背景及概述

N-雜環(huán)化合物廣泛用于藥物化學、材料化學和有機合成領域，1-BOC-5-氧代氮雜環(huán)庚烷-甲酸乙酯可用于合成染料、炸藥、農(nóng)藥、化肥、橡膠助劑及感光材料等。因此，1-BOC-5-氧代氮雜環(huán)庚烷-甲酸乙酯的合成具有重要意義。1-BOC-5-氧代氮雜環(huán)庚烷-甲酸乙酯英文名稱：1-Tert-butyl 4-ethyl 5-oxoazepane-1,4-dicarboxylate，中文別名：1-Boc-5-氧代氮雜環(huán)庚烷-甲酸乙酯；1-N-叔丁氧羰基-5-氧代六氫-1H-氮雜卓-4-甲酸乙酯，CAS號：141642-82-2，分子式：C14H23NO5，分子量：285.336。

制備

本文以4-氧代哌啶酮鹽酸鹽及重氮乙酸乙酯為起始物料，經(jīng)擴環(huán)反應制備得到5-氧代氮雜環(huán)庚烷-1-甲酸乙酯，不經(jīng)純化直接用于下步反應。后經(jīng)與二碳酸二叔丁酯在堿性條件下發(fā)生縮合反應制備目標化合物1-BOC-5-氧代氮雜環(huán)庚烷-甲酸乙酯[1]。其合成反應式如下圖：

圖1 1-BOC-5-氧代氮雜環(huán)庚烷-甲酸乙酯的合成反應式

實驗操作：

在三口瓶中加入重氮乙酸乙酯和無水四氫呋喃，升溫至緩慢回流，緩慢滴加4-氧代哌啶酮鹽酸鹽的無水四氫呋喃溶液，回流反應3小時。靜置冷卻，有黃色固體沉淀，傾出反應液，離心30分鐘，分離出固體沉淀。機械攪拌、冰浴下，將所得固體為5-氧代氮雜環(huán)庚烷-1-甲酸乙酯粗品。帶有攪拌裝置的三口燒瓶中加入5-氧代氮雜環(huán)庚烷-1-甲酸乙酯粗品和由碳酸鈉和碳酸氫鈉組成的緩沖溶液200 mL，冰浴，滴液漏斗滴加二碳酸二叔丁酯。并于30℃水浴中攪拌反應22小時。薄層色譜檢測反應進度。反應物用乙酸乙酯萃取，除去未反應的二碳酸二叔丁酯，得到的水相用3mol／L鹽酸水溶液調(diào)節(jié)pH值5，后用乙酸乙酯萃取4次，合并有機相，用飽和食鹽水洗滌，有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，旋轉蒸發(fā)儀除去溶劑，得到1-BOC-5-氧代氮雜環(huán)庚烷-甲酸乙酯。

參考文獻

[1]Synthetic Communications, , vol. 22, # 9 p. 1249 - 1258