吡咯-2-羧酸乙酯的合成及其应用

简介

吡咯-2-羧酸乙酯的CAS号是2199-43-1，分子式是C7H9NO2，分子量是139.15，熔点是37-39°C，沸点为70°C0,8mm，密度是1.139±0.06g/cm3(Predicted)，闪点是70°C/0.8mmChemicalbook，以及酸度系数(pKa)是15.25±0.50(Predicted)。

图1 吡咯-2-羧酸乙酯的结构式。

合成

图2 吡咯-2-羧酸乙酯的合成路线[1]。

用碳酸钾（5g）处理2,2,2-三氯-1-（1H-吡咯-2-基）-乙酮（25g，0.12mol）乙醇溶液（200 mL）。然后将混合物加热至回流1小时。在此之后，过滤掉固体残留物，并在减压下浓缩溶液。添加乙酸乙酯（200 mL）并用水（2×）洗涤。有机相在Na2SO4上干燥。淡黄色固体吡咯-2-羧酸乙酯（18g）。HPLC（方法2）：m/z 140.12[m+H]+，1H NMR（400.5 MHz，DMSO-d6）δppm 1.29（t，J=7.0 Hz，3H），4.23（q，J=700 Hz，2H），6.25-6.04（m，1H），6.86-6.65（m，2H）。合成路线如图2所示。

图3 吡咯-2-羧酸乙酯的合成路线[2]。

步骤1：在H2C搅拌溶液═CHCH2 NHCbz（5a，960 mg，5 mmol）和HON═在室温下添加EtOAc（100 mL）中的C（Cl）CO2Et（1.13 g，7.5 mmol）固体NaHCO3（1.26 g，15 mmol）。12小时后（由TLC监测），添加H2O（150 mL）以抑制反应。用H2O（2×50 mL）、盐水（50 mL）洗涤分离的有机层并在Na2SO4上干燥。过滤掉Na2SO并在真空中去除溶剂后，通过色谱法（硅胶，PE中的50%EtOAc）纯化残留物。收率：1.48克，97%的5-[（苄氧羰基氨基）甲基]-4,5-二氢异恶唑-3-羧酸乙酯（6a），无色油。IRν3335297917101526 cm-1；1H核磁共振δ7.40-7.26（m，5H），5.28-5.27（m，1H），5.1（s，2H），4.98-4.83；13C核磁共振δ160.2、156.6、152.0、136.1、128.4、128.1、127.8、82.3、66.9、62.0、43.6、35.9、14.0；MS m/z（%）306（m+，0.21），91（100）。分析。计算。对于C15H18N2O5:C，58.82；H、 5.92条；N、 9.15.发现：C，58.77；H、 6.03节；N、 9.26、。

步骤2：在40℃下将6a（610 mg，2 mmol）和10%Pd/C（61 mg，10 wt%）存于MeOH-H2O-AcOH（5:1:1，20 mL）中的搅拌混合物氢化（球囊）3小时。在过滤掉Pd/C催化剂后，添加H2O（60 mL），并用CH2Cl2（3×50 mL）萃取所得混合物。用饱和Na2CO3（20 mL）、H2O（2×50 mL）和盐水（50 mL）洗涤组合有机层，并在Na2SO4上干燥。过滤掉Na2SO并在真空中去除溶剂后，通过色谱法（硅胶，PE中的18%EtOAc）纯化残余物得到无色油吡咯-2-羧酸乙酯。收率：260 mg，95%。IRν33252974292016861554 cm-1；1H核磁共振δ9.82（br，s，1H），6.94-6.92（m，2H），6.26-6.24（m，1H；13C核磁共振δ161.5、123.0、122.7、115.1、110.1、60.3、14.3；MS m/z（%）139（m+，88），94（100）。分析。计算。分子式为C7H9NO2C，60.42；H、 6.52；N、 10.07.发现：C，60.62；H，6.37；N，9.89。合成路线如图3所示。

图4 吡咯-2-羧酸乙酯的合成路线[3]。

将亚硝酸钠（11.5 g；0.160 mol）溶于水（20 ml）中逐滴添加到冰冷却的乙酸乙酯（20.7 g；0.159 mol）存于乙酸中的搅拌溶液中。将反应温度保持在10°C以下。将混合物在5°C下搅拌额外1 h，并在0°C下储存过夜，得到肟97作为橙红色溶液。将该溶液添加到预先加热至60°C的乙酰乙醛-二甲基缩醛（21 g；0.159 mol）和冰醋酸（35 ml）的混合物中，同时缓慢添加锌粉（30 g；0.459 mol。添加后，将混合物再搅拌2小时。将混合物倒入冰水（300 ml）中，得到黄色沉淀。甲醇/水的过滤和重结晶产生3.5 g（27%）吡咯-2-羧酸乙酯（107），呈无色针状。1H（CDCl3，400 MHz）：δ9.10（NH，宽s），6.82（1H，d），5.95（1H（s），4.29（2H，q），2.31（3H，s），1.35（3H（t）ppm。13C（CDCl3，100 MHz）：δ161.5、134.1、121.2、116.1、101.8、60.1、15.5、13.1 ppm。LC/MS：97%。合成路线如图4所示。

应用

吡咯-2-羧酸乙酯用作色谱分析标准物质，也用于有机合成及制药工业。主要用作聚酯纤维纺丝用溶剂[4-5]。吡咯-2-羧酸乙酯也常用作金属防腐剂、环氧树脂固化剂、烯烃聚合时的催化剂以及医药工业的原料等[6]。还用作光敏剂[7]。

存储方法

吡咯-2-羧酸乙酯储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。包装要求密封，不可与空气接触。吡咯-2-羧酸乙酯应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储[8-9]。不宜大量储存或久存。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

参考文献

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[9] N. Mayer, M. Schweiger, E. Fuchs, A.K. Migglautsch, C. Doler, G.F. Grabner, M. Romauch, M.-C. Melcher, R. Zechner, R. Zimmermann, R. Breinbauer, Structure-activity relationship studies for the development of inhibitors of murine adipose triglyceride lipase (ATGL), Bioorg. Med. Chem. 28(16) (2020) 115610.