6-(叔丁氧羰基)-3,6-二氮杂双环[3.1.1]庚烷的合成与应用

简述

6-(叔丁氧羰基)-3,6-二氮杂双环[3.1.1]庚烷是由一个庚烷环与两个氮杂环连接而成的，庚烷环上的第6个碳原子上有一个叔丁氧羰基取代基（R=OC(t-Bu)），叔丁氧羰基是由叔丁基（t-Bu）与羰基（C=O）组成的取代基，它可以提供一些化学反应的活性位点。根据氮杂环的连接方式，这个化合物被称为二氮杂双环[3.1.1]庚烷。具体来说，两个氮杂环与庚烷环上的两个碳原子连接，形成了一个双环系统，其中一个氮杂环上的氮原子与庚烷环上的第3个碳原子形成了一个C-N键，而另一个氮杂环上的氮原子与庚烷环上的第1个碳原子形成了一个C-N键。6-(叔丁氧羰基)-3,6-二氮杂双环[3.1.1]庚烷在有机合成中具有一定的应用潜力，它的结构和功能可以为设计和合成其他有机化合物提供一定的参考和基础。

该化合物常温常压下为白色或者灰白色固体，不溶于水，又因为其分子中含有两个氮原子，这些氮原子可以接受质子而表现出一定的碱性。可溶于酸性水溶液。其结构中具有张力的桥环结构，在高温下容易发生开环分解，因此该物质在保存和使用时应该注意避免高温。此外，密度1.1±0.1 g/cm³，沸点276.4±15.0 °C at 760 mmHg，分子式C₁₀H₁₈N₂O₂ ，分子量198.262，折射率1.501。

应用

6-(叔丁氧羰基)-3,6-二氮杂双环[3.1.1]庚烷可用作有机合成中间体，多用于合成具有桥式双环结构的哌啶类药物分子。

桥接双环哌嗪是药物化学研究中的重要组成部分，其中双环哌嗪6-(叔丁氧羰基)-3,6-二氮杂双环[3.1.1]庚烷是非手性的，并且基于衍生类似物的cLogP显示出与哌嗪类似的亲脂性，可作为原料化合物参与多种药物合成。

制备

于干燥的反应烧瓶中，在搅拌的条件下将十二烷硫醇和氢氧化锂水合加入到6-(叔丁氧羰基)-3,6-二氮杂双环[3.1.1]庚烷在N,N-二甲基甲酰胺的溶液里。 然后在室温下将所得的反应混合物搅拌2小时，通过TLC点板监测反应进度，反应结束后用己烷-乙酸乙酯（10毫升，1：1）稀释该混合物。然后往上述混合物中加入盐酸水溶液，萃取分离出有机层并用己烷-乙酸乙酯，再次萃取水层。舍去合并的有机层，然后用NaOH（6.0 mL 1.0 M溶液）对水层进行碱化，直到pH=13。将上述体系进行碱化处理之后，再次用二氯甲烷-甲醇（2×10毫升，9:1）萃取水层两次，分离出有机层并将其用盐水进行洗涤。有机层用硫酸镁干燥，过滤除去干燥剂，旋蒸除去溶剂，得到目标产物[1]。

参考文献

[1]Walker, Daniel P.; Bedore, Matthew W. Tetrahedron Letters, 2012 , vol. 53, # 47 p. 6332 - 6334.