(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯的合成方法与用途

(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯，英文名为Methyl (S)-2-(Boc-amino)-3-[(S)-2-oxo-3-pyrrolidinyl]propanoate，常温常压下为固体。该化合物是一种手性氨基酸衍生物，可用作有机合成与医药化学中间体，在药物分子合成与生物活性分子修饰中有一定的应用。

合成方法

图1 (S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯的合成路线

在一个干燥的1升的反应烧瓶中，向CoCl2 · 6H2O ( 1.54 g , 6.5 mmol)和二甲基( 2S , 4R) - 2 - ( (叔丁氧羰基)氨基) - 4 - (氰甲基)戊二酸酯( 11 mmol )的甲醇预冷溶液中分批加入硼氢化钠固体( 44 mmol , 1.67 g)，所得的反应混合物在0 ° C下搅拌反应30分钟，然后可以缓慢地观察到反应体系放热并产生大量氢气和黑色沉淀。继续将反应混合物在室温下搅拌24小时，反应结束后将反应混合物真空浓缩，将残油倒入10 %柠檬酸中。过滤残油，所得的滤液用乙酸乙酯萃取2次。在无水硫酸钠上干燥有机层，过滤并浓缩，最后通过硅胶柱色谱法对残留物进行分离纯化即可得到目标产物分子。[1]

应用

(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯可视为一种手性氨基酸衍生物，可用作有机合成和医药化学中间体，多用于制备生物活性分子例如蛋白酶抑制剂。在有机合成化学中，该化合物中的酯基可以在碱性或者酸性条件下发生水解反应得的相应的羧酸衍生物，也可以在强还原剂的作用下生成相应的氨基醇衍生物。

图2 (S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯的应用

将205 g (S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯加入装有搅拌器和温度计的3 L多颈瓶中，再加入1 L甲醇。使用冰/ 盐浴将溶液冷却至0℃，预冷NaOH ( 115 g ,加水950 m L , 2.9 mol)溶液至0℃。将混合物通过恒压滴液漏斗以一定的速率加入到烧瓶中，以保持内部温度低于5℃。所得的混合物在0℃下搅拌1 h。用浓盐酸(保持内部温度低于10℃)中和溶液，真空除去甲醇，残渣用乙酸乙酯( 400 mL )稀释，然后用浓盐酸将残渣酸化至p H为3，然后将混合物转移到分液漏斗中，分离出有机层，水相用乙酸乙酯( 2 × 400m L)萃取，合并所有的有机物并用盐水洗涤，合并的有机物在无水MgSO4上干燥，过滤并浓缩即可得到相应的还原产物。[2]

参考文献

[1] Yang, Kai S. et al ChemMedChem, 16(6), 942-948; 2021

[2] Hoffman, Robert L. et al ChemRxiv, 1-106; 2020