1、氨基的保护与脱保护氨基的保护与脱保护李博文2014-09-251ppt课件内容内容1 1、氨基保护基的选择策略、氨基保护基的选择策略2 2、常见的氨基保护基、常见的氨基保护基 2.1 2.1 烷氧羰基类氨基保护基烷氧羰基类氨基保护基 2.2 2.2 酰基类氨基保护基酰基类氨基保护基 2.3 2.3 烷基类氨基保护基烷基类氨基保护基3 3、选择性保护举例、选择性保护举例 2ppt课件内容内容1 1、氨基保护基的选择策略、氨基保护基的选择策略2 2、常见的氨基保护基、常见的氨基保护基 2.1 2.1 烷氧羰基类氨基保护基烷氧羰基类氨基保护基 2.2 2.2 酰基类氨基保护基酰基类氨基保护基 2.3
2、 2.3 烷基类氨基保护基烷基类氨基保护基3 3、选择性保护举例、选择性保护举例 3ppt课件若需要保护若需要保护：1 1）选择选择最容易最容易上和脱的保护基。上和脱的保护基。2 2）用）用相同相同的保护基来保护的保护基来保护不同不同的官能团的官能团 3)3)选择性去除保护基时，选择性去除保护基时，要要采用采用不同种类不同种类的保护基。的保护基。要对所有的反应官能团作出评估，确定哪些在所设定的反应条件下要对所有的反应官能团作出评估，确定哪些在所设定的反应条件下是是不稳定不稳定并需要加以保护的，选择能和反应条件相匹配的氨基保护并需要加以保护的，选择能和反应条件相匹配的氨基保护基。基。还要从电子和
3、立体的因素去考虑对保护的还要从电子和立体的因素去考虑对保护的生成生成和和去除去除速率的速率的选择性选择性如果难以找到合适的保护基，要么适当调整反应路线使官能团不再如果难以找到合适的保护基，要么适当调整反应路线使官能团不再需要保护或使原来在反应中会起反应的保护基成为稳定的；要么重需要保护或使原来在反应中会起反应的保护基成为稳定的；要么重新设计路线，看是否有可能应用新设计路线，看是否有可能应用前体官能团前体官能团（如硝基等）；或者设（如硝基等）；或者设计出新的不需要保护基的合成路线计出新的不需要保护基的合成路线。选择一个氨基保护基时，必须仔细考虑仔细考虑到所有的反应物，反应条件及所设计的反应过程中
4、会涉及的底物中的官能团。氨基保护基的选择策略氨基保护基的选择策略4ppt课件内容内容1 1、氨基保护基的选择策略、氨基保护基的选择策略2 2、常见的氨基保护基、常见的氨基保护基 2.1 2.1 烷氧羰基类氨基保护基烷氧羰基类氨基保护基 2.2 2.2 酰基类氨基保护基酰基类氨基保护基 2.3 2.3 烷基类氨基保护基烷基类氨基保护基3 3、选择性保护举例、选择性保护举例 5ppt课件常见氨基保护基常见氨基保护基l烷氧羰基类烷氧羰基类氨基保护基氨基保护基 苄氧羰基苄氧羰基(Cbz)、叔丁氧羰基叔丁氧羰基(Boc)、笏甲氧羰基笏甲氧羰基(Fmoc)、烯丙氧羰基烯丙氧羰基(Alloc)、三甲基硅乙氧
5、羰基三甲基硅乙氧羰基(Teoc)、甲、甲(或乙或乙)氧羰基氧羰基 l酰基类酰基类氨基保护基氨基保护基 邻苯二甲酰基邻苯二甲酰基(Pht)、对甲苯磺酰基对甲苯磺酰基(Tos)、三氟乙酰基、三氟乙酰基(Tfa）邻（对）邻（对）硝基苯磺酰基硝基苯磺酰基(Ns)l烷基类烷基类氨基保护基氨基保护基 三苯甲基三苯甲基(Trt)、2,4-2,4-二甲氧基苄基二甲氧基苄基(DMB)对甲氧基苄基对甲氧基苄基(PMB)、苄基苄基(Bn)6ppt课件u用用Cbz-Cl与游离氨基在用与游离氨基在用NaOH 或或NaHCO3 控制的碱性条件下可以很容易同控制的碱性条件下可以很容易同Cbz-Cl反应得到反应得到N-苄氧羰
6、基氨基化合物。苄氧羰基氨基化合物。u氨基酸酯同氨基酸酯同Cbz-Cl的反应则是在有机溶剂中进行，并用的反应则是在有机溶剂中进行，并用碳酸氢盐或三乙胺来中碳酸氢盐或三乙胺来中和反应所产生的和反应所产生的HCl。u此外，此外，Cbz-ONB（4-O2NC6H4OCOOBn）等苄氧羰基活化酯也可用来作为苄）等苄氧羰基活化酯也可用来作为苄氧羰基的导入试剂，氧羰基的导入试剂，该试剂使伯胺比仲胺易被保护该试剂使伯胺比仲胺易被保护;苯胺由于亲核性不足，与该苯胺由于亲核性不足，与该试剂不反应试剂不反应苄氧羰基（苄氧羰基（Cbz）7ppt课件苄氧羰基的引入示例苄氧羰基的引入示例8ppt课件u催化氢解催化氢解u酸
