Способ получения n-защищенных l-аминокислот

 

Изобретение относится к органическим карбаминовым кислотам, в частности к получению N-защищенных L-аминокислот общей формулы I R,-0-C(0)-N(Rj)-R -COOH, где R, - трет-бутил, 9-фторенилметнл, 2,2,2- -трихлорэтил или триметилсилилэтн. , R - алифатический С,-С -радикал; незамещенный или замещенный группой CH,S-, SH-, -СООН, -ОН, -NH, ., -NHSOjCbH CH,, сн,-. Н - CHn-CH C 1-Mu 1 (СН,)з-БН-С PU-XltT или NH или с -аралифатический радикал, J eзaмeщённый или замещенный группой -ОН или , R, - ат ом водорода или R и R,j вместе с атомом азота образуют пирролидиновый цикл, которые используются в синтезе пептидов . Цель - упрощение технологии процесса и расширение ассортимента целевых продуктов. Получение соединений I ведут взаимодействием L-аминокислоты формулы NH(R)-R -COOH и ei-хлорированного карбоната формулы R,-0-C(0)-0-CH(C1)-CC1,, где R,, R и R имеют указанные значения, в среде уксусной кислоты, спирта, водного диокса (предпочтительно в смеси диоксана и при их соотношении 1:1), дю1етилформамида или пиридина в присутствии реагента основного характера - триэтиламин или NaOH при и взаимодействие осуществляют при постоянной величине рИ. Способ позволяет упростить процесс за счет использования доступного исходного реагента и проведения процесса в жестких условиях при получении легко удаляемых побочных продуктов. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. i СО С со сд ю со см

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сю 4 С 07 С 125/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY или С -аралифатический

CH> —, N

И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTPM (21) 3860251/23-04 (22) 15.02.85 (31) 8402328 (32) 16.02.84 (33) FR (46) 15.02.88. Бюл. У 6 (71) Сосьете Насьональ Де Пудр э

Эксплоэиф (РК) (72) Жерар Барсело, Жан-Пьер Сене и Жерар Сенине (РК) (53) 547.495. 1.07 (088.8) (56) Позднев В.Ф. Применение ди-трет-бутилтрикарбоната для получения

N-трет-бутилоксикарбонильных производных аминокислот. — Химия природных соединений, 1974, Ф 6, с. 764767. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ N-ЗАЩИЩЕННЫХ

L-АМИНОКИСЛОТ (57) Изобретение относится к органическим карбаминовым кислотам, в частности к получению N-защищенных L-аминокислот общей формулы I

R<-О-C(0)-N(R5)-К,-СООН, где RI трет-бутил, 9-фторенилметил, 2,2,2-трихлорэтил или триметилсилнлэти

R — алифатический С,-Сб-радикал; незаиещенный или замещенный группой

СН,S-, SH-, -СООН, -ОН, -ЯН„

С Н СН ОСО, NHSO С Н СН

„,SU „„1375123 A 3 — сн;сн=с, н . "<Щ3- Н-С-: СН-5Н 1"Н, С Н СН вЂ” H

ХОг радикал, незамещенный или замещенный группой -ОЙ или СБН СН вЂ”, R — атом водорода или R и К вместе с атомом азота образуют пирролидиновый цикл, которые используются в синтезе пептидов. Цель — упрощение технологии процесса и расширение ассортимента целевых продуктов. Получение соединений I ведут взаимодействием Ь-аминокислоты формулы NH(R )-К -СООН и

Ы-хлорированного карбоната формулы

К,-О-C(0)-О-СН(С1)-СС1э, где К,, К и R имеют указанные значения, в среде уксусной кислоты, спирта, водного диокса (предпочтительно в смеси диоксана и Н О при их соотношении

1: 1), диметилформамида или пиридина в присутствии реагента основного характера — триэтиламин или NaOH npu

0-20 С и взаимодействие осуществляют при постоянной величине рН, Способ позволяет упростить процесс эа счет использования доступного исходного реагента и проведения процесса в жестких условиях при получении легко удаляемых побочных продуктов. 2 э.п. ф-лы, 2 табл.

