N-叔丁氧羰基-(S)-2-吗啉甲醇是一种吗啉衍生物,常温常压下为白色至类白色固体粉末,具有较好的化学稳定性和一般烷基醇类物质的通用理化性质,它不溶于水但是可溶于强极性的二甲基亚砜。N-叔丁氧羰基-(S)-2-吗啉甲醇常用作有机合成中间体,有研究报道它可用于控制体重的哌嗪类药物的制备。
合成方法
向(S)-吗啉-2-基-甲醇(1.63 g,13.9 mmol)在DCM(75 mL)中的溶液中加入NaOH(0.61 g,15.3 mmol)的水溶液(2 mL),随后加入二碳酸二叔丁酯(3.04 g,13.9 mmol),并将反应混合物在室温下搅拌过夜;待反应完成后,分离出水相,并用水相再用DCM(2 × 15 mL)进一步萃取,合并有机相后用Na₂SO₄干燥,并在真空下除去溶剂,所得残余物通过柱色谱法(正相硅胶,20 g Isolute-Si柱,DCM中MeOH梯度为1%至10%)纯化并在真空下干燥,从而得到(S)-2-羟甲基-吗啉-4-羧酸叔丁酯(2.3 g,71%),为白色固体,目标产物分子N-叔丁氧羰基-(S)-2-吗啉甲醇的产量为2.3 g,收率为71%。[1]
氧化反应

图1 N-叔丁氧羰基-(S)-2-吗啉甲醇的氧化反应
在氮气保护下,向干燥的二氯甲烷(10 mL)中加入二甲基亚砜(0.61 mL,8.6 mmol,2.5当量),并在搅拌下将该溶液冷却至-78°C,随后逐滴加入草酰氯(0.38 mL,4.5 mmol,1.3当量),并在-78°C下继续搅拌30分钟(直至不再产生气泡);接着在-78°C下逐滴加入N-叔丁氧羰基-(S)-2-吗啉甲醇(750 mg,3.5 mmol,1当量)在二氯甲烷(10 mL)中的溶液,将所得溶液在-78°C下搅拌45分钟,然后加入三乙胺(2.4 mL,17.4 mmol,5当量)在二氯甲烷(5 mL)中的溶液,使所得溶液升温至室温并继续搅拌17小时;随后将反应混合物倒入盐水(25 mL)中,分离有机层,并用水层用DCM(2 × 25 mL)萃取,合并的有机层用MgSO₄干燥、过滤并蒸发,粗产物通过硅胶柱色谱法(25 g硅胶,己烷/EtOAc,1:1至1:2)纯化。[2]
参考文献
[1] Boyd, Joseph W.; et al, Preparation of piperazines as agents for treating conditions associated with weight gain and other diseases, Patent Number:WO2009071658 A1.
[2] Sweeney, Joseph B.; et al, Aryne-arylamine-aldehyde three-component reaction for the synthesis of drug-like 2-aminobenzyl ethers, Organic & Biomolecular Chemistry (2026), 24(36), 7583-7589.