顺式-4-羟基-D-脯氨酸，又称cis-4-Hydroxy-D-proline，是一种白色结晶粉末。它在常温常压下可溶于强极性有机溶剂，但在水中溶解性较差。作为一种内源性代谢产物，顺式-4-羟基-D-脯氨酸具有一定的生物活性，可用于生物化学基础研究。例如，它可以用于研究D-丙氨酸脱氢酶的特异反应活性和反应动力学。

化学特性

顺式-4-羟基-D-脯氨酸的结构中含有一个活性羟基和羧基，以及一个未保护的吡咯烷单元，具有很高的化学反应活性。它可以通过进一步官能化反应，如酯化反应和磺化反应，制备酯类化合物和磺酸盐类化合物。此外，顺式-4-羟基-D-脯氨酸中的吡咯烷单元在有机合成反应中也起着重要的作用，例如作为亲电试剂参与烷基化反应。

图1 顺式-4-羟基-D-脯氨酸的酯化反应

为了制备顺式-4-羟基-D-脯氨酸的酯化产物，可以在氮气氛围下进行反应。首先，在一个装有搅拌棒和回流冷凝器的500mL圆底烧瓶中加入无水甲醇（70mL），然后加入乙酰氯（7.6 mL，8.4 g，107 mmol），最后加入顺式-4-羟基-D-脯氨酸（10 g，76 mmol）。将反应溶液加热至回流状态，并在回流状态下搅拌反应7-8小时。反应结束后，将反应混合物冷却至室温，并用无水乙醚溶液（约500mL）稀释。通过过滤收集得到的白色固体，即可得到目标产物。需要注意的是，由于反应过程中会产生盐酸，其可与吡咯环发生酸碱反应，因此得到的产物是一种盐酸盐沉淀。

参考文献

[1] Rosen, Terry; et al Synthesis (1988), (1), 40-44.

顺式-4-羟基-D-脯氨酸是一种手性氨基酸，常用于有机合成和生物化学试剂中。它在D-脯氨酸类生物活性有机分子的合成中起着重要作用。此外，它还可用作手性脯氨酸类有机小分子催化剂，用于研究醛的对映选择性α-氨基氧化反应。

合成方法

图1 顺式-4-羟基-D-脯氨酸的合成路线

将(2R、4R)-乙基-1-苄基-4-羟基吡咯烷-2-羧酸酯溶于无水乙醇中，加入10 % Pd(OH)2催化剂，经过加氢反应得到目标产物。

化学应用

顺式-4-羟基-D-脯氨酸在有机化学中有广泛的应用，特别是作为合成D-脯氨酸类化合物的中间体。它可以用于构建手性碳骨架，制备具有生物活性的有机分子，如药物、激素和天然产物等。此外，它还可用作生物化学试剂，用于酶的研究、蛋白质修饰和组织工程等方面。顺式-4-羟基-D-脯氨酸在有机合成方法学基础研究中显示出重要的催化作用，可用作引入脯氨酸骨架的手性元素，促进对映选择性反应的进行。

参考文献

[1] Gajare, Vikas S.; et al Tetrahedron Letters (2015), 56(24), 3743-3746.

N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸是一种常温常压下为白色或者灰白色固体粉末的氨基酸类衍生物，主要用作有机合成和多肽化学合成中间体，可用于制备生物活性分子和多肽类药物。

合成方法

图1 N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸的合成路线

方法一

将( 2R、4R) - 4 -羟基吡咯烷- 2 -羧酸盐酸盐( 50 g , 300 mmol)的溶在四氢呋喃 /水( 750 mL )为2：1混合溶液加入用NaOH ( 32 g , 800 mmol)的水溶液( 160 mL )和Boc2O ( 98.0克, 450毫摩尔)中，将反应混合物在25度下搅拌反应13小时。在真空下出去四氢呋喃，通过添加10 %的KHSO4的水溶液将残留物的pH调至 2。用乙酸乙酯( 5x )萃取该水溶液，然后将合并的有机层用水和盐水洗涤，分离出有机层并用无水Na2SO4干燥，过滤将滤液浓缩即可得到N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸。

方法二

将羟脯氨酸( 1.32 g , 10 mmol)、H2O ( 6 m L )和碳酸氢钠 ( 2.6 g , 25 mmol)混合液置于100 m L烧瓶中，磁力搅拌10 min，在30分钟内分四次加入氯甲酸苄酯( 2.04 g , 12 mmol)。用H2O ( 30 m L )稀释反应液，然后用Et2O ( 3 × 15 m L )萃取反应液。将水相冷却至0度，通过缓慢加入6N HCl调节pH至2。然后用EtOAc ( 3 × 25 m L )萃取，分离出有机层用盐水( 2 × 20 mL )洗涤有机相，然后在MgSO4上干燥有机相，过滤有机相，滤液在减压下蒸发即可得到N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸。

用途

N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸主要用作有机合成和医药化学中间体，用于生物活性分子和多肽类药物分子的合成。在有机合成转化中，N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸中的羧基可以在硼烷的作用下被还原成羟基基团，此外羧基还可以和醇类化合物进行缩合反应生成相应的酯类产物。

图2 N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸的应用转化

将N-Boc-顺式-4-羟基-D-脯氨酸( 100 mg )溶于0.7 m L四氢呋喃中，将混合物冷却至0度，向所得混合物中滴加硼烷?四氢呋喃溶液( 2.2毫升, 2.2毫升)，将所得的溶液在0度下搅拌1小时，然后将反应体系升至室温，再将混合物搅拌几个小时。将溶液冷却至0℃，向所得混合物中缓慢加入水淬灭反应，用盐水和EtOAc萃取溶液，在Mg SO4上干燥合并的有机层，过滤有机相，滤液在减压下蒸发即可获得相应的还原产物。

参考文献

[1] Shi, Jun et al Journal of Medicinal Chemistry, 61(3), 681-694; 2018

[2] Mihali, Voichita et al European Journal of Organic Chemistry, 2014(24), 5351-5355; 2014

[3] Fransson, Rebecca et al ACS Medicinal Chemistry Letters, 4(10), 969-973; 2013