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498-94-2 / 4-哌啶甲酸的制备和应用

背景及概述[1]

4-哌啶甲酸是一种有机中间体,可由4-吡啶甲酸还原制备得到。有文献报道4-哌啶甲酸可用于制备4-哌啶乙酸甲酯,4-哌啶乙酸甲酯是一种重要的哌啶类衍生物药物中间体,主要应用于合成多种神经性疾病的药物,例如惊厥、抗癫痫、镇静等。

制备[1]

4-哌啶甲酸的制备和应用

(1)将氯化钯溶于去离子水中制得氯化钯溶液;然后加入酒石酸继续搅拌均匀,制得混合溶液;向混合溶液中加入乙二醇,升温至60-80℃,搅拌混合1-2h,制得胶体;

(2)将四氯化钛和辛醚混合,然后加入十六胺搅拌均匀,加入到三口烧瓶中,升温至150-200℃,惰性气体气氛下搅拌反应20-40min,然后滴加二硫化碳,继续搅拌反应1-2h,反应结束后冷却至室温,制得反应液;

(3)将步骤(2)制得的反应液滴加到步骤(1)制得的胶体中,滴加完毕后,然后滴加氨水搅拌沉淀10-30min,过滤,制得的沉淀采用去离子水洗涤,干燥,制得催化剂;

(4)以4-吡啶甲酸为原料,以水为反应溶剂,加入到反应釜内,然后加入上述制得的催化剂,混合均匀后预先通入氮气5min,然后通入氢气,升温至80-95℃,反应1-3h,反应结束后冷却至室温,去除催化剂和水分,向液体中加入甲醇结晶,离心,制得4-哌啶甲酸。

应用[2]

用4-哌啶甲酸制备4-哌啶乙酸甲酯的方法如下:

(1)将4-哌啶甲酸溶于去离子水中,然后加入氢氧化钾和乙醇,搅拌至固体溶解,制得反应液;并将反应液转移至三口烧瓶内,加入(Boc)2O的乙醇溶液,滴加完毕后搅拌反应,反应结束后,冷却结晶,沉淀采用石油醚洗涤后干燥,制得N-Boc-4-哌啶甲酸;

(2)以N-Boc-4-哌啶甲酸为反应原料,以四氢呋喃为溶剂,在硼氢化钠的还原下,在-5~0℃下,加入有机碘,反应3-5h,反应结束后,常温下滴加去离子水,边滴加边搅拌,滴加完毕后过滤,滤液静置分层,有机相除去溶剂制得的固体加入到水相中搅拌混合,采用乙酸乙酯萃取,有机相采用无水硫酸铜干燥,蒸发除去乙酸乙酯,制得产物N-Boc-4-哌啶甲醇;

(3)以二氯甲烷为反应介质,N-Boc-4-哌啶甲醇和对甲苯磺酰氯在三乙胺的催化下反应,制得白色固体,溶于二甲亚砜中,在四丁基溴化铵的作用下与氰化钠在80-100℃下反应,反应结束加入乙醇溶液,并滴加氢氧化钠,继续搅拌30min,制得N-Boc-4-哌啶乙酸;

(4)以乙醇为反应介质,N-Boc-4-哌啶乙酸和二氯亚砜反应,制得4-哌啶乙酸甲酯盐酸盐,将其溶于去离子水中加入碳酸钾,搅拌10-20h,采用二氯甲烷萃取,有机相采用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,制得目标产物4-哌啶乙酸甲酯。

主要参考资料

[1] [中国发明] CN201810625680.4 4-哌啶乙酸甲酯的高效合成方法