N-(叔丁氧基羰基)-L-半胱氨酸甲酯，具有较差的化学稳定性和较强的氧化剂敏感性。N-(叔丁氧基羰基)-L-半胱氨酸甲酯是氨基酸L-半胱氨酸的衍生物，它可由L-半胱氨酸甲酯盐酸盐在碱性条件下和二碳酸二叔丁酯通过缩合反应制备得到，该物质主要用于L-半胱氨酸类生物活性分子的制备。
制备方法
图1 N-(叔丁氧基羰基)-L-半胱氨酸甲酯的制备方法
在一个干燥的反应烧瓶中将L-半胱氨酸甲酯盐酸盐（5.0 g, 29.1 mmol, 1.0 eq）溶于二氯甲烷（20 mL）中，将所得的反应混合物在室温下进行搅拌使之完全溶解。然后将NEt3 （4.0 mL, 29.1 mmol, 1.0 eq）滴入混合物中，所得的反应混合物在该温度下搅拌反应大约10分钟后，将二氯甲烷（6.4 g, 29.1 mmol, 1.0 eq）加入混合物中。然后用薄层色谱法监测反应完成情况，反应结束后向上述反应混合物中加入水（30ml），然后把反应体系中的有机层和水层进行分开，将所得的有机溶剂在减压下进行浓缩蒸发以除去有机溶剂，所得的剩余物通过柱层析法进行分离纯化得到N-(叔丁氧基羰基)-L-半胱氨酸甲酯。[1]
亲核取代反应
图2 N-(叔丁氧基羰基)-L-半胱氨酸甲酯的亲核取代反应
在N2下加入NCS （1.40 g, 10.0 mmol， 1.05当量）到无水二氯甲烷（20.0 mL）中，将混合物冷却至0°C，然后往上述反应混合物中缓慢地滴加N-(叔丁氧基羰基)-L-半胱氨酸甲酯（1.22 g, 10.0 mmol， 1.00当量）的二氯甲烷溶液3。将所得的反应混合物在室温下搅拌反应大约30分钟。然后将三乙胺（1.11 g, 11.0 mmol, 1.10 equiv）加入到上述反应混合物中。让溶液在室温下继续搅拌反应大约30分钟，然后用水把混合物淬灭。然后用饱和食盐水溶液（50.0 mL × 3）洗涤合并的有机层。将混合物在无水硫酸钠上干燥并过滤。在真空下浓缩组合的有机层，通过旋转蒸发除去溶剂。最后将反应残余物通过硅胶柱层析法进行分离纯化即可得到目标产物分子。[2]
参考文献
[1] Meta, Mergim ; et al, Structural Modifications of Covalent Cathepsin S Inhibitors: Impact on Affinity, Selectivity, and Permeability, ACS Medicinal Chemistry Letters 2024, 15, 837-844.
[2] Xu, Yuenian; et al, Bioinspired zinc-mediated umpolung thiolation of alkyl electrophiles: reaction development, scope and mechanism, Science China: Chemistry 2024, 67, 898-907.