Pfizer化学家最喜欢用的酸胺缩合剂

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酰胺键的形成是有机化学中非常重要的一类反应,在已知药物分子中超过30%的的分子中都含有酰胺键。酰胺键不仅广泛存在于药物化学中,也广泛存在于医药中间体和一些生物化学物质中。我们都知道酰胺键在生物学中也叫肽键,肽键是连接蛋白质的结构基础。


从结构上看,酰胺键可以看作是羧酸分子中的羧基的羟基被氨基或者取代氨基所取代的化合物。一般合成酰胺的方式是羧酸、酰卤、酸酐、酯的氨解来制备,也可以将氰基不完全水解得到酰胺。

酸胺缩合反应是合成酰胺键的常用方法之一,也是有机合成中应用最广泛的反应之一,其中反应使用的缩合剂种类繁多,很多人不可能完全记住,当然你可能记住了试剂的缩写,比如HATU,HOBt,DCC,EDCl等等,但是结构或者各种试剂的搭配,CAS号等信息大家估计就不一定能够记得住了,Pfizer公司的化学家就将他们喜欢使用的缩合剂的相关性质罗列了起来,现在小编分享给大家。

并且Pfizer的化学家采用 Differ{attr}3103{/attr}ial scanning calorimetry 法对45种常用偶联试剂的热稳定性进行了评价。那些是冲击敏感型的或者具有潜在爆炸的危险性,这些数据为这个反应的放大及工业化做出了重要的贡献,使之趋向于使用一种热稳定性较高的试剂。

通常用于大规模的偶联试剂的DSC数据

DSC Data for Phosphonium, Phosphinic Halide, Phosphate, Phosphite, and Phosphinate Reagents

DSC Data for Uronium, Imidazolidinium, and Carbenium Salts

Pfizer化学家根据DSC等参数,对酸胺缩合试剂的应用倾向性的总结

通过对45种常用的缩合剂的DSC等参数的综合,有7种缩合剂被认为是潜在的冲击敏感,他们为:TDBTU, TBTU, HDMA, HATU, TCTU, PyBOP, and NDSC;有12种被标记为潜在爆炸物,它们分别为:TDBTU, HDMA, HATU, TCTU,PyBOP, NDSC, TOTU, HBTU, PyAOP, DMTMM, TNTUand TPTU。

参考文献:

Org. Process Res. Dev., DOI:10.1021/acs.oprd.8b00193


以下是一些常见的合成酰胺的方法:

1,利用三氯氧磷制备酰胺,这种方法方便操作以及处理,可应用于苯胺类,杂环胺类酰胺的制备,拥有不亚于酰氯的活性。


2,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。


3,单纯使用碳二亚胺类缩合剂,第一阶段所生成的中间体不稳定,容易自身成脲,以EDCI为例:

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。


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DCM为溶剂,溶解性不好时也可用DMF。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。但是如果选取吡啶作为溶剂,此条件将变得很强,可以使用于苯胺类,以及杂环胺类酰胺的形成。


4,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。

PyBOP 是常用的鎓盐类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。


5,其他的一些方法,如:T3P等。T3P 可以直接一锅法。

6,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。

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:


7,一般情况下,TEA 以及DIEA 是酸胺缩合最常用的碱,不过在有些反应中,,这三种碱在制备的时候MS 脱尾,可能会在产物中包裹101/130 的杂MS,导致LCMS 无法通过,可以选用NMM 来代替。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。


8,常见缩合类型如下:


9,常见副产物列表如下:


来源:“漫游药化


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