Ди- трет -бутилдикарбонат
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
Ди- трет -бутилдикарбонат | |
| Другие имена
Ди -т -бутилпирокарбонат
Вос-ангидрид Бок 2 О | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.042.021 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 10 Н 18 О 5 | |
| Молярная масса | 218.249 g·mol −1 |
| Появление | Бесцветное твердое вещество или масло |
| Плотность | 0,95 г·см −3 |
| Температура плавления | От 22 до 24 ° C (от 72 до 75 ° F; от 295 до 297 К) |
| Точка кипения | От 56 до 57 ° C (от 133 до 135 ° F; от 329 до 330 К) (0,5 мм рт. ст.) |
| нерастворимый | |
| Растворимость в других растворителях | Растворим в большинстве органических растворителей. |
| Опасности | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности
|
Очень токсичен при вдыхании Т+, ЛК 50 = 100 мг/м. 3 (4 часа туда и обратно) |
| Родственные соединения | |
Родственные соединения
|
Этиловый хлорформиат Фосген Диэтилпирокарбонат Диметилдикарбонат |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Ди- трет -бутилдикарбонат — реагент, широко используемый в органическом синтезе . [ 1 ] Поскольку это соединение формально можно рассматривать как ангидрид кислоты, полученный из трет -бутоксикарбонильной (Boc) группы, его обычно называют Boc-ангидридом . Этот пирокарбонат реагирует с аминами с образованием N - трет -бутоксикарбонила или так называемых Вос-производных. Эти производные карбамата не ведут себя как амины, что позволяет происходить определенным последующим превращениям, которые были бы несовместимы с аминной функциональной группой . Вос-группу позже можно удалить из амина с помощью умеренно сильных кислот (например, трифторуксусной кислоты ). Таким образом, Boc служит защитной группой , например, при твердофазном синтезе пептидов . Вос-защищенные амины не реагируют с большинством оснований и нуклеофилов , что позволяет использовать флуоренилметилоксикарбонильную группу (Fmoc) в качестве ортогональной защитной группы.
Подготовка
[ редактировать ]Ди- трет -бутилдикарбонат стоит недорого, поэтому его обычно покупают. Классически это соединение получают из трет -бутанола , диоксида углерода и фосгена с использованием DABCO в качестве основания: [ 2 ]
Этот маршрут в настоящее время коммерчески используется производителями в Китае и Индии. Европейские и японские компании используют реакцию натрия трет -бутоксида с диоксидом углерода, катализируемую п -толуолсульфоновой кислотой или метансульфоновой кислотой . Этот процесс включает в себя перегонку сырого материала, дающую очень чистый сорт.
Вос-ангидрид также доступен в виде 70% раствора в толуоле или ТГФ . Поскольку Вос-ангидрид может плавиться при температуре окружающей среды, его хранение и обращение иногда упрощается за счет использования раствора.
Защита и снятие защиты аминов
[ редактировать ]Вос-группу можно добавить к амину в водных условиях с использованием ди- трет -бутилдикарбоната в присутствии основания, такого как бикарбонат натрия . Защиту амина также можно осуществить в растворе ацетонитрила, используя 4-диметиламинопиридин (ДМАП). в качестве основания [ 3 ]
Удаление Boc из аминокислот можно осуществить с помощью сильных кислот, таких как трифторуксусная кислота в чистом виде или в дихлорметане , или с помощью HCl в метаноле . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Осложнением может быть тенденция промежуточного т-бутильного катиона алкилировать другие нуклеофилы; поглотители, такие как анизол или тиоанизол . можно использовать [ 7 ] [ 8 ] Избирательное расщепление группы N-Boc в присутствии других защитных групп возможно при использовании AlCl 3 .