7、解裂解酸解裂解(HBr,TMSI)uNa/NH3（液）还原（液）还原实验室常用简洁的方法是实验室常用简洁的方法是催化氢解催化氢解(用用H2或其它供氢体或其它供氢体,一般常温常压氢化即一般常温常压氢化即可可);当分子中存在对当分子中存在对催化氢解敏感催化氢解敏感(有苄醚有苄醚,氯溴碘等氯溴碘等)或或钝化催化剂的基团钝化催化剂的基团(硫醚等硫醚等)时，我们就需要采用化学方法如酸解裂解时，我们就需要采用化学方法如酸解裂解HBr或或Na/NH3（液）还原（液）还原等等。苄氧羰基的脱去主要有以下几种方法苄氧羰基的脱去主要有以下几种方法苄氧羰基的脱去苄氧羰基的脱去9ppt课件苄氧羰基用强酸或苄氧羰基用强酸
8、或Lewis酸脱除时酸脱除时,会产生会产生苄基的碳正离子苄基的碳正离子,若分子中有若分子中有捕捉碳正离捕捉碳正离子的基团时子的基团时,将得到相应的副产物。将得到相应的副产物。苄氧羰基的酸性脱除注意点苄氧羰基的酸性脱除注意点10ppt课件苄氧羰基的脱去示例（一）苄氧羰基的脱去示例（一）11ppt课件苄氧羰基的脱去示例（二）苄氧羰基的脱去示例（二）12ppt课件13ppt课件叔丁氧羰基（叔丁氧羰基（Boc）是多肽合成中广为采用的氨基保护基，具有以下的优点：）是多肽合成中广为采用的氨基保护基，具有以下的优点：uBoc-氨基酸除个别外都能得到结晶；氨基酸除个别外都能得到结晶；易于酸解除去易于酸解除去，
9、但又具有一定的稳定，但又具有一定的稳定性性;Boc-氨基酸能较长期的保存而不分解氨基酸能较长期的保存而不分解。u酸解时产生的是叔丁基阳离子再分解为异丁烯，它一般酸解时产生的是叔丁基阳离子再分解为异丁烯，它一般不会带来副反应不会带来副反应。u对对碱水解碱水解、肼解肼解和和许多亲核试剂许多亲核试剂稳定；稳定；Boc对对催化氢解催化氢解稳定，但比稳定，但比Cbz对对酸要敏感得多。当酸要敏感得多。当Boc和和Cbz同时存在时，可以用催化氢解脱去同时存在时，可以用催化氢解脱去Cbz，Boc保保持不变，或用酸解脱去持不变，或用酸解脱去Boc而而Cbz不受影响，因而两者能很好地搭配使用。不受影响，因而两者能
10、很好地搭配使用。叔丁氧羰基（叔丁氧羰基（Boc）14ppt课件叔丁氧羰基（叔丁氧羰基（Boc）的引入）的引入u游离氨基在用游离氨基在用NaOH 或或NaHCO3 控制的碱性条件下用控制的碱性条件下用二氧六环和水二氧六环和水的混合溶的混合溶剂中很容易与剂中很容易与Boc2O反应得到反应得到Boc保护的胺。这是引入保护的胺。这是引入Boc常用方法之一，它的常用方法之一，它的优点是副产物无干扰优点是副产物无干扰,并容易除去。并容易除去。u有时对一些有时对一些亲核性较大亲核性较大的胺，一般可在甲醇中和的胺，一般可在甲醇中和Boc酸酐直接反应即可，无酸酐直接反应即可，无须其他的碱，其处理也方便。须其他的
11、碱，其处理也方便。u对水较为敏感对水较为敏感的氨基衍生物，采用的氨基衍生物，采用Boc2O/TEA/THF or DMF 在在40-50下进行下进行较好。较好。15ppt课件叔丁氧羰基的引入示例叔丁氧羰基的引入示例16ppt课件叔丁氧羰基的脱去叔丁氧羰基的脱去uBoc比比Cbz对酸敏感，酸解产物为对酸敏感，酸解产物为异丁烯和异丁烯和CO2。在液相肽的合成中，。在液相肽的合成中，Boc的脱除一般可用的脱除一般可用TFA或或20-30%TFA（TFA:CH2Cl2=1:10,v/v）。）。u由于由于TFA会带来一些会带来一些副反应副反应（如产生的胺基上酰化成为相应的三氟乙（如产生的胺基上酰化成为相
12、应的三氟乙酰胺等），因此多采用酰胺等），因此多采用1-2M HCl/有机溶剂。一般而言，用有机溶剂。一般而言，用HCl/二氧六二氧六环比较多见。环比较多见。uHCl/EtOAc的组合使的组合使TBS和和TBDPS酯以及叔丁酯和非酚类酯在酯以及叔丁酯和非酚类酯在Boc脱脱除时不被断裂。当同时脱除分子中有叔丁酯基除时不被断裂。当同时脱除分子中有叔丁酯基(可根据不同的酸性选择可根据不同的酸性选择性脱性脱Boc)或分子中有游离羧酸基，或分子中有游离羧酸基，千万记住不能用千万记住不能用HCl/MeOH,其可将羧其可将羧酸变为甲酯酸变为甲酯。在。在Boc脱去过程中脱去过程中TBDPS和和TBS基相对是稳定
