1. Boc-オキシマの分子特性：
Boc-オキシマ（構造式は図1参照）は、Boc無水物のアミノ保護能とオキシマのカップリング活性を組み合わせ、保護試薬とカップリング試薬の二重の機能を実現します。高い安定性、低毒性、操作の容易さなどの利点を有し、グリーン化学合成の新たな選択肢を提供します。
図1 Boc-オキシマ構造
2. Boc-オキシマの二重機能メカニズム：
1. アミノ保護試薬：従来の限界を打破
tert-ブチルオキシカルボニル（Boc）保護基を導入する従来の方法は、主にジ-tert-ブチルジカーボネート（Boc無水物）とハロゲン化ギ酸試薬に依存しています。 しかし、これらの試薬は、安定性が悪く、精製が難しいなどの難点があります。 対照的に、Boc-オキシマは、優れた安定性、環境に優しい環境保護、および幅広い基質適用性により、重要な技術的利点を示しています。 具体的には：
（1）幅広い基質適用性：図2に示すように、脂肪族アミン、芳香族アミン、およびヒンダードアミン（第二級アミン）に対して効果的な保護を実現でき
ます。 （2）電子効果の制御があります：芳香族アミンの場合、芳香族化合物の電子効果の法則に従い、芳香族アミンのオルト-パラ位に電子供与基が存在すると収率が高くなります（90％以上）が、電子吸引基があると反応収率が低下します。
（3）グリーン試薬：反応中に生成される副産物は毒性の低いオキシマのみであり、リサイクル・再利用が可能であるため、廃棄物の発生を効果的に削減し、グリーン合成化学の開発要件を満たします。
図2 Boc-オキシマを用いたアミノ基保護実験
2. カップリング試薬：多製品構築の実現
Boc 無水物もカップリング試薬であり、カルボン酸と混合無水物中間体を形成し、その後アミノ基/ヒドロキシル基とのカップリング反応を起こします。ただし、このプロセスでは副生成物が生成されやすい。Boc-Oxyma は活性エステル経路により穏やかで効率的なカップリングを実現します。具体的には、技術的な利点は次のとおりです。
(1) 複数の機能構造の構築：
① カルボン酸を基質として使用：
Boc-Oxyma によって促進されるカルボン酸カップリング反応は、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合などの主要な機能構造を効率的に構築できます。脂肪族、芳香族、長鎖、アミノ酸に対して普遍的な活性化能力を示します。フェニル酢酸モデル反応を例にとると、ベンジルアルコールとベンジルアミンとのカップリング効率は 90% 以上に達することができます。 Boc-Oxyma の作用機序は、図 3 に示すように、カルボン酸のオキシ無水物活性エステルを形成し、続いて求核攻撃によって結合プロセスを完了することです。
図3 Boc-オキシマの作用機序
② ヒドロキサム酸を基質として用いる場合：
Boc-オキシムの関与により、ヒドロキサム酸はロッセン転位反応を起こし、対応するイソシアネートを得る。アミン求核剤の作用により、対応する尿素誘導体は室温で反応させることができる（図4参照）。高原子価ヨウ素を必要とする従来のホフマン反応やアジドを用いるクルチウス反応と比較して、より安全で穏やかである。
さらに、ヒドロキシル基とアミノ基が共存する系では、室温でアミノ基と選択的に反応して尿素誘導体を生成することができる。一方、アルコール／チオールが反応に関与する場合は、対応するカルバメート化合物およびチオカルバメート化合物を得るために、DMAP触媒と加熱が必要となる。
図4 Boc-オキシマ媒介ヒドロキサム酸カップリング反応
（2）立体選択的制御：トリペプチドの合成実験を例に挙げると、
Boc-オキシマは効率的なカップリング能を有するだけでなく、立体構造制御にも優れている。トリペプチド合成におけるラセミ化の比較実験において、Boc-オキシマは優れた性能を示し、ラセミ化現象は検出されなかった。詳細は以下の表1を参照のこと。
表1 ラセミ化比較試験
（3）グリーンで持続可能な反応システム
Boc-オキシマシステムは、原子経済性とグリーン環境保護の面で優れた性能を備えています。①
関与するカップリング反応の大部分は室温で行われ、エネルギー消費量が少ない。②
副産物であるオキシマはリサイクル・再利用が可能で、利用率が高くコストが低い。③
残留する副産物（tert-ブチルアルコール、二酸化炭素）は低毒性で、三重廃棄物の排出量も比較的少ない。
まとめると、Boc-オキシマは「一回分多用途」の特性を通じて合成の経済効率を大幅に向上させ、ペプチド合成とその工業生産に新たな合成アイデアを提供し、重要な応用価値と潜在力を持っています。
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参考文献：
[1] Robert, AR; Kumar, GR; Jonnalagadda, SB, et al.. A novel use of Boc-Oxyma as reagent for tert –butoxycarbonylation of amines and amino acid esters[J]. Chemical Data Collections, 2020, 30.
[2] Thalluri, K.; Nadimpally, KC; Mandal, B.; et al. Ethyl 2-(tert-Butoxycarbonyloxyimino)-2-cyanoacetate (Boc-Oxyma) as Coupling Reagent for Racemization-Free Esterification, Thioesterification, Amidation and Peptide Synthesis[J]. Adv. Synth. Catal., 2013, 355, 448–462.
[3] Manne, SR; Thalluri, K.; Mandal, B.; et al. Ethyl2-(tert-Butoxycarbonyloxyimino)-2-cyanoacetate (Boc-Oxyma): Lassen転位を介した尿素、カルバメートおよびチオカルバメートのラセミ化フリー合成のための効率的試薬[J]. Adv. Synth. Catal., 2017, 359, 168–176.
