1-BOC-哌嗪作为一种重要的有机化合物，具有广泛的应用价值。本文将探讨1-BOC-哌嗪在药物合成和医药领域中的多种应用。
简介：在现代化工制药中，N-叔丁氧羰基哌嗪扮演着非常重要的角色，因为它是很多镇咳药、抗过敏药、抗精神病类药物、抗菌药物、多种农药等的重要基础化学原料。
应用：
1. 合成恩诺沙星-d5
梁大伟等人以乙醇-d6为原料，与碘反应得到碘乙烷-d5 ，进一步与1-Boc-哌嗪经过两步反应得到中间体1-乙基哌嗪-d5，然后与 1-环丙基-7-氯-6-氟-1，4-二氢-4-氧代喹啉-3-羧酸乙酯发生Buchwald-Hartwig偶联反应得到1-环丙基-6-氟-1，4-二氢-4-氧- 7-(4-乙基-1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸乙酯-d5，最后经碱水解后得到恩诺沙星-d5，5步总收率为52%，化学纯度为99.5%，同位素丰度为99.3%，可作为食品安全领域检测用稳定同位素内标试剂。其中N-叔丁氧羰基哌嗪主要涉及1-乙基-4-Boc-哌嗪-d5的合成，具体步骤如下：
将2.42 g(13 mmol)1-Boc-哌嗪与1.47 g (9 mmol) 碘乙烷-d5溶于20 m L CH2Cl2 中，向上述混合液中加入1.8 g(13 mmol)无水K2CO3 ，常温搅拌反应18 h，再加入1.47 g(9 mmol) 碘乙烷-d5，继续常温搅拌反应18 h，反应完毕后，加入10 m L H2O，分出CH2Cl2层，水层用CH2Cl2萃取(10 mL×2)，合并CH2Cl2层，用饱和NaCl洗涤，无水 MgSO4干燥，减压浓缩得2.72 g黄色油状物1-乙基-4-Boc-哌嗪-d5，收率98%，无需纯化。
2. 合成三嗪基多哌嗪类二硫代卡巴腙衍生物
吴尧等人报道了一系列三嗪基多哌嗪类二硫代卡巴腙衍生物的合成方法与结构表征。以三聚氯氰为起始原料并充分利用三聚氯氰中1，3，5－位的C－Cl键的亲核取代活性差异，通过温度控制实现三聚氯氰与1-Boc-哌嗪或其他含氮化合物发生分步亲核取代，合成得到一系列的N-Boc保护的多哌嗪取代的三嗪衍生物。原理：
通常三聚氯氰中1－位氯的亲核取代反应在低温下（－3～0℃）可以自发进行。然而，当反应温度升高到室温（不高于40℃），其中3－位氯的反应活性被激活，可以被亲核试剂取代，氯原子离去并生成1，3－位二取代产物。当温度升高到85℃到120℃区间，位于5－位的氯才能被取代，最终形成1，3，5－位三取代三嗪衍生物。很明显，三聚氯氰分子中不同位置的C－Cl键的分步断裂的活化能有较大差异。因此，吴尧等人通过改变反应温度将不同功能有机胺（哌嗪和烯丙基胺）分级引入到三嗪骨架上，得到一系列不同构型的N－杂环分子，最终通过与二硫化碳在KOH的碱液中反应生成具有特定配位和聚合功能的以三嗪为中心结构的对称和不非对称取代的哌嗪类二硫代卡巴腙产物。
3. 合成1-(3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-基)哌嗪
顾娜以1-Boc-哌嗪(a)和乙酰乙酸乙酯(b)为起始原料,仅用甲苯作溶剂,按n(a)∶n(b)=1.0∶1.0投料,加热至110℃反应9 h生成N-Boc乙酰乙酰基哌嗪(c),中间体c的甲苯溶液无需经过复杂处理与劳森试剂(LR)在50～55℃条件下反应4 h,碱性条件下再与苯肼在65～70℃反应6 h制得5-(4-叔丁氧羰基哌嗪-1-基)-3-甲基-1-苯基吡唑(d),最后,经盐酸脱保护制得1-(3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-基)哌嗪,总收率为40.4％,质量分数为97.8％。
参考文献：
[1]顾娜,杨永建,魏佳佳等. 1-(3-甲基-1-苯基-1H-吡唑-5-基)哌嗪合成方法改进 [J]. 江苏海洋大学学报(自然科学版), 2021, 30 (04): 60-66.
[2]吴尧,罗陈林,蒋紫薇等. 几种三嗪基多哌嗪类二硫代卡巴腙衍生物的合成与表征 [J]. 黄冈师范学院学报, 2020, 40 (03): 31-36.
[3]梁大伟,王悦秋,谭琳. 恩诺沙星-d_5的合成 [J]. 化学试剂, 2019, 41 (02): 190-193. DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2019006742
[4]谭君,崔效源,刘振德等. N-叔丁氧羰基哌嗪的绿色工业化制备 [J]. 广东化工, 2017, 44 (10): 64-65.
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