Di-tert-butyldicarbonat [im Labor umgangssprachlich auch 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 meistgenutzte Chemikalie zum Schutz von Aminofunktionen bei chemischen Reaktionen, besonders in der Peptid- und Glycopeptidchemie.
Außerdem können mit Di-tert-butyldicarbonat primäre aliphatische und aromatische Amine, bei Anwesenheit katalytischer Mengen von 4-(Dimethylamino)pyridin (DMAP), in die entsprechenden Isocyanate überführt werden.Hans-Joachim Knölker, Tobias Braxmeier, Georg Schlechtingen: A Novel Method for the Synthesis of Isocyanates Under Mild Conditions. In: Angewandte Chemie International Edition in English. 34, 1995, S. 2497–2500, .
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. Die Darstellung aus Kalium-tert-butanolat und Phosgen verläuft nach folgendem Schema:
600px|Synthese von Boc-Anhydride
Spaltung Die Boc-Schutzgruppe kann – im Gegensatz zur Cbz-Schutzgruppe – bereits mittels verdünnter wässriger Säure (≈3 M HCl) via E1-Schritt abgespalten werden. Die Spaltungsprodukte sind CO2 und Isobuten, beide sind flüchtig und kontaminieren so das entschützte Amin nicht. Boc ist außerordentlich stabil gegenüber Basen, sogar gegenüber OH−, da die Carbonylgruppe sterisch gehindert ist.Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren: Organic Chemistry. 2. Auflage. Oxford University Press, 2012, S. 558.
Der Mechanismus der Spaltung:
600px|Abspaltungsmechanismus der Boc-Schutzgruppe
Gefahren Di-tert-butyldicarbonat ist beim Einatmen sehr giftig. Die LC50 bei Ratten ist 0,1 mg/L bei 4 h.
Einzelnachweise
Kategorie:Kohlensäureester Kategorie:Säureanhydrid Kategorie:Tert-Butylester