CN110088289A - 官能化多硫化物的合成方法 - Google Patents

官能化多硫化物的合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110088289A
CN110088289A CN201780081528.8A CN201780081528A CN110088289A CN 110088289 A CN110088289 A CN 110088289A CN 201780081528 A CN201780081528 A CN 201780081528A CN 110088289 A CN110088289 A CN 110088289A
Authority
CN
China
Prior art keywords
serine
sulfhydrylase
homoserine
polysulfide
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780081528.8A
Other languages
English (en)
Inventor
G.弗雷米
A.马塞兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Arkema SA
Original Assignee
Arkema SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema SA filed Critical Arkema SA
Publication of CN110088289A publication Critical patent/CN110088289A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P11/00Preparation of sulfur-containing organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/12Methionine; Cysteine; Cystine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • C07C323/50Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C323/51Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
    • C07C323/57Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C323/58Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups with amino groups bound to the carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

本发明涉及有机多硫化物领域,更具体地涉及合成式(I)官能化有机多硫化物的方法:R2‑X‑(NR1R7)C*H‑(CH2)n‑Sa‑(CH2)n‑C*H(NR1R7)‑X‑R2 (I)其中各个取代基如说明书所定义,通过使式(II)化合物:G‑(CH2)n‑C*H(NR1R7)‑X‑R2在硫化氢解酶族的酶的存在下与所述至少一种无机多硫化物反应。本发明还涉及本发明方法制备的式(I)官能化有机多硫化物,及其在润滑、硫化、催化剂的硫化或药物制备中的用途。

Description

官能化多硫化物的合成方法
本发明涉及有机多硫化物领域,更具体地涉及合成官能化有机多硫化物的方法。
有机多硫化物用于许多应用中。这是因为,根据它们携带的官能团,它们可以作为润滑剂中的添加剂,作为抗磨剂,极压剂或抗氧化剂。它们也在催化剂的预硫化过程中用于石油馏分或硫化的加氢处理。它们还可以参与润滑配方的组合物,例如用于齿轮箱或用于材料加工。此外,它们可用于制造水泥,混凝土或沥青。最后,它们可以参与一些用于对抗辐射或用于其他治疗用途的药物的组合物。
因此,取决于所需的有机多硫化物,存在许多合成这些化合物的方法。
例如,在工业中,有机多硫化物通常通过硫醇,硫和碱性催化剂之间的反应方法合成。它们还可以通过石油烯烃或可再生来源与硫和硫化氢之间的反应方法来制备。然而,这些获得有机多硫化物的方法需要高温和/或高压条件才能有效。
容易理解的是,由于官能化有机多硫化物的多种可能应用,仍然需要提供合成官能化有机多硫化物的方法。
还应理解,还需要合成官能化的有机多硫化物,其方法可描述为持久的,即可在温和的温度和压力条件下,在pH值接近中性的水溶液中进行。并且使用可再生来源的原料,其产率大于用现有方法获得的产率,更一般地,根据该方法更环保。
现在已经发现,通过实施根据本发明的方法并如下所述,可以满足上述目的。在继续下面的本发明的描述中,其他目的仍将变得显而易见。
因此,根据第一方面,本发明涉及合成至少一种式(I)官能化有机多硫化物的方法;
R2-X-(NR1R7)C*H-(CH2)n-Sa-(CH2)n-C*H(NR1R7)-X-R2 (I)
其中
- R1和R7,它们相同或不同,是氢或芳族或非芳族,直链或环状,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1-20个碳原子,其可包括杂原子;
- X表示-C(= O)-或-CH 2-或-CN;
