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几种常见烷氧羰基类�;せ囊胗胪殉�
分类 :新闻
宣布时间 :2021/10/16
会见量 :7920
几种常见烷氧羰基类�;せ囊胗胪殉�

 

烷氧羰基类�;せ亲畛S玫囊焕喟被;せ�,本文简朴先容以下几种常见的烷氧羰基类氨基�;せ谋;び胪驯;ひ�。这几种常见的�;せǎ很醒豸驶–bz)、叔丁氧羰基(Boc)、笏甲氧羰基(Fmoc)、烯丙氧羰基(Alloc)、三甲基硅乙氧羰基(Teoc)、2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)。

 

一、 苄氧羰基(Cbz)�;せ�

1.1 苄氧羰基(Cbz)的引入


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用Cbz-Cl或Cbz-OSu与游离氨基在三乙胺、吡啶、碳酸氢钠等碱性条件下可以很容易反应获得N-苄氧羰基氨基化合物。Cbz-Cl的反应活性高于Cbz-OSu,反应通常在二氯甲烷等非质子有机溶剂中举行。由于氨基亲核性大于羟基,有时间接纳质子溶剂未尝不可。别的,Cbz-ONB(4-O2NC6H4OCOOBn)等活性较弱苄氧羰基活化酯也可用来作为苄氧羰基的导入试剂,该试剂使伯胺比仲胺更易被�;�,苯胺由于亲核性缺乏,与该试剂不反应。

 

引入�;せ道�

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1.2 苄氧羰基(Cbz)的脱除

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苄氧羰基的脱去主要有以下几种要领:1)催化氢解;2)强酸解裂解(HBr, TMSI);3) Na/NH3(液)还原。实验室常用精练的要领是催化氢解; 当分子中保存对催化氢解敏感(有苄醚、烯烃等)或钝化催化剂的基团(硫醚等)时,我们就需要接纳化学要领如酸解裂解HBr或Na/NH3(液)还原等。

催化氢解是最为常用,最为温顺的脱�;ひ�,一样平常常温常压下氢化即可完成。反应的供氢体可以是氢气、环己二烯、1,4-环己二烯、甲酸铵和甲酸等,以后面四个试剂为供氢体的反应又叫催化转氢反应。若是在Boc2O保存下用Pd/C举行氢化,则释放出的胺直接转酿成Boc衍生物。并且这类反应往往要比不加Boc2O来的快,其主要由于氢解出来的胺往往会与贵金属催化剂有一定的络合,使催化剂的活性降低。和Boc2O反应为酰胺后则去除了这一效果。另外有时在氢解时加入适当的酸可以增进反应也是一样的原理,质子化的胺可以阻止与催化剂的络合,从而加速反应的速率。

催化氢化的催化剂主要用5-10%的钯-碳、10-20%的氢氧化钯-碳或钯-聚乙烯亚胺,钯-聚乙烯亚胺/甲酸关于除去Cbz要比前两者要好。另外当分子中有卤原子(Cl, Br, I)保存时,一样平常直接用Pd/C会造成脱卤的爆发,一样平常这种情形下,使用PdCl2为催化剂,乙酸乙酯或二氯甲烷为溶剂可较好的阻止脱卤的爆发。

别的,当HBr/HOAc脱去Cbz�;せ�,剖析会爆发苄基的碳正离子。若分子中有捕获碳正离子的基团(活化的苯环等)时,将获得响应的副产品。


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卤代物保存下PdCl2的催化脱�;�

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To a solution ocompound 1(900 mg) in methylene chloride (16.5 ml) was added PdCl2 (30mg) and triethylamine (0.229 ml). Triethyl silane was added (2 x 0.395 ml) over2 h. The reaction mixture stirred 1 h and 2 ml of trifluoroacetic acid was added. After 30 min the reaction was basified with 2 N NaOH, extracted with methylene chloride, dried over MgSO4,filtered and concentrated. Chromatography was run with 3-5% MeOH/CH2Cl2 with 0.5% NH4OH to provide compound 2 as an oil (501mg, 74%)。

 

二、 叔丁氧羰基(Boc)�;せ�

除Cbz�;せ�,叔丁氧羰基(Boc)也是现在多肽合成中广为接纳的氨基�;せ�,特殊是在固相合成中,氨基的�;ざ嘤肂oc而不必Cbz。Boc具有以下的优点:易于酸扫除去,但在酸性较弱时又具有稳固性;酸解时爆发的是叔丁基阳离子再剖析为异丁烯,它一样平常不会带来副反应;对碱水解、肼解和许多亲核试剂稳固;Boc对催化氢解稳固,但比Cbz对酸要敏感得多。当Boc和Cbz同时保存时,可以用催化氢解脱去Cbz,Boc坚持稳固,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。

