Кіріспе

Химиялық қосылыстар класы. Энамин – альдегид немесе кетонды екіншілік аминмен конденсациялау арқылы алынған қанықпаған қосылыс. Энаминдер – әмбебап аралық заттар. "Энамин" сөзі алкеннің жұрнағы ретінде қолданылатын "en" префиксінен және "амин" түбірінен құралған. Бұл энолмен салыстыруға болады, ол алькенді ("en") және спиртті ("ol") қамтитын функционалдық топ. Энаминдер энолдың азот аналогтары болып саналады. Егер азоттың бір немесе екі алмастырғышы сутек атомы болса, онда ол иминнің таутомерлік түрі болып табылады. Көбінесе ол иминге ауысады, бірақ кейбір ерекшеліктері бар (мысалы, анилин). Энамин-имин таутомеризмін кето-энол таутомеризмімен салыстыруға болады. Екі жағдайда да сутек атомы гетероатом (оттегі немесе азот) мен екінші көміртек атомы арасында ауысады. Энаминдер – жақсы нуклеофилдер және жақсы негіздер. Олардың көміртекті нуклеофилдер ретіндегі мінез-құлқы келесі резонанстық құрылымдар арқылы түсіндіріледі.

Құрылу

Энаминдер — тұрақсыздыққа бейім және осы себепті химиялық тұрғыдан пайдалы топтар, оларды коммерциялық түрде қолжетімді бастапқы реагенттерден оңай алуға болады. Энамин алудың кең таралған жолы — α-сутегі бар кетон немесе альдегидтің екіншілік аминдермен қышқыл катализінде жүзеге асатын нуклеофильдік реакциясы. Реакцияға қатысатын аминнің pKaH мәні жеткілікті жоғары болса (мысалы, пирролидин үшін pKaH 11,26-ға тең), қышқыл катализі міндетті емес. Алайда, реакцияға қатысатын аминнің pKaH төмен болса, қышқыл катализі қосылу және дегидратациялау кезеңдерінің екеуіне де қажет (көбінесе қолданылатын кептіргіштер — MgSO4 және Na2SO4). Біріншілік аминдер көбінесе энамин синтезі үшін қолданылмайды, себебі термодинамикалық тұрақтырақ имин түрінің пайда болуына бейім. Метилкетонның өзінен-өзі конденсациялануы — жанама реакция, оны реакциялық қоспаға TiCl4 қосу арқылы болдырмауға болады (суды сіңіру үшін). Екіншілік аминмен альдегидтің карбиноламин аралық қосылысын пайдалана отырып энаминге айналуының мысалы төменде көрсетілген:

Алкильдеу

Энаминдер энолдарға қарағанда нуклеофилдірек болғанымен, олар таңдамалы түрде реакцияға түсе алады, осылайша алкилдеу реакциялары үшін пайдалы болады. Энамин нуклеофилі галоалкандарға шабуыл жасап, алкилденген иминий тұзының аралық өнімін құрайды, ол кейін гидролизденіп кетонды (энамин синтезіндегі бастапқы материал) қайта жасайды. Бұл реакцияны Гилберт Сторк алғаш рет жүзеге асырды, және кейде оны оның авторының атымен атайды (Сторк энаминінің алкилдеуі). Сол сияқты, бұл реакция ацилдеудің тиімді әдісі ретінде де қолданылуы мүмкін. Бұл реакцияда бензилдік, аллилді галоидтарды қоса алғанда, түрлі алкилдеуші және ацилдеуші заттарды пайдалануға болады.

Ацилирлеу

Энамин алкилдеуіне өте ұқсас реакцияда, энаминдер ацилденіп, түпкі дикарбонил өнімін береді. Энамин бастапқы материалы ацил галогенидтерге нуклеофильді қосылыс арқылы өтеді, нәтижесінде имминий тұзының аралық қосылысы пайда болады, ол қышқыл қатысуында гидролизденеді.

Металлоэнаминдер

LiNR2 сияқты күшті негіздер иминдерді депротонды алып, металлоэнаминдерді түзуге қолданылуы мүмкін. Металлоэнаминдер нуклеофилділігінің арқасында (эноляттардан да нуклеофилді) синтездік тұрғыдан пайдалы. Сондықтан олар нашар электрофильдермен тиімді реакцияға түседі (мысалы, эпоксидтерді ашу үшін қолданылады). Атап айтқанда, осы реакциялар кетонды хиральді металлоэнамин аралық қосылысына айналдыру арқылы асимметриялық алкилдеуге жол ашты.