1375123

Ri-О-C — 0 — CH- CC1

И

С1

Изобретение относится к способу получения N-защищенных Ь-аминокислот, которые используются в синтезе пептидов.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса и расширение ассортимента целевых продуктов путем взаимодействия L-аминокислоты с -хлорированным карбонатом формулы в среде уксусной кислоты, спирта, водного диоксана, диметилформамида или пиридина в присутствии акцептора кислоты, такого, как триэтиламин или о гидроокись натрия, при 0-20 С. Предпочтительно взаимодействие осуществляют в смеси диоксана и воды при их соотношении 1:1 и при постоянной величине рН.

H р и м е р 1. Получение трет-бутил-1,2,2,2-тетрахлорэтилкарбоната.

Добавляют за раз 9,9 г (0,04 моль) эфира хлормуравьиной кислоты 1,2,2,2-тетрахлорэтила к раствору третбутанола (3 г, 0,04 моль} в дихлорметане (50 мл). Охлаждают до 0 С и добавляют по каплям 3,2 г (0,04 моль) пиридина. Перемешивают 4 ч при комнатной температуре ° Затем добавляют

20 мл ледяной воды, отделяют органическую фазу и промывают при помощи

20 мл ледяной воды. Сушат на сульфате магния и выпаривают растворитель.

Получают 11,3 г белого твердого вещества (99X), которое перекристаллизовывают из петролейного эфира (выход 877, т.пл. 70 С), и получают

9,9 г очищенного карбоната. T.êèï.

96 С/866 Ра (6,5 мм рт.ст.).

ИК СО = 1770 см

Спектр ЯМЕ Н (CDC1 TMC): 1,5 (s; сн ) 6 7 (s, сн}.

Пример 2. а) Получение третбутилоксикарбонил-L-фенилаланина.

К раствору L-фенилаланина (1,65 r, 10 ммоль) в водном диоксане (1:1, 30 мл) добавляют 4,2 мл (30 ммоль) триэтиламина и перемешивают до растворения (10 мин). Затем добавляют

2,85 г (10 ммоль) третбутил-1, 2, 2, 2-тетрахлорэтилкарбоната и перемешио вают 6 ч при 20 С. Потом добавляют

50 мл воды и экстрагируют 2 20 мл

55 этилацетата. Водную фазу подкисляют (рН 2-3) при помощи нормальной НС1, затем экстрагируют 3 30 мл этилацетата. Экстракт промывают насыщенным раствором NaCl сушат íà NgSO и выпаривают. Полученный продукт кристаллизуют из этилацетата и петролейного эфира. Получают 2, 1 r целевого карбамата (79X). Т.пл. 85-87 С (по о литературным данным 86-88 С), вращательная способность(с = +28 (с то

rl

1,5 EtOH),(üñ (по литературным данным) = +24,7 (с 1,5 EtOH).. б) Получение N-третбутилоксикарбонил-L-аланина (БОК-L-аланина).

Аналогично примеру 2а, но исходя из 1,78 г (20 ммоль) аланина, получают 3,4 r (907) БОК-L-аланина. о

Т.пл. 80-81 С (по литературным данным 83-84 С) оС) = 24,9 (с 2,1 АсОН), j4j (по литературным данным) = -22,5 (с 2, 1 АсОН).

Пример 3. Получение третбутилоксикарбонил-L-пролина.

Как в примере 2а, но исходя из

1, 15 r (10.ммоль) L-пролина, получают 1,95 г (выход 917) карбамата.

Т.пл. 130-13 1 С (по литературным данным 132-133 С) . Я = -60 (с 2, 0

АсОН).(оаJ z (по литературным данным) =

= -60,2 (с 2,0 АсОН).

Пример 4. Получение третбутилоксикарбонил-глицина (БОК-Гли).

Как в примере 2а, но исходя из

0,75 г (10 ммоль) глицина, получают

1,5 г (867) целевого карбамата.

Т.пл. 80-85 С (по литературным данным) 86-88 С.

Hp и м е р 5. а) Получение

БОК-Гли при контролируемой величине рН.

