1-Boc-3-氰基哌啶的一种合成方法

发布日期:2025/9/12 10:47:14

1-Boc-3-氰基哌啶又称1-叔丁氧羰基-3-氰基哌啶，英文名1-Boc-3-cyanopiperidine，是一种无色或微黄色固体有机化合物。熔点为 60-69℃，沸点为40°C/30mmHg，闪点150.5℃，它可在常见的有机溶剂中溶解。1-Boc-3-氰基哌啶常用于有机合成中，特别是用作中间体，在有机合成和药物化学领域有重要应用。

合成方法^[1]

步骤1：1-(叔丁氧基羰基)哌啶-3-甲酸(1)的合成

在0℃下向哌啶-3-甲酸(50.0g,387.5mmol)于叔丁醇(464.0mL)中的溶液中添加1N NaOH溶液(464.0mL)且搅拌10分钟，接着添加 Boc-酸酐(143.6g,659.0mmol)。在室温下搅拌反应混合物12小时。在减压下浓缩反应混合物且随后用1N HCl中和。过滤所观测到的固体且干燥,获得呈白色固体状的1(86.0g,97%)。¹H NMR(400MHz,DMSO-d6)：δ1.38(s,9H),1.47(m,1H), 1.59(dt,J=3.8Hz,1H),1.87(m,1H),2.28(m, 1H),2.77-2.84(dt,J=2.5,3.0Hz,1H),3.0(brs, 1H),3.67(d,J=11.0Hz,1H),3.87(brs, 1H),12.2(s,1H)。

步骤2：3-氨甲酰基哌啶-1-甲酸叔丁酯(2)的合成

在0℃下向1-(叔丁氧基羰基)哌啶-3-甲酸1(50.0g,218.0mmol) 于无水二氯甲烷(400mL) 中的溶液中添加三乙胺(44.1g,437mmol),接着添加氯甲酸异丁酯(596.0g,437.0mmol)。在室温下搅拌所得混合物1小时。在减压下浓缩反应混合物。将获得的残余物冷却到0℃,接着添加NH₄OH。过滤所观测到的固体,用水洗涤且干燥,获得呈白色固体状的2(40.0g,80%)。¹H NMR(400MHz,CDCl₃) ：δ1.47(s,9H),1.63(m,1H),1.85(s,2H),2.36(m,1H),3.07(m,1H),3.29(brs,1H),3.66(brs,1H),3.85(m,1H),5.5(s,1H),6.1(brs,1H)。

步骤3：1-Boc-3-氰基哌啶(3)的合成

向3-氨甲酰基哌啶-1-甲酸叔丁酯2(1.0g,4mmol)于无水二氯甲烷(20mL)中的溶液中添加三乙胺(3.1g,31.0mmol),接着逐滴添加三氟乙酸酐(4.1g,20.0mmol)。使所得混合物升温到室温且搅拌16小时。将反应混合物分配于二氯甲烷(50mL)与水(50mL)之间。用饱和碳酸氢盐溶液(100mL)洗涤有机相。经无水硫酸钠干燥有机相且在减压下浓缩,获得呈浓稠液体状的3为1-Boc-3-氰基哌啶(800mg,87%)。¹HNMR(400MHz,CDCl3)：δ1.49(s,9H),1.77(m,2H),1.97(brs,1H),2.66(m,1H),3.35-3.84(brs,4H)。

1-Boc-3-氰基哌啶的合成路线