酸胺缩合反应的两个底物是酸和胺,如果最初底物是酯,需要先水解成羧基,此时如采用胺酯交换就会减少一步反应。但是相比酸胺缩合,胺酯交换的策略不多,尤其伯酰胺的制备。
化合物11的合成工艺案例,从酸胺缩合和胺酯交换的研究进程。
酸胺缩合
酯化合物9在氢氧化钾的甲醇溶液中水解成钾盐10;
然后在缩合剂TBTU作用下,钾盐10和氨源HMDS缩合得到伯酰胺11。
转化很好,assay收率也很高,但是伯酰胺中含有17%的无机盐(炽灼残渣法,硼酸盐残留)。为了回收伯酰胺,后处理很麻烦,最后只能得到60%左右的中等收率。
胺酯交换
氨气/甲醇溶液条件
微波或者高温,微波难于放大生产,高温,一是条件剧烈对设备要求高,二是杂质多,纯的伯酰胺收率只有38%。
甲酰胺/甲醇钠条件
21%的乙醇钠/乙醇溶液为碱,甲酰胺为溶剂,60℃反应23 h,收率73%,不需要高温和压力。
碱的优化
30%甲醇钠/甲醇溶液、21%乙醇钠/乙醇溶液、叔丁醇钾/THF溶液,都能给出很好的转化。
其中甲醇钠/甲醇溶液条件,从来源上、价格上、转化上,综合因素最理想。
体系粘稠的优化
采用2eq.甲醇钠/甲醇溶液,研究了不同溶剂体系,见下表。
增加甲醇的用量,反应搅拌好,转化明显快,只需几个小时。
800g放大,采用2eq.30%的甲醇钠/甲醇溶液,甲酰胺/甲醇(1/4,10vol.),60℃反应4小时,降温,体系直接分离产品,收率86%。
参考文献
Organic Process Research & Development 2010, 14, 859–867