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Verfahren zur Herstellung von tert. Butyloxycarbonylderivaten von Aminosäuren
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Macmillan (Pergamon) New York, [1963]) grosse Bedeutung als Aminoschutzgruppe für die Peptidchemie erlangt.
Wegen der Instabilität des BOC-Chlorids (F. C. McKay und N.F. Albertson, J. Amer. Chem. Soc. 79, S. 4686 [1957]) ist die Synthese der BOC-Aminosäuren verhältnismässig aufwendig. Man kann das BOC- - Chlorid zwar in situ zur Acylierung verwenden (R. B. Woodward, K. Heusler, J. Gosteli, P. Naegler, W. Oppolzer, R. Ramage, S. Ranganathan und H. Vorbrüggen. J. amer. Chem. Soc. 88, S. 852 [1966]), doch ist die Bildung von Harnstoffen mit überschüssigem Phosgen möglich. In der Praxis gewinnt man die BOC-Aminosäuren fast a usschliesslich über den BOC-Nitrophenylester (G.W. Anderson und A. C. Mc Gregor, J. Amer. Chem. Soc. 69, S. 6180 [1967]) oder noch häufiger über das BOC-Acid R. Schwyzer, P. Sieber, und H. Kappeier, Helb. Chim.
Acta 42, S. 2622 [1959]), da bei einigen Aminosäuren dieAcylierung
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Academic Press, New York - London [1965]).
In guten Ausbeuten lassen sich die meisten BOC-Aminosäuren mit BOC-Acid und Natronlauge dar-
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und wegen seiner starken Blutgefäss erweiternden Wirkungen unangenehm zu handhaben. Die BOC- - Aminosäuren kann man ausserdem aus den Isocyanato-Verbindungen der Aminosäureester mit tert. - - Butanol durch anschliessende Verseifung der Ester darstellen (J. Amer. Chem. Soc. 79, S. 4686 [195'1. 1) ; S. 6180 D. 957]). Neuerdings sind mit BOC-Cyanoformiat (H. Leplawy und W. Stee, Bull. acad. Polon, sci. Ser. sci. chim. 12, S. 21 [19641) und BOC-N-Hydroxysuccinimidester (M.Frankel, D. Ladkany, C. Gilon und Y. Wolman, Tetrahedr.
Letters 39, S. 4765 (19661) zwei weitere Acylierungsmittel für die Einführung der BOC-Gruppe beschrieben worden, doch ist auch hier die Synthese recht aufwendig und die Acylierung von Aminosäuren erfordert drastische Bedingungen.
Es wurde nun gefunden, dass man tert.-Butyloxycarbonylderivate von Aminosäuren besonders vor-
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- 10 bis+10 C, unter automatischer Kontrolle des pH-Wertes umsetzt. Das bisher unbekannteBOC- - Fluorid, dessen Herstellung in der österr. Patentschrift Nr. 11561 beschrieben ist, ist viel stabiler als das BOC-Chlorid. Im Vergleich zu dem sterisch gehinderten BOC-Acid reagiert das Fluorid unter wesentlich milderen Bedingungen. Die Acylierungen verlaufen selbst bei Temperaturen unterhalb OOC, meist innerhalb 1 h fast quantitativ.
So wurden die BOC-Derivate von Glycin, Alanin, Leucin, Isoleucin, Prolin, Phenylalanin, a-Carbobenzoxylysin und w-p-Nitrocarbobenzoxylysin durch Verwendung von BOC-Fluorid in Ausbeuten von zirka 90% kristallisiert erhalten. Auch Serin, Threonin, Asparaginsäure und Glutaminsäure setzen sich bei 0 C und ebenso bei Zimmertemperatur innerhalb kurzer Zeit bei einem pH-Wert von 9, 2 bis 9,5 glatt mit dem Fluorid um und man kann die BOC-Derivate in Ausbeuten um90% isolieren. Dies ist umso überraschender, als bei der Synthese der BOC-Derivate der letztgenannten Aminosäuren die Acylierung mit BOC-Nitrophenylester versagt und das BOC-Acid nur langsam reagiert.
BesondereVorteile bietet das Verfahren jedoch in den Fällen, in denen die Umsetzung mit den andern gebräuchlichen Acylierungsmitteln infolge sterischer Hinderung nur mit schlechten Ausbeuten verläuft. So erhält man BOC-N-Methyl-DL-valin über das BOC-Acid im pH-Stat-Verfahren nach 48 h bei einem pH-Wert von 10, 5 mit 53% Ausbeute, während man über das Fluorid innerhalb von 2, 5 h bei einem pH-Wert von 9, 5 75% kristallisiertes BOC-N-Methyl-DL-valin erhält.
