1-CBZ-4-哌啶甲酸甲酯的制备

背景及概述

吡啶类化合物是目前杂环化合物中开发应用范围最广的品种之一，作为一种重要的精细化工原料，其衍生物主要有烷基吡啶、卤代吡啶、氨基吡啶等。1-Cbz-4-哌啶甲酸甲酯英文名称：1-Benzyl 4-methyl piperidine-1,4-dicarboxylate，中文别名：(1-N-Cbz-哌啶-4-基氧基)乙酸，CAS号：138163-07-2，分子式：C15H19NO4，分子量：277.316。

制备

以4-哌啶甲酸甲酯为原料与氯甲酸苄酯反应，得到1-CBZ-4-哌啶甲酸甲酯。本方法所使用的原料，试剂价廉易得，成本低，操作简便，得到的产物纯度高，有利于工业生产的工艺条件[1]。1-CBZ-4-哌啶甲酸甲酯的合成反应式如下图：

图1 1-CBZ-4-哌啶甲酸甲酯的合成反应式

实验操作：

方法一、

取洁净烧杯，加入180 mL四氢呋喃溶液，称取备氯甲酸苄酯溶于四氢呋喃，溶解后将溶液缓慢加入到冰水浴条件下的4-哌啶甲酸甲酯四氢呋喃中（已装入洁净的三口反应瓶），立即有固体析出，加完后在 35 ℃ 继续搅拌4小时，薄层色谱检测［V(正丁醇)∶V(甲酸)∶V(水) =8∶3∶2］确定反应终点。等反应完成，反应液冷却后，再向反应中加400 mL 冰水，之后用 20 mL 蒸馏水稀释并搅拌 30min。再加入 20 mL 饱和食盐水，用 4 ×80 mL 乙酸乙酯萃取，合并有机相。无水硫酸钠干燥过夜，有机层浓缩。浓缩物用无水丙酮重结晶，得到1-CBZ-4-哌啶甲酸甲酯。

方法二、

在 250 mL 三口瓶中依次加入1-Cbz-4-哌啶甲酸 4. 9 g( 0. 04 mol)，无水甲醇 40 mL，相应量的浓硫酸，相转移催化剂；分别装好搅拌器，蒸馏装置。 搅拌下加热，逐渐升温，蒸出乙醇至要求的液温，停止加热，自然降温，约 50°C时倒出，室温下反应物为白色固体。 用饱和碳酸钠水溶液中和产物至 pH约为 7(如体积过大可加入部分固体碳酸钠)，以 20 mL氯仿萃取，合并有机层转至减压蒸馏瓶，先常压回收氯仿再减压蒸馏1-CBZ-4-哌啶甲酸甲酯。

参考文献

[1] Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, , vol. 19, # 8 p. 2354 - 2359