背景及概述

吡咯羧酸是一類重要的五元氮雜環(huán)化合物，作為精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體，在醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、日用化學(xué)品等領(lǐng)域有著廣泛的用途。1-BOC-吡咯烷-3-甲酸  英文名稱：1-Boc-pyrrolidine-3-carboxylic acid，中文別名：1-叔丁氧羰基吡咯烷-3-甲酸，CAS號(hào)：59378-75-5，分子式：C10H17NO4，分子量：215.246，外觀與性狀：灰白色固體，密度：1.201 g/cm3，沸點(diǎn)：337.2oC at 760 mmHg，熔點(diǎn)：168-170 °C(lit.)。

制備

以吡咯烷-3-甲酸為原料，在Et 3 N/MeOH 條件下與二碳酸二叔丁酯反應(yīng)進(jìn)行 Boc 保護(hù)，制備目標(biāo)化合物1-BOC-吡咯烷-3-甲酸[1]。1-BOC-吡咯烷-3-甲酸制備反應(yīng)式如下圖：

圖1 1-BOC-吡咯烷-3-甲酸制備反應(yīng)式

實(shí)驗(yàn)操作：

方法一、

帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入吡咯烷-3-甲酸和由碳酸鈉和碳酸氫鈉組成的緩沖溶液200 mL，冰浴，滴液漏斗滴加二碳酸二叔丁酯。并于30℃水浴中攪拌反應(yīng)22 小時(shí)。反應(yīng)物用乙醚(100 mL×2)萃取除去未反應(yīng)的二碳酸叔丁酯，得到的水相用3mol／L鹽酸水溶液調(diào)節(jié)pH值2-3，后用乙酸乙酯(100 mL×4)萃取，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑，得到1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。

方法二、

在 100mL 單口反應(yīng)瓶中，將吡咯烷-3-甲酸(2. 15 g，10 mmol)溶于 30mL 甲醇，緩慢加入三乙胺(3. 5 mL，25 mmol) 和二碳酸二叔丁酯 (4. 6mL，20mmol)后，加熱升溫至 40 ℃，攪拌反應(yīng) 5 小時(shí)。減壓濃縮除去剩余甲醇，用乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，有機(jī)相用蒸餾水洗滌三次，飽和氯化鈉水溶液洗滌一次，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾后濃縮得粗品1-BOC-吡咯烷-3-甲酸，經(jīng)柱層析純化得1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。

方法三、

在配備有回流冷凝管和尾氣吸收裝置的50 mL圓底燒瓶中投入吡咯烷-3-甲酸、15 mL重蒸的四氫呋喃和二碳酸二叔丁酯。置于微波反應(yīng)儀中，在微波功率為470 W下反應(yīng)10 min。反應(yīng)結(jié)束．冷至室溫，加10 mL水?dāng)嚢?0 min。加入20 mL飽和食鹽水和20 mL乙酸乙酯，萃取，收集有機(jī)層，水層用乙酸乙酯(10 mLx2)萃取，合并有機(jī)層，無(wú)水硫酸鎂干燥，過(guò)濾，減壓蒸除溶劑，濃縮物用二異丙基醚重結(jié)晶，得1-BOC-吡咯烷-3-甲酸。

參考文獻(xiàn)

[1] WO2004/20432 A1, ;