Растворяют 5,6 r (0,075 моль) глицина в 150 мл водного диоксана (507) и регулируют рН при помощи

4 н.гидроокиси натрия. Добавляют за раэ 23,6 r (0,083 моль) трет-бутил-1,2,2,2-тетрахлорэтилкарбоната и поддерживают величину рН постоянной добавлением 4 н.гидроокиси натрия.

Когда реакция заканчивается, добавляют 200 мл воды, затем водную фазу промывают 2 раза 100 простого этилового эфира, нодкисляют ее до рН 3 при помощи 6 н.НС1 и экстрагируют

3 раза 200 мл этилацетата (ACOEt).

После сушки и выпаривания растворителя продукт кристаллизуют из смеси этилацетат / петролейный эфир (401375123

70 С). Получают БОК-глицин с т.пл.

85-87 С. Зависимость выхода БОК-Гли от рН и времени дана в табл. 1. б) Осуществляют аналогично предыдущей стадии а), но используют различные аминокислоты.

Результаты приведены в табл. 2.

II р и м е р 6. Получение трет-бутилоксикарбонил -L-тирозина.

Растворяют 1,81 г (10 ммоль) тирозина в 20 мл водного диоксана (1:1) добавляют 1,4 мл (10 ммоль) триэтиламина и 15 ммоль гидроокиси натрия. 15

Затем добавляют 2,85 г (10 ммоль) карбоната трет-бутил-1,2,2,2-тетрахлорэтилкарбоната и перемешивают 6 ч при 20 С. Дальше поступают, как в примере 2а. 20

Полученный продукт кристаллизуют в Форме соли дициклогексиламмония.

Получают 3,8 r (82 ). Т.пл. 206 С (по лит. данным 212 С).

Пример 7. Получение трет-бутилоксикарбонил-L-серина.

Аналогично примеру 2а, только время реакции составляет 24 ч вместо

6 ч и исходят из 1,05 r (10 ммоль)

L-серина, получают 3, 1 r (78X) желае- 30 мого карбамата в форме соли дициклогексиламмония. T. пл. 139-140 С (по лит.данным 140-142 С).(о ), = +8 (с 2,8 MeOH), oL) (лит.)

= +13 (с З,g MeOH) .

Пример 8. Получение трет-бутилоксикарбонил-L-аспарагиновой кислоты.

Как в предыдущем примере, но исходя из 1,33 r (10 ммоль) L-аспарагино- 40 вой кислоты, получают 1,4 г (60X) ожидаемой кислоты. Т,пл. 116-118 С (по лит. данным 114-116 С) .(1, -5 (с 1,0 MeOH) (ed) Î (лит) = -6,2 (с 1, 0 MeOH) .

Пример 9. Получение 9-фторенилметил-1,2,2,2-тетрахлорэтилкарбоната.

Добавляют за раз 6,7 г (0,027 моль) эфира хлормуравьиной кислоты 1.2 2.2- 50

-тетрахлорэтила к раствору 9-фторенилметанола (4,9 r, 0,025 моль) в

50 мл дихлорметана. Охлаждают до

0 С и добавляют по каплям 2,2 мл пио о ридина. Перемешивают 4 ч при О С.

Потом добавляют 50 мл дихлорметана и промывают органическим Фазу 2 раза

50 мл ледяной воды. Сушат над сульфатом магния и выпаривают растворитель. Кристаллизуют остаток из гексана, получают 9,3 r целевого продукта (98X) с т.пл. 98-110 С.

ИК С = 0 1750 см

ЯИР Н: (CD Cl» TMS) 4,5 nnm

СН -О, 6,75 nnm СН-С1.

О

Пример 10. Получение 9-фторенилметилоксикарбонил-L-фенилаланина.

Растворяют 0,83 г L-фенилаланина (5 ммоль) в водном диоксане (1:2, 12 мв), содержащем 1,4 мл триэтиламина (10 ммоль). Охлаждают до О С и добавляют за раз 2,05 r (5 ммоль) полученного в примере 9 карбоната, растворенного в 4 мл диоксана. Чео рез 2 ч при 0 С добавляют 20 мл воды и экстрагируют 2 раза 20 мл эфира.

