Verfahren zur Herstellung von 3,5-Dimeth- oxybenzyl-p-nitrophenylcarbonat Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zur Herstellung von 3,5-Dimethoxyben- zyl-p-nitrophenylcarbonat.
Peptide werden gewöhnlich grundsätzlich da durch hergestellt, dass man zwei oder mehr Aminosäuren in solcher Weise kuppelt, dass zwischen den Molekülen eine Amidbindung gebil det wird. Da Aminosäuren mindestens bifunk- tionell sind, ist es für den Chemiker erfor derlich, alle funktionellen Gruppen in einer gegebenen Aminosäure, die nicht direkt in dem Prozess der Amidbildung durch Kupplung be nötigt werden, vor der Kupplung zu inaktivie ren. Wenn man reaktionsfähige funktionelle Gruppen zurückbleiben lässt, sind die Ausbeu ten geringer und wird die Reinigung erschwert, weil aus der Umsetzung dieser funktionellen Gruppe eine grosse Menge unerwünschter Neben produkte resultiert.
Dem Chemiker sind mehrere Verfahren bekannt, um die funktionellen Grup pen von einfachen Aminosäuren mit Schutzgrup pen in solcher Weise zu inaktivieren, dass nur die gewünschte funktionelle Gruppe zur Ver fügung steht, um bei der Bildung der Amidbin- dung zu reagieren. Es ist erforderlich, dass sich die sogenannte "Schutzgruppe" vor der Amidbildung leicht an die Aminosäure binden lässt und sich nach der Kupplung leicht aus dem resultierenden Peptid entfernen lässt, ohne dass gleichzeitig die neugebildete Amid- bindung gespalten wird.
Jedoch wurden bisher als Schutzgruppen für endständigen Stickstoff solche Gruppen verwendet, die die Aminogruppe inaktivieren, wie beispielsweise Benzyloxy- carbonyl, Trityl, Allyloxy und dergleichen.
Eine typische bekannte Schutzgruppe für end- ständigen Stickstoff ist die Benzyloxycarbonyl- gruppe. Diese Gruppe bildet mit dem Stickstoff atom eine Carbaminsäureesterbindung und lässt sich mittels bekannter Verfahren leicht an die Aminosäure binden. Die benzyloxycarbonyl- geschützte Aminosäure wird dann verwendet, um ein Dipeptid, das heisst ein aus zwei Amino säureresten gebildetes Molekül, zu bilden. Nachdem die geschützte Aminosäure unter Bil dung der gewünschten Peptidbindung reagiert hat, wird die Benzyloxycarbonylgruppe durch Hydrogenolyse oder Hydrolyse entfernt.
Diese Reaktionen begünstigen die Spaltung der Carb- aminsäureesterbindung, die die Schutzgruppe darstellt, und lassen die Peptidbindung unver ändert zurück. Jedoch sind die Reaktionen, die dabei eine Rolle spielen, Gleichgewichtsreak tionen und rufen gewöhnlich eine gewisse Spal tung der Amidbindung hervor.
Das 3,5-Dimethoxybenzyl-p-nitrophenylcarbo- nat wird verwendet, um geschützte Aminover- bindungen herzustellen, die für die Synthese von Peptiden und ähnlichen Verbindungen ver wendet werden können, wobei die das Amin schützende Gruppe leicht hergestellt, an die Aminosäure gebunden und dann fast quantitativ und ohne Zusatz von Säure oder Base von der Aminosäure entfernt werden kann. Andere Ziele werden aus der folgenden Beschreibung hervor gehen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zur Herstellung eines Kohlensäureesters der Formel:
EMI0002.0000
worin R2 den p-Nitrophenoxyrest darstellt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man 3,5-Dimethoxybenzylalkohol in den p-Nitro- phenylkohlensäureester überführt. Diese Ueber- führung kann durch Behandlung mit p-Nitro- phenylchlorcarbonat (= p-Nitrophenylchlorfor- miat) in Gegenwart eines Säureabfängers, wie beispielsweise Pyridin, Dimethylanilin oder dergleichen, stattfinden.
