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苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸鹽(HBTU,結(jié)構(gòu)見圖1),是一種脲正離子型多肽縮合試劑,在有機合成領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。HBTU具有高反應(yīng)效率和較高的消旋抑制能力等特點,廣泛應(yīng)用于固相和液相多肽合成,并在尿素衍生物,疊氮化物等多種功能性結(jié)構(gòu)單元的構(gòu)建中展現(xiàn)出卓越性能。值得注意的是,HBTU在材料防護領(lǐng)域同樣表現(xiàn)出色,其具有較大的富電子中心,可以更大程度地降低腐蝕效率,是一種優(yōu)異的金屬緩蝕劑。
圖1 HBTU結(jié)構(gòu)式
HBTU在固相多肽合成中展現(xiàn)出很好的位阻適應(yīng)性,即便是空間位阻較大的胺類底物仍具有較高的活性。Gibson團隊在進行新型鏈接劑的實驗中,將Z-Val-OH和樹脂負載的位阻胺進行縮合反應(yīng),在堿性條件下,HBTU與HOBt協(xié)同作用,實現(xiàn)高效縮合(圖2)。
圖2 HBTU介導(dǎo)的固相多肽合成
Hemantha團隊開發(fā)了一種HBTU介導(dǎo)的羧酸制備?;B氮的合成方法,在溫和的堿性條件下,通過HBTU活化作用,實現(xiàn)了羧酸到?;B氮的高效,無消旋轉(zhuǎn)化,所得疊氮化合物可以進一步發(fā)生Curtius重排,生成異氰酸酯,進而與醇,胺等親核試劑反應(yīng),成功構(gòu)建氨基甲酸酯和尿素衍生物(圖3)。這一串聯(lián)反應(yīng)可以實現(xiàn)一鍋法從羧酸到酰胺衍生物的轉(zhuǎn)化,提升了合成經(jīng)濟性。
圖3 HBTU介導(dǎo)“一鍋法”制備尿素衍生物和氨基甲酸酯
Hénichart團隊開發(fā)了一種通過HBTU合成四甲基磺酰胍類化合物的方法(圖4),在堿性條件下,HBTU與未保護的磺酰胺類化合物在室溫下以高收率合成相應(yīng)的磺酰胍,此方法具有優(yōu)異的底物普適性,適用于芳香族和脂肪族磺酰胺,為取代磺酰胺的合成提供了新的合成思路。
圖4 HBTU參與磺酰胍類化合物的構(gòu)建
在金屬有機化學領(lǐng)域,HBTU仍能發(fā)揮很高的偶聯(lián)能力,氨基二茂鐵與Boc-甘氨酸衍生物在HBTU和HOBt共同作用下,得到相應(yīng)的偶聯(lián)產(chǎn)物(圖5)。
圖5 HBTU介導(dǎo)金屬有機物的偶聯(lián)反應(yīng)
HBTU不僅是一種優(yōu)異的偶聯(lián)試劑,還是一種金屬腐蝕抑制劑,HBTU通過在金屬表面吸附以及較大的富電子中心,顯著降低金屬腐蝕。實驗研究表明,在303 K下,0.5 M HCl溶液的腐蝕體系中,HBTU的抑制效率可以達90%以上。
綜上所述,HBTU不僅在酰胺成鍵方面具有廣泛的應(yīng)用,還是一種優(yōu)異的金屬緩蝕劑,具有重要的應(yīng)用價值。
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