二碳酸二叔丁酯

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二碳酸二叔丁酯 基本信息

中文名称:
二碳酸二叔丁酯 
中文别名:
二碳酸二叔丁酯;
二叔丁基焦碳酸酯;
二碳酸;
碳酸二叔丁酯;
Boc-酸酐;
焦碳酸二叔丁酯;
二叔丁基二碳酸酯;
Boc酸酐;
二-叔丁基二碳酸酯;
BOCAN氢化物 
英文名称:
(BOC)2O
英文别名:
tert-butoxycarbonyl anhydride;
Pyrocarbonic Acid Di-tert-butyl Ester;
DIBOC,BOC;
BOC;
Di-tert-butyl Pyrocarbonate;
Bis(tert-butoxycarbonyl)oxide;
DIBOC;
Boc Anhydride;
Di-tert-butyl dicarbonate;
DBDC;
Dibutyldicarbonate;
boc-acidanhydride;
BOC ANHYDRIDE 
CAS No.:
24424-99-5
分 子 式:
C10H18O5
分 子 量:
218.25
精确分子量:
218.11500
PSA:
61.83000
MDL:
MFCD00008805
EINECS:
246-240-1
BRN:
1911173
InChI:
InChI=1/C10H18O5/c1-8(2,3)11-7(10)12-9(4,5)6/h1-6H3
危险品标志:
t+:very toxic
风险术语:
R10; R26; R36/37/38;
安全术语:
S16; S24; S37/39;
SDS:
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二碳酸二叔丁酯 制备方法及用途

制备方法

应用于医药、蛋白质及多肽合成、生物化学、食品、化妆品等多种产品的合成中。

合成制备方法

1.叔丁醇钾溶于无水四氢呋喃,在-5~-20℃通入干燥的二氧化碳,生成浆状物,继续保持低温,滴加光气苯溶液,制得三碳酸二叔丁酯。将其溶于四氯化碳,加适量1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷,在25℃搅拌使二氧化碳释放完全,转化为二碳酸二叔丁酯。

2.注意!使用剧毒性的光气,应在通风厨内小心操作。凡粘有光气溶掖的玻璃器皿,均应清洗后方可拿出通风橱。
(1)制三碳酸二叔丁酯
将装有机械搅拌器,200毫升恒压滴压漏斗,氯化钙干燥管,伸近瓶底的内径不小于6毫米的1升三颈烧瓶烘干。事先校准并标出滴液漏斗盛装85毫升和105毫升液体的水平面。通入干燥氮气,烧瓶中加入44.8克(0.40摩尔)不含醇的叔丁醇钾和550毫升无水四氢吠喃,搅拌5-10分钟使成溶液。将反应瓶浸入冰盐浴以保持-5一-20℃,在剧烈搅拌下,通入干燥二氧化碳,大约30分钟,生成稠密的浆状物。与此同时,将86毫升无水苯加入滴液漏斗中,并鼓入光气泡,直到光气在苯中的溶液体积达105毫升为止,相当于含有24克(0.24摩尔)的光气。当二氧化碳的加成反应完成后,在剧烈搅拌下将光气溶液滴加到冷却的反应物中,约需1小时,冷浴温度保持在-5~-10℃,反应混合物粘度变小,仍为白色乳状物。当光气的加成反应完成后,继续搅拌,45分钟,同时通入无水氮乙毛以吹出大部分的过量光气。卸除烧瓶上的仪器,塞上二颈,在减压下用旋转蒸发器将约650毫升溶剂浓缩至100毫升,烧瓶仍用冰盐浴冷却以保持一5一0℃。由于反应混合物中残余少量光气,应将抽气泵或真空泵废气排入通风橱,收集在冷阱中的物料也在通风橱内抽空,含有很细分散的氯化钾的残余物用大口径砂芯漏斗吸滤,漏斗在用前经50毫升冰冷的戊烷进行预冷。过滤时,用一个大口径漏斗将过滤漏斗反盖着,并通入氮气使物料隔除潮湿空气,用J}}毫升冰冷的戊烷将烧瓶中残余物洗入过滤漏斗中,然后用2*100毫升冰冷的戊烷洗涤滤渣。滤液与戊烷洗涤液合并,在0℃减压下,用旋转蒸发器浓缩至于,得白色固体,重33.7克,将粗品溶于1250毫升戊烷,冷至-15℃ ,拆出白色晶体。母液经旋转蒸发器浓缩后还可得到两批晶体,总计得到三碳酸二叔丁酯纯品31.2-32.8(59~62%),为白色晶体,熔点 62~63℃(分解)。
(2)制二碳酸二叔丁酚
在放有电磁搅拌棒的烧杯中,加入20.0克(0 .076摩尔)三碳酸二叔丁醋溶于了i}毫升四氯化碳的溶液和0.10克(0.0009摩尔)新升华的1.4一二氮杂二环〔2·2·2〕辛烷,立即迅速地释放出二氧化碳。在25℃搅拌45分钟使二氧化碳释放完全,然后加入足以使水层为弱酸性的含有适量柠檬酸的35毫升水溶液。分出有机层,用无水硫酸镁干燥,在25℃用旋转蒸发器浓缩,残余液经减压蒸馏,得到二碳酸二叔丁酚无色液体产13.3---15.1克(80~91%)用三乙胺作催化剂也得到类似结果。但三乙胺不如1,4-二氮杂二环辛烷有效,因为三乙胺与溶剂可能反应,且与产物的分离较困难。

