氮杂环丁烷盐酸盐的应用与合成

介绍

氮杂环丁烷盐酸盐（Azetidine hydrochloride），是一种有机化合物，化学式为C3H7N·HCl通常指的是1-氮杂环丁烷的盐酸盐形式。1-氮杂环丁烷是一种四元杂环化合物，含有一个氮原子取代了环丁烷中的一个碳原子。盐酸盐形式增加了其在水中的溶解性，通常用于合成反应中作为中间体或用于制备药物。

图一 氮杂环丁烷盐酸盐

应用

将氯化阿扎替丁（100 mg，1.1 mmol）溶解在无水CH2Cl2（5 mL）中，并将溶液冷却至0°C。加入氮杂环丁烷盐酸盐（0.7 mL，2.9 mmol），搅拌混合物10分钟。然后，将苯甲酰氯（186μl，1.6 mmol）缓慢加入溶液中，继续搅拌30分钟。移除冰浴，让反应混合物冷却至室温，然后将其倒入水中淬灭。分离水层和有机层，用二氯甲烷（3 x 10 mL）萃取水相。用0.5M HCl、0.5M水溶液洗涤合并的有机相。NaHCO3和盐水，用硫酸钠干燥，过滤，减压蒸发，得到淡黄色油状物氮杂替丁-1-基（苯基）甲酮。粗产物通过开放柱色谱法（乙酸乙酯/DCM，1:1）纯化，得到透明油状物a（130.8 mg，0.81 mmol，76%）。1H-NMR（400 MHz，CDCl3），δ（ppm）：7.616-7.592（m，2H），7.444-7.353（m，3H），4.296-4.191（m，4H），2.352-2.274（m，2H）。13C-NMR（100 MHz，CDCl3），δ（ppm）：170.39、133.36130.93、128.40、127.91、53.46、49.01[1]。

图二 氮杂环丁烷盐酸盐的应用

合成

在氮气气氛下，向含有溶于5.0 mL甲苯中的丙二腈（500 mg，4.2 mmol，1.0当量）的50 mL圆底烧瓶中加入PMHS（1.0 mL，16.8 mmol，4.0当量）和Ti（Oi-Pr）4（1.3 mL，4.3 mmol，1.0等效）。然后将混合物在100°C下加热24小时（无色溶液变成深紫色）。冷却至室温后，将澄清溶液在甲苯（30mL）中稀释，并用1M HCl水溶液（15mL，3.6当量）水解4小时（直至深紫色溶液变为黄色）。然后在减压下浓缩粗混合物。过滤所得固体，用戊烷（60mL）洗涤，溶解在氯仿中，在硅藻土垫上过滤。滤液最终在减压下浓缩，得到氮杂环丁烷盐酸盐[2]。

图三 氮杂环丁烷盐酸盐的合成

参考文献

[1]Velasco D G O A D ,Su A ,Zhai L , et al.Unexpected Resistance to Base-Catalyzed Hydrolysis of Nitrogen Pyramidal Amides Based on the 7-Azabicyclic[2.2.1]heptane Scaffold[J].Molecules,2018,23(9):2363-2363.

[2]Stéphane L ,Wissam D ,Leyla P , et al.Straightforward access to cyclic amines by dinitriles reduction[J].Tetrahedron,2013,70(4):975-983.