N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛的有关反应与应用

简述

N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛又名N-(2-氧羰乙基)氨甲酸叔丁酯，可用N-BOC-2-氨基乙醛表示，分子式与分子量分别为C₇H₁₃NO₃与159.18。常温常压下，N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛表现为无色至淡黄色粉末状固体，不溶于水但是可溶于常见的有机溶剂包括乙酸乙酯，二氯甲烷以及二甲基亚砜等，具有较强的吸湿性。N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛具有活性醛基和酰胺结构，容易被氧化剂氧化，可参与多种有机合成转化反应。例如结构中的醛基单元可与胺类化合物发生缩合反应，得到相应的亚胺类化合物，此外其还可用于碳水化合物的合成以及与组织蛋白酶K抑制剂有关的研究。

缩合反应

在一个干燥的反应烧瓶中，将烷基胺（15.1克，52.8毫摩尔）、N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛（12.6克，79.3毫摩尔）和三醋酸硼氢化钠（25.2克，95.1毫摩尔）溶解于干燥的二氯甲烷（250毫升）中，然后将所得的反应混合物在室温下搅拌反应4小时。反应结束后，往所得的反应混合物中加入饱和的NaHCO3 水溶液（300毫升），并用二氯甲烷(250 mL x 2)萃取反应混合物。分离出有机层并用盐水洗涤有机层，有机层在无水Na2SO4上进行干燥处理，过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩。所得的残余物通过硅胶柱色谱法（正己烷/乙酸乙酯=2:3）进行分离提纯，即可得到目标产物分子[1]。

应用

N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛等N-叔丁氧羰基系列物质是重要的保护试剂。例如5-氟尿嘧啶酯类衍生物的合成过程中，用其结构中的叔丁氧羰基将N-1位保护，合成N-3位羟甲基-5-氟尿嘧啶甲酸叔丁酯，过程绿色、高效。体外抗癌活性测试结果表明，目标化合物对白血病细胞(HL-60)和肝癌细胞(BEL-7402)均具有一定的抑制作用,且以酯键为键联方式的化合物的抗癌活性要好于以其它键为键联方式的化合物[2]。

3-三氟甲基-5,6,7,8-四氢-1,2,4-三唑[4,3-a]吡嗪盐酸盐是2型糖尿病治疗药西他列汀(sitagliptin)的关键中间体，N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛是其合成的重要原料，路线如下：用甘氨酸甲酯和N-叔丁氧羰基-2-氨基乙醛经还原胺化，苄氧羰酰氯进行仲氨基保护，酸性条件下脱叔丁氧羰基，环合及氢解等反应制得目标产物[3]。

参考文献

[1] Matsufuji, Tetsuyoshi ; et al Bioorganic & Medicinal Chemistry (2015), 23(1), 89-104.

[2]李美容.5-氟尿嘧啶酯类衍生物的合成、表征及抗癌活性研究[D].温州大学,2012.DOI:CNKI:CDMD:2.1011.215433

[3]田志高,刘安昌,张良,等.3-三氟甲基-5,6,7,8-四氢-1,2,4-三唑[4,3-α]吡嗪盐酸盐的制备[J].中国医药工业杂志, 2010, 41(11):2.DOI:CNKI:SUN:ZHOU.0.2010-11-004.