Auch die Halbester oder Halbamide der a-Aminodicarbonsäuren sind mit dem BOC-Fluorid bequem und in besseren Ausbeuten als nach den andern Verfahren acylierbar, da die Reaktion bei pH-Werten durchgeführt werden kann, bei denen noch keine merkliche Hydrolyse der Carbonsäurederivate erfolgt.
In Tabelle I sind die Bedingungen für die Synthese sowie die physikalischen Daten einiger BOC- - Aminosäuren zusammengestellt, die durch Reaktionen mit dem BOC-Fluorid und NaOH unter pH-Kontrolle dargestellt wurden.
Für verschiedene Beispiele sind ausserdem in Tabelle II Reaktionsbedingungen und Ausbeute bei der pH-kontrollierten Synthese über das BOC-Acid bzw. BOC-Fluorid einander gegenübergestellt.
Als weiteren Vorteil bietet das Reagenz die Möglichkeit, Histidin auch an den Imidazolgruppen durch den tert.-Butyloxycarbonylrest zu schützen. Die Im-BOC-Gruppe ist alkali-labil und wird durch wasserfreie Trifluoressigsäure innerhalb von 60 min abgespalten. Die Acylierung kann man bei Zimmertemperatur durchführen, doch ist es besonders günstig, bei Temperaturen um 00C mit pH-Kontrolle zuarbeiten. BOC-Asparaginsäure-ss-benzylester kristallisierte z. B. nicht, als der pH-Wert während der Umsetzung für kurze Zeit über 10 geriet.
Das Reagenz eignet sich auch zur Acylierung von Aminosäureestern. Als Aminosäurepartner sind racemische und natürliche sowie synthetische L-und D-Aminosäuren, Iminosäuren mit mindestens einem Wasserstoffatom am Stickstoff, Aminosäuren mit zusätzlichen Carboxylgruppen oder Aminogruppen möglich. Ausser den Aminocarbonsäuren sind auch Aminosulfonsäuren sowie Aminophosphorsäuren nach diesem Verfahren acylierbar.
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TabelleII
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<tb>
<tb> Aminosaure <SEP> PH <SEP> Reaktions- <SEP> Reaktions- <SEP> Ausbeute <SEP> Schmelzpunkt <SEP> α@ <SEP> (LM)
<tb> temperatur <SEP> C <SEP> dauer <SEP> 'Lit. <SEP> 'Lit. <SEP> 'Lat.
<tb>
L-Alarun <SEP> 9,5 <SEP> -4 <SEP> 2 <SEP> 92 <SEP> 55,51) <SEP> 81 <SEP> - <SEP> 83 <SEP> 83 <SEP> - <SEP> 841) <SEP> - <SEP> 24,5 <SEP> (HOAc) <SEP> - <SEP> 22,41) <SEP> (HOAc)
<tb> L-Asparaginsäure <SEP> 9,5 <SEP> -4 <SEP> 1,5 <SEP> 70 <SEP> 342) <SEP> 114-116 <SEP> 118-1192) <SEP> - <SEP> 6,2 <SEP> (Me) <SEP> 6,22) <SEP> (Me)
<tb> L-Asparaginsàure-ss-
<tb> -benzylester <SEP> 8,8 <SEP> -4 <SEP> 1 <SEP> 86 <SEP> - <SEP> 95 <SEP> - <SEP> 97 <SEP> - <SEP> + <SEP> 7,1 <SEP> (HOAc) <SEP> -
<tb> 731) <SEP> 181-1822)
<tb> L-Asparagin <SEP> 9,2 <SEP> -4 <SEP> 5 <SEP> 79 <SEP> 174-176 <SEP> - <SEP> 8,0 <SEP> (DME) <SEP> - <SEP> 7,83) <SEP> (DMF)
<tb> 453) <SEP> (2003)
<tb> L-Cystur <SEP> 9,2 <SEP> -4 <SEP> 2 <SEP> 80 <SEP> 674) <SEP> 146-147 <SEP> 145-1464) <SEP> -114,6 <SEP> (HOAc) <SEP> -1384) <SEP> (Me)
<tb> 585) <SEP> 110-1125)
<tb> L-Glutaminsäure <SEP> 9,5 <SEP> -4 <SEP> 1,
5 <SEP> 84 <SEP> 110-112 <SEP> - <SEP> 15,6 <SEP> (Me) <SEP> - <SEP> 16,15) <SEP> (Me)
<tb> 756) <SEP> 1156)
<tb> L-Glutaminsäure-γ-
<tb> -benzylester <SEP> 8,8 <SEP> -4 <SEP> 2 <SEP> 82 <SEP> - <SEP> sirupös <SEP> - <SEP> -
<tb> 567)
<tb> Glycin <SEP> 9,2 <SEP> -4 <SEP> 2 <SEP> 85 <SEP> 84 <SEP> - <SEP> 86 <SEP> 85 <SEP> - <SEP> 891) <SEP> - <SEP> -
<tb> 771)
<tb> L-Isoleacin <SEP> 9,4 <SEP> -4 <SEP> 1 <SEP> 92 <SEP> 9,61) <SEP> 65 <SEP> - <SEP> 68 <SEP> 49 <SEP> - <SEP> 571) <SEP> + <SEP> 2,5 <SEP> (HOAc) <SEP> + <SEP> 31) <SEP> (HOAc)
<tb> 9,5 <SEP> 20 <SEP> 1 <SEP> 95 <SEP> 591)
<tb> L-Leucin <SEP> 78 <SEP> - <SEP> 81 <SEP> 74 <SEP> - <SEP> 802) <SEP> -28,2 <SEP> (HOAc) <SEP> -24,03) <SEP> (HOAc)
<tb> 9,5 <SEP> -4 <SEP> 1,5 <SEP> 93 <SEP> 728)
<tb> α
-Carbobenzoxy-
<tb> -L-lysin <SEP> 9,2 <SEP> -4 <SEP> 1 <SEP> 96 <SEP> 939) <SEP> 76-78 <SEP> sirupös <SEP> - <SEP> 3,0 <SEP> (HOAc) <SEP> e-Carbobenzoxy-
<tb> -L-lysin <SEP> 9,4 <SEP> -4 <SEP> 5 <SEP> 90 <SEP> 621) <SEP> sirupös1) <SEP> - <SEP> -
<tb> #-p-Nitrocarbobenzoxy-L-lysin <SEP> 9,2 <SEP> -4 <SEP> 4 <SEP> 85 <SEP> - <SEP> 103 <SEP> - <SEP> 105 <SEP> - <SEP> - <SEP> 6,1 <SEP> (HOAc) <SEP> L-Methionin <SEP> 9,4 <SEP> -4 <SEP> 1,5 <SEP> 92 <SEP> 401) <SEP> sirupös <SEP> - <SEP> N-Methyl-DL-valin <SEP> 9,7 <SEP> 20 <SEP> 2,5 <SEP> 75 <SEP> - <SEP> 82 <SEP> - <SEP> 84 <SEP> - <SEP> - <SEP> -
<tb> 731)
<tb> L-Phenylalanin <SEP> 9,4 <SEP> -4 <SEP> 2 <SEP> 89 <SEP> 82-83 <SEP> 79 <SEP> - <SEP> 801) <SEP> 4,0 <SEP> (HCAc) <SEP> - <SEP> 0,81) <SEP> (HOAc)
<tb> 798)
<tb> L-Prolin <SEP> 9,0 <SEP> -4 <SEP> 1,5 <SEP> 95 <SEP> 551) <SEP> 132-134 <SEP> 135-137 <SEP> - <SEP> 62,
5 <SEP> (HOAc) <SEP> -60 <SEP> ) <SEP> (HOAc)
<tb> 20 <SEP> 1,5 <SEP> 90 <SEP> - <SEP> 75 <SEP> - <SEP> 78 <SEP> L-Serin <SEP> 9,5 <SEP> - <SEP> 4,3 <SEP> (HOAc) <SEP> -
<tb> -4 <SEP> 1,5 <SEP> 85 <SEP> - <SEP> (Hydrat) <SEP> o-tert. <SEP> -Butyl-L-serin <SEP> 9,2 <SEP> -4 <SEP> 1,5 <SEP> 92 <SEP> - <SEP> 125-128 <SEP> - <SEP>
<tb> 20 <SEP> 1 <SEP> 88 <SEP> 7510)
<tb> L-Threonin <SEP> 9,5 <SEP> 74 <SEP> - <SEP> 77 <SEP> 76 <SEP> - <SEP> 8010) <SEP> -9,5 <SEP> (HOAc) <SEP> -2,510) <SEP> (Me)
<tb> -4 <SEP> 1,5 <SEP> 94
<tb> 551)
<tb> L-Valin <SEP> 9,2 <SEP> -4 <SEP> 2 <SEP> 93 <SEP> 72-73 <SEP> 77 <SEP> - <SEP> 791) <SEP> + <SEP> 6,0 <SEP> (HOAc) <SEP> - <SEP> 5,81) <SEP> (HOAc)
<tb> 683)
<tb>
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Tabelle II :
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<tb>
<tb> Aminosäure <SEP> BOC-Acid <SEP> (PH-Kontrolle) <SEP> BOC-Fluorid <SEP> (PH-Kontrolle)
<tb> PH <SEP> Reaktionsbedingungen <SEP> Ausbeute <SEP> pH <SEP> Reaktionsbedingun <SEP> gen <SEP> Ausbeute
