3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯的合成研究

发布日期:2026/10/23 8:00:58

介绍

3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯（Ethyl 3‑cyclopentyl‑3‑oxopropanoate），分子式C10H16O3，属于β‑酮酯类化合物，结构中同时含有环戊基、酮羰基与乙酯基，是药物及有机合成中常用的中间体，多用于缩合、烷基化等有机转化以构建含环戊烷结构的功能分子骨架。

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图一 3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯

合成

在-55至-65°C之间，向丙二酸单乙酯（13.6 mL，115 mmol）和几毫克2,2'-联吡啶的溶液中缓慢加入2.4 M正丁基锂的己烷溶液（92.0 mL，230 mmol）。添加完成后，分批添加环戊烷羰基氯（7.0 mL，58 mmol）。然后在加热至环境温度的同时搅拌溶液，并将其倒入1N盐酸水溶液和乙醚的混合物中。分离各层，用饱和碳酸氢钠洗涤醚层三次，用硫酸镁干燥，浓缩并通过色谱法（硅胶，0-5%乙酸乙酯在己烷中的梯度洗脱）纯化，得到3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯（9.50g，89%）[1]。

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图二 3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯的合成

将丙二酸单乙酯钾（20 g，118 mmol，2.05当量）分散在无水乙腈（200 ml）中，在O°C下加入氯化镁（13.64 g，143 mmol，2.5当量）和三乙胺（18.38 ml，132 mmol，2.3当量）。10分钟后，加入环戊烷羰基氯（6.97ml，57.3mmol），并在0℃下搅拌橙色悬浮液。4小时后，将反应混合物真空浓缩，残余物在DCM和0.5M KHSO4水溶液之间分配。用0.5M KHSO4水溶液和盐水洗涤有机层，用Na2SO4干燥并浓缩至干，得到棕色油状物。油状残余物通过快速柱色谱法（庚烷中3-30%EtOAc）纯化，得到8.12g（77%）3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯，外观为橙色油状液体[2]。

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图三 3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯的合成2

将羰基二咪唑（12.5 g，77.11 mmol）分批加入到环戊烷羧酸（8.0 g，70.10 mmol）和无水EtOAc（100 mL）的混合物中。将混合物在50°C下搅拌3小时。2）将MgCl2（26.7 g，280.4 mmol）分批加入3-乙氧基-3-氧代-丙酸钾（23.86 g，140.2 mmol）和无水EtOAc（300 mL）的混合物中。将混合物在50°C下搅拌3小时。将步骤（1）的溶液逐滴加入步骤（2）的悬浮液中，并将混合物在回流下搅拌过夜。将混合物在冰浴中冷却，并用4M HCl（140mL）酸化至pH=3。将混合物温热至环境温度，分离各层。用EtOAc萃取水层，用水、盐水洗涤合并的有机层，并干燥（Na2SO4）。通过硅胶色谱法浓缩和纯化，得到化合物3-环戊基-3-氧代丙酸乙酯（10.1g，78%）[3]。

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