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1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)在酰基咪唑化合物氨基化反应中的应用? 1

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本文介绍了1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)在催化酰基咪唑化合物氨基化反应中的功能。相较于传统的催化剂如1-羟基苯并三唑(HOBt),DBU在安全性和用量上都具有明显的优势,尤其对于非活性、缺电子的苯胺类化合物。

N,N’-羰基二咪唑(CDI)通常用于由羧酸和胺合成酰胺化合物的反应。在CDI活化的一锅反应中,先生成酰基咪唑化合物中间体,然后加入胺即可得到产物。该方法在制药工业中得到广泛应用,产生的副产物仅为二氧化碳和咪唑。

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酰基咪唑化合物相较于酰氯化合物更稳定且易于操作,但在与有位阻的羧酸、胺或弱亲核性的胺反应时通常需要催化剂来提高反应速率。除了传统的催化剂1-羟基苯并三唑(HOBt),近年来还研究并使用了一些新的催化剂如2-羟基-5-硝基吡啶(NO2-HOPyr)和咪唑盐酸盐(Im.HCl),它们具有用量少、易于操作和稳定等优点。

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DBU在Baylis-Hillman反应中表现出更强的亲核性作用,可以催化羧酸与碳酸二甲酯生成甲酯化合物。此外,DBU还可以催化乙酸酐与二级苯乙醇的酰化反应。基于以上发现和经验,作者们设想将DBU用于催化CDI活化后反应较慢的氨基化反应。

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通过实验结果可以看出,在DBU存在下,传统上非活性、缺电子的苯胺类化合物的酰化反应速率和收率都得到了显著提高。反应的可能机理如下图所示:

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综上所述,DBU是一种安全高效的催化剂,对于脂肪胺或苯胺的催化加速效果与其他已知催化剂不相上下,尤其对于缺电子苯胺化合物,其加速效果要好于NO2-HOPyr和Im.HCl。尽管DBU的碱性较强会影响部分底物,但它仍可作为现有催化剂的有益补充。

反应的标准操作如下:将7(9.8 g, 59.5 mmol)和2-甲基四氢呋喃(150 mL)加入一个500 mL圆底烧瓶中。固体酸溶解后形成无色溶液。然后加入N,N'-羰基二咪唑(11.9 g, 71.4 mmol, 1.2当量)。反应混合物在23°C搅拌过夜。然后在真空中浓缩,得到黄色油状物质,溶解于2-甲基四氢呋喃(49 mL)中。将溶液分成七等份(7 × 9 mL),分别转移到七个20 mL反应容器中。然后向每个反应容器中加入适量的胺(1.2当量, 10.2 mmol)。然后加入适量的添加剂(0.5当量, 4.25 mmol)。将反应容器放入ReactArray中的RS10块,并加热到适当的温度(60或80°C)。在适当的时间间隔取样。每个样品点,将100 μL的反应混合物溶解在900 μL的2-甲基四氢呋喃中,并通过GC或HPLC进行分析。

参考文献:Organic Letters 2010, 12, 324–327.

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