4-溴哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成与应用

简述

4-溴哌啶-1-甲酸叔丁酯又名1-BOC-4-溴哌啶，N-BOC-4-溴哌啶等，是一种分子式为C₁₀H₁₈BrNO₂，分子量为264.16的化合物。实验测定，其熔点为42 °C，闪点为110 °C，故其常温下可以稳定存在，性状一般为白色至淡黄色晶体粉末，可溶于乙醇、二甲基甲酰胺等常见有机溶剂。叔丁氧羰基(Boc)作为氨基的重要保护基团在有机合成中应用广泛，含哌啶环化合物则大多具有重要的生理活性，在医药，生化和临床上具有广阔的应用前景。这些研究结果都表明对4-溴哌啶-1-甲酸叔丁酯进行相应研究具有重要意义^[1-2]。

合成方法

文献报道，以N-Boc-4-哌啶酮与氢气发生反应，生成N-Boc-4-羟基哌啶；N-Boc-4-羟基哌啶中的羟基被碘取代生成N-Boc-4-碘哌啶。正如N-Boc-4-碘哌啶可以通过上述步骤制备，4-溴哌啶-1-甲酸叔丁酯可以N-Boc-4-哌啶酮为起始原料经还原，溴取代的反应过程制备得到。该工艺可操作性好，目标产物收率较高且稳定，第一步的反应溶剂优选甲醇溶液，催化剂选择钯碳，加氢温度50～60℃，压力为0.1～0.5mpa^[3]。

应用

4-溴哌啶-1-甲酸叔丁酯可以通过溴原子发生取代等反应用于合成其他有机物，还可基于其‌电子结构‌和‌化学行为‌用于形成配位键进而用于金属配位研究。此外，药物化学领域还公开了一种化学酶法制备CDK4/6抑制剂关键中间体的方法。该方法首先采用5-溴-2-硝基吡啶与叔丁基氯化镁经卤素/镁交换生成格氏试剂，然后与4-溴哌啶-1-甲酸叔丁酯加成得到4-(6-硝基吡啶-3-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯，再创新性的使用硝基还原酶(还原型辅酶Ⅰ辅助)将其还原成4-(6-氨基吡啶-3-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯。该方法步骤短，操作简单，反应条件温和，安全性高，不使用重金属催化剂，绿色环保，产品质量好，收率高，成本低^[4]。

参考文献

[1]赵艳,姚金水,戴罡,等.N-Boc保护基脱除的原理与方法简介[J].齐鲁工业大学学报, 2009, 23(2):6-7.DOI:10.3969/j.issn.1004-4280.2009.02.002.

[2]刘良先.具有生物活性哌啶类化合物的不对称合成研究[D].厦门大学,2003.

[3]曹彦,蒙佳坤,周磊.N-Boc-4-碘哌啶的制备方法:CN202310527849.3[P].

[4]李斌,齐英超,赵希伟.一种化学-酶法制备CDK4/6抑制剂关键中间体的方法:CN202011589188.X[P].