Mannich-Reaktion

Schema der Mannich-Reaktion

Die Mannich-Reaktion ist eine Namensreaktion in der Organischen Chemie, bei der eine Aminoalkylierung von CH-aciden Verbindungen mit einem Aldehyd und Ammoniak beziehungsweise einem primären oder sekundären Amin stattfindet. Die Reaktion ist nach ihrem Entdecker, dem deutschen Chemiker Carl Mannich benannt. Die Mannich-Reaktion wird zu den Kondensationsreaktionen gezählt, da Wasser abgespalten wird.

Reaktion

In der Mannich-Reaktion werden Ammoniak oder primäre beziehungsweise sekundäre Amine sowohl zur Aktivierung des Aldehyds als auch zum Einführen der gewünschten chemischen Reste in das zu bildende Produkt verwendet. Tertiäre Amine können nicht für die Mannich-Reaktion verwendet werden, da sie die Entstehung des Zwischenproduktes verhindern würden. Darüber hinaus ist die Aminoalkylierung von Enaminen und Iminen sowie an elektronenreichen Aromaten wie Indol möglich. Auch Phenole lassen sich leicht aminoalkylieren.

Als α-CH-acide Verbindungen (Nukleophil) können Carbonylverbindungen,<ref name="Hauptmann2">Siegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 365, ISBN 3-342-00280-8.</ref> Nitrile, Alkine,<ref name="Hauptmann1">Siegfried Hauptmann: Organische Chemie, 2. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1985, S. 261, ISBN 3-342-00280-8.</ref> Nitroalkane, α-Alkylpyridine oder tertiäre Iminiumsalze dienen. In der Übersichtsreaktion wird als α-CH-acide Verbindung ein Aldehyd (R¹= H, R²= H oder Organylgruppe) oder ein Keton (R¹= Organylgruppe, R²= H oder Organylgruppe) gezeigt:

Übersicht Mannich-Reaktion

Die Mannich-Reaktion kann gegebenenfalls unter sehr milden Bedingungen durchgeführt werden; so gelang Schöpf die Synthese von Tropinon in wässriger Lösung bei Raumtemperatur und pH 5 in 90 % Ausbeute.<ref>Louis Frederick Fieser und Mary Fieser: Organische Chemie, Verlag Chemie, 2. Auflage, 1972, ISBN 3-527-25075-1.</ref> Die Produkte der Mannich-Reaktion werden Mannich-Basen<ref name="Beyer">Hans Beyer und Wolfgang Walter: Organische Chemie, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 1984, S. 508–509, ISBN 3-7776-0406-2.</ref> genannt und sind Amine, die weitere funktionelle Gruppen enthalten.

Mechanismus

Die Mannich-Reaktion erfolgt in mehreren Schritten, darunter die Bildung der Verbindung zur Aminoalkylierung und die Aminoalkylierung der CH-aciden Verbindung.

Im ersten Reaktionsschritt greift ein sekundäres Amin das Formaldehyd nukleophil an. Anschließend wird unter sauren Bedingungen die Hydroxygruppe protoniert und als Wasser-Molekül abgespalten. Es bildet sich ein mesomerie-stabilisiertes Carbenium-Iminium-Ion.

Mechanismus Mannich-Reaktion, Teil 1

Im zweiten Schritt der Reaktion kommt es unter Einwirkung einer Säure oder Base zur Keto-Enol-Tautomerie. Das Enol greift daraufhin das Carbenium-Iminium-Ion nukleophil an. Nach abschließender Deprotonierung der Hydroxygruppe erhält man eine β-Aminocarbonylverbindung (Mannich-Base).<ref>László Kürti und Barbara Czakó: Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis: Background and Detailed Mechanisms, Elsevier Academic Press, 2005, S. 274–275, ISBN 978-0-12-429785-2.</ref>

Mechanismus Mannich-Reaktion, Teil 2

Anwendung

Die Mannich-Reaktion findet Anwendung in der Synthese von Naturstoffen, wie beispielsweise Peptid-Nukleosid-Antibiotika und Alkaloiden. Weitere Anwendungsbereiche sind die Herstellung von Arzneimitteln, der Pflanzenschutz sowie die Lack- und Polymerchemie (Farbstoffe, Reaktionsbeschleuniger, Härter und Vernetzer).<ref name="ABC Chemie">Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 842–843.</ref>

