3-氧代-1-哌嗪羧酸叔丁酯的合成与应用

3-氧代-1-哌嗪羧酸叔丁酯，英文名为1-Boc-3-oxopiperazine，常温常压下为白色至灰白色固体粉末, 3-氧代-1-哌嗪羧酸叔丁酯属于哌嗪类衍生物,主要用作有机合成和医药化学中间体。

合成方法

图1 3-氧代-1-哌嗪羧酸叔丁酯的合成路线

方法一

在搅拌状态且冰浴冷却的情况下，将二碳酸二叔丁酯（2.0毫摩尔，436毫克，1.0当量）分批次地缓慢地加入无水二氯甲烷（10.0毫升）中的哌嗪-2-酮（2.0毫摩尔，200毫克，1.0当量）悬浮液中，在室温下将反应混合物搅拌过夜，反应结束后可以观察到反应体系会形成均匀的溶液，然后蒸发反应溶剂并将所得到的固体残余物干燥即可得到目标产物3-氧代哌嗪-1-甲酸叔丁酯。[1]

方法二

在冰水浴条件下，向哌嗪酮（10.0克，100毫摩尔）、三乙胺（20.2克，200毫摩尔）和4-二甲氨基吡啶（50毫克）在二氯甲烷（250毫升）的溶液中缓慢加入二碳酸二叔丁酯（22.9克，105毫摩尔）。得到的混合物在冰水浴中搅拌反应1小时，然后在室温条件下搅拌4.5小时，混合物用二氯甲烷（250毫升）稀释，再依次分批的用水（200毫升）、5%柠檬酸（200毫升）、稀盐酸（200毫升）、饱和碳酸氢钠（20毫升）和盐水洗涤，分离出的有机层用无水硫酸镁干燥，过滤并且浓缩滤液即可得到目标产品（18.0克，90%）。[2]

用途

3-氧代-1-哌嗪羧酸叔丁酯常用作医药化学和有机合成中间体，例如可用于抗高脂血症的咪唑吡啶衍生类药物分子的合成。在有机合成转化中，结构中的酰胺基团上的氮原子可以进行相应的偶联反应，在氮原子上连接上一个芳基基团；3号位的氧原子可以被硫原子取代得到硫代的哌嗪羧酸叔丁酯。

参考文献

[1] Chollet, Aurelien et al European Journal of Medicinal Chemistry, 101, 218-235; 2015

[2] Stamford, Andrew W. et al PCT Int. Appl., 2006014944, 09 Feb 2006