N-乙氧羰基-4-哌啶酮的合成

简介

哌啶衍生物是一类非常重要的氮杂环有机中间体，在医药、农药、精细化工等领域应用广泛。其中N-乙氧羰基-4-哌啶酮作为医药中间体在医药领域具有重要的研究价值。近年来国内一些化学工作者对N-乙氧羰基-4-哌啶酮的合成进行了研究，用双酯为原料合成了N-乙氧羰基-4-哌啶酮及其一系列衍生物[1]。

合成

图1 N-乙氧羰基-4-哌啶酮的合成路线

方法一：将哌啶-4-酮盐酸盐（2.0 g，14.7 mmol）在0℃冷却的DCM（60 mL）中的溶液中，加入三乙胺（5.15毫升，36.75毫摩尔）和氯甲酸乙酯（1.59毫升，16.6毫摩尔）。将反应混合物在室温下搅拌2小时，然后用水稀释。将两层分离，用无水硫酸钠干燥有机层，并在减压下除去挥发物，得到N-乙氧羰基-4-哌啶酮（3.14克）。收率：98%。1H-NMR（CDCl3）：δ4.22（q，2H），3.79（t，J=6.0 Hz，2H；质量（m/z）：172.1（m+H）+。合成路线如图1所示[2]。

方法二：将NaOH（1.55g，0.04mol）在水（10mL）中的溶液和乙醚（25mL）在0℃下加入4-哌啶酮一水合物盐酸盐（5.19g，0.03mol）在水中（30mL）的溶液中，在5分钟内滴加氯甲酸乙酯（1.61mL，0.02mol）。在0℃下，在10分钟内同时加入额外量的氢氧化钠（1.41g，0.04mol）的水溶液（5mL）和氯甲酸乙酯（1.61mL，0.02mol）。在0℃下再过30分钟后，分离有机层，并用乙醚（3 x 10 mL）萃取水层。将合并的有机提取物干燥（MgSO4），真空浓缩并通过快速柱色谱法纯化，使用汽油/乙醚（1∶1）作为洗脱剂，得到标题化合物N-乙氧羰基-4-哌啶酮（3.38g，58%），为稻草色油状物。合成路线如图1所示。

图2 N-乙氧羰基-4-哌啶酮的合成路线

在0°C下，将氯甲酸乙酯（7 g）逐滴加入1-苄基-4-哌啶酮（10 g）在苯（60 mL）中的搅拌溶液中。将混合物加热至室温并搅拌过夜。将溶液过滤以除去不溶性固体。将滤液浓缩并通过柱色谱法纯化。柱首先用石油醚洗脱以除去苯，然后用石油醚/5-碘-2-哌嗪-1-基嘧啶（9:2）洗脱以除去苄基氯，最后用乙醚洗脱以获得7g化合物N-乙氧羰基-4-哌啶酮，产率7g。合成路线如图2所示。

参考文献

[1]孙晓爱. N-乙氧羰基-4-哌啶酮的合成[D].天津大学,2008.

[2]Zhao, Cunxiang; et al. Preparation of aryl sulfonamide and sulfonyl compounds as modulators of PPAR and methods of treating metabolic disorders. United States, US20050234046 A1 2005-10-20.