Затем подкисляют водную фазу (рН 2-3) при помощи 6 н.НС1 и экстрагируют

3 раза 50 мл этилацетата. Сушат над

MgSO4 и выпаривают. Полученный продукт кристаллизуют из этилацетата и петролейного эфира. Получают 1,44 г целевого карбамата (75X). T.ïë. 178179 С по лит.данным 178-179 С.

H p и м е р 11. Получение 9-фторенилметилоксикарбонил-Ь-пролина (ФМОК-Про).

Как в примере 10, но исходя из

0,58 r (5 ммоль) Ь-пролина, получают 1,4 r (83X) целевого продукта.

Т.пл. 112-113 С (по лит. данным 116117 С).

Пример 12. Получение 9-фторенилметилоксикарбонил-Ь-серина.

Проводят, как в примере 10, но о реакцию продолжают 24 ч при 20 С.

Исходя из 0,53 г (5 ммоль) L-серина, получают 1,32 r (81X) целевого продукта. Т.пл. 73-75 С. После перекрисо таллизации т.пл. 83-86 С (по лит. данным 86-88 С).

Пример 13. Получение ! (1, 2, 2, 2 -тетрахлорэтил-2, 2, 2-трихлорэтилкарбоната.

Как в примере 1, но исходя из

14,9 г трихлорэтанола (О,1 моль), получают 24, 1 r (67X) целевого карбамата. Т.пл. 108 С/6,6 Ра, т.пл. 36 С.

ИК, 9 СО = 1770 см .

ЯМР Н (CDClq, TMS): 4,85 (S, СН )

6,7 (S СН).

Пример 14. Получение трихлорэтоксикарбонил-L-фенилаланина (TPOK-L-Phe).

1375 123

Добавляют 2 мл дициклогексиламина к этому маслу, растворенному в 5 мл эфира, и получают после кристаллизации 1,93 г (78X) соли дициклогексиламмония целевого продукта с т.пл.

111-112О С.

Пример 18. Получение

1,2,2,2-тетрахлорэтил-п-нитробензилкарбоната. 55

Растворяют 3,83 r (25 ммоль) .п-нитробензилового спирта и 6, 17 г (25 ммоль) 1,2,2,2-тетрахлорэтиловоКак в примере 10, но исходя из

0,83 г (5 ммоль) Ь-фенилаланина и

1,98 r (5,5 ммоль) 1,2,2,2 -тетрахлорэтил-2,2,2-трихлорэтилкарбоната, получают 1,43 г (84 ) целевого продукта. Т.пл. 128-129 С (по лит.данным 129-130 С) .

Пример 15. Получение трихлорэтоксикарбонил-(L)-серина. 10

Как в примере 12, но исходя.из

0,53 г (5 ммоль) L-серина и 1,98 r (5,5 ммоль) карбоната примера 13, получают 1, 15 г (82X) целевого продукта. Т.пл. 111-113 С (по лит. данным 114-115 С) .

Пример 16. Получение 2-триметилсилэ тил-1, 2, 2, 2-тетрахлорэтилкарбоната.

По примеру 1, но исходя из 5,91 г 20 триметилсилилэтанола и 12,35 г тетрахлорэтилового эфира хлормуравьиной кислоты, получают 13,6 г (83 ) о целевого продукта, т.кип. 92-94 С, 6,6 Ра.

ИК,: 4 СО = 1750 см

ЯИР: Н (CD Clq, TMC. внешний):

О, 1 ($, $1-СН ) 1 э 1 (° М-СНг) 4» 35 (t, СН -О) 6,7 (S, СН-Cl).

Пример 17, Получение три- 30 метилсилилэтилоксикарбонил-(Ь)-фенилаланина.

По примеру 12, но исходя из 0,83 г (5 ммоль) фенилаланина и 1,8 г (5,5 ммоль) карбоната, полученного в примере 16, получают 1,4 r (100 ) триметилсилилэтоксикарбонил-Е-фенилаланина в форме масла.

HMP Н (CD С1, TMC) 0 (S

Si-СН ) 0 9 (t Si-CH ) 3 0 (CH Ph) ° 40

4.,0 (t, ОСН -С-Si) 4,5 m CH-N) !

