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1、伯胺單甲基化反應小結1.甲醛為甲基化試劑1.1經(jīng)典Eschweiler-clark甲基化反應伯胺或仲胺用甲醛和甲酸進行還原甲基化的反應,其中甲酸作為還原劑,是氫供體。此法所用試劑廉價易得,實驗操作簡單[1]。但此反應生成仲胺后,會繼續(xù)與HCOOH/HCHO作用,繼而生成叔胺化合物,使得反應不易控制在單甲基取代階段。1.2采用硼氫化鈉作為還原劑此改進方法使得伯胺轉(zhuǎn)換為2-甲基叔胺的收率有所提高,但此反應條件依然無法將反應控制在單甲基取代階段[2]。1.3改進Eschweiler-clark甲基化反應硼氫化鈉作為還原劑,伯胺和多聚甲醛在甲醇鹽存在條件下發(fā)生縮合反應,生成單甲基取
2、代產(chǎn)物[3,4]。2.硫酸二甲酯作為甲基化試劑硫酸二甲酯屬于比較強的甲基化試劑,使用其作為甲基化試劑,控制產(chǎn)物在單取代階段,需加入沸石分子篩(如下表1)。若不加分子篩催化劑,體系只加入Na2CO3,則反應生成的單甲基取代產(chǎn)物選擇性不高[5]。表1.胺與硫酸二甲基的甲基化反應堿轉(zhuǎn)化率(%)PhMeNH:PhMe2N-342.2:1KX(0.25g)594.0:1KX(0.5g)6312:1KX(1.0g)5732:1NaX(0.5g)523.0:1KY(0.5g)718.9:1KY(1.0g)5821:1NaY(0.5g)532.6:1Na2CO3(0.5g)663.0:1D
3、BU(0.5mmol)2.8-a)反應條件:PhNH2(0.5mmol),Me2SO4(0.25mmol),溶劑:己烷(3ml),反應時間:9h3.碳酸二甲酯作為甲基化試劑有文獻顯示,碳酸二甲酯作為甲基化試劑,加入Y-或者X-型沸石,均能將反應控制在單甲基化取代階段:1)Y-或者X-型沸石,120-180℃;Ar=Ph,p-O2NC6H4,p-NCC6H4,o-MeO2CC6H4,2,6-Me2C6H3其中:轉(zhuǎn)化率:93%,N-單甲基化產(chǎn)物選擇率:92%-98%[6]4.甲醇作為甲基化試劑有文獻指出,使用超臨界甲醇(Tc=239℃,Pc=8.1MPa,andPc=0.272
4、g/cm3)作為甲基化試劑,可以將反應控制在單甲基取代階段[7]。反應體系中加入甲醇鈉、氫氧化鈉等堿,可以提高單甲基取代產(chǎn)物的收率。表2.酸/堿(0.5mmol)對于動力學參數(shù)k1的影響酸/堿k1(h-1)N-甲基苯胺選擇率(%)甲基苯胺收率(%)HCl1.10±0.0289.81.4H2SO40.85±0.0193.01.7無催化劑1.03±0.0396.80LiOH2.29±0.0598.70NaOH2.23±0.1698.60KOH2.08±0.0597.80NaOCH32.34±0.1098.20亦有采用陽離子釕絡合物作為催化劑[8]:R=H,CH3;R1=CH3,
5、CH3CH2CH2,CH3CH2CH2CH2其中,1為:L=PPh3,S=CH3CN5.酰胺還原法Boc保護的氨基是一類結構特殊的酰胺,其在胺類保護過程中經(jīng)常被采用[9,10]。氫化之后,它可以非常方便地在伯胺上引入一個甲基而不需要保護和去保護。在符合要求的條件下,還原反應還可以將分子內(nèi)其它羰基一并還原,從而簡化了反應步驟,提高了反應收率。還原體系也可以采用NaBH4-TFA。6.亞胺還原法這是一種常用的伯胺單烷基化法。胺可以與醛或酮反應生成Schiff堿,在加壓條件下用作為催化劑進行氫化還原碳氮雙鍵,從而實現(xiàn)氨基上引人一個烷基[9]。由于亞胺化學性質(zhì)比較活潑,也可以直接用
6、廉價易得的NaBH4或KBH4在甲醇溶劑中還原碳氮雙鍵。氰基硼氫化鈉(NaBH3CN)作為還原劑,用甲酸對伯胺也可進行單甲基化。與Pd/C催化加氫烷基化相比,該法操作簡單、安全。參考文獻[1]魏路線,王海棠,魯先國.季銨鹽型手性膠束的制備[J].武漢化工學院學報,1998,20(3):29-30.[2]SukantaBhattacharyya.Borohydinereductionsindichloromethane:Aconvenient,environmentallycompatibleprocedureforthemethylationofamines[J].Synt
7、heticCommunications,25(4):2061-2069.[3]EllenW.Baxter,TheR.W.JohnsonPharmaceuticalResearchInstitute,SpringHouse,Pennsylvania.ReductiveAminationsofCarbonylCompoundswithBorohydrideandBoraneReducingAgents.Organicreaction59.[4]Liu,M.-C.;Lin,T.-S.;Cory,J.G.;Cory,A.H