Weinreb( 温勒伯 )酰胺(WAs)是N-甲氧基-N-甲基酰胺。
它是以一位名叫Weinreb的化学家命名,他和另一位科学家Nahm于1981年发现这种酰胺。经过几十年啊的发展Weinreb酰胺在合成上频繁被使用。
Weinreb酰胺(WAs)既可与格氏试剂或有机锂试剂反应合成各种结构的酮, 也可经金属氢化物还原得到醛, 且金属试剂过量不会导致产物过度加成。
这些特点使其能大量应用于含羰基化合物的合成策略中, 比如醛、酮、端炔、杂环及天然产物的合成. 另外, WAs 作为反应官能团还可参与Birch还原和Wittig反应等.
Weinreb酰胺(WAs)主要体现出以下四个优点:
1)制备简便. WAs可以通过羧酸或酯原位活化得到;
2)可成功转化为酮. 特别是在全合成中:
3)可放大反应;
4) WAs稳定且易贮藏.
制备方法:
研究者们尝试了各种羧酸活化试剂, 比如: DCC, DEPC, HOBT, CBr4/PPh3, CDI, 烷基氯仿, BOP, EDCI, PPA, CDMT, HOTT, CPMA 及DMT-MM等肽缩合试剂, 这些活化基科研有效制备WAs, 但有时也存在收率低, 反应时间长, 反应剧烈及分离纯化困难等缺点.。
最近T3P/DBU[8]被报道用于WAs 的制备 由于, T3P具有低毒、反应温和、廉价及商品化等特点, 与碱DBU配合, 可对各种N-保护的手性氨基酸, 甚至二肽,与DMHA缩合制备WAs衍生物, 该反应收率高(>90%), 便于分离且不消旋.
二:以羧酸酯为原料的合成法
以羧基酯为原料来合成weinreb酰胺。由于羧酸酯十分稳定,所以首先用N-甲基-N-甲氧基胺盐与金属有机试剂(一般为MeA1C1)作用,生成亲和能力较强的含M-N键的中间体,在于羧酸酯发生亲核加成-消除反应,从而生weinreb酰胺。
MeAl或Me2A1Cl与N-甲基-N-甲氧基胺盐酸盐作用分别生成N-甲基-N-甲氧基二甲基铝和N-甲基-N甲氧基二氯化铝,该活泼中间体进一步与羧酸酯反应生成N-甲基-N-甲氧基酰胺。
Takeshi Shimizu等适用Me2AlC1代替MeAl时,可以加快反应,提高产率。这可能是由于参与亲和反应的中间体C1A1-Me(OMe)的体积小于MeA1-Me(OMe)而造成的。例如内酯与MeA1-Me(Me0)NHC1是,生成的weinreb酰胺的产率仅为5当采用MeA1C1-Me(Me0)NHC1时,餐率高达94%。
2008年,Simon Woodward等1发现N-甲基--甲氧基胺与酯在微波促进下也能很好的反应得到weinreb酰胺。反应方程式如下:
虽然酰氯制备weinreb酰胺的反应条件温和、高产率,但很多羧酸不易转化为酰氯,尤其是当羧酸分子含有敏感官能团时更是如此,因此,羧酸酯(包括内酯)是比酰氯等为常用的原料。
合成应用
Weinreb酰胺在合成上的应用是非常广泛的, 包括构建各种合成等价体与合成砌块、杂环、天然产物, 甚至在医药中间体大规模生产等领域, 均有其大量应用.。
该中间体在低温下稳定,故需要低温下反应。
一般地, 铝试剂可以将WAs还原为醛; 格氏试剂或锂试剂与WAs反应, 可以制备脂肪酮、烯酮、芳香酮及炔酮等, 锂试剂反应活性比格氏试剂高, 一般在更低温下进行反应, 这是WAs最常见的成醛酮的方法。如果反应温度过高,或锂试剂过量则醛还原过度成醇。
反应经验
Weinreb酰胺虽然在有机合成上取得巨大成功, 但值得注意的是, 在一些反应中已经出现Weinreb酰胺中的N—O键发生断裂的现象, 即脱甲氧基副反应, 导致WAs分解. 这个分解反应可能是一个释放甲醛的E2消除机理(Eq. 16).
可作为酰化试剂与有机金属试剂反应, 而不会过度加成;
又可作为羰基的等价体参与许多类型反应, 起到保护羰基的作用, 从而表现出很好的官能团耐受性. 鉴于其可靠的成醛酮反应性质。
推荐阅读:
26、杂环化合物经典著作:Heterocyclic Compounds: Synth, Propert and Applic