胺和Boc酸酐反应制备异硫氰酸酯

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胺和Boc酸酐反应制备异硫氰酸酯  第1张

一般操作步骤:

2-5ml无水乙醇加至4.4mmol胺中,搅拌下加入CS2 (3.34 g, 44 mmol)和三乙胺 (444 mg, 4.40 mmol;若胺为盐酸盐,则三乙胺应相应增加),此时会形成二硫代氨基甲酸酯混浊。反应继续于室温搅拌5-30分钟后,冰冷却。Boc2O (950 mg,4.36 mmol)溶于1ml无水乙醇加入,并立即加入催化量的DMAP或DABCO(1–3 mol %),继续冰浴反应5分钟后,使之自然升高到室温。在不再产生气泡(约10分钟)后,继续室温反应5分钟。彻底真空蒸干,即得非常纯的异硫氰酸酯目标产物。

如果起始原料为胺的盐酸盐,则蒸干后以乙醚分散,过滤除去三乙胺盐酸盐,然后再真空浓缩干,得目标产物。


优点:

  • 产物干净,只有很少或痕量的副产物,不需要复杂的后处理。

  • 以DMAP或DABCO为催化剂,大多数情况下均可在很短的时间内完成。


反应机理:

胺和Boc酸酐反应制备异硫氰酸酯  第2张

注意事项:

  1. 反应中加入等摩尔的三乙胺,可以稳定所形成的中间体,是反应所必需的。

  2. 反应通常在极性溶剂中进行,如乙醇、含水乙醇、甲醇。但有时在非极性或弱极性溶剂中也可获得满意的结果,如二氯甲烷、THF、丙酮、DMF。

  3. 反应中Boc酸酐的用量通常以接近计算量,如0.99当量。这可以避免产物中有碳酸二叔丁酯的杂质残留。

  4. 理论上讲,反应会生成Boc-保护的胺,或将胺转变为相应的异氰酸酯,但实际上这种情况极少出现。1-金刚烷胺、芳基胺(如萘胺、蒽胺、对溴苯胺)会观察到Boc-保护产物,但这种情况通常可以通过在加入Boc酸酐前将反应液冷却的方法加以避免。

  5. 应注意,某些情况下,该反应不能进行,如三苯甲胺。

  6. 在氨基的β-位有弱亲核基团存在时,会降低,甚至大幅降低目标产物的收率。

  7. 若以碳酸二甲酯代替Boc酸酐,并不能产生预期的结果,而是主要生成相应的硫脲。


反应实例:

胺和Boc酸酐反应制备异硫氰酸酯  第3张

胺和Boc酸酐反应制备异硫氰酸酯  第4张


参考文献 


Tetrahedron Letters 2008, 49,3117–3119


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