Meenvin이 1956년에 DMF-DMA(N,N-Dimethylformamide Dimethyl Acetal)의 제조를 보고한 이후 DMF-DMA는 유기 합성에 자주 사용되는 시약이 되었습니다.
DMF-DMA는 고리 폐쇄 반응에서 5원 또는 6원 헤테로고리 고리를 구성하는 데 널리 사용됩니다. DMF-DMA는 특히 저항성이 높은 화합물에 대해 온화한 반응과 높은 수율을 나타냅니다.
아미드 아세탈 화합물의 일반적인 구조는 다음과 같습니다.
가장 널리 사용되는 것은 DMF-DMA 및 DMF-DEA이며, 아미드 아세탈은 쉽게 가수분해되고 에스테르화될 수 있으며 아미딘, 알킬화 및 고리화 반응이 가능합니다.
DMF-DMA의 중심 탄소 원자는 전기음성도가 큰 3개의 헤테로원자와 연결되어 있어 강한 친전자성 활성을 갖습니다. 산의 작용으로 알콕시 그룹은 쉽게 빠져나가고 친전자성 활성이 더 강한 양이온을 얻습니다. DMF-DMA의 반응은 주로 메틸화 반응과 형성 반응으로 구성됩니다.
DMF-DMA의 "1-탄소 합성"
DMF-DMA를 포함하는 루프 폐쇄 반응에서 생성물 중 단 하나의 탄소 원자만이 DMF-DMA에 의해 제공되는 경우가 많으므로 DMF-DMA는 탄소 합성으로 간주될 수 있습니다.
DMF-DMA 에스테르화 반응
DMF-DMA 에스테르화를 통해 다양한 카르복실산이 C1-20 알킬 또는 아릴 에스테르를 쉽게 생성할 수 있으며, 증류를 통해 부산물을 쉽게 분리할 수 있습니다.
아디프산과 DMF-DMA를 80도에서 2시간 동안 에스테르화했습니다. 아미드 아세탈은 입체 장애가 있거나 안정성이 낮은 일부 카르복실산의 에스테르화에 이상적인 선택입니다.
DMF-DMA 아미드화 반응 및 1차 아민 보호
아미드 아세탈은 1차 아민뿐만 아니라 아미드, 카바메이트, 설폰아미드와도 반응하여 탄화수소 결합을 형성할 수 있습니다.
2,4-디메틸 아닐린과 DMF-DMA는 80도에서 신속하게 메탄올을 제거하여 디메타미딘 화합물을 형성할 수 있습니다.
DMF-DMA는 1차 아민 보호 그룹, 1차 아민 보호 그룹(2 N-H 모든 보호)으로 사용될 수도 있습니다. 아마도 대부분의 사람들은 프탈릴, 피롤 고리, 이중 Boc, 이중 PMB 등을 생각할 것입니다. 그러나 1차 아민의 DMF-DMA 보호는 경우에 따라 매우 유용한 보호 체계이기도 하며, 오프 보호에는 TFA 혼합만 필요합니다.
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DMF-DMA는 활성 메틸 및 메틸렌 그룹과 반응하여 탄소-탄소 이중 결합을 형성합니다.
DMF-DMA의 페닐메틸화
DMF-DMA의 헤테로고리 화합물 반응
단일 탄소 공여체인 아미드 아세탈은 다양한 복합 화합물과 생체 모방 천연 물질을 합성하는 데 사용될 수 있습니다. 아미드 아세탈을 사용하면 1,2.4 트리아졸, 1.2, 4 트리아졸론, 아미노헤테로환 유도체, 피리미딘, 피리미딘, 인돌, 피리딘, 퀴놀린, 티아졸, 옥사졸론, 이소옥사졸, 1.2, 4-트리아존, 피라논, 피라진, 피라진 및 기타 일련의 암모니아 헤테로환 유도체도 합성할 수 있습니다. 산소, 황 헤테로고리 화합물.
화학 반응의 유형에 따라 헤테로고리 화합물 합성에 아미드 아세탈을 적용하는 방법은 다음 세 가지 측면으로 나눌 수 있습니다.