<tb> Temperatur <SEP> Dauer <SEP> % <SEP> Temperatur <SEP> Dauer <SEP> 0/0 <SEP>
<tb> oc <SEP> h <SEP> C <SEP> h
<tb> L-Asparaginsäure <SEP> 10, <SEP> 2 <SEP> 20 <SEP> 26 <SEP> 68 <SEP> 9, <SEP> 5-4 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 70
<tb> L-Asparaginsäure-ss-
<tb> - <SEP> benzylester <SEP> 9, <SEP> 8 <SEP> 22-* <SEP> 8, <SEP> 8-4 <SEP> 1 <SEP> 86
<tb> L-Asparagin <SEP> 9, <SEP> 9 <SEP> 21 <SEP> 26 <SEP> 72** <SEP> 9, <SEP> 0-4 <SEP> 3, <SEP> 5 <SEP> 79
<tb> L-Glutaminsäure <SEP> 10, <SEP> 0 <SEP> 19 <SEP> 13 <SEP> 97 <SEP> 9, <SEP> 5-4 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 84
<tb> L-Glutaminsäure-y-
<tb> -benzylester <SEP> 9,8 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> * <SEP> 8,
8 <SEP> -4 <SEP> 2 <SEP> 83
<tb> #-p-Nitrocarbobenzoxy-
<tb> - <SEP> L-lysin <SEP> 9, <SEP> 9 <SEP> 22 <SEP> 12 <SEP> 96*** <SEP> 9,2 <SEP> 20 <SEP> 4 <SEP> 85
<tb> L-Phenylalanin <SEP> 10, <SEP> 1 <SEP> 20 <SEP> 13, <SEP> 5 <SEP> 91 <SEP> 9, <SEP> 4-4 <SEP> 2 <SEP> 89
<tb> L-Serin <SEP> 9, <SEP> 3 <SEP> 20 <SEP> 29 <SEP> 85 <SEP> 9, <SEP> 5-4 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 90
<tb> L-Threonin <SEP> 9, <SEP> 5 <SEP> 22 <SEP> 30 <SEP> 88 <SEP> 9, <SEP> 5-4 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 94
<tb> N-Methyl-DL-valin <SEP> 10, <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 48 <SEP> 53 <SEP> 9, <SEP> 7 <SEP> 20 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 75
<tb>
* Unter diesen Bedingungen wird der w-Benzylester weitgehend verseift.
* * Aus dem Reaktionsgefäss entweicht Ammoniak.
* * * kristallisierte nicht.
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Eine wesentliche Voraussetzung für die Brauchbarkeit von Acylresten a15 Schutzgruppen zur vorübergehenden Blockierung der Aminfunktionen bei der Peptidsynthese ist deren Abspaltbarkeit unter Bedingungen, die weder Peptidbindungen noch Seitenketten der konstituierenden Aminosäuren angreifen.
Neuerdings verwendet man für diesen Zweck vor allem Urethanschutzgruppen, die sich bequem acidolytischabspalten lassen (vgl. E.Schröder und K. Lübke, "The Peptides", Band I, S. 39, Academic Press, New York-London [1965]). Neben dem tert.-ButyloxycarbonyIrest (F. C. McKayundN. F. Albertson,
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jetzt auch die p-Methoxybenzyloxycarbonylaminosäuren trifunktioneller Aminosäuren herstellen, während man zuvor darauf angewiesen war, die Isocyanatocarbonsäureester, hergestellt aus Aminosäuren mit Phosgen, mit p-Methoxybenzylalkohol zu den gewünschten Urethanen umzusetzen. Der Chlorkohlensäure- - p-methoxybenzylester bzw. das p-Methoxybenzyloxycarbonylchlorid ist instabil und konnte nicht synthetisiert werden (F. C. McKay und N. F. Albertson, J. Amer. Chem.
Soc. 79 [1957], S. 4686).
