背景及概述
(S)-3-哌啶甲酸乙酯是一种重要的医药、农药中间体,尤其在镇定类药物、抗心率失常类药物中大量使用,在处于临床研究阶段的神经肽受体抑制剂、整合素抑制剂等药物中也有应用。还应用于手性催化剂、手性拆分等。
制备
(S)-3-哌啶甲酸乙酯的合成方法较多,其中最简单方法是烟酸乙酯的催化还原,制备3-哌啶甲酸乙酯,后经手性拆分制得目标化合物。本文以钯碳为催化剂,甲酸铵为氢给予体可以在比较温和的条件下将吡啶环还原为哌啶环。避免了使用比较危险的氢气,也不需要耐高压的反应设备,反应操作简单,后处理容易,在理论和实际应用中都有一定的价值。(S)-3-哌啶甲酸乙酯的合成反应式如下图:
图1 (S)-3-哌啶甲酸乙酯的合成反应式
实验操作:
烟酸乙酯的制备
烟酸溶于无水乙醇中,冰浴冷却至0℃,保持0-5℃,缓慢滴加氯化亚砜,滴毕,回流反应4小时。回收溶剂至干,残余物溶于10%氢氧化钠水溶液,用氯仿萃取,合并有机相用,分别用水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,抽滤,浓缩滤液得无色粘稠状液体烟酸乙酯。
(S)-3-哌啶甲酸乙酯的制备
烟酸乙酯溶于无水乙醇中,加入甲酸铵和5%钯碳,室温反应18小时,薄层色谱检测反应进度。抽滤回收钯碳,并用少量乙醇洗涤。滤液回收乙醇得浅黄色液体3-哌啶甲酸乙酯,减压蒸馏,收集馏份得无色液体(S)-3-哌啶甲酸乙酯。
结论
以烟酸为起始原料,经酯化和氢化还原反应、手性拆分,制得药物中间体(S)-3-哌啶甲酸乙酯。反应结束后用碱液洗涤除去少量未反应的烟酸,以较高的收率得到产物,含量达98.1%,无需精制可直接用于下步反应。以钯碳为催化剂、甲酸铵为氢给予体的非均相催化转移氢化反应。具有操作简单,条件温和,易于工业化生产等特点。
参考文献
Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas, , vol. 70, p. 899,913