Бензилхлорформиат

Бензилхлорформиат
Имена


Предпочтительное имя IUPAC Бензилкарбонохлоридат
Другие имена Бензилхлорформиат Бензилоксикарбонилхлорид Z-хлорид
Идентификаторы
Количество CAS	501-53-1^Д
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение
ХимПаук	9958^Д
Информационная карта ECHA	100.007.205
Номер ЕС	207-925-0
PubChem CID	10387
номер РТЭКС	LQ5860000
УНИИ	170BP0DD31
Номер ООН	1739
Панель управления CompTox ( EPA )	DTXSID9027158
ИнЧИ InChI=1S/C8H7ClO2/c9-8(10)11-6-7-4-2-1-3-5-7/h1-5H,6H2^Д Ключ: HSDAJNMJOMSNEV-UHFFFAOYSA-N^Д InChI=1/C8H7ClO2/c9-8(10)11-6-7-4-2-1-3-5-7/h1-5H,6H2 Ключ: HSDAJNMJOMSNEV-UHFFFAOYAW
УЛЫБКИ ClC(=O)OCc1ccccc1
Характеристики
Химическая формула	С ₈Н ₇Cl О ₂
Молярная масса	170,59 г·моль ⁻¹
Появление	бесцветная жидкость, может казаться желтой из-за примесей
Запах	острый
Плотность	1,195 г/см ³
Точка кипения	103 ° C (217 ° F, 376 K) (20 Торр )
Растворимость в воде	деградирует
_{Показатель}преломления ( nD )	1,519 (589 нм)
Опасности
Маркировка СГС :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Заявления об опасности	Х314 , Х410
Заявления о мерах предосторожности	P260 , P264 , P273 , P280 , P301+P330+ P331 , P303+ P361+P353 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P310 , P321 , P363 , P391 , P405 , P501
точка возгорания	80 ° С (176 ° F, 353 К)
Паспорт безопасности (SDS)	Внешний паспорт безопасности
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
Д проверить ( что ?)^ДН
Ссылки на информационные ящики

Бензилхлорформиат , также известный как бензилхлоркарбонат или Z-хлорид , представляет собой бензиловый эфир хлормуравьиной кислоты . Его также можно описать как хлорид бензилоксикарбонильной (Cbz или Z) группы. В чистом виде это чувствительная к воде маслянистая бесцветная жидкость, хотя нечистые образцы обычно имеют желтый цвет. Обладает характерным резким запахом и разлагается при контакте с водой.

Соединение было впервые получено Леонидасом Зервасом в начале 1930-х годов, который использовал его для введения бензилоксикарбонильной защитной группы , что стало основой карбоксибензильного метода Бергмана-Зерваса для синтеза пептидов, который он разработал вместе с Максом Бергманном . ^[1]^[2] Это был первый успешный метод контролируемого химического синтеза пептидов, и в течение двадцати лет он был доминирующей процедурой, используемой во всем мире до 1950-х годов. ^[1] По сей день бензилхлорформиат часто используется для защиты аминогруппы .

Подготовка

Соединение получают в лаборатории обработкой бензилового спирта фосгеном :

PhCH ₂ OH + COCl ₂ → PhCH ₂ OC(O)Cl + HCl

Фосген используется в избытке, чтобы свести к минимуму образование карбоната (PhCH ₂ O) ₂ C=O. ^[3]

Использование газообразного фосгена в лабораторной подготовке представляет очень большую опасность для здоровья и было связано с хроническим заболеванием легких у пионеров использования такого соединения, как Зервас. ^[4]

Аминовая защита

Бензилхлорформиат обычно используется в органическом синтезе для введения бензилоксикарбонильной (ранее называвшейся карбоксибензильной) защитной группы для аминов . Защитная группа обозначается аббревиатурой Cbz или Z (в честь первооткрывателя Зерваса ), отсюда и альтернативное сокращенное обозначение бензилхлорформиата как Cbz-Cl или Z-Cl.

Бензилоксикарбонил является ключевой защитной группой для аминов , подавляя нуклеофильные и основные свойства неподеленной пары N. Это свойство «маскирования реакционной способности» наряду со способностью предотвращать рацемизацию Z-защищенных аминов сделало группу Z основой синтеза олигопептидов Бегмана-Церваса (1932 г.), где для защиты N - конца проводится следующая общая реакция . последовательно растущей олигопептидной цепи: ^[1]^[2]

Эта реакция была провозглашена «революцией» и, по сути, положила начало отдельной области химии синтетических пептидов. ^[1] Он оставался непревзойденным в использовании для синтеза пептидов до начала 1950-х годов, когда были разработаны методологии смешанного ангидрида и активного эфира.

Хотя эта реакция больше не используется для пептидов, она, тем не менее, очень широко распространена для защиты аминов в других областях органического синтеза и полного синтеза . Общие процедуры для достижения защиты, начиная с бензилхлорформиата, включают:

Бензилхлорформиат и основание, такое как карбонат натрия, в воде при 0 °C ^[2]
Бензилхлорформиат и оксид магния в этилацетате при температуре от 70 °C до кипения с обратным холодильником ^[5]
Бензилхлорформиат, DIPEA , ацетонитрил и трифторметансульфонат скандия (Sc(OTf) ₃ ) ^[6]

В качестве альтернативы группа Cbz может быть получена реакцией изоцианата с бензиловым спиртом (как в перегруппировке Курциуса ).

