技术文章

1-苄基-3-甲基-5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯:实验指南

1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯是一种多功能的 Cbz/甲酯保护的 β-酮酯哌啶砌块,广泛用于合成与药物化学相关的含氮杂环骨架。

IUPAC 名称
1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯
货号
B175441
核心骨架
六元哌啶环,C-5 位含酮羰基,N-1 位含 Cbz 氨基甲酸酯,C-3 位含甲酯
官能团
Cbz 保护的胺(N-苄氧羰基)、甲酯、酮
主要应用
药物发现中的医药中间体及杂环砌块
推荐储存条件
置于阴凉、干燥、通风良好处,避光防潮;遵循供应商安全数据表

化学特性与结构

1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯(货号 B175441)以六元哌啶环为核心骨架,三个关键官能团决定其反应性:(1) 环氮(N-1)上的 Cbz(N-苄氧羰基)氨基甲酸酯保护基,通过苄酯键引入;(2) C-3 位的甲酯,使该位置具有较强酸性,易于烯醇化或脱羧;(3) C-5 位的酮羰基,为亲核加成和缩合反应提供亲电位点。

环内同时存在酯基和酮羰基,使该化合物归属于环状 β-酮酯类,该类化合物以合成多样性著称。C-3 亚甲基质子受两个吸电子基团夹持,酸性显著增强,可在温和碱性条件下进行烷基化、Knoevenagel 缩合及相关 C—C 键形成反应。

操作、储存与安全指南

个人防护装备(PPE):操作 1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯时,应佩戴适当的耐化学品手套、实验室防护服及安全护目镜。所有称量和转移操作均应在通风良好的通风橱内进行,以尽量减少粉尘或蒸气的吸入暴露。

储存:将试剂存放于密封容器中,置于阴凉、干燥处,远离直射光、热源和潮湿环境。与强氧化剂、强碱及还原剂隔离存放。使用前请查阅 Aladdin Scientific 提供的最新安全数据表(SDS),了解具体危害分类、GHS 象形图及急救措施。

废弃物处置:依据当地、地区及国家化学废物管理法规处置残留物及受污染材料。未经适当处理,请勿将有机试剂废液倒入下水道。

溢洒处理:发生溢洒时,应立即封堵,避免产生粉尘,并使用合适的惰性吸附材料进行清理。详细应急程序请参阅安全数据表。

在有机化学与药物化学中的应用

药物发现砌块:氧代哌啶二羧酸酯骨架是众多具有药理活性候选物中常见的优势杂环结构单元。氮端 Cbz 与碳端甲酯的正交保护基策略,使化学家能够选择性去保护任一位点,从单一中间体出发实现发散性合成路线。

关键合成转化:

  • 选择性脱保护:Cbz 基团可通过催化氢解(H2,Pd/C)干净脱除,释放仲胺供进一步修饰,同时不影响甲酯或酮基。
  • 酯水解与脱羧:甲酯经碱介导皂化后再经热脱羧,可得到单酮哌啶,简化环系以供后续衍生化。
  • 还原胺化与缩合:C-5 酮基可与伯胺或仲胺进行还原胺化,或通过 Wittig/HWE 烯化在 C-5 位引入不饱和键。
  • 烯醇负离子烷基化:活化的 C-3 位在温和碱性条件下可与亲电试剂发生干净的烷基化反应,实现侧链多样性引入。

上述特性使 1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯成为制备哌啶类 CNS 活性药物、激酶抑制剂及其他治疗先导化合物的重要前体。

质量、纯度与订购信息

试剂规格:研究人员应核查每批 B175441 随附的分析证书(CoA),确认纯度、结构鉴定结果(通常通过 NMR 和/或 HPLC)及外观。如需批次专属文件或定制纯度等级,请联系 Aladdin Scientific 技术支持团队。

订购:1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯在 Aladdin Scientific 以货号 B175441 供货。可通过 Aladdin Scientific 官网或授权经销商下单。如需大批量采购或定制包装,请直接联系销售团队。

质量保证:Aladdin Scientific 对该类别试剂实施标准质量控制流程。每批货物均附有可追溯至生产批次的 CoA。如需额外表征数据(如 GC、LC-MS、元素分析),请在下单时注明要求。

常见问题

该化合物 Cbz 基团的推荐脱保护方法是什么?

Cbz(N-苄氧羰基)基团最常用的脱保护方法是在甲醇或乙醇等质子性溶剂中,于常温常压下以钯碳(Pd/C)为催化剂进行催化氢解。该方法可选择性裂解 Cbz 氨基甲酸酯,而不影响分子中的甲酯或酮官能团。

应如何储存 1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯以保持其稳定性?

将该化合物存放于密封容器中,置于阴凉、干燥、避光环境,远离潮湿、强氧化剂及热源或点火源。请务必参阅 Aladdin Scientific 提供的最新安全数据表(SDS),获取批次专属储存温度建议。

在甲酯存在的情况下,能否选择性还原 C-5 酮基?

在酯基存在的条件下,选择性 1,2-还原酮基是可行的,需选择合适的还原剂。在质子性溶剂中,硼氢化钠(NaBH4)在温和条件下优先还原酮而非酯,可方便地获得相应的 C-5 醇。为实现完全化学选择性,应通过实验优化反应温度、溶剂及还原剂当量等条件。

该化合物是否适合用作哌啶类医药中间体的前体?

是的,1-苄基 3-甲基 5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯被广泛用作哌啶类医药中间体合成的关键砌块。其官能团的正交保护策略允许在多个位点进行选择性操作,可快速构建结构多样的哌啶衍生物,适用于 CNS 药物发现、激酶抑制剂项目及其他药物化学研究。

参考文献

  1. Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 4th ed.; Wiley-Interscience: Hoboken, NJ, 2007.
  2. March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th ed.; Wiley: New York, 2001.
  3. Aladdin Scientific. Certificate of Analysis and Safety Data Sheet for 1-benzyl 3-methyl 5-oxopiperidine-1,3-dicarboxylate, SKU B175441. Aladdin Scientific Corp.

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

目录: 技术文章

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《1-苄基-3-甲基-5-氧代哌啶-1,3-二羧酸酯:实验指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月6日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/1-benzyl-3-methyl-5-oxopiperidine-1-3-dicarboxylate-lab-guide.html
这篇文章对您有帮助吗? Yes No 有 1 人觉得有帮助