Beispiel l : BOC-L-Asparaginsäure 3,3 g Asparaginsäure wurden in einem Gemisch aus 5 ml Dioxan und 5 ml HO suspendiert und auf - 40C gekühlt. Dann setzt man unter kräftigem Rühren in 3 Portionen insgesamt 6 ml rohes BOC-Fluorid (zirka 60% zig) zu und hielt den pH-Wert mit dem Autotitrator bei 9, 5. Die Alkaliaufnahme war nach 30 minbeendet. Nachweiteren 60 min filtrierte man von einem geringfügigen Niederschlag, wusch mit wenig Wasser nach und extrahierte die noch alkalische Lösung mit 30 ml Äther. Dann wurde die Lösung auf00C gekühlt und durch Zugabe von fester Zitronensäure sauer gestellt.
Man extrahierte nun mit insgesamt 150 mlsek. -Butanolin 3 Anteilen und wusch die Auszüge dreimal mit je 10 ml gesättigter NaCl- - Lösung und schliesslich zweimal mit je 5 ml Wasser. Dann wurde das Butanol im Vakuum abgezogen und das hinterbleibende Öl in Essigester gelöst, filtriert und mit Petroläther versetzt. Beim Eindunsten der Lösung kristallisierten 4, 1 g der Verbindung, die gut mit Petroläther gewaschen wurden. Ausbeute 71%, Schmelzpunkt 114 bis 116 C [α]578 -6,2; Lit. vergleiche Tabelle I.
Beispiel 2 : BOC-L-Asparaginsäure-ss-benzylester 4, 5 g Asparaginsäure-ss-benzylester wurden in einer Mischung von 5 ml Dioxan und 5 mu ho suspendiert und nach dem Abkühlen auf-4 C mit insgesamt 6 ml rohem BOC-Fluorid bei einem pH-Wert von 8,8 umgesetzt, wobei der pH-Wert durch automatische Zugabe von 4n-NaOH auf 8,8 t0, 2 gehaltenwurde. Die Reaktion war nach 1 h beendet. Nach weiterem lstündigem Rühren wurde von einem geringfügigen Niederschlag abgesaugt, das Filtrat mit fester Zitronensäure angesäuert und das Öl durch dreimaliges Extrahieren mit je 30 ml Essigester abgetrennt. Die vereinigten Auszüge wurden wiederholt
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Wasser und mit insgesamt 6 ml rohem BOC-Fluorid bei einem PH-Wert von 8,8 umgesetzt. Allmählich löste sich das Material auf.
Nach 1, 5 h wurde abgesaugt-pH-Wert 9, 2-und gut mit HO nachgewaschen. Im Rückstand befand sich neben wenig unumgesetztem Glutamin-y-benzylester (RF SBA+ 0,60) hauptsächlich freie Glutaminsäure (RF SBA 0, 12), die sich durch Verseifen des y-Esters gebildet hatte, sowie Spuren der gewünschten Verbindung. Nach dem Extrahieren der Reaktionslösung mit 30 ml Äther wurde die wässerige Phase mit Zitronensäure angesäuert und mit insgesamt 100 ml Methylenchlorid in drei Anteilen extrahiert. Die Methylenchloridlösung wurde mehrfach mit jeweils 10 ml H O gewaschen undschliesslichim Vakuum eingeengt. Dabei hinterblieb die gewünschte Verbindung als farbloser Sirup ; RF SBN 0, 64. Ausbeute 6,4 g (83%).
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SBNBeispiel 4 : BOC-L-Serin
5, 7 g Serin wurden aufgeschlämmt in 10 ml Dioxan und unter Kühlen auf -15 C 10 ml 4n-NaOH zugesetzt, gefolgt von 15 ml rohem BOC-Fluorid. Man rührte unter anfänglichem Kühlen 2 h bei Zimmertemperatur, wobei man den pH-Wert bei 9, 5 hielt. Nach dem Absaugen von einer geringfügigen Trübung wurde das Filtrat mit 30 ml Äther extrahiert, angesäuert mit Zitronensäure und nach Zugabe von Kochsalz viermal mit je 30 ml Essigester ausgezogen. Die vereinigten Extrakte wurden wiederholt mit je 10 ml gesättigter Kochsalzlösung gewaschen und schliesslich noch zweimal mit je 10 ml Wasser.
Beim Abziehen des Lösungsmittels erhielt man 9, 3 g sirupösen Rückstand (900 ; 0) mit einem RF SBN von 0, 42. Beim Stehen kristallisierte der Sirup durch. Das vorliegende Hydrat schmolz bei 75 bis 780C ;
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gekühlt und 15 ml BOC-Fluorid zugegeben. Man rührte unter anfänglichem Kühlen bei einem PH- Wert von9, 7und liess dann auf Zimmertemperatur kommen. Nach 2, 5 h wurde von einem flockigen Niederschlag abgesaugt und das Filtrat zunächst mit 30 ml Äther extrahiert. Dann säuerte man mit Zitronensäure an und zog die Lösung mit 120 ml Äther in drei Anteilen aus. Die ätherischen Phasen wurden durch dreimaliges Waschen mit je 10 ml Wasser entsäuert und der Äther im Vakuum abgezogen.
