Procédé pour la préparation de NN-dibenzylaminoacides
Dans le brevet suisse Nu 331208, la titulaire a décrit un procédé d'obtention de N-benzyl-peptides au départ des N-benzyl ou N, N-dibenzyl-aminoacides.
Tandis que les dérivés N-monobenzylés des aminoacides sont accessibles par de nombreuses voies, il n'en est pas de même des dérivés N, N-di benzylés inconnus jusqu'ici en dehors de la N, N-dibenzyl-glycine et de l'acide N, N-dibenzyl-glutamique. Si l'on excepte le cas de la glycine, ceux-ci ne peuvent être obtenus que par action de la dibenzylamine sur les acides a-halogénés dont la préparation n'est pas toujours facile. Lorsqu'on fait réagir le chlorure de benzyle sur un aminoacide ou ses esters, on aboutit généralement, sauf dans le cas de la glycine et de l'acide glutamique, à des mélanges de produits mono-et dibenzylés avec du produit de départ, ce qui nécessite une séparation souvent laborieuse.
La présente invention a pour objet un procédé nouveau pour la préparation des aminoacides N dibenzylés, qui peuvent être représentés par la formule générale
EMI1.1
dans laquelle R est de l'hydrogène ou un radical alcoyle qui peut être hydroxyle et n est 0 ou un nombre entier compris entre 1 et 8, caractérisé en ce qu'on fait réagir la dibenzylamine sur un a-hydroxynitrile et qu'on hydrolyse le nitrile de l'aminoacide
N, N-dibenzylé cherché ainsi obtenu par un acide fort en aminoacide N, N-dibenzylé par l'intermédiaire de l'amide correspondant.
Les N, N-dibenzylaminoacides ainsi obtenus peuvent être dédoublés en leurs énantiomorphes, par réaction avec le L (+)-ou D ()-thréo-1-p-nitrophé- nyl-2-amino-propane-1, 3-diol.
Les composés dibenzylés obtenus par le procédé suivant l'invention peuvent être utilisés non seulement pour préparer des N, N-dibenzyl-peptides après transformation en chlorures d'acides ou anhydrides mixtes, mais aussi pour obtenir des aminoacides de synthèse très purs.
En outre, on peut accéder facilement à un O- peptide par l'intermédiaire d'un hydroxy-aminoacide dibenzylé à l'azote (II). Il suffit alors d'estérifier l'hydroxyle libre par le chlorhydrate du chlorure d'un aminoacide ou par un autre dérivé approprié de cet aminoacide dont on peut libérer la fonction amine par hydrogénolyse pour aboutir à 1'0-peptide.
EMI1.2
Dans cette formule R = H ou un radical alcoyle qui peut être hydroxylé : n et n'représentent 0 ou un nombre entier compris entre 1 et 8, n et n' pouvant être identiques ou différents.
Le processus chimique du procÚdÚ selon l'invention peut Ûtre reprÚsentÚ par le schÚma rÚactionnel ci-apr¯s :
EMI2.1
Dans les formules de ce schéma, R et n ont les mêmes significations que dans la formule I.
Le procédé selon l'invention est avantageusement exécuté comme suit : pour exécuter la première phase, on fait réagir la dibenzylamine sur la cyanhydrine de l'aldéhyde, III, à chaud, de préférence au reflux d'un solvant. La réaction est généralement complète en quelques heures. Si l'on opère en absence d'un solvant, il est indiqué de ne pas dépasser 800 C pendant la réaction. On laisse ensuite cris talliser le nitrile, IV, que l'on essore et recristallise s'il y a lieu. Dans une seconde phase, le nitrile est transformé par action d'un acide fort, de préférence l'acide sulfurique, en amide, V, que l'on hydrolyse en aminoacide N, N-dibenzylé, I, extractible par l'éther ou d'autres solvants.
Les dérivés N, N-dibenzylés des aminoacides, qui sont obtenus sous la forme de racémiques, peuvent être aisément dédoublés par l'intermédiaire des sels qu'ils forment avec des bases optiquement actives ; la présence d'un groupement N, N-dibenzyle alourdit la molécule et tend à faciliter la cristallisation de ces sels. La régénération de l'aminoacide libre par hydrogénolyse s'effectue sans racémisation.
Les composés dibenzylés dédoublés peuvent être utilisés non seulement pour préparer des N, N-dibenzyl-peptides optiquement actifs, après transformation en chlorures d'acides ou anhydrides mixtes, selon le brevet suisse No 331208 et selon L. Velluz, J. Anatol,
G. Amiard (Bull. Soc. Chim. France [1954] 1449), mais aussi pour obtenir, par voie de synthèse, des aminoacides optiquement actifs très purs. La régé- nération de l'aminoacide ou du peptide libre par hydrogénolyse s'effectue sans racémisation.
Les D (-) et L (-)-thréo-l-p-nitrophényl-2- amino-propanes-1, 3-diol utilisables comme agents de dédoublement peuvent être isolés sous leurs formes optiquement actives suivant le procédé décrit par Velluz, Amiard et Joly (Bull. Soc. Chim., 1953, p. 342).
Ils présentent la structure :
EMI2.2
On a constaté que si l'on ajoute à une solution d'un DL-N, N-a-dibenzylaminoacide, ou à un mélange quelconque des deux énantiomorphes du racémate, dans un solvant approprié tel que le méthanol aqueux ou l'éthanol aqueux, le L (+) ou le D (-)- thréo-1-p-nitrophényl-2-amino-propane-1, 3-diol à une température comprise entre 30 C et le reflux, de préférence voisine de 700 C, et refroidit progressivement le mélange réactionnel, on peut provoquer la cristallisation préférentielle du sel formé entre le réactif de dédoublement et l'un des deux énantio- morphes du mélange initial,
ce sel étant moins soluble que le sel correspondant de l'autre énantiomor- phe qui reste en solution. Il suffit de séparer le pré cipité cristallin, de le recristalliser si besoin est dans un solvant identique ou non à celui de la réaction et de le décomposer en ses composants initiaux, un traitement alcalin permettant de récupérer presque quantitativement le réactif de dédoublement qui peut être utilisé dans une nouvelle opération et un traitement acide fournissant directement sous forme cristalline le N, N-dibenzyl-a-aminoacide optiquement pur recherché.
Les eaux-mères qui contiennent le sel soluble fournissent identiquement l'énantiomorphe correspondant qui peut être purifié, soit par recristallisation, soit par précipitation par le thréo-l p-nitrophényl-2-amino-propane-l, 3-diol approprié.
Cet énantiomorphe peut éventuellement être racémise par un procédé connu et adjoint à une nouvelle venue de racémate à dédoubler. Par le jeu des dédoublements et des racémisations successives, on transforme ainsi la totalité du racémate primitivement présent en énantiomorphe désiré.
Lorsqu'on désire obtenir un hydroxy-aminoacide
N, N-dibenzylÚ, II, on met en oeuvre la cyanhydrine d'un hydroxy-aldéhyde, VI. L'hydroxyle peut alors être protégé pour n'être libéré qu'au cours de l'hydrolyse acide du nitrile en carboxyle. On peut encore procéder à une saponification alcaline ultérieure qui n'altère pas le groupement N, N-dibenzylÚ stable en milieu alcalin.
EMI3.1
Dans cette formule, R, n et n'ont les mêmes significations que dans la formule II.
Exemple 1
Préparation
de la NN-dibenzyl-DL-a-alanine
On fait bouillir à reflux pendant 4 heures 53, 25 g de lactonitrile (obtenu à partir de l'aldéhyde acétique) dissous dans 100 cm3 d'Úthanol et 147, 75 g de dibenzylamine. On laisse refroidir, filtre et sèche après lavage à l'éthanol. On obtient 184, 5 g, soit un rendement de 98, 40/o de N, N-dibenzyl-a-aminopropionitrile suffisamment pur pour la suite des opérations.