Реакция с триметилсилилиодидом в ацетонитриле с последующим введением метанола является мягким и универсальным методом снятия защиты с Boc-защищенных аминов. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
Было показано, что использование триэтилсилана в качестве поглотителя карбокатионов в присутствии трифторуксусной кислоты в дихлорметане приводит к увеличению выходов, уменьшению времени реакции, упрощению обработки и улучшению селективности при снятии защиты с трет -бутилового эфира и трет -бутоксикарбонильных центров в защищенные аминокислоты и пептиды в присутствии других чувствительных к кислоте защитных групп, таких как бензилоксикарбонил , 9 -флуоренилметоксикарбонил , О- и S -бензильная и т -бутилтиогруппы. [ 13 ]
Другое использование
[ редактировать ]Синтез 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридина , важного ароматического соединения хлеба, на основе 2-пиперидона был осуществлен с использованием t -boc-ангидрида. [ 14 ] (См. реакцию Майяра ). Первым шагом в этой последовательности реакций является образование карбамата в результате реакции амидного азота с Вос-ангидридом в ацетонитриле с использованием ДМАП в качестве катализатора.
Ди- трет -бутилдикарбонат также находит применение в качестве полимерного вспенивателя вследствие его разложения на газообразные продукты при нагревании. [ 15 ] [ 16 ]
Опасности
[ редактировать ]Бутылки с ди- трет -бутилдикарбонатом. Повышение внутреннего давления в герметичных контейнерах вызвано его медленным разложением на ди- трет -бутилкарбонат и, в конечном счете, на трет -бутанол 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 ингаляционная токсичность. Его средняя летальная концентрация 100 мг/м. 3 более 4 часов у крыс [ 17 ] сравним с фосгеном [ 18 ] (49 мг/м 3 более 50 минут у крыс).
Ссылки
[ редактировать ]- ^ М. Ваксельман, «Ди -т -бутилдикарбонат» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза (под редакцией: Л. Пакетт), 2004, J. Wiley & Sons, Нью-Йорк. дои : 10.1002/047084289X .
- ^ Папа Б.М., Ямамото Ю., Тарбелл Д.С. (1977). «ДИ-трет-БУТИЛДИКАРБОНАТ». Органические синтезы . 57 : 45. дои : 10.15227/orgsyn.057.0045 . ISSN 0078-6209 .
- ^ Йохай Базель; Альфред Хасснер (2000). «Возвращение к ди- трет -бутилдикарбонату и 4-(диметиламино)пиридину. Их реакции с аминами и спиртами». Дж. Орг. хим. 65 (20): 6368–6380. дои : 10.1021/jo000257f . ПМИД 11052078 .
- ^ Уильямс Р.М., Синклер П.Дж., ДеМонг Д.Э., Чен Д., Чжай Д. (2003). «АСИММЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ N-трет-БУТОКСИКАРБОНИЛ-a-АМИНОКИСЛОТ. СИНТЕЗ (5S,6R)-4-трет-БУТОКСИКАРБОНИЛ-5,6-ДИФЕНИЛМОРФОЛИН-2-ОН». Органические синтезы . 80 : 18. дои : 10.15227/orgsyn.080.0018 . ISSN 0078-6209 .
- ^ Э.А. Энглунд; Х. Н. Гопи; Д. Х. Аппелла (2004). «Эффективный синтез зонда для функции белка: 2,3-диаминопропионовая кислота с ортогональными защитными группами». Орг. Летт. 6 (2): 213–215. дои : 10.1021/ol0361599 . ПМИД 14723531 .
- ^ ДМ Шендейдж; Р. Фрелих; Г. Хауфе (2004). «Высокоэффективное стереоконсервативное амидирование и деамидирование α-аминокислот». Орг. Летт. 6 (21): 3675–3678. дои : 10.1021/ol048771l . ПМИД 15469321 .
- ^ Лундт, Беренд Ф.; Йохансен, Нильс Л.; Вёлунд, Оге; Маркуссен, Ян (1978). «Удаление т-бутильных и т-бутоксикарбонильных защитных групп трифторуксусной кислотой». Международный журнал исследований пептидов и белков . 12 (5): 258–268. дои : 10.1111/j.1399-3011.1978.tb02896.x . ПМИД 744685 .
