Dicarbonato de di- terc- butilo

Dicarbonato de di- *terc-* butilo
Nombres


Nombre IUPAC preferido Dicarbonato de di- terc- butilo
Otros nombres Pirocarbonato de di- t- butilo Boc anhídrido Boc ₂ O
Identificadores
Número CAS	24424-99-5^Y
Modelo 3D ( JSmol )	Imagen interactiva
CHEBI	CHEBI: 48500^Y
ChemSpider	81704^Y
Tarjeta de información ECHA	100.042.021
PubChem CID	90495
UNII	Z10Q236C3G^Y
Tablero CompTox ( EPA )	DTXSID4051904
InChI EnChI = 1S / C10H18O5 / c1-9 (2,3) 14-7 (11) 13-8 (12) 15-10 (4,5) 6 / h1-6H3^Y Clave: DYHSDKLCOJIUFX-UHFFFAOYSA-N^Y EnChI = 1 / C10H18O5 / c1-9 (2,3) 14-7 (11) 13-8 (12) 15-10 (4,5) 6 / h1-6H3 Clave: DYHSDKLCOJIUFX-UHFFFAOYAG
Sonrisas O = C (OC (= O) OC (C) (C) C) OC (C) (C) C
Propiedades
Fórmula química	C ₁₀H ₁₈O ₅
Masa molar	218,249 g · mol ⁻¹
Apariencia	Sólido o aceite incoloro
Densidad	0,95 g · cm ⁻³
Punto de fusion	22 a 24 ° C (72 a 75 ° F; 295 a 297 K)
Punto de ebullición	56 a 57 ° C (133 a 135 ° F; 329 a 330 K) (0,5 mmHg)
solubilidad en agua	Insoluble
Solubilidad en otros disolventes.	Soluble en la mayoría de disolventes orgánicos.
Riesgos
Principales peligros	Muy tóxico por inhalación T +, LC ₅₀ = 100 mg / m ³ (4 h, rata)
Compuestos relacionados
Compuestos relacionados	Cloroformiato de etilo Fosgeno Pirocarbonato de dietilo Dicarbonato de dimetilo
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Y verificar ( ¿qué es ?)^Ynorte
Referencias de Infobox

El dicarbonato de di- terc- butilo es un reactivo muy utilizado en síntesis orgánica . ^[1] Dado que este compuesto se puede considerar formalmente como el anhídrido de ácido derivado de un grupo terc -butoxicarbonilo (Boc), se lo conoce comúnmente como anhídrido de Boc . Este pirocarbonato reacciona con aminas para dar N - terc -butoxicarbonilo o los denominados derivados de Boc. Estos derivados del carbamato no se comportan como aminas, lo que permite que se produzcan determinadas transformaciones posteriores que serían incompatibles con el grupo funcional amina .. El grupo Boc se puede eliminar posteriormente de la amina usando ácidos moderadamente fuertes (por ejemplo, ácido trifluoroacético ). Por tanto, Boc sirve como grupo protector , por ejemplo, en la síntesis de péptidos en fase sólida . Las aminas protegidas con Boc no son reactivas para la mayoría de las bases y nucleófilos , lo que permite el uso del grupo fluorenilmetiloxicarbonilo (Fmoc) como grupo protector ortogonal.

Preparación

El dicarbonato de di- terc- butilo es económico, por lo que generalmente se compra. Clásicamente, este compuesto se prepara a partir de terc- butanol , dióxido de carbono y fosgeno , utilizando DABCO como base: ^[2]

Actualmente, esta ruta es empleada comercialmente por fabricantes en China e India. Empresas europeas y japonesas utilizan la reacción de terc- butóxido de sodio con dióxido de carbono, catalizada por ácido p -toluensulfónico o ácido metanosulfónico . Este proceso implica una destilación del material crudo que produce un grado muy puro.

El anhídrido de Boc también está disponible como una solución al 70% en tolueno o THF . Como el anhídrido de boc puede fundirse a temperatura ambiente, su almacenamiento y manipulación se simplifican a veces mediante el uso de una solución.