Pour l'analyse, on le recristallise en 1 volume d'éthanol. Il se présente alors en cristaux prismatiques F. 87¯ C.
Analyse : C17H18N2 = 250, 33
Calculé : C 81, 56"/. H7, 25"/o Nll, 19"/o
Trouvé : C81, 7 /. H 7, 5 /o N 11, 1 O/o
Ce composé est nouveau.
Dans 720 cm3 d'acide sulfurique à 660 Bé à 0 C, on introduit par petites portions la totalité du nitrile préparé précédemment. La température monte de 20 à 250 C. On chauffe au bain-marie bouillant 1 heure, laisse refroidir et verse dans un mélange de 8 kg de glace et 4 litres d'eau. On alcalinise par addition de 2600 cm3 de soude (10 N). On laisse cristalliser une nuit, essore et lave le N, N-dibenzyla-propionamide à 1'eau jusqu'à disparition des sulfates. Après séchage, on obtient 187, 5 g, soit un rendement de 94 /o de produit cherché, F 141-1420 C, suffisamment pur pour la suite des opérations.
Après recristallisation en éthanol aqueux (1 : 1) le produit se présente en aiguilles d'un point de fusion inchangé.
Analyse : C17H20ON2= 268, 35
Calculé :
C 76, 08 O/o H 7, 51 O/o O 5,96 % N 10, 44 /o
Trouvé :
C 76, 0 /o H 7, 6 /o O 6,2 N 10, 4 /o
Ce composé est nouveau.
On dissout la totalité de l'amide préparé précédemment dans 1000 cm3 d'acide chlorhydrique (d = 1, 19) et 1000 cm3 d'eau et chauffe à reflux pendant 72 heures. On évapore ensuite sous vide jusqu'à cristallisation commençante. Par refroidissement, il y a prise en masse. Après filtration, lavage à 1'eau et séchage, on obtient 214 g d'un produit fondant à 110-115 C qu'on recristallise dans 2 volumes d'eau chaude, F 115-1200 C. Ce produit est le chlorhydrate du sel de N, N-dibenzyl-DL-a-alanine de la N, N-dibenzyl-DL-a-alanine qui cristallise avec 2, 5 molécules d'eau et correspond à la structure :
EMI3.2
Il perd son eau par séchage à 800 C qu'on effectue avant l'analyse.
Soluble à froid dans l'alcool et l'acide chlorhydrique concentré. Soluble à chaud et peu soluble à froid dans l'eau, l'acide chlorhydrique dilué, le chloroforme.
Analyse : C34H3904N2C1= 575, 13
Calculé :
C 71, 0 % H 6,84 % O 11,13 % N 4,87 %
Cl 6, 16
Trouvé :
C71, l"/o H7, 0"/. 011, 4 /o N 4,7 %
Cl 5, 7
Ce composé est nouveau.
Pour obtenir la N, N-dibenzyl-DL-a-alanine à partir de ce complexe, on en dissout 50 g à chaud dans le mélange de 25 cm3 d'eau et 50 cm3 de soude 5 N. La solution chaude est acidifiée par 15 cm3 d'acide acétique. On laisse cristalliser une nuit, filtre, lave à 1'eau et sèche. Le produit est fortement solvaté et doit être déshydraté par reprise dans un solvant comme le benzène ou le cyclohexane dont la distillation entraîne 1'eau par azéotropisme. Après dés- hydratation et élimination du solvant, on recristallise dans 2 volumes de cyclohexane. F 97-980 C.
Analyse : Ct7Ht902N = 269, 33
Calculé :
C 75,81 % H 7,11 % O 11,88 % N 5,20 %
Trouvé :
C75, 8 /o H7, 2 /o O 12, 2 /o N 5, 0 /o
Ce composé est nouveau.
La N,N-dibenzyl-DL-α-alanine se présente Úgalement sous une forme polymorphe d'un autre point de fusion qu'on obtient par cristallisation dans l'éther de pétrole. Cette nouvelle forme cristalline fond à 800 C.
La dibenzylalanine est soluble à froid dans l'al- cool, l'acétate d'éthyle, le benzène, le chloroforme.
Insoluble dans l'eau, peu soluble à froid en cyclohexane et éther de pétrole.
Analyse : Cl7HI902N = 269, 33
Calculé : C 75, 81 /o H 7, 11 /o N 5, 2 O/o
Trouvé : C 75, 8 /0 H 7, 3 /o N 5, 1 o/o
On passe facilement d'une forme polymorphe à l'autre en dissolvant le produit dans le cyclohexane et en amorçant avec un cristal de la forme en question.
Dédoublement
de la DL-N, a) Préparation du sel de L (t)-thréo-l-p-
nitrophényl-2-amino-propane-l, 3-diol
de la L ()-N, N-dibenzyl-alanine :
On chauffe au reflux dans 120 cm3 d'alcool absolu, 13, 5 g de DL-N, N-dibenzyl-alanine et 11 g de
L (+)-thréo-1-p-nitro-phényl-2-amino-propane-1, 3diol en ajoutant progressivement 140 cm3 d'eau chaude. On laisse refroidir lentement à 30O C, essore le sel précipité qui est lavé avec un peu d'alcool aqueux à 60 /o d'eau et recristallisé dans un mélange de 60 cm3 d'alcool et de 70 cm3 d'eau.
On essore à 25 C et obtient ainsi 10, 3 g (42, 5 /o du sel total, soit un rendement de 85 O/o au dédoublement) du sel de L (+)-thréo-l-p-nitrophényl-2-ami- no-propane-1, 3-diol de la L (-)-N, N-dibenzyl-alanine. Le produit qui est nouveau se présente sous forme de paillettes jaunes insolubles dans l'eau, peu solubles dans l'alcool, l'éther, l'acétone, le benzène, le chloroforme.
Il fond à 177-178 C, [a] 2D0 =15
+ 1 (c = 1 /o, méthanol) b) Préparation du sel de Df)-thréo-l-p- nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol
de la D (+)-N, N-dibenzyl-alanine :
Les eaux-mères de la préparation et de la recristallisation du sel de L (+)-thréo-l-p-nitrophényl- 2-amino-propane-1, 3-diol de la L (-)-dibenzyl-ala- nine sont rassemblées. Elles abandonnent, après une nuit à température ambiante, 0, 9 g de sel riche en diastéréoisomère lévogyre qui sont séparés et pourront être adjoints à une nouvelle opération de dé- doublement.
Le filtrat résultant est concentré sous vide à 150 cm3 et alcalinisé par 28 cm3 de soude normale.
On sépare le L (+)-thréo-l-p-nitrophényl-2-amino- propane-1, 3-diol qui cristallise et dont on récupère ainsi 3, 85 g (35 O/o de la quantité mise initialement en jeu) puis acidifie par 2 cm3 d'acide acétique. Le précipité huileux est extrait à trois reprises par 25, 10 et 10 cm3 de chloroforme. La solution chloroformique est lavée avec deux fois 10 cm3 d'eau, séchée sur sulfate de magnésium et évaporée à sec sous vide.
On obtient ainsi 6, 2 g de trihydrate impur de la D (+)-N, N-dibenzyl-alanine qui sont traités comme indiqué en a) par 4, 8 g de D (-)-thréo-l-p-nitrophé- nyl-2-amino-propane-1, 3-diol pour fournir le sel de D (-)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino-propane- 1, 3-diol de la D (-)-N, N-dibenzyl-alanine avec un rendement de 70 ouzo par rapport au racémate initial.
