リチウムジイソプロピルアミド

リチウムジイソプロピルアミド（LDA）

リチウムジイソプロピルアミド（LDA）は、その化学的特性から強力な塩基として知られています。化学式は LiN(CH(CH₃)₂)₂ で、特にプロトンの引き抜きに広く利用されています。LDAの特徴の一つは、イソプロピル基の存在により求核性が低くなる点です。しかし、この低い求核性がLDAの塩基としての特性を強化します。

LDAの調製方法

LDAを用いる際は、通常テトラヒドロフラン（THF）溶液中で、ジイソプロピルアミンに対して1モル当量のn-ブチルリチウムを加えます。この際、ドライアイス/アセトン浴（またはドライアイス/メタノール浴を使用し、反応を−78℃で行うことが一般的です。その後、15分の加熱を行い、この過程でLDA溶液が調製されます。なお、市販のLDA溶液も存在しますが、実験室でその都度調製する方が費用的に有利です。

合成反応

LDAの合成反応は以下の通りです：

```
HN(CH(CH₃)₂)₂ + nC₄H₉Li → LiN(CH(CH₃)₂)₂ + nC₄H₁₀
```

LDAの反応性

LDAの反応性について考慮すると、n-ブチルリチウムは強い求核剤であるため、ケトンとの反応ではプロトンの引き抜きよりも求核攻撃が優先されます。対照的に、LDAはその立体的な特性から求核性が低いため、プロトン引き抜きにおいて塩基として機能します。LDAの共役酸のpKaは約34で、アルコールやカルボニル化合物などほとんどの酸性プロトンを引き抜けます。また、特定の条件下では求核剤としても機能し、タングステンヘキサカルボニルとの反応においてジイソプロピルアミノカルビンの合成に使われます。

速度論的および熱力学的考察

LDAの塩基特性は、反応が速度論的または熱力学的にどちらに支配されるかによって評価されます。LDAのように立体障害の大きい強塩基は反応の際、最もアクセスしやすい位置にあるプロトンを引き抜く傾向があります。例えば、LDAを使用してフェニルアセトンと反応させた場合、速度論的に安定なエノラートが生成されます。この反応では、フェニル基のない側のメチル基が優先的に脱プロトン化されます。

一方で、弱い塩基が使われる場合、反応は熱力学的安定性が優先され、ベンジル位からのプロトン引き抜きが起こることが一般的です。弱い塩基や少量の強塩基を使用した場合も同様で、実際の反応過程では、一時的に速度論的に安定なエノラートが生成された後に、熱力学的に安定な中間体を経由することが多いです。

構造

LDAはその結晶構造についても多くの研究がなされています。固体状態ではポリマー構造を形成し、一方でTHF溶液中では二量体を形成することが知られています。

まとめ

リチウムジイソプロピルアミド（LDA）は、化学合成において非常に重要な役割を果たす塩基であり、その特異な性質はさまざまな化学反応において活用されています。

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