BOC-D-丝氨酸甲酯的制备及其合成

基本描述

BOC-D-丝氨酸甲酯的CAS号是95715-85-8，分子式是C9H17NO5，分子量为219.24。沸点是215°C(lit.)，密度是1.08g/mLat25°C(lit.)，折射率（n20/D）是1.453(lit.)，闪点超过了230°F，酸度系数(pKa)是10.70±0.46(Predicted)。BOC-D-丝氨酸甲酯易溶于二氯甲烷和甲醇。

图1 BOC-D-丝氨酸甲酯的结构式。

合成

图2 BOC-D-丝氨酸甲酯的合成路线[1]。

步骤1：:将（BOC）2O（78.4克，0.359摩尔）在二恶烷（280毫升）中的溶液在0.5小时内加入到D-丝汀（31.73克，0.3019摩尔）的1 N NaOH溶液（620毫升）的冰冷溶液中，然后使其升温至室温并搅拌3.5小时，此时（8:1:1）n-BuOH-H2O-AcOH中的TLC显示出产物的清洁形成，Rf＝0.65，以牺牲起始氨基酸（char a）为代价。通过在35℃下旋转蒸发将混合物浓缩至其原始体积的一半，在冰浴中冷却，并通过缓慢加入冷的1N KHSO4溶液（620ml）酸化至pH 2-3，然后用EtOAc（3 x 1000ml）萃取。合并的萃取物用MgSO4干燥，过滤，真空浓缩，得到无色粘性泡沫的N-BOC D-丝氨酸2b。

步骤2：将N-BOC D-丝氨酸2b溶解在Et2O（600毫升）中，在冰浴中冷却，并用10份50毫升冷的0.6 M醚重氮甲烷等分试样处理。在0℃下搅拌30分钟后，在（1:1）EtOAc己烷中的TLC显示出酯的清洁形成，Rf=0.38，以牺牲起始原料（char A）为代价。过量重氮甲烷用乙酸破坏，所得溶液用半饱和NaHCO3溶液（300ml）萃取，然后用盐水（200ml）洗涤，用MgSO4干燥，过滤，真空浓缩，得到无色粘性泡沫的N-BOC甲酯3b（60.1g，91%粗收率），无需进一步纯化即可得到BOC-D-丝氨酸甲酯。α20D]＝-10.2度（CHCl3中的c＝1.02）。α20D]＝-5.9度（CHCl3中的c＝2.61）。

图3 BOC-D-丝氨酸甲酯的合成路线[2]。

步骤1：在0°C条件下，将乙酰氯(AcCl, 96.0 mL, 1.35 mol)滴入预冷m乙醇(650 mL)中超过15 m。将溶液再搅拌5分钟，然后分批加入固体d -丝氨酸(51.0 g, 0.49 mol)。得到的混合物在回流下加热2小时，然后冷却到室温，减压除去溶剂。所得固体以3:1正己烷/乙醚(300 mL)稀释得到化合物1_5_2，为灰白色固体，真空烘箱彻底干燥一夜得到化合物1_5_2。白色固体，yleld (87.0 g, 99%)。1H NMR (400mhz, Methanod4): δ = 3.72 (s, 3H)， 3.81 (br。s, 2H)， 4.07 (s, 1H)， 5.6 (br。s, 1H)， 8.78 (br。年代,2 h)。

步骤2：三乙胺(TEA, 183 mL, 1.3 mol)在0℃下滴加到化合物2 (94.0 g, 0.605 mol)的THF (3 L)溶液中。将二叔丁基碳酸二酯(135.0 g, 0.65 mol)的四氢呋喃(500 mL)溶液，在相同的温度下，逐滴加入1.5小时，形成厚的白色悬浮液。反应混合物在室温下搅拌16 h，减压去溶剂，残渣在3 L的乙醚和3 L的饱和碳酸氢钠水溶液中分配，水层用3 x2l的乙醚萃取，有机提取物组合，用硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，得到化合物BOC-D-丝氨酸甲酯。粘性油，产量(134.0 g, 75%)。1H NMR (400mhz, CDCl3): δ = 1.42 (s, 9H)， 3.80 (s, 3H)， 3.90 (m, 2H)， 4.38 (br。s, 1H)， 5.44 (br，1 H)。

应用

BOC-D-丝氨酸甲酯具有许多重要的功能和作用[3]。其是合成嘌呤、胸腺嘧啶、胆碱的前体[4]。BOC-D-丝氨酸甲酯经磷酸化作用后能衍生出具重要生理功能的磷丝氨酸，是磷脂的主要成分之一。其具有稳定滴眼液pH值的作用，且滴眼后无刺激性; 重要的自然保湿因子(NMF)之一，皮肤角质层保持水分的主要角色，高级化妆品中的关键添加剂。在医药方面，BOC-D-丝氨酸甲酯广泛用于配置第三代复方氨基酸输液和营养增补剂，并用于合成多种丝氨基酸衍生物，如心血管 、抗癌、艾滋病新药及基因工程用保护氨基酸等[5-7]。在食品方面，BOC-D-丝氨酸甲酯用于运动饮料 、氨基酸减肥饮料等。在饲料方面，BOC-D-丝氨酸甲酯用于动物饲料的制备，可促进动物生长发育。

参考文献

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