引言：
Boc-O-苄基-D-苏氨酸在有机合成和生物化学研究中具有广泛的应用潜力。它不仅在固相肽合成中作为关键构建单元发挥作用，还在药物开发和分子设计中展现出重要价值。
简介：
Boc-O-苄基-D-苏氨酸，也称为Boc-D-Thr（Bzl）-OH，是天然氨基酸D-苏氨酸的衍生物。它是固相肽合成（SPPS）中不可或缺的构建单元。SPPS 是一种在实验室条件下高效合成肽和蛋白质的技术。在 Boc-O-苄基-D-苏氨酸中，氨基（NH2）通过 Boc（叔丁氧羰基）基团得到保护，而侧链上的羟基（OH）则由苯甲基（CH2Ph）保护。这些保护基团确保了肽合成过程中的选择性修饰。该化合物不仅在蛋白质和肽合成中发挥作用，还广泛应用于其他生化和生理学研究领域。Boc-O-苄基-D-苏氨酸的结构如下：
1. 结构分析
Boc-O-苄基-D-苏氨酸具有独特的结构特点。其核心为 D-苏氨酸分子，这是一种必需氨基酸，包含一个氨基、一个羧基、一个带有羟基的侧链以及一个具有 R 配置的手性中心。氨基被一个体积较大的 Boc 保护基团掩盖，从而防止在肽链组装过程中发生不必要的反应。苏氨酸侧链上的羟基则通过苯甲基保护，这样可以在保持侧链不发生反应的同时，对肽链骨架进行有针对性的操作。
2. 应用
（1）肽合成
Boc-O-苄基-D-苏氨酸是一种经过保护的氨基酸，其反应性氨基（N-末端）和羟基（O-末端）分别被 Boc 基团和苯甲基基团保护。这种保护设计使得在与其他保护氨基酸形成肽键时，可以选择性地进行反应，同时避免了不必要的副反应。常见的肽合成方法之一是固相肽合成（SPPS），该方法中使用如Boc-O-苄基-D-苏氨酸这样的 Boc 保护氨基酸。在 SPPS 中，肽链的生长依附于固体支撑物上，每次加入一个氨基酸，以逐步的方式进行合成。最终，通过去除保护基团来获得所需的肽产品。
使用叔丁氧羰基 （Boc）/苄基 （Bzl） 化学的固相肽合成 （SPPS） 是全球许多实验室不可或缺的技术，它为制药行业和数千名从事基础研究的科学家提供肽。Boc/Bzl 策略具有多个优点，包括合成长而难处理的多肽的可靠性、保护基团的替代正交性以及易于生产用于天然化学连接应用的 C 端硫酯。在此过程中，使用无水氟化氢 （HF） 去除组装肽的侧链保护基团，并从树脂中释放肽，这一过程通常被描述为“HF 裂解”。
（2）制备聚碳酸酯
Boc-O-苄基-D-苏氨酸用于氨基酸衍生的环状碳酸酯的合成和阴离子开环聚合，导致产生相应的聚碳酸酯。Fumio Sanda等人研究了以 l-丝氨酸 (Ser) 和 l-苏氨酸 (Thr) 为基础的环状碳酸酯 (2-氧代[1,3]二氧杂环己烷-5-基)氨基甲酸苄酯 (Z-S-CC)、(4-甲基-2-氧代[1,3]二氧杂环己烷-5-基)氨基甲酸苄酯 (Z-T-CC) 和 (4-甲基-2-氧代[1,3]二氧杂环己烷-5-基)氨基甲酸叔丁酯 (Boc-T-CC) 的合成和阴离子开环聚合。单体由三光气与由 N-苄氧羰基-l-丝氨酸 (Z-Ser)、N-苄氧羰基-l-苏氨酸 (Z-Thr) 和 N-叔丁氧羰基-l-苏氨酸 (Boc-Thr) 还原得到的相应二醇反应而合成。以叔丁醇钾、叔丁醇锂和正丁基锂为引发剂（2-10 mol %），在四氢呋喃（THF）中，在-78 至-30 °C 下进行开环聚合 1 小时，得到相应的聚碳酸酯。聚（Z-T-CC）和聚（Boc-T-CC）与单体的旋光度相反。绝对值的少量增加表明不存在更高级结构。
（3）氨基糖和鞘氨醇的合成
Boc-O-苄基-D-苏氨酸在研究与2-（三甲基硅基）噻唑在差异保护的α-氨基醛上的立体化学反应中扮演了重要角色，对氨基糖和鞘氨醇的合成具有重要意义。A. Dondoni等人将2-（三甲基硅基）噻唑（2-TST，1）添加到各种N保护的α-氨基醛中的立体化学和合成效用。1 与 n-Boc-L-丝氨酸乙酮（2）和 N-Boc-L-苏氨酸乙酰胺（3）的反应基本上是反对映选择性的 （ds=85-90%），与Felkin-Anh 模型的不对称诱导一致，而与 O-苄基-NH-Boc-L-丝虫醛（4）和 NH-Boc-L-苯丙氨酸（5）的反应是同步非对映选择性的（ds=80%）。
参考：
[1]Muttenthaler M, Albericio F, Dawson P E. Methods, setup and safe handling for anhydrous hydrogen fluoride cleavage in Boc solid-phase peptide synthesis[J]. Nature Protocols, 2015, 10(7): 1067-1083.
[2]Sanda F, Kamatani J, Endo T. Synthesis and anionic ring-opening polymerization behavior of amino acid-derived cyclic carbonates[J]. Macromolecules, 2001, 34(6): 1564-1569.
[3]Dondoni A, Fantin G, Fogagnolo M, et al. Stereochemistry associated with the addition of 2-(trimethylsilyl) thiazole to differentially protected. alpha.-amino aldehydes. Applications toward the synthesis of amino sugars and sphingosines[J]. The Journal of Organic Chemistry, 1990, 55(5): 1439-1446.
[4]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/N-(tert-Butoxycarbonyl)-O-benzyl-D-threonine
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