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傳統(tǒng)酰胺化依賴(lài)酰鹵、酸酐、活化酯等羧酸活化方式,親核性弱 / 位阻大的胺難以反應(yīng),且多數(shù)偶聯(lián)試劑副產(chǎn)物難除去、純化困難。
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DCPDC 此前用于 C?N 偶聯(lián)【】、吡啶選擇性胺化、有機(jī)材料合成,但以羧酸為親核體的親核取代(SNAr)及酰胺化應(yīng)用從未被探索。
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2026年, Atanu Patra 等人首次報(bào)道5,6?二氯吡嗪?2,3?二腈(DCPDC)作為羧酸活化試劑的 酰胺鍵合成反應(yīng) ,高效實(shí)現(xiàn)非親核性、位阻型胺的酰胺鍵構(gòu)建。 反應(yīng)經(jīng)羧酸與 DCPDC 生成二酯中間體進(jìn)行。 底物普適性廣、可放大、手性保持, 反應(yīng)副產(chǎn)物水溶性好, 無(wú)需色譜純化即可得高純度產(chǎn)物。【 Synlett.2026, 10.1055/a-2823-3166 】
反應(yīng)條件優(yōu)化
以苯甲酸與 4?氨基苯甲腈為模板反應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)篩選。
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最優(yōu)條件:羧酸(1.2 eq)、DCPDC(0.55 eq)、吡啶(3.0 eq)、1,4?二氧六環(huán)為溶劑50 ℃反應(yīng)30 min生成活化中間體,再加入胺,100 ℃反應(yīng) 24 h,產(chǎn)物 4a分離收率95%。
堿:吡啶最優(yōu);三乙胺、DIPEA、DMAP、無(wú)機(jī)堿等收率顯著下降,Cs?CO?、DABCO 幾乎不反應(yīng);無(wú)吡啶不反應(yīng)。
溶劑:1,4?二氧六環(huán)最佳;甲苯收率 93%(接近最優(yōu)),乙腈、THF、DMF 收率降低。
溫度:胺解需 100 ℃;50 ℃收率降至 60%,室溫僅 22%。
活化試劑:DCPDC 遠(yuǎn)優(yōu)于其他常用活化試劑,其他試劑幾乎無(wú)效。
底物適用范圍一、胺的底物拓展
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芳香胺:對(duì)位吸電子基苯胺86%–96% 收率;給電子基苯胺優(yōu)異收率;單取代、二取代、鄰位位阻苯胺均兼容,位阻產(chǎn)物 4l收率87%。
化學(xué)選擇性:3?氨基苯酚優(yōu)先酰胺化而非酯化,產(chǎn)物 4m 收率83%。
雜芳胺:吡啶、噻唑等雜環(huán)胺中等至良好收率,部分需120 ℃完全轉(zhuǎn)化。
脂肪胺:伯/仲/位阻脂肪胺均適用,收率 54%–88%。
手性胺:手性中心構(gòu)型完全保留,得到手性酰胺 4z、4aa。
二、羧酸底物拓展
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脂肪 / 雜芳酸:伯/仲/叔位阻羧酸、吡啶/噻二唑/惡唑雜環(huán)酸均兼容,收率71%–97%。
手性羧酸:手性保持,產(chǎn)物 4ak ee 值85%。
局限:該方法不適用于氨基酸的肽鍵合成。
三、反應(yīng)拓展![]()
以酚、硫酚替代胺,可合成酯與硫酯,苯甲酸苯酯 4al 收率81%,苯甲硫酯 4am 收率67%。
四、放大反應(yīng)驗(yàn)證
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4.23 mmol 規(guī)模合成 4a,經(jīng)飽和 NaHCO?淬滅、干燥濃縮,直接得到產(chǎn)物,收率93%,HPLC 純度 > 98%,無(wú)需柱層析。
Procedure for the 4.23 mmol Scale ReactionTo a flame-dried 8 mL vial equipped with a magnetic stir bar were added 5,6-dichloropyrazine-2,3-dicarbonitrile 2 (464 mg, 2.33mmol) and benzoic acid 1a (619 mg, 5.07mmol). The mixture was dissolved in 1,4-dioxane (12.5 mL), followed by addition of pyridine (1.0 g, 1.02 mL, 12.69mmol). The resultant reaction mixture was kept stirring at 50 °C for 30 min. To the stirring solution, 4-aminobenzonitrile 3a(500 mg, 4.23mmol) was added. Then the reaction mixture is placed in a preheated hotplate at 100° C for 24 h. Then reaction mixture was cooled to RT and was diluted with EtOAc (5.0 mL). Then reaction mixture was treated with saturated NaHCO3 solution (2 × 10 mL) and the organic layer were collected, dried over Na2SO4, filtered, and after the solvent was evaporated in vacuo to
obtain N-(4-cyanophenyl)benzamide 4a (874mg, 93%, HPLC purity >98%) as a white solid.
反應(yīng)機(jī)理
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機(jī)理路徑:羧酸在吡啶作用下對(duì) DCPDC發(fā)生 SNAr,生成吡嗪二酯中間體 A,該中間體與胺發(fā)生胺解得到酰胺,副產(chǎn)物為水溶性吡嗪衍生物。
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中間體分離驗(yàn)證:分離得到二酯中間體 A?1a(收率 38%),與胺反應(yīng)得到 4a,收率86%,證實(shí)中間體存在。
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競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn):脂肪羧酸活化速率快于芳香羧酸;吸電子與中性苯胺反應(yīng)活性相當(dāng)。
作者成功開(kāi)發(fā)DCPDC作為一種獨(dú)特、操作簡(jiǎn)便的羧酸?胺偶聯(lián)試劑。該方法使用簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的偶聯(lián)試劑,可高效實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)性非親核性與位阻胺的酰胺化,以良好至優(yōu)異收率得到系列酰胺產(chǎn)物。同時(shí),手性胺與手性酸在反應(yīng)中均可保持構(gòu)型,收率與對(duì)映選擇性?xún)?yōu)異。
參考資料:DCPDC-Mediated Facile Amide-Bond Formation of Non-Nucleophilic and Hindered Amines;Atanu Patra , Mohana Rao Vippila, Mahua Baishnab, Balaji Deva , Manivannan Muthukumar, Arvind Mathur, Rich Tester; Synlett.2026, 10.1055/a-2823-3166
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