简介
(S)-3-羟基-1-苄基吡咯烷是一种重要的手性吡咯烷类化合物，常温下多为无色至淡黄色油状液体。该化合物可溶于甲苯、二氯甲烷等常见有机溶剂，在有机合成反应中展现出良好的反应活性。其主要用途是作为关键手性中间体，制备对应的甲磺酸酯衍生物。
(S)-3-羟基-1-苄基吡咯烷的性状
合成
方法一：在氮气气流下，向内容物体积为200 ml的玻璃反应瓶中加入14.9 g（69.2 mmol，98.6%ee）合成例3中获得的（3S）-N-苄基-3-羟基吡咯烷-2,5-二酮、95%硼氢化钠6.9 g（172.6 mmol）、1,2-二甲氧基乙烷105 ml，搅拌在一起，在冰冷却下分几步搅拌7.7 g（57.6 mmol）粉末状氯化铝，使其在60°C下反应3小时。在冰冷却下向该反应混合物中加入20ml甲醇，减压蒸馏出溶剂，在室温下加入80ml 6N盐酸，在80°C下搅拌0.5小时，用甲苯进行液体分离，用苛性钠洗涤水相，称其为pH13，用氯仿萃取。减压蒸馏出溶剂，干燥，得到12g（98%收率）液体。所得液体经1H-NMR确认为标题化合物(S)-3-羟基-1-苄基吡咯烷，化学纯度为99%，光学纯度为98.4%[1]。
方法二：将一个装有搅拌棒的烘干两德拉姆小瓶放入手套箱中。向该小瓶中加入反应物（0.2 mmol，1当量）和N-（甲氧基甲基）-N-（三甲基甲硅烷基甲基）苄胺（142 mg，0.6 mmol，3当量），然后加入DCM（2 mL）。从手套箱中取出溶液。加入三氟乙酸（1.54µL，0.02 mmol，0.1当量），在室温下再搅拌反应5小时。减压浓缩溶液。在0°C下加入THF（1 mL）和NaOH溶液（3 M，1 mL），然后加入H2O2（0.5 mL，35 wt%的水溶液）。让反应物温热至室温，搅拌1小时。将混合物加热至0°C，小心地用饱和硫代硫酸钠溶液（2mL）淬灭。用乙酸乙酯萃取反应物3次，真空浓缩粗产物得到标题化合物(S)-3-羟基-1-苄基吡咯烷[2]。
用途
(S)-3-羟基-1-苄基吡咯烷主要用于与甲磺酰氯发生磺酰化反应，制备其甲磺酸酯类中间体，作为有机合成中的重要手性原料。例如：将甲磺酰氯（15 mL，0.19 mol）加入到含有(S)-3-羟基-1-苄基吡咯烷（24.5 g，0.14 mol）和三乙胺（80 mL，0.57 mol）的甲苯（300 mL）冷却（0°C）溶液中。将所得混合物在0°C下搅拌15分钟，并在搅拌下温热至室温2小时。用5%碳酸氢钠水溶液（250 mL）淬灭混合物。将有机层用5%碳酸氢钠水溶液（2 x 250 mL）洗涤，用水（I x 250 mL）洗涤，用硫酸镁干燥，减压浓缩，得到橙色油状N（35.1 g，99%）[3]。
参考文献
[1] Method for preparation of optically active N-substituted-3-hydroxypyrrolidines Assignee: Mitsubishi Chemical Corp. Inventors: Takehara, Jun; et al, Japan.
[2] Stereocontrolled Pericyclic and Radical Cycloaddition Reactions of Readily Accessible Chiral Alkenyl Diazaborolidines By: Zhang, Mingkai; et al. Angewandte Chemie, International Edition (2022), 61(30), e202205454.
[3] Preparation of 8-methoxy-9H-isothiazolo[5,4-B]quinoline-3,4-diones and related compounds as anti-infective agents Assignee: Achillion Pharmaceuticals, Inc. Inventors: Bradbury, Barton James; et al. World Intellectual Property Organization.