如何合成(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯? ¹

(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯，也被称为Methyl (S)-2-(Boc-amino)-3-[(S)-2-oxo-3-pyrrolidinyl]propanoate，是一种固体化合物，常温常压下存在。该化合物是一种手性氨基酸衍生物，可用于有机合成和医药化学中间体的制备，具有广泛的应用。

合成方法

图1 如何合成(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯

在一个干燥的1升反应烧瓶中，将CoCl2 · 6H2O (1.54 g, 6.5 mmol)和二甲基(2S, 4R)-2-((叔丁氧羰基)氨基)-4-(氰甲基)戊二酸酯(11 mmol)的甲醇预冷溶液分批加入硼氢化钠固体(44 mmol, 1.67 g)。反应混合物在0 °C下搅拌反应30分钟，然后会观察到反应体系放热并产生氢气和黑色沉淀。继续在室温下搅拌24小时，反应结束后真空浓缩反应混合物，将残油倒入10%柠檬酸中。过滤残油，用乙酸乙酯萃取2次。在无水硫酸钠上干燥有机层，过滤并浓缩，最后通过硅胶柱色谱法对残留物进行分离纯化即可得到目标产物分子。

应用

(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯可用作手性氨基酸衍生物，广泛应用于有机合成和医药化学中间体的制备，特别适用于制备蛋白酶抑制剂等生物活性分子。在有机合成化学中，该化合物中的酯基可以在碱性或酸性条件下发生水解反应得到相应的羧酸衍生物，也可以在强还原剂的作用下生成相应的氨基醇衍生物。

图2 如何应用(S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯

将205 g (S)-2-(Boc-氨基)-3-[(S)-2-氧代-3-吡咯烷基]丙酸甲酯加入装有搅拌器和温度计的3 L多颈瓶中，再加入1 L甲醇。使用冰/盐浴将溶液冷却至0℃，预冷NaOH (115 g, 加水950 mL, 2.9 mol)溶液至0℃。将混合物通过恒压滴液漏斗以一定的速率加入到烧瓶中，以保持内部温度低于5℃。在0℃下搅拌1小时。用浓盐酸(保持内部温度低于10℃)中和溶液，真空除去甲醇，残渣用乙酸乙酯(400 mL)稀释，然后用浓盐酸将残渣酸化至pH为3，然后将混合物转移到分液漏斗中，分离出有机层，水相用乙酸乙酯(2 × 400 mL)萃取，合并所有的有机物并用盐水洗涤，合并的有机物在无水MgSO4上干燥，过滤并浓缩即可得到相应的还原产物。

参考文献

[1] Yang, Kai S. et al ChemMedChem, 16(6), 942-948; 2021

[2] Hoffman, Robert L. et al ChemRxiv, 1-106; 2020