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叔丁基 3-(氨基甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸盐盐酸盐指南

tert-Butyl 3-(氨甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸叔丁酯盐酸盐是一种多功能的Boc保护氮杂环丁烷构建模块,含有伯氨甲基,广泛用于药物化学和药物发现领域,用于构建富含sp3碳的生物相关含氮杂环化合物。

化学名称
tert-Butyl 3-(氨甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸叔丁酯盐酸盐
货号
T189892
官能团
Boc保护的氮杂环丁烷氮原子;外环亚甲基上的伯胺(以盐酸盐形式存在)
推荐储存条件
置于阴凉干燥处,避光防潮,使用后密封保存
主要应用
用于含Boc氮杂环丁烷药物候选物及拟肽类化合物合成的药物化学构建模块
盐型
盐酸盐——在偶联反应前,通过常规碱处理释放游离碱

化学特性与物理性质

tert-Butyl 3-(氨甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸叔丁酯盐酸盐(阿拉丁货号T189892)是一种四元含氮杂环化合物,环氮原子上含有叔丁氧羰基(Boc)保护基,C-3位带有伯氨甲基取代基,以盐酸盐形式分离,有助于提高稳定性和便于操作。

与平面芳香杂环相比,氮杂环丁烷骨架具有显著的三维立体特征(高sp3碳比例),这一特性在现代药物发现中备受重视,有助于改善水溶性、降低非特异性结合并调节代谢稳定性。外环–CH2NH2基团(在盐酸盐中以–CH2NH3+Cl–形式存在)在游离碱释放后,可作为酰胺键形成、还原胺化、磺酰胺形成及脲/氨基甲酸酯合成的活性位点。

环氮原子上的Boc保护基与标准Fmoc/Cbz策略正交,可在温和酸性条件下(如DCM中20–50% TFA,或二噁烷中4 M HCl)选择性脱除,且不影响大多数常见官能团,适用于多步合成序列中的选择性脱保护。

操作、安全与储存指南

个人防护装备(PPE):操作时应佩戴丁腈手套、安全护目镜和实验室工作服。产生粉尘或气溶胶的操作应在通风良好的通风橱中进行。本品含胺基,可能引起皮肤和眼睛刺激,应避免吸入粉尘。

储存:将化合物置于密封容器中,在阴凉(2–25°C)、干燥、避光防潮的环境中储存。盐酸盐形式通常比游离碱更易吸湿,称量过程中应尽量减少与大气湿度的接触。长期储存建议使用干燥剂(硅胶或分子筛)。

稳定性:Boc基团对酸和高温敏感,储存过程中应避免长时间暴露于强酸性条件或40°C以上温度。在常用有机溶剂(DMF、DMSO、DCM、MeOH)中的溶液应新鲜配制,或在惰性气氛下储存。

废弃物处置:废弃物应按照当地、国家及机构关于含胺有机化合物的法规进行处置,未经适当中和及授权,不得直接倒入下水道。

注:使用前请查阅T189892的安全数据表(SDS),获取全面的危害信息。

合成应用与反应方案

tert-Butyl 3-(氨甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸叔丁酯盐酸盐是一种双官能构建模块,其中两个氮原子可依次或正交方式分别处理。典型操作流程如下。

1. 游离碱释放:在偶联反应前,通过无机碱处理(如水/有机两相体系中的K2CO3、Na2CO3或NaOH)或通过碱性离子交换树脂将盐酸盐转化为游离碱。亦可在DMF或NMP等极性非质子溶剂中,以过量有机碱(如DIPEA、TEA)原位使用盐酸盐。

2. 酰胺键形成:伯胺与活化羧酸(酰氯、NHS酯)或经标准偶联试剂(HATU、HBTU、EDC/HOBt)活化的羧酸在DMF或DCM中于0°C至室温反应,可高收率得到Boc-氮杂环丁烷酰胺产物。

3. 还原胺化:伯胺在MeOH或DCE中,以氰基硼氢化钠(NaBH3CN)或三乙酰氧基硼氢化钠(NaBH(OAc)3)为还原剂,于室温与醛或酮发生还原胺化反应,可快速在氨甲基氮原子周围引入多样性。

