单元反应:不同底物的甲酯、乙酯裂解策略

文摘   2024-09-16 08:08   天津  

水解甲酯和水解乙酯是工艺中常见的反应,常用条件介绍

  • 一般选择碱性条件,氢氧化锂水溶液或者氢氧化钠水溶液,前者需要研究锂元素残留。

  • 有机溶剂一般选择四氢呋喃或者甲醇,甲醇体系水解能力更强

  • 温度一般选择0-30度,这个很难确定。

注意问题

反应角度

  • 存在a-氢的手性碳消旋问题,此时水解条件越弱越好,氢氧化锂此时就比氢氧化钠好,温度低更好,四氢呋喃比甲醇好。

  • 有时候选择了氢氧化物注定了很难解决消旋问题,此时需要结合文献重头来,例如搭配双氧水、换碱、换溶剂等。

  • 底物其他可水解官能团的碱性耐受

后处理角度


非常用条件介绍

  • 先解释两个概念,水解和裂解,前者需要水,后者不需要水。


Karlsson’s conditions条件

  • 溴化锂/三级胺/水体系,温和、选择性水解甲酯/乙酯的条件,降低副反应发生的概率。

  • 典型的原位产生,原位消耗原理,三乙胺和水以及溴化锂很慢的产生三乙胺的氢溴酸盐,释放氢氧化锂,氢氧化锂决速步骤温和的水解酯基。



TMSOK裂解案例


双氧水降低消旋的反应条件

  • 双氧水的使用,安全是大问题

  • 对应案例如下

  • AcOH/HCl条件,85度反应,30小时没有完全转化,升高温度虽然可以缩短时间,但是会消旋。

  • 经典的碱性条件LiOH/MeOH or THF/water,20度下大约25%消旋。

  • 采用氢氧化锂,同时添加双氧水,可以有效降低消旋副产物。

参考文献J. Org. Chem. 2003, 68, 2633-2638


Gassmann’s hydrolysis条件

  • 有位阻的酯水解,常规水解效果不好

  • 对应案例

  • 化合物25的乙酯底物,采用Gassmann’s hydrolysis conditions

参考文献https://doi.org/10.1021/acs.oprd.3c00304


碳酸氢钠水解案例

  • 往往适合于容易脱羧的底物

参考文献

doi.org/10.1002/hlca.202300116


溶剂因素控制消旋案例

  • 化合物12氢氧化钠条件水解乙酯制备化合物1

  • 甲醇为溶剂,消旋杂质最大,大约6%;乙醇为溶剂,消旋杂质降低

  • 叔丁醇为溶剂,无消旋杂质检出

参考文献Org. Process Res. Dev. 2013, 17, 666−671

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