叔丁基4-(氨基甲基)哌啶-1-羧酸酯盐酸盐
[CAS# 359629-16-6]

基本信息

• 产品分类: 有机原料 >> 羧酸类化合物及衍生物 >> 羧酸酯及其衍生物的盐
• 英文名: tert-Butyl 4-(aminomethyl)piperidine-1-carboxylate hydrochloride
• 别名: 1-Boc-4-(Aminomethyl)piperidine hydrochloride
• 产品名称: 叔丁基4-(氨基甲基)哌啶-1-羧酸酯盐酸盐
• 分子式: C₁₁H₂₃ClN₂O₂
• 分子量: 250.77
• CAS 登录号: 359629-16-6
• 分子行输入简码SMILES: CC(C)(C)OC(=O)N1CCC(CC1)CN.Cl

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H302
• 防护标签: P301+P312+P330

发现和应用

叔丁基 4-(氨甲基)哌啶-1-羧酸盐盐酸盐是一种受保护的哌啶衍生物，广泛应用于有机合成和药物化学领域。该化合物是 Boc 保护的 4-(氨甲基)哌啶的盐酸盐，其中哌啶环上的氮原子连接着一个叔丁氧羰基 (Boc) 基团。这种保护基团对酸不稳定，最初被开发出来作为一种通用策略，用于掩蔽胺基，从而允许在分子中的其他位置进行选择性官能化。Boc 基团在中性或碱性条件下与伯胺和仲胺反应形成稳定的氨基甲酸酯，并在酸性条件下可以脱除，从而暴露出游离胺基，用于后续反应。

哌啶环是一个含有氮原子的六元杂环，由于其构象灵活性和与生物靶点结合的能力，它是药物化学中常见的骨架结构。4-(氨甲基)取代基允许在该位置进行选择性修饰，同时在 Boc 保护下保持环氮原子的完整性。盐酸盐形式稳定了伯胺，提高了其在极性溶剂中的溶解度，并便于实验室操作。Boc 保护和成盐的结合使得可以进行连续的合成转化，而不会导致伯胺过早发生反应。

叔丁基 4-(氨甲基)哌啶-1-羧酸盐盐酸盐通常以市售的 4-(氨甲基)哌啶为起始原料合成。哌啶环上的氮原子在碱存在下与二叔丁基二碳酸酯反应，形成 Boc 保护的氨基甲酸酯。随后，在二氧六环等有机溶剂中使用盐酸将其转化为盐酸盐。这种方法确保伯胺保持质子化状态，同时哌啶氮原子受到保护，从而可以在后续化学反应中进行可控反应。

在实际应用中，该化合物可作为合成具有药理活性分子的砌块。其 4-(氨甲基)哌啶单元用于制备 G 蛋白偶联受体的配体，包括 β3 肾上腺素受体激动剂和其他中枢神经系统活性化合物。Boc 保护的氮原子提供了正交保护，使化学家能够选择性地对分子的其他部分进行官能化，这在多步合成序列中是一个重要的特性。该化合物也用于肽合成，在 Boc 脱保护后，伯胺可以使用标准偶联试剂与羧酸或活化酯偶联。该分子的结构特征，包括柔性的哌啶环、Boc保护的氮原子以及4位上的伯胺基团，使其非常适合用于构建分子多样性。该胺基团可以与醛、酮或活化酯反应生成取代衍生物，然后可以评估这些衍生物的生物活性。这种多功能性使得4-(氨甲基)哌啶-1-羧酸叔丁酯盐酸盐作为试剂在药物化学研究中被广泛应用，用于探索结构-活性关系。

在实验室实践中，盐酸盐形式更受欢迎，因为它呈固体，易于称量，并且比游离胺更稳定。它可以溶解在极性溶剂中，例如水、甲醇或乙腈，从而使其能够用于溶液相合成。Boc基团确保了其与多种化学反应的兼容性，包括烷基化、酰化和还原胺化，而不会在哌啶氮原子上发生不必要的副反应。

总而言之，4-(氨甲基)哌啶-1-羧酸叔丁酯盐酸盐是现代合成化学中一种可靠且广泛使用的结构单元。其设计体现了保护基化学和杂环官能化领域长期以来建立的策略。该化合物使化学家能够选择性地引入4-(氨甲基)哌啶单元，同时保持正交保护，从而促进结构复杂且具有生物活性的分子的有效合成。

参考文献

Gomtsyan, A., Casey, M., Kauffman, G., et al. (2002) Novel substituted 4-aminomethylpiperidines as potent and selective human beta3 adrenoceptor agonists. Journal of Medicinal Chemistry 45(10) 2079-2087 PMID: 12270184