(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮的制备及应用

背景及概述

(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮(3)是一种重要的手性辅基，在不对称合成中有广泛的应用。有关(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮的合成已有很多报道，均是从天然的L-苯丙氨酸(1)出发，先还原成氨基醇(2)，再关环合成(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮。在以上合成方法中，所用的还原剂不是毒性大，有强腐蚀性，就是价格昂贵或者是分步进行。

制备

本文综合以上文献方法，对合成(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮的工艺条件进行了改进[1]。用四氢铝锂还原，再在催化量的乙醇钠存在下和碳酸二乙酯反应合成(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮。在还原反应中，通过滴加甲醇均相淬灭反应，控制了反应放热，大大降低了淬灭过程的危险性。在环化反应中优化加料方式，在达到反应温度时滴加乙醇钠溶液，很好地控制了反应的过程。该方法具有试剂便宜易得、环境友好、反应速率、操作简便、总收率(66％)较高等优点，适用于放大生产，是一条合成手性助剂(R)-4-苄基-2-噁唑烷酮的新方法。

图1 (R)-4-苄基-2-噁唑烷酮的合成反应式

实验操作：

2的合成

在三颈瓶中加入1200g(121mol)和THF1 L,冰水浴冷却,搅拌下滴加LiAlH4 67g(1.75 mol)的无水THF(1.5L)溶液(<15℃)，滴毕，于室温反应3h。滴加甲醇110mL淬灭反应(有H放出,控制滴加速度使气泡放出不要太过剧烈，<30℃)。缓慢加水67g和20%NaOH溶液350 mL,搅拌30min。抽滤,滤饼用二氯甲烷(3x67 mL)洗涤，合并有机层,用无水硫酸钠干燥，浓缩，残余物用甲苯重结晶(滤饼用少量冷的甲丁醚洗涤)得浅黄色固体2145g。

3合成

在三颈瓶中加入2145g(0.96mol)和碳酸二乙酯500mL,搅拌升温至120℃~130℃;当有碳酸二乙酯开始蒸出时，缓慢滴加20%乙醇钠的乙醇溶液(金属钠6.5g，乙醇33mL),滴毕，继续反应30min。冷却至室温，减压蒸出碳酸二乙酯(可回收)，残余物加入乙酸乙酯600mL和水600mL，分液，水相用乙酸乙酯(150mL)萃取，合并有机相，用无水NaSO 干燥;脱溶，残余物加入乙酸乙酯300mL和石油醚600mL搅拌2h后析出大量白色沉淀;抽滤,滤饼干燥得白色固体3140g，产率82%。

参考文献

[1]Tetrahedron Lett，1998，39：9407-9410．