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有机合成工艺中Boc的保护和脱保护
四、Boc的脱去方法及示例
Boc比Cbz对酸敏感,酸解产物为异丁烯和CO2
O N HCl
。
当Boc和 Cbz同时存在时,可以用催化氢解脱去Cbz, H
+ RNH2.HCl + CO R 2 Boc保持不变,或用酸解脱去 Boc 而 Cbz 不受影响,
因而两者能很好地搭配使用。
对于有酚羟基存在的胺,酚羟基上接Boc的速度也是相当快的,
因而一般没太大的选择性。
对于有醇羟基存在的,若用DMAP做催化剂,时间长了以后 醇羟基也能上Boc, 因此反应尽量不要过夜。
由于Boc对酸敏感,因此在合成过程中用到酸洗或酸溶解等 操作时,为了保险起见,尽量不用盐酸而用10%柠檬酸 (0.5M)或在低温条件进行。
Cbz N
Cbz N
在固相肽合成中,由于TFA会带来一些副反应(如产生的胺 基上酰化成为相应的三氟乙酰胺等),因此多采用1-2M HCl/有机溶剂。一般而言,用HCl/二氧六环比较多见。
N COOMe
NH COOMe
中性条件TBSOTf/2.6-lutidine 的组合或ZnBr2/CH2Cl2也可 Synth. Commun.; 1989, 3139-3142. 对BOC很好的脱除。
Boc氨基保护基的特点
叔丁氧羰基( Boc )是除 Cbz 保护基外的目前多肽合成 中广为采用的氨基保护基。 特别是在固相合成中,氨基的 保护多用Boc而不用Cbz。
Boc具有以下的优点:
Boc-氨基酸除个别外都能得到结晶; 易于酸解除去,但又具有一定的稳定性; Boc-氨基酸能较长期的保存而不分解; 酸解时产生的是叔丁基阳离子再分解为异丁烯,它一般不会 带来副反应; 对碱水解、肼解和许多亲核试剂稳定; Boc对催化氢解稳定,但比Cbz对酸要敏感得多。
在液相肽的合成中,Boc的脱除一般可用TFA或50%TFA (TFA:CH2Cl2 = 1:1,v/v)。
TBSO NHBoc COOMe TFA CH2 Cl2 75% J. Org. Chem ., 2004, 21 , 7004e
H N
G G NHBoc G NHBoc Tetrahedron Lett.; 1995; 67-70 G NHBoc
The End
对水较为敏感的氨基衍生物,采用Boc2O/TEA/MeOH or DMF 在40-50℃下进行较好。
NH2 COOH Boc 2O NaOH, t -BuOH, H 2 O 78%
Alessandro Dondoni, Daniela Perrone., Org. Syn., 77, 64 HO
Synth. Commun.; 1989, 3139-3142.
Boc BocHN N NHBoc
BuLi, THF 85% BocHN
H N
NHBoc
Tetrahedron Lett.;1984; 3191-3194.
Boc Boc N Base H N N Base
BocHN G N R SiO2, heating TBSOTf, Lutidine ZnBr2 , CH2Cl2 ZnBr2, RSH, CH2Cl2 H2N G N R
MeO
OMe N Boc NHBoc ZnBr2, CH2Cl2
MeO
OMe NHHN
O O
NHBoc OMs R
X
COOMe
R COOMe
COOMe
NH2.HCl
Boc2 O Et3 N 95% HO
H
有时对一些亲核性较大的胺,一般可在甲醇中和Boc酸 酐直接反应即可,无须其他的碱,其处理也方便。
芳香胺由于其亲核性较弱,一般反应需要加入催化剂, 另外对于伯胺,通过DMAP的使用可以上两个Boc.
三、Boc的引入方法及示例
Boc的引入一般方法:
游离氨基在用NaOH 或NaHCO3 控制的碱性条件下用二氧六环 和水的混合溶剂中很容易与Boc2O反应得到Boc保护的胺。 优点:副产物无干扰,并容易除去。
NH2
Boc 2O
H2 O t -BuOH, Oskar Keller, Walter E. Keller, Gert van Look et al., NaOH, Org. Syn., 63, 160 COOH 78%
有机合成工艺中 Boc的保护和脱保护
主要内容
1
2 3
前
言
Boc的保护与脱保护概述 Boc的引入方法及示例
Boc的脱去方法及示例
4
一、前
言
氨基是有机化学中的基本碱基,所有含有氨基的 有机物都有一定碱的特性 。
氨基是一个活性大、易被氧化的基团。在有机合 成中需要用易于脱去的基团进行保护。
酰化保护,即用酸酐保护
用苄基保护 芴甲氧羰基 ( Fmoc)等保护氨基酸
手性化合物常用苄氧羰基(Cbz ) 、叔丁氧羰基 (Boc)、
二、Boc的保护与脱保护概述
Boc
Boc保护的发展
起初,Boc保护基团主要用于液相肽合成化学中的氨基 的保护。 随后,Boc的发展是为了增加在温和条件下脱保护的产 率 ,并形成气体的或低沸点的产物。其发展结果是Boc 脱保护几乎可以定量,Boc基团很快就被用到固相合成 方法中。 目前,在有机合成尤其是多肽合成中,Boc作为氨基的 保护基团通过不同的稳定策略(如Boc/Z)以及正交策略 (如Boc/Fmoc)的组合,仍然广泛地被使用。