如何制备(S)-3-羧基吗啉? ¹

吗啉化合物是一类具有强生物活性的化合物，广泛存在于天然产物中，并且被广泛应用于药物领域。对于合成的吗啉衍生物进行的生物活性检测结果表明，这些衍生物具有多种药理活性，包括降低胆固醇、抗高血脂、治疗动脉硬化以及消炎等。

制备方法

有两种常见的制备(S)-3-羧基吗啉的方法。一种是以氧代赖氨酸为起始物料，经过关环反应制备目标化合物。另一种是以吗啉为起始物料，经过制备醛基取代吗啉后再经过氧化反应制备得到(S)-3-羧基吗啉。

图1 (S)-3-羧基吗啉合成反应式

实验操作：

首先，在四口烧瓶中加入吗啉和DMF，并在冰浴条件下缓慢滴加三氯氧磷。滴加完毕后，将反应温度调整为40℃，在此温度下反应3小时，直至反应液变为鲜黄色固体。然后停止反应，加入冰溶解固体，得到红色溶液。接下来，用氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液调整溶液pH值到7，并充分搅拌后将溶液加热到刚沸。此时会有大量粉色固体出现。将溶液冷却过夜后，进行过滤、干燥和称量。最后，用无水乙醇进行重结晶并进行热过滤，冷却结晶得到精制的(S)-3-醛基吗啉。

对于(S)-3-羧基吗啉的制备，首先在四口烧瓶中用丙酮溶解(S)-吗啉-3-甲醛，然后加入碳酸钠溶液。在10℃左右缓慢滴加高锰酸钾溶液，滴加完毕后搅拌1小时。然后进行过滤，充分水洗滤饼，得到黄绿色母液。用稀盐酸调节pH值至2，并充分搅拌，会有大量固体析出。过滤得到浅黄色固体，然后在20℃下进行真空干燥。将固体用碳酸钠溶液溶解后进行过滤，再用苯进行萃取，加酸调节pH值至2，最后析出乳白色固体。过滤、干燥和称量即可得到(S)-3-羧基吗啉。

参考文献

[1] Tetrahedron Asymmetry, , vol. 17, # 12 p. 1775 - 1779