环酸的制备与缩合反应

环酸是药物分子生物素的关键合成中间体，其结构中含有两个羧基单元，表现出显著的酸性和较好的化学转化活性，它可借助羧酸单元的化学性质应用于药物分子生物素的制备，生物素是合成维生素C的必要物质，是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。

制备方法

图1 环酸的制备方法

在一个干燥的反应烧瓶中称取化合物1,3 -二苄基-[3,4 - d]咪唑-2,4 (1 H) -二酮25 g （77.6 mmol），然后向上述反应瓶中缓慢地加入100 ml水和3.4 g （85 mmol）氢氧化钠，将所得的反应混合物在40℃下搅拌反应若干个小时，然后可得到反应液pH=9。然后往上述反应混合物中缓慢地加入1.2 g (7.8 mmol) TEMPO，302 ml 5.0 wt %的NaClO溶液，所得的反应混合物在温度40℃下搅拌反应9 h后，在反应溶液中加入浓盐酸，调节溶液pH≤3，搅拌30 min，过滤后得到白色固体，即为环酸，化学名为顺式1,3 -二苄基咪唑-2 - 1 - 4,5 -二羧酸（26 g），PLC纯度为98.8%，摩尔产率为95%。[1]

缩合反应

环酸的化学结构中含有两个羧基单元，由于两个羧基单元处于邻位，它可在缩合剂的作用下发生分子内脱水环化反应得到相应的酸酐类衍生物。环酸还可在酸或者碱性条件下和醇类物质等发生缩合反应得到相应的酯或者酰胺类衍生物。

图2 环酸的缩合反应

在一个干燥的反应烧瓶中将环酸（1.3 kg, 3.7 mol）和甲苯（22.1 L）的混合物在共沸脱水的搅拌下回流反应大约10 h，观察到反应体系中有明显的水层流出后将所得的反应混合物进行浓缩处理以除去有机溶剂，所得的剩余物即为环酸缩合的目标产物分子，其为酸酐，对水酚和醇类物质较为敏感，一般不进行进一步的纯化操作即可直接用于下一步。[2]

参考文献

[1] ZHANG XINGXIAN, 中国发明专利,专利号:CN109721541A

[2] Xiong, Fei; Shen,Organic Preparations and Procedures International,2015,47,242-248.