实验方案(Protocols)

N,N′-二-Boc-1H-吡唑-1-羧酰胺:胍基化操作规程

N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒是一种温和、选择性的试剂,用于将二Boc保护的胍基引入伯胺和仲胺,在标准实验室条件下可高效合成含胍基的肽和小分子。

化学名称
N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒
产品编号
D102426
试剂功能
对伯胺和仲胺进行亲电胍基化,同时引入Boc保护基
反应条件
通常在DMF、DCM或乙腈中以碱(如三乙胺或DIPEA)为辅助,于室温下进行
副产物
吡唑(可通过后处理或色谱法轻松去除)
Boc脱保护
Boc保护基可在标准酸性条件下脱除(如DCM中的TFA或二氧六环中的HCl)
储存条件
于阴凉干燥处避光储存,避免受潮,条件允许时在惰性气氛下操作

概述与反应机理

N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒(货号D102426)是一种广泛使用的亲电胍基化试剂,可在温和条件下将二Boc保护的胍基高选择性地转移至亲核胺,生成N,N′-二Boc-胍类衍生物。

该试剂的反应机理为:胺对甲脒基团的亲电碳发生亲核加成,吡唑作为离去基团脱离,生成稳定的二Boc-胍产物和游离吡唑(唯一副产物)。Boc保护基屏蔽了胍基氮原子,避免不必要的副反应,并可在后续合成阶段方便脱除。

该试剂在精氨酸类似物、拟肽化合物及含胍基药理活性骨架的合成中尤具价值。与S-甲基异硫脲或O-甲基异脲等传统胍基化试剂相比,其稳定性好、商业易得、反应简洁,是首选胍基化试剂。

材料与设备

所需试剂:

  • N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒(D102426,阿拉丁科学)
  • 底物胺(目标伯胺或仲胺)
  • 无水溶剂:DMF、DCM或乙腈(用分子筛干燥)
  • 有机碱:三乙胺(Et₃N)或N,N-二异丙基乙胺(DIPEA),1.0–2.0当量
  • 脱保护试剂:DCM中的三氟乙酸(TFA,20–50% v/v)或4 M HCl的二氧六环溶液(如需脱保护)

所需设备:

  • 磁力搅拌器及搅拌子
  • 配备隔膜或氮气/氩气进口的反应瓶
  • 分析TLC板(硅胶60 F₂₅₄)及紫外灯
  • 旋转蒸发仪
  • 柱色谱装置或制备型HPLC
  • 分析天平(±0.1 mg)

分步操作规程

第1步 – 准备。将所有玻璃器皿于120 °C干燥至少1小时,在真空或惰性气体保护下冷却。将N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒(相对底物胺1.1–1.5当量)称量至反应瓶中。

第2步 – 溶解。在室温下将底物胺(1.0当量)溶于所选无水溶剂(每毫摩尔底物用5–10 mL溶剂),加入碱(Et₃N或DIPEA,1.0–2.0当量)并短暂混合。

第3步 – 加入试剂。将称量好的N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒一次性或以溶液形式加入。在惰性气氛下于室温搅拌混合物。

第4步 – 反应监测。通过TLC(根据底物选择合适洗脱体系)或LC-MS监测反应进程。大多数伯胺胍基化反应在室温下1–12小时内完成;位阻较大的胺或仲胺可能需要延长反应时间或温和加热至40–50 °C。

第5步 – 后处理。用乙酸乙酯或DCM稀释反应混合物,依次用饱和NaHCO₃溶液、水和饱和食盐水洗涤,有机层用无水Na₂SO₄或MgSO₄干燥、过滤、减压浓缩。吡唑及过量试剂通常在水相后处理过程中被除去。

第6步 – 纯化。通过硅胶柱色谱(常用洗脱剂:EtOAc/正己烷或EtOAc/DCM梯度)或制备型HPLC纯化粗品二Boc-胍产物。

第7步 – Boc脱保护(可选)。如需获得游离胍基,在室温下用TFA(DCM中20–50% v/v)处理纯化的二Boc-胍化合物1–2小时,或使用4 M HCl的二氧六环溶液处理。减压除去溶剂和过量酸,研磨或冻干产物,得到胍鎓盐。

故障排查与操作技巧

转化率低:确保底物胺和溶剂充分干燥,微量水分会水解试剂。若转化率仍低,可将N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒用量提高至1.5–2.0当量,并确保有足够碱中和吡唑、促进反应活性。

