(顺式)-3-羟基环丁烷羧酸乙酯：操作与使用指南
(顺式)-3-羟基环丁烷羧酸乙酯：操作与使用指南
(cis)-ethyl 3-hydroxycyclobutanecarboxylate是一种立体构型明确的环丁烷构建单元，其羟基与乙酯官能团呈顺式排列，是药物化学和全合成应用中用途广泛的手性前体中间体。
- 产品名称
- (cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯
- 货号
- C174594
- 分子式
- C7H12O3
- 分子量
- 144.17 g/mol
- 关键官能团
- 顺式构型的仲醇（羟基）与乙酯
- 立体化学描述符
- 顺式（环丁烷环上OH与CO2Et的1,3-关系）
- 典型储存条件
- 阴凉干燥处；长期储存建议冷藏（2–8°C）
- 主要应用
- 用于医药和农化研究的合成中间体
化学特性与立体化学
(cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯（货号C174594）是一种以环丁烷为核心的双官能团化合物，分子式为C7H12O3，分子量约为144.17 g/mol。分子在1位连接乙酯基（–CO2Et），在3位连接仲羟基（–OH），含有张力较大的四元碳环。
顺式描述符表明两个取代基位于环丁烷环的同一面，赋予该化合物独特的三维构型，使其有别于相应的反式非对映异构体。在药物化学领域，活性位点的互补性依赖于官能团的精确空间取向，因此该立体化学定义至关重要。研究人员在用于立体选择性转化前，应通过核磁共振或手性HPLC验证立体化学纯度（非对映体比）。
环丁烷环本身相较于开链类似物具有构象刚性，这一特性在药物设计中被日益广泛地利用，可降低与靶标结合时的熵损失，并改善代谢稳定性。
操作、储存与安全指南
储存：将(cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯密封保存于阴凉（2–8°C）、干燥、通风良好且远离热源和直射阳光的环境中。长时间暴露于潮湿或较高温度下可能促进酯的水解或醇羟基的氧化。如需长期归档储存，建议在惰性气氛（氮气或氩气）下保存，以减少氧化降解。
操作：遵守标准实验室防护规范。称量或转移该试剂时，应穿戴适当的个人防护装备（PPE），包括耐化学品手套、安全护目镜和实验服，并在通风良好的通风橱中进行操作，以减少吸入暴露。避免接触皮肤、眼睛和黏膜。
稳定性：乙酯基易受碱或酸催化水解，除非水解为预期转化目的，否则应避免长时间暴露于强酸性或强碱性水溶液条件下。在强氧化条件下，仲羟基可能发生氧化。使用前请查阅随批次提供的质量检验证书（CoA），确认纯度数据和建议使用期限。
废弃处置：按照当地、国家及所在机构关于有机化学废弃物的法规处置废料，未经确认排放限值前不得倒入下水道。
合成应用与反应活性
(cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯是一种双官能团构建单元，其羟基和酯基可正交操控，实现多样化的合成路径，因此备受重视。
酯基转化：乙酯可在标准皂化条件下（如NaOH或LiOH水溶液）水解为相应羧酸，或用LiAlH4、DIBAL-H等试剂还原为伯醇。由衍生羧酸进行酰胺偶联，可获得与药物发现相关的含环丁烷酰胺骨架。
羟基官能团的扩展：仲羟基可保护为硅醚（TBS、TMS）、苄醚或缩醛。也可活化为甲磺酸酯或对甲苯磺酸酯，用于后续的SN2取代，在需要立体化学控制时实现构型翻转。Mitsunobu条件（DIAD/PPh3）可在保留取代方式的同时实现立体化学翻转。氧化为酮（如Swern、Dess–Martin或TEMPO/NaOCl氧化）可得到3-氧代环丁烷甲酸乙酯，是进一步官能团化的有用中间体。
开环与张力释放策略：虽然环丁烷环在温和条件下通常稳定，但在过渡金属催化反应的特定条件下可应用张力释放官能化策略，使环丁烷片段成为药物设计中偕二甲基或环己烷的有吸引力的生物电子等排体。
药学相关性：环丁烷甲酸酯和羟基环丁烷作为结构基元出现在多种候选药物和已上市药物中，推动了药物化学项目对该化合物等立体定义构建单元的需求。
质量、纯度与分析验证
Aladdin Scientific提供的每批(cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯（C174594）均附有质量检验证书（CoA），载明纯度（通常通过GC或HPLC检测）、外观及批次专属分析数据。研究人员在使用前应索取并审阅CoA。
使用前建议进行以下分析验证：
- 氢谱和碳谱核磁共振（1H和13C NMR）：确认结构和立体化学归属。羟基与酯基取代基的顺式关系可通过偶合常数分析（环丁烷质子偶合模式具有诊断价值）或与已发表谱图数据比对加以验证。
- 非对映体纯度：通过1H NMR积分（如信号可分辨）或手性固定相HPLC评估，确认顺/反比符合实验要求。
- GC或HPLC纯度：确认不存在显著杂质，包括反式非对映异构体、残余溶剂及合成起始原料。
