1,4-二氮杂环庚烷-1-甲酸叔丁酯的性质与应用

概述

高哌嗪类化合物是一类重要的杂环化合物，具有多种生物活性，在医药及化工领域应用广泛[1-2]，叔丁氧羰基(Boc)作为氨基的重要保护基团在有机合成中同样具有广泛研究[3]。1,4-二氮杂环庚烷-1-甲酸叔丁酯是一种具有Boc基的高哌嗪类物质，又可称作1-Boc-高哌嗪，分子式为C₁₀H₂₀N₂O₂，分子量为200.278，呈现为白色或类白色粉末。

用二碳酸二叔丁酯对高哌嗪进行保护可以合成1,4-二氮杂环庚烷-1-甲酸叔丁酯[4]。该物质以七元环 ‌1,4-二氮杂环庚烷‌（高哌嗪）为基本骨架，含两个氮原子，其构象适应性优于六元哌嗪环，具有柔性环系。物质结构中两个氮原子具有不同的生物活性，可采取相应措施实现氮原子的选择性功能化。

物化性质

密度：1.016g/mL at 20°C(lit.) 

熔点：143.4 °C

沸点：95-110°C at 0.5 mmHg(lit.)，

折射率：n20/D 1.471(lit.)   

应用

高哌嗪及其衍生物作为一种含氮杂环，所含氮原子可被多种基团修饰，因此他们在生物活性及药物价值方面都具有很多优势。除了应用于医药领域，高哌嗪在农药，染发着色剂，各类添加剂以及含能材料领域也有广泛的应用[5]。在众多应用中，1,4-二氮杂环庚烷-1-甲酸叔丁酯最为代表性的应用是合成盐酸法舒地尔。

盐酸法舒地尔是Rho激酶抑制剂，是一种具有广泛药理作用的新型药物，近年来发现其对缺血性脑血管病有治疗作用，可解除脑血管痉挛，增加脑血流量，并发挥脑保护作用[6]。该物质的合成中，1,4-二氮杂环庚烷-1-甲酸叔丁酯的作用在于与异喹啉-5-磺酰氯进行反应制备药物中间体。相应的制备方法相较于传统合成方法能大大提高反应收率，同时避免使用一类或者二类溶剂，有利于安全生产和工业化生产[7]。

参考文献

[1]杨玉芬,崔建兰,要晓丽,等.高哌嗪及其衍生物的合成研究进展[J].化工中间体, 2011.

[2]马杰祎.乙二胺合成哌嗪,高哌嗪路线探究及其工艺优化[D].郑州大学,2022.

[3]赵艳,姚金水,戴罡,等.N-Boc保护基脱除的原理与方法简介[J].齐鲁工业大学学报, 2009, 23(2):6-7.DOI:10.3969/j.issn.1004-4280.2009.02.002.

[4]闫东海,叶乾堂,张红雨,等.一种盐酸法舒地尔的生产方法:CN201010501136.2[P].

[5]李怡.高哌嗪及其衍生物的合成工艺研究[D].东南大学,2013.DOI:10.7666/d.Y2365605.

[6]张祖余,罗亚丹,周静,等.盐酸法舒地尔治疗急性脑梗死43例临床观察[J].山东医药, 2008, 48(041):104-104.DOI:10.3969/j.issn.1002-266X.2008.41.061.

[7]闫东海,叶乾堂,张红雨,等.一种盐酸法舒地尔的生产方法:CN201010501136.2[P].