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伯胺单甲基化的实验设计和思考

嘉峪检测网        2023-06-26 09:14

伯胺进行单甲基化,一般不会选择伯胺直接和卤代甲烷反应,因为选择性不好,可以得到仲胺、叔胺以及季铵盐的混合物。
 
就像高中化学,甲烷和氯气光照条件下反应一样,主要产物是氯化氢,目标物一氯甲烷,二氯甲烷,三氯甲烷,四氯甲烷都有,选择性不好。
 
采用直接还原胺化或者本质上的还原胺化,是伯胺进行单甲基化常用的策略。
 
直接还原胺化法
 
伯胺和当量的甲醛,氢化条件下,一锅法可进行伯胺的单甲基化。
其他还原条件,例如醋酸硼氢化钠也可以完成上述还原胺化反应。
 
杂质谱分析
 
从杂质研究角度,一定有双甲基化杂质。
从工艺控制角度,为什么选择性这么好呢?
当甲醛的当量超过1eq.,双甲基化杂质一定会随着甲醛用量的增加而增大。
当甲醛的当量维持在1eq.左右,体系产生的单甲基化产物,理论上仲胺的亲核性强于伯胺,仲胺会和没有转化的甲醛经还原胺化可得双甲基副产物,但是因为仲胺的位阻变大,活性降低,主反应还是没有转化的伯胺和没有用完的甲醛反应,经还原胺化得到单甲基化产物。
综上,小编觉得位阻是选择性的主因。
 
间接还原胺化法
 
还原胺化的本质是两步反应,只是可以一锅法进行
从两步角度设计伯胺的单甲基化,其实就不难了。第一步引入潜在甲基源的基团,第二步切断不要的部分。
 
第一步引入甲基源的物质
 
原甲酸三甲酯、DMF-DMA、Boc酸酐、甲酸等
 
第二步还原切掉不要的部分
 
Boc酸酐,N-Boc还原
甲酸,N-甲酰基还原
DMF-DMA,脒的还原(曲美替尼的案例)
原甲酸三甲酯,亚胺酯的还原
 
少走一步,看似短了,就要付出其他代价
 
例如,伯胺和卤代甲烷一步进行单甲基化
例如,伯胺和甲醇从化工品角度一步获得单甲基化产物。
例如,伯胺和甲醛、甲酸进行Eschweiler-Clarke reaction,
以上三种条件,特定环境下都不是理想的原料药合成工艺选择。
 
多走一步,看似长了,付出多了,但是收益比可能高了。
 
多走一步,总比多走两步好
多走两步,往往是上保护基和脱保护基的策略
 
 
生活也是这个道理
有时候步伐迈大了,容易伤到肌肉
有时候必须两步并一步走,环境所迫
鞋合不合适,只有脚知道
 

 
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来源:原料药合成工艺开发