Protección y desprotección de aminas

El grupo Boc se puede añadir a la amina en condiciones acuosas usando dicarbonato de di- terc- butilo en presencia de una base tal como bicarbonato de sodio . La protección de la amina también se puede lograr en una solución de acetonitrilo usando 4-dimetilaminopiridina (DMAP) como base. ^[3]

La eliminación del Boc en los aminoácidos se puede lograr con ácidos fuertes como el ácido trifluoroacético puro o en diclorometano o con HCl en metanol . ^[4]^[5]^[6] Una complicación puede ser la tendencia del catión t-butilo intermedio a alquilar otros nucleófilos; Se pueden usar eliminadores tales como anisol o tioanisol . ^[7]^[8] la escisión selectiva del grupo N-Boc en presencia de otros grupos protectores es posible cuando se utiliza AlCl ₃ .

La reacción con yoduro de trimetilsililo en acetonitrilo seguido de metanol es un método suave y versátil para desproteger aminas protegidas con Boc. ^[9]^[10]^[11]^[12]

Se ha demostrado que el uso de trietilsilano como eliminador de carbocatión en presencia de ácido trifluoroacético en diclorometano conduce a mayores rendimientos, menores tiempos de reacción, tratamiento simple y selectividad mejorada para la desprotección de los sitios de t -butil éster y t -butoxicarbonilo en aminoácidos y péptidos protegidos en presencia de otros grupos protectores sensibles a los ácidos tales como los grupos benciloxicarbonilo , 9-fluorenilmetoxicarbonilo , O- y S -bencilo y t -butiltio. ^[13]

Otros usos

La síntesis de 6-acetil-1,2,3,4-tetrahidropiridina , un importante compuesto aromático del pan, a partir de 2-piperidona, se logró utilizando anhídrido t- boc. ^[14] (Ver reacción de Maillard ). El primer paso en esta secuencia de reacción es la formación del carbamato a partir de la reacción del nitrógeno amídico con anhídrido boc en acetonitrilo usando DMAP como catalizador.

El dicarbonato de di- terc- butilo también encuentra aplicaciones como agente de expansión polimérico debido a su descomposición en productos gaseosos al calentarlo. ^[15]^[16]

Riesgos

Frascos de dicarbonato de di- terc- butilo acumulación de presión interna en recipientes sellados causada por su lenta descomposición en carbonato de di- terc- butilo y finalmente terc- butanol y CO ₂ en presencia de humedad. Por esta razón, generalmente se vende y se almacena en botellas de plástico en lugar de en botellas de vidrio.

El principal peligro del reactivo es su toxicidad por inhalación. Su concentración letal media de 100 mg / m ³ durante 4 horas en ratas ^[17] es comparable a la del fosgeno ^[18] (49 mg / m ³ durante 50 min en ratas).

Referencias

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enlaces externos

Condiciones de protección o desprotección: protocolos sintéticos de organic-reaction.com
Basilea, Yochai; Hassner, Alfred (2001). "Imidazol y trifluoroetanol como reactivos suaves y eficientes para la destrucción del exceso de dicarbonato de di-terc-butilo [(BOC) 2O]". Síntesis . 2001 (4): 0550. doi : 10.1055 / s-2001-12350 .

[1] M. Wakselman, "Dicarbonato de D- t- butilo" en Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, Nueva York. doi : 10.1002 / 047084289X .

[pope-2] Papa BM, Yamamoto Y, Tarbell DS (1977). "DI-terc-BUTYL DICARBONATE". Síntesis orgánicas . 57 : 45. doi : 10.15227 / orgsyn.057.0045 . ISSN 0078-6209 .

[3] Yochai Basel; Alfred Hassner (2000). " Dicarbonato de di- terc- butilo y 4- (dimetilamino) piridina revisada. Sus reacciones con aminas y alcoholes". J. Org. Chem. 65 : 6368–6380. doi : 10.1021 / jo000257f .