Einzelnachweise

Siehe auch

Weblinks

<templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20130706113351

      | {{#ifeq: 20130706113351 | *
    | Vorlage:Webarchiv/Wartung/Stern{{#if: Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm}} }} (Archivversionen)
    | {{#iferror: {{#time: j. F Y|20130706113351}}
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/DatumDer Wert des Parameters {{#if: wayback | wayback | Datum }} muss ein gültiger Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS sein!
         | {{#if: Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y|20130706113351}} im Internet Archive{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
      }}
  }}
      | {{#if:
          | {{#iferror: {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}}
    | {{#switch: {{#invoke:Str|len|{{{webciteID}}}}}
       | 16= {{#if: Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{{webciteID}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | 9 = {{#if: Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{#invoke:Expr|base62|{{{webciteID}}}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | #default= Der Wert des Parameters {{#if: webciteID | webciteID | ID }} muss entweder ein Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS oder ein Schüsselwert mit 9 Zeichen oder eine 16-stellige Zahl sein!Vorlage:Webarchiv/Wartung/webcitation{{#if:  || }}
      }}
    | c|{{{webciteID}}}}} {{#if: Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm}} }} (Memento{{#if: {{#if:  | {{{archiv-bot}}} |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
  }}
          | {{#if: 
              | Vorlage:Webarchiv/Today
              | {{#if:
                      | Vorlage:Webarchiv/Generisch
                      | {{#if: Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm}} }}  
                 }}}}}}}}{{#if:
    | Vorlage:Webarchiv/archiv-bot
  }}{{#invoke:TemplatePar|check
     |all      = url=
     |opt      = text= wayback= webciteID= archive-is= archive-today= archiv-url= archiv-datum= ()= archiv-bot= format= original=
     |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Webarchiv
     |errNS    = 0
     |template = Vorlage:Webarchiv
     |format   = *
     |preview  = 1
  }}{{#ifexpr: {{#if:20130706113351|1|0}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}} <> 1
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
  }}{{#if: 
    | {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|{{{archiv-url}}}}}
        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
        | webcitation.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von WebCite erkannt, bitte Parameter 'webciteID' benutzen.|1}} 
        | archive.today |archive.is |archive.ph |archive.fo |archive.li |archive.md |archive.vn = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von archive.today erkannt, bitte Parameter 'archive-today' benutzen.|1}}
      }}{{#if: 
         | {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}
             | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Wert des Parameter 'archiv-datum' ist ungültig oder hat ein ungültiges Format.|1}}
          |  }} 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Pflichtparameter 'archiv-datum' wurde nicht angegeben.|1}}
      }}
    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm}}
    || {{#if:  || }} URL/Pfad ungültig.
  }}{{#if: Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion
    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|Organische Chemie Kompakt: Namensreaktionen: Mannich-Reaktion}}
        | {{#if:  || }} Linktext ungültig.
      }}
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt Linktext fehlt.
  }}{{#switch: 
    |addlarchives|addlpages= {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: enWP-Wert im Parameter 'format'.|1}}
  }}{{#ifeq: {{#invoke:Str|find|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm%7Carchiv}} |-1
    || {{#ifeq: {{#invoke:Str|find|{{#invoke:Str|cropleft|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm%7C4}}%7Chttp}} |-1
         || {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.cdch.de/demos/reaktionen/mannich-reaktion.htm }}
              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }}

{{#ifeq: s | p | | {{#if: 4168833-8sh/94/002476 | |

}} }}Vorlage:Hinweisbaustein{{#ifeq: s | p | | {{#if: 4168833-8sh/94/002476 | |

}} }}{{#ifeq:||{{#if: | [[Kategorie:Wikipedia:GND fehlt {{#invoke:Str|left|{{{GNDCheck}}}|7}}]] }}{{#if: | {{#if: | | }} }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: 4168833-8 | | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: 4168833-8 | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: sh/94/002476 | | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: sh/94/002476 | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }} }}Vorlage:Wikidata-Registrierung