氨基的保护与脱保护

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1、药明康德新药开发有限公司药明康德新药开发有限公司氨基的保护与脱保护氨基的保护与脱保护化学合成部执行主任化学合成部执行主任: :马汝建马汝建经典化学合成反应经典化学合成反应讲座讲座( (四四) )药明康德版权所有药明康德版权所有化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,221. 常见的常见的烷氧羰基类烷氧羰基类氨基保护基氨基保护基 苄氧羰基苄氧羰基(Cbz) 、叔丁氧羰基、叔丁氧羰基(Boc) 、笏甲氧羰基、笏甲氧羰基(Fmoc) 、烯、烯丙氧羰基丙氧羰基(Alloc) 、 三甲基硅乙氧羰基三甲基硅乙氧羰基(Teoc) 、甲、甲(或乙或乙)氧羰基氧羰基 2. 常见

2、的常见的酰基类酰基类氨基保护基氨基保护基 邻苯二甲酰基邻苯二甲酰基(Pht) 、对甲苯磺酰基、对甲苯磺酰基(Tos) 、三氟乙酰基、三氟乙酰基(Tfa）邻（对）硝基苯磺酰基邻（对）硝基苯磺酰基(Ns)、特戊酰基、苯甲酰基、特戊酰基、苯甲酰基3. 常见的常见的烷基类烷基类氨基保护基氨基保护基 三苯甲基三苯甲基(Trt) 、2,4-二甲氧基苄基二甲氧基苄基(Dmb) 对甲氧基苄基对甲氧基苄基(PMB) 、苄基、苄基(Bn)常见氨基保护基常见氨基保护基化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,33氨基保护基的选择策略氨基保护基的选择策略最好的是不保护最好的是不保护.

3、. 若需要保护若需要保护, ,选择最容易上和脱的保护基选择最容易上和脱的保护基, ,当几个保护基需要同时被除去时，用相同的保护基来保护不当几个保护基需要同时被除去时，用相同的保护基来保护不同的官能团是非常有效。要选择性去除保护基时，就只能采同的官能团是非常有效。要选择性去除保护基时，就只能采用不同种类的保护基。用不同种类的保护基。要对所有的反应官能团作出评估，确定哪些在所设定的反应要对所有的反应官能团作出评估，确定哪些在所设定的反应条件下是不稳定并需要加以保护的，选择能和反应条件相匹条件下是不稳定并需要加以保护的，选择能和反应条件相匹配的氨基保护基。配的氨基保护基。还要从电子和立体的因素去考虑

4、对保护的生成和去除速率的还要从电子和立体的因素去考虑对保护的生成和去除速率的选择性选择性如果难以找到合适的保护基，要么适当调整反应路线使官能如果难以找到合适的保护基，要么适当调整反应路线使官能团不再需要保护或使原来在反应中会起反应的保护基成为稳团不再需要保护或使原来在反应中会起反应的保护基成为稳定的；要么重新设计路线，看是否有可能应用前体官能团定的；要么重新设计路线，看是否有可能应用前体官能团（如硝基等）；或者设计出新的不需要保护基的合成路线。（如硝基等）；或者设计出新的不需要保护基的合成路线。选择一个氨基保护基时，必须仔细考虑到所有的反应物，反选择一个氨基保护基时，必须仔细考虑到所有的反应物

5、，反应条件及所设计的反应过程中会涉及的底物中的官能团。应条件及所设计的反应过程中会涉及的底物中的官能团。化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,44第一部分第一部分: 烷氧羰基类烷氧羰基类氨基保护基氨基保护基化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,551.1 苄氧羰基的引入苄氧羰基的引入用用Cbz-ClCbz-Cl与游离氨基在用与游离氨基在用NaOH NaOH 或或NaHCONaHCO3 3 控制的碱性条件下控制的碱性条件下可以很容易同可以很容易同Cbz-ClCbz-Cl反应得到反应得到N-N-苄氧羰基氨基化合物。苄氧羰基氨基