снятие защиты

Гидрогенолиз в присутствии различных катализаторов на основе палладия является обычным методом снятия защиты. ^[1]^[7] Типичным является палладий на древесном угле . ^[8]

В качестве альтернативы использовались HBr и сильные кислоты Льюиса при условии, что для высвободившегося бензилкарбокатиона предусмотрена ловушка. ^[9]

Когда защищенный амин обрабатывается любым из вышеуказанных способов ( т.е. каталитическим гидрированием или кислотной обработкой), он дает концевую карбаминовую кислоту , которая затем легко декарбоксилируется с образованием свободного амина.

использованная литература

^ а б в г е Кацояннис, П.Г., изд. (1973). Химия полипептидов . Нью-Йорк: Пленум Пресс. doi : 10.1007/978-1-4613-4571-8 . ISBN 978-1-4613-4571-8. S2CID 35144893 .
^ a b c Бергманн, Макс ; Зервас, Леонидас (1932). «Über ein allgemeines Verfahren der Peptid-Synthese» [Об общем методе синтеза пептидов]. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 65 (7): 1192–1201. doi : 10.1002/cber.19320650722 .
^ Хаф, Л .; Приддл, Дж. Э. (1961). «Карбонатные производные метил-α - D -маннопиранозида и D - маннозы». Дж. Хим. соц . 1961 : 3178–3181. doi : 10.1039/JR9610003178 .
^ Теодоракопулос, И.; Цацас, Г. (1981). «Посвящение профессору Л. Зервасу (из протоколов Афинской академии)» . Лаборатория органической химии (на греческом языке). Афинский университет, химический факультет . Проверено 31 марта 2021 г.
^ Димицкий, М. (1 февраля 1989 г.). «Получение метиловых и этиловых эфиров карбобензокси - L -тирозина и соответствующих гидразидов карбобензокси». Международные органические препараты и процедуры . 21 (1): 83–90. дои : 10.1080/00304948909356350 . ISSN 0030-4948 .
^ Аггарвал, Вариндер К .; Хамфрис, Пол С.; Фенвик, Эшли (1999). «Формальный асимметричный синтез анатоксина-а с использованием стратегии энантиоселективного депротонирования на восьмичленном кольце». Международное издание Angewandte Chemie . 38 (13–14): 1985–1986. doi : 10.1002/(SICI)1521-3773(19990712)38:13/14<1985::AID-ANIE1985>3.0.CO;2-7 .
^ Якубке, Ханс-Дитер; Севальд, Норберт (2008). Пептиды от А до Я: Краткая энциклопедия . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-3-527-62117-0.
^ Фельпин, Франсуа-Ксавье; Фуке, Эрик (2 ноября 2010 г.). «Полезный, надежный и безопасный протокол для гидрирования и гидрогенолиза O-бензильных групп: получение на месте активного катализатора Pd ⁰ /C с четко определенными свойствами». Химия - Европейский журнал . 16 (41): 12440–12445. doi : 10.1002/chem.201001377 . ISSN 1521-3765 . PMID 20845414 .
^ Теодора В. Грин, Питер Г. М. Вутс (1999). Защитные группы в органическом синтезе (3-е изд.). Дж. Уайли. ISBN 978-0-471-16019-9.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )

внешняя ссылка

Международная карта химической безопасности 0990

[:1-1] а б в г е Кацояннис, П.Г., изд. (1973). Химия полипептидов . Нью-Йорк: Пленум Пресс. doi : 10.1007/978-1-4613-4571-8 . ISBN 978-1-4613-4571-8. S2CID 35144893 .

[Zervas-2] Бергманн, Макс ; Зервас, Леонидас (1932). «Über ein allgemeines Verfahren der Peptid-Synthese» [Об общем методе синтеза пептидов]. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft . 65 (7): 1192–1201. doi : 10.1002/cber.19320650722 .

[3] Хаф, Л .; Приддл, Дж. Э. (1961). «Карбонатные производные метил-α - D -маннопиранозида и D - маннозы». Дж. Хим. соц . 1961 : 3178–3181. doi : 10.1039/JR9610003178 .

[:4-4] Теодоракопулос, И.; Цацас, Г. (1981). «Посвящение профессору Л. Зервасу (из протоколов Афинской академии)» . Лаборатория органической химии (на греческом языке). Афинский университет, химический факультет . Проверено 31 марта 2021 г.

[5] Димицкий, М. (1 февраля 1989 г.). «Получение метиловых и этиловых эфиров карбобензокси - L -тирозина и соответствующих гидразидов карбобензокси». Международные органические препараты и процедуры . 21 (1): 83–90. дои : 10.1080/00304948909356350 . ISSN 0030-4948 .

[6] Аггарвал, Вариндер К .; Хамфрис, Пол С.; Фенвик, Эшли (1999). «Формальный асимметричный синтез анатоксина-а с использованием стратегии энантиоселективного депротонирования на восьмичленном кольце». Международное издание Angewandte Chemie . 38 (13–14): 1985–1986. doi : 10.1002/(SICI)1521-3773(19990712)38:13/14<1985::AID-ANIE1985>3.0.CO;2-7 .

[7] Якубке, Ханс-Дитер; Севальд, Норберт (2008). Пептиды от А до Я: Краткая энциклопедия . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-3-527-62117-0.

[8] Фельпин, Франсуа-Ксавье; Фуке, Эрик (2 ноября 2010 г.). «Полезный, надежный и безопасный протокол для гидрирования и гидрогенолиза O-бензильных групп: получение на месте активного катализатора Pd ⁰ /C с четко определенными свойствами». Химия - Европейский журнал . 16 (41): 12440–12445. doi : 10.1002/chem.201001377 . ISSN 1521-3765 . PMID 20845414 .

[9] Теодора В. Грин, Питер Г. М. Вутс (1999). Защитные группы в органическом синтезе (3-е изд.). Дж. Уайли. ISBN 978-0-471-16019-9.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )