Boc無水物の応用

Boc無水物の応用の紹介

Boc酸無水物はジ-tert-ブチルジカーボネートとしても知られており、分子式はC10H18O5、分子量は218.25、沸点は185.2℃です。その構造式を図 1 に示します。

図1

Boc 酸無水物は、有機合成におけるテスト ブトキシ カルボニル保護基として、特にアミノ酸のアミノ基の保護によく使用されます [1]。医薬品、タンパク質およびペプチド合成、生化学、食品、化粧品など、さまざまな製品の合成に広く使用されています。この記事では、Boc無水物によるBoc保護基の導入および除去の方法とメカニズムを簡単に紹介します。

BOC保護基の導入

Boc無水物を使用してBocをアミノ基に付加するには、多くの戦略があります。一般的に使用される無機塩基は、NaOH と NaHCO3 です。有機塩基としては、トリエチルアミンなどが挙げられる。多くの場合、溶媒はジオキサン、水、またはアルコールです。求核性が低い一部のアミンは、触媒として湿気を加える必要があります。

例えば、Joseph A.は、有機塩基トリエチルアミン下、室温で一晩撹拌しながら、2-アミノ-1-(4-ブロモフェニル)エチル-1-ケトンとBoc酸無水物を利用すると、ほぼ定量的な収率で達成できると報告しました。 Boc保護基を有する生成物が得られた。反応条件が穏やかで収率が高い[2]。

図Ⅱ

スルホンアミドの基質は、スルホニル基の強い電子吸引効果によりアミノ基の求核性が高くない可能性があるため、反応を触媒するには触媒量の dmap (4-ジメチルアミノピリジン) を添加する必要があります。 Boc [3]、図 3 など。

図 3

基質に同時に 2 つのアミノ基が含まれる場合、Boc 反応は多くの場合選択的です [4]。たとえば、図 4 では、Boc 無水物は、重炭酸ナトリウム塩基性条件下で 97% の収率で脂肪族アミン上の単一 Boc になります。これは、脂肪族アミンの塩基性と求核性が芳香族アミンよりも強いためです。また、芳香族アミンのオルト位にあるハロゲン塩素は弱い電子吸引基であり、芳香族アミンの求核性をさらに低下させます。

図4

さらに、文献研究では、メタノールやエタノールなどのプロトン性溶媒中で、一部の脂肪族または芳香族アミンは、塩基を添加しなくても、Boc アップ生成物を高収率で得ることができることがわかっています [5]。たとえば、図 5 に示すように。

図5

著者らは、考えられるメカニズムを提案した。Boc無水物は、プロトン性溶媒の存在下でアルコールと水素結合を形成し、カルボニル基を活性化することができる。図 6 に示すように。

図6

エタノールを溶媒として使用する場合、アルカリを使用せずにBocを添加することに加えて、Z-OSuまたはFmoc-OSuと反応して対応する保護基を付加することもできます。

Boc保護基の脱保護

Boc 保護基は酸に敏感な基です。液相ペプチド合成では、TFA または 50% TFA (TFA: CH2Cl2 = 1:1、v/v) を使用して Boc を除去できます。固相ペプチド合成では、TFA が副反応（得られたアミンのトリフルオロメチル基化など）を引き起こすため、1-2M HCl/有機溶媒がよく使用されます。一般的には、HCl/ジオキサンの方が一般的です。脱保護の反応式を図 7 に示します。

図7

酸性条件下での脱保護のメカニズムを図 8 に示します。プロトン酸は tert-ブトキシカルボニル基を活性化し、二酸化炭素を放出して、対応するアミンと tert-ブチル カチオンを生成します。 tert-ブチルカチオンの転位によりイソブテンが得られます。系にアルコールまたはカルボン酸が含まれる場合、tert-ブチルカチオンによって捕捉され、対応する副生成物が得られます。

図8

この記事では、Boc無水物の性質と、導入・除去用のBoc保護基として使用する際の注意点について簡単に紹介します。

Suzhou Haofan Biological Co., Ltd. は、アミドおよびペプチド合成試薬の研究開発と生産に取り組んでいます。完全な製品範囲と大規模な生産量を備えており、市場のニーズのほとんどを満たすことができます。お友達への問い合わせを歓迎します。

参考文献:

[1] チャンケシュワラ、SV;チャクラボルティ、AK 組織。レット。 2006、8、3259-3262。

[2] ニウ、X。ジョセフ、A. Bioorg。医学。化学。 Lett、2010、20、4812-4815。

[3]リー、J .スミス、Ｄ．ウォン、HS ;キャンベル, JA ;ミーンウェル, ノースカロライナ州;

Synlett、2006、5、725-728。

[4] WO2012/22792、2012、A1。

[5] Tirayut、V. Terahedron Lett. 2006、47、6739-6742。