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缺電子芳胺如何烷基化

(2023-04-08 20:08:00) 下一個

胺的氮烷基化反應是有機合成和醫藥研發中非常重要的一類反應,常用的方法有取代反應,還原胺化反應,Mitsunobu反應等等。在眾多胺的類型中,有一大類特殊的胺的烷基化反應,那就是缺電子(雜 )芳胺氮的烷基化反應。還原胺化反應用的最多的三個還原劑是:氰基硼氫化鈉,三乙酰基硼氫化鈉,和硼氫化鈉。以下圖的鄰硝基苯胺為例,使用三乙酰基硼氫化鈉/1,2-二氯乙烷這個條件與環己酮進行還原胺化條件,反應需要長達144小時,產率很低。反應體係中加入三氟乙酸有助於反應速度的提升和產率的提高。正是由於該類底物的低活性,有的時候,我們選擇NaH作為強堿與鹵代烴做烷基化反應,也是一個不錯的選擇。

圖片來源:有機合成路線

相對於強堿參與的烷基化反應,還原胺化反應操作簡單,且安全性較高。有需求,就會有創新。Rolf Breinbauer等人2016年在 Synthesis期刊發文(DOI: 10.1055/s-0035-1561384),報道了缺電子伯胺的高效還原胺化反應,關鍵點是使用TMSCl活化羰基,從而加速亞胺的形成,進行下一步的還原反應,如下圖所示,加TMSCl和不加TMSCl反應速度差別非常大,不加TMSCl反應時間在20小時以上,而加了TMSCl,反應隻需要半小時即可完成,產率高達94%。該反應體係的底物普適性也很廣,缺電子苯環係列,以及缺電子雜環係列都能很好地參與反應,以良好的產率得到還原胺化產物。

雜環二級芳胺的烷基化反應基本上都是用堿比如碳酸鉀或NaH做取代反應實現。這篇2023年的專利,巧妙地使用氰基亞甲基三正丁基膦(縮寫CMBP,CAS號:157141-27-0,價格不貴,供應商也有很多),通過Mitsunobu–Tsunoda反應,高效實現缺電子雜環雜原子鄰位二級芳胺的烷基化反應,這個方法還是非常吸引人的。CMBP這個試劑確實是一個不錯的試劑,大家在實際工作中可以積極嚐試使用,會收到意想不到的反應效果。

普通芳胺(氮上沒有拉電子基團,比如Ts,Ns等),這類底物的Mitsunobu在實際工作中應用相對來說,不是很多,但是確實是可以發生的,如上例所示。2018年,來自上海有機所的 Xiao團隊報道了Ph3P/ICH2CH2I體係用於醇類底物的高效脫氧取代反應(DOI: 10.1039/c8cc03856b),除了高活性的苯酚,苯硫酚等底物,二級芳胺同樣可以實現高效的烷基化反應,如下圖所示。

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