Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ди- трет- бутилдикарбонат
Ди-трет-бутил-дикарбонат-2D-скелет.png
На основе ди-трет-бутил-дикарбоната-подобного-xtals-3D-balls.png
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Ди- трет- бутилдикарбонат
Другие имена
Ди- трет- бутилпирокарбонат
Boc ангидрид
Boc 2 O
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.042.021 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
  • InChI = 1S / C10H18O5 / c1-9 (2,3) 14-7 (11) 13-8 (12) 15-10 (4,5) 6 / h1-6H3 проверитьY
    Ключ: DYHSDKLCOJIUFX-UHFFFAOYSA-N проверитьY
  • InChI = 1 / C10H18O5 / c1-9 (2,3) 14-7 (11) 13-8 (12) 15-10 (4,5) 6 / h1-6H3
    Ключ: DYHSDKLCOJIUFX-UHFFFAOYAG
  • O = C (OC (= O) OC (C) (C) C) OC (C) (C) C
Характеристики
С 10 Н 18 О 5
Молярная масса218,249  г · моль -1
ВнешностьБесцветное твердое вещество или масло
Плотность0,95 г · см −3
Температура плавления От 22 до 24 ° C (от 72 до 75 ° F, от 295 до 297 K)
Точка кипения От 56 до 57 ° C (от 133 до 135 ° F, от 329 до 330 K) (0,5 мм рт. Ст.)
Insol
Растворимость в других растворителяхРастворим в большинстве органических растворителей
Опасности
Основные опасностиОчень токсичен при вдыхании T +, LC 50 = 100 мг / м 3 (4 часа, крыса)
Родственные соединения
Родственные соединения
Этилхлорформиат
Фосген
Диэтилпирокарбонат
Диметилдикарбонат
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?)проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Ди- трет- бутилдикарбонат - реагент, широко используемый в органическом синтезе . [1] Поскольку это соединение формально можно рассматривать как ангидрид кислоты, производный от трет- бутоксикарбонильной (Boc) группы, его обычно называют Boc-ангидридом . Этот пирокарбоната реагирует с аминами с получением N - трет - бутоксикарбонил или так называемые производные Бок. Эти производные карбамата не ведут себя как амины, что позволяет происходить определенным последующим превращениям, которые были бы несовместимы с функциональной группой амина.. Группа Boc может быть позже удалена из амина с использованием умеренно сильных кислот (например, трифторуксусной кислоты ). Таким образом, Boc служит защитной группой , например, при твердофазном синтезе пептидов . Boc-защищенные амины не реагируют с большинством оснований и нуклеофилов , что позволяет использовать флуоренилметилоксикарбонильную группу (Fmoc) в качестве ортогональной защитной группы.

Подготовка [ править ]

Дикарбонат ди- трет- бутила недорогой, поэтому его обычно покупают. Обычно это соединение получают из трет- бутанола , диоксида углерода и фосгена , используя DABCO в качестве основания: [2]

Этот маршрут в настоящее время коммерчески используется производителями в Китае и Индии. Европейские и японские компании используют реакцию трет- бутоксида натрия с диоксидом углерода, катализируемую п- толуолсульфоновой кислотой или метансульфоновой кислотой . Этот процесс включает в себя перегонку сырого материала с получением очень чистого сорта.

Boc-ангидрид также доступен в виде 70% раствора в толуоле или ТГФ . Поскольку boc-ангидрид может плавиться при температуре окружающей среды, его хранение и обращение с ним иногда упрощаются за счет использования раствора.

Защита и снятие защиты с аминов [ править ]

Основная статья: трет-бутилоксикарбонильная защитная группа

Группа Boc может быть добавлена ​​к амину в водных условиях с использованием ди- трет- бутилдикарбоната в присутствии основания, такого как бикарбонат натрия . Защита амина также может быть осуществлена ​​в растворе ацетонитрила с использованием 4-диметиламинопиридина (DMAP) в качестве основания. [3]

Удаление Boc в аминокислотах может быть выполнено с помощью сильных кислот, таких как трифторуксусная кислота в чистом виде, или в дихлорметане, или с помощью HCl в метаноле . [4] [5] [6] Осложнение может заключаться в склонности промежуточного трет-бутильного катиона к алкилированию других нуклеофилов; можно использовать поглотители, такие как анизол или тиоанизол . [7] [8] Селективное отщепление N-Boc-группы в присутствии других защитных групп возможно при использовании AlCl 3 .

