1,1-环丙烷二甲酸二甲酯是一种丙二酸酯类化合物，常温常压下为浅黄色液体，具有多样的化学转化活性，它难溶于水但是可与大部分有机溶剂混溶。1,1-环丙烷二甲酸二甲酯可由丙二酸二甲酯在强碱性物质作用下和二溴乙烷通过两次亲核取代反应制备得到，它结构中的三元环丙烷单元是一种常见的药物分子骨架，在医药生产领域中可用于药物分子孟鲁司特钠的制备。
制备方法
1,1-环丙烷二甲酸二甲酯的合成方法有多种，有文献报道它可由1,1-环丙烷二甲酸在碱性条件下和甲基卤代物进行亲核取代反应制备得到。
图1 1,1-环丙烷二甲酸二甲酯的制备方法
取一个2-5 mL的微波反应瓶，加入羧酸（2 mmol）和K2CO3（2.8 g，20 mmol），将反应瓶密封后抽真空并用氮气置换。通过注射器向体系中加入DMF（2 mL）和烷基溴（12 mmol），所得混合物在室温下搅拌反应16小时。随后打开密封，用乙酸乙酯稀释反应混合物，并以10%的LiCl水溶液洗涤。有机相用无水MgSO4干燥，过滤后真空浓缩即可得到目标产物分子1,1-环丙烷二甲酸二甲酯。[1]
开环反应
1,1-环丙烷二甲酸二甲酯结构中的环丙烷单元表现出显著的环张力，具有较强的开环趋向性，它可在适当的金属催化剂作用下和富电子的芳烃物质发生开环烷基化反应。
图2 1,1-环丙烷二甲酸二甲酯的开环反应
在10 mL Schlenk管中加入1,1-环丙烷二甲酸二甲酯（37.74 mg, 0.238 mmol, 1.0当量）、反应物（80.27 mg, 0.476 mmol, 2.0当量）、HFIP（0.12 mL, 0.2 M）和Re2O7（5.78 mg, 0.0119 mmol, 5 mol%），将反应混合物在100 °C油浴中搅拌16小时。加入适量20 μL Et3N淬灭反应，减压浓缩除去溶剂。粗产物通过快速柱层析纯化（5-10%乙酸乙酯/石油醚），得到目标产物。[2]
参考文献
[1] Sephton, Thomas ; et al, Synthesis of Functionalized Pyrrolidinone Scaffolds via Smiles-Truce Cascade, Organic Letters (2023), 25(36), 6736-6740.
[2] Hu, Liqun; et al, An Intermolecular Hydroarylation of Unactivated Arylcyclopropanes via Re2O7/HFIP-Mediated Ring Opening, Organic Letters 2024, 26, 2085-2090.