2,4-二哌啶酮-1-甲酸叔丁酯，英文名為1-boc-piperidine-2,4-dione，是一種哌啶酮衍生物，主要用作有機(jī)合成基礎(chǔ)化學(xué)試劑和醫(yī)藥中間體，多用于哌啶類(lèi)功能有機(jī)分子的制備，例如有研究報(bào)道該物質(zhì)可用于雙環(huán)雜芳吡嗪類(lèi)抗癌活性分子的制備。

理化性質(zhì)

2,4-二哌啶酮-1-甲酸叔丁酯結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)1,3-二羰基單元，其結(jié)構(gòu)中的亞甲基單元具有顯著的酸性可在常見(jiàn)的堿性物質(zhì)的作用下發(fā)生去質(zhì)子化反應(yīng)得到相應(yīng)的碳負(fù)離子，后者具有顯著的親核性，可與常見(jiàn)的親電試劑例如碘甲烷等物質(zhì)發(fā)生親核取代反應(yīng)。2,4-二哌啶酮-1-甲酸叔丁酯可在堿性條件下對(duì)硫脲類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行親核進(jìn)攻。

親核取代反應(yīng)

圖1 2,4-二哌啶酮-1-甲酸叔丁酯的親核取代反應(yīng)

在裝有磁力攪拌器的圓底燒瓶中加入2,4-二哌啶酮-1-甲酸叔丁酯（14mmol）溶液于30ml甲醇中，然后往上述反應(yīng)混合物中在室溫下加入10% KOH水溶液20ml，然后加入二醋酸碘（16.8 mmol， 1.2當(dāng)量）溶液于30ml甲醇中。將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌2小時(shí)，通過(guò)TLC點(diǎn)板監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)度，反應(yīng)結(jié)束后用冰水把上述反應(yīng)混合物進(jìn)行淬滅，然后用二氯甲烷萃取上述反應(yīng)混合物三次，分離合并所得的有機(jī)層并將其在真空下進(jìn)行濃縮以除去有機(jī)溶劑，所得的剩余物通過(guò)硅膠柱層析法進(jìn)行分離純化即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。[1]

親核加成反應(yīng)

圖2 2,4-二哌啶酮-1-甲酸叔丁酯的親核加成反應(yīng)

將DBU （1.50eq）加入到2,4-二哌啶酮-1-甲酸叔丁酯（2.00g, 9.38mmol）的攪拌懸浮液中，并將異硫氰酸苯（1.12mL, 9.38mmol）加入到上述反應(yīng)混合物中。在氮?dú)鈿夥障拢瑢⑺玫姆磻?yīng)混合物在室溫下攪拌反應(yīng)大約20h。然后用HCl （1.00M）水溶液將反應(yīng)淬滅至pH = 6，用水稀釋反應(yīng)混合物并用EtOAc/DCM萃?。?×50mL）。用飽和NaHCO3水溶液和鹽水洗滌組合有機(jī)提取物，用無(wú)水MgSO4干燥所得的有機(jī)層，過(guò)濾反應(yīng)混合物并將所得的濾液在真空下進(jìn)行減壓濃縮。所得的剩余物通過(guò)用硅膠色譜法純化即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。[2]

參考文獻(xiàn)

[1] Liang, Mingxuan; et al, Angewandte Chemie, International Edition (2024), 63(17), e202400741.

[2] Afratis, Konstantinos; et al, Organic Letters (2023), 25(3), 461-465.