Als Rückstand hinterblieben 10 g eines schwach gelben Öls (94%), die schliesslich unter Petroläther kristallisierten.
Ausbeute 8, 1 g (75%) vom Schmelzpunkt 81 bis 83 C; RF SBN 0,62 Alle weiteren Derivate aus Tabelle I wurden unter den in der Zusammenstellung aufgeführten Bedingungen analog dargestellt.
Beispiel 6 : Bis-BOC-Histidin
21 g L-Histidin-monohydrochlorid-monohydrat (0, 1 Mol) wurden in 100 ml 50% igem Dioxan aufgeschlämmt und nach dem Abkühlen auf -5 C 35 ml rohes BOC-Fluorid (zirka 40%0ig) langsam und unter kräftigem Rühren eingetragen. Dabei hielt man den pH-Wert der Lösung durch Zugabe von 4n-NaOH mittels eines Autotitrators konstant bei 8, 3. Nach 2 h wurden nochmals weitere 35 ml der BOC-Fluorid- Lösung zugegeben und die weitere Umsetzung bei einem pH-Wert von 6,8 im Autotitrator durchgeführt. Nach weiteren 4 h klärte man die Reaktionslösung durch Filtrieren und zog das Filtrat wiederholt mit je 100 ml Äther aus. Num wurde die wässerige Phase mit Zitronensäure angesäuert und das BOC-His- (BOC)- - OH portionsweise mit insgesamt 400 ml Äther extrahiert.
Die vereinigten Auszüge wurden mehrfach mit Wasser gewaschen und schliesslich im Vakuum eingeengt. Der dabei hinterbliebene Sirup erstarrte
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<tb>
<tb> ./KOHAnalyse <SEP> : <SEP> C16H25N3O6 <SEP> 0,5 <SEP> H2O <SEP> (364,39)
<tb> Bereclmet <SEP> : <SEP> C <SEP> 52, <SEP> 75% <SEP> H <SEP> 7, <SEP> 19"%) <SEP> N <SEP> 11,53%
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 53,16% <SEP> H <SEP> 7, <SEP> 29% <SEP> N <SEP> 11, <SEP> 45% <SEP>
<tb>
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alsA. BOC-His- (BOC)-ONP 36, 4 g des-oben beschriebenen Produktes wurden in 100 ml absolutem Tetrahydrofuran unter Zusatz von 14 gp-Nitrophenol gelöst. Man kühlte die Lösung auf-5 C und gab nun 20,6 g Dicyclohexylcarbodiimid zu. Das Reaktionsgemisch wurde unter gelegentlichem Schütteln im Eisschrank gehalten.
Nach 5 h filtrierte man vom abgeschiedenen Dicyclohexylharnstoff (22, 2 g), wusch gut mit Tetrahydrofuran nachundengte das Filtrat schliesslich im Vakuum ein. Der kristallisierte Rückstand wurde in 30 ml Methylenchlorid gelöst. Man setzte 300 ml Petroläther zu und filtrierte schliesslich nach mehrstündigem Stehen im Eisschrank. Die Kristalle wurden mit Äther/Petroläther (1 : 1) und schliesslich mit wenig Diisopropyläther gewaschen. Die Kristalle (31 g, 65%) schmolzen bei 141 bis 1430C. Weitere 3, 3 g (70/0)
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: 34, 3(c = 1, Dioxan).
