2-哌啶甲酸乙酯(Ethyl 2-Piperidinecarboxylate)简介
**2-哌啶甲酸乙酯**(化学式:C8H15NO2)是一种重要的有机化学中间体,广泛应用于药物合成、农药生产以及其他化学合成过程中。作为一种具有哌啶结构的化合物,它在化学反应中的高反应活性使其成为合成多个重要化学物质的关键原料。
一、基本属性
2-哌啶甲酸乙酯名称
中文名: 2-哌啶甲酸乙酯
英文名: Ethyl pipecolinate
中文别名: 乙基哌啶-2-羧酸乙酯 | 哌啶-2-羧酸乙酯 | 哌啶-2-甲酸乙酯 | 2-哌啶羧酸乙酯
CAS号: 15862-72-3
2-哌啶甲酸乙酯物理化学性质
密度: 1.0±0.1 g/cm3
沸点: 214.1±33.0 °C at 760 mmHg
分子式: C8H15NO2
分子量: 157.210
闪点: 46.1±0.0 °C
精确质量: 157.110275
PSA: 38.33000
LogP: 0.99
外观性状: 无色或淡黄色液体
蒸汽压: 0.2±0.4 mmHg at 25°C
折射率: 1.449
储存条件
常温密闭避光,通风干燥
稳定性
常温常压下稳定
避免的物料: 氧化物
二、主要用途
2-哌啶甲酸乙酯是一种多用途的化学中间体,主要用于以下几个方面:
1. **医药行业**
2-哌啶甲酸乙酯在制药行业中具有广泛的应用,尤其在合成某些药物中起着重要的作用。它是合成哌啶类药物(例如抗精神病药物、抗抑郁药物、抗癫痫药物等)的关键中间体。此外,2-哌啶甲酸乙酯还可以用于合成某些镇痛药、麻醉药物和其他治疗性化合物。
- **药物合成**:由于其哌啶结构,2-哌啶甲酸乙酯能够作为一个重要的构建单元,参与到多种药物的合成中。例如,它可用于合成抗精神病药物氯氮平(Clozapine)等,也被用于合成一些抗癌药物和神经系统疾病的治疗药物。
2. **农药行业**
在农药合成中,2-哌啶甲酸乙酯常作为重要的化学中间体,用于合成某些除草剂和杀虫剂。它在农业化学品中的应用有助于提高农作物的产量和抵抗病虫害的能力。
3. **化学合成**
2-哌啶甲酸乙酯在化学合成中作为重要的中间体,参与合成多种有机化合物,包括表面活性剂、香料、染料及其他特定功能材料。由于其结构的特定性,它能够在合成过程中充当亲核试剂或其他反应性的中间体。
三、合成路线
2-哌啶甲酸乙酯的合成通常通过以下几种方法进行:
1. **哌啶与乙酰氯反应法**
一种常见的合成方法是通过将哌啶与乙酰氯反应生成2-哌啶甲酸乙酯。具体反应步骤为:
1. 在适当的溶剂(如二氯甲烷)中,将哌啶与乙酰氯反应。
2. 反应生成2-哌啶甲酸乙酯,并通过蒸馏等方法进行纯化。
该方法反应条件较为温和,并且能够获得较高的产率。
2. **哌啶与乙酸乙酯反应法**
另一种合成路线是通过哌啶与乙酸乙酯反应。具体过程为:
1. 将哌啶与乙酸乙酯在强酸催化下反应,通常需要使用浓硫酸作为催化剂。
2. 通过加热反应,生成2-哌啶甲酸乙酯。
这种方法可以有效地将乙酯基团引入到哌啶分子中,反应过程相对简单。
3. **酯交换反应**
酯交换反应也是一种有效的合成方法,特别是在工业化生产中较为常见。通过在乙酸乙酯和哌啶盐的催化条件下反应,可以得到2-哌啶甲酸乙酯。这种反应对温度和溶剂有一定要求,反应温度通常在150-180°C之间。
四、使用注意事项
1. **安全性**
2-哌啶甲酸乙酯属于有机化学品,具有一定的毒性,接触或吸入其蒸气可能对人体健康产生影响。因此,在使用过程中需要采取严格的安全措施:
- **佩戴个人防护装备**:操作时应穿戴防护手套、防护眼镜和防护服,避免皮肤和眼睛接触。
- **良好的通风**:工作环境应保持良好的通风,避免蒸气积聚。
- **避免长时间接触**:避免长时间接触该化学物质,特别是在高浓度情况下。
2. **反应性与稳定性**
2-哌啶甲酸乙酯在高温下可能会发生分解,因此,在使用和储存过程中应避免暴露于高温环境。其对氧化剂也有一定的敏感性,因此应避免与强氧化剂共同存储和使用。
3. **废弃处理**
处理废弃的2-哌啶甲酸乙酯时,应根据当地法规和环境保护要求进行处理。废弃物可通过溶剂回收或其他适当方法进行中和或销毁,以减少对环境的污染。
五、运输与存储
1. **运输**
2-哌啶甲酸乙酯是一种易燃化学品,因此在运输过程中需要遵循化学品运输的相关法规,采取适当的安全措施:
- **包装要求**:应使用符合规范的包装容器,避免泄漏或破损。
- **运输条件**:运输过程中应远离火源和高温环境,并确保货物不受到剧烈震动。
2. **存储**
2-哌啶甲酸乙酯应存储在阴凉、干燥、通风良好的地方,远离火源和热源。储存温度应控制在室温或更低,避免与强氧化剂和其他化学品接触。理想的储存环境应该是温度在15-25°C之间,相对湿度较低。
六、结语
2-哌啶甲酸乙酯是一种重要的有机化学中间体,广泛应用于医药、农药以及化学合成等多个领域。它作为哌啶类化合物的重要衍生物,具有较强的反应活性,能够为多个化学合成过程提供支持。尽管其具有广泛的应用前景,但在使用过程中,必须严格遵守安全规范,避免其对人体和环境造成不良影响。通过合适的管理和操作,2-哌啶甲酸乙酯将继续为多个行业的发展做出贡献。