顺-(4-羟基-环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯指南
顺-(4-羟基-环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯指南
cis-(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯是一种含有顺式构型环己醇骨架的Boc保护仲胺,广泛用作药物化学和多步有机合成中的多功能手性相容构建模块。
- 化学名称
- cis-(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯
- 产品编号
- C176798
- 保护基
- 叔丁氧羰基(Boc);可在温和酸性条件下脱保护(如TFA/DCM或HCl/二氧六环)
- 立体化学
- 顺式构型:羟基与N-甲基-Boc取代基位于环己烷环的同一侧
- 官能团
- 仲氨基甲酸酯(N-Boc)、仲醇(环己醇)
- 典型应用
- 用于CNS药物、激酶抑制剂及其他生物活性小分子的构建模块;选择性活化后可作为亲电体前体或亲核体
- 储存建议
- 储存于阴凉、干燥、通风良好处,避光防潮;遵循供应商安全数据表(SDS)要求
化学特征与结构特点
cis-(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯(产品编号:C176798)是一种双官能团有机化合物,在环己烷骨架上兼具两个关键药效基团:4位的仲醇和1位的Boc保护N-甲基氨基。该化合物最重要的立体化学特征是两个取代基的顺式关系,即两个基团均位于环己烷环的同一侧。
与反式异构体相比,这种几何构型赋予分子独特的构象偏好:二直键顺式排列影响环的翻转、氢键几何形状及官能团对生物靶点的三维呈现。因此,顺式和反式异构体可能表现出显著不同的生物活性,使立体化学纯度成为使用前必须验证的关键质量属性。
该分子骨架包含两个可独立操控的官能团——可用于O-官能团化(如酯化、醚化、磺酰化或Mitsunobu反应)的游离羟基,以及可选择性脱保护后进行N-官能团化的Boc保护胺——从而在复杂分子合成中实现正交化学操纵。
操作、安全与储存指南
个人防护装备(PPE):操作cis-(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯时,应佩戴适当的个人防护装备,包括丁腈手套、防护眼镜和实验服。如预计会产生粉尘或气溶胶,应在通风橱中使用配备有机蒸气/颗粒物滤芯的半面罩式呼吸器进行操作。
储存:将化合物保存在密封容器中,置于阴凉(理想温度2–8 °C,或按供应商SDS要求)、干燥、通风良好的位置,远离直射光及强酸、氧化剂等不相容物质。Boc保护化合物在长期暴露于酸性或潮湿条件下易发生水解,因此长期储存建议使用干燥剂包装。
废物处置:按照当地环保法规和机构指南处置残余物及污染材料,不得通过市政污水系统排放化学废物。开始操作前请参阅Aladdin Scientific提供的最新安全数据表(SDS),获取完整的危害分类、急救措施和法规信息。
稳定性注意事项:Boc氨基甲酸酯在中性和碱性水溶液条件下以及在室温下稳定。避免接触强质子酸(如三氟乙酸、HCl),否则会裂解Boc保护基。热稳定性应参考SDS确认;避免在超过推荐温度下长时间加热。
合成应用与反应方案
作为构建模块的作用:该化合物因其双重反应活性而成为多功能医药中间体。在适当条件下,游离羟基可被选择性转化而不影响Boc氨基甲酸酯,适合引入多种离去基团或偶联伙伴。反之,在标准酸性条件下脱除Boc保护基后,即可释放游离仲胺进行进一步改造。
羟基的常见转化:
- 甲磺酰化/对甲苯磺酰化:在三乙胺存在下,以甲磺酰氯或对甲苯磺酰氯处理(CH2Cl2,0 °C至室温),可将醇转化为离去基团,用于后续SN2取代或消除反应。
- Mitsunobu反应:使用DIAD/PPh3,可在保留Boc基团的同时实现羟基构型翻转,从而获得反式异构体或O-官能团化衍生物。
- 氧化:Swern氧化或Dess–Martin高碘烷氧化可得到相应的酮,用于后续碳-碳键形成反应。
Boc脱保护方案:将化合物溶于无水二氯甲烷(DCM),在0 °C下加入20–30%(v/v)三氟乙酸(TFA);在室温下搅拌1–2小时,减压浓缩后用饱和碳酸氢钠水溶液中和,或使用清除树脂。也可用4 M HCl的1,4-二氧六环溶液(1–4当量)处理,通过盐析沉淀收集产物。继续反应前请通过TLC或LC-MS确认脱保护完全。
注意:上述反应条件均为Boc保护氨基醇的通用文献方案;请针对您的具体底物和规模优化条件,并在操作前确认与共存官能团的相容性。
质量控制与分析表征
纯度评估:使用反相C18色谱柱、UV检测(氨基甲酸酯吸收波长210–220 nm)通过高效液相色谱(HPLC)确认化合物纯度。用于生物活性测定时,纯度通常要求≥95%;用于药物化学苗头化合物到先导化合物阶段,HPLC纯度优选≥98%。
结构确认:
- 1H NMR:关键信号包括:δ约1.44 ppm处的宽Boc单峰(9H,s,C(CH3)3)、N-甲基信号(因受限旋转而呈宽峰)、环己基轴向/赤道质子,以及羟基相邻次甲基质子(δ约3.5–3.9 ppm)。取代基的顺式关系可通过特征偶合常数体现。
