实验方案(Protocols)

叔丁基(3-氨基-3-甲基丁基)氨基甲酸酯:操作规程

tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate 是一种Boc保护的伯二胺构建单元,广泛应用于有机合成中,可选择性地引入游离伯胺和叔丁氧羰基保护胺,从而实现对目标分子的逐步官能化。

产品名称
tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate
货号
T732335
分子式
C10H22N2O2
功能类别
Boc保护伯胺;二胺构建单元
关键官能团
游离伯胺(–NH2)和Boc保护胺(–NHBoc)
推荐储存条件
阴凉干燥处保存;防潮防热;开封后在惰性气氛下密封保存

化合物概述与应用

tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate(Aladdin 货号:T732335)是一种正交保护的二胺,具有带游离伯胺基团的空间位阻叔碳中心。该化合物属于Boc(叔丁氧羰基)氨基甲酸酯类,是肽化学与药物化学合成中应用最广泛的保护基之一。

该分子提供两个不同的氮官能化位点:游离伯胺可直接用于酰化、还原胺化、磺酰化或偶联反应;Boc保护胺则可在温和酸性条件下(如三氟乙酸或4 M HCl的二噁烷溶液)选择性脱保护,而不影响分子中其他酸敏感官能团。

典型应用包括:非对称二胺的合成、药物发现中Boc保护中间体的制备、拟肽骨架的构建,以及引入可提高候选分子代谢稳定性的偕二甲基季铵基序。

安全与操作注意事项

个人防护装备(PPE):操作本品时,请务必穿戴适当的实验室个人防护装备,包括耐化学品手套(推荐丁腈手套)、防护眼镜和实验服。在通风良好的通风橱中操作,以尽量减少胺蒸气的吸入暴露。

皮肤和眼睛接触:胺类化合物对皮肤、眼睛和呼吸道具有刺激性。皮肤接触时,立即用肥皂和水冲洗至少15分钟。眼睛接触时,用大量清水冲洗并立即就医。

不相容性:避免与强氧化剂、强酸和酰氯接触,上述物质可能与游离胺基发生剧烈反应。Boc基团对强酸条件敏感,在盐酸、三氟乙酸或其他质子酸的长时间作用下会发生裂解。

废物处置:按照当地机构、地区及国家化学废物法规处置废弃物。请勿将有机胺废液倒入下水道。

注意:使用前请务必查阅随产品提供的最新安全数据表(SDS)。

储存与稳定性

推荐储存条件:将tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate储存于密封容器中,置于阴凉干燥处,避免阳光直射和热源。应尽量减少水分侵入,因为伯胺在大气CO₂和湿度的长时间作用下可能形成碳酸盐。

惰性气氛:开封后,在干燥氮气或氩气保护下重新密封容器,以维持化合物的完整性并防止吸收大气中的水分。

保质期:在推荐条件下储存时,该化合物预期保持稳定。若试剂已储存较长时间,在关键合成步骤使用前应通过TLC、NMR或HPLC验证纯度。

稳定性说明:Boc保护基在碱性和中性水溶液条件下以及室温无强酸环境中稳定。避免将该化合物溶液储存于酸性介质中。

分步操作方案:溶液配制与Boc脱保护

所需材料:tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate(T732335)、无水二氯甲烷(DCM)或二甲基甲酰胺(DMF)、三氟乙酸(TFA)或4 M HCl的1,4-二噁烷溶液、氮气或氩气、分析天平、容量玻璃器皿。

第一步 – 称量:将洁净干燥的圆底烧瓶或小瓶去皮。在通风橱内使用经校准的分析天平称取所需量的T732335,记录准确质量。

第二步 – 溶解:加入适量无水溶剂(常用DCM或DMF)以达到所需浓度。在室温下轻轻搅拌至完全溶解。该化合物预期可在常见极性非质子和质子有机溶剂中轻松溶解。

第三步 – 游离胺的偶联/官能化:使用标准偶联试剂(如HATU、DIC/HOBt或EDC/NHS)或其他亲电试剂,选择性地与3-氨基位置的游离伯胺反应。保持与Boc基团稳定性相容的反应条件(避免强酸,pH > 2)。

