氯丙二酸二甲酯的分子式為C5H7ClO4，常態(tài)下為無色至淡黃色液體且伴有刺激性氣味，微溶于水，可與乙醇、乙醚等有機溶劑混溶，具備酯和鹵代烴的化學特性。它可以作為重要的有機合成中間體，在醫(yī)藥、農藥、精細化工產品合成等領域應用廣泛，尤其在硝基環(huán)丙烷的立體選擇性合成發(fā)揮了至關重要的作用。

氯代丙二酸二甲酯

應用

合成高度官能化硝基環(huán)丙烷

硝基烯烴作為常用的合成砌塊，在有機化學制備中應用廣泛，但此前缺乏有效的催化不對稱環(huán)丙烷化方法?，F有合成外消旋硝基環(huán)丙烷的方法存在產率不穩(wěn)定和非對映選擇性不佳的問題。探索了兩條基于邁克爾引發(fā)環(huán)化（MIRC）策略合成丙二酸酯取代環(huán)丙烷的路線。起初嘗試的路線A是堿介導丙二酸酯親核試劑與鹵代硝基烯烴反應，雖初步研究有一定成果，但從不對稱催化角度看并不理想，該路線還存在反應步驟繁瑣、需制備特定中間體等問題。堿催化α-鹵代丙二酸酯與硝基烯烴反應。氯代丙二酸二甲酯在此路線中作為關鍵底物，與硝基烯烴在叔胺堿催化下反應，生成邁克爾加成產物。但該加成產物在普通條件下難以環(huán)化，發(fā)現使用1,8 - 二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU）和六甲基磷酰胺（HMPA），能使加成產物高效環(huán)化，形成硝基環(huán)丙烷。開發(fā)出了一鍋法環(huán)丙烷化反應，以良好的產率從多種脂肪族和芳香族硝基烯烴合成出單一非對映異構體的硝基環(huán)丙烷，且通過 1H NMR 光譜和 X 射線晶體學研究確定了產物的反式相對立體化學。

具體步驟如下：先將β-硝基苯乙烯與氯代丙二酸二甲酯混合，加入1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯反應一段時間，再加入六甲基磷酰胺和1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯 繼續(xù)反應，最后經過萃取、干燥和柱色譜純化得到產物[1]。在實現高效的非對映選擇性合成后，進一步探索不對稱誘導。使用修飾的金雞納生物堿代替DBU催化氯代丙二酸二甲酯與硝基烯烴的初始邁克爾加成反應，再進行1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯介導的環(huán)化。雖然反應的對映選擇性不高，最高僅達47% ee。

參考文獻

[1]H S M ,Thomas M ,J S C .Stereoselective synthesis of highly functionalized nitrocyclopropanes via organocatalyic conjugate addition to nitroalkenes.[J].The Journal of organic chemistry,2006,71(19):7494-7.