N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸的合成研究

介绍

Boc-氨基酸是重要的有机中间体,在多肽合成、药物合成及手性色谱柱制备和其他重要中间体合成中均有应用。Boc-基团是指叔丁氧羰基基团，它是一种保护基团，N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸（N-(tert-Butoxycarbonyl)-L-alanine，简称Boc-L-Ala）是其中一种氨基酸，L-丙氨酸是丙氨酸的一种立体异构体，具有L-构型。这类含有保护基团的化合物可通过BocN3、Boc-CI或Boc-OC6H5等形式导入预保护部位,不过由于存在如下问题:1)反应产物毒性较大;2)不易保存、使用不便;3)反应温度较高。所以现在多以(Boc)2O的形式导入Boc保护基。Boc-氨基酸通常由自由氨基酸和二碳酸二叔丁酯在碱的存在下在混合溶剂下反应得到,其合成路线如下。

N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸

合成

在25mL水/10mL有机溶剂中，加入4.5g(0.05mol)L-丙氨酸及相应量的碱(4g(0.1mol)氢氧化钠、10.6g(0.1mol)碳酸钠、6.1g(0.06mol)三乙胺)，置于水浴中，缓慢滴加11g(0.05mol)二碳酸二叔丁酯/15mL有机溶剂，滴加完后保持温度不变，跟踪至反应无变化，约需5h。后续处理：将反应液冷却至0°C以下，维持此温度滴加入2mol/L盐酸调节体系pH=2左右，用乙酸乙酯萃取(20mL×4),有机层用饱和食盐水洗(20 mL×2)经20g无水硫酸钠干燥后，减压蒸除溶剂得无色油状物。加入5 mL石油醚搅洗，出现白色固体后加入大量石油醚搅洗，经过滤后得N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸[1]。

反应温度对N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸合成的影响，反应收率随温度的增加而增大，整体来说较高的温度有利于反应的进行。这主要是由于二碳酸二叔丁酯的熔点相对高(22~24℃)，且不溶于水温度较低时以结形式悬浮于溶剂中，反应物之间不能充分接触，导致收率较低。但是当采用较强的碱时，升高温度将促进二碳酸二叔丁酯的水解，因此在氢氧化钠和水/二氧六环以及氢氧化钠和水丙酮组合中出现了一个最佳反应温度，其收率在15C时达到最大。

参考文献

[1]杨海超,俞迪虎,李勇.N-叔丁氧羰基-L-丙氨酸的合成研究[J].化学试剂,2011,33(03):263-265.