DBU的堿性為什麽非常強？

 Organic Route 有機合成路線 2024年06月16日 09:45

在合成化學中，堿可以說是不可或缺的角色，通常分為無機堿和有機堿。無機堿比如氫氧化鈉，氫氧化鉀等。有機堿比如吡啶和三乙胺等。在有機堿中，有一個堿不得不得，那就是DBU，可以說是堿性非常強的一類有機堿，可以促進很多常規有機堿如三乙胺等促進不了的反應。DBU在有機溶劑MeCN中的pKa達到了24.3（DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00187），1%的水溶液pH值可以達到12.8，可以說是非常之強了。那麽DBU的堿性為什麽那麽強呢？這個就需要從它的結構說起了。DBU分子中兩個氮原子分別為sp2（N1）和sp3（N2）雜化狀態，分別類似於吡啶氮和三乙胺的氮，N1和N2都有一對孤對電子，都呈堿性。同時兩個氮原子相隔很近，都有烷基側鏈，兩個氮原子的堿性可相互增強，起到協同作用。

那麽，DBU作為一種強堿性的有機堿，有哪些應用呢？接下來，我們一起看一看。如下圖所示，在這裏我們匯總了常見的8種反應類型。第一種當屬硝基烷烴與不飽和單酯的Michael加成反應，由於不飽和單酯相對較低的反應活性，常規的有機堿如三乙胺等，活性不足以催化該反應。第二種就是經典的MBH反應，常用的催化劑是DABCO，在這裏DBU也是可以催化該反應的。第三類是Nef反應，可以直接將硝基烷烴轉化為酮骨架，非常實用。第四類應用的也非常廣，那就是DPPA/DBU組合，直接將醇轉化為構型反轉的疊氮化合物，是Mitsunobu反應的有益補充。第五和第七個，屬於羧酸衍生物轉化為酰胺的反應，或通過直接胺酯交換實現，或通過酰基咪唑活化，再與胺反應實現。第六種是Wittig反應，DBU的使用可以避免易燃危險性較大的強堿NaH等的使用。第八種是酰胺重排為異氰酸酯的反應，操作非常簡單。