Реакция с триметилсилилиодидом в ацетонитриле с последующим добавлением метанола является мягким и универсальным методом снятия защиты с аминов, защищенных Boc. [9] [10] [11] [12]

Было показано, что использование триэтилсилана в качестве поглотителя карбокатиона в присутствии трифторуксусной кислоты в дихлорметане приводит к увеличению выхода, сокращению времени реакции, простоте обработки и повышению селективности для снятия защиты трет- бутилового эфира и трет- бутоксикарбонильных центров в защищенные аминокислоты и пептиды в присутствии других чувствительных к кислоте защитных групп, таких как бензилоксикарбонильная , 9-флуоренилметоксикарбонильная , O- и S- бензильная и трет- бутилтиогруппы. [13]

Другое использование [ править ]

Синтез 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридина , важного ароматизирующего соединения хлеба, исходя из 2-пиперидона, был осуществлен с использованием t- boc ангидрида. [14] (См. Реакцию Майяра ). Первой стадией в этой последовательности реакций является образование карбамата в результате реакции амидного азота с boc-ангидридом в ацетонитриле с использованием DMAP в качестве катализатора.

Ди- трет- бутилдикарбонат также находит применение в качестве вспенивающего агента для полимеров из-за его разложения на газообразные продукты при нагревании. [15] [16]

Опасности [ править ]

Бутылки с ди- трет- бутилдикарбонатом: повышение внутреннего давления в герметичных контейнерах, вызванное его медленным разложением до ди- трет-бутилкарбоната и, в конечном итоге, трет- бутанола и CO 2 в присутствии влаги. По этой причине его обычно продают и хранят в пластиковых бутылках, а не в стеклянных.

Основная опасность реагента - его токсичность при вдыхании. Его средняя летальная концентрация 100 мг / м 3 в течение 4 часов у крыс [17] сравнима с концентрацией фосгена [18] (49 мг / м 3 в течение 50 минут у крыс).

Ссылки [ править ]