Le produit qui est nouveau se présente sous forme de paillettes jaunes insolubles dans l'eau, peu solubles dans l'alcool, l'éther, l'acétone, le benzène et le chloroforme. Il fond à 177-1780 C, [a] 20/D = + 150
+ 1 (c = 1"/o, méthanol). c) Préparation de la L(-)-N,N-dibenzyl-alanine :
On agite vigoureusement 10, 3 g du sel de L (+)- thréo-1-p-nitrophényl-2-amino-propane-1, 3-diol de la L (-)-N, N-dibenzyl-alanine avec 22, 5 cm3 de soude normale pendant quinze minutes.
On sépare le L +)-thréo-l-p-nitrophényl-2-amino-propane-1, 3diol qui cristallise et dont on récupère ainsi 4, 4g [40 O/o de la quantité mise initialement en jeu en a)] puis acidifie par 1, 5 cm3 d'acide acétique. Le préci- pité huileux est extrait par du chloroforme et la solution obtenue lavée avec de 1'eau comme indiqué en b). On sèche sur sulfate de magnésium, évapore à sec sous vide et reprend le résidu dans un volume de chloroforme auquel on ajoute 30 cm3 d'eau. On élimine le chloroforme à froid sous vide et essore la masse cristalline. On obtient ainsi 5, 8 g de trihydrate de la L (-)-N, N-dibenzyl-alanine.
Le produit n'a pas encore été décrit ; il se présente sous forme d'aiguilles blanches insolubles dans l'eau, solubles dans l'alcool, l'éther et l'acétone. Il présente les caracté- ristiques suivantes : F 64-650 C, [a] 2D0 =45
+ lu, produit anhydre (c = 2 /o, méthanol). Le rendement en produit anhydre est de 70 O/o.
Exemple 2
Préparation
de l'acide N, N-dibenzyl-DL-a-aminobutyrique
On traite, selon la technique décrite dans l'exemple 1, 65 g de a-hydroxybutyronitrile, préparé à par tir de l'aldéhyde propionique, par 150 g de dibenzyl
amine en présence de 200 cm3 d'alcool pendant 3 heures à reflux. L'alcool est ensuite éliminé et l'on obtient 202 g de N, N-dibenzyl-a-amino-butyronitrile
sous forme d'huile, soit un rendement théorique. Le produit est suffisamment pur pour la suite des opé- rations.
Dans 800 cm3 d'acide sulfurique à 660 Bé, refroi
dis à l'aide d'un bain de glace-sel, on introduit les
202 g de nitrile obtenus précédemment de façon telle que la température ne dépasse pas + 50 C. On laisse le contenu du ballon atteindre de lui-même la température ambiante puis chauffe au bain-marie bouillant 1 heure. On verse après refroidissement dans un mélange de 9 kg de glace et 4500 cm3 d'eau et neutralise par addition de 2950 cm3 de soude
ION. Après une nuit d'abandon, on filtre l'amide qu'on lave abondamment à 1'eau jusqu'à disparition des sulfates. Après essorage et séchage, on obtient 201 g de N, N-dibenzyl-a-aminobutyramide, soit un rendement de 93 /o. F 1160C.
Après recristallisation dans l'éthanol à 70 /o, l'amide se présente en grandes aiguilles, F 123 C.
Analyse : Ct8H22ON2 = 282, 38
Calculé : C 76, 56 /o H 7, 85 /o N 9, 92 /o
Trouve : C 76, 7 /o H 8, 1 /0 N 9, 7 ouzo
Ce composé est nouveau.
On fait bouillir à reflux pendant 72 heures 110 g d'amide avec 1100 cm3 d'acide chlorhydrique 5N.
Après avoir ensuite complètement évaporé l'acide, on reprend par 300 cm3 d'éthanol à 50 ouzo et éva- pore de nouveau à sec pour chasser la plus grande partie d'acide chlorhydrique retenu par le produit.
Le résidu est dissous dans 300 cm3 de méthanol à 500/o et l'on neutralise l'acide chlorhydrique qu'il renferme, par de la pyridine jusqu'au virage du rouge
Congo. Ensuite, on ajoute la quantité calculée (32 cm3) de pyridine pour libérer l'aminoacide di benzylé de son chlorhydrate. Il y a formation d'une huile qui cristallise bientôt en aiguilles. On filtre, lave à 1'eau et sèche. L'acide N, N-dibenzyl-DL-a- aminobutyrique obtenu pèse 81 g, F 120-125 C,
Le produit est solvaté. On le désolvate comme la N, N-dibenzyl-DL-a-alanine par reprise au benzène qu'on distille à sec. Le résidu est repris par l'éther isopropylique et filtré à chaud.
La solution filtrée abandonne par refroidissement l'acide N, N-dibenzyl-DL-a-aminobutyrique non solvaté, F 90-920 C.
Après une nouvelle recristallisation dans l'éther isopropylique, le point de fusion est de 980 C. Soluble à froid dans la plupart des solvants organiques, soluble à chaud dans l'éther isopropylique, l'éther de pétrole et le cyclohexane. Insoluble dans 1'eau.
Analyse : Cl8HgtO2N = 283, 36
Calculé : C 76, 29 /o H 7, 47 /o N 4, 94 /o
Trouvé : C76, lao H 7, 6 /o N 4, 7 /o
Ce composé est nouveau.
L'aminoacide dibenzylé racémique obtenu selon cet exemple peut être dédoublé selon le procédé de 1'exemple 1.
Exemple 3
Préparation
de la N, N-dibenzyl-DL-nor-valine
76 g d'a-hydroxy-valéronitrile, préparé à partir du butyraldéhyde, sont chauffés à reflux pendant 3 heures avec 150 g de dibenzylamine et 300 cm3 d'méthanol à 95 C. Après avoir chassé l'alcool, le N, N-dibenzyl-a-amino-valéronitrile restant se présente sous forme d'huile pesant 213 g (rendement théorique) qui se décompose à la distillation. Le produit est suffisamment pur pour la suite des opérations.
On introduit dans 850 cm3 d'acide sulfurique à 660 Bé, refroidit à80 C, les 213 g de dibenzylaminonitrile précédemment obtenus à une cadence telle que la température ne dépasse pas 0 . On agite jusqu'à ce que la solution devienne homogène et chauffe ensuite une heure au bain-marie bouillant.
Après refroidissement, on verse dans un mélange de 9200 g de glace et de 4600 cm3 d'eau et neutralise par addition de 3100 cm3 de soude 10 N. On abandonne une nuit. L'amide est essoré puis lavé abondamment à l'eau. Après séchage, on obtient 205 g de N, N-dibenzyl-a-aminovaléramide, soit un rendement de 90 /o. F 800 C. Le produit est suffisamment pur pour la suite des opérations.
Par recristallisation dans l'éther de pétrole, le point de fusion atteint 890 C et le produit se présente sous forme de prismes.
Analyse : ClgH24ON2 = 296, 4
Calculé : C 76, 99 /o H 8, 16 /o N 9, 45 /o
Trouvé : C 77, 2 ouzo H 8, 4 /0 N 9, 3 zozo
Ce composé est nouveau.
145 g d'amide N, N-dibenzylé précédemment préparé sont chauffés à reflux avec 1450 cm3 d'acide chlorhydrique 5 N et 200 cm3 d'acide acétique pendant 72 heures. On évapore à sec sous vide et dissout le résidu dans 375 cm3 d'éthanol à 50 /o. On chasse le solvant de façon à entraîner le plus possible d'acide chlorhydrique retenu par le résidu et reprend par 600 cm3 de méthanol aqueux à 50 /o.
