮、氨基化合物、甲醛醛或酮、伯胺或仲胺
产物β-羟基胺席夫碱(亚胺)
反应机理涉及季铵盐中间体涉及水分子消除
用途合成β-羟基胺和β-氨基酮合成染料、药物和聚合物。
Mannich反应在化学合成中的相关应用
Mannich 反应机理及在化学合成中的相关应用摘要:介绍Mannich 反应及其可能的反应历程,探析发生该反应的反应物常见 类别,简述Mannich 反应在有机合成中的相关应用。
1 Mannich 反应概述通常将具有醇式或潜在烯醇式结构的化合物(如某些炔)与醛(通常为甲醛)在酸催化下,与第一、第二胺反应,生成胺甲基衍生物的反应叫曼尼希反应。
Mannich 反应也称胺甲基化反应。
[1]例如:RCOCH 3+CE 2O+EtN +H 2CL -−−−−→−室温、水或乙醇RCOCH 2CH 2NEt 2·HCL+H 2O 该反应一般在水、乙醇等溶剂中室温条件下进行。
Mannich 反应是一类非常重要的有机合成反应。
在医药和生物碱的合成中有广泛的应用价值,可用于制备碳—氨基化产物。
并作为中间体,通过消除、取代、还原加成、环化等制备一般方法难以合成的化合物。
近年来,研究使用手性催化剂来实现间接和直接的催化不对称Mannich 反应也有较大发展。
例如:图1 直接不对称催化Mannich 反应2 Mannich 反应的常见反应物类型Mannich 反应是三种组分缩合过程,即由胺、醛和至少含有一个活泼氢的化合物(如酮)缩合而成。
可表示为:在Mannich 反应中,碱组分可以是氨、胺、脐、酞胺、氨基酸;酸组分有酮类、醛类、炔类、酚类、梭酸、杂环化合物等;醛组分为各种单醛或双醛。
由于该反应一般在水、乙醇等溶剂中室温条件下进行,故反应温度一般控制在溶液的沸点,温度不宜过高,以免副产物的增加。
[2]2.1 含有活泼α氢的化合物Mannich 反应中最常用的含有活泼α—氢的化合物是酮,不论是对称的酮,还是不对称的酮都能发生此反应;不仅酮类化合物可发生这种缩合反应,其他含有活泼α—氢的化合物也可发生这种缩合反应。
这些含有活泼α—氢的化合物主要有:图2 常见用于Mannich反应的活泼α氢化合物[3]若用不对称的酮进行Mannich反应时,综合反应优先发生在有取代基的α—碳原子上,因为多烃基取代的烯醇较稳定,更容易被亚甲胺碳正离子进攻。
曼尼希反应和席夫碱反应
曼尼希反应和席夫碱反应
曼尼希反应和席夫碱反应是有机化学中常见的两种反应,分别用于合成不同类型的化合物。
下面将分别介绍这两种反应的原理、机理和应用。
曼尼希反应是一种重要的有机合成反应,通常用于合成醛和酮。
该反应的机理是通过氧化芳香烃来生成醛和酮。
反应的催化剂通常是金属氧化物或过渡金属盐。
在反应中,芳香烃首先被氧化为芳香醇,然后再被氧化为醛或酮。
曼尼希反应可以用于合成各种醛和酮,具有较好的反应选择性和产率,因此在有机合成中得到广泛应用。
席夫碱反应是一种经典的有机反应,常用于合成醛和酮。
反应的原理是通过芳香胺和醛或酮的反应生成席夫碱。
席夫碱反应是一种亲核加成反应,通常在碱性条件下进行。
反应的机理是首先芳香胺和醛或酮发生亲核加成反应生成中间体,然后中间体经过脱水反应生成席夫碱。
席夫碱反应是一种重要的合成方法,可以合成各种席夫碱衍生物,具有较好的反应活性和反应条件选择性。
总的来说,曼尼希反应和席夫碱反应是有机化学中常用的两种反应,分别用于合成醛和酮以及席夫碱。
通过深入了解这两种反应的原理、机理和应用,可以更好地应用它们进行有机合成,为化学研究和工业应用提供帮助。
曼尼希反应
曼尼希反应曼尼希反应曼尼希反应(Mannich反应,简称曼氏反应),也称作胺甲基化反应,是含有活泼氢的化合物(通常为羰基化合物)与甲醛和二级胺或氨缩合,生成β-氨基(羰基)化合物的有机化学反应。
一般醛亚胺与α-亚甲基羰基化合物的反应也被看做曼尼希反应。
反应的产物β-氨基(羰基)化合物称为“曼尼希碱”(Mannich碱),简称曼氏碱。
概述:反应中的胺一般为二级胺,如哌啶、二甲胺等。
如果用一级胺,反应后的缩合产物在氮上还有氢,可以继续发生反应,故有时也可根据需要使用一级胺,一级胺与甲醛常温下会迅速脱水,形成希夫碱。
如果用三级胺或芳香胺,反应中无法生成亚胺离子,停留在季铵离子一步。
胺/氨的作用是活化另一个反应物醛。
甲醛是最常用的醛,一般用它的水溶液、三聚甲醛或多聚甲醛。
除甲醛外,也可用其他醛。
反应一般在水、乙酸或醇中进行,加入少量盐酸以保证酸性。
含α-氢的化合物一般为羰基化合物(醛、酮、羧酸、酯)、腈、脂肪硝基化合物、末端炔烃、α-烷基吡啶或亚胺等。
若用不对称的酮,则产物是混合物。
呋喃、吡咯、噻吩等杂环化合物也可反应。
曼氏反应通常需在高温下和质子溶剂中进行,反应时间长,容易生成副产物。
反应机理:羰基质子化,胺对羰基发生亲核加成,去质子,氮上的电子转移,水离去,可以得到一个亚胺离子中间体。
以二甲胺作原料,这个中间体为N,N-二甲基-亚甲基氯化铵。
亚胺离子作为亲电试剂,进攻含活泼氢化合物的烯醇型结构,失去质子,便得到产物。
产物曼氏碱比较稳定,以它作原料,经甲基化与Hofmann消除反应,或在蒸馏时和碱作用下发生的分解反应,可以得到α,β-不饱和酮。
后者可以与亲核试剂发生麦克尔加成等反应,是很有用的合成前体,但由于它一般不稳定,容易聚合,故通常采用曼氏碱分解生成不饱和酮,并使其在原位与其它试剂发生反应。
醛、酮等具有活泼α-H的化合物(酸、酯、硝基化合物、氰基化合物、末端炔烃…)与甲醛、胺(一级胺、二级胺或氨)在乙醇溶液中回流,使酮的α-H被胺甲基取代。
药物合成反应 Mannich反应
Mannich 反应在本学期的《药物合成反应》中,我学到了许多单元反应,了解了这些反应的机理,还学到了这些反应在实际药物合成中的应用,在这些反应中,我对Mannich 反应印象最深。
下面,我就Mannich 反应详细的说说我所学到的。
摘要:本文简单的概述了曼尼希反应的发现历史,反应的机理,在药物合成中的应用。
很多生物碱都是通过曼尼希反应合成的,它具有很强的反应性,可以使很多在通常条件下难以进行的反应得以顺利进行。
正是Mannich 反应反应原料的多变性,以及它在药物合成中的广泛应用,使我对它产生了浓厚的兴趣。
关键词:Mannich 反应;机理;应用0 引言Mannich 反应,亦称α-氨烷基化反应,是具有活性氢的化合物与甲醛(或其他醛)、胺进行反应,生成氨甲基衍生物的反应,得到的 -氨基酮类化合物常称为Mannich碱。
1 Mannich 反应的历史早在1895年便有人发现以酚作酸组分的曼尼希碱,并申请了专利。
之后,Tollens、L. Henry、Duden、Franchimont等人发现了其他类型的曼尼希反应,包括以硝基烷和伯硝胺作酸组分的反应,但都没有意识到这些反应所具有的普遍意义。
1912年,卡尔·曼尼希用沙利比林和乌洛托品反应,得到了一个难溶于水的沉淀。
此产物的结构在一年内得到了解释,促使了他对这一类含活泼氢化合物、甲醛和胺之间的反应进行了深入的研究,从而奠定了曼尼希反应的基础。
很多生物碱都是通过曼尼希反应合成的。
托品酮的合成是曼尼希反应的经典例子,被认为是全合成中的经典反应之一。
1901年,Willstätter首先合成了这个化合物,用的是环庚酮作原料,通过14步反应,总产率仅为0.75%。
1917年,罗伯特·鲁宾逊以丁二醛、甲胺和3-氧代戊二酸为原料,在仿生条件下,利用了曼尼希反应,仅通过一步反应便得到了托品酮。
反应的初始产率为17%,后经改进可增至90%。
曼尼希反应和席夫碱反应
曼尼希反应和席夫碱反应
曼尼希反应和席夫碱反应是有机化学中两种重要的反应,它们在合成有机化合物和理解有机反应机理方面具有重要的意义。
首先,让我们来看一下曼尼希反应。
曼尼希反应是一种醛或酮和亚硝酸盐在酸性条件下反应得到氧化亚胺的反应。
这种反应是一种较为简单的方法,可以在实验室中较容易地实现。
曼尼希反应的具体反应机理是,首先亚硝酸盐在酸性条件下和醛或酮反应生成亚硝基化合物,然后亚硝基化合物经氧化、脱水等步骤生成氧化亚胺。
曼尼希反应通常在室温下进行,反应条件温和,适用于合成不饱和化合物等。
席夫碱反应是另一种重要的有机化学反应。
席夫碱反应是指酮和亚硫酸钠在碱性条件下反应生成烯醇醚化合物的反应。
这种反应也是一种实验室中常用的反应方法,可以用于合成具有特殊结构的有机化合物。
席夫碱反应的反应机理是,酮首先和亚硫酸钠反应生成硫酸酯,然后硫酸酯经过消除反应生成烯醇醚化合物。
席夫碱反应通常在碱性条件下进行,反应条件相对较温和,适用于合成醇醚化合物等。
总的来说,曼尼希反应和席夫碱反应是两种在有机化学中常用的反应方法,它们在合成有机化合物中具有重要的应用价值。
熟练掌握这两种反应的反应条件和反应机理,对于有机化学实验和研究都具有一定的帮助和意义。
希望通过对曼尼希反应和席夫碱反应的学习,可以加深对有机反应机理的理解,为有机化学领域的研究和应用提供一定的帮助。
曼尼希反应
危险性概述: 健康危害:吸入、摄入或经皮肤吸收后对身体有害。但急性中毒的危险性极小。 燃爆危险:本品可燃,具刺激性。 急救措施: 皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入: 脱离现场至空气新鲜处。 食入: 饮足量温水,催吐。就医。 消防措施: 危险特性: 遇硝酸铵、氯酸钾及其盐类能发生强烈的反应, 引起爆炸。受高热分解,产生氰化物和氮氧化物剧毒烟气。 燃烧(分解)产物:氧化氮、氰化氢。 灭火方法: 消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风向灭火 灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 泄漏应急处理: 应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。 接触控制/个体防护: 最高容许浓度:中国MAC(mg/m3):未制定标准 工程控制:密闭操作,局部排风。 呼吸系统防护:空气中粉尘浓度超标时,必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时,应该佩戴空气呼吸器。 眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。 身体防护:穿防毒物渗透工作服。 手防护:戴橡胶手套。 其它防护:工作完毕,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后备用。注意个人清洁卫生。 废弃处置: 废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规,中和、稀释后,排入废水系统
曼尼希反应(Mannich反应,简称曼氏反应),也称作胺甲基化反应,是含有活泼氢的化合物(通常为羰基化合物)与甲醛和二级胺或氨缩合,生成β-氨基(羰基)化合物的有机化学反应。一般醛亚胺与α-亚甲基羰基化合物的反应也被看做曼尼希反应。反应的产物β-氨基(羰基)化合物称为“曼尼希碱”(Mannich碱),简称曼氏碱。
酰胺和巯基醛和巯基胺的曼尼希反应
酰胺和巯基醛和巯基胺的曼尼希反应
曼尼希反应是一种有机合成反应,通过酰胺与巯基醛或巯基胺的反应,可以合成具有巯基的酰胺化合物。
这一反应在有机合成中具有重要的应用价值。
下面我将以人类的视角,用准确无误的中文来描述曼尼希反应的过程和应用。
曼尼希反应是由德国化学家曼尼希于20世纪初发现的,他通过研究巯基醛和巯基胺与酰胺的反应,发现了这一重要的有机合成反应。
在曼尼希反应中,酰胺的羰基与巯基醛或巯基胺的巯基发生亲核加成反应,形成具有巯基的酰胺化合物。
这一反应可以在常温下进行,并且具有较高的反应选择性和产率。
曼尼希反应在药物合成和材料化学领域具有广泛的应用。
例如,通过曼尼希反应可以合成具有巯基的酰胺化合物,这些化合物在药物合成中具有重要的作用。
巯基的引入可以增强化合物的生物活性,并且可以与其他官能团发生特定的反应,从而实现分子的修饰和改变。
此外,曼尼希反应还可以用于合成具有特殊功能的材料,如巯基聚合物和巯基功能化纳米材料。
曼尼希反应的机理较为复杂,但总体可以分为亲核加成和消除反应两个步骤。
在亲核加成步骤中,酰胺的羰基与巯基醛或巯基胺的巯基发生亲核反应,生成中间体。
在消除反应中,中间体发生消除反应,生成最终的产物。
这一反应机理在实验室中已经得到了广泛的研究和验证。
曼尼希反应是一种重要的有机合成反应,通过酰胺与巯基醛或巯基胺的反应,可以合成具有巯基的酰胺化合物。
这一反应在药物合成和材料化学中具有广泛的应用前景。
通过深入研究和理解曼尼希反应的机理,我们可以更好地应用和发展这一反应,为有机合成领域的研究和应用提供更多的可能性。
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H N(H C l) R 6
so lv en t - H O H
R 1
R 6
N
R 2R 3R 7
en o lizab le
n o n -en o lizab le 1 ° o r2 ° am in e
carb o n y lco m p o u n d ald eh y d eo rk eto n e o ritsh y d ro ch lo rid e
2. (2)酮在酸性条件下生成烯醇中间体,亚胺离子作为亲核试 剂,进攻具有活泼氢的化合物的烯醇型结构,失去质子,便
得到产物。
.
反应定向性
不对称烷基酮反应的定向性:
O
C H 3 O
C H 3H C l H 2 O
+
+H N
HH C H 3
O
O
C H C H 32 N+N H 2 C
C H 3
6 7 %
R5 H
O R4
H
R5
O
R4
R7
HN R6
P.T. H R5 R7 -HOH R5 R7
ON
N
H R4 R6
R4 R6
hemiaminal
iminiumion
R5 R7 N
R4 R6
aminocarbenium ion
Alkylation of the enolized carbonyl compound:
反应中的胺一般为二级胺,如哌啶、二甲胺等。如果用一级胺,反应后的缩合产物 在氮上还有氢,可以继续发生反应,故有时也可根据需要使用一级胺。如果用三级胺 或芳香胺,反应中无法生成亚胺离子,停留在季铵离子一步。
胺/氨的作用是活化另一个反应物醛。甲醛是最常用的醛,一般用它的水溶液、 三聚甲醛或多聚甲醛。除甲醛外,也可用其他醛。反应一般在水、乙酸或醇中进行, 加入少量盐酸以保证酸性。
3 3 %
A
O
H
OH CC
R1
R2
在烷基酮分子中,反应优先发生在含氢较少的碳原子上。在酸 性条件下,不同烃基对醛酮的α-H的影响为:3o>2o>1o(形成的烯醇 越稳定,活性越大)。
.
实例:
.
M an n ichb ase
R 1=H ,alk y l,ary l,O R ;R 2 -3=H ,alk y l,ary l;R 4 -5=H ,alk y l,ary l;R 6=H ,alk y l,O H ,N H 2 ;R 7=H ,alk y l;so lv en t=R O H ,H 2 O ,A cO H
有机人名反应
Mannich曼尼希反应
.
曼尼希反应
曼尼希反应(Mannich反应,简称曼氏反应),也称作胺甲基化 反应,是含有活泼氢的化合物(通常为羰基化合物)与甲醛和二级胺 或氨缩合,生成β-氨基(羰基)化合物的有机化学反应。一般醛亚胺 与α-亚甲基羰基化合物的反应也被看做曼尼希反应。反应的产物β-氨基 (羰基)化合物称为“曼尼希碱”(Mannich碱),简称曼氏碱。
O
R1
R2 H
OH
R1
R2
R5 R4
R3
R3
enolizable
enolized
carbonyl compound carbonyl compound
R7
N R6
H O R4 R5
R1
R6
N
R2 R3 R7
-H
O R4 R5
R1
R6
N
R2 R3 R7
Mannich base
1. (1)羰基质子化,胺对羰基发生亲核加成,去质子,氮上的 电子转移,水离去,可以得到一个亚胺离子中间体;
含α-氢的化合物一般为羰基化合物(醛、酮、羧酸、酯)、腈、脂肪硝基化合物、 末端炔烃、α-烷基吡啶或亚胺等。若用不对称的酮,则产物是混合物。呋喃、吡咯、 噻吩等杂环化合物也可反应。
曼氏反应通常需在高温下和质子溶剂中进行,反应时间长,容易生成副产物。
.
反应机理:
Formationof thereactive iminiumionunder acidic conditions:
.
曼尼希是从1917年开始系统研究胺甲基化这一反应的,发现了它的普遍 意义,然而在1903年Van Marle和B.Tollens就已经发现了乙酰苯、甲醛和 氯化铵的反应:
.
通式:
O R 1 R 2+
R 3
O R 4 R 5 +
R 7 acid(cat.)o rb ase(cat.) OR 4R 5