- 卡尔·费休滴定：若您的应用对水分敏感，使用前应测定水分含量。
若化合物不符合所需规格，请联系Aladdin Scientific客服，依据退货退款政策安排重新检测或更换。
订购、规格与客户支持
(cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯可通过Aladdin Scientific以货号C174594订购。请访问Aladdin Scientific官网，通过货号或产品名称搜索，选择所需包装规格，并按标准流程完成结账。如需大批量采购或定制包装规格，可联系销售团队咨询价格和货期。
价格与促销：当前价格、可用包装规格及适用的促销折扣或积分奖励方案均在购买时的产品页面显示。促销价格可能随时变动，请以结账时的最终价格为准。
运输与交付：该试剂通常采用适当包装在常温下发货。但对于运输时间较长的订单，建议采用冷藏运输（冰袋）以保持产品质量。如您所在地区需要加急或温控配送，请在下单时与Aladdin Scientific确认运输条件。
退货与退款：若收到产品与规格说明不符或在运输中损坏，请在适用退货期限内联系Aladdin Scientific客服。发起退货时，请保留原始包装和CoA以供参考。
技术支持：如对该产品在特定反应中的适用性、与您工作流程的兼容性或分析数据的解读有疑问，请通过官网联系表单或电子邮件联系Aladdin Scientific技术支持团队。
常见问题
乙基3-羟基环丁烷甲酸酯的顺式和反式异构体有何区别？
在顺式异构体（C174594）中，环丁烷环3位的羟基与1位的乙酯位于环的同一面；而在反式异构体中，两者位于相对的两面。相对构型的差异导致二者具有不同的物理性质（如熔点、极性）和不同的立体选择性反应活性，因此在需要产物立体化学明确的应用中，异构体的选择至关重要。
使用前如何确认(cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯的立体化学纯度？
最可靠的方法是手性固定相HPLC（可分离并定量顺式和反式非对映异构体）以及1H NMR波谱分析（环丁烷环质子的偶合常数对相对构型具有诊断价值）。将所得谱图与已发表的参考数据或标准样品比对，可进一步确认归属。Aladdin Scientific每批次的CoA提供基础纯度数据，但对于敏感的立体选择性应用，建议在实验室内进行额外的非对映体纯度检测。
能否在不影响羟基的情况下选择性转化乙酯基？
可以。将羟基预先保护为硅醚（如TBS-Cl、咪唑）或其他相容保护基后，即可对酯基进行选择性操控，如皂化、还原或氨解。另外，在温和还原条件下（如低温下使用DIBAL-H），酯基可被选择性还原为醛。合理选择试剂和反应条件，结合适当的羟基保护策略，即可实现两个官能团的正交官能化。
哪些溶剂适合溶解(cis)-3-羟基环丁烷甲酸乙酯？
由于含有酯基和羟基，该化合物预计可溶于常见极性有机溶剂，如乙醇、甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮和四氢呋喃。在正己烷等非极性溶剂中的溶解度预计有限。由于在酸性或碱性水溶液条件下酯基可能水解，水中溶解度适中且与pH相关。使用前请在目标浓度下通过实验验证实际溶解度。
参考文献
- Lovering, F.; Bikker, J.; Humblet, C. Escape from Flatland: Increasing Saturation as an Approach to Improving Clinical Success. J. Med. Chem. 2009, 52, 6752–6756. doi:10.1021/jm901241e
- Stepan, A. F. et al. Application of the Bicyclo[1.1.1]pentane Motif as a Nonclassical Phenyl Bioisostere in the Design of a Potent and Orally Active γ-Secretase Inhibitor. J. Med. Chem. 2012, 55, 3414–3424. [Cited here as general context for strained-ring bioisostere strategy in medicinal chemistry.] doi:10.1021/jm300094r
- Aladdin Scientific Certificate of Analysis for (cis)-ethyl 3-hydroxycyclobutanecarboxylate, SKU C174594. Aladdin Scientific, Shanghai. [Internal document; available upon request from Aladdin Scientific.]
产品仅供科研与开发使用，不用于人体、动物、诊断或治疗。
危险品化学品经营许可证（带存储）