(S)-4-异丙基-2-唑烷酮的合成及用途

简介

(S)-4-异丙基-2-唑烷酮常温下一般为白色结晶固体，易溶于四氢呋喃、二氯甲烷等无水有机溶剂；分子具有手性杂环骨架。该化合物可在碱、氯化锂存在条件下与羧酸底物发生缩合反应，生成手性酰基恶唑烷酮中间体，广泛应用于各类不对称有机合成反应。

(S)-4-异丙基-2-唑烷酮的性状

合成

方法一：配备带温度计的2颈烧瓶。安装带有蒸馏头的Vigreux塔。加入L-缬醇（24 g，0.23 mol）、碳酸二乙酯（34 mL，0.28 mol）和乙醇钠（0.20 g，2.3 mmol）。在120-125°C下加热所得溶液，使乙醇在100-105°C（内部温度）下蒸馏。乙醇蒸馏约90分钟后停止。达到内部温度120-125°C。使黄色反应混合物冷却至65℃。倒入冰凉的Et2O（250 mL）中。在-20°C的冰箱中结晶白色固体并过滤以获得产品(S)-4-异丙基-2-唑烷酮[1]。

方法二：将三光气（8.68 mmol）在干二氯甲烷（10 mL）中的溶液滴加至氨基醇（24.8 mmol）和三乙胺（7.6 mL，54.56 mmol）在干二氯甲烷（70 mL）中的悬浮液中，在4°C的氮气下放置45分钟。在4°C下搅拌反应混合物15分钟。将反应混合物加热至室温。搅拌反应混合物1小时。向反应混合物中加入饱和NH4Cl水溶液（25 mL）和二氯甲烷（50 mL）。搅拌反应混合物20分钟。将混合物转移到分离漏斗中。分离水层。用水（25 mL）清洗有机层。用二氯甲烷（50 mL）萃取合并的水层。用MgSO4干燥组合有机提取物。过滤组合有机提取物。真空浓缩组合有机提取物得到标题化合物(S)-4-异丙基-2-唑烷酮[2]。

用途

(S)-4-异丙基-2-唑烷酮可在手性缩合反应中与羧酸底物发生偶联，构建手性酰基恶唑烷酮中间体，用于不对称合成研究。例如：在N2下，在-78°C条件下，在干燥THF（300 mL，4.67 mL/mmol）NEt3（17.9 mL，129 mmol，2.00当量）和PivCl（9.40 mL，77.2 mmol，1.20当量）中逐滴添加羧酸（8.37 g，64.3 mmol）。室温搅拌1 h后，向反应混合物中加入(S)-4-异丙基-2-唑烷酮（9.47 g，77.2 mmol，1.20当量）和无水氯化锂（8.18 g，193 mmol，3.00当量）。在相同温度下搅拌24小时后，用H2O淬火反应混合物。用Na2SO4干燥并过滤。在真空中浓缩滤液。用硅胶柱色谱法净化残油（PSQ 100B 160 g，己烷/乙酸乙酯=18/1）[3]

参考文献

[1] Kraus, Helmut; et al. Synthesis of spongistatin 2 employing a new route to the EF fragment. Chemical Science (2013), 4(5), 1989-1994.

[2] Begis, Guillaume; et al. Asymmetric synthesis of aminocyclopropanes and N-cyclopropylamino alcohols through direct amidocyclopropanation of alkenes using chiral organozinc carbenoids. European Journal of Organic Chemistry (2009), (10), 1532-1548.

[3] Yoshida, Masahito; et al. Concise total synthesis and structure revision of metacridamides A and B. Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) (2023), 59(65), 9880-9883。