环丙甲酸甲酯的合成及用途

简介

环丙甲酸甲酯是典型环烷烃类酯化物，常温下为无色透明易挥发液体，带有轻微特征酯类气味，化学活性较强，需密封避光、阴凉低温处远离火源储存。该化合物常作为有机合成中的环丙酰基引入试剂，可在强碱低温反应体系下与嘧啶类底物发生加成改性反应，制备结构修饰后的取代嘧啶类精细有机中间体。

环丙甲酸甲酯的性状

合成

方法一：在氩气气氛下，将60%的氢化钠石蜡溶液（7.32 g，183 mmol，3.1当量）缓慢加入干燥的THF（100 mL）、MeOH和干燥的ACN（9.3 mL，178 mmol，3.0当量）中。搅拌反应混合物30分钟。向反应混合物中加入环丙烷羧酸酯（7.0 mL，59 mmol）。将混合物在75°C下加热回流过夜。向反应混合物中缓慢加入2N盐酸（50mL）和浓盐酸，直至pH值为4。在100毫巴的真空下减少反应混合物。向反应混合物中加水。溶解沉淀物。用EE提取溶液。用Na2SO4干燥合并的有机层。在100毫巴的真空下减少合并的有机层得到标题化合物环丙甲酸甲酯[1]。

方法二：将（0.95摩尔）环丙烷-1,1-二羧酸二甲酯溶解在1050毫升甲醇中。向甲醇溶液中加入115毫升水中的氢氧化钠（1摩尔）。在22°C下搅拌反应混合物24小时。蒸馏70毫升甲醇。向反应混合物中加入160毫升水。用50毫升己烷搅拌溶液（用于提取二酯）。用HCl（37%）酸化水溶液。用乙酸乙酯萃取反应混合物。干燥反应混合物。蒸发有机相，得到标题化合物环丙甲酸甲酯[2]。

用途

环丙甲酸甲酯可作为酰化反应试剂，在强碱低温体系下与嘧啶类底物发生加成反应，经萃取柱层析纯化制备目标取代嘧啶衍生物。例如：将纯4-甲基-2-甲基-磺酰基-嘧啶（2.1 mL，7.1 mmol）加入冷却（0°C）的六甲基二硅氮烷锂（1 M，14.2 mL，2当量）溶液中。搅拌所得混合物5分钟。用环丙甲酸甲酯（0.72 mL，3当量）处理所得混合物。在室温下搅拌反应混合物30分钟。用水（25mL）处理反应混合物。将反应混合物萃取到CH2Cl2（3×50 mL）中。用盐水洗涤合并的有机物。用Na2SO4干燥合并的有机物。过滤混合有机物。浓缩合并的有机物。通过柱色谱法（EtOAc/庚烷10至60%）纯化产物[3]。

参考文献

[1] Design, synthesis and biological evaluation of novel aminopyrazole- and 7-azaindole-based Nek1 inhibitors and their effects on zebrafish kidney development By: Pilakowski, Johannes; et al. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters (2021), 53, 128418.

[2] Practical Synthesis of a Heterocyclic Immunosuppressive Vitamin D Analogue By: Westermann, Juergen; et al. Organic Process Research & Development (2007), 11(2), 200-205.

[3] 4-(Pyrazol-4-yl)-pyrimidines as Selective Inhibitors of Cyclin-Dependent Kinase 4/6 By: Cho, Young-Shin; et al. Journal of Medicinal Chemistry (2010), 53(22), 7938-7957.