Après décoloration à chaud par du noir végétal, la solution filtrée est neutralisée à la pyridine jusqu'à ce que le papier au rouge Congo n'indique plus d'acidité, puis on ajoute 40 cm3 de pyridine pour libérer l'aminoacide N, N-dibenzylé de son chlorhydrate. Une huile épaisse se sépare qui cristallise bientôt en aiguilles. On filtre, lave à l'eau et sèche.
On obtient 116 g de N, N-dibenzyl-DL-nor-valine fortement solvate fondant à 125 C. On désolvate comme dans les exemples précédents en reprenant par 150 cm3 de benzène chaud qu'on évapore ensuite. On répète ce traitement jusqu'à ce que le benzène distille limpide. L'huile résiduelle est re prise par 400 cm3 d'éther de pétrole bouillant. Par refroidissement, la N, N-dibenzyl-DL-nor-valine anhydre cristallise. F 83-850 C. Soluble dans la plupart des solvants organiques à froid ; soluble à chaud dans l'éther isopropylique et l'éther de pétrole. Insoluble dans l'eau.
Le produit a une forte tendance à la solvatation.
Dissous dans une solution chaude de carbonate de soude et reprécipité par l'acide acétique, il cristallise avec de l'eau de solvatation et fond à 115-120 C.
De même, en flacon bouché, il devient insoluble dans les solvants organiques. Il faut le traiter à nouveau par le benzène pour obtenir la forme anhydre qui se prête aux synthèses peptidiques.
Analyse : Cl9H2302N = 297, 38
Calculé :
C 76, 73 /0 H 7, 80 /0 O 10, 76 ouzo N 4, 71 %
Trouvé :
C 76, 9 /o H 8, 0 O/o 0 10, 8 /o N 4, 7 /o
Ce composé est nouveau.
L'aminoacide dibenzylÚ racémique obtenu selon cet exemple peut être dédoublé selon le procédé de 1'exemple 1.
Exemple 4 Preparation de la N, N-dibenzyl-DL-valine
Dans un ballon muni d'un réfrigérant, on introduit 25 g d'a-hydroxy-isovaléronitrile, obtenu à partir de l'aldéhyde isobutyrique, et 50 g de dibenzylamine. On ajoute 75 à 100 cm3 d'Úthanol et chauffe à reflux pendant 4 heures. Après filtration, on refroidit puis essore le produit formé que l'on purifie par cristallisation. On obtient ainsi, avec un rendement de 90 % environ, le nitrile en tablettes incolores,
F 113 C. Le produit est insoluble dans l'eau, les acides et alcalis aqueux, soluble en alcool, éther, acétone, benzène, chloroforme. Il ne fournit pas de chlorhydrate.
Analyse : C19H22N2 = 278, 4
Calculé : C 82, 0 /o H 8, 0 /o N 10, 1 O/o
Trouvé : C 82, 3 /o H 7, 7 /o N 10, 2 /o
Ce produit est nouveau.
Dans 140 cm3 d'acide sulfurique à 660 Bé, on introduit rapidement et sous agitation 35 g d'a-di benzylamino-isovaléronitrile, en maintenant la température du mélange inférieure à + 10 C, puis on supprime le bain réfrigérant pour que le nitrile se dissolve. On chauffe alors au bain-marie bouillant pendant une heure. Après refroidissement, on verse dans un mélange de glace-eau et ajoute de la soude 10N, sous agitation, jusqu'à réaction alcaline à la phénolphtaléine. On filtre l'amide qui a précipité, lave, sèche et recristallise en éthanol bouillant. On obtient ainsi, avec un rendement de 81 /o, l'amide en prismes blancs. F 1440 C.
Ce produit est insoluble dans l'eau, les acides et alcalis aqueux, assez soluble en alcool, soluble en éther, acétone, benzène et chloroforme. Il fournit à chaud un chlorhydrate incolore, F 185-190 C.
.) H. ON., = 296, 4
CalculÚ:
C 77, 0 /o H 8, 2 O/o N 9, 45 O/o 0 5, 4 O/o
Trouvé :
C 77,0 % H 8,3 % N 9,5 % O 5,7 %
Ce produit est nouveau.
Dans un ballon muni d'un réfrigérant, on introduit 161 g d'a-dibenzylamino-isovaléramide et 550 cm3 d'acide acétique cristallisable. On ajoute 275 cm3 d'eau, puis 550 cm3 d'acide chlorhydrique et porte au reflux pendant 70 heures. Après évapo- ration sous vide, on reprend le résidu par 300 cm3 d'alcool à 50 %, que l'on distille sous vide pour entraîner complètement l'acide chlorhydrique. Le résidu est alors repris par 800 cm3 de soude 2 N puis additionné d'acide acétique jusqu'à PH 4. On extrait ensuite à trois reprises par 800 cm3 d'éther au total que l'on filtre, lave et sèche. Après évapo- ration de l'éther, le résidu cristallise. On le purifie par recristallisation dans l'éther de pétrole.
On obtient ainsi, avec un rendement de 70 O/o, la N, N-dibenzyl
DL-valine en tablettes blanches, F 114-115 C. Le produit est insoluble dans 1'eau, les acides dilués aqueux, soluble dans les alcalis dilués et chauds, soluble en alcool, éther, acétone, benzène, chloroforme, éther de pétrole et cyclohexane.
Analyse : C19H23O2N = 297, 4
Calculé : C 76, 7 /o H 7, 8 /o N 4, 7 /o
Trouvé : C 76, 9 /0 H 7, 7 /0 4, 80/o
Ce produit est nouveau.
L'aminoacide dibenzylÚ racémique obtenu selon cet exemple peut être dédoublé selon le procédé de 1'exemple 1.
Exemple 5
Préparation de la N, N-dibenzyl-DL-leucine
On chauffe à reflux pendant 3 heures 92 g d'ahydroxy-isocapronitrile (préparé à partir de l'aldéhyde isovalérianique) dissous dans 250 cm3 d'étha- nol à 950 et 160 g de dibenzylamine. En laissant refroidir, le nitrile N, N-dibenzylÚ cristallise. On filtre, lave à l'alcool à 950, essore et sèche. On obtient 199, 5 g de N, N-dibenzyl-a-amino-isocapronitrile brut, soit un rendement de 84, 1 o/o, F 56 C. Le corps est suffisamment pur pour la suite des opérations. Après recristallisation en éthanol à 95O C, il se présente en gros prismes, F 60 C.
Analyse : C20H24N2 = 292, 41
Calculé : C 82, 14 O/o H 8, 27 O/o N 9, 58 O/o
Trouvé : C 82, 4 /o H 8, 2 /o N9, 7 /o
Ce composé est nouveau.
Dans 760 cm3 d'acide sulfurique à 66 Bé refroidi à 00 C, on introduit sous agitation mécanique 189, 50 g du nitrile précédemment préparé. On agite une heure pour obtenir une solution homogène et chauffe ensuite une heure au bain-marie bouillant.
Après refroidissement, on verse dans un mélange de 9 kg de glace et de 4 litres d'eau. On neutralise ensuite par addition de 2750 cm3 de soude 10 N.
Il se forme une pâte qu'on filtre et lave abondamment à 1'eau pour enlever la majeure partie du sulfate de sodium qu'elle renferme. On reprend cette pâte par 1500 cm3 de méthanol bouillant et filtre à chaud. La solution filtrée est neutralisée à la soude en présence de phénolphtaléine. On ajoute alors 700 cm3 d'eau et laisse cristalliser l'huile qui se sépare. Le lendemain, on filtre et lave à 1'eau jusqu'à disparition des sulfates. Après séchage, on recristallise en éther de pétrole. On obtient ainsi 131, 5 g de N, N-dibenzyl-a-amino-isocaproamide, soit un rendement de 65 /o. F 102-103 C. Ce produit est suffisamment pur pour être transformé en N, N-diben zyl-leucine.
