DBU的碱性为什么非常强？

 Organic Route 有机合成路线 2024年06月16日 09:45

在合成化学中，碱可以说是不可或缺的角色，通常分为无机碱和有机碱。无机碱比如氢氧化钠，氢氧化钾等。有机碱比如吡啶和三乙胺等。在有机碱中，有一个碱不得不得，那就是DBU，可以说是碱性非常强的一类有机碱，可以促进很多常规有机碱如三乙胺等促进不了的反应。DBU在有机溶剂MeCN中的pKa达到了24.3（DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00187），1%的水溶液pH值可以达到12.8，可以说是非常之强了。那么DBU的碱性为什么那么强呢？这个就需要从它的结构说起了。DBU分子中两个氮原子分别为sp2（N1）和sp3（N2）杂化状态，分别类似于吡啶氮和三乙胺的氮，N1和N2都有一对孤对电子，都呈碱性。同时两个氮原子相隔很近，都有烷基侧链，两个氮原子的碱性可相互增强，起到协同作用。

那么，DBU作为一种强碱性的有机碱，有哪些应用呢？接下来，我们一起看一看。如下图所示，在这里我们汇总了常见的8种反应类型。第一种当属硝基烷烃与不饱和单酯的Michael加成反应，由于不饱和单酯相对较低的反应活性，常规的有机碱如三乙胺等，活性不足以催化该反应。第二种就是经典的MBH反应，常用的催化剂是DABCO，在这里DBU也是可以催化该反应的。第三类是Nef反应，可以直接将硝基烷烃转化为酮骨架，非常实用。第四类应用的也非常广，那就是DPPA/DBU组合，直接将醇转化为构型反转的叠氮化合物，是Mitsunobu反应的有益补充。第五和第七个，属于羧酸衍生物转化为酰胺的反应，或通过直接胺酯交换实现，或通过酰基咪唑活化，再与胺反应实现。第六种是Wittig反应，DBU的使用可以避免易燃危险性较大的强碱NaH等的使用。第八种是酰胺重排为异氰酸酯的反应，操作非常简单。