环丙乙酸的合成与应用

环丙乙酸，英文名为Cyclopropylacetic acid，为无色液体，能溶于常见的大部分有机溶剂，环丙乙酸是修饰的环丙烷，是有机合成和医用麻醉剂的中间体。

合成方法

图1 环丙乙酸的合成路线

将 KOH (48.3 mmol, 2.71 g) 添加到环丙基乙腈 (12.1 mmol, 980 mg)在EtOH/H2O (1:1, 15 mL) 中的溶液中，将所得反应混合物在 90°C 搅拌 18 小时，用盐酸 (1 mol/L,50 mL) 将反应混合物调节至 pH = 1，用 MTBE (2×20 mL) 萃取溶液，干燥合并的有机层(MgSO4)，过滤并蒸发溶剂。[1]

图2 环丙乙酸的合成路线

在-78 °C在氮气下将 nBuLi (2.4 mL, 6.0 mmol) 逐滴添加到炔烃 (331 mg) 在 THF (15 mL) 中的溶液中，在-78 °C 下搅拌反应混合物 1 小时，将 4,4,5,5-四甲基-2-(1-甲基乙氧基)-1,3,2-二氧硼烷 (1.12 g, 6.0 mmol) 的 THF 溶液 (0.4 M, 15 mL) 添加到混合物中，在-78 °C 下搅拌混合物 2 小时，用二恶烷中的 4.0 M HCl (1.875 mL, 7.5 mmol, 1.5 当量) 淬灭反应混合物，将混合物升温至室温并额外搅拌1小时，减压除去溶剂。用 Et2O (20 mL) 稀释残留物，通过过滤除去沉淀的 LiCl，减压除去溶剂。真空干燥残余物，将 H2O (25 mL) 中的 oxone (4.61 g, 7.5 mmol) 添加到硼酸炔基酯在丙酮 (25 mL) 中的溶液中，在 50°C 下搅拌反应混合物过夜，将反应混合物冷却至室温，用乙酸乙酯 (20 mL × 3) 萃取反应混合物。用Na 2 SO 4 干燥合并的有机相，过滤合并的有机相，真空浓缩合并的有机相，通过硅胶柱色谱法纯化粗品（洗脱液：石油醚/EtOAc = 10:1 至 5:1）。[2]

用途

环丙乙酸可以用作医药中间体，医用麻醉剂的合成中间体。在合成转化中，结构上的羧基可以转化为酰氯，酯基，酰胺，羟基等活性官能团；此外羧基还可以进行脱羧卤化反应，得到少一个碳原子的卤代环丙烷。环丙烷结构在过渡金属催化的反应中容易开环得到一个双键的化合物，然后再进行后续的官能团化。

核磁数据

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.97 (br, 1H), 2.25 (d, J = 6.8 Hz, 2H), 1.10-0.98 (m, 1H), 0.60-0.51 (m, 2H), 0.19-0.15 (m, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 180.1, 39.3, 6.7, 4.5.[2]

参考文献

[1] Speldrich, Jean-Marico and Christoffers, Jens European Journal of Organic Chemistry, 2021(6), 907-914; 2021.

[2] Li, Chenchen et al Angewandte Chemie, International Edition, 59(27), 10913-10917; 2020.