Синитез четвертичного амина с карбоксильной группой

[Alexandr1234]

Возникла следующая задача:
на твердой подложке на углеводородном линкере сидит первичная аминогруппа.
Как бы сделать так что бы сидел там уже четвертичный амин а одним из заместителей была уксусная кислота.
(Присоединение к подложке идет через связь Si-O-C, но она по идее стерически почти не доступна).
Т.е. проблема сводится к тому как проалкилировать вторичный-третичный амин не трогая спиртовую/карбоксильную группы. Какую взять для них защиту, что бы при этом не разваливался четвертичный амин.
Заранее прощу прощение если вопрос глупый, опыта в области орг синтеза пока очень не много.

[chemist-s]

Как вариант сначала дважды прометилировать первичную аминогруппу по Лейкарту-Валлаху, затем полученный вторичный амин проалкилировать хлоруксусной кислотой:
RNH2 ==(CH2O+HCO2H)=> RN(CH3)2 ==(ClCH2CO2H)=> RN+(CH3)2CH2CO2-

[Alexandr1234]

Вопрос пойдет ли реакция с хлоруксусной кислотой у третичного амина с образованием четвертичного

[Сержл]

Будет соль. Обычный ионообменник, да и гидролизуемый...

[Semenych]

Пойти можно двумя путями, один из них chemist-s отразил. Другой путь состоит в другом исходнике, подложку окучивают 3-хлор(бром, иод)-пропил-триметокси(этокси)-силаном, а далее кватернизируют 3-галогенпропильный радикал соответствующим третичным амином. Такую схему на наноалмазах недавно применили, ежели интересно, то статью завтра выложу.

[nikkochem]

Как вариант сначала дважды прометилировать первичную аминогруппу по Лейкарту-Валлаху, затем полученный вторичный амин проалкилировать хлоруксусной кислотой:
RNH2 ==(CH2O+HCO2H)=> RN(CH3)2 ==(ClCH2CO2H)=> RN+(CH3)2CH2CO2-

Я бы на последнем этапе эфир хлоруксусной кислоты взял (лучше третбутиловый).

[Alexandr1234]

Если можно статью в студию.
Кстати вопрос: не пойдет ли при таком методе образование эфира с экспонированной на поверхность аминогруппой?

[Alexandr1234]

Как вариант сначала дважды прометилировать первичную аминогруппу по Лейкарту-Валлаху, затем полученный вторичный амин проалкилировать хлоруксусной кислотой:
RNH2 ==(CH2O+HCO2H)=> RN(CH3)2 ==(ClCH2CO2H)=> RN+(CH3)2CH2CO2-

Я бы на последнем этапе эфир хлоруксусной кислоты взял (лучше третбутиловый).

Вопрос в каких условиях можно мягко убрать третбутил так что бы не повредилась четвертичный амин?

[chemist-s]

Как вариант сначала дважды прометилировать первичную аминогруппу по Лейкарту-Валлаху, затем полученный вторичный амин проалкилировать хлоруксусной кислотой:
RNH2 ==(CH2O+HCO2H)=> RN(CH3)2 ==(ClCH2CO2H)=> RN+(CH3)2CH2CO2-

Я бы на последнем этапе эфир хлоруксусной кислоты взял (лучше третбутиловый).

Да, вероятно так будет лучше, т.к. реакция с эфиром идет быстрее. Можно еще взять вместо хлоруксусной кислоты бром- или йодуксусную, они тоже реагируют быстрее.

[chemist-s]

Вопрос в каких условиях можно мягко убрать третбутил так что бы не повредилась четвертичный амин?

Как обычно - кислый гидролиз, четвертичные соли в кислой среде устойчивы.

[nikkochem]

Кстати вопрос: не пойдет ли при таком методе образование эфира с экспонированной на поверхность аминогруппой?

Вопрос не понял... Уточните. Кстати действительно оптимальней брать эфир бромуксусной. Йодуксусную не рекомендую - куча побочных реакций.

[Alexandr1234]

Кстати вопрос: не пойдет ли при таком методе образование эфира с экспонированной на поверхность аминогруппой?

Вопрос не понял... Уточните. Кстати действительно оптимальней брать эфир бромуксусной. Йодуксусную не рекомендую - куча побочных реакций.

Вопрос относился к методу предложенному Semenychем на сообщение выше, вышла накладка со временем отправки сообщения.
Огромное спасибо за ответы, буду отрабатывать.

[Upstream]

Если речь идёт о модифицированном силикагеле, то, боюсь, что Si-O-C связи могут посыпаться в ходе предлагаемых манипуляций. К тому же с контролированием реакций будут проблемы. В работе с полимерсвязанными молекулами/реакциями на подложках чертовски важна однозначность и контролируемость любого химического преобразования. Советую сформировать желаемый фрагмент в растворе, а затем его совокупить с аминогруппой подложки и полноту конверсии проконтролировать нингидриновым тестом. А фрагмент можно сделать из легкодоступного бицина (очень популярен у биохимиков - один из буферов Гуда):

[HOCH₂CH₂]₂NCH₂COOH+HalCH₂COONa--->[HOCH₂CH₂]₂N⁺[CH₂COOH]₂+DCC--->cyclic anhydride+NH₂-(P)--->
[HOCH₂CH₂]₂N⁺(CH₂COO^-)CH₂C(O)NH-(P)
или прокватернизовать не менее доступную иминодиуксусную кислоту и аналогично - через ангидрид:
HN[CH₂COOH]₂+2MeJ--->Me₂N⁺[CH₂COOH]₂--->Me₂N⁺(CH₂COO^-)CH₂C(O)NH-(P)

[Semenych]

статья упоминавшаяся вчера

[Alexandr1234]

Вопрос: посадил я на свою подложку органосилан с йодом на конце (особых проблем не представляет) далее в каких условиях проводить реакцию с N,N-диметилглицином что бы реакция преимущественно шла в сторону образования четвертичной соли аммония, а не сложного эфира?

Еще одно дополнение: есть возможность посадить на подложку эпоксигруппу, есть ли какое-нибудь доступное вещество содержащее четвертичный атом азота, карбокси группу и первичный амин?

Поскольку лаборатория в большей степени физическая орг синтез на месте хочется свести к минимуму.

[Semenych]

диметилглицин в форме эфира брать придётся, подойдёт трет-бутиловый или бензгидриловый.
насчёт доступных веществ по вашим требованиям не в курсе, но можно сварить из моно-защищённого лизина, и карбоксил при этом можно не защищать.