4. Boc脱保护:在外环胺上构建目标官能团后,氮杂环丁烷环氮原子上的Boc基团可用TFA(DCM中20–50%,0°C至室温,1–2 h)或HCl(二噁烷中4 M)脱除,暴露仲胺氮原子,以供进一步修饰,如酰化、磺酰化或烷基化。

5. 并行与自动化合成:本品适用于纳摩尔至毫摩尔规模的并行合成工作流程和化合物库构建,与标准液体处理平台及固相萃取平台兼容。

质量、纯度与分析验证

阿拉丁科学为T189892提供记录产品鉴定和纯度的分析证书(CoA)。研究人员在收到产品后应核实以下内容:

  • 鉴定:通过1H NMR(CDCl3或D2O中氮杂环丁烷环质子的特征峰,以及约δ 1.44 ppm处Boc单峰)以及与游离碱分子式(C9H18N2O2)及HCl加合物一致的HRMS或ESI-MS数据进行确认。
  • 纯度:通过HPLC(反相C18色谱柱,210–220 nm UV检测)或定量NMR(qNMR)评估。研究级物料纯度通常≥95%;具体规格以CoA为准。
  • 水分含量:若应用对水分敏感,应通过卡尔·费歇尔滴定法测定,特别是考虑到盐酸盐的吸湿性。
  • 氯含量:如需精确计算摩尔浓度,可通过离子色谱法或银量滴定法确认HCl的化学计量量。

请妥善保存每批次收到产品的CoA和SDS。如分析数据与规格不符,请在使用前联系阿拉丁科学技术支持。

常见问题

如何将tert-Butyl 3-(氨甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸叔丁酯盐酸盐转化为游离碱用于偶联反应?

将盐酸盐溶于两相混合液(如DCM/饱和碳酸钾或碳酸钠水溶液),搅拌至水相pH >9,分离有机相,用MgSO4或Na2SO4干燥,蒸发溶剂即得游离碱。亦可在DMF或DCM的反应体系中直接加入2–3当量叔胺碱(如DIPEA或三乙胺)原位中和HCl。

去除T189892中Boc保护基的推荐条件是什么?

氮杂环丁烷氮原子上的Boc基团可通过在0°C至室温下用20–50%三氟乙酸(TFA)的二氯甲烷溶液处理化合物或含Boc中间体1–2小时,随后蒸发并碱化,即可得到游离胺。亦可使用二噁烷中4 M HCl(室温,1–2 h),效果同样良好。可加入三异丙基硅烷(TIPS)或水等清除剂以捕获叔丁基阳离子,防止副反应。

T189892的储存要求是什么?可储存多长时间?

T189892应置于密封容器中,在2–25°C的阴凉干燥处避光防潮储存。每次使用后,吸湿性盐酸盐应迅速操作并加干燥剂密封保存。具体保质期请参考每批次的分析证书;正确储存条件下,本品预期可长期稳定,但若已储存超过12个月或外观发生变化,建议通过重新分析(NMR、HPLC)确认质量。

tert-Butyl 3-(氨甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸叔丁酯盐酸盐是否适用于固相合成?

是的,本品与固相合成方法兼容。伯胺可在标准条件下在树脂上进行酰化或其他偶联反应,Boc基团与Fmoc-SPPS工作流程兼容,可作为环氮原子的临时保护基在整体脱保护步骤中去除。需确保树脂上载量条件和碱当量经过调整,以考虑盐酸盐的化学计量。

参考文献

  1. Aladdin Scientific Certificate of Analysis, tert-Butyl 3-(aminomethyl)azetidine-1-carboxylate hydrochloride, SKU T189892.
  2. Greene T. W.; Wuts P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis, 4th ed.; Wiley-Interscience: Hoboken, NJ, 2007. (Boc protection/deprotection methodology)
  3. Lovering F.; Bikker J.; Humblet C. Escape from Flatland: Increasing Saturation as an Approach to Improving Clinical Success. J. Med. Chem. 2009, 52, 6752–6756. doi:10.1021/jm901241e
  4. Tzschucke C. C. et al. Modern Methods in Drug Discovery: The Role of sp3-Rich Building Blocks. (General textbook-level reference; specific citation to be confirmed.)

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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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-(氨基甲基)氮杂环丁烷-1-羧酸盐盐酸盐指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月10日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/tert-butyl-3-aminomethyl-azetidine-1-carboxylate-hydrochloride-guide.html
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