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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
ジ-tert-ブチルジカーボネート | |
| その他の名前
ジ-t-ブチルピロカーボネート
Boc無水物 Boc 2 O | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.042.021 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| Ｃ10Ｈ18Ｏ5 | |
| モル質量 | 218.249 グラムモル−1 |
| 外観 | 無色の固体または油 |
| 密度 | 0.95 g·cm −3 |
| 融点 | 22～24℃（72～75℉、295～297K） |
| 沸点 | 56～57℃（133～135℉、329～330K）（0.5mmHg） |
| 不溶性 | |
| 他の溶媒への 溶解性 | ほとんどの有機溶剤に可溶 |
| 危険 | |
| 労働安全衛生（OHS/OSH）： | |
主な危険
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吸入すると非常に有毒です T+、LC 50 = 100 mg/m 3 (4 時間、ラット) |
| 関連化合物 | |
関連化合物
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クロロギ酸 エチル ホスゲンピロ炭酸ジエチル 二炭酸ジメチル |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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ジ-tert-ブチルジカーボネートは、有機合成で広く使用されている試薬です。[1]この化合物は、正式にはtert-ブトキシカルボニル（Boc）基から誘導された酸無水物とみなすことができるため、一般的にBoc無水物と呼ばれています。このピロカーボネートはアミンと反応して、 N - tert-ブトキシカルボニル、またはいわゆるBoc誘導体を生成します。これらのカルバメート誘導体はアミンとしては機能しないため、アミン官能基と互換性のない特定の後続変換が発生する可能性があります。Boc基は、後で中程度の強さの酸（例：トリフルオロ酢酸）を使用してアミンから除去できます。したがって、Bocは、たとえば固相ペプチド合成において保護基として機能します。Boc保護アミンはほとんどの塩基および求核剤に対して反応しないため、フルオレニルメチルオキシカルボニル基（Fmoc）を直交保護基として使用できます。
準備
ジ-tert-ブチルジカーボネートは安価なので、通常は購入される。古典的には、この化合物はtert-ブタノール、二酸化炭素、ホスゲンからDABCOを塩基として合成される。[ 2]
この方法は、現在、中国とインドの製造業者によって商業的に使用されています。ヨーロッパと日本の企業は、p-トルエンスルホン酸またはメタンスルホン酸を触媒として、 tert-ブトキシドナトリウムと二酸化炭素の反応を使用しています。このプロセスでは、粗原料を蒸留して非常に純粋なグレードを生成します。
Boc 無水物は、トルエンまたはTHFの 70% 溶液としても入手可能です。Boc 無水物は常温で溶ける可能性があるため、溶液を使用すると保管と取り扱いが簡素化されることがあります。
アミンの保護と脱保護
Boc基は、重炭酸ナトリウムなどの塩基の存在下でジ-tert-ブチルジカーボネートを用いて水性条件下でアミンに付加することができる。アミンの保護は、 4-ジメチルアミノピリジン（DMAP）を塩基として使用してアセトニトリル溶液中で達成することもできる。 [3]
アミノ酸のBoc基の除去は、トリフルオロ酢酸（純粋またはジクロロメタン溶液）、またはHCl／メタノールなどの強酸で行うことができます。[4] [5] [6] t-ブチルカチオン中間体は他の求核剤をアルキル化する傾向があるため、アニソールやチオアニソールなどのスカベンジャーを使用できます。[7] [8] AlCl 3を 使用すると、他の保護基の存在下でのN-Boc基の選択的切断が可能です。
アセトニトリル中のトリメチルシリルヨウ化物とメタノールとの反応は、Boc保護アミンを脱保護する穏やかで多用途な方法である。[9] [10] [11] [12]
ジクロロメタン中のトリフルオロ酢酸の存在下でトリエチルシランをカルボカチオンスカベンジャーとして使用すると、ベンジルオキシカルボニル、9-フルオレニルメトキシカルボニル、O-およびS-ベンジル、 t-ブチルチオ基などの他の酸に敏感な保護基の存在下で、保護されたアミノ酸およびペプチドのt-ブチルエステルおよびt-ブトキシカルボニル部位の脱保護において、収率の増加、反応時間の短縮、後処理の簡素化、および選択性の向上につながることが示されています。[13]
その他の用途
重要なパンの芳香化合物である6-アセチル-1,2,3,4-テトラヒドロピリジンの合成は、 2-ピペリドンからt -boc無水物を使用して達成されました。 [14] （メイラード反応を参照）。この反応シーケンスの最初のステップは、 DMAPを触媒として使用して、アセトニトリル中のアミド窒素とboc無水物との反応からのカルバメートの形成です。
ジ-tert-ブチルジカーボネートは加熱によりガス状に分解するため、ポリマー発泡剤としても使用されている。 [15] [16]
危険
ジ-tert-ブチルジカーボネートのボトルは、湿気があるとジ-tert-ブチルカーボネートにゆっくりと分解し、最終的にはtert-ブタノールとCO 2になるため、密閉容器内で内部圧力が高まります。このため、通常はガラスボトルではなくプラスチックボトルで販売および保管されます。
この試薬の主な危険性は吸入毒性である。ラットにおける4時間での平均致死濃度は100mg/m3である[17]が、ホスゲンの濃度（ラットにおいて50分で49mg/m3 ）と同等である[18]。
参考文献
- ^ M. Wakselman、「ジ-t-ブチルジカーボネート」、Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004、J. Wiley & Sons、ニューヨーク。doi :10.1002/047084289X 。
- ^ Pope BM, Yamamoto Y, Tarbell DS (1977). 「ジ-tert-ブチルジカーボネート」.有機合成. 57:45 . doi :10.15227/orgsyn.057.0045. ISSN 0078-6209.
