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Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate实验室操作指南

Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate is a versatile piperidone-based building block,其N-甲氧羰基保护基与3-甲基取代基的组合,使其成为药物化学和合成化学中构建复杂含氮杂环骨架的重要中间体。

IUPAC命名
3-甲基-4-氧代哌啶-1-甲酸甲酯
货号
M701458
核心骨架
含N-甲氧羰基和3-甲基取代基的六元哌啶酮环
主要用途
用于含氮杂环及药物化学目标分子的合成中间体
官能团
酮基(C-4羰基)、氨基甲酸甲酯(N-1)、甲基取代基(C-3)
推荐储存条件
阴凉干燥处保存,避光防潮,密封储存

化学结构与化合物特征

Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate属于含氮杂环哌啶酮类化合物。其结构由一个六元饱和环组成:氮原子位于1位,4位含有酮羰基,3位带有甲基取代基,氮原子上连接甲氧羰基(–CO2Me)保护基。

N-甲氧羰基基团作为哌啶氮原子的保护基,可降低氮的亲核性并有效调控后续反应活性。3位甲基在C-3引入了一个手性中心,使该化合物成为制备立体定向中间体的有效骨架。C-4酮基是主要的反应位点,在标准实验室条件下可方便地发生缩合、还原及加成反应。

该化合物在Aladdin Scientific产品目录中的货号为M701458,供合成化学和药物化学研究使用。

理化性质与操作要点

Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate是一种低分子量有机固体或油状物(具体物理状态请以质检证书为准)。该化合物同时含有可接受氢键的羰基和氨基甲酸酯基团,赋予其适中的极性,可在常见极性有机溶剂(如二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、二甲基亚砜)中较好溶解。

操作该试剂时,应遵守标准实验室防护规程:佩戴丁腈手套、实验室防护服和安全护目镜。在通风良好的环境或通风橱中进行操作,避免皮肤长时间接触或吸入粉尘和蒸气。使用前请详细阅读Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS)。

称量和转移操作应在天平防护罩内或通风橱中进行,以降低暴露风险。溅洒物应及时用水冲洗,废弃物处置须符合所在机构及当地法规要求。

储存条件与稳定性

为保持Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate的完整性和纯度,建议遵守以下储存规范:

  • 温度:在阴凉干燥处于室温或室温以下储存。如需长期保存,可在2–8 °C冷藏条件下储存以延长有效期。
  • 防潮:容器须密封保存。氨基甲酸酯和酮基官能团在长期暴露于潮湿环境中易发生水解。
  • 避光:避免直接光照,防止光降解。
  • 容器:使用原厂提供的容器或同等气密性、化学相容性的密封容器。

使用冷藏样品前,应在容器密封状态下使其缓慢回温至室温,以防止冷凝水进入。若样品已长期储存或容器密封性受损,建议使用核磁共振(NMR)或高效液相色谱(HPLC)重新验证化合物的纯度和结构。

在药物化学和杂环化学中的合成应用

Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate在多步有机合成中是一种用途广泛的砌块。其C-4酮基和N-甲氧羰基两个关键反应位点可实现多种化学转化:

  • 还原胺化:C-4酮基可在还原剂(如氰基硼氢化钠或三乙酰氧基硼氢化钠)作用下与伯胺或仲胺反应,生成与中枢神经系统(CNS)药物发现相关的4-氨基哌啶衍生物。
  • Wittig及Horner–Wadsworth–Emmons反应:酮基可参与烯化反应,生成含环外烯烃官能化的哌啶化合物。
  • 缩合反应:羟醛型和Knoevenagel缩合反应可延伸碳骨架,用于合成更复杂的骨架结构。
  • 脱N保护:甲基氨基甲酸酯在适当条件下(如水解或还原)可被脱除,释放游离哌啶氮原子以供进一步官能化。
  • 立体选择性合成:C-3甲基取代基为非对映选择性反应提供了基础,有助于制备手性哌啶中间体。

上述特性使该化合物在针对G蛋白偶联受体(GPCRs)、离子通道以及容纳哌啶骨架的酶活性位点的制药研究项目中具有重要价值。

质量注意事项与采购建议

研究人员在向Aladdin Scientific采购Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate(货号M701458)时,应在将其纳入关键合成流程之前索取质检证书(CoA),以核实纯度、外观及批次特定分析数据。

主要质量核查要点包括:

  • 纯度:依据CoA确认气相色谱(GC)或高效液相色谱(HPLC)测定的纯度。对于不对称合成应用,若指定手性批次,对映体过量值(ee值)也应予以关注。
  • 结构确认:应核查与预期分子式相符的1H NMR、13C NMR谱图或质谱数据。
  • 批次间一致性:对于多批次项目,建议申请批次匹配,或从同一批次预留足量物料以保证实验重现性。

采购团队请注意,该化合物以单一货号M701458收录于产品目录。如需定制规格、大批量报价或标准目录中未列出的特定纯度等级,请联系Aladdin Scientific技术支持团队。

常见问题

哪些溶剂适合溶解Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate?

该化合物预期可溶于常见极性有机溶剂,包括二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃(THF)和二甲基亚砜(DMSO)。由于含有亲脂性氨基甲酸酯基团和甲基取代基,其水溶性可能较低。研究人员在使用前应在特定溶剂体系中验证溶解性,精确溶解度数据请以质检证书或供应商技术资料为准。

Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate是否含有手性中心?是否以外消旋体供应?

是的,C-3位甲基取代基在哌啶酮环中产生了一个手性中心。除非另有说明,该化合物通常以外消旋体形式供应。如需特定对映体,研究人员应联系Aladdin Scientific咨询手性或对映体纯批次的供应情况,或在实验方案中规划手性拆分或不对称合成步骤。

合成过程中应如何处理N-甲氧羰基保护基?该基团可以被脱除吗?

N-甲氧羰基(甲基氨基甲酸酯)是一种氮原子保护基,可降低哌啶氮的亲核性,在中性和弱碱性条件下通常较为稳定。在强酸或强碱水溶液条件下可通过水解脱除,也可用氢化铝锂(LiAlH₄)等还原剂还原脱除,从而释放游离仲胺。脱保护反应条件应根据分子中其他官能团的稳定性进行优化。

货号M701458的推荐储存温度是多少?

Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate应储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,避免潮湿和直接光照,容器须密封保存。长期储存建议在2–8 °C冷藏条件下保存。请始终参阅Aladdin Scientific产品页面和质检证书获取批次特定储存建议。

Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate是否适用于制药药物发现项目?

是的,该化合物是制药研究中广泛认可的哌啶酮骨架,常用作合成CNS活性药物、GPCR配体及其他生物活性含氮杂环化合物的中间体。该产品仅供研究用途,不得用于人体或动物。研究人员在使用该物料时,应确保符合所在机构及相关法规的要求。

参考文献

  1. Aladdin Scientific product catalog entry for Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate, SKU M701458.
  2. March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. 4th ed. Wiley-Interscience, 1992. (General reference for piperidone reactivity and carbamate protecting group chemistry.)
  3. Wuts, P. G. M.; Greene, T. W. Greene's Protective Groups in Organic Synthesis. 4th ed. Wiley-Interscience, 2006. (Reference for methyl carbamate nitrogen protection and deprotection strategies.)

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

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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.《Methyl 3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate实验室操作指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月15日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/methyl-3-methyl-4-oxopiperidine-1-carboxylate-lab-handling-guide.html
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