С02, 5,2 (S, NH) 7,2 (S, Ph-Н) 8,7(Q-ОН). !!

О го эфира хлормуравьиной кислоты в ,50 мп дихлорметана, Охлаждают до 0 С и добавляют по каплям 2,02 мл пиридина. Перемешивают 4 ч при 10 С, затем добавляют 50 мл ледяной воды, отделяют органическую фазу и промывают еще два раза 50 мл воды. Сушат органическую фазу на сульфате магния, выпаривают растворитель и получают

8,7 г желаемого продукта (96 ) с т.кип. 190-195 С/0,05 мм рт.ст. и т.пл. 53-55 С (растворитель кристаллизации водный этанол, выход после кристаллизации 54X).

Предложенный способ позволяет упростить процесс вследствие использования более доступного исходного

Ы-хлорированного карбоната, менее жестких условий, при получении легко удаляемых побочных продуктов.

Формула изобретения

1. Способ получения N-защищенных

L-аминокислот общей формулы I

О !!

 — О- с-N- — cooH

1 2 3 где К, — трет-бутил, 9-фторенилметип, 2,2,2-трихлорэтил или триметилсилилэтил, R — алифатический С,-С6-радикал, незамещенный или замещенный группой СН $-, SH- -СООН, -ОН, -NHã, 4- — СН2-СН=С

Н

CH — NH . — ((Hg) NH — С ЯК, C H CH 0C0, NHSO С Н СН

С Н СН - или Н l О 2 или С -аралифатический раS дикал, неэамещенный или замещенный группой — ОН или

С 6Н СНИ -, К э — атой водорода, или R и К вместе с атомом азота образуют пирролидиновый цикл, взаимодействием

L-аминокислоты и эфира угольной кислоты в среде растворителя в присутствии реагента основного характера, отличающийся тем, что, с

1375123 целью упрощения технологии процесса и расширения ассортимента целевых продуктов, в качестве эфира угольной кислоты используют g -хлорирован5 ный карбонат формулы II . R;-О-С-О-СН-СС1

О С1 где R имеет указанные значения, который подвергают взаимодействию с

I,-аминокислотой формулы III

w-â -соон г

Ц

Таблица 1

РН Время, ч

Расход гидрооки- Выход, си натрия, экви- Х валент

10 5

9 20

8 30

71,4

Таблица 2

° we С

Аминокисло- рН Выход, Ж та

2/ Ас ОН

8,6

-60

135 — 136

135-140

98-100

Pro

-21,2 1/ Ас ОН

8,3

Trp

Asp (0Bzl)

HiS (Tos) 2/ВЮ

-19

+25,4 1/Ие OH

t54

10

-25,5 2/ Ас ОН

Ala

-6,0 1/ Ас ОН

+3,3 1/ Ас ОН

-27 1/ Ac OH

Val

Ile

75

Leu

Met

Иасло

С1(ОВ 1) 132 +13,6 1,1/ Ме ОН (соль ДСНА}

10,1 70

9,5 . . 80

9,5 71

9,75 95

9,7 75

9 42 где R u R имеют указанные значения, 2 в среде уксусной кислоты, спирта, водного диоксана, диметилформамида

1 или пиридина в присутствии акцептора кислоты, такого как триэтиламин о или гидроокись натрия, при 0-20 С. !

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что взаимодействие осуществляют в смеси диоксана и воды при их соотношении 1: 1.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что взаимодействие осуществляют при постоянной величи- не рН.

ferro С/растворитель

1375123

l0

Продолжение табл,2

1 1

С/растворитель рН

Аминокисло та

+25,4 1/ Ne ОН

154

98-100 +27,4 2/Et ОН

9,8

+21 2/Et ОН 807.

+16,3 1/ Ме ОН

-23,0 1,9/пиридин

74

9,5

9,0

114

100-114

9,5

9,5

Масло

10,2

Используемое основание: триэтиламин.

Редактор М.Келемеш

Заказ 621/57 Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Н18 (TOS)

ryr (В 1)

Ser(13z1)

Т1г(ВВ)

Arg (ЯО )

CyS (Асм)

1yS (Z) Составитель Н.Капитанова

Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк