Hva er en Enamin?

I organisk kjemi er en "enamin" omorganiseringsproduktet til en imin, i seg selv reaksjonsproduktet til en karbonylforbindelse - et aldehyd eller keton - med enten ammoniakk eller et amin - primært eller sekundært. Avledning av begrepet er fra ordene "alken" og "amin" - de to funksjonalitetene som utgjør en enamin, hvis de er lokalisert ved siden av hverandre. Den komplette, generelle reaksjonssekvensen er RCH2-C (R ₁ ) = O + N (H) R ₂ R ₃ → RCH _2- C (R ₁ ) = NR ₂ R ₃ → RCH = C (R ₁ ) -NR ₂ R ₃ . Hver "R" i denne reaksjonen kan være hydrogen eller noen karbonbasert alkyl eller aromatisk tilknytning - for eksempel metyl, isopropyl eller fenyl.

I reaksjonen ovenfor kobler dobbeltbindingen, en gang mellom karbon og oksygen, nå karbon til nitrogen og representerer den største endringen i det første trinnet. Dernest er den reversible endringen av en imin til en enamin, analog med den reversible transformasjonen av en keton til en "enol" eller alkenalkohol. Konverteringen av det velkjente ketonet, aceton, illustrerer keto-enol-tautomerisme: CH3-C (= O) -CH3 → CH2 = C (-OH) -CH3. Nitrogenanalogen av aceton, dimetylimin, endres i henhold til en lignende reaksjonsvei CH3-C (= NH) -CH3 → CH2 = C (-NH2) -CH3. Nær gjennomgang av de to produktstrukturene avslører reaksjonsparallellene.

Isomerernes klare utskiftbarhet - noen ganger spontan eller med bare en mindre endring i kjemisk miljø - kalles tautomerisme, og de individuelle strukturer, tautomere. Å starte endringen fra en imin til enamin kan være så enkelt som å tilsette litt mineralsyre (HX). Denne handlingen resulterer i protonering, avsetning av et positivt hydrogenion (H ⁺ ) på nitrogenatomet, og tvinger det doble skiftet: -CH2 -CH = NR1R2; pluss protonering → -CH2 -CH = N ⁺ HR1R2; med omorganisering → -C ⁺ H2 = CH-NHR1R2; med avprotonering → -CH2 = CH-NR1R2.

Evnen til tautomerer til så lett å utveksle øker omfanget av mulige reaksjoner betydelig, noe som gjør dem spesielt nyttige mellomprodukter i kjemisk syntese - spesielt for organiske strukturer der et ganske stort karbonskjelett må utvikles i så få trinn som mulig. Lange karbonkjeder, og derav enaminer, er av spesiell betydning for utviklingen av biologisk aktive, kirale stoffer. Dette fordi organisk kjemi ofte resulterer i en gitt reaksjon i en samling av optiske isomerer, og disse isomerer kan kreve separasjon - en oppgave som ikke er lett å utføre. På den annen side, når det er mulig å produsere bare en isomer, kan utbyttet være dobbelt så stort, pluss at det ikke er behov for separasjon. Legemiddelutvikling, spesielt i alkaloider, er absolutt et av de viktigste områdene for anvendelse av enaminkjemi, og det er også den viktige og grundig undersøkte bruken av enaminer som ikke-metalliske, og derav "grønne" katalysatorer.