二环[2,2,2]辛烷-1,4-环己二羧酸单甲酯的合成及用途

简介

二环[2,2,2]辛烷-1,4-环己二羧酸单甲酯属于稠环脂环类有机化合物，常温下多为白色粉末，化学结构稳定，可溶于三氟甲苯等有机溶剂，适配光催化反应体系。其主要用途为有机光催化合成中的核心底物，用于制备特定结构的环状有机中间体。

二环[2,2,2]辛烷-1,4-环己二羧酸单甲酯的性状

合成

方法一：在室温下向a.3（149.2g）的无水四氢呋喃（2.2L）溶液中加入氢氧化钠（264mL，2.5M的甲醇溶液），将混合物在相同温度下搅拌15.5小时。通过过滤收集不溶性物质（物质A），并用四氢呋喃洗涤。将合并的滤液和洗涤液真空浓缩。用水稀释残余物后，用己烷洗涤混合物。向水溶液中加入上述获得的材料A，用己烷洗涤混合物，并在冰冷却下通过加入浓盐酸将pH值调节至1。用乙酸乙酯萃取混合物。用盐水洗涤有机萃取物，用无水硫酸钠干燥，过滤，然后真空浓缩，得到标题化合物二环[2,2,2]辛烷-1,4-环己二羧酸单甲酯。产量120.4克[1]。

方法二：在-78°下，向顺式/反式-1-（2-碘乙基）-环己烷-1,4-二羧酸二甲酯（XXV，实施例101，2.14 g，6.04 mmol）在THF（20 ml）和TMU（2.9 ml，24.16 mmol）中的混合物中加入LDA（由1.02 ml二异丙胺和4.16 ml 1.6 M正丁基锂组成）的THF（9 ml）溶液。将反应物搅拌至20-25°。加入盐酸（3N，20ml）并快速搅拌10分钟。减压下除去THF，用己烷（2 x 20ml）萃取所得水性残余物。合并的有机提取物用盐酸（3N，2 x 20 ml）、水（1x10 ml）、饱和碳酸氢钠（2x10 ml）和盐水（1 x 10 ml）洗涤，并用硫酸镁干燥。抽滤和减压浓缩得到标题化合物。二环[2.2.2]辛烷-1,4-二羧酸二甲酯（III）[2]。

用途

二环[2,2,2]辛烷-1,4-环己二羧酸单甲酯用作光催化有机合成中的核心反应底物，用于构建特定环状有机中间体。例如：将二环[2,2,2]辛烷-1,4-环己二羧酸单甲酯（21.2）和N-（叔丁基）-N-（（乙氧羰基硫代）-2,3,4,5,6-五氟苯甲酰胺）（48.5 mg）装入装有搅拌棒的1德拉姆小瓶中，搅拌棒配有PTFE内衬螺帽。将反应混合物放入手套箱中。将内容物溶解在PhCF3（0.1 M wrt底物）中。用特氟纶胶带密封所得溶液。从手套箱中取出所得溶液。将小瓶集中在距离440nm Kessil PR160 LED灯4cm处，最大（100%）强度。4小时后，灯熄灭。真空浓缩反应物。通过快速柱色谱法（1-2.5%乙酸乙酯/己烯）纯化产物[3]。

参考文献

[1] Bridged bicyclic compounds as antibacterial agents and their preparation and use for the treatment of bacterial infections Assignees: Kyorin Pharmaceutical Co., Ltd.; Merck Sharp & Dohme Corp. Inventors: Fukuda, Yasumichi; et al. World Intellectual Property Organization.

[2] Preparation of polycycloalkylpurines as adenosine receptor antagonists Assignee: Biogen, Inc. Inventors: Kiesman, William F.; et al. World Intellectual Property Organization.

[3] Direct Decarboxylative Functionalization of Carboxylic Acids via O-H Hydrogen Atom Transfer By: Na, Christina G.; et al. Journal of the American Chemical Society (2020), 142(1), 44-49.