第四步 – Boc脱保护(如需要):在游离胺官能化后,如需去除Boc保护基,可在室温下用20–50% TFA的DCM溶液(v/v)处理底物30–60分钟,或用4 M HCl的二噁烷溶液(2–5当量)处理1–2小时。通过TLC或LC-MS监测。在减压条件下蒸发溶剂和过量酸,得到游离二胺或其盐。

第五步 – 后处理:若需要游离胺碱,用饱和Na₂CO₃或K₂CO₃水溶液碱化粗产物。用适当有机溶剂萃取,经无水MgSO₄或Na₂SO₄干燥,过滤,减压浓缩。

所有步骤均应在通风良好的通风橱中进行。开始任何操作前请查阅SDS。

质量控制与分析验证

纯度评估:在关键合成步骤中使用tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate(T732335)之前,应验证其纯度。推荐的分析方法包括:

  • ¹H NMR波谱:确认结构鉴定并评估纯度。关键信号包括NH质子、偕二甲基甲基基团、亚甲基质子以及Boc叔丁基单峰(约1.44 ppm)。
  • HPLC:可使用紫外检测(210–220 nm)或蒸发光散射检测(ELSD)的反相HPLC定量分析纯度。
  • TLC:使用硅胶板及适当溶剂体系(如EtOAc/己烷或加入少量三乙胺的DCM/MeOH),并用茚三酮染色显示游离胺。
  • 质谱(ESI-MS或APCI-MS):确认分子量。预期[M+H]⁺离子应与分子式C₁₀H₂₂N₂O₂相符。

验收标准:对于合成应用,通常建议试剂纯度≥95%。具体纯度数据请参阅随每批次产品提供的分析证书(CoA)。

常见问题

哪些溶剂适合溶解tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate?

该化合物预期可在常见极性有机溶剂中良好溶解,包括二氯甲烷(DCM)、二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇和乙醇。在非极性溶剂(如己烷)中的溶解度较低。尽可能现配现用,并在惰性气氛下储存以保持其完整性。

如何选择性脱除Boc保护基而不影响游离胺?

Boc保护基可通过温和酸性条件选择性脱除,例如在室温下用20–50%三氟乙酸(TFA)的DCM溶液处理30–60分钟,或用4 M HCl的1,4-二噁烷溶液处理1–2小时。这些条件可裂解Boc氨基甲酸酯,同时保留已脱保护的伯胺。蒸发脱保护试剂后,所得胺通常以TFA盐或HCl盐的形式存在。

在Boc保护胺存在的情况下,T732335的游离胺能否被选择性官能化?

是的。正交保护基策略是该构建单元的核心优势。游离伯胺在标准偶联或酰化条件下发生反应,而Boc保护的氮保持惰性。这使得逐步合成修饰成为可能:首先官能化游离胺,然后脱除Boc基团以暴露第二个胺,用于进一步转化。

游离胺邻位偕二甲基基团的意义是什么?

游离胺邻位的偕二甲基(季碳)取代引入了空间位阻和构象约束。在药物化学中,该基序通常用于通过阻断N-去烷基化途径和增强对氧化代谢的抵抗力来提高含胺候选药物的代谢稳定性。它还可能影响药代动力学特性和结合构象。

含有该化合物的废弃物应如何处置?

含有tert-Butyl (3-amino-3-methylbutyl)carbamate的所有废弃物,应按照适用的地方、区域及国家危险化学品废物法规进行处置。将含胺有机废物与卤代废物流分开处理。请勿倒入下水道。具体指导请联系所在机构的环境健康与安全(EHS)部门。

参考文献

  1. 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.)
  2. Isidro-Llobet, A.; Alvarez, M.; Albericio, F. Amino Acid-Protecting Groups. Chem. Rev. 2009, 109, 2455–2504. doi:10.1021/cr800323s
  3. Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (General reference for amine chemistry and protecting group strategies.)

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.《叔丁基(3-氨基-3-甲基丁基)氨基甲酸酯:操作规程》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年9月24日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/tert-butyl-3-amino-3-methylbutyl-carbamate-handling-protocol.html
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