13、的（在基相对是稳定的（在TBS存在，用稀一些的存在，用稀一些的10 TFA）17ppt课件u在中性的无水条件下在中性的无水条件下Me3SiI在在CHCl3或或CH3CN中中除了能脱除除了能脱除Boc外，也能断裂外，也能断裂氨基甲酸酯、酯、醚和缩酮氨基甲酸酯、酯、醚和缩酮。通过控制条件可以得到一定的选择性。通过控制条件可以得到一定的选择性。uAcCl，甲醇体系，甲醇体系，通过这一体系产生无水通过这一体系产生无水HCl，用于一些怕水的官能团。，用于一些怕水的官能团。铵盐铵盐会沉淀下来，过滤即可。会沉淀下来，过滤即可。u高温脱除（高温脱除（185）。）。u用高氯酸镁或在在反应体系中加入用高氯酸镁或在
14、在反应体系中加入2 eq.TFA，可以断裂一个，可以断裂一个Boc，留下单取代留下单取代伯胺伯胺.uCAN,CH3CN，产率大于，产率大于90%。u中性条件中性条件TBSOTf/2.6-lutidine 的组合或的组合或ZnBr2/CH2Cl2也可对也可对Boc很好的脱除。很好的脱除。伯胺衍生物存在下，伯胺衍生物存在下，ZnBr2/CH2Cl2可以可以选择性的脱除仲胺上的选择性的脱除仲胺上的Boc。叔丁氧羰基的脱去叔丁氧羰基的脱去18ppt课件叔丁氧羰基的脱去示例叔丁氧羰基的脱去示例19ppt课件叔丁氧羰基的脱去示例叔丁氧羰基的脱去示例20ppt课件21ppt课件笏甲氧羰基笏甲氧羰基(Fmoc
15、)uFmoc主要的优点是它对主要的优点是它对酸酸极其稳定，在它的存在下，极其稳定，在它的存在下，Boc和和苄基苄基可可去保护。去保护。uFmoc的其他优点是它的其他优点是它较易由简单的胺不通过水解来去保护较易由简单的胺不通过水解来去保护，被保护，被保护的胺以游离碱释出。的胺以游离碱释出。u一般而言一般而言Fmoc对对氢化稳定氢化稳定，但某些情况下，它可用，但某些情况下，它可用H2/Pd-C在在AcOH和和MeOH中脱去。中脱去。uFmoc保护基可与酸脱去的保护基搭配而用于液相和固相的肽合成保护基可与酸脱去的保护基搭配而用于液相和固相的肽合成。特点特点:22ppt课件笏甲氧羰基的引入笏甲氧羰基的
16、引入23ppt课件Fmoc同前面提到的同前面提到的Cbz和和Boc不同，它对不同，它对酸稳定酸稳定，较易通过简单的，较易通过简单的胺（而不是水解）脱保护，被保护的胺以游离碱释出。胺（而不是水解）脱保护，被保护的胺以游离碱释出。Fmoc-ValOH在在DMF中用不同的胺碱去保护的快慢有较大的差异中用不同的胺碱去保护的快慢有较大的差异，笏甲氧羰基的脱去笏甲氧羰基的脱去24ppt课件uFmoc去保护：去保护：浓氨水浓氨水、二氧六环二氧六环/4M NaOH(30:9:1)以及用以及用哌啶哌啶、乙醇胺乙醇胺、环己胺环己胺、吗啡啉吗啡啉、吡咯烷酮吡咯烷酮、DBU等胺类的等胺类的50%CH2Cl2的溶液脱去
17、。的溶液脱去。u Bu4N+F-/DMF在室温的脱去效果也很好。在室温的脱去效果也很好。u 叔胺（如三乙胺）叔胺（如三乙胺）的脱去效果较差，具有空间位阻的胺其脱除效果最差。的脱去效果较差，具有空间位阻的胺其脱除效果最差。u常规合成液相反应不经常性使用该保护基的原因：对碱过于敏感；反应的副产物。常规合成液相反应不经常性使用该保护基的原因：对碱过于敏感；反应的副产物。笏甲氧羰基的脱去笏甲氧羰基的脱去25ppt课件笏甲氧羰基的脱去示例笏甲氧羰基的脱去示例26ppt课件27ppt课件烯丙氧羰基烯丙氧羰基(Alloc)特点特点:同前面提到的同前面提到的Cbz、Boc和和Fmoc不同，它不同，它对酸、碱等
18、都很稳定对酸、碱等都很稳定，在它，在它的存在下，的存在下，Cbz、Boc和和Fmoc等可选择性去保护等可选择性去保护，而它的脱去则通常，而它的脱去则通常在在Pd(0)的存在下进行。的存在下进行。Alloc-Cl在有机溶剂在有机溶剂/Na2CO3、NaHCO3溶液或吡啶中同氨基化合物反溶液或吡啶中同氨基化合物反应则可得到应则可得到Alloc保护的氨基衍生物保护的氨基衍生物。烯丙氧羰基的引入烯丙氧羰基的引入 :28ppt课件82%HOOONH2OAlloc-Claq.NaHCO3,THFOHOONHAllocOJ.Med.Chem.,2004,47(26),6455-645892%NBocCONH