- R2是(i)不存在(当X代表-CN时),(ii)或氢,(iii)或-OR3,R3是氢或芳族或非芳族,线性或环状,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1至20个碳原子,并且可包含杂原子,(iv)或-NR4R5,其中R4和R5,它们相同或不同,是氢或芳族或非芳族的,直链或环状的,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1-20个碳原子,其可包括杂原子;
- n等于1或2;
- a是2至10之间,优选2至6之间的整数或十进制数;和
- *代表不对称碳;
所述方法包括以下步骤:
a /提供至少一种式(II)化合物:
其中
- n,R1, R2, R7,X和*如前所定义,
- G代表(i) R6-C(=O)-O-, 或(ii) (R8O)(R9O)-P(=O)-O-, 或(iii) R8O-SO2-O-;
- R6是氢或芳族或非芳族,直链或环状,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1-20个碳原子,其可包括杂原子;
- R8和R9,相同或不同,彼此独立地选自质子H,碱金属,碱土金属或铵,优选质子H或碱金属,和更特别地质子H或Na;
b /提供至少一种无机多硫化物;
c/在至少一种选自硫化氢解酶的酶的存在下,所述至少式(II)化合物与所述至少无机多硫化物之间的反应,和优选与所述式(II)化合物相关的硫化氢解酶;
d /制备至少一种式(I)官能化环状有机多硫化物;
e /分离和分出所述至少式(I)官能化有机多硫化物;
f /任选地,在步骤d /或e /中获得的式(I)官能化有机多硫化物的额外官能化;
步骤a /和b /同时进行或不同时进行。
已经观察到在整个反应过程中保留了不对称碳原子的构型。作为其他优点,应该注意,根据本发明方法获得的式(I)官能化有机多硫化物是对映体纯的有机多硫化物。
“官能化有机多硫化物”应理解为是指任何类型的式(I)有机多硫化物,其氮原子带有官能团(除了当R1代表氢原子时)和/或其相对于氮原子的α位碳原子带有官能团(当-X-表示-CH 2-且当R 2表示氢原子时除外)。
从描述和以下实施例的观点可以更好地理解本发明,但本发明在任何情况下都不限于所述实施例。
根据优选的实施方案,R 1和R 7代表氢原子。
根据另一个优选的实施方案,X代表-C(=O)-官能团。
根据另一个实施方案,R 2表示-OR 3 ,R3表示氢。
根据本发明的另一个实施方案,n等于1。
根据本发明的又一个实施方案,n等于2。
根据本发明的优选实施方案,在式(I)中,R 1代表氢原子,X代表 –C(=O)-,R 2代表-OR 3,其中R 3是氢,n等于1,和式(I)化合物是双半胱氨酸多硫化物(dicysteinepolysulfide)。
根据本发明的另一个优选实施方案,在式(I)中,R 1代表氢原子,X代表 –C(=O)-,R 2代表-OR 3,其中R 3是氢,n等于2,和式(I)化合物是双高半胱氨酸多硫化物(dihomocysteine polysulfide)。
根据本发明的优选实施方案,在式(II)中,R1代表氢原子,X代表C = O官能团,R 2代表-OR 3,其中R 3是氢,n等于1,和式(II)化合物是L-丝氨酸衍生物。
用于本发明方法的L-丝氨酸衍生物可以,例如但非限制性地,O-磷酸-L-丝氨酸,O-琥珀酰基-L-丝氨酸,O-乙酰基-L-丝氨酸,O-乙酰乙酰基-L-丝氨酸, O-丙-L-丝氨酸,O-香豆酰基-L-丝氨酸,O-丙二酰基-L-丝氨酸,O- 羟甲基戊二酰-L-丝氨酸,O-庚二酰基-L-丝氨酸和O- 硫代-L-丝氨酸。
优选地, L-丝氨酸衍生物选自O-磷酸-L-丝氨酸,O-琥珀酰基-L-丝氨酸,O-乙酰基-L-丝氨酸和O-硫代-L-丝氨酸。
非常特别优选地, L-丝氨酸衍生物是O-乙酰基-L-丝氨酸。
根据本发明的另一个优选实施方案,在式(II)中,R 1代表氢原子,X代表C = O官能团,R 2代表-OR 3,其中R 3是氢,n等于2,和式(II)化合物是L-高丝氨酸衍生物。
用于本发明方法的L-高丝氨酸衍生物可以,例如但非限制性地,选自O-磷酸-L-高丝氨酸,O-琥珀酰-L-高丝氨酸,O-乙酰基-L-高丝氨酸,O-乙酰乙酰基-L-高丝氨酸,丙-L-高丝氨酸,O-香豆酰基-L-高丝氨酸,O-丙二酰基-L-高丝氨酸,O-羟甲基戊二酰-L-高丝氨酸,O-庚二酰基-L-高丝氨酸和O-硫代-L-高丝氨酸。
优选地, L-高丝氨酸衍生物选自O-琥珀酰-L-高丝氨酸,O-乙酰基-L-高丝氨酸,O-磷酸-高丝氨酸和O-硫代- L-高丝氨酸。
非常特别优选地, L-高丝氨酸衍生物是O-乙酰基-L-高丝氨酸(OAHS)。
L-丝氨酸衍生物和L-高丝氨酸衍生物可商购获得或通过本领域技术人员已知的任何技术获得。
它们可以例如通过可再生起始材料的发酵获得。可再生起始材料可选自葡萄糖,蔗糖,淀粉,糖蜜,甘油或生物乙醇,优选葡萄糖。
L-丝氨酸衍生物也可以由L-丝氨酸的乙酰化产生, L-丝氨酸本身可以通过可再生起始材料的发酵获得。可再生起始材料可选自葡萄糖,蔗糖,淀粉,糖蜜,甘油或生物乙醇,优选葡萄糖。
L-高丝氨酸衍生物也可以从L-高丝氨酸的乙酰化产生的,L-高丝氨酸本身可由可再生的起始材料的发酵获得。可再生起始材料可选自葡萄糖,蔗糖,淀粉,糖蜜,甘油或生物乙醇,优选葡萄糖。
在根据本发明的方法中使用的无机多硫化物具有2至10,优选2至6的平均全部或十进制硫级(whole or decimal sulfur rank)。
无机多硫化物选自碱金属,碱土金属和铵的多硫化物。
