N-BOC-L-脯氨醇的合成与应用

简述

N-BOC-L-脯氨醇又名(S)-(-)-1-叔丁氧羰基-2-吡咯烷甲醇，氨基酸类衍生物，其分子式和分子量分别为C₁₀H₁₉NO₃、201.2628。常温常压下，该物质的性状为白色晶体状粉末，不溶于水。其他物理数据包括：熔点60-64℃，289.48 ℃，密度1.085 g/cm³，闪点128.88 ℃。

制备方法

以将（S）-prolinol、三乙胺为反应原料，乙酸乙酯做反应溶剂于0℃以下进行反应。将叔丁氧羰基酸酐溶于乙酸乙酯，所得混合物质逐滴添加到反应混合物中，同时保持反应温度低于0°C。反应混合物在室温下搅拌过夜，TLC监测反应进程。反应结束后，用1M的磷酸水溶液处理反应体系，然后用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤、硫酸镁干燥、最终得产物N-BOC-L-脯氨醇[1]。

应用

N-BOC-L-脯氨醇常用于医药化学，例如用于合成抗凝剂、新型烟碱型乙酰胆碱受体配体（具有强化识别性）的结构单元等[2-3]。

此外，N-BOC-L-脯氨醇在有机合成领域常用作合成原料制备其他化合物。例如通过Mitsunobu反应，以廉价易得的2,4,6-三溴苯酚和N-BOC-L-脯氨醇为反应原料，甲苯为反应溶剂，在三苯基膦和偶氮二甲酸二异丙酯作用下发生SN2取代反应可以成功合成含手性醚化合物，产率为53%。利用核磁共振氢谱和傅立叶变换红外光谱对化合物的化学结构进行分析，利用圆二色谱对化合物的手性结构进行评价，证明所得化合物具有光学活性，为进一步制备手性分离材料提供了潜在的可能性[4]。或是合成N-叔丁氧羰基-甲磺酸脯氨酯，具体过程如下：采用了价格低廉的天然手性化合物L-脯氨酸为原料，通过NaBH₄/I₂体系直接还原成L-脯氨醇，用(Boc)₂O保护得到的N-BOC-L-脯氨醇；该物质和甲烷磺酰氯反应能够以96%的产率合成了化学物质N-叔丁氧羰基-甲磺酸脯氨酯[5]。

参考文献

[1]Alibes, Ramon; et al. A New General Access to Either Type of Securinega Alkaloids: Synthesis of Securinine and (-)-Allonorsecurinine. Organic Letters (2004), 6(11), 1813-1816.

[2]Organic photodiodes from homochiral l-proline derived squaraine compounds with strong circular dichroism.Matthias Schulz et al.Physical chemistry chemical physics : PCCP, 19(10), 6996-7008 (2017-02-28)

[3]Structure-activity studies on 2-methyl-3-(2(S)-pyrrolidinylmethoxy) pyridine (ABT-089): an orally bioavailable 3-pyridyl ether nicotinic acetylcholine receptor ligand with cognition-enhancing properties.N H Lin et al.Journal of medicinal chemistry, 40(3), 385-390 (1997-01-31)

[4]范敏伊,藏雨,王建军,等.含Boc-L-脯氨醚手性化合物的合成与表征[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版), 2024(4).

[5]杨卉,蒋晓慧,陈林.N-叔丁氧羰基-甲磺酸脯氨酯的合成[J].西华师范大学学报（自然科学版）, 2007, 28(2):204-206.