丙炔酸甲酯的合成与应用

基本信息

丙炔酸甲酯，英文名称：Methyl propiolate，CAS号：922-67-8，分子式：C4H4O2，分子量：84.07，EINECS号：213-083-5，熔点：171-173°C，沸点：103-105°C(lit.)，密度：0.945g/mL at 25°C(lit.)，折射率：n20/D1.408(lit.)，闪点：50°F，储存条件:Inert atmosphere，2-8°C，溶解度：可溶于氯仿（少量）、甲醇（少量），比重：0.9450，水溶解性：Not miscible in water，BRN：605462，稳定性：稳定的，高度易燃，与强氧化剂、碱、酸不相容，是透明无色的液体。它可用作尿苷和胸苷的N-3保护试剂，用于 Ph3P促进的1,2,3,5-苯四羧酸酯一锅法四组分合成。

生产方法

于装有搅拌器、回流冷凝器的反应瓶中，加入丙炔酸14g（0.2mol），10%的硫酸甲醇溶液50mL。搅拌下回流反应45h。蒸出部分乙醇。冷后用饱和氯化钠溶液洗涤三次，再用5%的碳酸钠溶剂洗涤至弱碱性，水洗，无水硫酸钠干燥，蒸馏，收集95～104℃的馏分，得丙炔酸甲酯，收率38%。

应用

近几年，丙炔酸甲酯对醛的不对称加成反应已经取得了一些进展，配体的用量从当量发展到了催化量。2004年，Koide小组曾尝试了丙炔酸甲酯对醛的不对称加成。他们参考Carreira建立的方法，使用 Zn(OTf)₂、iPrNEt、(-)-N-甲基麻黄碱体系，但遗憾的是并没有得到预期的加成产物。2006年Pu小组受到Okhlobystin小组工作的启发，在优化BINOLTi(OiPr)₄/Et₂Zn催化体系的过程中发现当向反应体系中加入一定量的六甲基磷酰三胺(HMPA)时，室温下反应就能顺利进行而且获得了很好的选择性。随后他们发现：在不Ti(OPr)₄和路易斯碱的条件下用配体11来催化反应只得到了70%ee。

2006年Trost小组用自己发展的脯氨酸衍生的双金属催化体系(Trost催化剂12)催化丙炔酸甲酯对a,β-不饱和醛的不对称加成反应取得了很好的结果(最高达到97%ee)。因为HMPA具有很强的致癌性，2007年王锐小组用(L)-苯丙氨酸衍生的磺酰胺类配体(13)在乙二醇二甲醚(DME)存下催化丙炔酸甲酯对芳香醛的加成取得了90-94%ee，但对于脂肪醛和a,β-不饱和醛最高仅获得85%ee。后来游劲松小组改用5%N-甲基咪唑(NMI)添加剂用 BINOL/Ti(OiPr)₄/Et₂Zn催化体系得到了较好的结果。2009年刘尚钟小组报道在没有路易斯碱存在的条件下使用吗啉结构的氨基醇(14)也获得了很好的效果。最近，Pu小组23改用由H8-BINOL衍生的手性配体(15)催化丙炔酸甲酯对脂肪醛的反应，同时避免了在反应中加入路易斯碱，反应的对映选择性有非常明显的提高(89-97%ee)。毛金成小组在丙炔酸甲酯对芳香醛的加成反应中选用配体16/Me₂Zn只得到了中等的对映选择性(63-84%ee)。

参考文献

[1]许淘.Bronsted酸不对称催化合成咪唑[1，2-a]四氢吡啶衍生物及丙炔酸甲酯对醛的不对称加成反应研究[D].甘肃:兰州大学,2010. DOI:10.7666/d.Y1703476.