1-BOC-吡咯烷-3-甲酸的制备

背景及概述

吡咯羧酸是一类重要的五元氮杂环化合物，作为精细化工产品的重要中间体，在医药、食品、农药、日用化学品等领域有着广泛的用途。1-BOC-吡咯烷-3-甲酸  英文名称：1-Boc-pyrrolidine-3-carboxylic acid，中文别名：1-叔丁氧羰基吡咯烷-3-甲酸，CAS号：59378-75-5，分子式：C10H17NO4，分子量：215.246，外观与性状：灰白色固体，密度：1.201 g/cm3，沸点：337.2ºC at 760 mmHg，熔点：168-170 °C(lit.)。

制备

以吡咯烷-3-甲酸为原料，在Et 3 N/MeOH 条件下与二碳酸二叔丁酯反应进行 Boc 保护，制备目标化合物1-BOC-吡咯烷-3-甲酸[1]。1-BOC-吡咯烷-3-甲酸制备反应式如下图：

图1 1-BOC-吡咯烷-3-甲酸制备反应式

实验操作：

方法一、

带有搅拌装置的三口烧瓶中加入吡咯烷-3-甲酸和由碳酸钠和碳酸氢钠组成的缓冲溶液200 mL，冰浴，滴液漏斗滴加二碳酸二叔丁酯。并于30℃水浴中搅拌反应22 小时。反应物用乙醚(100 mL×2)萃取除去未反应的二碳酸叔丁酯，得到的水相用3mol／L盐酸水溶液调节pH值2-3，后用乙酸乙酯(100 mL×4)萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，旋转蒸发仪除去溶剂，得到1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。

方法二、

在 100mL 单口反应瓶中，将吡咯烷-3-甲酸(2. 15 g，10 mmol)溶于 30mL 甲醇，缓慢加入三乙胺(3. 5 mL，25 mmol) 和二碳酸二叔丁酯 (4. 6mL，20mmol)后，加热升温至 40 ℃，搅拌反应 5 小时。减压浓缩除去剩余甲醇，用乙酸乙酯萃取反应液，有机相用蒸馏水洗涤三次，饱和氯化钠水溶液洗涤一次，无水硫酸钠干燥，过滤后浓缩得粗品1-BOC-吡咯烷-3-甲酸，经柱层析纯化得1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。

方法三、

在配备有回流冷凝管和尾气吸收装置的50 mL圆底烧瓶中投入吡咯烷-3-甲酸、15 mL重蒸的四氢呋喃和二碳酸二叔丁酯。置于微波反应仪中，在微波功率为470 W下反应10 min。反应结束．冷至室温，加10 mL水搅拌20 min。加入20 mL饱和食盐水和20 mL乙酸乙酯，萃取，收集有机层，水层用乙酸乙酯(10 mLx2)萃取，合并有机层，无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸除溶剂，浓缩物用二异丙基醚重结晶，得1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。

参考文献

[1] WO2004/20432 A1, ;