脫甲基化

脫甲基化

脫甲基化是從有機物中脫去甲基的過程。最常見的是甲基醚的脫甲基化。

基本介紹

  • 中文名:脫甲基化
  • 外文名:demethylation
  • 屬性:反應過程
  • 學科:化學
定義,方法,舉例,機理,方法比較,

定義

脫甲基化是從有機物中脫去甲基的過程。最常見的是甲基醚的脫甲基化。

方法

1、 BBr3/DCM 無水、低溫肯定能脫甲基,這是通法,只時BBr3價高,且開瓶後就容易變壞,初試者往往做不好,而懷疑此法。
2、 三氯化鋁,無水,二氯乙烷,溫度從0度到二氯乙烷回流,一般能掉脫甲基,三氯化鋁1.3-1.5當量。
3 、吡啶鹽酸鹽也可脫甲基,無水,則是溫度要高130-180度,因溫度高需氮氣保護,吡啶鹽酸鹽現做。
4、 最經濟有效的是48%的氫溴酸,5-10倍體積,回流幾小時即可,只是底物要耐酸。
5、BCl3比BBr3的脫甲基能力弱,但具有更強的選擇性,BCl3對鄰位的甲氧基有明顯的專一性,對有空間位阻的甲氧基有優良的反應能力。
6、MgI2對處於羰基鄰位的甲氧基具有明顯的選擇性,經常以MgI2.Et2O複合物的形式使用。當羰基有兩個鄰位甲氧基時,可以選擇性的脫掉空間位阻大的甲基。
7、一般情況下,與羰基(羧基、酮基、醛基、酯基)處於鄰位的苯甲醚結構的有機物,在三氯化鋁的催化下,可發生脫甲基化反應。
8、有文獻提到,三氯化鋁+碘化鉀+乙腈是很好的脫酚甲醚體系。
三氯化鋁一般脫甲氧基都不好脫的,如果甲氧基附近有個羰基等,那室溫下很容易脫掉的,一般都用48%的HBr+ptc,吡啶鹽酸鹽脫甲氧基也行。用三氯化鋁,DCM做溶劑,文獻提到40℃左右反應,N2保護;還有文獻提到,用三氯化鋁和巰基乙硫醇和鹽酸體系。

舉例

三氯化鋁+碘化鉀+乙腈脫酚甲醚體系

機理

一般情況下,與羰基(羧基、酮基、醛基、酯基)處於鄰位的苯甲醚結構的有機物,在三氯化鋁的催化下,可發生脫甲基化反應。這可能是路易斯酸(H+、BBr3、AlCl3、MgI2)與鄰位羰基形成六元絡合物,加快了親核試劑對甲基的進攻。三氯化鋁常和其他物質作用以提高收率和和選擇性,Node等發現使用ALCl3+NaI+MeCN體系,可以發生脫甲基化反應,且可以選擇性的脫掉烷基醚和酚醚混合物中的烷基醚。
TMSI/NaI/MeCN,回流過夜,反應收率較高。三甲基矽與氧原子結合之後,弱酸水溶液攪拌一下就掉了。
無水三氯化鋁和底物絡合,甲基以氯甲烷形式脫出,反應完全後用稀酸破解即得到脫甲基化合物。反應液一般都是比較黑的,稀酸的量加的不夠會有大量鋁鹽溶解不徹底,過濾後好分是因為濾掉了大部分的未溶解的鋁鹽。分層困難是因為的你的稀酸量加的不夠,鋁鹽大量溶解後水層的密度增大,密度與二氯乙烷密度相近後造成大量乳化,分層困難。水層用大量稀酸水稀釋可降低水層密度,有利於分層。

方法比較

脫除甲氧基苯上面的甲基,相比三溴化硼,三甲基碘矽烷更合適。理由如下: 三甲基碘矽烷操作方便、容易工業化、成本低。
三甲基碘矽烷與三溴化硼一樣,在空氣中冒煙,對水分敏感。操作起來好像均不太方便,但實際上,三甲基碘矽烷可以用六甲基二矽烷與碘現做得到,就是把稍微過量(不讓碘殘留)的六甲基二矽烷和碘反應,反應是定量的,無副產,條件溫和。不用分離用它直接處理甲氧基化合物(六甲基二矽烷無不良影響),產率很高,相當多的產率是定量的,一般超過90%,產物分離也非常容易。
三甲基碘矽烷市場價格在250-300元/公斤,三溴化硼價格也不便宜,但三甲基碘矽烷反應後的副產物是碘甲烷,它本身就是個高價值的試劑,回收不難,價格也在280-300元/公斤左右,但三溴化硼反應後是沒有這么高價值副產回收的,這樣算來,用三甲基碘矽烷成本是十分低廉的。
工業上對成本十分敏感,由於可以回收碘甲烷,工業上更樂於採用(相對於三溴化硼來說),三甲基碘矽烷可以現場製備,而六甲基二矽烷幾乎無毒,穩定,碘是很容易操作的固體,投料就變的十分方便,操作的時候幾乎不要嚴格的防護。如果事先製備過量或者想多做一些,在隔絕水分、避光條件下也可以保存一定時間,加入銅粉後幾個月沒有問題。
三甲基碘矽烷反應溫和,常要求加熱回流,反應時間比較長,這點可能不如三溴化硼,但工業上這不是什麼困難。而三溴化硼活性高,控制不當或者反應底物複雜,副反應就顯著增加,而三甲基碘矽烷就好的多,比如脫除脂肪族醚中的甲基。

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