引言：
4-哌啶甲酸甲酯是一种含有哌啶环和甲酸甲酯结构的有机化合物。它在有机合成和药物化学中具有重要应用，常用作合成其他化合物的中间体。
简述：
4-哌啶甲酸甲酯，英文名称：Methyl isonipecotate，CAS：2971-79-1，分子式：C7H13NO2，密度：1.06，沸点：85-90℃，熔点：50℃，闪点：192°F，折射率：1.465。4-哌啶甲酸甲酯是 4-哌啶羧酸的酯衍生物，用作神经化学物质、抗菌剂和其他生物活性化合物的有机合成试剂。它不是天然存在的，但可以在实验室中合成。4-哌啶甲酸甲酯是一种无色至黄色液体酯。用甲醇、氯化亚砜、4-哌啶甲酸可合成4-哌啶甲酸甲酯。
1. 分子结构分析
4-哌啶甲酸甲酯的分子结构包括一个含氮的六元哌啶环，其中甲酯基团连接到环的第四个碳原子（C4）。其主要特点包括：
（1）哌啶环中的氮原子具有孤对电子，这些电子可以参与氢键的形成，从而与其他分子发生相互作用。
（2）酯基（C=O-O-CH3）增加了化合物的极性和电位，影响其参与的化学反应。
2. 应用
4-哌啶甲酸甲酯可用于通过高通量筛选合成一系列有效的非脲类可溶性环氧化物水解酶（sEH）抑制剂。静置后可能会形成沉淀，但不影响应用。该化合物可作为反应物用于：
（1）哌啶的C-2芳基化反应，通过定向过渡金属催化的sp3 C-H活化。
（2）抗结核药物的合成。
（3）抗HIV-1药物的合成。
（4）氨基吡嗪抑制剂的合成。
（5）口服萘啶蛋白激酶D抑制剂的合成。
（6）手性空间位阻大的芳基烯胺不对称氢化的可扩展催化剂的合成。
3. 应用举例
（1）合成2-[N-(4-甲氧基甲酰基)哌啶基]-3-吡啶甲酸乙酯
胡胜等人以2-氯烟酸、4-哌啶甲酸甲酯为原料反应合成2-[N-(4-甲氧基甲酰基)哌啶基]-3-吡啶甲酸乙酯。通过实验讨论了4-哌啶甲酸甲酯与中间体 2-氯烟酸乙酯的配料比、反应温度对产物收率的影响，确定最佳配料比 2-氯烟酸乙酯∶4-哌啶甲酸甲酯＝1∶1.2，反应温度为110 ℃。
（2）合成盐酸多奈哌齐
在何兵明等人的报道中，4-哌啶甲酸甲酯经N-苄基取代、KBH4/ZnCl2还原、Swern氧化得到1-苄基-4-哌啶甲醛(5)；3-(3，4-二甲氧基苯基)丙烯酸经催化氢化、闭环生成5，6-二甲氧基-1-茚酮(8)；5和8再经Aldol缩合、催化氢化、成盐制得盐酸多奈哌齐，总收率33%(以4-哌啶甲酸甲酯计)。
参考：
[1]https://www.sigmaaldrich.com/
[2]Utke A R, Sanderson R T. The Reaction of Calcium with Pyridine and Its Methyl Derivatives1[J]. The Journal of Organic Chemistry, 1963, 28(12): 3582-3584.
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[6]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/
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