主观臆测,每个人合成人都上过Boc,脱过Boc。故而本文将对上Boc保护基的优点,脱除方法及细节,机理和副产物进行简述,并附上了之前分享的关于上Boc,以及过量Boc酸酐的处理方法,希望对大家有所帮助!
上Boc保护基的优点
1. 有机分子上Boc后会趋向于固体化,更利于过柱子之外的纯化手段;
如氨基酸除个别外都能通过上Boc得到结晶产物;在后续转化中易于酸解除去,但在低温或低浓度酸中又具有一定的稳定性;如:
DOI:10.1021/acs.jafc.2c01463
2. 上Boc保护产物能较长期的保存而不分解;
3. 酸解时产生的是副产物一般不会带来副反应;
4. 对除酸之外的多种反应条件稳定,如碱解、肼解和许多亲核反应;
5. 和其他保护基联用后的选择性脱除;
如Boc对酸敏感,对催化氢解非常稳定;而Cbz则对催化氢化很敏感。故而当Boc和Cbz同时存在时,可以用催化氢解脱去Cbz,Boc保特不变,或用酸解脱去Boc ,Cbz不受影响,合成方法开发中常利用此特性来进行“二选一”的路线设计。
Boc保护基的脱除方法
Boc保护基的脱除一般选用酸脱的条件,酸中又以盐酸和三氟乙酸(TFA)用的比较多。
当用盐酸脱除时,盐酸的用量是当量的,一般2 eq起步,大多在30 eq以下,搭配的溶剂个人会优先选择乙醇、甲醇、乙酸乙酯这三种;
同时,如果如果涉及氮上Boc/产物上胺基有多个时,新入行的朋友们一定不要莽!我们考虑产物成盐酸盐,即得到的其实不是最终要的游离态产物。这时候选用小极性溶剂(如乙酸乙酯,乙醚)脱Boc比较合适,因为根据相似相溶原理,盐酸盐产物在这些溶剂中析出来,通常通过简单的过滤、淋洗就能除杂质,得到纯的成盐化合物(更方便保存,不容易变质)。
如果有需要,只要在水中加点碱游离就好了!
当用TFA脱Boc时,TFA的用量一定不是当量的,一般是和DCM配成混合液使用,比例是DCM:TFA=4:1或DCM:TFA=2:1。
我在实验室经常看到很多研究生知道把原料中间体溶于二氯甲烷中,但却不懂TFA的用量!
默认TFA的用量是1.0 eq以上2.0 eq以下;结果反应一周,原料都没怎么动!
挺崩溃的!
用TFA脱Boc我个人不怎么喜欢用,感觉不爽利,三氟乙酸沸点高难处理是一方面,因为高沸点带来的三氟乙酸盐不好结晶,通常处理完是油乎乎的,想要拿出来就必须游离!
还有就是,在固相肽合成中,TFA可能会带来一些副反应,如产生的胺基上酰化成为相应的三氟乙酰胺等。
Boc保护基的脱除机理和副产物
酸解脱Boc时先产生的是叔丁基阳离子,而后叔丁基阳离子分解为异丁烯,它一般不会带来副反应。
但要注意的是由于有异丁烯和二氧化碳这类气体分子生成,做该类反应时体系一定不要憋压。一般加空气管或冷凝管就可以,喜欢严谨点的就在上面再套个气球。
至于上Boc和多余Boc酸酐的处理方法,可以点击下面链接参考我们之前的分享:
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