Vad är en Enamin?

I organisk kemi är en "enamin" omarrangemangsprodukten av en imin, i sig själv reaktionsprodukten av en karbonylförening - en aldehyd eller keton - med antingen ammoniak eller en amin - primär eller sekundär. Derivering av termen är från orden "alken" och "amin" - de två funktionaliteter som utgör en enamin, om de är belägna intill varandra. Den fullständiga totala reaktionssekvensen är RCH2-C (R1) = O + N (H) R2R3 → RCH2-C (R1) = NR2R3 → RCH = C (Ri) -NR ₂ R ₃ . Varje "R" i denna reaktion kan vara väte eller någon kolbaserad alkyl- eller aromatisk bindning - till exempel metyl, isopropyl eller fenyl.

I ovanstående reaktion kopplar dubbelbindningen, en gång mellan kol och syre, nu kol till kväve och representerar den stora förändringen i det första steget. Nästa är den reversibla förändringen av en imin till en enamin, analog med den reversibla omvandlingen av en keton till en "enol" eller alkenalkohol. Omvandlingen av den välkända ketonen, aceton, illustrerar väl keto-enol-tautomerism: CH3-C (= O) -CH3 → CH2 = C (-OH) -CH3. Kväveanalogen av aceton, dimetylimin förändras enligt en liknande reaktionsväg CH3-C (= NH) -CH3 → CH2 = C (-NH2) -CH3. Närmare granskning av de två produktstrukturerna visar reaktionens paralleller.

Den färdiga utbytbarheten mellan isomerer - ibland spontan eller med endast en mindre förändring i kemisk miljö - kallas tautomerism, och de enskilda strukturerna, tautomerer. Att initiera övergången från en imin till enamin kan vara lika enkelt som att tillsätta lite mineralsyra (HX). Denna åtgärd resulterar i protonering, installationen av en positiv vätejon (H ⁺ ) på kväveatomen, vilket tvingar den dubbla skiftningen: -CH2 -CH = NR1R2; plus protonation → -CH2-CH = N ⁺ HR1R2; med omarrangemang → -C ⁺ H2 = CH-NHR1R2; med avprotonering → -CH2 = CH-NR1R2.

Tautomers förmåga att så enkelt växla ut ökar antalet möjliga reaktioner avsevärt, vilket gör dem särskilt användbara mellanprodukter i kemisk syntes - särskilt för organiska strukturer där ett ganska stort kolskelett måste utvecklas i så få steg som möjligt. Långa kolkedjor och därmed enaminer är av särskild betydelse för utvecklingen av biologiskt aktiva, kirala substanser. Detta beror på att i en organisk kemi resulterar varje given reaktion ofta i en samling optiska isomerer, och dessa isomerer kan kräva separering - en uppgift som inte är lätt att utföra. Å andra sidan, när det är möjligt att producera endast en isomer, kan utbytet vara dubbelt så stort, plus det finns inget behov av separering. Läkemedelsutveckling, särskilt i alkaloider, är verkligen ett av de viktigaste områdena för applicering av enaminkemi, liksom den viktiga och noggrant undersökta användningen av enaminer som icke-metalliska och därmed "gröna" katalysatorer.