Benzyl-chlorformiát

Technology

12 hours ago

Author

Benzyl-chlorformiát je organická sloučenina, ester kyseliny chlormravenčí a benzylalkoholu. Dá se na něj nahlížet i jako na chlorid benzyloxykarbonylové. V čisté podobě se jedná o bezbarvou (i když běžně dodávané vzorky mohou být nažloutlé) olejovitou kapalinu citlivou na přítomnost vody.

Tuto sloučeninu poprvé připravil Leonidas Zervas ve 30. letech 20. +more století za účelem zavádění benzyloxykarbonylových chránicích skupin do molekul, které se stalo základem Bergmannovy-Zervasovy karboxybenzylové syntézy peptidů, již společně s ním vyvinul Max Bergmann.

Jednalo se o první provedenou řízenou umělou syntézu peptidů; do 50. let šlo o nejčastěji používaný postup. +more Benzylchlorformiát se stále používá na ochranu aminových skupin.

Příprava

Tato sloučenina se připravuje reakcí benzylalkoholu s fosgenem:

: PhCH2OH + COCl2 → PhCH2OC(O)Cl + HCl

Fosgen se používá v přebytku, aby se omezila tvorba karbonátu (PhCH2O)2C=O.

Používání fosgenu je nebezpečné, první výzkumníci v této oblasti trpěli kvůli němu chronickými plicními nemocemi.

Chránicí skupiny u aminů

Benzylchlorformiát se používá v organické syntéze na připojování benzyloxykarbonylových (Cbz nebo Z), benzylchlorformiát tak lze zkráceně zapsat jako Cbz-Cl či Z-Cl.

Benzyloxykarbonylové skupiny omezují nukleofilitu a zásaditost volných elektronových párů na atomech dusíku. Tímto se brání racemizaci aminů a vzniklé chráněné aminy jsou základem Bergmannovy-Zervasovy syntézy oligopeptidů.

Obecný průběh reakce sloužící k ochraně N-konce narůstajícího řetězce peptidu vypadá takto:

:600px

Tato reakce je považována za přelomovou a považuje se za zvrat v oblasti chemie syntetických peptidů. Překonána byla až na začátku 50. +more let 20. století postupy založenými na smíšených anhydridech a aktivovaných esterech.

Přestože se tato reakce již u peptidů nepoužívá, tak je stále velmi rozšířená při chránění aminů v organické syntéze, například při totálních syntézách. Navazování chránicích skupin s využitím benzylchlorformiátu se obvykle provádí jedním z těchto způsobů:

* Benzylchlorformiát a zásada, například uhličitan sodný, ve vodě za teploty 0 °C * Benzylchlorformiát a oxid hořečnatý v ethylacetátu za 70 °C

*: 573x573px

* Benzylchlorformiát, N,N-diisopropylethylamin (DIPEA), acetonitril a trifluormethansulfonát skanditý (Sc(OTf)3) *: 442x442px

Cbz skupiny lze vytvořit také reakcemi izokyanátů s benzylalkoholem (podobně jako v Curtiově přesmyku).

Odstranění chránicí skupiny

K odstraňování Cbz skupin se většinou používají hydrogenolýzy za přítomnosti palladiových katalyzátorů, jako je palladium na uhlíku.

:540x540px

Další množnost představuje použití kyseliny bromovodíkové se silnými Lewisovými kyselinami, za současného zachytávání vznikajících benzylových karbokationtů.

Také lze použít 2-merkaptoethanol s fosforečnanem draselným v dimethylacetamidu.

Při ochraňování aminů některým z výše uvedených postupů vznikají koncové karbamové kyseliny, které se poté rychle dekarboxylují za uvolnění aminů.