简介
N-Boc-4-哌啶甲酸甲酯是一种重要的有机合成中间体，通常呈现白色粉末或块状固体，具有一定的气味。它在甲醇中溶解性良好，但在水中的溶解性较差。其广泛应用于合成多种药物和生物活性分子。在有机合成过程中，N-Boc-4-哌啶甲酸甲酯常被用作哌啶基团的引入剂，尤其在酮、醛、腈和羧酸酯的C-烷基化反应中表现出色，能够高效地引入哌啶基团，从而合成具有特定功能的有机化合物。
N-Boc-4-哌啶甲酸甲酯的性状
合成
方法一：将哌啶-4-羧酸（1.00g, 4.36mmol, 1eq）和二甲基甲酰胺（20 mL）加入100 mL装有磁性搅拌棒的圆底烧瓶中。加入碳酸钾（662mg, 4.80mmol, 1.1eq），然后加入碘化甲酯（325 μL, 5.23mmol, 1.2 eq）。将反应混合物在室温下搅拌一夜。加水（100ml）。提取乙酸乙酯（30 mL × 3）。用盐水（50毫升）洗净。在酸酐na2so4上干燥。在真空中浓缩。通过闪柱层析（硅胶，2% - 10%乙酸乙酯在己烷中）纯化残留物N-Boc-4-哌啶甲酸甲酯[1]。
方法二：在0℃下加入Et3N (14.4 mL, 103.35 mmol)，然后滴加BOC酸酐（13.3 mL, 62.01 mmol），在室温下搅拌16小时。在反应混合物中加入50 mL的水，分离有机层，用二氯甲烷提取水层。结合有机层用卤水洗涤，硫酸钠干燥，减压浓缩。粗化合物在硅胶（100-200目）上用2%甲醇加氯仿作为洗脱液进行柱层析纯化，得到产物（5g, 99%）为白色固体[2]。
用途
N-Boc-4-哌啶甲酸甲酯是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于酮、醛、腈和羧酸酯的C-烷基化反应中，作为关键反应原料，能够高效地引入哌啶基团，从而合成具有特定功能的有机化合物。例如：在THF中，二异丙胺与n-BuLi在-78℃下反应1小时后，加入N-Boc-4-哌啶甲酸甲酯继续反应1小时，随后加入氯甲酸甲酯并升温至室温搅拌3小时，经饱和NH4Cl淬火、乙酸乙酯萃取、Na2SO4干燥和浓缩后，得到1-叔丁基4,4-二甲基哌啶-1,4,4-三羧酸盐，产率定量[3]。
参考文献
[1] Xing, Qingyu; et al. Regioselective hydroamination of unactivated olefins with diazirines as a diversifiable nitrogen source. ChemRxiv (2024), 1-12.
[2] Preparation of heterocyclic imidazole derivatives as therapeutic inhibitors of glutaminyl cyclase. Assignee: Probiodrug AG. World Intellectual Property Organization.
[3] Preparation of glycine piperidides as smooth muscle myosin or non-muscle myosin modulators. Assignee: Cytokinetics, Inc. United States.