19、2HNBoc1.HCl/EtOAc2.Alloc-Cl,Et3NNAllocCONH2HNAllocTetrahedron,2000,56(39),7705烯丙氧羰基的引入示例烯丙氧羰基的引入示例29ppt课件 烯丙氧羰基的脱去烯丙氧羰基的脱去uAlloc保护基对酸、碱等都有较强的稳定性，它们通常只用保护基对酸、碱等都有较强的稳定性，它们通常只用Pd(0)，如，如Pd(PPh3)4或或Pd(PPh3)2Cl2存在的条件去保护。存在的条件去保护。u在异戊烯酯或肉桂酸酯存在下，可用在异戊烯酯或肉桂酸酯存在下，可用Pd(OAc)2/TPPT/CH3CN/Et3N/H2O去去保护，但随时间的增加，这些
20、酯也会反应，并且氨基甲酸异戊烯酯和烯丙基保护，但随时间的增加，这些酯也会反应，并且氨基甲酸异戊烯酯和烯丙基碳酸酯同样被断裂。碳酸酯同样被断裂。u当加入当加入Boc2O、AcCl、TsCl、或丁二酸酐时、或丁二酸酐时，Pd(PPh3)2Cl2/Bu3SnH可将可将Alloc基转变为其它的胺衍生物。另外，基转变为其它的胺衍生物。另外，Alloc也可在也可在Pd(PPh3)4和和HCOOH/TEA或或AcOH/NMO催化脱去。催化脱去。30ppt课件烯丙氧羰基的脱去示例烯丙氧羰基的脱去示例31ppt课件三甲基硅乙氧羰基三甲基硅乙氧羰基(Teoc)三甲基硅乙氧羰基三甲基硅乙氧羰基(Teoc)同前面提到
21、的同前面提到的Cbz、Boc,Fmoc 和和Alloc不同，它不同，它对酸、对酸、大部分碱，及贵金属催化等都很稳定，在它的存在下，大部分碱，及贵金属催化等都很稳定，在它的存在下，Cbz、Boc，Fmoc和和Alloc等可选择性去保护，等可选择性去保护，而它的而它的脱去则通常在氟负离子进行脱去则通常在氟负离子进行。如。如TBAF、TEAF和和HF等等。一般情况下，一般情况下，Teoc-Cl、Teoc-OSu或或Teoc-OBt在在有机溶剂，碱有机溶剂，碱的存在下同氨基的存在下同氨基化合物反应则可得到化合物反应则可得到Teoc保护的氨基衍生物保护的氨基衍生物 三甲基硅乙氧羰基的引入三甲基硅乙氧羰基
22、的引入32ppt课件三甲基硅乙氧羰基的引入示例三甲基硅乙氧羰基的引入示例通过在THF中用用Teoc-Cl来来断裂断裂N-Bn（甲基乙基亦可）33ppt课件三甲基硅乙氧羰基的脱去三甲基硅乙氧羰基的脱去三甲基硅乙氧羰基三甲基硅乙氧羰基(Teoc)脱除主要通过脱除主要通过TBAF(四丁基氟化胺四丁基氟化胺)，TEAF(四四乙基氟化胺乙基氟化胺)或或TMAF(四甲基氟化胺四甲基氟化胺)来脱除，在脱除过程中，来脱除，在脱除过程中，TBAF将将产生产生四丁基胺盐的副产物四丁基胺盐的副产物，常常不易除去，而且它的，常常不易除去，而且它的质谱丰度高质谱丰度高，此时，此时可用可用TMAF或或TEAF来代替。来代
23、替。也可以用三氟醋酸室温下除去，但该条件下也可以用三氟醋酸室温下除去，但该条件下Boc也会脱去。也会脱去。Boc基可在基可在Teoc基存在下用基存在下用TsOH脱去。脱去。34ppt课件甲甲(或乙或乙)氧羰基的引入氧羰基的引入甲（或乙）氧羰基同前面提到的各种烷氧羰基不同，它对甲（或乙）氧羰基同前面提到的各种烷氧羰基不同，它对一般的酸、碱和氢解等一般的酸、碱和氢解等都很稳定都很稳定，在它的存在下，在它的存在下，Cbz、Boc和苄基等可选择性去保护。和苄基等可选择性去保护。同同Cbz、Fmoc 和和Alloc的引入方法类似，用甲（或乙）氧羰酰氯在有机溶剂的引入方法类似，用甲（或乙）氧羰酰氯在有机溶
24、剂/Na2CO3、NaHCO3或有机碱同氨基化合物反应则可得到甲（或乙）氧羰基保护或有机碱同氨基化合物反应则可得到甲（或乙）氧羰基保护的氨基衍生物。的氨基衍生物。甲（或乙）氧羰基的引入一般方法甲（或乙）氧羰基的引入一般方法:35ppt课件甲甲(或乙或乙)氧羰基的引入示例氧羰基的引入示例36ppt课件甲甲(或乙或乙)氧羰基的脱去氧羰基的脱去因为甲（或乙）氧羰基较强的稳定性，它们通常只用较剧烈的条件去保因为甲（或乙）氧羰基较强的稳定性，它们通常只用较剧烈的条件去保护，如护，如HBr/HOAc处理、处理、KOH/MeOH、6 N HCl 和和TMSI等。等。37ppt课件内容内容1 1、氨基保护基的
