2-丁炔酸的制备及应用

背景及概述

2-丁炔酸为白色至黄色粉末，具有炔烃和羧酸的双重特性，能进行还原、加成、氧化、酯化和环化以及生成盐和酰氯等反应。

用途

2-丁炔酸主要用作有机合成和医药化学中间体，用于生物活性分子和药物分子的合成。在有机合成转化中，2-丁炔酸作为合成子被用于各种反应，包括：

1.       酚类与黄酮和色酮的环化反应；

2.       环化成γ-丁内酯；

3.       通过γ-烷基化合成Z-三取代的烯烃；

4.       2-丁炔酸在合成BMS 911543中用作试剂，是一种有效的JAK2抑制剂，可用于治疗骨髓增生异常；

5.       2-丁炔酸也可用于制备手性纯的1，2，3，4-四氢异喹啉类似物作为抗癌剂；

6.       此外，用于制取二溴巴豆酸、乙氧巴豆酸、丁炔酸乙酯、丁炔（酸）酰氯及丁炔（酸）酰胺。

制备

以丙炔及二氧化碳为起始物料制备2-丁炔酸，其合成反应式如下图：

图1 2-丁炔酸的合成反应式

实验操作：

于装有搅拌器的反应瓶中，加入液氨1500mL，一小粒硝酸铁水合物结晶，丙酮-干冰冷却，分批加入金属钠23g（1mol）。快速搅拌下通入丙炔气体44～48g（1.1～1.2mol）。放置过夜使氨挥发。通入干燥的氨气将氨赶尽（最后可用热水浴加热）。加入干燥的四氢呋喃1000mL，500mL乙醚，搅拌下通入干燥的二氧化碳气体。8h后二氧化碳的吸收变得很慢。注意将反应瓶中生成的固体尽量弄碎，继续在通入二氧化碳的情况下搅拌反应过夜。减压除去溶剂，加入200mL水，乙醚提取。水层加入200g碎冰，用盐酸酸化至酸性。于连续提取器中用乙醚提取24～36h。分出乙醚层，蒸出溶剂，于盛有浓硫酸的干燥器中真空干燥2天，得粗品58～60g，收率69%～71%。用700mL己烷重结晶，活性炭脱色，得化合物2-丁炔酸42～50g，收率50%～59%。

参考文献

[1]Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1: Organic and Bio-Organic Chemistry (1972-1999), , # 18 p. 2525 – 2532