Pour l'analyse, on recristallise en cyclohexane.
Le point de fusion est alors de 119-120 C.
Analyse : CoH2ooN2 = 310, 43
Calculé : C 77, 37 ouzo H8, 45"/o N9, 0"/o
Trouvé : C 77, 6 /o H 8, 4 O/o N 9, 0 /o
Ce composé est nouveau.
77 g d'amide, F 102-103 C, obtenu précédemment, sont chauffés à reflux pendant 72 heures avec 385 cm'd'acide chlorhydrique (d = 1, 19), 385 cmi d'eau et 200 cm3 d'acide acétique. On éva- pore à sec sous pression réduite et reprend le résidu par 200 cm3 d'alcool à 50 /o qu'on distille pour entraîner le plus possible d'acide chlorhydrique retenu par le résidu. On reprend ensuite par 250 cmt de méthanol à 50 ouzo chaud, on passe au noir et neutralise la solution refroidie par de la pyridine jusqu'à ce que le papier au rouge Congo ne bleuisse plus.
On ajoute alors 20 cm3 de pyridine pour libérer l'aminoacide N, N-dibenzylé de son chlorhydrate. Il se sépare à l'état huileux et on 1'extrait à l'acétate d'éthyle. Après lavage de l'extrait à 1'eau, on le sèche sur sulfate de magnésium et chasse le solvant. On obtient la N, N-dibenzyl-DL-leucine fortement solvatée qu'on traite au benzène comme dans les exemples précédents. Après évaporation du benzène, on recristallise en éther de pétrole. Le rendement est de 25, 5 g, soit 33 /o de la théorie, F 97O C.
Les eaux-mères fournissent un deuxième jet portant le rendement à 50 /o.
Une nouvelle cristallisation dans l'éther de pétrole fait monter le point de fusion à 99 C.
La N, N-dibenzyl-leucine est soluble dans la plupart des solvants organiques, assez soluble dans le cyclo-hexane, soluble à chaud dans l'éther de pétrole.
Analyse : C20H2502N= 311, 4
Calculé : C 77, 13 o/o H 8, 09 /o N 4, 5 /o
Trouvé : C 76, 9 O/o H 8, 1 /0 N 4, 6 /0
Ce composé est nouveau.
L'aminoacide dibenzylé racémique obtenu selon cet exemple peut être dédoublé selon le procédé de 1'exemple 1.
Process for the preparation of NN-dibenzylamino acids
In Swiss patent Nu 331208, the holder described a process for obtaining N-benzyl-peptides from N-benzyl or N, N-dibenzyl-amino acids.
While the N-monobenzylated derivatives of amino acids are accessible by many routes, the same is not true of the N, N-di benzylated derivatives hitherto unknown apart from N, N-dibenzyl-glycine and N, N-dibenzyl-glutamic acid. With the exception of the case of glycine, these can only be obtained by the action of dibenzylamine on α-halogenated acids, the preparation of which is not always easy. When the benzyl chloride is reacted with an amino acid or its esters, this generally results, except in the case of glycine and glutamic acid, in mixtures of mono-and dibenzylated products with the starting product, this which often requires laborious separation.
The present invention relates to a new process for the preparation of N-dibenzylated amino acids, which may be represented by the general formula
EMI1.1
in which R is hydrogen or an alkyl radical which may be hydroxyl and n is 0 or an integer between 1 and 8, characterized in that the dibenzylamine is reacted with an α-hydroxynitrile and that it is hydrolyzed amino acid nitrile
N, N-dibenzylated sought thus obtained by an acid strong in amino acid N, N-dibenzylated via the corresponding amide.
The N, N-dibenzylamino acids thus obtained can be resolved into their enantiomorphs, by reaction with L (+) - or D () -threo-1-p-nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol .
The dibenzyl compounds obtained by the process according to the invention can be used not only to prepare N, N-dibenzyl-peptides after conversion into acid chlorides or mixed anhydrides, but also to obtain very pure synthetic amino acids.
In addition, an O-peptide can be readily accessed through a nitrogen (II) dibenzylated hydroxyamino acid. It is then sufficient to esterify the free hydroxyl with the hydrochloride of the chloride of an amino acid or with another suitable derivative of this amino acid, the amine function of which can be liberated by hydrogenolysis in order to result in the O-peptide.
EMI1.2
In this formula R = H or an alkyl radical which may be hydroxylated: n and does not represent 0 or an integer between 1 and 8, n and n 'possibly being identical or different.
The chemical process of the process according to the invention can be represented by the reaction scheme below:
EMI2.1
In the formulas of this diagram, R and n have the same meanings as in formula I.
The process according to the invention is advantageously carried out as follows: to carry out the first phase, the dibenzylamine is reacted with the cyanohydrin of the aldehyde, III, under hot conditions, preferably at reflux of a solvent. The reaction is generally complete within a few hours. If the operation is carried out in the absence of a solvent, it is recommended not to exceed 800 ° C. during the reaction. The nitrile, IV, is then left to crystallize, which is filtered off and recrystallized if necessary. In a second phase, the nitrile is converted by the action of a strong acid, preferably sulfuric acid, into an amide, V, which is hydrolyzed into the amino acid N, N-dibenzylated, I, extractable with ether or other solvents.
The N, N-dibenzylated derivatives of amino acids, which are obtained in the form of racemates, can be easily resolved by the intermediary of the salts which they form with optically active bases; the presence of an N, N-dibenzyl group makes the molecule heavier and tends to facilitate crystallization of these salts. Regeneration of the free amino acid by hydrogenolysis takes place without racemization.
The resolved dibenzyl compounds can be used not only to prepare optically active N, N-dibenzyl-peptides, after transformation into acid chlorides or mixed anhydrides, according to Swiss Patent No. 331208 and according to L. Velluz, J. Anatol,
G. Amiard (Bull. Soc. Chim. France [1954] 1449), but also to obtain, synthetically, very pure optically active amino acids. The regeneration of the free amino acid or peptide by hydrogenolysis takes place without racemization.
The D (-) and L (-) - threo-lp-nitrophenyl-2-amino-propanes-1, 3-diol which can be used as resolving agents can be isolated in their optically active forms according to the method described by Velluz, Amiard and Joly (Bull. Soc. Chim., 1953, p. 342).
They present the structure:
EMI2.2
It has been found that if one adds to a solution of a DL-N, Na-dibenzylamino acid, or to any mixture of the two enantiomorphs of the racemate, in a suitable solvent such as aqueous methanol or aqueous ethanol, the L (+) or D (-) - threo-1-p-nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol at a temperature between 30 C and reflux, preferably close to 700 C, and cools gradually the reaction mixture, one can cause the preferential crystallization of the salt formed between the resolution reagent and one of the two enantiomorphs of the initial mixture,
this salt being less soluble than the corresponding salt of the other enantiomorph which remains in solution. It suffices to separate the crystalline precipitate, to recrystallize it if necessary in a solvent identical or not to that of the reaction and to decompose it into its initial components, an alkaline treatment making it possible to recover almost quantitatively the resolution reagent which can be used in a new operation and an acid treatment providing directly in crystalline form the desired optically pure N, N-dibenzyl-α-amino acid.