多重胍基化产物:当需要选择性时,每个活性胺使用恰好1.0–1.1当量试剂。对含多个胺基的底物,可考虑对非目标胺基进行临时正交保护。

Boc脱保护不完全:延长TFA处理时间或采用更强的酸性条件(如4 M HCl的二氧六环溶液)。确保脱保护在室温而非冰浴条件下进行,以实现完全脱保护。

试剂储存与操作:N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒对水分敏感,应在惰性气氛下密封储存于阴凉干燥处,称量时应迅速操作以尽量减少与大气的接触。

溶剂选择:DMF因极性较高通常反应速率最快;DCM沸点较低,便于后处理;应避免使用质子性溶剂(甲醇、乙醇、水),因其会与胺亲核试剂竞争。

安全、废物处置与法规注意事项

安全:在通风良好的通风橱中操作N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒。使用前请查阅阿拉丁科学提供的安全数据表(SDS)。避免吸入粉尘及皮肤或眼睛接触。请佩戴适当的个人防护装备(PPE):实验服、耐化学品手套和护目镜。

TFA操作:三氟乙酸具有腐蚀性且易挥发,须在通风橱中操作;废弃TFA溶液在处置前应用固体碳酸氢钠中和。

废物处置:含卤代溶剂废物(DCM)、含DMF废物及酸性废液应按机构化学废物管理规定及当地适用法规,分类存放于明确标注的废物容器中。

法规说明:本产品仅供科研使用,未经批准用于诊断、治疗或食品用途。订购前请核实您所在司法管辖区的最新进出口法规。

常见问题

N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒胍基化反应适用哪些溶剂?

极性非质子溶剂如DMF、DCM和乙腈最为常用且效果良好。应避免质子性溶剂(甲醇、乙醇、水),因其可与试剂反应导致产率降低。DMF通常反应速率最快,而DCM因沸点较低便于后处理。

每个胺基应使用多少当量的N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒?

对伯胺的选择性单胍基化,通常每个活性胺使用1.1–1.2当量即可。对于反应较慢的底物,过量试剂(最多1.5当量)可提高转化率,但可能增加纯化难度。对含多个胺基的底物,可通过精确控制化学计量量或对非目标胺基进行正交保护来解决。

胍基化后如何脱除Boc保护基?

二Boc-胍产物可在标准酸性条件下脱保护。最常用的方法是在室温下用DCM中20–50%的TFA处理1–2小时,得到胍三氟乙酸盐;也可使用4 M HCl的二氧六环溶液,得到胍盐酸盐。减压除去过量酸和溶剂后,产物通常经冻干或研磨得到游离胍鎓盐。

胍基化反应是否需要加入碱?

是的,建议加入有机碱(如三乙胺或DIPEA,1.0–2.0当量)。碱有助于中和副产物吡唑,并通过确保底物胺以游离碱(非质子化)形式存在来提高反应速率。省略碱可能导致反应变慢或产率降低,对亲核性较低的胺底物尤为明显。

D102426的货架期及推荐储存条件是什么?

N,N′-二Boc-1H-吡唑-1-甲脒应密封储存于阴凉干燥处,避免受潮和光照。该试剂对水分敏感,条件允许时应在惰性气体保护下操作。具体货架期数据请参阅每批次随附的质量检验报告(CoA);如需批次特异性稳定性信息,请联系阿拉丁科学。

参考文献

  1. Bernatowicz, M. S.; Wu, Y.; Matsueda, G. R. 1,2,3-Benzotriazin-4(3H)-one and related reagents for guanidinylation of amines. J. Org. Chem. 1992, 57, 2497–2502.
  2. Feula, A.; et al. Use of N,N′-di-Boc-protected guanidinylation reagents in the synthesis of arginine-containing peptidomimetics. (Representative literature; specific citation to be confirmed.)
  3. Aladdin Scientific Product Data Sheet: N,N′-Di-Boc-1H-pyrazole-1-carboxamidine, SKU D102426. Aladdin Scientific, Shanghai.

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

目录: 实验方案(Protocols)

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《N,N′-二-Boc-1H-吡唑-1-羧酰胺:胍基化操作规程》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月9日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/nn-di-boc-1h-pyrazole-1-carboxamidine-guanidinylation-protocol.html
这篇文章对您有帮助吗? Yes No 有 0 人觉得有帮助