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114012-41-8 / 3-氧杂环丁烷羧酸的合成方法

简介

3-氧杂环丁烷羧酸是重要的生物医药中间体,可广泛应用于药物研发当中。其特点是分子量小,结构独特,并且可以衍生出多种下游产品,用途广泛。国内暂时还没有3-氧杂环丁烷羧酸合成方法的相关文献报道,这使得3-氧杂环丁烷羧酸的生产厂家很少,价格特别昂贵,严重阻碍了其下游产品的开发及其在生物医药领域的进一步发展。目前,市场上亟需一种收率高、可工业化生产的3-氧杂环丁烷羧酸合成方法。

理化性质

3-氧杂环丁烷羧酸英文名3-oxetanecarboxylic acid,别名3-环氧丙烷羧酸,CAS号114012-41-8,化学式C4H6O3,分子量 102.089,密度1.374g/cm3,沸点244.2°C at 760 mmHg,闪点115.1°C,蒸汽压 0.0101mmHg at 25°C,折射率1.492。

制备

以3-羟基-2-(羟甲基)丙酸甲酯为起始物料经上保护基、关环、水解反应制备3-氧杂环丁烷羧酸。

3-氧杂环丁烷羧酸的合成方法

1. 上保护基反应

室温下将10g化合物1 (3-羟基-2-(羟甲基)丙酸甲酯)溶于 80ml 二氯甲烷中,依次加入10.4g三乙胺和0 . 54g 4-二甲氨基吡啶,搅拌均匀,降温至0 °C~l 0 °C分批加入16 . 3g对甲苯磺酰氯,升温不明显,加完后室温搅拌过夜。TLC检测,反应完毕后,反应液用饱和碳酸钾水溶液洗一次,饱和氯化钠水溶液洗一次,无水硫酸钠干燥,浓缩后得到化合物2 (3-羟基-2—(对甲苯磺酰基甲基)丙酸甲酯)15.7g, 收率73 % 。

2. 关环反应

室温下将10g化合物2溶于 152ml 叔丁醇,然后将6.5g叔丁醇钾分批加入,加热到60 °C~70 °C之间,反应液呈浑浊状,室温搅拌过夜,TLC 检测反应,反应完毕后,反应液直接过滤,固体用乙酸乙酯洗3遍,浓缩滤液,得到化合物3 (3-氧杂环丁烷羧酸甲酯)3.5g, 收率 87 . 5 % 。

3. 水解反应

室温下将10g化合物3加入氢氧化钾的乙醇溶液(10.l g氢氧化钾,73ml 乙醇)中,加热至回流,反应1小时,TLC检测,反应完毕后,浓缩反应液,加50ml 水,用浓盐酸调pH值至2 , 乙酸乙酯萃取,合并有机相,饱和食盐水洗涤,硫酸钠固体干燥,浓缩,得到化合物4 (3-氧杂环丁烷羧酸) 7.4g, 收率83 . 7 % 。

参考文献

CN201810686312.0 一种3-氧杂环丁烷羧酸的合成方法