- ^ Yochai Basel; Alfred Hassner (2000). 「ジ-tert-ブチルジカーボネートと4-(ジメチルアミノ)ピリジンの再検討。アミンおよびアルコールとの反応」J. Org. Chem. 65 (20): 6368–6380. doi :10.1021/jo000257f. PMID 11052078.
- ^ Williams RM、Sinclair PJ、DeMong DE、Chen D、Zhai D (2003)。「N-tert-ブトキシカルボニルα-アミノ酸の不斉合成。(5S,6R)-4-tert-ブトキシカルボニル-5,6-ジフェニルモルホリン-2-オンの合成」。有機合成。80 :18。doi : 10.15227 /orgsyn.080.0018。ISSN 0078-6209 。
- ^ EA Englund; HN Gopi; DH Appella (2004). 「タンパク質機能プローブの効率的な合成：直交保護基を持つ2,3-ジアミノプロピオン酸」. Org. Lett. 6 (2): 213–215. doi :10.1021/ol0361599. PMID 14723531.
- ^ DM Shendage; R. Fröhlich; G. Haufe (2004). 「α-アミノ酸の高効率立体保存的アミド化および脱アミド化」。Org . Lett. 6 (21): 3675–3678. doi :10.1021/ol048771l. PMID 15469321。
- ^ Lundt, Behrend F.; Johansen, Nils L.; Vølund, Aage; Markussen, Jan (1978). 「トリフルオロ酢酸によるt-ブチルおよびt-ブトキシカルボニル保護基の除去」。国際ペプチドおよびタンパク質研究誌。12 (5): 258–268。doi :10.1111/j.1399-3011.1978.tb02896.x。PMID 744685 。
- ^ Andrew B. Hughes (2011)。「1. 保護反応」。Vommina V. Sureshbabu、Narasimhamurthy Narendra (編)。有機化学におけるアミノ酸、ペプチド、タンパク質: 保護反応、医薬品化学、コンビナトリアル合成。第 4 巻。pp. 1–97。doi : 10.1002/9783527631827.ch1。ISBN 9783527321032。
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- ^ Mehta, Anita; Jaouhari, Rabih; Benson, Timothy J.; Douglas, Kenneth T. (1992). 「ペプチド合成の効率と選択性の向上: t-ブチルエステルおよびt-ブトキシカルボニル保護部位の脱保護におけるカルボカチオンスカベンジャーとしてのトリエチルシランの使用」Tetrahedron Letters . 33 (37): 5441–5444. doi :10.1016/S0040-4039(00)79116-7. ISSN 0040-4039.
- ^ TJ Harrison; GR Dake (2005). 「食品芳香化合物6-アセチル-1,2,3,4-テトラヒドロピリジンおよび2-アセチル-1-ピロリンの迅速で高収率な構築」J. Org. Chem. 70 (26): 10872–10874. doi :10.1021/jo051940a. PMID 16356012.
- ^ Wirth, D. (2020年4月8日). 「リソグラフィ3Dプリンティング用の高膨張フォーム」. ACS Appl. Mater. Interfaces . 12 (16): 19033–19043. doi :10.1021/acsami.0c02683. PMID 32267677. S2CID 215603770.
- ^ Wypych, George (2017年2月20日). 発泡剤ハンドブック - 第1版 (第1版). ChemTec Publishing. p. 258. ISBN 978-1-895198-99-7. 2020年5月4日閲覧。
- ^ 「Material Safety Data Sheet」（PDF） . CHEM-IMPEX INTERNATIONAL INC . 2016年9月10日閲覧。
- ^ 「ホスゲン」。緊急対応者向けワイヤレス情報システム。米国国立医学図書館。2016年9月10日閲覧。
外部リンク
- Basel, Yochai; Hassner, Alfred ( 2001). 「過剰のジ-tert-ブチルジカーボネート [(BOC)2O] の分解に効果的かつ穏やかな試薬としてのイミダゾールとトリフルオロエタノール」。合成。2001 ( 4 ): 0550。doi :10.1055/s-2001-12350。S2CID 97029361 。