The mother liquors which contain the soluble salt identically provide the corresponding enantiomorph which can be purified, either by recrystallization or by precipitation with the appropriate threo-1 p-nitrophenyl-2-amino-propane-1,3-diol.
This enantiomorph can optionally be racemized by a known process and added to a new occurrence of racemate to be split. By the interplay of successive duplications and racemizations, the totality of the racemate originally present is thus transformed into the desired enantiomorph.
When it is desired to obtain a hydroxy-amino acid
N, N-dibenzylÚ, II, one implements the cyanohydrin of a hydroxy-aldehyde, VI. The hydroxyl can then be protected so that it is only released during the acid hydrolysis of the nitrile to the carboxyl. It is also possible to proceed with a subsequent alkaline saponification which does not alter the N, N-dibenzylÚ group which is stable in an alkaline medium.
EMI3.1
In this formula, R, n and have the same meanings as in formula II.
Example 1
Preparation
NN-dibenzyl-DL-a-alanine
Is boiled under reflux for 4 hours 53, 25 g of lactonitrile (obtained from acetic aldehyde) dissolved in 100 cm3 of ethanol and 147, 75 g of dibenzylamine. Allowed to cool, filtered and dried after washing with ethanol. 184.5 g are obtained, ie a yield of 98.40% of N, N-dibenzyl-α-aminopropionitrile which is sufficiently pure for the rest of the operations.
For analysis, it is recrystallized from 1 volume of ethanol. It then appears in prismatic crystals F. 87¯ C.
Analysis: C17H18N2 = 250, 33
Calculated: C 81.56 "/. H7.25" / o Nll, 19 "/ o
Found: C81, 7 /. H 7.5 / o N 11.1 O / o
This compound is new.
In 720 cm3 of sulfuric acid at 660 Be at 0 C, is introduced in small portions all of the nitrile prepared above. The temperature rises from 20 to 250 C. The mixture is heated in a boiling water bath for 1 hour, allowed to cool and poured into a mixture of 8 kg of ice and 4 liters of water. Basified by adding 2600 cm3 of sodium hydroxide (10 N). Allowed to crystallize overnight, filtered off and the N, N-dibenzyla-propionamide washed with water until the sulfates have disappeared. After drying, 187.5 g are obtained, ie a yield of 94% of the desired product, F 141-1420 C, sufficiently pure for the rest of the operations.
After recrystallization from aqueous ethanol (1: 1), the product appears in needles with an unchanged melting point.
Analysis: C17H20ON2 = 268.35
Calculated:
C 76.08 O / o H 7.51 O / o O 5.96% N 10.44 / o
Find :
C 76, 0 / o H 7, 6 / o O 6,2 N 10, 4 / o
This compound is new.
All of the amide prepared above is dissolved in 1000 cm3 of hydrochloric acid (d = 1.19) and 1000 cm3 of water and refluxed for 72 hours. It is then evaporated in vacuo until crystallization begins. By cooling, there is solidification. After filtration, washing with water and drying, 214 g of a product, melting at 110-115 C, which is recrystallized in 2 volumes of hot water, F 115-1200 C. This product is the hydrochloride of the salt, are obtained. of N, N-dibenzyl-DL-a-alanine of N, N-dibenzyl-DL-a-alanine which crystallizes with 2.5 molecules of water and corresponds to the structure:
EMI3.2
It loses its water by drying at 800 C which is carried out before analysis.
Cold soluble in alcohol and concentrated hydrochloric acid. Soluble when hot and sparingly soluble when cold in water, dilute hydrochloric acid and chloroform.
Analysis: C34H3904N2C1 = 575.13
Calculated:
C 71.0% H 6.84% O 11.13% N 4.87%
Cl 6, 16
Find :
C71.1 "/ o H7.0" /. 011, 4 / o N 4.7%
Cl 5, 7
This compound is new.
To obtain the N, N-dibenzyl-DL-a-alanine from this complex, 50 g of it are dissolved hot in a mixture of 25 cm3 of water and 50 cm3 of 5N sodium hydroxide. The hot solution is acidified by 15 cm3 of acetic acid. Allowed to crystallize overnight, filtered, washed with water and dried. The product is highly solvated and must be dehydrated by taking up in a solvent such as benzene or cyclohexane, the distillation of which entrains water by azeotropism. After dehydration and removal of the solvent, it is recrystallized from 2 volumes of cyclohexane. F 97-980 C.
Analysis: Ct7Ht902N = 269.33
Calculated:
C 75.81% H 7.11% O 11.88% N 5.20%
Find :
C75.8 / o H7.2 / o O 12.2 / o N 5.0 / o
This compound is new.
N, N-dibenzyl-DL- α -alanine also occurs in a polymorphic form with a different melting point which is obtained by crystallization from petroleum ether. This new crystalline form melts at 800 C.
Dibenzylalanine is cold soluble in alcohol, ethyl acetate, benzene, chloroform.
Insoluble in water, sparingly soluble in cold cyclohexane and petroleum ether.
Analysis: Cl7HI902N = 269.33
Calculated: C 75, 81 / o H 7, 11 / o N 5, 2 O / o
Found: C 75.8 / 0 H 7, 3 / o N 5, 1 o / o
You can easily switch from one polymorphic form to another by dissolving the product in cyclohexane and priming with a crystal of the form in question.
Doubling
of the DL-N, a) Preparation of the salt of L (t) -threo-l-p-
nitrophenyl-2-amino-propane-1,3-diol
L () -N, N-dibenzyl-alanine:
Heated to reflux in 120 cm3 of absolute alcohol, 13.5 g of DL-N, N-dibenzyl-alanine and 11 g of
L (+) - threo-1-p-nitro-phenyl-2-amino-propane-1, 3diol by gradually adding 140 cm3 of hot water. The mixture is left to cool slowly to 30 ° C., the precipitated salt is filtered off and washed with a little aqueous alcohol at 60% of water and recrystallized from a mixture of 60 cm3 of alcohol and 70 cm3 of water.
Is filtered at 25 ° C. and thus obtains 10.3 g (42.5 / o of the total salt, i.e. a yield of 85 O / o at the resolution) of the salt of L (+) - threo-lp-nitrophenyl-2-ami - no-propane-1, 3-diol of L (-) - N, N-dibenzyl-alanine. The product, which is new, is in the form of yellow flakes which are insoluble in water, sparingly soluble in alcohol, ether, acetone, benzene and chloroform.
It melts at 177-178 C, [a] 2D0 = 15
+ 1 (c = 1 / o, methanol) b) Preparation of the salt of Df) -threo-1-p- nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol
D (+) - N, N-dibenzyl-alanine:
The mother liquors from the preparation and recrystallization of the L (+) - threo-lp-nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol of L (-) - dibenzyl-alanine salt are combined . They leave, after one night at room temperature, 0.9 g of salt rich in levorotatory diastereoisomer which are separated and can be added to a new doubling operation.
The resulting filtrate is concentrated under vacuum to 150 cm3 and basified with 28 cm3 of normal sodium hydroxide.
The L (+) - threo-lp-nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol is separated, which crystallizes and from which 3.85 g (35 O / o of the amount initially involved) are thus recovered, then acidifies with 2 cm3 of acetic acid. The oily precipitate is extracted three times with 25, 10 and 10 cm3 of chloroform. The chloroform solution is washed with twice 10 cm3 of water, dried over magnesium sulfate and evaporated to dryness under vacuum.
6.2 g of impure trihydrate of D (+) - N, N-dibenzyl-alanine are thus obtained, which are treated as indicated in a) with 4.8 g of D (-) - threo-lp-nitrophenyl -2-amino-propane-1, 3-diol to provide the salt of D (-) - threo-1-p-nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol of D (-) - N, N-dibenzyl-alanine with a yield of 70 ouzo compared to the initial racemate.