3.在1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷的催化下,将碳酰氯与碳酸叔丁酯直接反应而制备。

用途简介

用途

1.用作医药及有机合成中间体,是一种重要的应用于医药及农化产品合成的氨基保护剂。

2.在有机化学反应中,(Boc)2O常作为胺、酚、硫醇、酰胺、内酰胺、氨基甲酸酯等底物的叔丁氧羰基化试剂,该反应速率很快,产率也比较高。

叔丁氧羰基化反应(官能团的保护)  由于酰卤试剂的稳定性较差,因此 (Boc)2O被广泛用作氨基的保护基团[1,2],该保护基团在三氟乙酸的作用下可脱去。脂肪胺、脂环胺、芳香胺以及杂环胺类均能够与(Boc)2O反应。在适当的条件下,多官能团化合物如二胺 (式1)、氨基醇、氨基酸等也能够选择性地与(Boc)2O反应[3]

在适当的条件下,酚、醇、烯醇以及硫醇也能与 (Boc)2O在羟基等官能团上反应而进行Boc保护。

而对其它含氮化合物,如酰胺、内酰胺、氨基甲酸酯等,(Boc)2O同样可以作为一种比较好的保护试剂,它在无水条件下,能够与亲核性很弱的酰胺和氨基甲酸酯发生反应;在三乙胺和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下,以CH2Cl2为溶剂,二级酰胺和内酰胺化合物也可以采用Boc保护 (式2)[4,5]

此外,碳负离子、席夫碱均能够在适当条件下与 (Boc)2O反应,生成相应的叔丁氧羰基化合物 (式3)[6]

氨基保护基的交换  苄氧羰基(Cbz)、Fmoc等也常作为氨基的保护基团,在稍过量的 (Boc)2O存在时,被Cbz、Fmoc保护的氨基化合物可发生保护基交换,转化为Boc保护的氨基化合物 (式4)[7]

羧基的活化  (Boc)2O除了可作为保护基外,还可作为羧基的活化基团 (式5),这主要是因为Boc基团是一种比较好的离去基团,与羧基反应之后,在适当的条件下可以离去,从而使羧基部分处于非电中性状态而带有较好的亲电性[8]

二碳酸二叔丁酯 物化性质

外观与性状:
可燃性液体。熔点23℃,沸点56-57℃(6.55E-2kPa)。
密度:
0.95 g/mL at 25 °C(lit.)
熔点:
23 °C(lit.)
沸点:
65-67 °C
闪点:
99 °F
折射率:
n20/D 1.409(lit.)
存储条件/存储方法:
2-8°C
稳定性相关:

1.如果遵照规格使用和储存则不会分解

避免接触氧化物,水分/潮湿,热

2.对湿气敏感,易燃,需保存在冰箱中,使用温度不可超过80 oC。

其它信息:

1.       性状:白色低熔点固体

2.       密度(g/mL,25/4℃):0.949

3.       相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定

4.       熔点(ºC):22-24

5.       沸点(ºC,0.5torr):56-57

6.       沸点(ºC,5.2kPa):未确定

7.       折射率:1.4075-1.4095

8.       闪点(ºC):37

9.       比旋光度(º):未确定

10.    自燃点或引燃温度(ºC):未确定

11.    蒸气压(kpa,20ºC):未确定

12.    饱和蒸气压(kPa,60ºC):未确定

13.    燃烧热(KJ/mol):未确定

14.    临界温度(ºC):未确定

15.    临界压力(KPa):未确定

16.    油水(辛醇/水)分配系数的对数值:未确定

17.    爆炸上限(%,V/V):未确定

18.    爆炸下限(%,V/V):未确定

19.    溶解性:溶于大多数有机溶剂,如四氯化碳、四氢呋喃、二氧杂环己烷、醇、丙酮、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺等,不溶于冷水。

二碳酸二叔丁酯 安全信息

包装等级:
I
风险类别:
6.1
海关代码:
29209010
WGK_Germany:
3
德国有关水污染物质的分类清单
危险类别码:
R11:Highly Flammable. R19:May form explosive peroxides. R26:Very Toxic by inhalation. R36/37/38:Irritating to eyes, respiratory system and skin . R43:May cause sensitization by skin contact. R10:Flammable.
安全说明:
S16-S26-S28-S36/37-S45-S7/9-S37/39-S24-S36/37/39-S33
RTECS号:
HT0230000
危险标志:
T+,T,F,Xi,F+

二碳酸二叔丁酯 毒理性

毒理学数据:

在皮肤上:造成腐蚀性影响。刺激皮肤和粘膜。

在眼睛上:强烈的腐蚀性影响。刺激的作用。

致敏作用:通过皮肤接触可能造成敏化作用。

生态数据:

对水是稍微危害的,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。

二碳酸二叔丁酯 分子结构与计算化学数据

分子结构数据

1、   摩尔折射率:53.60

2、   摩尔体积(cm3/mol):207.0

3、   等张比容(90.2K):489.3

4、   表面张力(dyne/cm):31.2

5、   极化率(10-24cm3):21.25

计算化学数据

1.疏水参数计算参考值(XlogP):2.7

2.氢键供体数量:0

3.氢键受体数量:5

4.可旋转化学键数量:6

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积61.8

7.重原子数量:15

8.表面电荷:0

9.复杂度:218

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

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