(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪是一种哌嗪衍生物，常温常压下为白色至类白色固体粉末，具有显著的碱性可与常见的酸性物质等发生酸碱中和反应，它不溶于水但是可溶于二氯甲烷。(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪在医药生产领域中主要用作药物分子卡德沙星等氟喹诺酮类药物的基础合成原料，在医药生产领域中有重要的应用。
结构特性
(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪结构中的Boc单元可在适当的酸性条件下发生脱保护反应得到相应的手性甲基哌嗪衍生物。(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪结构中哌嗪单元上面的氮原子具有显著的亲核性，它可在碱性条件下对多种缺电子的芳烃卤代物等进行芳香亲核取代反应。(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪也可在金属钯催化的作用下和芳基溴代物等进行交叉偶联反应。
交叉偶联反应
图1 (S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪的交叉偶联反应
将4-溴苯腈（188毫克，1.03毫摩尔）、叔丁醇钠（192毫克，2.00毫摩尔）、三（二苄基丙酮）二钯（92毫克，0.10毫摩尔）和BINAP（125毫克，0.20毫摩尔）加入到溶解于新鲜蒸馏甲苯（4毫升）中的(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪（300毫克，1.50毫摩尔）的搅拌溶液中。用N2吹扫生成的反应混合物，然后将反应混合物在80°C下搅拌12小时。将反应混合物冷却至室温，然后往上述反应混合物中缓慢地加水（8ml）使反应淬灭。然后用乙酸乙酯萃取反应混合物三次（5 mL × 3）。在无水硫酸钠上干燥合并的有机层，过滤混合物以除去干燥剂并将所得的滤液在减压下浓缩。粗产物经硅胶柱层析（PE/EA, 10:1 v/v）纯化得到目标产物分子。[1]
芳香亲核取代反应
图2 (S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪的芳香亲核取代反应
将2-氯-6-（三氟甲基）苯并噻唑（2.45 mmol）、(S)-1-N-Boc-2-甲基哌嗪（2.94 mmol）、碳酸钾（1.02 g, 7.35 mmol）和无水N,N-二甲基甲酰胺 （5 mL）的混合物在100℃下搅拌反应大约18小时。反应结束后向上述反应混合物中加水，然后用乙酸乙酯萃取反应混合物，然后用盐水洗净提取物。在无水Na2SO4上干燥混合物，然后在减压下浓缩混合物。所得的剩余物通过使用硅胶柱层析法纯化得到目标产物。[2]
参考文献
[1] Zhang, Wenqiang; et al, Discovery of (2S)-N-(6-cyano-5-(trifluoromethyl)pyridin-3-yl)-3-(6-(4-cyanophenyl)-3,6-diazabicyclo[3.1.1]heptan-3-yl)-2-hydroxy-2-methylpropanamide as a Highly Potent and Selective Topical Androgen Receptor Antagonist for Androgenetic Alopecia Treatment, Journal of Medicinal Chemistry (2024), 67(1), 322-348.
[2] Kato, Terukazu ; et al, Discovery and structure-activity relationship study of 2-piperazinyl-benzothiazole derivatives as potent and selective PPARδ agonists, Bioorganic & Medicinal Chemistry (2023), 82, 117215.