羟甲基环丙烷的合成与应用

羟甲基环丙烷，英文名为Cyclopropyl carbinol，常温常压下为无色透明液体。羟甲基环丙烷可作为有机合成和医药化学中间体，可用于生物活性分子和药物分子的制备。

合成方法

图1 羟甲基环丙烷的合成路线

在充满氮气的手套箱中，向100 mL的耐压管中加入Ru催化剂( 1 mol % )、酰胺( 1.0 mmol )、叔丁醇钾( 1.2 mol % )和四氢呋喃( 2 m L)，用氢气( 3次30 psi)置换耐压管中的空气，并用H2 ( 14 atm )加压。将反应管置于保护罩后，在110 °C的反应油浴中恒温搅拌36 h。反应结束后，将反应体系冷却至室温，小心排出多余的H2，减压除去溶剂。通过Kugelrohr蒸馏或柱色谱对产物进行纯化即可得到目标产物分子羟甲基环丙烷。[1]

图2 羟甲基环丙烷的合成路线

将羟甲基环丙烷的醚前体化合物( 1 mmol )和CeCl3·7H2O ( 0.5 mmol )的混合物加入到乙腈( 5 m L )中，在回流温度下搅拌混合物60分钟。通过TLC监测反应进度，等待反应进行完全后，用乙酸乙酯萃取反应混合物。然后用水和盐水洗涤合并的有机层，用无水硫酸钠干燥合并的有机层，过滤除去干燥剂并在减压条件下蒸发有机溶剂，将残留物通过硅胶柱色谱分离纯化(洗脱剂:正己烷/乙酸乙酯)即可得到目标产物分子羟甲基环丙烷。[2]

有机合成转化

图3 羟甲基环丙烷的应用转化

在0°C下，将12.4 g ( 47 mmol )三苯基膦加入到含有67 g ( 253 mmol )六氯丙酮的烧瓶中，将混悬液搅拌5 min，然后加入3.02 g ( 42 mmol ) 1-环丙基甲醇，所得的反应混合物继续搅拌15 min，并且保持温度在0~10度之间。反应结束后，将混合物恢复至室温，通过蒸馏提纯混合物，分馏得到目标产物分子1-氯-1-环丙基甲烷。[3]

溶解性

羟甲基环丙烷能和大部分的有机溶剂混溶，并且在水中也有较好的溶解性。

储存条件

羟甲基环丙烷由于有张力较大的三元环结构，其化学性质活泼，很容易和氧化剂或者酸性物质发生开环反应，因此羟甲基环丙烷需要避开氧化剂以及酸性物质，在阴凉干燥的地方保存。

参考文献

[1] Subaramanian, Murugan et al Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom), 56(82), 12411-12414; 2020

[2] Sabitha, Gowravaram et al Organic Letters, 3(8), 1149-1151; 2001

[3] Lucke, Andrew J. and Young, David J. Journal of Organic Chemistry, 70(9), 3579-3583; 2005