如何选择TEA和DIPEA

三乙胺(TEA)和二异丙基乙胺(DIPEA)是有机合成中重要的有机碱,常用做缚酸剂。这两个有机碱碱性相当,但是其它性质却有较大的差异,很多人在做实验的过程中不知道怎么选择这两个有机碱。今天我们便来详细的介绍以下这两个有机碱。

TEADIPEA的性质简介和对比

1 基本性质

三乙胺Triethylamine):缩写TEA,分子量:101.19,密度:0.73,沸点:89.5 °C,熔点:-114.8 °C共轭酸pKa= 10.75。

N,N-二异丙基乙胺(N,N-Diisopropylethylamine):缩写DIPEA / DIEA,分子量:129.25,密度:0.74,沸点:127 °C,熔点-46 °C,共轭酸pKEst = 10.9(数据来源:实验室化学品纯化手册,pKEst通常指估算的pKa值,是通过一些理论方法或者模型估算得到的,并非通过实验直接测定)。

2 空间位阻和稳定性

DIPEA具有较大的支链,空间位阻比三乙胺大,异丙基会阻碍氮原子质子化,抑制亲核副反应,稳定性较好,三乙胺空间位阻比较小,易参与亲核取代副反应。比如说,三乙胺容易与酰氯或者卤代烃发生酰基化或者烷基化反应。

溶解性

TEA的能与多种有机溶剂混溶,在水中也有一定的溶解性。DIPEA由于异丙基的存在,在一些极性溶剂中的溶解性较差,在非极性溶剂中的溶解度较好(比如说DCM,甲苯)。

对于其盐酸盐,三乙胺盐酸盐一般在有机溶剂中的溶解度比较小,而DIPEA盐酸盐在很多有机溶剂中都是可以溶解的。如果产物也在反应溶剂中析出的话,使用三乙胺一般会得到三乙胺盐酸盐与产物的混合物;若使用DIPEA,则直接过滤就可以得到比较干净的产物。反之,如果产物溶于反应溶剂,选择三乙胺做缚酸剂,则通过过滤即可与产物分离。

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三乙胺与DIPEA在有机合成中的应用

三乙胺和DIPEA除了可以做缚酸剂外,在其它有机合成反应中也有广泛的应用。

三乙胺

1催化Knoevenagel反应:三乙胺可以催化活性亚甲基化合物与醛、酮的缩合反应,帮助底物进行亲核加成和脱水等过程;

2催化HornerWadsworthEmmons反应HWE反应):HWE反应需要使用强碱(NaHLDALiHMDS或者醇钠),对底物要求较高,如果使用氯化锂作为添加剂,则在弱碱(DBUTEA等)条件下就能进行反应;

3水解酯基:三乙胺与溴化锂组合可以在温和的条件下水解酯基。

DIPEA

1多肽合成:在多肽合成中使用DIPEA可以比三乙胺有效的降低消旋产物;

2钯催化偶联:aDIPEA大的空间位阻可以减少与底物的竞争性亲核进攻;b、还可以作为温和的还原剂,将稳定的PdII)预催化剂原位还原为活性的Pd0)物种,激活催化循环;c、避免催化剂中其它配体与钯的结合;d、在氰化锌参与的钯催化反应中,DIPEA的温和碱性减少底物在高温下的分解风险;

3光催化脱羧反应:DIPEA在光氧化还原催化中可引发脱羧反应,生成α-氧自由基。


如何选择三乙胺DIPEA

优先选择三乙胺的情况

1简单的中和反应:如酯化反应、酰胺化反应中仅需缚酸,且无活泼底物(如酰氯、卤代烃等);

2产物易溶于有机相:三乙胺盐酸盐可沉淀分离;

3低温反应:三乙胺沸点较低,通过简单旋蒸即可除去大部分;

4成本优先:三乙胺价格比较低,适合大规模反应。

优先选择DIPEA的情况

1高碱性要求:足够的碱性可以与质子酸形成稳定的盐;

2有活泼底物:底物中有酰氯、卤代烃等活泼底物,使用DIPEA可以避免亲核副产物产生;

3金属催化偶联反应:DIPEA的空间位阻可以减少与底物的竞争性亲核进攻;亦可以避免与金属中心配位;

4产物难溶于有机溶剂:DIPEA盐酸盐在有机溶剂中溶解性较好,可以通过过滤分离产物与DIPEA盐酸盐;

5非极性溶剂体系:DIPEADCM或甲苯中溶解性更好,适用于无水条件;

6多肽合成:大位阻减少氨基酸消旋;

7高温反应:DIPEA沸点较高,在高温条件下,能够避免挥发导致的碱浓度波动。


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