Cloroformiato de bencilo

El cloroformiato de bencilo , también conocido como clorocarbonato de bencilo o cloruro Z , es el éster bencílico del ácido clorofórmico . También se le puede describir como el cloruro del grupo benciloxicarbonilo (Cbz o Z). En su forma pura, es un líquido oleoso incoloro sensible al agua, aunque las muestras impuras suelen ser amarillas. Posee un olor penetrante característico y se degrada al contacto con el agua.

El compuesto fue preparado por primera vez por Leonidas Zervas a principios de la década de 1930, quien lo utilizó para la introducción del grupo protector benciloxicarbonilo , que se convirtió en la base del método de síntesis de péptidos con carboxibencilo de Bergmann-Zervas que desarrolló con Max Bergmann . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Este fue el primer método exitoso de síntesis química controlada de péptidos y durante veinte años fue el procedimiento dominante utilizado en todo el mundo hasta la década de 1950. ^{[ 1 ]} Hasta el día de hoy, el cloroformiato de bencilo se utiliza a menudo para la protección del grupo amina .

Preparación

El compuesto se prepara en el laboratorio tratando alcohol bencílico con fosgeno :

PhCH2OH + COCl2 _→ PhCH2OC ₍ O)Cl + _HCl

El fosgeno se utiliza en exceso para minimizar la producción del carbonato (PhCH ₂ O) ₂ C=O. ^{[ 3 ]}

El uso de gas fosgeno en la preparación de laboratorio conlleva un riesgo para la salud muy elevado y se ha relacionado con la enfermedad pulmonar crónica de pioneros en el uso de este compuesto, como Zervas. ^{[ 4 ]}

Protección de aminas

El cloroformiato de bencilo se utiliza comúnmente en síntesis orgánica para introducir el grupo protector benciloxicarbonilo (anteriormente llamado carboxibencilo) en las aminas . Este grupo protector se abrevia como Cbz o Z (en honor a su descubridor, Zervas ), de ahí la designación alternativa abreviada para el cloroformiato de bencilo como Cbz-Cl o Z-Cl.

El grupo benciloxicarbonilo es un grupo protector clave para las aminas , ya que suprime las propiedades nucleofílicas y básicas del par de electrones no enlazantes del nitrógeno . Esta propiedad de "enmascaramiento de la reactividad", junto con la capacidad de prevenir la racemización de las aminas protegidas con el grupo Z, hizo que este grupo fuera la base de la síntesis de oligopéptidos de Begmann-Zervas (1932), donde se lleva a cabo la siguiente reacción general para proteger el extremo N de una cadena de oligopéptidos en crecimiento en serie: ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Esta reacción fue aclamada como una "revolución" y esencialmente dio inicio al campo distintivo de la química de péptidos sintéticos. ^{[ 1 ]} Permaneció insuperable en utilidad para la síntesis de péptidos hasta principios de la década de 1950, cuando se desarrollaron metodologías de anhídrido mixto y éster activo.

Aunque esta reacción ya no se usa comúnmente para péptidos, sigue estando muy extendida para la protección de aminas en otras aplicaciones dentro de la síntesis orgánica y la síntesis total . Los procedimientos comunes para lograr la protección a partir de cloroformiato de bencilo incluyen:

Cloroformiato de bencilo y una base, como carbonato de sodio en agua a 0 °C ^{[ 2 ]}
Cloroformiato de bencilo y óxido de magnesio en acetato de etilo a 70 °C a reflujo ^{[ 5 ]}
Cloroformiato de bencilo, DIPEA , acetonitrilo y trifluorometanosulfonato de escandio (Sc(OTf) ₃ ) ^{[ 6 ]}

Alternativamente, el grupo Cbz puede generarse mediante la reacción de un isocianato con alcohol bencílico (como en el reordenamiento de Curtius ).

Desprotección

La hidrogenólisis en presencia de diversos catalizadores a base de paladio es el método habitual de desprotección. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]} El paladio sobre carbón vegetal es típico. ^{[ 8 ]}

Como alternativa, se han utilizado HBr y ácidos de Lewis fuertes, siempre que se proporcione una trampa para el carbocatión bencílico liberado. ^{[ 9 ]}

Cuando la amina protegida se trata mediante cualquiera de los métodos anteriores ( es decir, mediante hidrogenación catalítica o tratamiento ácido), se obtiene un ácido carbámico terminal que luego se descarboxila fácilmente para dar la amina libre.

También se puede utilizar 2-mercaptoetanol , en presencia de fosfato de potasio en dimetilacetamida . ^{[ 10 ]}

Referencias

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Enlaces externos

Tarjeta Internacional de Seguridad Química 0990

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