N - 苄氧羰酰基 - L - 苏氨酸甲酯(简称 Cbz-L - 苏氨酸甲酯)是氨基端经苄氧羰基(Cbz)保护的 L - 苏氨酸甲酯衍生物,属于手性氨基酸保护类精细化工原料,构型精准、反应位点明确,主要应用于多肽合成、精细有机合成、科研试剂、分析检测等非医疗化工领域。
一、性状与理化属性
外观形态:常温下为白色至类白色结晶性粉末,质地均匀细腻。
溶解特性:可与水混溶,易溶于甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷等常见有机溶剂,微溶于石油醚、正己烷等弱极性溶剂。
理化参数:分子式为 C??H??NO?,分子量约 267.28;熔点 92~94℃,常压沸点约 444.7℃,密度约 1.21 g/cm?;比旋光度 [α]??/D -18°(c=1,甲醇),为 (2S,3R) 单一手性构型;pKa 值约 10.79,拓扑极性表面积约 84.86 ??,辛醇 / 水分配系数 LogP 约 1.76。
稳定性能:密封干燥条件下,2~8℃冷藏环境可稳定储存,长期保存建议置于 - 20℃冷冻避光环境;对强酸、强碱、高温环境敏感,氨基保护基在强酸性条件下易脱除,储运过程需密封避光、控温保存。
市售规格:以 HPLC 纯度与光学纯度为核心质控指标,常规试剂级纯度≥98%,高纯科研级纯度≥99%,光学纯度≥99% ee,提供克级至公斤级多规格包装,适配实验室研发与小批量合成的差异化需求。
二、来源与工业制备
本品为全人工合成的手性氨基酸衍生物,无规模化天然来源。
工业化生产主流采用酯化 - 氨基保护两步工艺量产:
Cbz 氨基保护:将甲酯盐酸盐溶于水相,用碳酸氢钠调节体系 pH 至弱碱性,滴加苄氧羰基氯(Cbz-Cl)进行氨基选择性保护反应;反应液经乙酸乙酯萃取、饱和食盐水洗涤、无水干燥后,减压浓缩,再经石油醚重结晶、真空干燥得到成品。该工艺反应条件温和、选择性高、总收率约 89%,产品手性构型保持完整,批次均一性良好。
三、核心作用与非医疗应用
1. 多肽合成核心保护砌块
是固相多肽合成与液相多肽合成中常用的 L - 苏氨酸保护单体,氨基端 Cbz 保护基可在催化氢化条件下温和脱除,羧端甲酯基可按需水解活化,用于定向构建含苏氨酸残基的多肽链、多肽修饰物与多肽衍生物,是多肽合成产业链中重要的手性氨基酸原料,支撑功能多肽、多肽配体等产品的研发与制备。
2. 精细有机合成手性中间体
凭借分子内两个手性中心、羟基与酯基多反应位点,可作为手性中间体衍生合成系列高附加值精细化学品,包括手性杂环化合物、手性表面活性剂、高分子手性助剂等,通过官能团修饰与侧链延伸构建多样化的手性功能分子,是手性精细化工产业链的重要上游原料。
3. 手性合成科研工具试剂
作为含两个相邻手性中心的标准氨基酸衍生物,广泛用于手性合成方法学、不对称催化反应、氨基保护策略等基础科研实验;可作为模型底物验证保护基选择性脱除、手性酯化反应、不对称羟化反应的可行性,为合成化学、手性催化领域的实验室研究提供标准化对照样品。
4. 化工分析检测标准对照品
作为高纯度手性氨基酸衍生物化学对照品,用于保护氨基酸类精细化工原料的质量检测、分析方法开发与手性色谱柱校准,可支撑相关产品的定性定量分析、光学纯度检测与方法学验证,是化工品质控体系中的重要标准物质。