25、选择策略、氨基保护基的选择策略2 2、常见的氨基保护基、常见的氨基保护基 2.1 2.1 烷氧羰基类氨基保护基烷氧羰基类氨基保护基 2.22.2 酰基类氨基保护基酰基类氨基保护基 2.3 2.3 烷基类氨基保护基烷基类氨基保护基3 3、选择性保护举例、选择性保护举例 38ppt课件邻苯二甲酰基（邻苯二甲酰基（Pht）特点特点:u同一般的酰基氨基酸比较，同一般的酰基氨基酸比较，Pht-氨基酸在接肽时不易消旋，但它氨基酸在接肽时不易消旋，但它对碱不稳对碱不稳定定，在碱皂化的条件下发生邻苯二甲酰亚胺环的开环生成邻羧基苯甲酰基衍，在碱皂化的条件下发生邻苯二甲酰亚胺环的开环生成邻羧基苯甲酰基衍生物。生物
26、。u当选用当选用Pht作氨基保护基时，肽链的羧基末端则作氨基保护基时，肽链的羧基末端则不能用甲酯（或乙酯）保不能用甲酯（或乙酯）保护护，而只能用，而只能用苄酯或叔丁酯苄酯或叔丁酯保护，以避免将来用皂化去酯的步骤。保护，以避免将来用皂化去酯的步骤。uPht对对催化氢解、催化氢解、HBr/HOAc处理以及处理以及Na/NH3（液）还原（液）还原（后处理的碱性（后处理的碱性条件需要避免）等均稳定，但很容易用肼处理脱去。条件需要避免）等均稳定，但很容易用肼处理脱去。u其特性只用于其特性只用于伯胺伯胺保护。保护。39ppt课件邻苯二甲酰基的引入邻苯二甲酰基的引入最先导入最先导入PhtPht基的方法是将邻
27、苯二甲酸酐同氨基酸在基的方法是将邻苯二甲酸酐同氨基酸在145-150145-150进行熔融反应，进行熔融反应，但会引起一些氨基酸部分消旋作用，因而后来又进行了一些改进，如邻苯二甲但会引起一些氨基酸部分消旋作用，因而后来又进行了一些改进，如邻苯二甲酸酐酸酐/CHCl/CHCl3 3/70/70下反应。而最温和的方法（见下式）是下反应。而最温和的方法（见下式）是N-N-乙氧羰基邻苯二甲乙氧羰基邻苯二甲酰亚胺与氨基酸在酰亚胺与氨基酸在NaNa2 2COCO3 3水溶液中于水溶液中于2525反应反应10-1510-15分钟，就可以得到分钟，就可以得到85-95%85-95%的的PhtPht-氨基衍生物
28、，并且可氨基衍生物，并且可在仲胺的存在时选择性地保护伯胺。在仲胺的存在时选择性地保护伯胺。40ppt课件邻苯二甲酰基的引入示例邻苯二甲酰基的引入示例41ppt课件邻苯二甲酰基的脱去邻苯二甲酰基的脱去uPht-氨基衍生物很容易用氨基衍生物很容易用肼处理脱去肼处理脱去。一般用水合肼的醇溶液回流。一般用水合肼的醇溶液回流2 小时或用肼的水或醇溶液室温放置小时或用肼的水或醇溶液室温放置1-2 天都可完全脱去天都可完全脱去Pht保护基。在保护基。在此条件下此条件下Cbz、Boc、甲酰基、甲酰基、Trt、Tos等均可不受影响。等均可不受影响。u在肼效果差的情况下，用在肼效果差的情况下，用NaBH4/i-P
29、rOH-H2O(6:1)和和AcOH在在80反反应应5-8小时是很有效的小时是很有效的(见下式见下式)。u另外，浓另外，浓HCl回流也容易脱去回流也容易脱去Pht保护基。保护基。42ppt课件邻苯二甲酰基的脱去示例邻苯二甲酰基的脱去示例43ppt课件44ppt课件对甲苯磺酰基对甲苯磺酰基特点：特点：u对甲苯磺酰胺是对甲苯磺酰胺是最稳定的最稳定的氨基保护基之一氨基保护基之一u对对碱性水解碱性水解和和催化还原催化还原稳定。稳定。u碱性较弱的胺如吡咯和吲哚形成的对甲苯磺酰胺比碱性更强的烷基胺所形成碱性较弱的胺如吡咯和吲哚形成的对甲苯磺酰胺比碱性更强的烷基胺所形成的对甲苯磺酰胺更易去保护，可以通过碱性
30、水解去保护，而后者通过碱性水的对甲苯磺酰胺更易去保护，可以通过碱性水解去保护，而后者通过碱性水解去保护是不可能的。解去保护是不可能的。u同时同时Tos的酰胺或氨基甲酸酯更容易形成的酰胺或氨基甲酸酯更容易形成结晶结晶。对甲苯磺酰基的引入对甲苯磺酰基的引入对甲苯磺酰氯在对甲苯磺酰氯在NaOH、NaHCO3或其他有机碱存在下同氨基酸、吡咯或其他有机碱存在下同氨基酸、吡咯和吲哚等反应很容易得到良好产率的和吲哚等反应很容易得到良好产率的Tos-衍生物衍生物45ppt课件对甲苯磺酰基的脱去对甲苯磺酰基的脱去Tos基非常稳定，它经得起一般酸解基非常稳定，它经得起一般酸解(TFA和和HCl等）、皂化、催化氢解