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<tb>
<tb>
Analyse <SEP> : <SEP> C22 <SEP> 8NP8 <SEP> (476, <SEP> 47) <SEP>
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 55, <SEP> 45% <SEP> H <SEP> 5, <SEP> 931/0 <SEP> N <SEP> 11, <SEP> 76% <SEP>
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 55, <SEP> 57% <SEP> H <SEP> 5, <SEP> 9'% <SEP> N <SEP> 11, <SEP> 71% <SEP>
<tb>
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B. BOC-His- (BOC)-OSu
Zu einer Lösung von 7, 3g amorphemBis-BOC-Histidinundvon2, 3gN-Hydroxysuccinimidin 30 ml Tetrahydrofuran gab man bei 0 C 4, 2 g Dicyclohexylcarbodiimid und hielt die Reaktionslösung über Nacht im Eisschrank. Dann filtrierte man vom ausgefallenen Dicyclohexylharnstoff (4, 3 g 940/0) und engte das Filtrat ein. Unter Äther kristallisierten 2, 2 g farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 112 bis
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<tb>
<tb>
Analyse <SEP> : <SEP> CHNOg <SEP> (425,45)
<tb> Berechnet: <SEP> C <SEP> 53,09% <SEP> H <SEP> 6, <SEP> 221o <SEP> N <SEP> 12, <SEP> 38% <SEP>
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 53,06% <SEP> H <SEP> 6,45% <SEP> N <SEP> 12,07%
<tb>
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einem pH-Wert von 10, 3 im Autotitrator mit 15, 5 ml rohem BOC-Fluorid (40Fig) unter Zugabe von 4n-NaOH umgesetzt. Nach 1 h liess man die Temperatur der Reaktionslösung auf Zimmertemperatur kommen und arbeitete schliesslich wie üblich auf. Dabei fiel ein gelbliches Öl an, das im System Me-
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pöse Verbindungen mit Verteilungskoeffizienten von K = 0, 57 (4,8 g) und K = 3,4 (2,8 g).
Die Verbindung mit dem Verteilungskoeffizienten 0, 57 lässt sich, wenn man die Umsetzung bei einem pH-Wert von 9, 3 durchführt, in 92%iger Ausbeute (bezogen auf das eingesetzte Tyrosin) durch Anreiben mit Petroläther kristallisiert erhalten. Die farblosen Kristalle schmelzen bei 92 bis 94oC ;
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<tb>
<tb> Analyse <SEP> : <SEP> C19H27NO7 <SEP> (381,42)
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 59,83% <SEP> H <SEP> 7,13% <SEP> N <SEP> 3,68%
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> : <SEP> C <SEP> 59, <SEP> 56% <SEP> H <SEP> 7,26% <SEP> N <SEP> 3,71%
<tb>
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<tb>
<tb> Analyse <SEP> : <SEP> C31H49N2O7 <SEP> (561, <SEP> 72) <SEP>
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 66,29% <SEP> H <SEP> 8,79% <SEP> N <SEP> 4,99%
<tb> Gefunden <SEP> :
<SEP> C <SEP> 66, <SEP> 29% <SEP> H <SEP> 9,17% <SEP> N <SEP> 5, <SEP> 380/0 <SEP>
<tb>
Aus der Verbindung vom K-Wert 3,4 entstanden 3,2 g des Salzes vom Schmelzpunkt 211 bis 2120q.
[α]578+26,5 C (c = 1, Dimethylformamid), (Ausbeute = 29,5%, bezogen auf Tyrosin).
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<tb>
<tb>
Analyse <SEP> : <SEP> CHOg <SEP> (461,61)
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 67, <SEP> 63% <SEP> H <SEP> 8, <SEP> 95% <SEP> N <SEP> 6, <SEP> 080/0 <SEP>
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 67, <SEP> 5Clo <SEP> H <SEP> 9, <SEP> 02% <SEP> N <SEP> 6, <SEP> 15%
<tb>
Die Trennungbeider Derivate gelingt auch durch direkte Fällung der Dicyclohexylammoniumsalze.
Aus 9 g rohem Reaktionsprodukt gewann man unter 30 ml Äther durch Zugabe von 5 g Dicyclohexylamin ein bei 1600C schmelzendes Rohprodukt. Nach dem Umkristallisieren aus Essigester und Dioxan fielen 4,8 g des Mono-DOC-Derivats vom Schmelzpunkt 210 bis 211 C an. Aus den Mutterlaugen gewann man 11, 5 g der Bis-BOC-Verbindung vom Schmelzpunkt 114 bis 115 C.
Zur Charakterisierung überführte man beide Acylderivate nach dem Freisetzen aus den Dicyclohexylammoniumsalzen mit 0, In-H SO4 in die aktivierten Ester. Als Beispiele seien die Synthesen der p-Nitrophenylester und der N-Hydroxysuccinimidester angegeben.
A. Derivate von BOC-Tyr- (BOC)-OH
1. p-Nitrophenylester
4, 8 g sirupöses Bis-BOC-Tyrosin (12,6 mMol) wurden in 20 ml absolutem Tetrahydrofuran gelöst und nach Zugabe von 1,81 g p-Nitrophenol (13 mMol) 2,7 g Dicyclohexylcarbodiimid (13 mMol) eingetragen. Nach 20 h filtrierte man vom ausgeschiedenen Dicyclohexylharnstoff (2,9 g) und engte das Filtrat im Vakuum ein. Man nahm den sirupösen Rückstand in Essigester auf. Nach Zugabe von Petrol- äther kristallisierten 3 g (66go) der Verbindung vom Schmelzpunkt 148 bis 1500C.
