结论：老儿子放弃遗产继承由大儿子代替照顾老人的协议书，在符合一定条件下是受法律保护的，但也可能存在不受保护的情况，具体需结合协议内容、签订过程及实际情况综合判断。以下从不同角度进行分析：
协议受法律保护的情况
协议内容合法且明确：
- 协议中应明确老儿子放弃遗产继承的具体范围、方式及条件，以及大儿子代替照顾老人的具体内容、标准、期限等。
- 协议内容不得违反法律、行政法规的强制性规定，不得违背公序良俗。例如，协议不能约定大儿子以非法手段获取遗产或老人财产，也不能约定老人放弃基本生活保障等。
签订过程合法且自愿：
- 协议应在双方自愿、平等、协商一致的基础上签订，不存在欺诈、胁迫等情形。
- 签订协议时，双方应具备完全民事行为能力，能够理解协议内容并承担相应法律后果。
协议形式符合法律要求：
- 虽然口头协议在某些情况下也具有法律效力，但为了确保协议的明确性和可证明性，建议采用书面形式签订协议。
- 如果协议涉及不动产等重要财产的处置，可能还需要按照相关法律规定进行公证或登记。
协议可能不受法律保护的情况
协议内容违法或违背公序良俗：
- 如果协议内容违反法律、行政法规的强制性规定，或者违背公序良俗，如约定大儿子虐待老人以获取遗产等，则协议无效，不受法律保护。
签订过程存在瑕疵：
- 如果协议是在欺诈、胁迫等情形下签订的，或者一方在签订协议时缺乏完全民事行为能力，则协议可能被撤销或认定为无效。
协议未实际履行或履行不符合约定：
- 如果大儿子未按照协议约定履行照顾老人的义务，或者履行义务不符合约定标准，老人或其法定代理人有权要求大儿子承担违约责任，甚至可能解除协议。
- 同样，如果老人未按照协议约定放弃遗产继承，老儿子也有权要求老人履行协议或承担违约责任。
法律建议
签订协议前咨询专业律师：
- 在签订此类协议前，建议双方咨询专业律师，确保协议内容合法、明确且符合双方利益。
明确协议条款和履行标准：
- 协议中应详细列明双方的权利义务、履行方式、期限及违约责任等条款，以便在发生争议时能够有据可查。
保留相关证据：
- 在协议履行过程中，双方应保留好相关证据，如照顾老人的记录、支付费用的凭证等，以便在需要时证明自己的履行情况。
及时解决争议：
- 如果双方在协议履行过程中发生争议，应及时通过协商、调解或诉讼等方式解决，避免争议扩大化或长期化。
示例：假设老儿子和大儿子签订了一份协议，约定老儿子放弃对父母某套房产的继承权，由大儿子负责照顾父母直至去世。在签订协议时，双方应明确房产的具体信息、照顾的具体内容（如生活照料、医疗护理等）、履行期限及违约责任等条款。如果大儿子未按照协议约定履行照顾义务，父母或其法定代理人有权要求大儿子承担违约责任或解除协议。
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