31、等多种等）、皂化、催化氢解等多种条件。常用萘钠、条件。常用萘钠、Na/NH3(液液)和和 Li/NH3(液液)处理脱去。处理脱去。HBr/苯酚和苯酚和Mg/MeOH 也是比较好的去保护方法。值得注意的是，也是比较好的去保护方法。值得注意的是，Na/NH3(液液)的操作比较麻烦，并且的操作比较麻烦，并且会引起一些肽键的断裂和肽链的破坏。另外，有时会引起一些肽键的断裂和肽链的破坏。另外，有时HF/MeCN回流也能脱去回流也能脱去Tos基。基。46ppt课件47ppt课件邻邻(对对)硝基磺酰基硝基磺酰基(Ns)的引入的引入u邻邻(对对)硝基甲苯磺酰基硝基甲苯磺酰基(Ns)作为氨基的保护基也很常见，其
32、主要优点是作为氨基的保护基也很常见，其主要优点是易于易于引入，并且脱除条件温和引入，并且脱除条件温和。u2-或或4-硝基苯磺酰氯反应很容易实现硝基苯磺酰氯反应很容易实现(Et3N，CH2Cl2，25)，生成的磺酰胺，生成的磺酰胺在在强酸（强酸（HCl 10eq，MeOH，60，4 h）或或强碱（强碱（NaOH 10eq，MeOH，60，4 h）环境中都相当稳定）环境中都相当稳定。48ppt课件邻邻(对对)甲苯磺酰基甲苯磺酰基(Ns)的脱除的脱除uNs的脱去也相当温和，可以用（的脱去也相当温和，可以用（PhSH，K2CO3，DMF，23）或）或（HSCH2COOH，LiOH，DMF，23），进而
33、生成胺基化合物。），进而生成胺基化合物。u第二种条件更利于操作，因为第二种条件更利于操作，因为生成的副产物生成的副产物（O2NC6H4SCH2COOH）在碱性条件下可以用水洗除去。在碱性条件下可以用水洗除去。49ppt课件三氟乙酰基（三氟乙酰基（Tfa）三氟乙酰基（三氟乙酰基（Tfa）可用）可用三氟醋酐三氟醋酐导入，在稀碱液中很容易脱去。由于导入，在稀碱液中很容易脱去。由于N-Tfa-氨氨基酸在接肽时基酸在接肽时易于消旋易于消旋，也是采用此保护基时应该注意的地方。，也是采用此保护基时应该注意的地方。简单酰胺对水解的稳定性：苯酰胺简单酰胺对水解的稳定性：苯酰胺 乙酰胺乙酰胺 甲酰胺甲酰胺卤乙酰衍
34、生物对水解稳定性：乙酰基卤乙酰衍生物对水解稳定性：乙酰基 氯乙酰基氯乙酰基 二氯乙酰基二氯乙酰基 三氯乙酰基三氯乙酰基 三氟乙酰基三氟乙酰基50ppt课件三氟乙酰基的引入三氟乙酰基的引入一般而言，一般而言，CF3COOEt/Et3N/MeOH是较好的方法，可在仲胺存在下，是较好的方法，可在仲胺存在下，选择性地保护伯胺选择性地保护伯胺。在。在TFAA/18-Crown-6/Et3N中，伯胺与中，伯胺与18-Crown-6形成络合物，形成络合物，可选择性地酰化仲胺可选择性地酰化仲胺。而在仲胺存在下，。而在仲胺存在下，CF3COO-邻苯邻苯二甲酰亚胺也可选择性地将二甲酰亚胺也可选择性地将TFA基团引
35、入到伯胺。基团引入到伯胺。51ppt课件三氟乙酰基的脱去三氟乙酰基的脱去三氟乙酰胺也是三氟乙酰胺也是较易较易去保护地酰胺之一。去保护地酰胺之一。Tfa基可以在水或乙醇水溶液基可以在水或乙醇水溶液中用中用0.1-0.2 N NaOH处理或者用处理或者用1 M 哌啶溶液处理很容易地脱去。在哌啶溶液处理很容易地脱去。在K2CO3或或Na2CO3/MeOH/H2O条件下，条件下，Tfa可在甲基酯存在下于室温去保可在甲基酯存在下于室温去保护护。也可在。也可在NH3/MeOH，HCl/MeOH或通过相转移水解或通过相转移水解(KOH/Et3Bn+Br-/H2O/CH2Cl2或乙醚或乙醚)脱去。脱去。52p
36、pt课件53ppt课件内容内容1 1、氨基保护基的选择策略、氨基保护基的选择策略2 2、常见的氨基保护基、常见的氨基保护基 2.1 2.1 烷氧羰基类氨基保护基烷氧羰基类氨基保护基 2.2 2.2 酰基类氨基保护基酰基类氨基保护基 2.3 2.3 烷基类氨基保护基烷基类氨基保护基3 3、选择性保护举例、选择性保护举例 54ppt课件三苯甲基（三苯甲基（Trt）三苯甲基（三苯甲基（Trt）是）是50年代开始用于多肽合成的，也被用于保护各种氨基，年代开始用于多肽合成的，也被用于保护各种氨基，如氨基酸、青霉素、头孢霉素等。如氨基酸、青霉素、头孢霉素等。N-Trt-氨基酸的酯不能发生水解，需要氨基酸的
