介绍
L-焦谷氨酸乙酯（Ethyl L-pyroglutamate），又称 L - 吡咯烷酮 - 5 - 羧酸乙酯，是一种具有五元内酰胺环状结构的天然手性化合物。以L - 谷氨酸为天然手性源环化生成，具有高立体纯度、稳定五元杂环骨架、多反应活性位点三大特质，它成为不对称有机合成、手性杂环构筑、生物碱全合成及医药中间体研发中的天然手性起始原料。
图一 L-焦谷氨酸乙酯
合成路径
L-焦谷氨酸乙酯主要依托天然氨基酸衍生，工艺简洁、立体选择性高，主流制备方式分为两种：
直接酯化环化法以天然L-焦谷氨酸为原料，在乙醇溶剂中经酸催化直接酯化，一步生成L-焦谷氨酸乙酯。该方法步骤少、成本低，保留完整手性构型，是实验室及工业主流制备工艺。L-谷氨酸环化酯化法以大宗化工原料L-谷氨酸为起始物，经加热脱水环化生成 L - 焦谷氨酸，再通过乙醇酯化得到目标产物。原料易得、放大性强，适合规模化制备高纯度手性砌块。两种制备路径均无需昂贵手性催化剂。
有机合成中的应用
依托环状手性骨架与可修饰官能团，L-焦谷氨酸乙酯成为手性硝酮、杂环化合物、生物碱中间体合成的核心起始原料，在不对称合成中具有极强的通用性。
手性环状硝酮的合成前体
L-焦谷氨酸乙酯是合成 (S)-3,4-二氢 - 2 - 新戊酰氧甲基 - 2H - 吡咯 1 - 氧化物手性硝酮的起始原料。合成路径先经劳森试剂硫代生成硫代内酰胺，再与碘甲烷烷基化、碳酸氢钠处理得到咪唑硫醇盐；经雷尼镍脱硫还原生成不稳定亚胺，最终经三氟甲基二氧杂环丙烷氧化，得到高对映纯手性硝酮。该硝酮可进一步与丁炔二酸二甲酯发生 1,3 - 偶极环加成，构筑手性稠合异噁唑啉环系，为生物活性生物碱合成提供关键中间体。
手性二氢吡咯衍生物
通过还原、保护、重排等连续反应，L-焦谷氨酸乙酯可高效衍生各类五元氮杂环化合物：乙酯基经硼氢化锂还原为羟甲基，获得羟甲基取代硫代内酰胺；羟基经新戊酰氯保护，提升分子稳定性与反应选择性；内酰胺氮原子经 Boc 保护、DIBAL-H 还原生成缩胺醛，再经甲氧基化、硅基保护，最终脱羧重排得到高立体纯度二氢吡咯亚胺。整套合成路线以L-焦谷氨酸乙酯为手性模板，全程无消旋化，产物对映纯度≥95%[1]。
图二 有机合成中的应用
参考文献
[1] Busqué F, de March P, Figueredo M, et al. Efficient synthesis of (S)-3,4-dihydro-2-pivaloyloxymethyl-2H-pyrrole 1-oxide[J]. Tetrahedron: Asymmetry, 2002, 13(4): 437-445.