6、化合物。氨氨基酸酯同基酸酯同Cbz-ClCbz-Cl的反应则是在有机溶剂中进行，并用碳酸的反应则是在有机溶剂中进行，并用碳酸氢盐或三乙胺来中和反应所产生的氢盐或三乙胺来中和反应所产生的HClHCl。此外，此外，Cbz-ONBCbz-ONB（4-O4-O2 2NCNC6 6H H4 4OCOOBnOCOOBn）等苄氧羰基活化酯也可用来作为苄氧）等苄氧羰基活化酯也可用来作为苄氧羰基的导入试剂，该试剂使伯胺比仲胺易被保护羰基的导入试剂，该试剂使伯胺比仲胺易被保护; ;苯胺由于苯胺由于亲核性不足，与该试剂不反应亲核性不足，与该试剂不反应HNR1R2BaseNR1R2CbzCbz-Cl化学合成部培训材料

7、化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,661.1.1 苄氧羰基的引入示例苄氧羰基的引入示例NHBrOOHNH2Cbz-Cl10% aq. Na2CO3, Et2O47.1%NHBrOOHNHOOTetrahedron, 2002, 58(39), 7851-7865SONH2.HClOCbz-ClK2CO3SONHCbzO98%Org. Syn., 70, 29化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,771.1.2 苄氧羰基的脱去苄氧羰基的脱去1). 1). 催化氢解催化氢解2). 2). 酸解裂解酸解裂解(HBr, TMSI)(HBr, T

8、MSI)3). Na/NH3). Na/NH3 3（液）还原（液）还原实验室常用简洁的方法是催化氢解实验室常用简洁的方法是催化氢解( (用用H H2 2或其它供氢体或其它供氢体, ,一般常温一般常温常压氢化即可常压氢化即可); ); 当分子中存在对催化氢解敏感当分子中存在对催化氢解敏感( (有苄醚有苄醚, ,氯溴碘氯溴碘等等) )或钝化催化剂的基团或钝化催化剂的基团( (硫醚等硫醚等) )时，我们就需要采用化学方法时，我们就需要采用化学方法如酸解裂解如酸解裂解HBrHBr或或Na/NHNa/NH3 3（液）还原等。（液）还原等。 NR1CbzR2CH3+CO2+HNR1R2H2CH3+NR1C

9、OOHR2Pd-C苄氧羰基的脱去主要有以下几种方法苄氧羰基的脱去主要有以下几种方法化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,881.1.2 苄氧羰基的酸性脱除注意点苄氧羰基的酸性脱除注意点OHNHCbzHOHBrOHNH2HO.HBrNHNCbzHBrNHNBn苄氧羰基的用强酸或苄氧羰基的用强酸或LewisLewis酸脱除时酸脱除时, ,会产生苄基的碳正离子会产生苄基的碳正离子, ,若分子中有捕捉碳正离子的基团时若分子中有捕捉碳正离子的基团时, ,将得到相应的副产物将得到相应的副产物. . 化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有

10、,991.1.3 苄氧羰基的脱去示例（一）苄氧羰基的脱去示例（一）OHNOOOOOOHNHCbzOHHCONH410%Pd-COHNOOOOOOHNH2OH98%Monatsh. Chem., 1997, 128(6-7),725-732OBocHNNHH2/10%Pd-C(Boc)2OOOOHNNH54%WO2004092166ClNNHNONHClPdCl2Et3SiHClNNHNONOOCl74%US20030144297化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,1010NHNNNNHNClNH2NHNNNNHNClNHCbzMe3SiIEt3N, CH3

11、CN56%US20050203078SNEtOOCNHOONNHCbz33% HBrAcOH, 91%SNEtOOCNHOONNH2.HBrHeterocycles, 2002, 58, 521ClNHCbzH2, PdCl2AcOEtClNH2SOMeBrSOMeBrWilkinson catalystH2, Rh(PPh3)3Cl药明康德化学通讯，2007， 1(4)，91.1.4 苄氧羰基的脱去示例（二）苄氧羰基的脱去示例（二）化学合成部培训材料化学合成部培训材料, 药明康德版权所有药明康德版权所有,11111.2 叔丁氧羰基叔丁氧羰基除除CbzCbz保护基外，叔丁氧羰基（保护基外，叔丁