37、酯不能发生水解，需要较强的去保护条件较强的去保护条件，-质子同样不易被脱去，这意味着，在分子中其他地质子同样不易被脱去，这意味着，在分子中其他地方的酯可以选择性的水解。方的酯可以选择性的水解。55ppt课件三苯甲基的引入三苯甲基的引入 因因Trt立体位阻很大立体位阻很大，一般，一般Trt-氨基酸酯难以皂化（除甘氨酸酯外），氨基酸酯难以皂化（除甘氨酸酯外），强烈条件（如高温）易引起消旋。强烈条件（如高温）易引起消旋。Trt引入常用引入常用（吡咯、吡唑和咪唑吡咯、吡唑和咪唑等可用类似反应等可用类似反应）：）：Trt-Cl/Me3SiCl/Et3N和和Trt-Cl/TMSCl/Et3N。56ppt课
38、件三苯甲基的脱去三苯甲基的脱去uTrt容易用酸脱去，如用容易用酸脱去，如用HOAc或或50%（或（或75%）HOAc的水溶液在的水溶液在30或回流数分钟顺利除去。这时或回流数分钟顺利除去。这时N-Boc和和O-But可以稳定不动。其他可以稳定不动。其他如如HCl/MeOH、HCl/CHCl3、HBr/HOAc和和TFA都能很方便的脱去都能很方便的脱去Trt。uTrt也能被催化氢解脱去，但脱去速度比也能被催化氢解脱去，但脱去速度比O-Bn和和N-Cbz要慢得多。根要慢得多。根据所用试剂和脱去方法得不同，据所用试剂和脱去方法得不同，Trt被分解所形成的产物也不同（见下被分解所形成的产物也不同（见下
39、式）式）uTrt对对酸的敏感程度还随所用的酸的不同而异酸的敏感程度还随所用的酸的不同而异，例如，例如Trt对醋酸比较敏对醋酸比较敏感，在感，在80%的醋酸中，的醋酸中，Trt的脱除速度大约比的脱除速度大约比Boc快快21,000倍，因而可以倍，因而可以在在Boc存在下选择性地脱去存在下选择性地脱去Trt,如用如用0.1M HBr/HOAc为试剂，为试剂，Trt脱去速脱去速度反而慢于度反而慢于Boc。57ppt课件三苯甲基的脱去示例三苯甲基的脱去示例58ppt课件59ppt课件2,4-二甲氧基苄基二甲氧基苄基(DMB)2,4-二甲氧基苄基（二甲氧基苄基（DMB）是）是较稳定较稳定的氨基保护基之一
40、的氨基保护基之一,对对催化氢解较催化氢解较Cbz、PMB和和Bn稳定稳定，故用，故用H2/8%Pd-C/EtOH处理，则可除去处理，则可除去Bn，而保留，而保留N-DMB。同样，用。同样，用Pd(PPh3)4/HOAc/THF处理，则可处理，则可保留保留N-DMB,而而除去除去Alloc。酰胺的苄基，常规加氢方法不易脱除，但。酰胺的苄基，常规加氢方法不易脱除，但DMB和和PMB容易脱除。容易脱除。在设计合成路线时，在设计合成路线时，2,4-二甲氧基苄胺常被用为氨的二甲氧基苄胺常被用为氨的等价物等价物加以使用。加以使用。2,4-二甲氧基苄基的引入二甲氧基苄基的引入2,4-二甲氧基苄基（二甲氧基苄
41、基（DMB）一般由）一般由ArCHO/NaBH3CN或或NaBH(OAc)3还原胺还原胺化类引入。或化类引入。或2,4-二甲氧基苄胺作为氨基的等价体引入二甲氧基苄胺作为氨基的等价体引入。60ppt课件2,4-二甲氧基苄基的脱去二甲氧基苄基的脱去DMB容易用酸脱去，如用容易用酸脱去，如用TFA,TosOH或或HCl的有机溶液在的有机溶液在0或室温即可顺或室温即可顺利除去。采用利除去。采用TFA/i-Pr3SiH/CH2Cl2时时,N-Fmoc可以稳定不动。其他如可以稳定不动。其他如DDQ/CH2Cl2也能很方便的脱去也能很方便的脱去DMB，而，而叔丁酯和叔丁酯和N-Boc可以不受影响。可以不受影
42、响。61ppt课件对甲氧基苄（对甲氧基苄（PMB）对甲氧基苄基（对甲氧基苄基（PMB）是也）是也最稳定最稳定的氨基保护基之一。它对大多数反应都是的氨基保护基之一。它对大多数反应都是稳定的，在稳定的，在Bn存在下，可用存在下，可用CAN或或DDQ氧化选择脱氧化选择脱PMB；同样，在；同样，在Boc和叔和叔丁酯存在下，可用丁酯存在下，可用CAN氧化选择脱氧化选择脱PMB；也可用；也可用H2/Pd(OH)2去掉去掉Bn，而保，而保留留PMB。PMB一般采用一般采用MeOC6H4CH2Br或或MeOC6H4CH2Cl和碱（和碱（K2CO3、i-Pr2NEt、NaH和和DBU等）在有机溶剂等）在有机溶剂