- LC-MS:通过电喷雾电离质谱确认分子离子[M+H]+或[M+Na]+。分子式应与C12H23NO3(MW = 229.32 g/mol)一致;请与质量检验报告(CoA)核对。
- 旋光度/手性HPLC:如需要对映体纯物料,可通过手性固定相HPLC或旋光度测定来验证立体化学纯度。
质量检验报告(CoA):在关键实验前,务必向Aladdin Scientific索取并审阅每批次的CoA,核实纯度、熔点(如适用)、NMR一致性及含水量(Karl Fischer滴定法)。
法规注意事项与采购
法规状态:cis-(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯是研究级试剂,在国际麻醉品或前体化学品公约中未被列为管控物质(请核实您所在司法管辖区的具体规定)。该产品仅用于研究和开发目的,未获批准用于人体治疗或兽医用途。
进出口合规:采购方和使用方有责任在订购前确保遵守所有适用的出口管制法规(如EAR、ITAR等相关规定)及当地进口法规。Aladdin Scientific建议国际货运前咨询所在机构的合规负责人。
通过Aladdin Scientific采购:可通过Aladdin Scientific官方网络平台或授权经销商订购产品编号C176798。请提供机构账单地址、采购订单编号及所需的最终用户文件。大批量及定制包装可能可以提供——请联系销售团队获取报价。批次专属CoA和SDS可在下订单时按需索取。
运输与处理:除产品页面另有说明外,该化合物通常在常温下运输;大批量或长途运输时请向Aladdin Scientific确认冷链要求。收货后,检查包装完整性,核对批号与CoA,并在实验室库存系统中记录收货条件。
常见问题
cis和trans异构体的(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯有何区别?
在顺式异构体中,羟基和N-甲基-Boc取代基位于环己烷环的同一侧,而在反式异构体中则位于相反侧。这种立体化学差异改变了各化合物的构象平衡、三维形状及药理性质,意味着顺式和反式异构体在生物测定和化学反应中的表现可能截然不同。使用前请务必通过NMR偶合常数或手性HPLC确认物料的立体化学特征。
如何在不损坏羟基的情况下脱除cis-(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯的Boc保护基?
标准Boc脱保护条件——如在0 °C至室温下于DCM中加入20–30% TFA处理1–2小时,或使用4 M HCl的1,4-二氧六环溶液——可选择性裂解Boc氨基甲酸酯,同时保持游离仲醇不受影响,因为仲醇官能团在上述酸性条件下是稳定的。脱保护后,用饱和NaHCO₃中和TFA盐,或使用胺清除树脂,然后萃取并干燥产物。通过TLC或LC-MS监测转化情况,避免反应时间过长导致副反应。
应如何储存产品编号C176798以长期保持其完整性?
将cis-(4-羟基环己基)-甲基-氨基甲酸叔丁酯储存在密封的防潮容器中,置于阴凉、干燥、避光的位置——理想温度为2–8 °C,或按Aladdin Scientific产品标签和SDS的具体说明执行。Boc基团在潮湿和酸性环境中易发生水解,因此长期储存建议加入分子筛或硅胶干燥剂。开启容器前,务必让容器先恢复至室温,以避免固体上产生冷凝水。
是否可以在不脱除Boc保护基的情况下选择性地对该化合物的羟基进行官能团化?
是的,在不产生强酸性条件的试剂存在下,可以选择性地对游离羟基进行官能团化,同时保持Boc氨基甲酸酯完整。例如,在DCM中用MsCl/Et₃N进行甲磺酰化、用TsCl/DMAP进行对甲苯磺酰化、酯化或Mitsunobu反应,均可在保留Boc保护基的前提下选择性作用于醇羟基,但需严格控制反应温度和试剂用量。建议通过TLC和LC-MS监测每步转化的选择性。
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/deprotection strategies.)
- Mitsunobu, O. The Use of Diethyl Azodicarboxylate and Triphenylphosphine in Synthesis and Transformation of Natural Products. Synthesis 1981, 1, 1–28.
- Aladdin Scientific. Certificate of Analysis and Safety Data Sheet for cis-(4-hydroxy-cyclohexyl)-methyl-carbamic acid tert-butyl ester, SKU C176798. (Available from Aladdin Scientific upon request.)
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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