The new product is in the form of yellow flakes insoluble in water, sparingly soluble in alcohol, ether, acetone, benzene and chloroform. It melts at 177-1780 C, [a] 20 / D = + 150
+ 1 (c = 1 "/ o, methanol). C) Preparation of L (-) - N, N-dibenzyl-alanine:
10.3 g of the L (+) - threo-1-p-nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3-diol of L (-) - N, N-dibenzyl-alanine salt is stirred vigorously with 22 , 5 cm3 of normal soda for fifteen minutes.
The L +) - threo-lp-nitrophenyl-2-amino-propane-1, 3diol is separated, which crystallizes and from which 4.4g [40 O / o of the quantity initially involved in a)] is thus recovered and then acidified. per 1.5 cm3 of acetic acid. The oily precipitate is extracted with chloroform and the solution obtained washed with water as indicated in b). Dried over magnesium sulfate, evaporated to dryness in vacuo and the residue is taken up in a volume of chloroform to which 30 cm3 of water are added. Cold chloroform is removed under vacuum and the crystalline mass is filtered off. In this way 5.8 g of L (-) - N, N-dibenzyl-alanine trihydrate are obtained.
The product has not yet been described; it comes in the form of white needles insoluble in water, soluble in alcohol, ether and acetone. It has the following characteristics: F 64-650 C, [a] 2D0 = 45
+ lu, anhydrous product (c = 2 / o, methanol). The yield of anhydrous product is 70 O / o.
Example 2
Preparation
N, N-dibenzyl-DL-a-aminobutyric acid
65 g of α-hydroxybutyronitrile, prepared by shooting propionic aldehyde, are treated, according to the technique described in Example 1, with 150 g of dibenzyl
amine in the presence of 200 cm3 of alcohol for 3 hours at reflux. The alcohol is then removed and 202 g of N, N-dibenzyl-a-amino-butyronitrile are obtained.
in the form of oil, ie a theoretical yield. The product is sufficiently pure for the rest of the operations.
In 800 cm3 of 660 Bé sulfuric acid, chilled
say using an ice-salt bath, we introduce the
202 g of nitrile obtained previously in such a way that the temperature does not exceed + 50 C. The contents of the flask are allowed to reach room temperature by themselves and then heat in a boiling water bath for 1 hour. After cooling, poured into a mixture of 9 kg of ice and 4500 cm3 of water and neutralized by adding 2950 cm3 of sodium hydroxide
ION. After standing overnight, the amide is filtered and washed with copious amounts of water until the sulfates have disappeared. After draining and drying, 201 g of N, N-dibenzyl-a-aminobutyramide are obtained, ie a yield of 93%. F 1160C.
After recrystallization from 70% ethanol, the amide appears in large needles, F 123 C.
Analysis: Ct8H22ON2 = 282.38
Calculated: C 76, 56 / o H 7, 85 / o N 9, 92 / o
Finds: C 76, 7 / o H 8, 1/0 N 9, 7 ouzo
This compound is new.
110 g of amide are boiled under reflux for 72 hours with 1100 cm3 of 5N hydrochloric acid.
After having then completely evaporated the acid, the residue is taken up in 300 cm 3 of 50 ouzo ethanol and again evaporated to dryness in order to remove most of the hydrochloric acid retained by the product.
The residue is dissolved in 300 cm3 of methanol at 500 / o and the hydrochloric acid which it contains is neutralized with pyridine until it turns red.
Congo. Then, the calculated amount (32 cm3) of pyridine is added to liberate the di-benzylated amino acid from its hydrochloride. An oil is formed which soon crystallizes in needles. Filtered, washed with water and dried. The N, N-dibenzyl-DL-a-aminobutyric acid obtained weighs 81 g, F 120-125 C,
The product is solvated. It is desolvated like N, N-dibenzyl-DL-α-alanine by taking up in benzene which is distilled to dryness. The residue is taken up in isopropyl ether and filtered hot.
The filtered solution leaves on cooling the unsolvated N, N-dibenzyl-DL-α-aminobutyric acid, F 90-920 C.
After recrystallization from isopropyl ether again, the melting point is 980 C. Soluble in cold in most organic solvents, soluble in hot in isopropyl ether, petroleum ether and cyclohexane. Insoluble in water.
Analysis: Cl8HgtO2N = 283.36
Calculated: C 76, 29 / o H 7, 47 / o N 4, 94 / o
Found: C76, lao H 7.6 / o N 4.7 / o
This compound is new.
The racemic dibenzylated amino acid obtained according to this example can be resolved according to the process of example 1.
Example 3
Preparation
N, N-dibenzyl-DL-nor-valine
76 g of α-hydroxy-valeronitrile, prepared from butyraldehyde, are heated at reflux for 3 hours with 150 g of dibenzylamine and 300 cm3 of methanol at 95 C. After having driven off the alcohol, the N, N- The remaining dibenzyl-a-amino-valeronitrile is in the form of an oil weighing 213 g (theoretical yield) which decomposes on distillation. The product is sufficiently pure for the rest of the operations.
Is introduced into 850 cm3 of sulfuric acid at 660 Bé, cooled to 80 ° C., the 213 g of dibenzylaminonitrile previously obtained at a rate such that the temperature does not exceed 0. Stirred until the solution becomes homogeneous and then heated for one hour in a boiling water bath.
After cooling, the mixture is poured into a mixture of 9200 g of ice and 4600 cm3 of water and neutralized by adding 3100 cm3 of 10N sodium hydroxide. The mixture is left overnight. The amide is drained and then washed with copious amounts of water. After drying, 205 g of N, N-dibenzyl-a-aminovaleramide are obtained, ie a yield of 90%. F 800 C. The product is sufficiently pure for the rest of the operations.
By recrystallization from petroleum ether, the melting point reaches 890 ° C. and the product is in the form of prisms.
Analysis: ClgH24ON2 = 296.4
Calculated: C 76, 99 / o H 8, 16 / o N 9, 45 / o
Found: C 77, 2 ouzo H 8, 4/0 N 9, 3 zozo
This compound is new.
145 g of N, N-dibenzylated amide previously prepared are heated to reflux with 1450 cm3 of 5N hydrochloric acid and 200 cm3 of acetic acid for 72 hours. Evaporated to dryness under vacuum and the residue dissolved in 375 cm3 of 50 / o ethanol. The solvent is removed so as to entrain as much as possible of hydrochloric acid retained by the residue and taken up in 600 cm3 of aqueous methanol at 50 / o.
After hot decoloration with vegetable black, the filtered solution is neutralized with pyridine until the Congo red paper no longer indicates acidity, then 40 cm3 of pyridine is added to release the amino acid N, N -dibenzylated from its hydrochloride. A thick oil separates which soon crystallizes in needles. Filtered, washed with water and dried.
116 g of N, N-dibenzyl-DL-nor-valine are obtained which are strongly solvated, melting at 125 ° C. It is desolvated as in the preceding examples, taking up with 150 cm3 of hot benzene which is then evaporated. This treatment is repeated until the benzene distills clear. The residual oil is taken up in 400 cm3 of boiling petroleum ether. On cooling, the anhydrous N, N-dibenzyl-DL-nor-valine crystallizes. F 83-850 C. Soluble in most organic solvents when cold; hot soluble in isopropyl ether and petroleum ether. Insoluble in water.
The product has a strong tendency to solvation.
Dissolved in a hot solution of soda ash and reprecipitated with acetic acid, it crystallizes with water of solvation and melts at 115-120 C.
