新聞動(dòng)態(tài)
酯鍵和酰胺鍵的構(gòu)建是有機(jī)合成中兩類重要的反應(yīng),其廣泛存在于藥物活性分子、天然產(chǎn)物和生物大分子中。然而,傳統(tǒng)縮合試劑存在效率低,穩(wěn)定性和安全性差等問(wèn)題。其中,DMAP因其價(jià)廉易得、反應(yīng)性高而被廣泛用于酰基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的催化劑或助劑,其通過(guò)形成一種高活性的N-?;拎ぶ虚g體,從而提高縮合反應(yīng)效率。通常情況下,DMAP常與脫水試劑聯(lián)合使用,且現(xiàn)有含DMAP的縮合體系存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)率偏低的局限。
鑒于此,Kunishima團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型含DMAP結(jié)構(gòu)的縮合試劑ATD-DMAP(結(jié)構(gòu)見圖1)。該試劑具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,可穩(wěn)定存在6個(gè)月以上,其通過(guò)原位生成DMAP,并作為縮合試劑的離去基團(tuán),能在短時(shí)間內(nèi)高效促進(jìn)羧酸和醇的酯化反應(yīng)和羧酸與胺的酰胺化反應(yīng),并以高收率得到目標(biāo)化合物。

圖1 ATD-DMAP的結(jié)構(gòu)
ATD-DMAP作為一種新型多功能的高效縮合試劑,不僅可促進(jìn)酯化和酰胺化反應(yīng),還表現(xiàn)出很強(qiáng)的消旋抑制能力。
在二氯甲烷為反應(yīng)介質(zhì),N-甲基嗎啉(NMM)為堿,ATD-DMAP可在室溫下于10分鐘內(nèi)高效促進(jìn)酯化反應(yīng)的發(fā)生,收率最高可達(dá)98%。該試劑適用于多種羧酸和醇的組合,具有良好的底物適用性(圖2)。

圖2 ATD-DMAP用于酯化反應(yīng)
對(duì)于手性底物,ATD-DMAP能夠定量地生成相應(yīng)的手性產(chǎn)物,具有很好的消旋抑制能力(圖3)。

圖3 ATD-DMAP用于手性底物的酯化反應(yīng)
此外,該試劑對(duì)堿和溶劑具有良好的兼容性:有機(jī)堿效果要優(yōu)于無(wú)機(jī)堿,在乙腈,四氫呋喃,乙酸乙酯等常見溶劑中均可實(shí)現(xiàn)高收率且無(wú)明顯損失。
ATD-DMAP同樣適用于羧酸和胺的酰胺化反應(yīng),無(wú)論芳香族、脂肪族還是α,β-不飽和羧酸均能以優(yōu)異的收率轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酰胺產(chǎn)物(圖4)。

圖4 ATD-DMAP用于酰胺化反應(yīng)
不僅如此,ATD-DMAP同樣可以用于合成多肽,收率高,且核磁顯示無(wú)消旋化產(chǎn)物(圖5),進(jìn)一步證實(shí)了其能有效抑制消旋化產(chǎn)物的生成。

圖5 ATD-DMAP用于多肽合成
雖然ATD-DMAP在大多數(shù)情況下表現(xiàn)出高效性,但對(duì)于某些大位阻羧酸參與的反應(yīng)效率較低。
ATD-DMAP可能的作用機(jī)制如圖6:羧酸鹽進(jìn)攻ATD-DMAP中的三嗪酮部分,形成活化酯,然后釋放出游離的DMAP與活化酯反應(yīng),得到N-?;拎ぶ虚g體,進(jìn)一步發(fā)生醇解或氨解反應(yīng),得到相應(yīng)的酯和酰胺。

圖6 ATD-DMAP作用機(jī)制
Kunishima團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型縮合試劑ATD-DMAP,具有穩(wěn)定性好,操作簡(jiǎn)便,反應(yīng)迅速及收率高等優(yōu)點(diǎn),該試劑可促進(jìn)羧酸與醇的酯化反應(yīng)以及羧酸與胺的酰胺化反應(yīng),適用于多種底物的快速合成。同時(shí)ATD-DMAP在合成手性中心的酯或酰胺時(shí),表現(xiàn)出優(yōu)異的消旋抑制能力,有效避免消旋化副產(chǎn)物的產(chǎn)生。因此,該試劑藥物合成等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
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參考文獻(xiàn):
[1] Liu, J.; Fujita, H.; Kunishima, M., et al. Development of a triazinedione-based dehydrative condensing reagent containing 4-(dimethylamino) pyridine as an acyl transfer catalyst[J]. Org. Biomol. Chem., 2021, 19, 4712?4719.
