苄氧羰基(Cbz)是1932年Bergmann发现的一个很老的氨基保护基,但一直到今天还在应用。其优点在于:试剂的制备和保护基的导入都比较容易;N-苄氧羰基氨基酸和肽易于结晶而且比较稳定;苄氧羰基氨基酸在活化时不易消旋;能用多种温和的方法选择性地脱去。
苄氧羰基的导入,一般都是用Cbz-Cl。游离氨基在用NaOH 或NaHCO3 控制的碱性条件下可以很容易同Cbz-Cl反应得到N-苄氧羰基氨基化合物。α,β-二胺可用该试剂在pH= 3.5-4.5稍有选择性地被保护,其选择性随碳链地增长而减弱,如H2N(CH2)nNH2, n=2时71%被单保护;n=7时29%被单保护[G.J. Atwell, W. A. Denny., Synthesis, 1984, 1032]。
氨基酸酯同Cbz-Cl的反应则是在有机溶剂中进行,并用碳酸氢盐或三乙胺来中和反应所产生的HCl。此外,Cbz-ONB(4-O2NC6H4OCOOBn)等苄氧羰基活化酯也可用来作为苄氧羰基的导入试剂,该试剂使伯胺比仲胺易被保护,但苯胺由于亲核性不足,与该试剂不反应
除Cbz-Leu为油状物外,绝大多数氨基酸的苄氧羰基衍生物都可以得到结晶。有的N-苄氧羰基氨基酸能同它的钠盐按一定比例形成共晶,共晶产物的熔点较高,并难溶于有机溶剂。例如,苯丙氨酸经苄氧羰基化后再加酸析出Cbz-Phe时往往得到共晶产物(熔点144℃),此共晶产物用乙酸乙酯和1M HCl一道震摇时可*转化为Cbz-Phe而溶于乙酸乙酯中。因此。除Cbz-Gly以外,一般都是采用酸化后用有机溶剂提取的方法来得到纯的N-苄氧羰基氨基酸。