5-(Boc-氨基)戊基对甲苯磺酸酯:用途、操作注意事项及常见问题
5-(Boc-氨基)戊基对甲苯磺酸酯:用途、操作注意事项及常见问题
5-((叔丁氧羰基)氨基)戊基4-甲基苯磺酸酯是一种双官能团有机合成中间体,一端为Boc保护的伯胺,另一端为甲苯磺酸酯离去基团,可在保留胺官能团的同时实现选择性亲核取代反应,并便于后续脱保护及进一步衍生化。
- 化学名称
- 5-((叔丁氧羰基)氨基)戊基4-甲基苯磺酸酯
- 产品编号
- A725091
- 官能团
- Boc保护胺基与甲苯磺酸酯(OTs)离去基团
- 主要应用
- 有机合成与生物偶联中的亲电烷基化试剂
- 胺基保护策略
- Boc(叔丁氧羰基)保护基,可在温和酸性条件下脱除(如TFA或盐酸/二氧烷溶液)
- 离去基团
- 4-甲基苯磺酸酯(甲苯磺酸酯),是SN2反应中优良的离去基团
5-((叔丁氧羰基)氨基)戊基4-甲基苯磺酸酯是什么?
5-((叔丁氧羰基)氨基)戊基4-甲基苯磺酸酯(Aladdin产品编号:A725091)是一种广泛应用于有机化学和药物化学的双官能团连接试剂。该分子由五碳亚甲基链构成,两端分别带有两种不同的反应性基团:一端为Boc保护的伯胺,另一端为甲苯磺酸酯(OTs)离去基团。
甲苯磺酸酯部分作为亲电位点,可在温和条件下与胺、硫醇、叠氮化物和醇等亲核试剂发生SN2取代反应。与此同时,Boc氨基甲酸酯保护末端胺基,避免不必要的副反应,使化学家能够选择性地引入氨基戊基链,并在后续合成阶段使用稀酸(如三氟乙酸或4 M盐酸/二氧烷溶液)脱除保护基。
这种正交反应性使该化合物成为合成多胺衍生物、PEG连接体、药物-连接体偶联物及其他含氮骨架的通用构建模块。
科研与合成中的主要应用
研究人员在多种合成场景中使用5-((叔丁氧羰基)氨基)戊基4-甲基苯磺酸酯:
- N-烷基化反应:甲苯磺酸酯可高效地与仲胺、含氮杂环及其他亲核试剂反应,引入受保护的氨基戊基连接臂。
- 连接体化学:该化合物可用作ADC(抗体-药物偶联物)连接体、PROTAC降解剂连接体及其他生物偶联骨架的间隔臂,在需要精确控制链长和正交官能团的应用中尤为重要。
- 多胺合成:通过对Boc保护基的序列脱除和重新烷基化,可迭代地延伸多胺链。
- 固相与液相合成:该试剂与标准Boc/Fmoc固相多肽合成方案兼容,可作为非天然氨基酸替代物或间隔臂引入。
- 叠氮基引入:用叠氮化钠处理可将甲苯磺酸酯转化为相应的叠氮基戊基-Boc氨基甲酸酯,是CuAAC或SPAAC点击化学的有用把手。
单一分子中同时含有稳定的离去基团和正交保护的亲核基团,可减少保护基操作步骤,提高整体合成效率。
储存、稳定性与操作注意事项
储存:将5-((叔丁氧羰基)氨基)戊基4-甲基苯磺酸酯密封保存于阴凉干燥处,远离潮湿和热源。为保证长期稳定性,通常建议在2–8°C冷藏保存;具体批次信息请参阅产品分析证书。
稳定性注意事项:甲苯磺酸酯离去基团在水性或质子性条件下容易水解。应避免长时间接触水、醇类或强碱性介质,否则可能导致离去基团过早发生取代或降解。Boc保护基在中性和碱性条件下稳定,但在酸性条件下会裂解;因此,在储存和日常操作过程中应避免接触强酸。
安全操作:应在通风良好的通风橱中操作,并佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、防护眼镜和实验服。尽管本化合物的具体毒理学数据应以其安全数据表(SDS)为准,但烷基甲苯磺酸酯通常被视为潜在烷基化剂,应按相应规程处理。废弃物须按当地环保法规处置。
溶解性:该化合物通常溶于常见极性非质子溶剂,如DMF、DMSO、乙腈和二氯甲烷,这些溶剂也是大多数合成应用的推荐介质。
Boc脱保护及后续化学转化
最重要的后续转化之一是Boc脱保护,以暴露游离伯胺。标准条件包括:
- TFA/DCM(1:1至1:4,体积比),室温反应30–60分钟,随后蒸发并碱化处理。
- 4 M盐酸/1,4-二氧烷溶液,可直接得到胺盐酸盐。
所得游离胺随后可参与还原胺化、酰化、磺酰化或进一步烷基化反应,使该化合物成为多步合成序列中的通用把手。
