Adición a Carbonilos
Las aminas son buenos nucleófilos. Ya hemos visto cómo atacan a un compuesto con un buen grupo saliente. También pueden hacerlo sobre un grupo carbonilo cuyo carbono es deficiente en electrones. El producto de la reacción es una imina con un doble enlace C=N.
¿Cuál es el mecanismo de la adición? Verlo en movimiento es muy instructivo pero un poco complicado.
El mecanismo de formación de la imina por ataque de una amina a una cetona se denomina de adición nucleófila-eliminación.
Vamos a descomponerlo en varias etapas.
Etapa 1: Protonación del carbonilo y ataque del N
La catálisis ácida produce la protonación de algunas moléculas de cetona, aumentando la electrofilia del carbono carbonílico. Se produce entonces la adición nucleófila del nitrógeno amínico sobre el carbono carbonílico, que cambia de hibridación sp2 a sp3.
Etapa 2: Prototropía
El intermedio tetraédrico protonado cede un protón a la amina que aún no ha reaccionado y se produce un aminoalcohol geminal o carbinolamina (ambas funciones sobre el mismo carbono), un intermedio que normalmente no se aísla.
Etapa 3: Protonación del OH
Parte de las moléculas de aminoalcohol sufren protonación en el OH, que es otro centro básico, dando lugar a un intermedio con un buen grupo saliente: el agua.
Etapa 4: Eliminación de agua
El enlace C-O debilitado por la protonación se rompe heterolíticamente, produciéndose la eliminación de agua y dando lugar a una sal de iminio intermedia. El carbono vuelve a recuperar la hibridación sp2.
Etapa 5: Desprotonación final
La amina en exceso desprotona la sal de iminio y se obtiene así la imina final.
La reacción no es termodinámicamente favorable en muchos casos, así que hay que desplazar los equilibrios retirando el agua mediante algún agente desecante (tamiz molecular) o con un aparato Dean-Stark.
