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多肽合成試劑是多肽藥物和小分子化學藥物合成領域酰胺鍵構建的核心試劑，其性能直接影響成鍵效率、產物純度和收率。傳統試劑面臨著合成效率較低，消旋化程度高，污染大等問題。本文將重點介紹一種新型的多功能試劑2-(叔丁氧羰基氧亞胺基)-2-氰基乙酸乙酯（Boc-Oxyma）的創新特性及其應用優勢。
Boc-Oxyma（結構式見圖1）結合了Boc酸酐的氨基保護能力和Oxyma的偶聯活性，實現了保護試劑和偶聯試劑的雙重功效，其具有高穩定性，低毒性，操作便捷性等優勢，為綠色化學合成提供了新選擇。
圖1 Boc-Oxyma結構式
1. 氨基保護試劑：突破傳統局限
叔丁氧羰基（Boc）保護基的常規引入方法主要依賴于二碳酸二叔丁酯（Boc酸酐）和鹵代甲酸酯類試劑，然而這些試劑存在穩定性較差，純化困難等難點，相比之下，Boc-Oxyma憑借優異的穩定性，綠色環保以及廣泛的底物適用性等，展現出顯著的技術優勢。具體而言：
廣泛的底物適用性：對于脂肪胺、芳香胺以及位阻胺（仲胺）均可實現有效保護，如圖2所示；
存在電子效應調控：對于芳香胺而言，遵循芳香化合物的電子效應規律，芳香胺鄰對位存在給電子基收率較高（90%以上），而吸電子基團則會導致反應收率降低；
試劑綠色環保：反應過程中僅生成低毒副產物Oxyma，其可以回收循環使用，有效降低產廢，符合綠色合成化學的發展要求。
圖2 Boc-Oxyma參與的氨基保護實驗
2. 偶聯試劑：實現多元產物構建
Boc酸酐同樣也是一種偶聯試劑，通過與羧酸形成混酐中間體，進而與氨基/羥基等發生偶聯反應，然而此過程容易產生副產物。Boc-Oxyma則是通過活性酯的途徑，實現溫和高效偶聯。具體而言，技術優勢表現為：
多種功能結構的構建：
① 以羧酸為底物：
Boc-Oxyma促進的羧酸偶聯反應，可高效構建酯鍵，硫酯鍵及酰胺鍵等關鍵功能結構。其對脂肪酸、芳香酸、長鏈酸、氨基酸等均展現出普適性的活化能力。以苯乙酸模型反應為例，與芐醇、芐胺的偶聯效率可達90%以上。Boc-Oxyma的作用機制通過形成羧酸的Oxyma活性酯，繼而親核試劑進攻，完成鍵合過程，如圖3所示：
圖3 Boc-Oxyma作用機制
② 以異羥肟酸為底物：
在Boc-Oxyma的參與下，異羥肟酸通過Lossen重排反應得到相應的異氰酸酯，在胺類親核試劑的作用下，室溫反應即可得到對應的尿素衍生物（如圖4所示），相較于傳統的Hofmann反應需要高價碘、Curtius反應涉及疊氮化物而言，更加安全溫和。
除此之外，在羥基和氨基共存體系中，室溫下可選擇性的與氨基反應生成尿素衍生物，而醇/硫醇參與反應時，需要DMAP催化和加熱的條件下才能得到相應的氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯類化合物。
圖4 Boc-Oxyma介導的異羥肟酸偶聯反應
立體選擇性調控：以三肽的合成實驗為例
Boc-Oxyma不僅具有高效的偶聯能力，在立體結構的控制上同樣出色，在三肽合成消旋化對比實驗中，Boc-Oxyma表現突出，未檢測到消旋化現象，詳細見下表1：
表1 消旋化對比試驗
綠色可持續反應體系
Boc-Oxyma體系在原子經濟性和綠色環保等當面表現突出：
①其參與的偶聯反應等大都在室溫條件下進行，能耗低；
②其副產物Oxyma可回收循環使用，利用率高，成本低；
③其余副產物（叔丁醇、二氧化碳）低毒，三廢排放量相對較少。
綜上，Boc-Oxyma通過“一劑多用”的特性顯著提升合成經濟性，為多肽合成及其工業化生產提供個新的合成思路，具有重要的應用價值和潛力。
經過22年的不懈努力和積累，昊帆生物在全球多肽合成試劑領域持續深耕，現已發展成為具有廣泛定制產品覆蓋能力和顯著規模化生產優勢的領先企業。現具備多樣化規格的Boc-Oxyma產品供應能力，滿足各類客戶的特定需求。我們誠摯邀請對該產品感興趣的客戶與我們聯系，以便進一步了解產品詳情，并探討合作機會。
參考文獻：
[1] Robert, A. R.; Kumar, G. R.; Jonnalagadda, S. B., et al. A novel use of Boc-Oxyma as reagent for tert –butoxycarbonylation of amines and amino acid esters[J]. Chemical Data Collections, 2020, 30.
[2] Thalluri, K.; Nadimpally, K. C.; Mandal, B.; et al. Ethyl 2-(tert-Butoxycarbonyloxyimino)-2-cyanoacetate (Boc-Oxyma) as Coupling Reagent for Racemization-Free Esterification, Thioesterification, Amidation and Peptide Synthesis[J]. Adv. Synth. Catal., 2013, 355, 448–462.
[3] Manne, S. R.; Thalluri, K.; Mandal, B.; et al. Ethyl2-(tert-Butoxycarbonyloxyimino)-2-cyanoacetate (Boc-Oxyma): An Efficient Reagent for the Racemization Free Synthesis of Ureas, Carbamates and Thiocarbamates via Lossen Rearrangement[J]. Adv. Synth. Catal., 2017, 359, 168–176.
