D-吖啶-2-羧酸是一种氮杂环丁烷化合物，常温常压下为白色至类白色固体粉末，具有较高的化学反应活性和热敏感性，它遇到高温和氧化剂容易发生分解变质反应。D-吖啶-2-羧酸在生物化学领域中主要用作医药分子中间体，该物质是一种不可切割的ADC连接物，用于合成抗体-药物结合物(ADC)，在新药开发领域中有较好的应用。
理化性质
D-吖啶-2-羧酸结构中的羧酸单元具有多样的化学转化性质，它可在适当的还原剂作用下发生还原反应相应的醇类衍生物。D-吖啶-2-羧酸中的氮原子具有显著的亲核性，可在碱性条件下对缺电子的芳烃进行芳香亲核取代反应。
图1 D-吖啶-2-羧酸的芳香亲核取代反应
将羟丙基甲基纤维素溶液（装入装有磁性搅拌棒的8 mL微波小瓶中，在反应混合物中加入D-吖啶-2-羧酸（0.5 mmol）、2-氯-5-硝基嘧啶（0.5 mmol）和KOH （0.5 mmol， 1.0当量）。将反应混合物在室温下搅拌20分钟，反应完成后向反应混合物中加入DCM （3ml），将反应混合物大力搅拌5-10分钟。分离出有机层并将其用无水硫酸钠进行干燥处理，将反应混合物在真空下进行浓缩处理，所得的粗产物吸附在二氧化硅上，用柱层析法纯化产物即可得到目标产物分子。[1]
制备方法
图2 D-吖啶-2-羧酸的制备方法
在一个干燥的反应烧瓶中将D-吖啶-2-羧酸甲酯的前体物质溶解于水中，然后往上述反应混合物中缓慢地加入盐酸和催化剂氢氧化钯，将所得的反应混合物在氢气氛围下搅拌反应大约24小时，通过TLC点板监测反应进度，反应结束后将反应混合物通过使用二氯甲烷和水进行萃取，分离出有机层并将在真空下进行浓缩。所得的剩余物即为目标产物分子D-吖啶-2-羧酸。[2]
参考文献
[1] Nucleophilic aromatic substitution reactions under aqueous, mild conditions using polymeric additive HPMC, Borlinghaus, Niginia; et al, Green Chemistry (2021), 23(11), 3955-3962.
[2] Ma, Sang-ho, Preparation of enantiopure 2-acylazetidines and their reactions with chloroformates, Tetrahedron Letters (2007), 48(2), 269-271.