Likewise, in a stoppered bottle, it becomes insoluble in organic solvents. It must be treated again with benzene to obtain the anhydrous form which lends itself to peptide syntheses.
Analysis: Cl9H2302N = 297.38
Calculated:
C 76, 73/0 H 7, 80/0 O 10, 76 ouzo N 4, 71%
Find :
C 76, 9 / o H 8, 0 O / o 0 10, 8 / o N 4, 7 / o
This compound is new.
The racemic dibenzylÚ amino acid obtained according to this example can be resolved according to the method of example 1.
Example 4 Preparation of N, N-dibenzyl-DL-valine
25 g of α-hydroxy-isovaleronitrile, obtained from isobutyric aldehyde, and 50 g of dibenzylamine are introduced into a flask fitted with a condenser. 75 to 100 cm3 of ethanol are added and heated at reflux for 4 hours. After filtration, the product is cooled and then filtered off, which is purified by crystallization. In this way, with a yield of approximately 90%, the nitrile is obtained in colorless tablets,
F 113 C. The product is insoluble in water, aqueous acids and alkalis, soluble in alcohol, ether, acetone, benzene, chloroform. It does not provide hydrochloride.
Analysis: C19H22N2 = 278.4
Calculated: C 82, 0 / o H 8, 0 / o N 10, 1 O / o
Found: C 82, 3 / o H 7, 7 / o N 10, 2 / o
This product is new.
35 g of α-dibenzylamino-isovaleronitrile are introduced rapidly and with stirring into 140 cm3 of sulfuric acid at 660 Bé, while maintaining the temperature of the mixture below + 10 C, then the cooling bath is removed so that the nitrile dissolves. Then heated in a boiling water bath for one hour. After cooling, the mixture is poured into an ice-water mixture and 10N sodium hydroxide solution is added, with stirring, until alkaline reaction with phenolphthalein. The amide which has precipitated is filtered off, washed, dried and recrystallized from boiling ethanol. In this way, with a yield of 81%, the amide in white prisms is obtained. F 1440 C.
This product is insoluble in water, aqueous acids and alkalis, fairly soluble in alcohol, soluble in ether, acetone, benzene and chloroform. It provides a colorless hydrochloride hot, F 185-190 C.
.) H. ON., = 296, 4
Calculation:
C 77, 0 / o H 8, 2 O / o N 9, 45 O / o 0 5, 4 O / o
Find :
C 77.0% H 8.3% N 9.5% O 5.7%
This product is new.
161 g of α-dibenzylamino-isovaleramide and 550 cm3 of crystallizable acetic acid are introduced into a flask fitted with a condenser. 275 cm3 of water are added, then 550 cm3 of hydrochloric acid and the mixture is refluxed for 70 hours. After evaporation in vacuo, the residue is taken up in 300 cm3 of 50% alcohol, which is distilled off in vacuo to completely remove the hydrochloric acid. The residue is then taken up in 800 cm3 of 2N sodium hydroxide and then added with acetic acid to pH 4. The residue is then extracted three times with 800 cm3 of ether in total which is filtered, washed and dried. After evaporation of the ether, the residue crystallizes. It is purified by recrystallization from petroleum ether.
In this way, with a yield of 70 O / o, the N, N-dibenzyl
DL-valine white tablets, F 114-115 C. The product is insoluble in water, dilute aqueous acids, soluble in dilute and hot alkalis, soluble in alcohol, ether, acetone, benzene, chloroform, petroleum ether and cyclohexane.
Analysis: C19H23O2N = 297.4
Calculated: C 76, 7 / o H 7, 8 / o N 4, 7 / o
Found: C 76.9 / 0 H 7, 7/0 4, 80 / o
This product is new.
The racemic dibenzylÚ amino acid obtained according to this example can be resolved according to the method of example 1.
Example 5
Preparation of N, N-dibenzyl-DL-leucine
92 g of ahydroxyisocapronitrile (prepared from isovaleranic aldehyde) dissolved in 250 cm3 of ethanol at 950 and 160 g of dibenzylamine are refluxed for 3 hours. On allowing to cool, the N, N-dibenzylÚ nitrile crystallizes. Filtered, washed with alcohol at 950, filtered off and dried. 199.5 g of crude N, N-dibenzyl-a-amino-isocapronitrile are obtained, ie a yield of 84.1 o / o.F 56 C. The body is sufficiently pure for the rest of the operations. After recrystallization in ethanol at 95O C, it appears in large prisms, F 60 C.
Analysis: C20H24N2 = 292.41
Calculated: C 82, 14 O / o H 8, 27 O / o N 9, 58 O / o
Found: C 82, 4 / o H 8, 2 / o N9, 7 / o
This compound is new.
In 760 cm3 of sulfuric acid at 66 Bé cooled to 00 C, are introduced with mechanical stirring 189, 50 g of the previously prepared nitrile. Stirred for one hour to obtain a homogeneous solution and then heated for one hour in a boiling water bath.
After cooling, it is poured into a mixture of 9 kg of ice and 4 liters of water. Then neutralized by adding 2750 cm3 of 10 N soda.
A paste forms which is filtered and washed with copious amounts of water to remove most of the sodium sulfate it contains. This paste is taken up in 1500 cm3 of boiling methanol and filtered hot. The filtered solution is neutralized with sodium hydroxide in the presence of phenolphthalein. 700 cm3 of water are then added and the oil which separates out is allowed to crystallize. The next day, it is filtered and washed with water until the sulfates have disappeared. After drying, it is recrystallized from petroleum ether. 131.5 g of N, N-dibenzyl-α-amino-isocaproamide are thus obtained, ie a yield of 65%. F 102-103 C. This product is sufficiently pure to be converted to N, N-diben zyl-leucine.
For analysis, it is recrystallized from cyclohexane.
The melting point is then 119-120 C.
Analysis: CoH2ooN2 = 310.43
Calculated: C 77, 37 ouzo H8, 45 "/ o N9, 0" / o
Found: C 77.6 / o H 8, 4 Y / o N 9, 0 / o
This compound is new.
77 g of amide, F 102-103 C, obtained previously, are heated under reflux for 72 hours with 385 cm 3 of hydrochloric acid (d = 1, 19), 385 cm 3 of water and 200 cm 3 of acetic acid . It is evaporated to dryness under reduced pressure and the residue is taken up in 200 cm3 of 50% alcohol, which is distilled off to drive off as much hydrochloric acid as possible retained by the residue. The residue is then taken up in 250 cmt of hot 50 ouzo methanol, the mixture is turned black and the cooled solution is neutralized with pyridine until the Congo red paper no longer turns blue.
Then 20 cm3 of pyridine is added to free the N, N-dibenzylated amino acid from its hydrochloride. It separates in an oily state and is extracted with ethyl acetate. After washing the extract with water, it is dried over magnesium sulfate and the solvent is removed. Strongly solvated N, N-dibenzyl-DL-leucine is obtained, which is treated with benzene as in the previous examples. After evaporation of the benzene, it is recrystallized from petroleum ether. The yield is 25.5 g, or 33% of theory, F 97O C.
The mother liquors provide a second spray bringing the yield to 50 / o.
Further crystallization from petroleum ether raises the melting point to 99 C.
N, N-dibenzyl-leucine is soluble in most organic solvents, fairly soluble in cyclo-hexane, hot soluble in petroleum ether.
Analysis: C20H2502N = 311.4
Calculated: C 77, 13 o / o H 8, 09 / o N 4, 5 / o
Found: C 76.9 O / o H 8, 1/0 N 4, 6/0
This compound is new.
The racemic dibenzylated amino acid obtained according to this example can be resolved according to the process of example 1.