4-甲酰基-N-CBZ 哌啶的合成与应用转化

2022/12/28 9:15:18

4-甲酰基-N-CBZ 哌啶,英文名为4-Formylpiperidine,常温常压下为液体。4-甲酰基-N-CBZ 哌啶属于哌啶类衍生物,可作为有机合成,生物化学合成中间体,可用于药物分子以及生物活性分子的衍生化。

溶解性

4-甲酰基-N-CBZ 哌啶能溶解于强极性的有机溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺等,但是不溶于水。

合成方法

4-甲酰基-N-CBZ 哌啶的合成路线

图1 4-甲酰基-N-CBZ 哌啶的合成路线

将草酰氯(59.1毫升,674毫摩尔)溶于二氯甲烷(500毫升)并冷却至-78℃,往其中加入二甲亚砜(68.3毫升,963毫摩尔),并将混合物搅拌15分钟,加入溶于二氯甲烷(500毫升)的4-羟甲基哌啶-1-羧酸苄酯(2)(120克,481毫摩尔)。让该混合物升温至-55℃,搅拌反应15分钟后混合物再次冷却到-78℃,加入在二氯甲烷(250毫升)中的三乙胺(205毫升,1443毫摩尔)。让悬浮液升至室温,然后用冰醋酸(100毫升)淬灭,溶液用水洗涤,水相用二氯甲烷(2×200毫升)萃取,合并的有机层用盐水洗涤,然后在硫酸钠上干燥,过滤除去干燥剂并浓缩即可得到4-甲酰基哌啶-1-羧酸苄酯(119克,100%)。[1]

应用转化

4-甲酰基-N-CBZ 哌啶的应用转化

图2 4-甲酰基-N-CBZ 哌啶的应用转化

在搅拌的情况下,将氯化钛(IV)(0.11毫升,1.00毫摩尔)在二氯甲烷(1.5毫升)中的溶液加入4-甲酰基-N-Cbz-哌啶(5.00克,20.22毫摩尔)在甲醇(40毫升)中的溶液里,在氮气下冷却至0℃,时间为1分钟,然后将所得溶液在0℃下继续搅拌15分钟,加入三乙胺(0.41毫升,3.01毫摩尔)并在0℃下进一步搅拌该溶液1小时,将反应混合物恢复至室温搅拌反应3天,然后将所得混合物蒸发至干。将残余物溶于DCM(20毫升),然后将悬浮液通过二氧化硅过滤,用乙酸乙酯:庚烷(1:1)洗脱。得到的缩醛化合物溶于EtOH(50毫升),然后往其中加入10%活性炭氢氧化钯(0.7克,0.50毫摩尔),混合体系在氢气(5巴)下搅拌悬浮液18小时,反应结束后通过celite过滤并蒸发,得到产品。[2]

储存条件

4-甲酰基-N-CBZ 哌啶化学性质较为稳定,正常情况下不会分解,4-甲酰基-N-CBZ 哌啶分子结构含有醛基,在空气中长时间放置溶液被氧化成相应的羧酸,因此4-甲酰基-N-CBZ 哌啶需要避开氧化剂密封保存在低温(-20度)且干燥的环境中。

参考文献

[1] Peters, Dan et al PCT Int. Appl., 2007093603, 23 Aug 2007

[2] Hayhow, Thomas G. et al Chemistry - A European Journal, 26(70), 16818-16823; 2020

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