二碳酸二叔丁酯

二碳酸二叔丁酯是一种广泛用于有机合成的试剂。由于这种化合物可以被正式视为由叔丁氧羰基（Boc）基团衍生出来的酸酐，所以通常被称为Boc酸酐。这种焦碳酸盐与胺反应，产生N-叔丁氧羰基或所谓的Boc衍生物。这些氨基甲酸酯衍生物不表现为胺，这使得某些后续的转化可以发生，而这些转化将与胺的官能团不相容。后来，Boc基团可以用中等强度的酸（如三氟乙酸）从胺中去除。因此，Boc可以作为一个保护基，例如在固相肽合成中。受Boc保护的胺对大多数碱和亲核剂没有反应，因此可以使用芴甲氧羰基（Fmoc）作为正交保护基。

二碳酸二叔丁酯价格低廉，所以通常都是购买。传统上，这种化合物是由叔丁醇、二氧化碳和光气制备的，使用DABCO作为碱。欧洲和日本的公司使用叔丁醇钠与二氧化碳的反应，在对甲苯磺酸或甲磺酸的催化下进行。这个过程包括对粗制材料进行蒸馏，产生非常纯净的等级。Boc酸酐也可作为70%的甲苯或四氢呋喃溶液提供。由于Boc酸酐在环境温度下可能会融化，因此有时会通过使用溶液来简化其储存和处理。胺的保护和脱保护在水性条件下，可以使用二碳酸二叔丁酯在碱（如碳酸氢钠）的存在下将Boc基团添加到胺中。胺的保护也可以在乙腈溶液中使用4-二甲氨基吡啶（DMAP）作为碱来完成。去除氨基酸中的Boc可以用强酸，如三氟乙酸，或在二氯甲烷中，或在甲醇中用盐酸来完成。一个复杂的问题是，T-丁基阳离子的中间物有烷基化其他亲核物的趋势；可以使用清除剂，如茴香醚或硫代茴香醚。在有其他保护基的情况下，使用AlCl3可以选择性地裂解N-Boc基。在乙腈中与三甲硅基碘化物反应，然后再与甲醇反应，是一种温和且通用的去保护Boc保护的胺的方法。在二氯甲烷中三氟乙酸存在的情况下，使用三乙基硅烷作为碳原子清除剂已被证明可以提高产量，减少反应时间。在有其他酸敏保护基团（如苄氧羰基、9-芴甲氧羰基、O-和S-苄基和t-丁基硫基）存在的情况下，对被保护的氨基酸和肽中的t-丁基酯和t-丁氧羰基部位的脱保护有更好的选择性。

使用t-boc酸酐完成了从2-哌啶酮开始的6-乙酰基-1,2,3,4-四氢吡啶的合成，这是一种重要的面包香气化合物。见Maillard反应）。该反应序列的xxx步是在乙腈中使用DMAP作为催化剂，通过酰胺氮与boc酸酐的反应形成氨基甲酸酯。由于二碳酸二叔丁酯在加热后会分解成气态产品，因此也可作为聚合物发泡剂使用。

二碳酸二叔丁酯的瓶子在密封的容器中会产生内部压力，这是因为它在有水分的情况下会缓慢地分解成碳酸二叔丁酯，最终分解成叔丁醇和二氧化碳。由于这个原因，它通常被出售和储存在塑料瓶中，而不是玻璃瓶。该试剂的主要危害是其吸入性毒性。大鼠4小时内的致死浓度中值为100毫克/立方米，与光气的致死浓度相当（大鼠50分钟内为49毫克/立方米）。