Di-tert-butyldicarbonat

Sicherheitshinweise

GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Gefahr H- und P-Sätze H: Flüssigkeit und Dampf entzündbar. Lebensgefahr bei Einatmen. Verursacht Hautreizungen. Kann allergische Hautreaktionen verursachen. Verursacht schwere Augenschäden. Kann die Atemwege reizen. P: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen und anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen. Staub / Rauch / Gas / Nebel / Dampf / Aerosol nicht einatmen. Schutzhandschuhe/ Schutzkleidung/ Augenschutz/ Gesichtsschutz/ Gehörschutz/ … tragen. Bei Einatmen: Die Person an die frische Luft bringen und für ungehinderte Atmung sorgen. Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen. Bei Kontakt mit den Augen: Einige Minuten lang behutsam mit Wasser spülen. Vorhandene Kontaktlinsen nach Möglichkeit entfernen. Weiter spülen. Sofort Giftinformationszentrum, Arzt oder … anrufen. Bei Brand: … zum Löschen … verwenden. (Die vom Gesetzgeber offen gelassenen Einfügungen sind vom Inverkehrbringer zu ergänzen)

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.

Strukturformel
Allgemeines
Name	Di-tert-butyldicarbonat
Andere Namen	Bis(2-methyl-2-propanyl)dicarbonat (IUPAC) Boc-Anhydrid Diboc Boc2O Di-tert-butylpyrocarbonat Pyrokohlensäuredi-tert-butylester
Summenformel	C10H18O5
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff oder Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer	24424-99-5
EG-Nummer	246-240-1
ECHA-InfoCard	100.042.021
PubChem	90495
ChemSpider	81704
Eigenschaften
Molare Masse	218,25 g/mol
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,02 g/cm3 (20 °C)
Schmelzpunkt	20–23 °C
Siedepunkt	56–57 °C (0,7 hPa)
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser

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.

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:

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.

Der Mechanismus der Spaltung:

Gefahren

Di-tert-butyldicarbonat ist beim Einatmen sehr giftig. Die LC₅₀ bei Ratten ist 0,1 mg/L bei 4 h.

Literatur

• 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, doi: 10.1002/anie.199524971.
• Barry M. Pope, Yutaka Yamamoto, and D. Stanley Tarbell: Dicarbonic acid, bis(1,1-dimethylethyl) ester In: Organic Syntheses. 57, 1977, S. 45, doi: 10.15227/orgsyn.057.0045; Coll. Vol. 6, 1988, S. 418 ( PDF).

Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de

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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 13.03. 2024