Die geschützte Aminosäure wird für die Syn these von Peptiden mittels beliebiger, dem Fachmann bekannter Verfahren zur Synthese der artiger Verbindungen verwendet. So kann bei spielsweise die geschützte Aminosäure in ihr Säurehalogenid übergeführt werden, das mit einer Aminosäure unter Bildung eines Dipepti- des oder mit einem Polypeptid unter Bildung eines anderen Polypeptides umgesetzt werden kann. Die Schutzgruppe wird dann von der Aminogruppe entfernt, um die letztere für wei tere Reaktionen verfügbar zu machen.
Nachdem die geschützte Aminoverbindung mit einer anderen Aminosäure oder einem Peptid oder einer ähnlichen Verbindung umgesetzt wor den ist, kann die Schutzgruppe leicht entfernt werden, indem man die gebildete Verbindung einer Quelle von ultraviolettem Licht, wie beispielsweise einer Quecksilberdampflampe, aussetzt. Die Verbindung, aus der die Schutz gruppe entfernt werden soll, wird vor der Be strahlung in einem wässrigen Medium oder einem wässrig-organischen Lösungsmittelmedium gelöst. Die Verbindung, von der die Schutzgruppe ent fernt worden ist, kann mittels beliebiger ge eigneter Verfahren gewonnen werden.
Beispiel 3,5-Dimethoxybenzyl-p-nitrophenylcarbonat, das für den Schutz von Aminogruppen in der hier beschriebenen Weise verwendet werden kann, wurde folgendermassen hergestellt: 30,4 g (0,150 Mol) p-Nitrophenylchlorformiat wurden unter Rühren zu einer eiskalten Lösung von 28,0 g (0,167 Mol) 3,5-Dimethoxybenzyl- alkohol und 5,90 g (0,150 Mol) Pyridin in 100 cm3 Aceton gegeben. Die Aufschlämmung, die sich bildete, wurde zu 700 cm3 Wasser gegeben, die feste Substanz durch Filtration isoliert, mehrere Male mit Wasser gewaschen und aus Me thanol (2500 cm3) umkristallisiert.
Es wurden 30,7 g (61%) 3,5-Dimethoxybenzyl-p-nitrophenyl- carbonat vom Schmelzpunkt 114 bis 115 C er halten. Das nach obigem Beispiel hergestellte Pro dukt kann wie folgt zur Herstellung von N-3,5 Dimethoxybenzyloxycarbonyl-D-phenylglycin ver wendet werden: Ein Gemisch aus 3,66 g (0,024 Mol) D-Phenyl- glycin, 10,0 g (0,030 Mol) 3,5-Dimethoxyben- zyloxy-p-nitrophenylcarbonat, 24,0 cm3 2n Na triumhydroxydlösung und 48 cm3 Tetrahydrofuran wurde bei Raumtemperatur während 21 Stunden gerührt. Das Tetrahydrofuran wurde unter ver mindertem Druck verdampft.
Die ausgefällte feste Substanz wurde durch Filtration isoliert und mehrere Male mit wässriger In Natriumbicar- bonatlösung gewaschen. Die vereinigten Fil trate wurden mit In Salzsäure auf pH 5,8 ge bracht, und das resultierende Gemisch wurde dreimal mit Aether extrahiert, um p-Nitro- phenol und jegliches nicht umgesetzte 3,5-Di- methoxybenzyloxy-p-nitrophenylcarbonat zu ent fernen. Die wässrige Schicht wurde dann mit Aether überschichtet und auf pH = 2,0 ange säuert. Die Aetherschicht wurde entfernt und die wässrige Schicht weitere 2 Male mit Aether extrahiert.
Die Aetherextrakte wurden ver einigt, zweimal mit Wasser, einmal mit gesät tigter Natriumchloridlösung gewaschen und mit Natriumsulfat getrocknet. Verdampfen des Lö sungsmittels und Kristallisation des Rückstan des aus einem Gemisch von Methanol und Wasser ergab 6,40 g (77 %) 3,5-Dimethoxybenzyloxy- carbonyl-D-phenylglycin vom Schmelzpunkt 130 bis 132,5 C. Das geschützte D-Phenylglycin kann in bekannter Weise mit anderen Aminosäu ren oder Peptiden umgesetzt werden, um Dipep- tide bzw. Polypeptide herzustellen.