简介
BOC-甘氨酸甲酯（N-叔丁氧羰基-甘氨酸甲酯）是一种无色至淡黄色低熔点固体，具微弱酯香，熔点约30–32 ℃，常温下可呈液态；易溶于醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃等常见有机溶剂，水中几乎不溶。分子内同时引入叔丁氧羰基（Boc）保护和甲酯基团，使其既具稳定、低毒、挥发性小的特点，又能在温和条件下释放氨源，广泛用于肽化学中的酰胺键构建及杂环合成。
BOC-甘氨酸甲酯的性状
合成
方法一：将甘氨酸甲酯盐酸盐（1.25 g, 10.0 mmol）溶解在二氧六环/水（2:1,30 mL）中。在反应混合物中加入NaOH（1 M, 10 mL）使反应混合物呈碱性。在冰浴中冷却反应混合物。在反应混合物中加入（Boc）2O（3.27 g, 15.0 mmol）和NaHCO3 （0.84 g, 10.0 mmol）。将反应混合物在室温下搅拌一夜。将反应混合物蒸发到一半体积。用乙酸乙酯（40 mL）稀释残留物。在冰浴中冷却反应混合物。用KHSO4（1m）将反应混合物酸化至pH = 2.5-3.0。将这些层从反应混合物中分离出来。用乙酸乙酯（2 × 20 mL）提取水相部分。用水清洗组合的有机提取物。把混合物弄干。将混合物蒸发以得到产物BOC-甘氨酸甲酯[1]。
方法二：将Boc-Gly-OH （0.5 mmol）和1-咪唑甲羧酸甲酯（1.0 mmol）用特氟龙胶带包覆线置于20 mL干瓶中。将反应混合物加入磁性搅拌棒，然后加入干燥的MeCN（1.0 mL）。用塑料帽迅速密封小瓶（在反应过程中气体被进化！）如果使用密封容器，所有实验应在防爆罩后进行。在23°C下搅拌反应混合物15分钟。用加热块将反应混合物加热至80°C，加热24小时。将反应混合物冷却至室温。小心地打开小瓶。在真空中除去挥发物。将产生的残留物溶解在乙醚（20ml）中。用1m HCl （10ml）洗涤产生的残留物。用乙醚（20ml）反提水层。将有机馏分混合。用NaHCO3和盐水的饱和溶液洗涤有机馏分。在MgSO4上干燥有机馏分。在真空中浓缩有机馏分得到标题化合物BOC-甘氨酸甲酯[2]。
用途
BOC-甘氨酸甲酯用作温和氨源，可在中性条件下一锅将N-（叔丁基羰基）氨基酸甲酯转化为相应的伯酰胺，兼具试剂稳定、操作简便与选择性好的优势。例如：将N-（叔丁基羰基）氨基酸甲酯（114.3 mmol）加入40 mL四氢呋喃中，在氩气条件下放入干燥的圆底烧瓶中。在室温下加入氢氧化铵和BOC-甘氨酸甲酯（28% NH3水溶液和26 mL, 386 mmol，10等量）。将溶液搅拌24小时。在真空下除去溶剂。用乙酸乙酯/己烷梯度在SiO2上进行柱层析纯化得到标题化合物BOC-甘氨酸甲酯[3]。
参考文献
[1] Synthesis of acylhydrazino-peptomers, a new class of peptidomimetics, by consecutive Ugi and hydrazino-Ugi reactions. By: Barreto, Angelica de Fatima S.; et al. Beilstein Journal of Organic Chemistry (2016), 12, 2865-2872.
[2] Chemoselective esterification and amidation of carboxylic acids with imidazole carbamates and ureas. By: Heller, Stephen T.; et al. Organic Letters (2010), 12(20), 4572-4575.