 

2.1 叔丁氧羰基(Boc)的引入

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淆溶剂中很容易与Boc2O反应获得Boc�;さ陌�。这是引入Boc常用要领之一,它的优点是副产品无滋扰,并容易除去。有时对一些亲核性较大的胺,一样平常可在甲醇中和Boc酸酐直接反应即可,无须其他的碱,其处置惩罚也利便。对水较为敏感的氨基衍生物,接纳Boc2O/TEA/MeOH or DMF 在40-50℃下举行较好。有活性较弱的氨基而言,可以加入DMAP催化加速反应速率。

 

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2.2 叔丁氧羰基(Boc)的脱除

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Boc比Cbz对酸敏感,酸解产品为异丁烯和CO2(见下式)。在液相肽的合成中,Boc的脱除一样平常可用TFA或50%TFA(TFA:CH2Cl2 = 1:1,v/v)。在Boc脱去历程中,用稀一些的10-20%TFA时,TBDPS和TBDMS基相对是稳固的。另外,中性条件如:TBSOTf/2.6-lutidine 的组合或ZnBr2/CH2Cl2也可对BOC很好的脱除,并使得一些酸敏感的官能团也可以保存。虽然BOC大大都是在酸性条件下脱除,可是关于碱性较弱的氨基上的BOC,也可以在碱性条件下脱除。

    当分子中保存一些官能团其可与副产品叔丁基碳正离子在酸性下反应时,需要添加硫酚(如苯硫酚)来扫除叔丁基碳正离子,此举可避免硫醇(醚,酚)(如蛋氨酸,色氨酸等)和其他富电子芳环(吲哚,噻吩,吡唑,呋喃多酚羟基取代苯等等)脱Boc时的烷基化。也可使用其它的扫除剂,如苯甲醚、苯硫基甲醚、甲苯硫酚、甲苯酚及二甲硫醚。

 

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三、 笏甲氧羰基(Fmoc)�;せ�

Fmoc�;せ囊桓鲋饕挠诺闶撬运峒湮裙�,在它的保存下,Boc和苄基可去�;�。Fmoc脱除�;ず�,胺以游离碱的形式释出。一样平常而言Fmoc对氢化稳固,但某些情形下,它可用H2/Pd-C在AcOH和MeOH仲脱去。本公司前面的推文中专门详细讲述了Fmoc�;せ囊胗胪殉�,有兴趣的朋侪可以再拜见前面的推文。

 

3.1 笏甲氧羰基(Fmoc)的引入

Fmoc-Cl与Fmoc-OSu在吡啶或NaHCO3等弱碱条件下同氨基反应则可获得Fmoc�;さ陌被�。 (一定不可用三乙胺等碱性较强的碱!)。用Fmoc-OSu活性略低于Fmoc-Cl反应爆发的杂质通常的更少,一样平常更倾向于用Fmoc-OSu上Fmoc。

 

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3.2 笏甲氧羰基(Fmoc)的脱除

Fmoc�;せ谎匠D苡门ò彼⑦哙ぁ⒁叶贰⒒芳喊贰⒙鸱冗BU、Bu4N+F-/DMF等多种碱性条件脱去。叔胺(如三乙胺)的脱去效果较差,空间位阻更大的胺(如DIEA)脱除效果更差。


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四、烯丙氧羰基(Alloc)�;せ�

同前面提到的Cbz、Boc和Fmoc差别,Alloc对酸、碱等都很稳固,在它的保存下,Cbz、Boc和Fmoc等可选择性去�;�,而Alloc的脱去则通常在Pd(0)的保存下举行。

 

4.1 烯丙氧羰基(Alloc)�;せ囊�

通常,Alloc-Cl或Alloc-OSu在有机溶剂/Na2CO3、NaHCO3溶液或吡啶中同氨基化合物反应则可获得Alloc�;さ陌被苌�。

 

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4.2 烯丙氧羰基(Alloc)�;せ耐殉�


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Alloc�;せ运帷⒓畹榷加薪锨康奈裙绦�,它们通常只用Pd(0),如Pd(PPh3)4或Pd(PPh3)2Cl2保存的条件去�;�。在Pd(0)催化下,天生π-烯丙基钯中心体,其与亲核试剂(如吗啉或1,3-二酮)反应后脱除�;せ�。例如,Alloc衍生物用Pd(PPh3)4/Me2NTMS处置惩罚,可以获得易水解的氨基甲酸TMS酯 [Tetrahedron Lett., 1992, 33,477]。当加入Boc2O、AcCl、TsCl、或丁二酸酐时,Pd(PPh3)2Cl2/Bu3SnH可将Alloc基转变为其它的胺衍生物。另外,Alloc也可在Pd(PPh3)4/HCOOH/TEA[J.Med. Chem., 1992, 35, 2781]或AcOH/NMO催化脱去[J.Org. Chem., 1996, 61, 3983]。