  1. ^ М. Ваксельман, «Ди- трет- бутилдикарбонат» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза (Эд: Л. Пакетт) 2004, J. Wiley & Sons, Нью-Йорк. DOI : 10.1002 / 047084289X .
  2. ^ Папа Б.М., Ямамото Y, Тарбелл Д.С. (1977). «ДИ-трет-БУТИЛДИКАРБОНАТ». Органический синтез . 57 : 45. DOI : 10,15227 / orgsyn.057.0045 . ISSN  0078-6209 .
  3. ^ Йохай Базель; Альфред Хасснер (2000). «Пересмотр ди- трет- бутилдикарбоната и 4- (диметиламино) пиридина. Их реакции с аминами и спиртами». J. Org. Chem. 65 : 6368–6380. DOI : 10.1021 / jo000257f .
  4. ^ Williams RM, Sinclair PJ, Демонг DE, Chen D, Чжай D (2003). «АСИММЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ N-трет-БУТОКСИКАРБОНИЛ-a-АМИНОКИСЛОТ. СИНТЕЗ (5S, 6R) -4-трет-БУТОКСИКАРБОНИЛ-5,6-ДИФЕНИЛМОРФОЛИН-2-ОНА». Органический синтез . 80 : 18. DOI : 10,15227 / orgsyn.080.0018 . ISSN 0078-6209 . 
  5. ^ EA Englund; HN Gopi; Д.Х. Аппелла (2004). «Эффективный синтез зонда для функции белка: 2,3-диаминопропионовая кислота с ортогональными защитными группами». Орг. Lett. 6 (2): 213–215. DOI : 10.1021 / ol0361599 . PMID 14723531 .  
  6. ^ DM Shendage; Р. Фрёлих; Г. Хауфе (2004). «Высокоэффективное стереоконсервативное амидирование и дезамидирование α-аминокислот». Орг. Lett. 6 (21): 3675–3678. DOI : 10.1021 / ol048771l . PMID 15469321 .  
  7. ^ Лундт, Беренд Ф .; Johansen, Nils L .; Vølund, Aage; Маркуссен, Ян (1978). «Удаление трет-бутильных и трет-бутоксикарбонильных защитных групп с помощью трифторуксусной кислоты». Международный журнал исследований пептидов и белков . 12 (5): 258–268. DOI : 10.1111 / j.1399-3011.1978.tb02896.x . PMID 744685 . 
  8. ^ Эндрю Б. Хьюз. «1. Защитные реакции». В Воммине В. Сурешбабу; Нарасимхамурти Нарендра (ред.). Аминокислоты, пептиды и белки в органической химии: защитные реакции, медицинская химия, комбинаторный синтез . 4 . DOI : 10.1002 / 9783527631827.ch1 .
  9. ^ Майкл Э. Юнг; Марк А. Листер (1978). «Превращение алкилкарбаматов в амины обработкой триметилсилилиодидом». J. Chem. Soc., Chem. Commun. (7): 315–316. DOI : 10.1039 / C39780000315 .
  10. ^ Ричард С. Лотт; Вирандер С. Чаухан; Чарльз Х. Стаммер (1979). «Триметилсилилйодид в качестве агента, снимающего блокировку пептидов». J. Chem. Soc., Chem. Commun. (11): 495–496. DOI : 10.1039 / C39790000495 .
  11. ^ Olah, G; Наранг, Южная Каролина (1982). «Йодотриметилсилан - универсальный синтетический реагент». Тетраэдр . 38 (15): 2225. DOI : 10,1016 / 0040-4020 (82) 87002-6 .
  12. ^ Чжицзянь Лю; Нобуёси Ясуда; Майкл Симеоне; Роберт А. Ример (2014). « Способ снятия защиты и выделения N- Boc для водорастворимых цвиттерионных соединений». J. Org. Chem. 79 : 11792–11796. DOI : 10.1021 / jo502319z . PMID 25376704 .  
  13. ^ Мехта, Анита; Джаухари, Рабих; Бенсон, Тимоти Дж .; Дуглас, Кеннет Т. (1992). «Повышенная эффективность и селективность в синтезе пептидов: использование триэтилсилана в качестве акцептора карбокатиона при снятии защиты трет-бутиловых эфиров и сайтов, защищенных трет-бутоксикарбонилом». Буквы тетраэдра . 33 (37): 5441–5444. DOI : 10.1016 / S0040-4039 (00) 79116-7 . ISSN 0040-4039 . 
  14. ^ Т.Дж. Харрисон; Г. Р. Дэйк (2005). «Оперативное, высокодоходное создание пищевых ароматических соединений 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридина и 2-ацетил-1-пирролина». J. Org. Chem. 70 (26): 10872–10874. DOI : 10.1021 / jo051940a . PMID 16356012 .  
  15. ↑ Вирт, Д. (8 апреля 2020 г.). «Сильно расширяющаяся пена для литографической 3D-печати». ACS Appl. Матер. Интерфейсы . 12 (16): 19033–19043. DOI : 10.1021 / acsami.0c02683 . PMID 32267677 . 
  16. ^ Wypych, Джордж (20 февраля 2017). Справочник по вспенивающим и пенообразующим веществам - 1-е издание (1-е изд.). Издательство ChemTec. п. 258. ISBN 978-1-895198-99-7. Дата обращения 4 мая 2020 .
  17. ^ "Паспорт безопасности материала" (PDF) . ХИМ-ИМПЕКС ИНТЕРНЭШНЛ ИНК . Проверено 10 сентября 2016 .
  18. ^ «Фосген» . Беспроводная информационная система для аварийно-спасательных служб . Национальная медицинская библиотека США . Проверено 10 сентября 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Условия защиты или снятия защиты - синтетические протоколы от organic-reaction.com
  • Базель, Йохай; Хасснер, Альфред (2001). «Имидазол и трифторэтанол как эффективные и мягкие реагенты для разрушения избытка ди-трет-бутилдикарбоната [(BOC) 2O]». Синтез . 2001 (4): 0550. DOI : 10,1055 / с-2001-12350 .