酸胺缩合反应总结

文摘   2024-11-09 06:20   上海  

酸胺缩合反应总结:

1、 合成酰胺的方法
合成酰胺通用的方法是先活化羧基,然后再与胺反应得到酰胺


总体来说仲胺活性高于伯胺,脂肪胺高于芳香胺。

2 羧酸与胺的缩合酰化反应
2.1 活性酯法

应用 CDI 与羧酸反应得到活性较高的酰基咪唑,该类反应由于过量的 CDI 会和胺反应得到脲的副产物,因此其用量一定要严格控制在 1 当量。其反应是分步进行,胺极易与活性酯反应得到相应的酰化产物。

2.2 碳二亚胺类缩合剂法


使用该类缩合剂一般需要加入酰化催化剂或活化剂如, DMAP , HOBt ,等等,主要因为反应的第一阶段所生成的中间体不稳定,若不用酰化催化剂转化为相应得活性酯或活性酰胺,其自身易成脲。


EDCI HOBT,一般用的较多,搭配使用,有时酸的位阻较大或者连有吸电子基团反应或停留在活性酯这一步,一般加碱, 2-3 当量的 DIEA, 一般以二氯甲烷为溶剂,溶解性不好时也可用 DMF。(有时加催化量的 DMAP,针对有位阻的反应) 。这类缩合剂活性相对要差一些,一般需要和酸先活化 1 小时,再将胺加入。

2.3 鎓盐类的缩合剂法

鎓盐类的缩合剂活性较高,从盐的种类分为两类一类是碳鎓盐,目前常用的 HATU,HBTU,等等。另一类为鏻鎓盐,如 PyBOP。



HATU 缩合效果较好但价格较贵, PyBOP 是我们常用的缩合剂中活性最高的,一般在其他方法不反应的条件下考虑。

3 常见副产物以及处理方法
3.1 碳二亚胺类副产物

以 EDCI 为例子,在没有 HOBT 存在的情况下,反应活性酯容易自身重排成脲:



所以在反应中加入 HOBT 以形成相对稳定的活性中间体:


其反应后生成的脲水溶性很好,通常在反应干净的情况下,可以用稀酸洗掉,不须进一步纯化即可得到干净的产品。在库反应中,此类缩合剂最常使用的是 EDCI,因其极性相对较大,在分离过程中不易与产物包裹在一起。不过在产物极性大的情况下,分离过程中可能会带有 174 的杂MS。

3.2 鎓盐类副反应
以 HATU 为例,在局部浓度不均匀的情况下,会产生以下副产物:


所以在反应的时候,一般的加料顺序,应该是将酸,碱以及 HATU 加到溶剂中,搅拌均匀再将胺加入,以避免此类副产物。

若产品极性较大的情况下,与 HATU 代谢的产物包裹在一起,会产生 117 的杂 MS。由于此副产物 254 下没有紫外吸收,所以在产物极性较大,推荐选取机分。

3.3 TFA 带来的副产物

若前一步反应为 DeBoc,成 TFA 盐的话,反应之前最好先游离一下,因为反应可能会有三氟乙酰化的副产物。此类副产物最常见于脂肪类小分子酸胺 coupling 的时候。


3.4 DMF 带来的副产物

DMF 对于许多化合物来说都是良溶剂,并且许多胺即使成盐,在 DMF 中也有不错的溶解度,所以许多缩合反应大家都会选取 DMF,但是在反应选取的碱比较强的情况下,会产生以下副产物:


在反应中如果遇到此类情况,可以用 DMA 来代替 DMF,会避免此副产物的出现。

4 碱的选取

一般情况下, TEA 和 DIEA 是酸胺缩合最常用的碱,不过在投库反应中,这两种碱在机分的时候 MS 脱尾,可能会在产物中包裹 101/130 的杂 MS,导致 QC 无法通过,可以选用 NMM 来代替,目前为止,还没有发现 NMM 导致 QC 不过的情况。

对于有手性反应来说,文献报道中显示, TEA 可能会造成更多的消旋,相对来说 DIEA 要好很多, NMM 还没有看到相关的报道。

5 敏感基团

对于有苯酚类的酸胺缩合,有报道称选用无机碱会尽可能避免酯的生成,常用K2CO3 等。


对于吲哚类,咪唑等含有氨基的酸胺缩合反应,如果选取 HATU 的话,要注意量的控制,避免最终产物出现副反应, MS 加 99。



6 综述
在反应过程中,如果胺的活性差的话,反应可能会留在活性酯阶段。


常用的溶剂为 DCM、 MeCN、 DMF、 DMSO,最常用的是 DCM,若 DCM 不溶,则用 DM
F+TBTU 效果比较好(个人认为)。
常用的缩合剂:
1) 
EDCI(1.2eq)+HOBT(1.2eq)+Et3N(2eq)
2) EDCI(1.2eq)+DMAP(1.2eq)+Et3N(2eq)
3) HATU(1.2eq)+DIPEA(2eq) or HATU(1.2eq)+Et3N(2eq)
4) TBTU(1.2eq)+DIPEA(2eq) or TBTU(1.2eq)+Et3N(2eq)



反应机理:


酸胺缩合反应的经验总结(补充)
第一、 我们可以先分别试一下 TBTU 和 HOBT,EDCI,若是反应结果不是令人满意,这种情况下我们一般再试 HATU, BOP,虽然 HATU 和 TBTU 是一种类型的缩合剂,但是有时候HATU 会得到很好的结果。
第二、 若上面的条件得不到我们想要的结果,那么我们就可以用 CDI 来试验。把酸溶解在二氯甲烷里,分批加入 CDI,点板反应完毕后,转移到滴液漏斗中,滴加到胺的二氯甲烷溶液里,一般效果会很好。
第三、 若是还不行,那就只有把酸做成酰氯了,然后在三乙胺的条件下和胺反应做成酰胺,这一般是最后的方法了。
第四、 不过还有一种可以试验的条件,就是用羧酸盐,用羧酸盐与胺做缩合反应,这是没有办法的办法了,可以死马当活马医

来源:网络
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