 

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To a solution of the Alloc protected ester (140.7 mg) and 1,3-dimethylbarbituric acid (228 mg) in THF (15 mL) was added tetrakis(triphenylphosphine)palladium (43.9 mg, 17 mol%), and the resulting mixture was stirred at rt for 27 h. The mixture was then poured into saturated aq. NaHCO3and extracted four times with Et2O. The combined extract was dried (MgSO4)and concentrated in vacuo. The residue was purified by chromatography (CHCl3/MeOH, 20 : 1 to 2 : 1) to give the corresponding free amino ester as a colorless oil (79.5 mg, 65%). [ Chem. Soc. Perkin Trans. 1., 2004, 7, 949]

 

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To a solution of 112 (0.97 g,1.4 mmol) in CH2Cl2 (19 mL) were added dimethylamino- trimethylsilane (1.32 mL, 8.4 mol) and trimethylsilyl trifluoroacetate (1.45 mL, 8.4 mmol). The solution was stirred at 20 °C for 10 min, and then Pd(PPh3)4(97 mg, 0.084mmol) was added and stirring was continued for 2.5 h. The mixture was evaporated and the residual oil was dissolved in EtOAc (50 mL). The solution was washed with 10% aq NaHCO3 and brine, dried, and evaporated. The residue was chromatographed (SiO2; EtOAc/hexane 1:2)to give 113 (0.67 g, 78%). [J. Med. Chem., 1992, 47(6), 1487].



五、三甲基硅乙氧羰基(Teoc)�;せ�

三甲基硅乙氧羰基(Teoc)同前面提到的Cbz、Boc, Fmoc 和Alloc差别,它对酸、大部分碱,及贵金属催化等都很稳固,在它的保存下,Cbz、Boc,Fmoc和Alloc等可选择性去�;�,而它的脱去则通常在氟负离子举行。如TBAF、TEAF和HF等。

 

5.1 三甲基硅乙氧羰基(Teoc)的引入

一样平常情形下,Teoc-Cl、Teoc-OSu、Teoc-OBt、Teoc-Nt在有机溶剂,碱的保存下同氨基化合物反应则可获得Teoc�;さ陌被苌�。袖岡试剂(Teoc-NT)上�;ず筇焐母辈废趸蛴捎诓蝗苡谌芗�,可以通过简朴过滤即可除去


引入�;せ道�

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5.2 三甲基硅乙氧羰基(Teoc)的脱除

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三甲基硅乙氧羰基(Teoc)脱除主要通过氟离子与三甲硅烷反应后爆发β消除脱�;�。氟试剂包括TBAF(四丁基氟化胺),TEAF (四乙基氟化胺)或TMAF(四甲基氟化胺)。在脱除历程中,TBAF将爆发四丁基胺盐的副产品,经常不易除去,往往影响产品的质量,此时可用TMAF或TEAF来取代。


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六、2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)�;せ�

6.1 2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)�;せ囊�

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一样平常情形下,Troc-Cl、Troc-OSu在有机溶剂,碱的保存下同氨基化合物反应则可获得Teoc�;さ陌被苌�.


6.2 2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)�;せ耐殉�

脱�;ねǔT谛�-醋酸的单电子还原条件下举行,副产品为挥发性1,1-二氯乙烯和二氧化碳。在此条件下,Boc、Fmoc、Cbz、Teoc等许多基团都是稳固的。


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烷氧羰基类�;せ杏行矶�,本文不再逐一先容。选择一种�;せ�,必需仔细思量到所有的反应物,反应条件及所设计的反应历程中会涉及的底物中的官能团。只管选择最容易上和脱的�;せ�,当几个�;せ枰北怀ナ�,用相同的�;せ幢;げ畋鸬墓倌芡攀呛苁怯杏�。要选择性去除�;せ�,就只能接纳差别种类的�;せ�。别的,还要从电子和立体的因素去思量对�;さ奶焐腿コ俾实难≡裥�。氨基的�;び胪驯;ぷ芄槭遣坏靡讯恼铰�,若是可以设计新的蹊径或者使用前体官能团阻止�;せ氖褂�,则不失为一种更好的要领。

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