- ^ Эндрю Б. Хьюз (2011). «1. Защитные реакции». В Воммине В. Сурешбабу; Нарасимхамурти Нарендра (ред.). Аминокислоты, пептиды и белки в органической химии: защитные реакции, медицинская химия, комбинаторный синтез . Том. 4. стр. 1–97. дои : 10.1002/9783527631827.ch1 . ISBN 9783527321032 .
- ^ Майкл Э. Юнг; Марк А. Листер (1978). «Превращение алкилкарбаматов в амины обработкой триметилсилилиодидом». Дж. Хим. Соц., хим. Коммун. (7): 315–316. дои : 10.1039/C39780000315 .
- ^ Ричард С. Лотт; Вирандер С. Чаухан; Чарльз Х. Стаммер (1979). «Триметилсилилиодид как агент, блокирующий пептиды». Дж. Хим. Соц., хим. Коммун. (11): 495–496. дои : 10.1039/C39790000495 .
- ^ Ола, Г; Наранг, Южная Каролина (1982). «Йодотриметилсилан — универсальный синтетический реагент». Тетраэдр . 38 (15): 2225. doi : 10.1016/0040-4020(82)87002-6 .
- ^ Чжицзянь Лю; Нобуёси Ясуда; Майкл Симеоне; Роберт А. Ример (2014). « Метод снятия N -Boc-защиты и выделения водорастворимых цвиттерионных соединений». Дж. Орг. хим. 79 (23): 11792–11796. дои : 10.1021/jo502319z . ПМИД 25376704 .
- ^ Мехта, Анита; Джаухари, Рабих; Бенсон, Тимоти Дж.; Дуглас, Кеннет Т. (1992). «Повышение эффективности и селективности в синтезе пептидов: использование триэтилсилана в качестве поглотителя карбокатионов при снятии защиты с трет-бутиловых эфиров и участков, защищенных т-бутоксикарбонилом». Буквы тетраэдра . 33 (37): 5441–5444. дои : 10.1016/S0040-4039(00)79116-7 . ISSN 0040-4039 .
- ^ Ти Джей Харрисон; Г. Р. Дейк (2005). «Быстрое и высокопроизводительное создание пищевых ароматических соединений 6-ацетил-1,2,3,4-тетрагидропиридина и 2-ацетил-1-пирролина». Дж. Орг. хим. 70 (26): 10872–10874. дои : 10.1021/jo051940a . ПМИД 16356012 .
- ^ Вирт, Д. (8 апреля 2020 г.). «Высокорасширяющаяся пена для литографической 3D-печати». Приложение ACS. Матер. Интерфейсы . 12 (16): 19033–19043. дои : 10.1021/acsami.0c02683 . ПМИД 32267677 . S2CID 215603770 .
- ^ Выпич, Георгий (20 февраля 2017 г.). Справочник по пенообразователям и вспенивателям - 1-е издание (1-е изд.). Издательство ChemTec. п. 258. ИСБН 978-1-895198-99-7 . Проверено 4 мая 2020 г.
- ^ «Паспорт безопасности материала» (PDF) . ХИМ-ИМПЭКС ИНТЕРНЕШНЛ ИНК . Проверено 10 сентября 2016 г.
- ^ «Фосген» . Беспроводная информационная система для экстренных служб . Национальная медицинская библиотека США . Проверено 10 сентября 2016 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Базель, Йохай; Хасснер, Альфред (2001). «Имидазол и трифторэтанол как эффективные и мягкие реагенты для разрушения избыточного ди-трет-бутилдикарбоната [(BOC)2O]». Синтез . 2001 (4): 0550. doi : 10.1055/s-2001-12350 . S2CID 97029361 .