Nach dem Umkristal-
<Desc/Clms Page number 8>
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<tb> : <SEP> 2Analyse <SEP> : <SEP> : <SEP> C <SEP> HOg <SEP> (50 <SEP> , <SEP> 5) <SEP>
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 59, <SEP> 75% <SEP> H <SEP> 6,02% <SEP> N <SEP> 5,57%
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 59, <SEP> 47% <SEP> H <SEP> 6, <SEP> 10% <SEP> N <SEP> 5,23%
<tb>
2. N-Hydroxysuccinimidester analogwurde der N-Hydroxysuccinimidester hergestellt und nach dem Umkristallisieren aus Dioxan-
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<tb>
<tb> Analyse <SEP> : <SEP> CgHOg <SEP> (478, <SEP> 48)
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 57, <SEP> 73% <SEP> H <SEP> 6,325 <SEP> N <SEP> 5, <SEP> 85%
<tb> Gefunden <SEP> :
<SEP> C <SEP> 57, <SEP> 75% <SEP> H <SEP> 6, <SEP> 72% <SEP> N <SEP> 5, <SEP> 68%
<tb>
3.2, 4,5-Trichlorphenylester Auch der 2,4,5-Trichlorphenylester ist analog darstellbar. Nach dem Umkristallisieren aus Essig-
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EMI8.6
<tb>
<tb> Analyse <SEP> : <SEP> C20H20Cl3NO5 <SEP> (460,74)
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 52, <SEP> 160/0 <SEP> H <SEP> 4,38% <SEP> N <SEP> 3, <SEP> 05% <SEP> Cl <SEP> 23, <SEP> 020/0 <SEP>
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 52, <SEP> 26% <SEP> H <SEP> 4, <SEP> 48% <SEP> N <SEP> 3, <SEP> 20% <SEP> Cl <SEP> 22, <SEP> 69% <SEP>
<tb>
B. Derivate von BOC-Tyr-OH
1. p-Nitrophenylester
4,5 g amorphes BOC-Tyr-OH wurden zusammen mit 2,2 g p-Nitrophenol (16 Mol) in 30 ml absolutem Tetrahydrofuran gelöst.
Nach dem Abkühlen auf -5 C trug man 3,3 g Dicyclohexylcarbodiimid in die Reaktionslösung ein und hielt das Gemisch über Nacht im Eisschrank. Dann trennt man durch Filtrieren vom auskristallisierten Dicyclohexylharnstoff (3, 5 g) und engte das Filtrat im Vakuum ein. Der rötliche Sirup wurde mit Essigester aufgenommen. Auf Zugabe von Petroläther kristallisierten gelbe Kri-
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EMI8.8
<tb>
<tb> Analyse <SEP> : <SEP> C20H22N2O7 <SEP> (402, <SEP> 40)
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 59,69% <SEP> H <SEP> 5,51% <SEP> N <SEP> 6,965
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 59, <SEP> 83% <SEP> H <SEP> 5, <SEP> 93% <SEP> N <SEP> 6, <SEP> 83%
<tb>
2. N-Hydroxysuccinimidester
Analog wurde der N-Hydroxysuccinimidester in absolutem Tetrahydrofuran dargestellt.
Nach dem Umkristallisieren aus Essigester/Petroläther erhielt man das Derivat in 88% Ausbeute mit einem Schmelz-
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<tb>
<tb> ; <SEP> [ < x]-12, <SEP> 5 Analyse <SEP> : <SEP> C18H22N2O7 <SEP> (378,38)
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> C <SEP> 57, <SEP> 13% <SEP> H <SEP> 5, <SEP> 86% <SEP> N <SEP> 7, <SEP> 40%
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> C <SEP> 57, <SEP> 38% <SEP> H <SEP> 6, <SEP> 16% <SEP> N <SEP> 6, <SEP> 98%
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung der tert. -Butyloxycarbonylderivate von Aminosäuren, dadurch gekennzeichnet, dass man Amino- und/oder Imino-Carbonsäuren mit mindestens einem substituierbarenH-Atoman der Aminogruppe und/oder deren Ester und/oder teilgeschützte Derivate mit tert.
Butyloxycarbonylfluorid in Anwesenheit von Basen bei Temperaturen von-70 bis +30 C, vorzugsweise bei - 10 bis +10 C, unter automatischer Kontrolle des pH-Wertes umsetzt.