如何合成4-哌啶酮? ¹

4-哌啶酮是一种哌啶杂环化合物，广泛应用于医药、农药、染料以及精细化工等领域。哌啶衍生物在合成医药、农药以及橡胶助剂等领域有着重要的应用。

如何制备4-哌啶酮？

制备4-哌啶酮的方法包括以下步骤：

(1) 将β-丙氨酸甲酯加入乙醇中，置于反应釜中，加入乙烯，混合均匀后，降温至0℃，加入PS-AlCl₃-SbCl₅和乙醇钠，搅拌进行反应，反应完成后，冷却至室温，减压蒸馏去除乙醇。

(2) 向反应釜中加入DMF，搅拌混合均匀后，加热至110℃，搅拌条件下进行回流反应，反应1小时后，降至室温，用乙酸乙酯进行萃取，蒸除乙酸乙酯，之后减压蒸馏，制得所述4-哌啶酮。

PS-AlCl₃-SbCl₅的制备方法为，将聚苯乙烯粉末加入四氯化碳中，加热至80℃，加入AlCl₃和SbCl₅，搅拌条件下进行回流反应，反应完成后，降至室温，过滤，清洗，干燥，即得所述PS-AlCl₃-SbCl₅；其中AlCl₃所占的质量份数为10％，SbCl₅所占的质量份数为7％。

β-丙氨酸甲酯与乙醇的使用量摩尔体积比为1.1mol/L；β-丙氨酸甲酯与乙烯的使用量摩尔比为1:1.2；β-丙氨酸甲酯与催化剂助剂的使用量质量比为4:13；β-丙氨酸甲酯与乙醇钠的使用量摩尔比为9:7；DMF的使用量与乙醇的使用量体积比为1:1。

制得的4-哌啶酮的收率为91.7％，纯度为99.4％。

4-哌啶酮的应用

N-boc-4-羟基哌啶是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于医药行业，用于治疗抗肿瘤等药物。CN201410814714.6公开了一种N-boc-4-羟基哌啶的合成方法，包括以下步骤：取4-哌啶酮水合盐酸盐，加蒸馏水，通入液氨至碱性，甲苯萃取，无水硫酸镁干燥，抽滤得4-哌啶酮；用甲醇溶解，加硼氢化钠，回流、浓缩，加稀盐酸调PH，加二氯甲烷分出水层，保留有机相，无水硫酸镁干燥过夜，抽滤，保留有机相，浓缩，加正己烷冷冻析晶，抽滤，加甲醇，碳酸钾，二叔丁基二碳酸酯，回流，过滤，浓缩，加石油醚，冷冻析晶，即可获得最终白色晶体产品。该方法具有原料易得、操作简便、反应收率高、成本低、选择性好等优点，易于实现工业化，并且产品纯度高，性质稳定，完全符合作为医药中间体的使用要求。

参考文献

[1] [中国发明] CN201910858999.6 一种中间体4-哌啶酮的合成方法

[2] CN201410814714.6一种N-boc-4-羟基哌啶合成方法