3-(羟甲基)吡咯烷-1-羧酸苄酯：性质与用途
3-(羟甲基)吡咯烷-1-羧酸苄酯：性质与用途
Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯是一种含有伯羟甲基官能团的Cbz保护吡咯烷构建模块，广泛用作药物化学及含氮复杂骨架合成中的多功能中间体。
- IUPAC名称
- Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯
- 产品编号
- B638200
- 保护基
- Cbz（苄氧羰基）
- 关键官能团
- 氨基甲酸酯（Cbz）、伯羟甲基（-CH₂OH）、吡咯烷环
- 分子式
- C₁₃H₁₇NO₃
- 分子量
- 235.28 g/mol
- 应用领域
- 药物化学、药物发现、全合成
化学特性与结构
Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯（产品编号：B638200）是一种饱和五元含氮杂环化合物，环上的氮原子以苄氧羰基（Cbz）氨基甲酸酯形式加以保护。吡咯烷环3位上的羟甲基提供了一个伯醇官能团，可用于进一步的结构修饰。分子式为C₁₃H₁₇NO₃，分子量约为235.28 g/mol。
该化合物兼具两种正交可用的官能团：Cbz基团可在温和的钯催化氢解条件下脱除；伯醇则可进行氧化、酯化、醚化或转化为离去基团。吡咯烷核心本身因其构象刚性、良好的亲脂性特征以及在生物活性天然产物和上市药物中的广泛存在，是药物化学中一种重要的优势骨架。
合成与操作
Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯通常由3-(羟甲基)吡咯烷在三乙胺或碳酸钠等碱存在下与氯甲酸苄酯反应制备。反应一般在二氯甲烷或乙酸乙酯中于0 °C至室温下进行，经水相后处理可以较高收率得到氨基甲酸酯产物。
该化合物应储存在阴凉、干燥、避光且防潮的环境中。作为含有对碱敏感氨基甲酸酯的伯醇化合物，应避免接触强酸或强碱条件。操作本试剂时，建议佩戴丁腈手套、安全眼镜和实验服等标准个人防护装备。使用前请查阅安全数据表（SDS）以获取具体的危害信息和急救措施。
在药物化学与合成中的应用
Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯中的伯羟甲基是一个多功能合成官能团。它可被氧化为醛，用于还原胺化或Wittig型烯化反应；也可转化为甲磺酸酯或对甲苯磺酸酯，用于SN2取代反应；还可直接参与Mitsunobu反应，以构型翻转方式引入杂原子取代基。
对羟甲基进行选择性修饰后，通过催化氢解（如H₂、Pd/C）脱除Cbz保护基，可释放出仲胺，进而实现进一步的氮官能化。这种两步脱保护-官能化策略使该构建模块在构建激酶抑制剂、蛋白酶抑制剂和CNS活性药物中常见的含吡咯烷药效团方面极具吸引力。
该化合物还被用于基于片段的药物发现，当使用对映纯形式时，还可作为手性骨架，在后续成键步骤中实现不对称诱导。
质量、供应与订购
Aladdin Scientific以产品编号B638200供应Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯。产品在出库前经过核磁共振波谱和HPLC纯度分析等标准分析技术的表征。研究人员可参阅产品规格说明书，获取包括纯度、外观和储存条件在内的批次特定数据。
如需大批量采购、定制包装或分析证书，请联系Aladdin Scientific技术销售团队。订单可在线提交或通过授权区域经销商下达。请确保遵守当地关于化学试剂进口和操作的相关法规。
常见问题
如何脱除Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯中的Cbz保护基？
Cbz（苄氧羰基）保护基最常采用催化氢解法脱除，即在甲醇或乙醇等质子性溶剂中，于室温下使用氢气（1 atm）和钯碳（Pd/C，通常为5–10 wt%）进行反应。当使用气态氢气不方便时，也可采用甲酸铵或环己二烯作为氢源的转移氢化法作为替代方案。
Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯是否有单一对映体形式？
3位含有立体中心的吡咯烷构建模块可从多家供应商处获得外消旋体、(R)-和(S)-对映体形式。需要对映纯材料用于不对称合成或构效关系研究的研究人员，在订购时应明确所需的立体化学构型。请联系Aladdin Scientific确认产品编号B638200的对映纯库存情况。
溶解Benzyl 3-(羟甲基)吡咯烷-1-甲酸酯推荐使用哪些溶剂？
该化合物通常可溶于常见有机溶剂，包括二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙腈和二甲基甲酰胺。由于含有羟甲基，在甲醇和乙醇中具有中等溶解度。由于疏水性Cbz基团的存在，预计在水中溶解度较低。实际使用时应根据具体批次和浓度要求对溶解性进行实验验证。
该构建模块中羟甲基的常见后续转化反应有哪些？
伯羟甲基可被氧化为醛（例如通过Swern氧化或Dess-Martin高碘烷氧化），用于还原胺化或烯化等碳-碳键形成反应。也可转化为甲磺酸酯或对甲苯磺酸酯作为活化离去基团用于亲核取代反应，或直接与羧酸、酚类和酰亚胺等各种前亲核试剂发生Mitsunobu反应。
参考文献
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (General reference for protecting group chemistry and heterocycle synthesis.)
- Wuts, P. G. M.; Greene, T. W. Greene's Protective Groups in Organic Synthesis, 4th ed.; Wiley-Interscience: Hoboken, NJ, 2006. (Reference for Cbz deprotection strategies.)
- Taylor, R. D.; MacCoss, M.; Lawson, A. D. G. Rings in Drugs. J. Med. Chem. 2014, 57, 5845–5859. (Reference supporting pyrrolidine as a privileged scaffold in drug discovery.) doi:10.1021/jm4017625
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