Левулиновый ангидрид

Левулиновый ангидрид — органическое вещество, ангидрид левулиновой кислоты. Применяется в органическом синтезе как реагент для постановки на гидроксильные и аминогруппы левулиновой защиты, позволяющей не только дифференцировать места модификации в многоатомных спиртах, но и провести удаление в исключительно мягких условиях^[1].

Левулиновый ангидрид не доступен коммерчески, поэтому его получают в лабораторных условиях по реакции левулиновой кислоты с дициклогексилкарбодиимидом в диэтиловом эфире. Для выделения продукта осадок отфильтровывают, а растворитель удаляют в вакууме. Левулиновый ангидрид оказывает раздражающее действие и чувствителен к влаге. Его хранят в инертной атмосфере в прохладном и сухом месте^[1].

Левулиновый ангидрид представляет интерес в связи с тем, что его можно использовать для постановки на спирты левулиновой защитной группы. Впервые такое его применение было описано в 1970-х гг. Особенно часто эту группу используют в случае многоатомных спиртов, таких как углеводы, нуклеотиды и стероиды, поскольку её можно селективно удалить в исключительно мягких условиях, не затрагивая другие сложноэфирные связи и функциональные группы. Также карбонильную группу левулиновой функции используют в биомолекулярных исследованиях для проведения биоконъюгации^[1].

Типичными условиями постановки левулиновой защиты является реакция спиртов с левулиновым ангидридом в пиридине (иногда в присутствии 4-диметиламинопиридина). Хлорангидрид левулиновой кислоты для этих целей применять нельзя, поскольку он даёт неустойчивые псевдоэфиры левулиновой кислоты^[1].

Первичные спирты удаётся ввести в реакцию с левулиновым ангидридом, не затрагивая вторичные гидроксильные группы. В зависимости от строения спиртов, региоселективность может достигать очень хороших значений^[1].

Для удаления левулиновой группы можно применять типичные основные условия (к кислотным реагентам она устойчива), однако имеет смысл пользоваться максимально мягкими реагентами, которые позволяют не затронуть другие чувствительные места молекулы. С этой целью был предложен боргидрид натрия, который атакует оксогруппу левулиновой защиты, а образующийся алкоголят-ион внутримолекулярно разрушает сложноэфирную связь. Такая реакция проводится практически в нейтральной среде^[1].

Другой популярный метод удаления левулиновой группы связан с использованием гидразина в пиридине и уксусной кислоте (4:1) при комнатной температуре. Реакция протекает обычно в течение нескольких минут^[1].

• Guo Z., Xue J. Levulinic Anhydride (англ.) // Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. — Wiley, 2005. — doi:10.1002/047084289x.rn00517.