Di-tert-butyldicarbonaat is een reagens dat regelmatig gebruikt wordt bij organische syntheses.[1] Deze carbonaatester reageert met amines en geeft zo N-tert-butoxycarbonyl- of zogenaamde t-BOC-derivaten. Deze derivaten gedragen zich niet als amines, wat de mogelijkheid biedt om transformaties uit te voeren die in een ander geval met het amine zouden gereageerd hebben. Het t-BOC kan dan later verwijderd worden van het amine door zuren te gebruiken. Met andere woorden: t-BOC doet dienst als beschermende groep, bijvoorbeeld in de synthese van peptiden. Het reageert slechts zelden met basen en nucleofielen.
Synthese
Di-tert-butyldicarbonaat is goedkoop, dus het wordt meestal aangekocht. Industrieel wordt het bereid uit tert-butanol, koolstofdioxide en fosgeen, met DABCO als base:[2]
Synthese van di-tert-butyldicarbonaat.
Deze syntheseroute wordt momenteel commercieel gebruikt door Chinese en Indische producenten. Europese en Japanse bedrijven gebruiken de reactie van natrium-tert-butoxide met koolstofdioxide, gekatalyseerd door p-tolueensulfonzuur of methaansulfonzuur. Dit proces vereist echter een distillatie om een zeer zuiver product te verkrijgen.
Di-tert-butyldicarbonaat is ook beschikbaar als een 70% oplossing in tolueen of THF. Aangezien het een laag smeltpunt heeft, wordt het vaak in vloeibare toestand opgeslagen en behandeld.
Toepassingen
Bescherming van een aminegroep
De t-BOC-groep kan aan een amine geaddeerd worden in waterig midden. Er wordt dan gebruikgemaakt van di-tert-butyldicarbonaat in aanwezigheid van een base zoals natriumbicarbonaat. De bescherming van het amine kan ook doorgaan in een oplossing van acetonitril, met 4-dimethylaminopyridine (DMAP) als base.
De synthese van 6-acetyl-1,2,3,4-tetrahydropyridine, een belangrijk aroma in brood, gevormd uit 2-piperidon, wordt uitgevoerd met behulp van di-tert-butyldicarbonaat.[7] De eerste stap in deze reactie is de vorming van het carbamaat, uit de reactie van het secundaire amine met di-tert-butyldicarbonaat in acetonitil, met DMAP als base:
↑M. Wakselman (2004) - Di-t-butyl Dicarbonate, Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette), J. Wiley & Sons, New York. DOI:10.1002/047084289
↑E. A. Englund, H. N. Gopi, D. H. Appella (2004). An Efficient Synthesis of a Probe for Protein Function: 2,3-Diaminopropionic Acid with Orthogonal Protecting Groups. Org. Lett.6 (2): 213–215. PMID14723531. DOI: 10.1021/ol0361599.
↑D. M. Shendage, R. Fröhlich, G. Haufe (2004). Highly Efficient Stereoconservative Amidation and Deamidation of α-Amino Acids. Org. Lett.6 (21): 3675–3678. PMID15469321. DOI: 10.1021/ol048771l.
↑Saul Jaime-Figueroa, Alejandro Zamilpa, Angel Guzmán, and David J. Morgans,Jr. (2001). N-3-Alkylation of uracil and derivatives via N-1-BOC protection. Synthetic Communication31 (24): 3739–3746. DOI: 10.1081/SCC-100108223.
↑Tyler J. Harrison and Gregory R. Dake (2005). An Expeditious, High-Yielding Construction of the Food Aroma Compounds 6-Acetyl-1,2,3,4-tetrahydropyridine and 2-Acetyl-1-pyrroline. J. Org. Chem.70 (26): 10872–10874. PMID16356012. DOI: 10.1021/jo051940a.
