PyBOP
chemische Verbindung
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PyBOP (Benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidinophosphonium-hexafluorophosphat) zählt zu den organischen Phosphoniumsalzen und wird als Kupplungsreagenz in der Peptidsynthese eingesetzt. Diese von der Gruppe um Castro 1990 eingeführte[1] Verbindung stellt eine Weiterentwicklung des Phosphoniumsalzes BOP dar, welche nicht wie letztere hochgradig toxisches HMPT nach erfolgter Kupplung freisetzt.
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | PyBOP | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
Benzotriazol-1-yl-oxytripyrrolidinophosphoniumhexafluorophosphat | ||||||||||||||||||
| Summenformel | C18H28F6N6OP2 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farblose Kristalle[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 520,39 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest, kristallin | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
löslich in Dichlormethan[1], Chloroform, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon, Tetrahydrofuran, Acetonitril, Aceton[2] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Darstellung
Die ursprüngliche Synthese von PyBOP geht aus von Tripyrrolidinophosphinoxid, welches mittels Phosgen in das Chlorophosphoniumsalz überführt wird. Im Anschluss wird mit dem Triethylammoniumsalz des 1-Hydroxybenzotriazols (HOBt) umgesetzt, welches aus HOBt und Triethylamin (Et3N) zugänglich ist, wodurch ein Chlorid gegen OBt substituiert wird. Den letzten Schritt bildet der Austausch des Chlorid-Anions gegen ein schwach koordinierendes Hexafluorophosphat-Anion.[4] Anstelle von gasförmigem Phosgen kann auch festes Triphosgen[5], oder Phosphorylchlorid[1] eingesetzt werden.
Das strukturverwandte BOP lässt sich ebenso über diesen Weg darstellen.[4] Im BOP sind lediglich die Pyrrolidino- bzw. Pyrrolidin-1-id- durch Dimethylamidgruppen substituiert.
Eigenschaften
Die Verbindung ist thermisch instabil. Eine DSC-Messung zeigt ab 121 °C eine sehr stark exotherme Zersetzungsreaktion mit einer Wärmetönung von −1020 kJ·kg−1 bzw. −530,8 kJ·mol−1.[6]
Verwendung
Kupplungsreagenz
PyBOP wird in der Peptidsynthese als Kupplungsreagenz eingesetzt. Hierbei wird die Aktivierung über das Phosphoniumsalz 2 oder den OBt-Aktivester 3 realisiert. Letzterer ist dafür bekannt, Racemisierung zu unterdrücken, reagiert aber auch langsamer mit einem Amin 4 zum Peptid bzw. allgemein zum Amid. Eine Triebkraft der Reaktion stellt die Bildung von stabilem Phosphorsäuretriamid 5 dar.[7]
B steht in diesem Schema für Base. Meist wird PyBOP zusammen mit DIPEA eingesetzt.
Andere Reaktionen
Mittels PyBOP lassen sich auch Thiolsäureester 6 mit Aminen verknüpfen, wobei jedoch neben dem Amid 8 das Thionamid 7 gebildet wird, wodurch ein einfacher Zugang zu dieser Stoffklasse geschaffen wird. Die typische Synthese von Thionamiden verläuft unter Reaktion eines Amids mit Lawessons Reagenz. Der Grund für die hier dargestellte O/S-Selektivität liegt in der stärkeren Bindung von Phosphor an Sauerstoff.[8]
Durch Reaktion von Amiden mit PyBOP/DIPEA lassen sich Nitrile darstellen. Auch hier greift der Sauerstoff der Carbonylgruppe nucleophil das Phosphoratom des PyBOPs an. In Gegenwart von Base werden das Hexafluorophosphat-Anion, HOBt und das Phosphorsäuretriamid abgespalten. Die Abstraktion des Imin-Wasserstoffatoms kann durch das OBt-Anion (im Schema gezeigt) oder direkt durch die Base geschehen.[9]
