(S)-N-BOC-吡咯烷酮-5-羧酸叔丁酯的制备

背景及概述

近年来，化学家和药理学家对含有L-焦谷氨酸的化合物有着越来越浓厚的兴趣。这主要是由于L-焦谷氨酸具有细胞毒性、抗肿瘤及抗炎症等生理活性。因此，有可能在癌症治疗上得到临床应用。N-取代吡咯烷酮是一种极性非质子传递溶剂，具有高沸点、强极性、低粘度、强溶解能力、无腐蚀、毒性小、化学及热稳定性好等优点，主要用于芳烃萃取，乙炔、烯烃、二烯烃的纯化分离，聚合物溶剂以及聚合反应溶剂等领域。焦谷氨酸是一种罕见的和很少研究的氨基酸衍生物，是谷氨酸或谷氨酰胺的游离氨基环化形成内酰胺。它是谷胱甘肽循环中的代谢物，被5-羟脯氨酸酶转化为谷氨酸。焦谷氨酸存在于包括细菌视紫红质在内的许多蛋白质中。(S)-N-叔丁氧羰基-2-吡咯烷酮-5-甲酸叔丁酯英文名称：ditert-butyl(2S)-5-oxopyrrolidine-1,2-dicarboxylate，中文别名：N-叔丁氧羰基-L-焦谷氨酸叔丁酯，CAS号：91229-91-3，分子式：C14H23NO5，分子量：285.336，密度：1.102，沸点：396.9ºCat760mmHg。

制备

以L-焦谷氨酸为起始物料经碱性条件下与二碳酸二叔丁酯反应制备(S)-N-BOC-吡咯烷酮-5-羧酸叔丁酯[1]。反应过程中会产生L-焦谷氨酸叔丁酯杂质，需控制反应条件。(S)-N-BOC-吡咯烷酮-5-羧酸叔丁酯合成反应式如下图：

图1 (S)-N-BOC-吡咯烷酮-5-羧酸叔丁酯合成反应式

取洁净的三口反应瓶，启动搅拌装置，加入L-焦谷氨酸、甲醇、二氯甲烷溶液，向L-焦谷氨酸的甲醇-二氯甲烷溶液中加入三乙胺，滴加二碳酸二叔丁酯的二氯甲烷溶液，滴毕，体系升温至50℃，开启冷却回流装置。反应15小时，薄层色谱检测反应进度。待反应结束时，去掉油浴，减压蒸除溶剂，浓缩物经硅胶柱层析[洗脱剂：V（乙酸乙酯)/V(石油醚)=1/10]纯化得化合物(S)-N-BOC-吡咯烷酮-5-羧酸叔丁酯。

参考文献

[1] Tetrahedron,,vol.69,#33p.6821-6825