Schutzgruppen: Boc, Fmoc, Cbz, TBS & Co. im Überblick
Eine Schutzgruppe blockiert eine reaktive Gruppe, damit eine Reaktion an anderer Stelle im Molekül gelingt. Danach wird sie wieder abgespalten. Entscheidend sind drei Fragen: Wie kommt sie dran, was hält sie aus, wie geht sie wieder ab?
Amine
Boc (tert-Butyloxycarbonyl)
Schützt: Amine als Carbamat- Einführen mit
- Boc₂O, Base (Et₃N, NaHCO₃, DMAP)
- Stabil gegen
- Basen, Nucleophile, H₂/Pd
- Abspalten mit
- Säure: TFA oder HCl
Fmoc (Fluorenylmethyloxycarbonyl)
Schützt: Amine als Carbamat- Einführen mit
- Fmoc-Cl oder Fmoc-OSu, Base
- Stabil gegen
- Säuren (TFA), H₂/Pd meist
- Abspalten mit
- Base: Piperidin in DMF
Cbz / Z (Benzyloxycarbonyl)
Schützt: Amine als Carbamat- Einführen mit
- Cbz-Cl, Base
- Stabil gegen
- milde Säuren und Basen
- Abspalten mit
- Hydrogenolyse: H₂, Pd/C
Acetyl (Ac)
Schützt: Amine als Amid- Einführen mit
- Acetanhydrid oder Acetylchlorid
- Stabil gegen
- viele Bedingungen, sehr robust
- Abspalten mit
- kräftige Hydrolyse (Säure oder Base, Wärme)
Alkohole
TBS / TBDMS (tert-Butyldimethylsilyl)
Schützt: Alkohole als Silylether- Einführen mit
- TBSCl, Imidazol, DMF
- Stabil gegen
- Basen, Oxidations- und viele Reduktionsmittel, Grignard
- Abspalten mit
- Fluorid (TBAF) oder Säure
Bn (Benzyl)
Schützt: Alkohole als Benzylether- Einführen mit
- NaH, Benzylbromid
- Stabil gegen
- Säuren und Basen
- Abspalten mit
- Hydrogenolyse: H₂, Pd/C
THP (Tetrahydropyranyl)
Schützt: Alkohole als Acetal- Einführen mit
- Dihydropyran, Säurekatalyse (PPTS)
- Stabil gegen
- Basen, Nucleophile, Grignard
- Abspalten mit
- wässrige Säure
Acetyl (Ac)
Schützt: Alkohole als Ester- Einführen mit
- Acetanhydrid, Pyridin
- Stabil gegen
- Säuren, Oxidationsmittel
- Abspalten mit
- Base: K₂CO₃ in Methanol oder NaOH
Aldehyde und Ketone
Acetal (z. B. mit Ethylenglycol)
Schützt: Carbonylgruppen- Einführen mit
- Diol, Säurekatalyse, Wasser entfernen
- Stabil gegen
- Basen, Grignard, LiAlH₄, NaBH₄
- Abspalten mit
- wässrige Säure
Carbonsäuren
Methyl- oder Ethylester
Schützt: Carbonsäuren- Einführen mit
- Fischer-Veresterung (Alkohol, H⁺)
- Stabil gegen
- milde Säuren, Oxidation
- Abspalten mit
- Verseifung (NaOH), dann ansäuern
tert-Butylester
Schützt: Carbonsäuren- Einführen mit
- Isobuten, H⁺
- Stabil gegen
- Basen, Nucleophile
- Abspalten mit
- Säure: TFA
Benzylester
Schützt: Carbonsäuren- Einführen mit
- Benzylalkohol, H⁺ oder Benzylbromid, Base
- Stabil gegen
- milde Säuren und Basen
- Abspalten mit
- Hydrogenolyse: H₂, Pd/C
Orthogonale Schutzgruppen
Zwei Schutzgruppen sind orthogonal, wenn sich jede abspalten lässt, ohne die andere anzugreifen. Klassisch in der Peptidsynthese: Fmoc (Base) am Amin der Kette und tert-Butyl-Gruppen (Säure) an den Seitenketten, oder Boc (Säure) neben Cbz (Hydrierung).
Häufige Fragen
Was ist eine Boc-Schutzgruppe?
Boc (tert-Butyloxycarbonyl) schützt Amine als Carbamat. Man führt sie mit Boc₂O ein; sie ist stabil gegen Basen und Nucleophile und wird mit Säure (TFA oder HCl) abgespalten.
Was ist der Unterschied zwischen Boc und Fmoc?
Beide schützen Amine. Boc wird mit Säure abgespalten, Fmoc mit Base (Piperidin). Deshalb lassen sie sich nebeneinander einsetzen.
Welche Schutzgruppe für Alkohole?
Häufig Silylether wie TBS (abspalten mit Fluorid), Benzylether (Hydrogenolyse) oder THP (Säure). Die Wahl hängt davon ab, welche Bedingungen später folgen.
Wie schützt man ein Keton vor einem Grignard-Reagenz?
Als Acetal, z. B. mit Ethylenglycol und Säurekatalyse. Acetale sind stabil gegen Basen und Grignard-Reagenzien und werden mit wässriger Säure wieder gespalten.