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縮合試劑作為構(gòu)建酰胺鍵的關(guān)鍵專(zhuān)用化學(xué)品,對(duì)多肽藥物及小分子化學(xué)藥物的合成效率、產(chǎn)品純度和光學(xué)質(zhì)量具有重要影響。隨著酰胺鍵在藥物分子、精細(xì)化學(xué)品、農(nóng)用化學(xué)品等領(lǐng)域的重要性日益凸顯,尤其含氟結(jié)構(gòu)在各個(gè)領(lǐng)域表現(xiàn)出獨(dú)特性質(zhì),對(duì)縮合試劑在合成效率及適用范圍等提出了更高的要求,因此,開(kāi)發(fā)多功能型的縮合試劑具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。
DAST(圖1)是一種常用的脫氧氟化劑,可以將醇、醛和酮轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的單氟和偕二氟化合物。此外,DAST還能將羧酸轉(zhuǎn)化成?;?,展現(xiàn)出潛在的縮合應(yīng)用價(jià)值?;诖?,Natte團(tuán)隊(duì)基于DAST在縮合反應(yīng)中的潛力,開(kāi)發(fā)了一種合成具有挑戰(zhàn)性酰胺的方法:在二氯甲烷中,以等摩爾比的羧酸、胺為原料,DAST為縮合劑,無(wú)需額外添加堿,室溫下即可完成縮合反應(yīng)。

圖1
1. 以二氟溴乙酸為原料合成含氟羧酸酰胺
采用二氟溴乙酸為起始羧酸,與不同的胺類(lèi)化合物(伯胺,仲胺)進(jìn)行酰胺化反應(yīng),以中等至良好的收率得到相應(yīng)酰胺產(chǎn)物,部分產(chǎn)物可以直接析晶得到,后處理簡(jiǎn)單。該方法對(duì)脂肪胺、芳香胺(包括富電子和缺電子)均可適用,具有較好的底物適用性,但針對(duì)位阻較大的底物時(shí),反應(yīng)收率較低。

圖2
2. 以對(duì)三氟甲基苯胺為原料合成長(zhǎng)鏈脂肪酸酰胺
長(zhǎng)鏈脂肪酸酰胺因其獨(dú)特性質(zhì)在多個(gè)領(lǐng)域里扮演著重要角色,市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。傳統(tǒng)方法需要將長(zhǎng)鏈脂肪酸做成酰氯或者借助DCC等傳統(tǒng)縮合試劑進(jìn)行合成,后處理較為繁瑣。而以DAST為縮合試劑合成酰胺,反應(yīng)純化簡(jiǎn)單,多數(shù)產(chǎn)物可通過(guò)結(jié)晶直接獲得,操作方便,收率中等。

圖3
3. 藥物分子合成
DAST介導(dǎo)的酰胺化反應(yīng)具有較好的官能團(tuán)耐受性,Natte團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探究了該試劑在藥物合成中的效果,如下圖所示,用相應(yīng)的羧酸和胺合成來(lái)氟米特、伊來(lái)西胺、嗎氯貝胺、褪黑素等藥物,其目標(biāo)產(chǎn)物的分離收率為26-82%。

圖4
4. 克級(jí)規(guī)模實(shí)驗(yàn)
為驗(yàn)證該方法的可放大性,Natte團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了克級(jí)規(guī)模實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示與0.5mmol規(guī)模實(shí)驗(yàn)相當(dāng),表明該方法具有良好的延展性。

DAST介導(dǎo)的酰胺化反應(yīng)機(jī)理如下:
路徑A:DAST與羧酸形成中間體A,并釋放HF,隨后中間體A脫去氟離子形成更活潑的中間體B,然后與氟離子發(fā)生親核加成,得到酰氟中間體,并釋放出中間體D。
路徑B:中間體D也會(huì)與羧酸反應(yīng)得到中間體E,同時(shí)與HF反應(yīng)釋放二氧化硫和二乙胺得到酰氟中間體。
兩條路徑協(xié)同作用生成酰氟中間體,隨后在二乙胺促進(jìn)下,與胺類(lèi)化合物反應(yīng)得到相應(yīng)酰胺產(chǎn)物。但在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),釋放的二乙胺也可能參與酰胺化反應(yīng),導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生。

圖6
綜上所述, Natte團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種操作簡(jiǎn)便、無(wú)需額外添加堿且后處理便捷的酰胺合成方法。該方法采用DAST促進(jìn)酰胺鍵的形成,具有廣泛的底物適用性與合成適用性,為多個(gè)領(lǐng)域中酰胺鍵的合成提供了新的思路。
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參考文獻(xiàn):
[1] Kumawat, S.; Wohlrab, S.; Natte, K., et al. DAST Enabled Synthesis of Fluorinated Amides and Fatty Acid Amides Including Drugs under Ambient Conditions [J]. Org. Lett., 2025, 27, 32, 8829–8834.
