为何这么少的反应做了这么多事
对药物化学文献的统计反复得出同一结论:一小组反应构建了大多数键。酰胺偶联往往独占榜首,Suzuki 偶联、Buchwald–Hartwig 胺化与还原胺化紧随其后。这并非偷懒——这些反应可靠、官能团容忍度高,而且有庞大的砌块目录供给。掌握它们,你就掌握了实用合成的大半。
你必须烂熟于心的四个反应
- 酰胺偶联把羧酸与胺连接起来。用偶联试剂(HATU、EDC/HOBt 或 T3P)加上 DIPEA 之类的碱来活化羧酸。它容忍大多数基团,室温即可进行。
- Suzuki 偶联在芳基卤与硼酸/硼酸酯之间形成 C–C 键,需要 Pd 催化剂和碱。大多数联芳与芳基–杂芳基连接都是这样做出来的。
- Buchwald–Hartwig 胺化在芳基卤与胺之间形成 C–N 键,同样由 Pd 催化,配以配体和碱。它能干净地装上苯胺和 N-芳基杂环。
- 还原胺化经由亚胺把醛或酮与胺连接,由 NaBH(OAc)₃ 或 NaBH₃CN 原位还原。这是制备仲胺和叔胺最快的方法。
Amide: R-CO2H + H2N-R' --[HATU, DIPEA, DMF]--> R-CO-NH-R' Suzuki: Ar-Br + Ar'-B(OH)2 --[Pd(PPh3)4, K2CO3, dioxane/H2O]--> Ar-Ar' Buchwald: Ar-Br + H2N-R --[Pd2(dba)3, XPhos, Cs2CO3, toluene]--> Ar-NH-R Red.amin.: R-CHO + H2N-R' --[NaBH(OAc)3, AcOH, DCE]--> R-CH2-NH-R'
让偶联保持干净
有两个反复出现的主题。其一是竞争性亲核试剂:分子他处的游离胺或酸可能干扰反应,这时就需要用保护基。其二是两个卤素之间的化学选择性——在 Pd 化学中溴化物通常比氯化物反应更快,让你能一次只偶联一个位点。规划成键步骤的*次序*,把最敏感的基团放在最后装上。