胺的氮烷基化反应是有机合成和医药研发中非常重要的一类反应,常用的方法有取代反应,还原胺化反应,Mitsunobu反应等等。在众多胺的类型中,有一大类特殊的胺的烷基化反应,那就是缺电子(杂 )芳胺氮的烷基化反应。还原胺化反应用的最多的三个还原剂是:氰基硼氢化钠,三乙酰基硼氢化钠,和硼氢化钠。以下图的邻硝基苯胺为例,使用三乙酰基硼氢化钠/1,2-二氯乙烷这个条件与环己酮进行还原胺化条件,反应需要长达144小时,产率很低。反应体系中加入三氟乙酸有助于反应速度的提升和产率的提高。正是由于该类底物的低活性,有的时候,我们选择NaH作为强碱与卤代烃做烷基化反应,也是一个不错的选择。
相对于强碱参与的烷基化反应,还原胺化反应操作简单,且安全性较高。有需求,就会有创新。Rolf Breinbauer等人2016年在 Synthesis期刊发文(DOI: 10.1055/s-0035-1561384),报道了缺电子伯胺的高效还原胺化反应,关键点是使用TMSCl活化羰基,从而加速亚胺的形成,进行下一步的还原反应,如下图所示,加TMSCl和不加TMSCl反应速度差别非常大,不加TMSCl反应时间在20小时以上,而加了TMSCl,反应只需要半小时即可完成,产率高达94%。该反应体系的底物普适性也很广,缺电子苯环系列,以及缺电子杂环系列都能很好地参与反应,以良好的产率得到还原胺化产物。
杂环二级芳胺的烷基化反应基本上都是用碱比如碳酸钾或NaH做取代反应实现。这篇2023年的专利,巧妙地使用氰基亚甲基三正丁基膦(缩写CMBP,CAS号:157141-27-0,价格不贵,供应商也有很多),通过Mitsunobu–Tsunoda反应,高效实现缺电子杂环杂原子邻位二级芳胺的烷基化反应,这个方法还是非常吸引人的。CMBP这个试剂确实是一个不错的试剂,大家在实际工作中可以积极尝试使用,会收到意想不到的反应效果。
普通芳胺(氮上没有拉电子基团,比如Ts,Ns等),这类底物的Mitsunobu在实际工作中应用相对来说,不是很多,但是确实是可以发生的,如上例所示。2018年,来自上海有机所的 Xiao团队报道了Ph3P/ICH2CH2I体系用于醇类底物的高效脱氧取代反应(DOI: 10.1039/c8cc03856b),除了高活性的苯酚,苯硫酚等底物,二级芳胺同样可以实现高效的烷基化反应,如下图所示。