[4] Williams RM, Sinclair PJ, DeMong DE, Chen D, Zhai D (2003). "SÍNTESIS ASIMÉTRICA DE N-terc-BUTOXICARBONIL a-AMINOÁCIDOS. SÍNTESIS DE (5S, 6R) -4-terc-BUTOXICARBONIL-5,6-DIFENILMORFOLIN-2-UNO". Síntesis orgánicas . 80 : 18. doi : 10.15227 / orgsyn.080.0018 . ISSN 0078-6209 .

[5] EA Englund; HN Gopi; DH Appella (2004). "Una síntesis eficiente de una sonda para la función de la proteína: ácido 2,3-diaminopropiónico con grupos protectores ortogonales". Org. Letón. 6 (2): 213–215. doi : 10.1021 / ol0361599 . PMID 14723531 .

[6] DM Shendage; R. Fröhlich; G. Haufe (2004). "Amidación y desamidación estereoconservativas altamente eficiente de α-aminoácidos". Org. Letón. 6 (21): 3675–3678. doi : 10.1021 / ol048771l . PMID 15469321 .

[7] Lundt, Behrend F .; Johansen, Nils L .; Vølund, Aage; Markussen, enero (1978). "Eliminación de grupos protectores t-butilo y t-butoxicarbonilo con ácido trifluoroacético". Revista Internacional de Investigación de Péptidos y Proteínas . 12 (5): 258–268. doi : 10.1111 / j.1399-3011.1978.tb02896.x . PMID 744685 .

[8] Andrew B. Hughes. "1. Reacciones de protección". En Vommina V. Sureshbabu; Narasimhamurthy Narendra (eds.). Aminoácidos, péptidos y proteínas en química orgánica: reacciones de protección, química medicinal, síntesis combinatoria . 4 . doi : 10.1002 / 9783527631827.ch1 .

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[10] Richard S. Lott; Virander S. Chauhan; Charles H. Stammer (1979). "Yoduro de trimetilsililo como agente de desbloqueo de péptidos". J. Chem. Soc., Chem. Comun. (11): 495–496. doi : 10.1039 / C39790000495 .

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[12] Zhijian Liu; Nobuyoshi Yasuda; Michael Simeone; Robert A. Reamer (2014). " Método de aislamiento y desprotección de N -Boc para compuestos bipolares solubles en agua". J. Org. Chem. 79 : 11792-11796. doi : 10.1021 / jo502319z . PMID 25376704 .

[MehtaJaouhari1992-13] Mehta, Anita; Jaouhari, Rabih; Benson, Timothy J .; Douglas, Kenneth T. (1992). "Mejora de la eficiencia y selectividad en la síntesis de péptidos: uso de trietilsilano como un captador de carbocatión en la desprotección de t-butil ésteres y sitios protegidos de t-butoxicarbonilo". Letras de tetraedro . 33 (37): 5441–5444. doi : 10.1016 / S0040-4039 (00) 79116-7 . ISSN 0040-4039 .

[14] TJ Harrison; GR Dake (2005). "Una construcción rápida y de alto rendimiento de los compuestos aromáticos alimentarios 6-acetil-1,2,3,4-tetrahidropiridina y 2-acetil-1-pirrolina". J. Org. Chem. 70 (26): 10872–10874. doi : 10.1021 / jo051940a . PMID 16356012 .

[15] Wirth, D. (8 de abril de 2020). "Espuma altamente expandible para impresión litográfica 3D". Aplicación ACS Mater. Interfaces . 12 (16): 19033-19043. doi : 10.1021 / acsami.0c02683 . PMID 32267677 .

[16] Wypych, George (20 de febrero de 2017). Manual de agentes espumantes y soplantes - 1ª edición (1ª ed.). Publicación ChemTec. pag. 258. ISBN 978-1-895198-99-7. Consultado el 4 de mayo de 2020 .

[17] "Hoja de datos de seguridad del material" (PDF) . CHEM-IMPEX INTERNATIONAL INC . Consultado el 10 de septiembre de 2016 .

[18] "Fosgeno" . Sistema de información inalámbrico para personal de emergencia . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . Consultado el 10 de septiembre de 2016 .

[1]