stringtranslate.com

4-Диметиламинопиридин

4-Диметиламинопиридин ( DMAP ) является производным пиридина с химической формулой (CH3 ) 2NC5H4N . Это белое твердое вещество представляет интерес, поскольку оно является более основным, чем пиридин , благодаря резонансной стабилизации за счет заместителя NMe2 .

Благодаря своей основности DMAP является полезным нуклеофильным катализатором для различных реакций, таких как этерификации с ангидридами , реакция Бейлиса-Хиллмана , гидросилилирования , тритилирования, перегруппировка Штеглиха, синтез β-лактамов по Штаудингеру и многие другие. Хиральные аналоги DMAP используются в экспериментах по кинетическому разделению в основном вторичных спиртов и амидов вспомогательного типа Эванса. [4] [5] [6]

Подготовка

DMAP может быть получен в двухэтапной процедуре из пиридина, который сначала окисляется до катиона 4-пиридилпиридиния. Затем этот катион реагирует с диметиламином : [7]

Катализатор этерификации

В случае этерификации с уксусными ангидридами принятый в настоящее время механизм включает три этапа. Во-первых, DMAP и уксусный ангидрид реагируют в предравновесной реакции с образованием ионной пары ацетата и иона ацетилпиридиния. На втором этапе спирт присоединяется к ацетилпиридинию, а отщепление пиридина образует сложный эфир . Здесь ацетат действует как основание для удаления протона из спирта, поскольку он нуклеофильно присоединяется к активированному ацилпиридинию. Связь от ацетильной группы к катализатору расщепляется с образованием катализатора и сложного эфира. Описанный процесс образования и разрыва связи протекает синхронно согласованно без появления тетраэдрического промежуточного продукта. Образовавшаяся уксусная кислота затем протонирует DMAP. На последнем этапе каталитического цикла вспомогательное основание (обычно триэтиламин или пиридин ) депротонирует протонированный DMAP, реформируя катализатор. Реакция протекает по описанному нуклеофильному пути реакции независимо от используемого ангидрида, но механизм меняется в зависимости от значения pKa используемого спирта. Например, реакция протекает по пути реакции, катализируемой основанием, в случае фенола. В этом случае DMAP действует как основание и депротонирует фенол, а полученный фенолят-ион присоединяется к ангидриду. [8]

Безопасность

DMAP имеет относительно высокую токсичность и особенно опасен из-за своей способности впитываться через кожу. Он также едкий. [9]

Связанное соединение

Ссылки

  1. ^ Кальюранд, И.; Кютт, А.; Соовяли, Л.; Родима, Т.; Мяэметс, В.; Лейто, И.; Коппель, IA (2005). «Расширение самосогласованной спектрофотометрической шкалы основности в ацетонитриле до полного диапазона 28 единиц pKa: объединение различных шкал основности». J. Org. Chem . 70 (3): 1019–1028. doi :10.1021/jo048252w. PMID  15675863.
  2. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , 4-(Диметиламино)пиридин. Получено 03.09.2015.
  3. ^ abcd Nachtergael, Amandine; Coulembier, Olivier; Dubois, Philippe; Helvenstein, Maxime; Duez, Pierre; Blankert, Bertrand; Mespouille, Laetitia (9 февраля 2015 г.). «Пересмотр парадигмы органокатализа: действительно ли безметалловые катализаторы безвредны?». Biomacromolecules . 16 (2): 507–514. doi :10.1021/bm5015443. PMID  25490408.
  4. ^ Дональд Дж. Берри; Чарльз В. Дигиованна; Стефани С. Метрик; Рамия Муруган (2001). «Катализ 4-диалкиламинопиридинами». Arkivoc : 201–226. Архивировано из оригинала 27-09-2007 . Получено 27-11-2006 .
  5. ^ Хёфле, Г.; Штеглих, В.; Форбрюгген, Х. (1978). «4-Диалкиламинопиридины как высокоактивные катализаторы ацилирования». Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 17 (8): 569–583. doi :10.1002/anie.197805691.
  6. ^ Райан П. Вурц (2007). «Хиральные диалкиламинные катализаторы в асимметричном синтезе». Chem. Rev. 107 (12): 5570–5595. doi :10.1021/cr068370e. PMID  18072804.
  7. ^ Симидзу, Шинкичи; Ватанабэ, Нанао; Катаока, Тошиаки; Сёдзи, Такаюки; Абэ, Нобуюки; Моришита, Синдзи; Ичимура, Хисао (2007). «Пиридин и производные пиридина». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a22_399. ISBN 978-3527306732.
  8. ^ S. Xu; I. Held; B. Kempf; H. Mayr; Wolfgang Steglich ; H. Zipse (2005). "Ацетилирование спиртов, катализируемое DMAP - механистическое исследование (DMAP = 4-(диметиламино)-пиридин)". Chem. Eur. J. 11 (16): 4751–4757. doi :10.1002/chem.200500398. PMID  15924289.
  9. ^ DMAP MSDS - Fischer Science

Дальнейшее чтение