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
底物羧酸酯的特点,是不是容易脱羧,采用不同碱是不是可以直接析出羧酸盐。
甲醇为溶剂,甲醇残留,后处理是否有甲酯再产生。
对应经验案例链接如下
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。
对应文献案例链接如下
TMSOK裂解案例
TMSOK无水水解甲酯或者乙酯,对于底物怕碱水的反应,可以采用,后处理还需要水,此时可以不是碱水,后处理方式的问题。
对应案例链接如下
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