N-Boc-N-甲基乙二胺的合成

介绍

N-Boc-N-甲基乙二胺，又被称为(2-氨基乙基)(甲基)氨基甲酸叔丁酯，是一种生物化学试剂,可作为生物材料或有机化合物用于生命科学相关研究。

图一 N-Boc-N-甲基乙二胺

合成

将n -甲二胺(11.8 mL, 134.9 mmol)的乙腈溶液(300 mL)冷却至-30℃后，加入TEA (7.46 mL, 53.9 mmol)，再滴入Boc2O (9.81 g, 45 mmol)的乙腈溶液。将混合物在室温下搅拌2小时，然后通过Celite过滤。残渣在硅胶柱上纯化得到N-Boc-N-甲基乙二胺(5.2 g, 29.9 mmol，得率66%)[1]。

图二 N-Boc-N-甲基乙二胺的合成

另一种合成途径为：取2.0g n -甲基二胺(27.7mmol)溶于50mL二氯甲烷(DCM)中。将溶液用冰浴冷却至0°C，在氩气条件下，将3.83g三氟乙酸乙酯(27.7mmol)溶液加入50mL DCM中，滴加40min。加入完成后，在室温下再搅拌60min。溶剂，以及乙醇从反应中去除使用旋转蒸发器。得到的无色油不久结晶为白色固体。将产物溶解于100mL的DCM中，以附着一个丁氧羰基(Boc)保护基团。在0℃氩气条件下，将5.89g二碳酸二叔丁酯(Boc2O)加入10mL DCM溶液中。将反应混合物在室温下搅拌90min，然后用30mL饱和Na2CO3溶液和30mL乙酸乙酯淬火。气相停止形成后，用乙酸乙酯萃取三次。结合有机层用盐水洗涤，在MgSO4上干燥，过滤和浓缩使用旋转蒸发器。几分钟后，得到的油结晶成白色固体。将产品放入装有75mL甲醇和25mL 2-3M NaOH溶液的容器中，在室温下搅拌2小时。最后除去甲醇，用乙酸乙酯萃取三次水层。结合有机层用盐水洗涤，在MgSO4上干燥，过滤，在真空下除去溶剂。粗产物为淡黄色油(3,74g, 21.5mmol, 79%)。该产物无需进一步纯化和表征即可用于以下合成。N,N- boc -甲基乙二胺溶于60mL 1,2-二氯乙烷(DCE)中。加入4.82g 2-吡啶甲醛(45.1mmol)和13.63三乙酰氧基硼氢化钠(STAB) (64,4mmol)。溶液在氩气下搅拌一夜。将反应悬浮液用60mL 2M NaOH溶液淬火，用DCM提取3次。将有机层组合，用盐水洗涤，用MgSO4干燥，过滤，真空除去溶剂。得到的棕色油用100mL半浓盐酸处理(观察到强烈的气体形成)。将棕色溶液加热至130°C，回流过夜。通过滴加6M NaOH溶液使溶液碱性，同时在冰浴中冷却。得到的溶液用DCM萃取三次，用盐水洗涤，用MgSO4干燥，过滤，真空除去溶剂。通过Kugelrohr蒸馏得到纯产品，在氩气气氛下储存(3.11g, 56%)。总收率45%[2]。

参考文献

[1]Glinka T ,Rodny O ,Bostian A K , et al. Polybasic bacterial efflux pump inhibitors and therapeutic uses thereof[P]. ：US8178490,2012-05-15.

[2]Tim B ,Jonathan B ,Christian W , et al. Characterization of copper complexes with derivatives of the ligand (2-aminoethyl)bis(2-pyridylmethyl)amine (uns-penp) and their reactivity towards oxygen[J]. Journal of Inorganic Biochemistry,2021,223(prepublish).