背景及概述
吡咯羧酸是一类重要的五元氮杂环化合物,作为精细化工产品的重要中间体,在医药、食品、农药、日用化学品等领域有着广泛的用途。1-BOC-吡咯烷-3-甲酸 英文名称:1-Boc-pyrrolidine-3-carboxylic acid,中文别名:1-叔丁氧羰基吡咯烷-3-甲酸,CAS号:59378-75-5,分子式:C10H17NO4,分子量:215.246,外观与性状:灰白色固体,密度:1.201 g/cm3,沸点:337.2ºC at 760 mmHg,熔点:168-170 °C(lit.)。
制备
以吡咯烷-3-甲酸为原料,在Et 3 N/MeOH 条件下与二碳酸二叔丁酯反应进行 Boc 保护,制备目标化合物1-BOC-吡咯烷-3-甲酸[1]。1-BOC-吡咯烷-3-甲酸制备反应式如下图:
图1 1-BOC-吡咯烷-3-甲酸制备反应式
实验操作:
方法一、
带有搅拌装置的三口烧瓶中加入吡咯烷-3-甲酸和由碳酸钠和碳酸氢钠组成的缓冲溶液200 mL,冰浴,滴液漏斗滴加二碳酸二叔丁酯。并于30℃水浴中搅拌反应22 小时。反应物用乙醚(100 mL×2)萃取除去未反应的二碳酸叔丁酯,得到的水相用3mol/L盐酸水溶液调节pH值2-3,后用乙酸乙酯(100 mL×4)萃取,无水硫酸钠干燥,过滤,旋转蒸发仪除去溶剂,得到1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。
方法二、
在 100mL 单口反应瓶中,将吡咯烷-3-甲酸(2. 15 g,10 mmol)溶于 30mL 甲醇,缓慢加入三乙胺(3. 5 mL,25 mmol) 和二碳酸二叔丁酯 (4. 6mL,20mmol)后,加热升温至 40 ℃,搅拌反应 5 小时。减压浓缩除去剩余甲醇,用乙酸乙酯萃取反应液,有机相用蒸馏水洗涤三次,饱和氯化钠水溶液洗涤一次,无水硫酸钠干燥,过滤后浓缩得粗品1-BOC-吡咯烷-3-甲酸,经柱层析纯化得1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。
方法三、
在配备有回流冷凝管和尾气吸收装置的50 mL圆底烧瓶中投入吡咯烷-3-甲酸、15 mL重蒸的四氢呋喃和二碳酸二叔丁酯。置于微波反应仪中,在微波功率为470 W下反应10 min。反应结束.冷至室温,加10 mL水搅拌20 min。加入20 mL饱和食盐水和20 mL乙酸乙酯,萃取,收集有机层,水层用乙酸乙酯(10 mLx2)萃取,合并有机层,无水硫酸镁干燥,过滤,减压蒸除溶剂,浓缩物用二异丙基醚重结晶,得1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。
参考文献
[1] WO2004/20432 A1, ;