Реакция Манниха — Органическая химия для олимпиад

Реакция Манниха

8 заданий

Механизм

linkОпора

Реакция Манниха — это альдольная реакция (урок 282), в которой акцептором служит не альдегид, а иминиевый ион (урок 238). Иминиевый ион образуется из формальдегида и вторичного амина, а енол кетона атакует его атом углерода. Продукт — β-аминокетон, или основание Манниха.

Как найти продукт реакции Манниха

  1. Вторичный амин с формальдегидом в кислой среде даёт иминиевый ион: \(\ce{R2NH + HCHO + H+ -> CH2=NR2+ + H2O}\).
  2. Енол кетона атакует группу \(\ce{CH2}\) иминиевого иона.
  3. Получается β-аминокетон: у α-атома кетона появляется группа \(\ce{CH2NR2}\) (аминометилирование).
  4. Амин должен быть вторичным: первичный аминометилируется повторно, а третичный иминиевого иона не образует.
  5. Нуклеофилом может быть не только кетон, но и индол, пиррол, фенолы и концевые алкины (с солью меди).
Ацетофенон, формальдегид и диметиламин дают основание Манниха
Ацетофенон, формальдегид и диметиламин дают основание Манниха

Примеры

1. Циклогексанон. Циклогексанон с формальдегидом и гидрохлоридом диметиламина даёт 2-[(диметиламино)метил]циклогексанон; из него получают анальгетик трамадол.

Аминометилирование по α-атому
Аминометилирование по α-атому

2. Индол. Индол с формальдегидом и диметиламином даёт грамин — 3-[(диметиламино)метил]индол.

Нуклеофил — атом C3 индола
Нуклеофил — атом C3 индола

errorГруппы OH в продукте нет

Атом углерода из формальдегида связан в продукте с атомом азота, а не с кислородом, поэтому основание Манниха — не альдоль.

edit_noteПопробуйте сами

Какой иминиевый ион образуют формальдегид и морфолин?

expand_moreПоказать решение

N-Метиленморфолиний-катион: группа \(\ce{CH2=N+}\), атом азота которой входит в кольцо морфолина.

Основания Манниха в синтезе

Группа \(\ce{CH2NR2}\) основания Манниха из первой части урока — это скрытая двойная связь. После кватернизации азота триметиламин легко отщепляется, и получается винилкетон. Винилкетоны неустойчивы, поэтому их удобно получать прямо в колбе из оснований Манниха.

Как использовать основание Манниха

  1. Иодметан кватернизует атом азота, и получается соль \(\ce{-CH2NMe3+ I-}\).
  2. Основание (\(\ce{Ag2O}\), \(\ce{NaHCO3}\)) или нагревание вызывает отщепление триметиламина, и образуется α-метиленкетон (винилкетон).
  3. Винилкетон — акцептор Михаэля (урок 293); его получают прямо в колбе для аннелирования по Робинсону (урок 294).
  4. Двойная реакция Манниха строит циклы: в 1917 году Робинсон синтезировал тропинон из янтарного диальдегида, метиламина и ацетондикарбоновой кислоты в воде при pH 7.
\[\ce{RCOCH2CH2NMe2 ->[\ce{CH3I}; t] RCOCH=CH2 + Me3N}\]

Примеры

1. 2-Метиленциклогексанон. 2-[(Диметиламино)метил]циклогексанон с иодметаном, а затем при нагревании даёт 2-метиленциклогексанон.

Уходит триметиламин
Уходит триметиламин

2. Замещённый винилкетон. Основание Манниха из пропиофенона — 3-(диметиламино)-2-метил-1-фенилпропан-1-он — с иодметаном и гидрокарбонатом натрия при нагревании даёт 2-метил-1-фенилпроп-2-ен-1-он.

Отщепление по Гофману даёт винилкетон
Отщепление по Гофману даёт винилкетон

errorОтщепление идёт по Гофману

От четвертичной соли уходит нейтральный триметиламин, и двойная связь образуется между α-атомом кетона и бывшим атомом углерода формальдегида.

edit_noteПопробуйте сами

Почему винилкетоны удобнее получать из оснований Манниха прямо в колбе, а не хранить готовыми?

expand_moreПоказать решение

Винилкетоны легко полимеризуются, а основание Манниха устойчиво и даёт винилкетон только при нагревании, когда он сразу вступает в реакцию.

push_pinГлавное

Три компонента: енолизуемый кетон (альдегид), формальдегид (или другой альдегид без α-H) и вторичный амин (как гидрохлорид). Амин и формальдегид дают иминиевый ион \(\ce{CH2=NR2+}\) — электрофил; енол кетона атакует его → β-аминокетон (основание Манниха). Нуклеофилом могут быть и электронобогатые гетероциклы и фенолы. Основание Манниха после кватернизации (\(\ce{CH3I}\)) отщепляет триметиламин → α,β-непредельный кетон; так получают акцепторы Михаэля «на месте».

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Органическая химия для олимпиад · репетитор-кузьмин.рф
© 2026. Курс органической химии для подготовки к региональному и заключительному этапам Всероссийской олимпиады школьников и к перечневым олимпиадам первого уровня.