可替代NaN3,无爆炸性!
常用的叠氮化试剂有:叠氮化钠,叠氮三甲基硅烷( Trimethylsilyl Azide: TMSA),三丁基锡叠氮化物和叠氮化四丁基铵,叠氮四甲基胍化合物,乙基叠氮醋酸酯,“N3+”型叠氮化试剂和今天分享的叠氮磷酸二苯酯(DPPA),开发这个试剂的是日本人,塩入孝之教授(名古屋市立大学与名城大学名誉教授)。
叠氮磷酸二苯酯英文名:Diphenylphosphoryl azide,简称:DPPA
CAS: [26386-88-9]
DPPA是由氯磷酸二苯酯与叠氮化钠反应得到的安全、高效的,无色,无爆炸性的叠氮化试剂,可替代有爆炸风险的叠氮化钠用于叠氮化反应。
DPPA可与羧酸反应,形成酰基叠氮中间体,并进而与醇或胺反应,形成N-取代氨基甲酸酯或酰胺。
一些无法通过Schmidt反应制备N-取代氨基甲酸酯的羧酸,可利用DPPA这一特性来达到目的;而DPPA的成酰胺反应,则使其在多肽合成中作为缩合剂而占有一席之地。
DPPA的合成路线
受限于其昂贵的价格和高危的合成路线,DPPA的工业化应用较少,通常使用二苯氧基磷酰氯(DPPCl)和叠氮化钠发生取代反应来制备DPPA
叠氮化钠受到剧烈震动或者遇到重金属就会发生爆炸,同时,反应过程中生成的叠氮酸更让人担心,它在空气中爆炸极限值不足8%,叠氮酸还是剧毒试剂,会与人类血红蛋白形成强烈的复合物,抑制血液中氧气的输送,在空气中的暴露极限值比氢氰酸还要低40倍。
DPPA和活性醇反应制备叠氮化物
利用DPPA通过Mitsunobu反应可以取代羟基合成叠氮化物,但Mitsunobu反应会生成大量的副产物,不易纯化。DPPA可参与mitsunobu(光延)反应,Curtius(柯提斯)重排反应——羧酸生成酰基叠氮化物 再亲核重排为异氰酸酯 水解制备胺 的反应
还有一种可以得到相同产物的方法,利用DPPA和DBU,可以取代羟基得到构型翻转的叠氮化物,此反应生成副产物磷酸二苯酯和DBU盐都可以用水洗掉,可以很好的避免消除产物。但此反应,只对于活性醇(苄醇或羧酸α位羟基)效果较好。
反应机理
在DBU碱性条件下醇和DPPA反应得到磷酸酯,取代下来的DBU叠氮盐对磷酸酯进行SN2反应,构型翻转。
General Procedure:A mixture of the alcohol (10 mmol) and diphenylphosphoryl azide (3.3 g, 12 mmol) were dissolved in dry solvent (18 ml). To the mixture at 0°C, under N2 was added neat l,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (1.8 ml, 12 mmol). The reaction was warmed to room temperature and stirred until complete. The resulting two phase mixture was washed with H2O (2 x 10 ml) and 5% HC1 (10 ml). The organic phase was concentrated in vacuo and purified by silica gel chromatography using 95:5
(S)-(+)-ethyl lactate(2.54 g, 21.5 mmol) and DPPA (7 g, 25.4 mmol) were reacted with DBU (3.1 ml, 20.7 mmol) in THF (35 ml) at 20°C for 48 h. The batch was diluted with 5:1 hexane:ethyl acetate (120 ml) and washed with H2 O (2 x 40 ml) and 5% HC1 (40 ml). The yield by HPLC assay was 87%. HPLC conditions [CH3CN:H2 0 gradient elution from 50:50 to 70:30 in 15 min。
2024-06-15
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