43、(如如DMF、二氯甲烷和乙腈等、二氯甲烷和乙腈等)中反应来引入，或中反应来引入，或MeOC6H4CHO/NaBH3CN或或NaBH(OAc)3还原胺化等。还原胺化等。62ppt课件对甲氧基苄基的引入示例对甲氧基苄基的引入示例63ppt课件对甲氧基苄基的脱去对甲氧基苄基的脱去对甲氧基苄基（对甲氧基苄基（PMB）的脱去较多，除了常规的催化氢解外，）的脱去较多，除了常规的催化氢解外，CAN、DDQ或或SmI2氧化去保护和在氧化去保护和在TFA中加热脱去也经常应用。中加热脱去也经常应用。64ppt课件苄苄 基（基（Bn）苄基（苄基（Bn）是也）是也最稳定最稳定的氨基保护基之一，同的氨基保护基之一，同P
44、MB一样，对大多数一样，对大多数反应都是稳定的，但比反应都是稳定的，但比PMB更加稳定，因而也更难脱除。酰胺的苄基，更加稳定，因而也更难脱除。酰胺的苄基，常规加氢方法不易脱除，可以通过常规加氢方法不易脱除，可以通过Na/NH3脱除。脱除。一般和一般和PMB 一样也采用一样也采用C6H4CH2Br或或C6H4CH2Cl和和K2CO3、DIPEA、NaH、Et3N 和和n-BuLi在有机溶剂在有机溶剂(如如DMF、二氯甲烷和乙腈等、二氯甲烷和乙腈等)中反应中反应来引入，或来引入，或C6H4CHO/NaBH4、NaBH3CN或或NaBH(OAc)3还原胺化。还原胺化。65ppt课件苄基的引入示例苄基
45、的引入示例66ppt课件苄基的脱去苄基的脱去Bn常用催化氢解脱去，如常用催化氢解脱去，如H2,20%Pd(OH)2/C、H2/Pd-C、H2/PdCl2、Pd/HCOOH或或Pd-C/HCOOH、Pd-C/HCOONH4、Pd-C/NH2NH2或或Pd-C/环已烯作氢源转移氢化环已烯作氢源转移氢化.在用催化氢化在用催化氢化(H2,Pd/C)脱苄时脱苄时,由于胺对钯催由于胺对钯催化剂的慢性毒化使得反应较慢通常较慢，甚至反应不彻底化剂的慢性毒化使得反应较慢通常较慢，甚至反应不彻底.一般加酸或一般加酸或Boc2O促进促进Bn的离去。的离去。当分子中存在氢化敏感官能团时，我们需要用化学方法进行脱苄基。
46、一当分子中存在氢化敏感官能团时，我们需要用化学方法进行脱苄基。一般常用的方法是般常用的方法是CH3CHClOCOCl、溴腈和、溴腈和CCl3CH2COCl/CH3CN。也。也可以可以Li/MH3、Na/NH3、CAN。酰氨上的苄基一般较难用氢解脱除，此。酰氨上的苄基一般较难用氢解脱除，此时可以用时可以用AlCl3进行脱除。进行脱除。催化氢解选择性：催化氢解选择性：Cbz,-OBnR2NBn PMB,Bn 可以由反应条件控制可以由反应条件控制67ppt课件苄基的脱去示例苄基的脱去示例68ppt课件69ppt课件内容内容1 1、氨基保护基的选择策略、氨基保护基的选择策略2 2、常见的氨基保护基、常
47、见的氨基保护基 2.1 2.1 烷氧羰基类氨基保护基烷氧羰基类氨基保护基 2.2 2.2 酰基类氨基保护基酰基类氨基保护基 2.3 2.3 烷基类氨基保护基烷基类氨基保护基3 3、选择性保护举例、选择性保护举例 70ppt课件71ppt课件72ppt课件73ppt课件Scheme 1.3.Reagents and Conditions:a)benzyl bromide,K2CO3,DMF,rt 81%-92%;b)4-flurobenzyl bromide,K2CO3,DMF,800C,43%-91%;c)Ph2CCl2,diphenyl ether,180oC,40%;d)HAc:H2O(4:1),reflux,44%-65%;e)10%Pd/C,H2,r.t.,18%-25%.74ppt课件Scheme 1.4 Reagents and Conditions:a)Ac2O,pyridine,70oC,90%;b)PhSH,NMP,imidazole,85%;c)K2CO3,DMF,4-Fluorobenzyl Bromide,r.t,90%or BOC2O,MgClO4,DCM,40oC,15%;d)NH3/CH3OH,0oCr.t,80%.75ppt课件76ppt课件