(1): 아미드 아세탈과 아민, 아미드, 카바메이트 지질 반응, 다양한 헤테로고리 고리 생성
포름아미딘 중간체에 대한 아미도아세탈과 아민 반응, 그리고 다양한 헤테로사이클을 생성하기 위한 분자내 친핵성 고리 반응, 또는 포름아미딘과 히드라진, 하이드록실아민, 1, 2, 2개의 활성 화합물 그룹과 긴 탄소 사슬을 포함하는 1개 또는 2개의 할로겐화 알킬, 그리고 분자내 고리를 생성합니다.
l, 2,4 모노트리아졸 유도체의 합성과 같은 아미드 아세탈과 아미드의 반응에 의한 헤테로고리 화합물의 합성. 먼저, 아세탈은 아미드와 반응하여 N,N'트리트라딜을 형성한 다음 페닐히드라진과 고리를 형성하여 1,2,4 모노트리아졸 유도체를 형성합니다.
아미드 아세탈은 카르바민산 또는 아세테이트와 반응하여 염소 함유 복소환 고리를 형성합니다. 아미드 아세탈과 아미노에틸 에스테르의 반응에 의해 형성된 이활성 중간체: n,n-디메틸-n' 알킬-카르복시메틸 포름아미딘, 이는 히드라진 또는 치환된 히드라진과 반응합니다. 예를 들어, 1,2,4 트리아지논-6을 제조하는 경우 방정식은 아래와 같습니다. 니트로-포름산염과 반응하면 1,2,4 트리아졸론-5을 얻게 됩니다.
1,2,4 트리아졸론-5 형성을 위한 반응 메커니즘
1.2.4의 구성- triazolidin-5는 두 단계입니다. 먼저, 에틸 카바메이트와 DMF 디포름알데히드 아세탈은 중간체 Nn-디메틸-n-에톡시-포름아미딘을 형성합니다. 둘째, 페닐히드라진의 아미노 그룹은 포름아미딘의 탄소를 공격하여 -N(CH3)을 잃습니다. 그러면 페닐히드라진 근처의 벤젠 고리에 있는 암모니아가 탄소 그룹의 탄소를 공격하여 산소 음이온을 형성하고 산소에 있는 고립 전자쌍이 내려와 에톡시 그룹을 잃고 1.2, 4-triazolone-5를 생성합니다.
(II) 아미드 아세탈과 아미드의 반응에 의한 헤테로고리 화합물의 제조
이는 최근 수십 년 동안 가장 많이 보고된 불순물 합성 방법입니다. 아미드 아세탈의 작용은 그리냐르 시약과 동일하지만 아미드 아세탈의 반응 조건은 간단하고 온화합니다.
아미드 아세탈은 두 개의 활성 그룹, 높은 반응성을 가지며 활성 메틸, 메틸렌 반응으로 아미딘 중간체를 형성하며 추가 반응, 고리 폐쇄 및 그리냐르 시약과 메틸렌 반응이 가능하며 탄소 사슬이 길어질 뿐 더 이상 반응할 수 없습니다. 예를 들어, 푸라노크론 유도체의 합성.
(3): 아미드 아세탈과 히드록실, 설프히드릴 화합물 반응으로 산소, 황 헤테로고리 화합물 생성
위의 푸로후타논 합성은 내외극이 분리되어 에나민 유도체와 수산기가 아세탈 생성되어 산소 함유 헤테라민이 생성되는 좋은 예입니다. 또 다른 예: 카테콜과 DMF -- DMA는 디클로로메탄의 존재 하에서 산소 함유 고리를 형성합니다.
DMF의 반응 -- DMA와 오-메르캅토아닐린은 황 함유 복소고리를 생성할 수 있으며, 반응식은 다음과 같다
DMF-DMA 고리 폐쇄 반응 및 개인 반응 사례 연구
(1) Batcho-Leimgruber 인돌 합성
o-니트로톨루엔으로부터 다양한 Vindol 유도체 제조.
반응 메커니즘
우선, 메톡시기의 음이온인 디메틸포름아미드 디메틸아세탈이 이탈하여 보다 반응성이 높은 중간체를 생성합니다. 오니로톨루엔 메틸수소의 탈양성자화에 의해 형성된 탄소음이온의 공격을 받아 메탄올을 잃어 상기한 에닐아민을 얻는다. 이 단계의 생성물인 에나민은 양쪽에 전자를 빼는 치환기와 전자를 주는 치환기가 부착된 알켄과 유사하다(푸쉬-풀 올레핀은 극성이 강하고 분자 내 공액 범위가 크기 때문에 진한 빨간색을 띠는 경우가 많다. 반응의 두 번째 단계에서는 니트로기가 아미노기로 환원된 후 고리화 및 제거되어 최종 생성물을 얻는다.
(2) 피리딘 유도체의 합성사진
(3) 피라졸 유도체의 합성