1.1前言

1.1.1 L-哌啶酸简介

L-哌啶酸：中文名称为L-2-哌啶酸，英文名称为L-Pipecolic acid,分子式是C6H10NO2，分子量为128.1496。熔点272#176;C，比旋光度-27.5#176;(c=5,H2O24#176;C)。其是亚氨基酸的一种，在大多数植物中以游离态存在，特别是在豆科植物中发现有较高的浓度。在从赖氨酸向α-氨基己二酸[1]（adipic acid）的分解过程中，L哌啶酸是重要的中间代谢产物。由于环状氨基酸，特别是L-脯氨酸、L-哌啶酸或L-哌嗪-2-羧酸及其盐在合成新药中的用途，他们的需求日益增多，由于他们都是手性分子[2]，因此合成较困难。

1.1.2 哌啶酸作用

哌啶酸是一种重要的刚性环状非蛋白质氨基酸，它既可以限定多肽的构象，还可以作为不同化合物合成库中的多功能骨架，所以广泛应用于手性药物和生物活性物质的制备。如新一代局麻药罗哌卡因[3]、抗精神病药物硫利达嗪[4]、免疫抑制剂雷帕霉素[5]以及抗肿瘤抗生素[6]等均是以哌啶酸或其衍生物为主要材料制得的。由于哌啶酸及其衍生物具有的生物活性和广泛的应用前景，其合成已引起众多国外研究者的兴趣，去开发合成的新方法和新技术[7]。

1.1.3 L-哌啶酸的制备方法

L-哌啶酸作为药品的合成原料很重要，目前，L-哌啶酸合成方法主要分为生物催化[8]、化学不对称合成[9]和光催化合成[10]。

（1）生物催化合成：此工艺的核心步骤是手性中心的建立，采用DSM公司成熟的生物技术，应用来自恶臭假单细胞菌的L-氨肽酶或其它同类生物催化剂拆分消旋的的2-氨基-4戊烯酰胺水解得到（R）-酰胺和（S）-烯丙基甘氨酸，这种氨基酸经钯催化后形成烯丙基缩醛，再经金属关环反应成环后形成目标化合物的基本骨架。

（2）化学不对称合成：Wilkinson等[11]以3-羟基哌啶盐酸盐为原料在手性双膦配体催化剂（S）-BINAP-Rucl2作用下合成（S）-N-Boc-哌啶酸。原料先经过三步简单反应得到N-Boc-哌啶甲醚，通入CO2后，反应物在催化剂下转化为不饱和哌啶衍生物。最后此不饱和衍生物在（S）-BINAP-Rucl2作用下发生不对称催化氢化反应得到了（S）-N-Boc-哌啶酸。经过重结晶精制后的产物具有较高的光学纯度，收率为87%。

（3）光催化合成：Pal[12]等采用金属Pt表面沉积的HyCOM-TiO2为光催化剂，以L-赖氨酸为起始原料合成L-哌啶酸。此法是在常温常压下，将催化剂粉体置于蒸馏水中搅拌形成悬浮液，再将L-赖氨酸加入此悬浮液中，隔绝空气后用400W高压汞灯照射0.5h后可得到目的产物L-哌啶酸。