HATU是一种常用的缩合剂,用于羧酸酰胺化反应。相对于其他类似的缩合剂,HATU具有更快的反应速度和较低的消旋性。它的应用广泛,可以在温和的条件下高产率地进行酰胺化反应,并且适用于大位阻的缩合剂。HATU的结构是什么呢?下方的结构图展示了HATU的结构,它的全称是O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium hexafluorophosphate。
然而,SciFinder搜索的结果却显示了另一种结构,胍盐。
最初确定的HATU结构是脲盐型的,但后来通过XRD谱鉴定发现实际上是胍盐型的结构,而且胍盐型结构在热力学上更稳定。
2002年,Louis A. Carpino等人对这一问题进行了研究,发现使用不同的制备条件可以得到不同类型的HATU。通过优化工艺,可以制备到脲盐型的HATU,而脲盐型的HATU具有更高的反应活性。
HATU作为缩合剂进行酰胺化反应的机理如下:
首先,羧酸和有机碱反应生成羧基负离子,然后与HATU发生加成-消除反应,生成不稳定的O-酰基(四甲基)异脲盐中间体。OAt负离子迅速攻击异脲盐,得到HOAt活性酯和四甲基脲。胺再次与HOAt活性酯发生加成-消除反应,生成酰胺和HOAt。HATU的高偶联效率和快速反应速率是由于吡啶氮原子引起的邻基效应,吡啶氮原子通过氢键七元环状过渡态稳定进入胺。
胍盐型HATU的机理如下:
使用HATU进行酰胺化反应时,有时会产生副产物。为了解决这个问题,可以采取一些方法。另外,在含有α位手性碳的羧酸进行缩合时,加入HOAt可以抑制消旋。如果对文章中有任何不妥之处,欢迎指正,让我们共同学习交流。
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