天天使用的DBU,没想到会这样

漫游药化 2023-04-26 19:30

在有机合成中,DBU作为一个特殊的碱,具有很广泛的实用性和适用性,如果一个反应加TEA,DIPEA等有机碱不反应或者反应不好,我们会下意识的想要么换个碱试试,DBU这时候通常会是其中的一个选择。

我们印象中DBU是一个几乎可以随便拿来就用没有什么缺点的有机强碱,它没有亲核性,结构稳定,位阻大,催化效果好,对溶剂也没有什么特别的不兼容,所以在很多反应中都得到了应用,这些在一般情况下都是没有问题的,但是这些认识又是不全面的。

 

关于DBU及其类似物的碱性,其碱性到底有多强及为啥会这么强,我相信很多小伙伴还是不太清楚的。在乙腈中,三乙胺的pKa为18.8,而DBU及其类似物的pKa则在23.4-26.0之间,在其他溶剂中的pKa如下图。它们之所以这么强,主要有以下三点原因:1,分子结构中的亚胺氮原子是SP2杂化;2,其共轭酸的稳定性更强;3,双环体系,一侧连有供电子的烷基,增加了SP2杂化氮原子的电子密度。

 

 

 
 
关于DBU及其类似物的非亲核性,这也是经常被吹捧的,这只是在某些条件下适用的,是相对anionic amide and alkoxide bases 而言。在很多情况下,例如:一级卤代烃,苄基卤代烃,氯磷酸盐,酰氯等都有很强的亲核性,DBU及其类似物的亲核性还在DMAP及PPh3之上。
 
关于DBU及其类似物的稳定性,其实它们在水中比较容易开环水解,对于其水解的机理,科学家目前提出了二种可能的途径,但是都还没有足够的数据证明其合理性优于另外一条。对于路径A,首先其水解产生伯胺,然后伯胺可以与亲电子试剂反应。在路径B中,脒可逆地与亲电子试剂相互作用以产生阳离子中间体,然后阳离子中间体与溶剂种少量水或水淬灭反应时反应。当存在大量水时估计是路径A,在严格无水条件下和/或当存在某些亲电子试剂时估计是路径B。

 

 

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