DMAP催化上Boc机理

4-二甲氨基吡啶是近年来广泛用于化学合成的新型高效催化剂，其结构上供电子的二甲氨基与母环（吡啶环）的共振，能强烈激活环上的氮原子进行亲核取代，显著地催化高位阻，低反应性的醇和胺的酰化（磷酰化，磺酰化，碳酰化）反应，其活性约为吡啶的104～6倍。

加三乙胺，和催化量的DMAP或吡啶，反应机理类似羟基酰化。

4-二甲氨基吡啶是一个新型高效的酰化反应催化剂，可用于醇和酚的酰化成酯，胺的酰胺化，烯醇负离子的O-酰基化，异氰酸酯与羧酸反应生成酰胺，Baylis-Hillman反应、Steglich酯化反应、Staudinger合成、山口酯化反应、硅氢化反应，和醇的三苯甲基化成醚等多种反应。用于萜、甾体、糖及核苷等的合成，在有机合成、药物、农药、香料、染料、颜料合成和高分子领域有很多应用。

DMAP参与的反应有催化剂用量少，产率高，反应条件温和，容易控制，反应时间短，以及适用的溶剂范围广等优点。DMAP对于空阻大、活性低醇类的酯化反应的催化作用尤其显著，能使一般条件下难以完成的反应顺利进行，产率一般较高。[3]

手性的DMAP类似物用于二级醇和Evans酰胺手性助剂等外消旋体的动力学拆分。[4][5][6] DMAP与溴化氰、高氯酸银在乙腈中反应，可以得到稳定的1-氰基-4-二甲氨基吡啶高氯酸盐，后者可以和含巯基的蛋白质／氨基酸如半胱氨酸，生成2-亚氨基-4-羧基噻唑啉啶。[7]

主条目：Steglich酯化反应

以对乙酸酐对醇的酰化的催化作用为例，说明DMAP的催化机理（下图）。首先，DMAP的吡啶氮原子进攻乙酸酐亲电的羰基碳，形成1-乙酰基-4-二甲氨基吡啶盐，其中乙酰基二甲氨基吡啶盐正离子与乙酸根离子形成一个不紧密的离子对。醇的氧原子亲核进攻与吡啶相连的乙酰基碳原子，而后第一步产生的乙酸根离子立即夺取醇的氢，然后氧负把吡啶挤出去，产生酯，同时重新生成DMAP催化剂，进行下一个循环。DMAP的催化效果比类似的吡啶要强很多的原因，主要有以下几点：

1.DMAP中的二甲氨基有给电子效应，强烈地增加了吡啶环上的电子密度，使吡啶环氮原子的碱性和亲核性增强。

2.第一步形成的1-乙酰基-4-二甲氨基吡啶盐分子中心电荷分散，形成一个连接不紧密的离子对，酸碱催化下有利于亲核试剂向活化的酰基进行进攻。

3.1-乙酰基-4-二甲氨基吡啶盐正离子由于取代基的缘故，可以因共振效应而得到稳定。

对于pKa较小的底物如酚类，可能还有另一种机理，也就是DMAP先将酚羟基去质子化，然后是生成的酚负离子去进攻乙酸酐，氧负再把乙酸根离子挤出去，生成酯，同时生成的乙酸根把DMAP-H去质子化，DMAP去进攻另一个酚，再生酚负离子。[8]