二异丙基锂酰胺

二异丙基锂酰胺(通常缩写为LDA)是一种分子式为LiN(CH(CH3)2)2的化合物。它作为一种强碱,由于其在非极性有机溶剂中的良好溶解性和非亲核性而被广泛利用。它是一种无色固体,但通常只在溶液中生成和观察。它是由Hamell和Levine在1950年首次制备的,与其他几个受阻的二甘醇酸锂一起,在α位上对酯类进行去质子化,而不攻击羰基。

二异丙基锂酰胺制备和结构

LDA通常通过用正丁基锂处理冷却的(0至-78℃)四呋喃和二异丙胺的混合物而形成。当解离时,二异丙酰胺阴离子可以成为质子,形成二异丙胺。二异丙胺的pKa值为36。因此,它的共轭碱适用于具有较大酸度的化合物的去质子化,重要的是,这种弱酸性化合物(碳酸)的类型HC(Z)R2,其中Z=C(O)R’,C(O)OR’或CN。传统的质子官能团,如醇和羧酸很容易被去质子化。像大多数有机锂试剂一样,LDA不是一种盐,而是高度极性的。它在溶液中形成聚集,聚集的程度取决于溶剂的性质。在四氢呋喃中,其结构主要是溶解的二聚体。在非极性溶剂(如甲苯)中,它形成一个与温度有关的低聚体平衡。在室温下,三聚体和四聚体是最可能的结构。随着温度的降低,聚集扩展到五聚体和更高的低聚体结构。固体LDA具有发火性,但其溶液通常不具有发火性。因此,它在商业上可作为极性非protic溶剂(如THF和乙醚)中的溶液;然而,对于小规模的使用(小于50毫摩尔),原位制备LDA是常见的,而且更有成本效益。

碳酸的去质子化可以通过动力学或热力学反应控制进行。动力学控制的去质子化需要一种有立体阻碍的碱,其强度足以不可逆地除去质子。例如,在苯丙酮的情况下,去质子化可以产生两种不同的烯醇。LDA已被证明可以使甲基去质子化,这是去质子化的动力学过程。

二异丙基锂酰胺

为了确保动力学产物的产生,使用略微过量(1.1当量)的二异丙基酰胺锂,并在-78℃将酮加入到碱中。由于酮会迅速和定量地转化为烯醇,而且碱一直存在过量,所以酮不能作为质子穿梭机催化热力学产物的逐渐形成。一个较弱的碱,如氧化铝,它可以可逆地去质子化底物,获得热力学上更稳定的苄氧基化物。替代弱碱的方法是使用强碱,其浓度比酮低。例如,用氢化钠在四氢呋喃或二甲基甲酰胺(DMF)中的浆液,碱只在溶液-固体界面发生反应。一个酮分子可能在动力学部位被去质子化。然后这个烯醇可能遇到其他的酮,热力学上的烯醇将通过质子交换形成,即使是在不含氢离子的无机溶剂中。然而,在某些条件下,LDA可以作为亲核体发挥作用。

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