Benzyl-chlorformiát
| Benzylchlorformiát | |
|---|---|
 Strukturní vzorec | |
 Model molekuly | |
| Obecné | |
| Systematický název | benzylkarbonochloridát |
| Ostatní názvy | benzylchlorformiát |
| Sumární vzorec | C8H7ClO2 |
| Vzhled | bezbarvá kapalina[1] |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 501-53-1 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 207-925-0 |
| PubChem | 10387 |
| SMILES | C1=CC=C(C=C1)COC(=O)Cl |
| InChI | 1S/C8H7ClO2/c9-8(10)11-6-7-4-2-1-3-5-7/h1-5H,6H2 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 170,59 g/mol |
| Teplota tání | 0 °C (273 K)[1] |
| Teplota varu | 152 °C (425 K)[1] |
| Hustota | 1,2166 g/cm3 (20 °C)[1] |
| Rozpustnost ve vodě | reaguje[1] |
| Rozpustnost v polárních rozpouštědlech | rozpustný v acetonu[1] |
| Rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech | rozpustný v benzenu a diethyletheru[1] |
| Tlak páry | 9 Pa (85-87 °C)[1] |
| Bezpečnost | |
 GHS05  GHS09 | |
| H-věty | H314 H400 H410[1] |
| P-věty | P260 P264 P273 P280 P301+330+331 P302+361+354 P304+340 P305+354+338 P316 P363 P391 P405 P501[1] |
| Teplota vzplanutí | 80 °C (353 K)[1] |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
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. 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.[2][3]
Jednalo se o první provedenou řízenou umělou syntézu peptidů; do 50. let šlo o nejčastěji používaný postup.[2] Benzylchlorformiát se stále používá na ochranu aminových skupin.
Příprava[editovat | editovat zdroj]
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.[4]
Používání fosgenu je nebezpečné, první výzkumníci v této oblasti trpěli kvůli němu chronickými plicními nemocemi.[5]
Chránicí skupiny u aminů[editovat | editovat zdroj]
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:[2][3]
Tato reakce je považována za přelomovou a považuje se za zvrat v oblasti chemie syntetických peptidů.[2] Překonána byla až na začátku 50. 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[3]
- Benzylchlorformiát a oxid hořečnatý v ethylacetátu za 70 °C[6]
- Benzylchlorformiát, N,N-diisopropylethylamin (DIPEA), acetonitril a trifluormethansulfonát skanditý (Sc(OTf)3)[7]
Cbz skupiny lze vytvořit také reakcemi izokyanátů s benzylalkoholem (podobně jako v Curtiově přesmyku).
Odstranění chránicí skupiny[editovat | editovat zdroj]
K odstraňování Cbz skupin se většinou používají hydrogenolýzy za přítomnosti palladiových katalyzátorů,[2][8] jako je palladium na uhlíku.[9]
Další množnost představuje použití kyseliny bromovodíkové se silnými Lewisovými kyselinami, za současného zachytávání vznikajících benzylových karbokationtů.[10]
Také lze použít 2-merkaptoethanol s fosforečnanem draselným v dimethylacetamidu.[11]
Při ochraňování aminů některým z výše uvedených postupů vznikají koncové karbamové kyseliny, které se poté rychle dekarboxylují za uvolnění aminů.
Odkazy[editovat | editovat zdroj]
Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu Benzyl-chlorformiát na Wikimedia Commons
Reference[editovat | editovat zdroj]
V tomto článku byl použit překlad textu z článku Benzyl chloroformate na anglické Wikipedii.
- ↑ a b c d e f g h i j k l https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/10387
- ↑ a b c d e P. G. Katsoyannis. The Chemistry of Polypeptides. New York: Plenum Press, 1973. Dostupné online. ISBN 978-1-4613-4571-8. DOI 10.1007/978-1-4613-4571-8. Archivováno 13. 10. 2022 na Wayback Machine.
- ↑ a b c Max Bergmann; Leonidas Zervas. Über ein allgemeines Verfahren der Peptid-Synthese. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1932, s. 1192–1201. DOI 10.1002/cber.19320650722.
- ↑ L. Hough; J. E. Priddle. Carbonate derivatives of methyl α-D-mannopyranoside and of D-mannose. Journal of the Chemical Society. 1961, s. 3178–3181. DOI 10.1039/JR9610003178.
- ↑ I. Theodorakopoulos; G. Tsatsas. Dedication to Prof. L. Zervas (from the Minutes of the Academy of Athens). org.chem.uoa.gr. 1981, s. 3178–3181. Dostupné online [cit. 2021-03-31]. DOI 10.1039/JR9610003178. Archivováno 19. 12. 2021 na Wayback Machine.
- ↑ M. Dymicky. Preparation of Carbobenzoxy-L-Tyrosine Methyl and Ethyl Esters and of the Corresponding Carbobenzoxy Hydrazides. Organic Preparations and Procedures International. 1989, s. 83–90. ISSN 0030-4948. DOI 10.1080/00304948909356350.
- ↑ Varinder K. Aggarwal; Paul S. Humphries; Ashley Fenwick. A Formal Asymmetric Synthesis of Anatoxin-a Using an Enantioselective Deprotonation Strategy on an Eight-Membered Ring. Angewandte Chemie International Edition. 1999, s. 1985–1986. ISSN 0030-4948. DOI 10.1002/(SICI)1521-3773(19990712)38:13/14<1985::AID-ANIE1985>3.0.CO;2-7. PMID 34182674.
- ↑ Hans-Dieter Jakubke; Norbert Sewald. Peptides from A to Z: A Concise Encyclopedia. [s.l.]: John Wiley & Sons, 2008. ISBN 978-3-527-62117-0. DOI 10.1002/(SICI)1521-3773(19990712)38:13/14<1985::AID-ANIE1985>3.0.CO;2-7. PMID 34182674.
- ↑ François-Xavier Felpin; Eric Fouquet. A Useful, Reliable and Safer Protocol for Hydrogenation and the Hydrogenolysis of O-Benzyl Groups: The In Situ Preparation of an Active Pd0/C Catalyst with Well-Defined Properties. Chemistry – A European Journal. 2010-11-02. ISSN 1521-3765. DOI 10.1002/chem.201001377. PMID 20845414.
- ↑ Theodora W. Greene; Peter G. M. Wuts. Protecting Groups in Organic Synthesis. [s.l.]: J. Wiley, 1999. DOI isbn = 978-0-471-16019-9.
- ↑ Thomas Scattolin; Tawfik Gharbaoui; Cheng-yi Chen. Nucleophilic Deprotection of Carbamate Mediated by 2-Mercaptoethanol. Organic Letters. 2022. DOI 10.1021/acs.orglett.2c01410. PMID 35559611.