Галогендеу

β галоиммоний қосылыстарын диэтил эфирі еріткішінде энаминдердің галогендермен реакциясы арқылы синтездеуге болады. Гидролиз нәтижесінде α галокетон пайда болады. Хлорлау, бромдау және тіпті йодтау да мүмкін екені көрсетілген. Жалпы реакция төменде келтірілген:

Окистендірулік біріктіру

Энаминдер керик аммиак нитратымен өңдеу арқылы энол силандармен тиімді қиылысуға қабілді. Бұл реакциялар 1975 жылы Нарасака тобы баяндаған, олар тұрақты энаминдерге жол ашты, сондай-ақ морфолин амин реагентінен алынған 1,4 дикетонның бір мысалын ұсынды. Кейіннен MacMillan тобы бұл нәтижелерді пайдаланып, жақсы шығыммен 1,4 дикарбонилді энантиоселективті түрде өндіру үшін органокатализаторды әзірледі, бұл үшін Нарасака субстраттары қолданылды. Аминдердің қатысуымен альдегидтердің окистену димеризациясы энамин пайда болуымен және одан кейін пирролдың түзілуімен жүреді. Пирролды симметриялық синтездеудің бұл әдісі 2010 жылы Jia тобы пиррол құрамындағы табиғи өнімдерді синтездеудің құнды жаңа жолы ретінде әзірленді.

Алу

Энаминдер химиясы Робинсонның жоюының бір ыдыстағы энантиоселективті нұсқасын жасау үшін қолданылды. Роберт Робинсонның 1935 жылы жариялаған Робинсон жоюы – кетон мен метил винил кетонды (көбінесе MVK деп қысқартылады) біріктіретін, циклогексеноннан тұратын біріккен сақина жүйесін құратын негіздік катализделген реакция. Бұл реакция пролин арқылы катализделгенде хиральды энамин аралықтары арқылы өтеді, бұл жақсы стереоселективтілікке мүмкіндік береді. Бұл, әсіресе табиғи заттарды синтездеу саласында маңызды, мысалы, биологиялық белсенді молекулалардың күрделі құрылыстары үшін маңызды Виланд-Мишер кетонының синтезі үшін.

Реактивтілік

Энаминдер нуклеофилдер ретінде әрекет етеді, олар реактивтілік үшін эноляттық аналогтарына қарағанда аз қышқыл-негіздік белсендіруді қажет етеді. Сондай-ақ, олардың жанама реакциялары аз болатын, жоғары селективтілікке ие екені көрсетілген. Әртүрлі энамин түрлері арасында реактивтілік градиенті бар, кетон энаминдері альдегидтік аналогтарына қарағанда жоғары реактивтілік көрсетеді. Циклді кетон энаминдері реактивтілік тенденциясын ұстанады, онда азоттың максималды жазық конформациясына байланысты бес мүшелі сақина ең реактивті болады, тенденциясы 5>8>6>7 (жеті мүшелі сақина ең аз реактивті). Бұл тенденция азоттың жалғыз электрондық орбиталындағы p сипатының мөлшерімен байланысты, жоғары p сипаты үлкен нуклеофилділікке сәйкес келеді, себебі p орбиталы алкеннің π орбиталына электрон донорын ұсынуға мүмкіндік береді. Егер N жалғыз электрондық жұбы амин бөлігіндегі стереоэлектрондық өзара әрекеттесулерге қатысса, онда электрондық жұп жазықтықтан шығып (пирамидалануы) жақын орналасқан π C C байланысына электрон донорын ұсыну мүмкіндігін төмендетеді. Энамин реактивтілігін модуляциялаудың азот орталығындағы стериялық/электрондық факторларды өзгертуден басқа, температураны, еріткішті, басқа реагенттердің мөлшерін және электрофилдің түрін өзгерту сияқты көптеген жолдары бар. Бұл параметрлерді реттеу арқасында E/Z энаминдерінің басым түзілуіне қол жеткізіледі, сондай-ақ кетон бастапқы материалынан көбірек немесе азырақ субститутталған энамин түзілуіне әсер етеді.