化学

アミンの保護基まとめ

アミンの保護基のまとめ

脱保護条件でまとめるアミンの保護基

アミノ基は窒素上の非共有電子対による反応性(求核性・塩基性)が高く、意図しない反応が進行する可能性があります。そのため、通常は反応性を抑えるために保護しておく必要があります。アセチル基やスルホニル基などの電子求引性の官能基を窒素上に置換する事によって、窒素上の電子密度を低下させることができます。これにより窒素の反応性が低下します。また、保護することで副反応の抑制だけでなく、極性の低下が起こり精製が楽になるというメリットもあります。
保護基を複数利用する予定がある場合は慎重に保護基の選択をする必要があります。保護基の選択基準として「脱保護条件」を中心にアミンの保護基をまとめます。

酸性条件で脱保護する保護基

有機合成では酸よりも塩基を多用するため、酸性で脱保護できる保護基はよく使用します。脱保護の条件は保護基によって異なりますが、概ねはTFA(トリフルオロ酢酸)や塩酸、硫酸などの酸を用いて脱保護します。

tert-ブトキシカルボニル基: Boc基(ボック基)

Boc基は最もよく使用されるアミンの保護基の一つです。Boc基は酸無水物との反応により導入します。第一級アミンであればBoc基を2つ導入することによってより強固な保護とすることが可能です。特徴としては、脱保護時に生じる副生成物が除去しやすい点です。参考とする反応例も多いので使いやすいと思います。脱保護反応も進行しやすいと思います。

Boc基による保護・脱保護法の解説
Boc基の保護・脱保護条件と反応機構Boc基とは? Boc基はターシャリーブトキシカルボニル基(tert-butoxycarbonyl group)の略で、アミンの保護基...

還元条件で脱保護する保護基

還元条件で脱保護できる保護基は比較的丈夫なものが多く強固な保護基として多用されます。酸や塩基性条件に強いものが多いので、それらの条件で脱保護できる保護基と同時に使用することができます。還元としてはパラジウム炭素などを用いた接触水素化で脱保護することが多いです。

ベンジルオキシカルボニル基: Cbz基 or Z基(ゼット基)

ベンジルオキシカルボニル基はBoc基と同様にカルバメート系の保護基ですが、tertブチル基と比べてカルボカチオンが生成しにくいため酸性には強いです。Pd/Cやバーチ還元などで脱保護します。Boc基よりもコストが小さいため使いやすいです。またベンゼン由来のUV吸収性を付与することができるため、直鎖アルキルアミン類の精製時に助かるかもしれません。

Cbz基eye
Cbz基(Z基)によるアミンの保護Cbz基(Z基)とは Cbz基はベンジルオキシカルボニル基(Benzyloxycarbonyl group)の略で、Z基とも呼ばれてお...

塩基性条件で脱保護する保護基

塩基性条件での脱保護は求核攻撃を多用する有機合成においては使いにくい部分もありますが、多種の保護基あるいは不安定構造を有する化合物の場合に保護基の選択肢としては有りです。

9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基: Fmoc基(エフモック基)

Fmoc基はペプチド合成で最も利用される保護基です。Fmoc基の素晴らしい点は、塩基の中でも第二級アミン選択的な脱保護が可能という点です。Fmoc基の脱保護は主にピペリジンで行い、非常に早く完了します。酸性条件に耐え、弱塩基性程度なら耐えます。接触還元は反応してしまいます。脱保護時には除去が必要なフルオレン誘導体が生成する点はマイナスポイントです。

Fmoc基とは?
Fmoc基によるアミンの保護Fmoc基はFmoc法としてペプチド合成に多用されるアミンの保護基 Fmoc(エフモック)基は9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基...

その他の条件で脱保護する保護基

アリルオキシカルボニル基: Alloc基

Alloc基はパラジウム触媒(Pd(PPh3)4)で脱保護できる保護基で、他の保護基との直交性が高い点が特徴です。穏和な脱保護条件である点も良い点です。

Alloc基とは?
Alloc基によるアミンの保護Alloc基(アリルオキシカルボニル)はアミンの保護基です。Alloc基の特徴や利点、保護や脱保護条件と反応機構を解説します!Alloc基は塩基やヒドリド還元に耐えます。Pd(0)で脱保護できるので他の保護機との掛け合わせがしやすいのが特徴です。酸性条件には弱めです。...

フタロイル基:Phth基

フタロイル基は第一級アミンに対して使われる保護基で、さまざまな条件下で安定な保護基です。一方で、強酸性や塩基性条件下では脱保護されたり、中途半端に外れてしまうというデメリットもあります。ヒドラジンを用いた脱保護方法はフタロイル基の脱保護ではスタンダードで有用です。

フタロイル基とは
フタロイル(Phth)基によるアミンの保護フタロイル基(Phth基)とは フタロイル基(Phth基)はイミド系のアミンの保護基です。フタロイル基は2つのカルボニルでアミンを保護...

2-ニトロベンゼンスルホニル基:Ns基(ノシル基)

ノシル基はチオール(チオフェノール等)で脱保護できる保護基で直交性が高いです。さまざまな条件下で安定です。ノシル基で保護されたアミンのプロトンは酸性度が上昇するため、塩基で引抜いて求核置換させたり、光延反応によってアルキル化することができるため、アミン合成でよく使われます。

ノシル基-アミンの保護基ノシル基とは? ノシル基とはアミノ基を保護するのに用いられるスルホンアミド系の保護基で、強酸性条件や塩基性条件下でも安定ながら、温和な...

(2-トリメチルシリル)-エタンスルホニル基(SES基)

SES基はスルホニル系の保護基ですがフッ素源により容易に脱保護できて副生成物も揮発性のため精製が容易であるという特徴があります。スルホンアミド体はノシル基と同様に窒素化合物のビルディングブロックとしても使えます。

SES基とは?
SES基によるアミンの保護基SES基とは SES基とは(2-トリメチルシリル)-エタンスルホニル基(2-trimethylsilyl-ethanesulfonyl...

2, 2, 2-トリエトキシカルボニル基 (Troc基)

Troc基はZn-AcOH(一電子還元)によって温和に脱保護できる保護基です。酸塩基条件などに安定です。Troc基も直交性が高く、選択的な脱保護が可能です。

Troc基によるアミンの保護 |亜鉛+酢酸で脱保護可能な保護基!アミンの保護基のなかでもTroc基は酸や塩基、求核剤やヒドリド還元条件にも耐性を持つというすごい保護基です。また、Troc基の特徴は亜鉛...
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こめやんは理学博士です!化学の面白さと学ぶメリットを少しでも伝えるために日々頑張ります! ツイッターにて疑問点や依頼などを募集しています! 論文の和訳やレポートのチェックなどでもお気軽にお待ちしております