简介

4-氧代氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯是一种常用的含氮杂环类医药中间体，常温下多为淡黄色液体，具有典型的酮基与叔丁氧羰基保护结构。该化合物易溶于二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇、乙醚等有机溶剂，微溶于水。其在有机合成中应用广泛。

 4-氧代氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯的性状

合成

方法一：将胺底物吡咯烷/氮杂环戊烯（1.42 mmol，1当量）添加到22 mL Wheaton样品瓶中，并带有压力释放盖，以在MeCN/水（3:10）混合物中达到400 mM的最终浓度。将反应混合物置于冰上，滴加H2SO4（1.5当量）。向小瓶中加入NaDT（32.4 mg，1 mol%）和H2O2水溶液（30%溶液，2.5当量），配备搅拌棒并密封。在365 nm处辐照反应混合物，直到其变成强烈的蓝色，表明催化剂失活和反应结束。在5-6小时内完成。作为下一步，从灯上取下小瓶，中和保持在冰上的粗反应混合物，并用NaOH（10 M储备，0.7当量）碱化（至pH 9）。向混合物中加入液体Boc酸酐（1.1当量）。密封覆盖有铝箔的小瓶，并在室温（RT）和600 rpm下放置在磁性搅拌器上2 h。用50 mM HEPES缓冲液（pH 8）将粗反应混合物稀释3倍以进行生物催化转化。取样（3:100）进行GC-MS分析。再将含有所需ATA的冻干细胞与转氨酶偶联，在含有2 M IPA和2 mM PLP的生物催化混合物中，置于50 mM HEPES缓冲液中，最终使粗N-BOCKONE稀释6倍。卸下磁力搅拌棒，在搅拌的同时将细胞悬浮液缓慢加入稀释的粗反应混合物中。最终的反应装置包含约5%MeCN、1 M IPA、1 mM PLP和15-20 mg/mL细胞（3:101）。密封包裹在铝箔中的小瓶，并在30°C和600 rpm的培养箱摇动器中培养20 h，最后浓缩得到标题化合物4-氧代氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯[1]。

方法二：将二叔丁基二碳酸酯（15.8 g，70.4 mmol）添加到1,4-二氧六环（70 mL）中的氮杂环戊烯-4-酮（9.57 g，64 mmol）溶液中。在室温下搅拌混合物，并添加40 mL水中的碳酸钠浆液（4.11 g，38.4 mmol）。将混合物加热至80°C 2 h。浓缩混合物并用乙酸乙酯（3x）萃取。组合的乙酸乙酯层干燥（Na2SO4）并减压浓缩。使用乙酸乙酯在己烷（25-50%）中的梯度在二氧化硅上纯化残余物以提供标题化合物4-氧代氮杂环庚烷-1-羧酸叔丁酯（13.6 g，99.7%）[2]。

参考文献

[1] Combining Photochemial Oxyfunctionalization and Enzymatic Catalysis for the Synthesis of Chiral Pyrrolidines and Azepanes By: Logotheti, Maria; et al. Journal of Organic Chemistry (2025), 90(2), 1036-1043.

[2] Preparation of isoxazolylmethoxyheterocyclylarenecarboxylates and related compounds as farnesoid X receptor (FXR) agonists for treatment of dyslipidemia. Assignee: Eli Lilly and Company Inventors: Genin, Michael James; et al. World Intellectual Property Organization.