哌啶-4-甲酰胺的合成与应用

哌啶-4-甲酰胺，英文名为Hexahydroisonicotinamide，是一个常见的有机合成中间体，其分子式为C6H12N2O，CAS 号为39546-32-2，分子量为128.17，熔点为145度到148度，密度为1.1，常温常压下外观为白色至淡黄色结晶粉末。哌啶-4-甲酰胺可溶于二甲基亚砜，N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂，在甲醇中溶解性较差。

合成方法

针对哌啶-4-甲酰胺的合成，常规的合成方法有1）从4-甲酰胺吡啶（异烟碱）出发，通过吡啶环的彻底氢化得到哌啶-4-甲酰胺，常用的过渡金属催化剂有钴，铑，钌，钯，镍等等。和其他的氢化反应一样，反应效果普遍很好，产率很高，一般都不需要柱层析分离纯化。但是有趣的是，也有报道在钯存在的情况下，哌啶-4-甲酰胺也可以通过脱氢过程逆向得到异烟碱。[1]

用途

哌啶-4-甲酰胺作为一个常见的有机合成中间体，主要用途是作为分子骨架参与生物活性分子或者药物分子的合成中。值得说明的是，环己胺结构中的氮原子可以转化为氮卤化合物，可以将原本亲核性的氮原子转化为亲电的氮基团，实现氮原子的极性翻转。得到的氮氯化合物可以和有机金属试剂进行偶联反应得到各种胺类化合物。此外，酰胺基团可以通过脱水作用得到氰基，或者彻底还原得到相应的胺类化合物。[2]

环境危害

值得说明的是，哌啶-4-甲酰胺作为一种有机物，对水环境是有少许危害的，不能让未稀释或者大量产品接触地下水，水道或者污水系统。

保存方法

密封放入紧密的贮藏器内，储存在阴凉，干燥的地方。目前资料显示该化合物化学性质稳定，不易变质，避免氧化物接触，关于其特殊反应性也未有报道，常规情况下不会分解，没有危险反应。

参考文献

[1] Murugesan K, Chandrashekhar V G, Kreyenschulte C, et al. A General Catalyst Based on Cobalt Core–Shell Nanoparticles for the Hydrogenation of N‐Heteroarenes Including Pyridines[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2020, 59(40): 17408-17412.

[2] Barker T J, Jarvo E R. Umpolung amination: nickel-catalyzed coupling reactions of N, N-dialkyl-N-chloroamines with diorganozinc reagents[J]. Journal of the American Chemical Society, 2009, 131(43): 15598-15599.