此外,在Boc脱保护之前,也可对甲苯磺酸酯末端进行衍生化:与叠氮化钠、邻苯二甲酰亚胺钾、硫代乙酸酯或各种胺类发生亲核取代,可进一步拓展合成可能性,获得多种官能化氨基戊基衍生物。
订购与质量信息
5-((叔丁氧羰基)氨基)戊基4-甲基苯磺酸酯可通过Aladdin Scientific购买,产品编号为A725091。每批产品均附有分析证书(CoA),详细说明纯度、外观及分析数据。建议研究人员在使用前索取CoA及安全数据表(SDS)。
如需大批量采购、定制包装或特殊纯度规格,请联系Aladdin Scientific技术销售团队。可通过官网在线下单或通过区域经销商订购。如有关于兼容性、推荐反应条件或替代产品的问题,我们的技术支持团队将竭诚为您服务。
其他相关试剂,包括Boc保护的氨基醇、甲苯磺酸酯亲电试剂及胺类连接体构建模块,均可在Aladdin目录中找到,可与您的合成工作流程配套使用。
常见问题
哪些亲核试剂能与该化合物中的甲苯磺酸酯基团高效反应?
甲苯磺酸酯离去基团可与多种亲核试剂高效发生SN2取代反应,包括伯胺和仲胺、叠氮化钠、硫醇、硫代羧酸盐、邻苯二甲酰亚胺钾以及烷氧基负离子。反应通常在极性非质子溶剂(如DMF或乙腈)中于室温至轻微加热条件下进行。
烷基化反应后,如何脱除产物中的Boc保护基?
Boc保护基最常用的脱除方法是在二氯甲烷中用三氟乙酸(TFA)处理(通常为20–50% TFA,室温,30–60分钟),或使用4 M盐酸/1,4-二氧烷溶液。两种方法均可得到游离胺或其盐,可直接使用或用碱中和后再进行后续反应。脱保护过程中应避免强亲核或强碱性条件,以防止其他官能团发生副反应。
使用该甲苯磺酸酯试剂进行反应时,推荐使用哪些溶剂?
强烈推荐使用极性非质子溶剂,因为这类溶剂能最大化亲核试剂的反应活性,同时避免甲苯磺酸酯水解。DMF、DMSO、乙腈和THF均为合适的选择。应避免或严格控制使用质子性溶剂(如水、甲醇或乙醇),因为这些溶剂可能导致甲苯磺酸酯水解并降低烷基化产率。
该化合物是否适用于PROTAC或ADC连接体的合成?
是的。该化合物具有确定的五碳间隔链、用于与一个靶标连接的亲电甲苯磺酸酯,以及用于与第二个配体偶联的Boc掩蔽胺基,这种组合使其非常适合用于构建PROTAC、ADC及相关靶向治疗药物中的异双功能连接体。研究人员应针对其具体生物靶标验证连接臂长度和官能团兼容性。
推荐的储存条件和预期保质期是什么?
将该化合物密封保存于2–8°C,避免潮湿、光照和热源。在上述条件下,该物料预计可长期稳定保存;但具体保质期应以产品随附的批次分析证书(CoA)为准。储存过程中应避免反复冻融以及接触质子性溶剂或酸性蒸气。
参考文献
- Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 4th ed.; Wiley-Interscience: New York, 2007. (General reference for Boc protection and deprotection strategies.)
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley: New York, 1992. (General reference for S₂N2 reactions of alkyl sulfonates.)
- Aladdin Scientific. Product Certificate of Analysis, SKU A725091: 5-((tert-Butoxycarbonyl)amino)pentyl 4-methylbenzenesulfonate. (Lot-specific analytical data; consult current CoA for purity and storage specifications.)
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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