Di-tert-butyldicarbonat

Strukturformel
Allgemeines
Name	Di-tert-butyldicarbonat
Andere Namen	"Boc-Anhydrid"; "Diboc"; "Boc2O"; Di-tert-butylpyrocarbonat; Pyrokohlensäuredi-tert-butylester;
Summenformel	C10H18O5
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff oder Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
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PubChem	Vorlage:Wikidata-Einbindung
DrugBank	Vorlage:Wikidata-Einbindung
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Eigenschaften
Molare Masse	218,25 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,02 g·cm−3 (20 °C)
Schmelzpunkt	20–23 °C
Siedepunkt	56–57 °C (0,7 hPa)
Löslichkeit	unlöslich in Wasser
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 226‐330‐315‐319‐317
	P: 210‐280‐309‐310‐304+340‐305+351+338‐302+352
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Di-tert-butyldicarbonat (im Labor umgangssprachlich – aber fälschlich – meist Boc-Anhydrid (Boc₂O) oder Diboc genannt), ist eine flüssige, chemische Verbindung, die strukturell sowohl zu den Estern als auch zu den Säureanhydriden gerechnet werden kann.

Verwendung

Die hauptsächliche Verwendung von Di-tert-butyldicarbonat ist die Einführung der tert-Butyloxycarbonyl-Gruppe (Boc-Gruppe), einer der am häufigsten eingesetzten Schutzgruppen in der organischen Chemie. Es ist die weltweit meistgenutzte Chemikalie zum Schutz von Aminofunktionen bei chemischen Reaktionen, besonders in der Peptid- und Glycopeptidchemie.

Herstellung

Di-tert-butyldicarbonat wird weltweit nach zwei Verfahren hergestellt: Einerseits durch Umsetzung von Natrium- oder Kalium-tert-butylat mit Phosgen oder Phosgenderivaten und andererseits die katalytische Reaktion von Natrium-tert-butylat mit Kohlendioxid. Führende Anbieter des ersten Syntheseweges sind Jinchemical (China) und Genchem China Co., den zweiten Weg nutzt die Firma Chemtec Leuna GmbH, Deutschland. Die Darstellung aus Kalium-tert-butanolat und Phosgen verläuft nach folgendem Schema:^[3]

Boc anhydride synthesis

Spaltung

Boc Schutzgruppe kann, im Gegensatz zur Cbz-Schutzgruppe, bereits mittels wässrig verdünnter Säure (~3M HCl) via S_N1 Schritt abgespalten werden. Die Spaltungsprodukte sind CO₂ und Isobutylen, beide sind flüchtig und kontaminieren so das entschützte Amin nicht. Boc ist ausserordentlich stabil gegenüber Base, sogar gegenüber OH^-, da die Carbonylgruppe sterisch gehindert ist.^[4]

Der Mechanismus der Spaltung läuft wie folgt:

Mechanismus der Boc Spaltung

Einzelnachweise

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ^1,5 Datenblatt Di-tert-butyldicarbonat bei Merck
↑ ^2,0 ^2,1 Eintrag zu CAS-Nr. 24424-99-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
↑ Barry M. Pope, Yutaka Yamamoto, and D. Stanley Tarbell, Dicarbonic acid, bis(1,1-dimethylethyl) ester, Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.418 (1988); Vol. 57, p.45 (1977).
↑ Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren; Organic Chemistry; Oxford University Press; second edition; 2012; S. 558.

[merck-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ^1,5 Datenblatt Di-tert-butyldicarbonat bei Merck

[GESTIS-2] 2,0 ^2,1 Eintrag zu CAS-Nr. 24424-99-5 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).

[pope-3] Barry M. Pope, Yutaka Yamamoto, and D. Stanley Tarbell, Dicarbonic acid, bis(1,1-dimethylethyl) ester, Organic Syntheses, Coll. Vol. 6, p.418 (1988); Vol. 57, p.45 (1977).

[clayden-4] Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren; Organic Chemistry; Oxford University Press; second edition; 2012; S. 558.

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