Co to jest enamina?

W chemii organicznej „enamina” jest produktem przegrupowania iminy, która sama jest produktem reakcji związku karbonylowego - aldehydu lub ketonu - z amoniakiem lub aminą - pierwotną lub wtórną. Pochodzenie tego terminu pochodzi od słów „alken” i „amina” - dwie grupy funkcyjne, które tworzą enaminę, jeśli są umieszczone obok siebie. Pełna, ogólna sekwencja reakcji to RCH _2- C (R1) = O + N (H) R ₂ R ₃ → RCH _2- C (R ₁ ) = NR ₂ R ₃ → RCH = C (R ₁ ) -NR ₂ R ₃ . Każde „R” w tej reakcji może być wodorem lub pewnym związkiem węglowym lub aromatycznym - na przykład metylem, izopropylem lub fenylem.

W powyższej reakcji podwójne wiązanie, kiedyś między węglem a tlenem, teraz łączy węgiel z azotem i stanowi główną zmianę w pierwszym etapie. Następnie następuje odwracalna zmiana iminy w enaminę, analogicznie do odwracalnej przemiany ketonu w „enol” lub alkohol alkenowy. Konwersja dobrze znanego ketonu, acetonu, dobrze ilustruje tautomerizm keto-enolowy: CH3-C (= O) -CH3 → CH2 = C (-OH) -CH3. Analog azotu acetonu, dimetyloimina, zmienia się zgodnie z podobną drogą reakcji CH3-C (= NH) -CH3 → CH2 = C (-NH2) -CH3. Dokładna analiza dwóch struktur produktu ujawnia podobieństwa między reakcjami.

Gotowa zamienność izomerów - czasami spontaniczna lub z niewielką zmianą w środowisku chemicznym - nazywa się tautomerią, a poszczególne struktury, tautomery. Zainicjowanie zmiany z iminy na enaminę może być tak proste, jak dodanie odrobiny kwasu mineralnego (HX). To działanie powoduje protonowanie, instalację dodatniego jonu wodoru (H ⁺ ) na atomie azotu, wymuszając podwójne przesunięcie: -CH2-CH = NR 1R ₂ ; plus protonowanie → -CH _2- CH = N ⁺ HR ₁ R2; z przegrupowaniem → -C ⁺ H ₂ = CH-NHR ₁ R2; z deprotonacją → -CH ₂ = CH-NR ₁ R2.

Zdolność tautomerów do tak łatwej wymiany znacznie zwiększa zakres możliwych reakcji, czyniąc je szczególnie przydatnymi związkami pośrednimi w syntezie chemicznej - szczególnie w przypadku struktur organicznych, w których dość duży szkielet węglowy musi być opracowany w jak najmniejszej liczbie kroków. Długie łańcuchy węglowe, a zatem enaminy, mają szczególne znaczenie dla rozwoju biologicznie aktywnych, chiralnych substancji. Wynika to z faktu, że w chemii organicznej każda reakcja często skutkuje zbiorem izomerów optycznych, a izomery te mogą wymagać rozdzielenia - zadania, które nie jest łatwe do wykonania. Z drugiej strony, gdy możliwe jest wytworzenie tylko jednego izomeru, wydajność może być dwa razy większa, a ponadto nie ma potrzeby oddzielania. Opracowywanie leków, zwłaszcza alkaloidów, jest z pewnością jednym z najważniejszych obszarów chemii enaminy, podobnie jak ważne i dokładnie zbadane zastosowanie enamin jako katalizatorów niemetalicznych, a zatem „zielonych”.