优选地,无机多硫化物选自多硫化钠,多硫化钾,多硫化钙和多硫化铵。
特别优选地,无机多硫化物是多硫化钠。
根据本领域技术人员已知的任何技术,由氢硫化物或硫化物制备无机多硫化物。所用的氢硫化物或硫化物可以是碱金属,碱土金属或铵的氢硫化物或硫化物。
无机多硫化物也可由氢氧化物,氧化物,硫化氢或硫制备。
根据无机多硫化物所需的平均硫级调节加入的硫的量。
在根据本发明的方法中,所述至少式(II)化合物与所述至少无机多硫化物之间的反应在至少一种酶的存在下进行,所述酶优选为与所述式(II)化合物相关的硫化氢解酶。
因此,当式(II)化合物是L-丝氨酸衍生物时,可以使用的酶选自O-磷酸-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰乙酰基- L-丝氨酸硫化氢解酶,O-丙-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-香豆酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-丙二酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-羟甲基戊二酰-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-庚二酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-丝氨酸硫化氢解酶。
优选地,与L-丝氨酸衍生物相关的酶选自O-磷酸-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-丝氨酸硫化氢解酶。
非常特别优选地,与L-丝氨酸衍生物相关的酶是O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶。
当式(II)化合物是L-高丝氨酸衍生物时,可以使用的酶选自O-磷酸-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢酶,O-乙酰乙酰基- L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-丙-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O- 香豆酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-丙二酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-羟甲基戊二酰-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-庚二酰基- L-高丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-高丝氨酸硫化氢解酶。
优选地,与L-高丝氨酸衍生物相关的酶选自O-磷酸-高丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-高丝氨酸硫化氢酶。
非常特别优选地,与L-高丝氨酸衍生物相关的酶是O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶。
如本领域技术人员所熟知的,所述酶在辅因子(cofactor)如5'-磷酸吡哆醛存在下起作用。
酶和其相关的辅因子通常在加入反应介质之前溶解在水中。相对于式(II)化合物的重量,酶的量相对于化合物为0.1%-10%(重量),优选1%-5%(重量),和辅因子相对于式(II)化合物的量为0.1%-10%(重量),优选0.5%-5%(重量)。
根据本发明的优选实施方案, L-丝氨酸衍生物是O-乙酰基-L-丝氨酸,无机多硫化物是多硫化钠,和所用的酶是O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶。
根据本发明的优选实施方案,根据该方法获得的有机多硫化物是双半胱氨酸多硫化物。
根据本发明的另一个优选实施方案, L-高丝氨酸衍生物是O-乙酰基-L-高丝氨酸,无机多硫化物是多硫化钠,和所用的酶是O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶。
根据本发明的优选实施方案,根据该方法获得的有机多硫化物是双高半胱氨酸多硫化物。
关于合成介质,温度和pH条件,可以参考申请WO2008013432和WO2013029690中描述的那些。
因此,根据酶的操作范围,反应pH在5至8之间,优选在6至7.5之间,更特别是在6.2至7.2之间。在所有情况下,必须根据酶的最佳操作来调节pH。可以通过加入碱性无机多硫化物,稀硫酸或稀氨水来调节pH。
因此,根据酶的操作范围,反应期间的温度为 10至45℃,优选20至40℃,更特别是25至37℃。
如果有机溶剂与所用的酶相容,则反应在含水介质中或在有机溶剂存在下进行。优选地,反应在含水介质中进行。
反应可以分批,半连续或连续进行。本领域技术人员已知的任何类型的反应器可适用于这种类型的反应。
根据本发明的一个实施方案,所获得的有机多硫化物的分离和分出可以根据本领域技术人员已知的任何技术进行,特别是通过沉淀和过滤进行。
根据本发明方法的任选步骤f/使得可以获得与步骤d /或步骤e /之后获得的官能不同的其他官能。
这是因为在步骤d /结束时获得的式(I)官能化有机多硫化物可以在该步骤f /期间再次被官能化。例如,如果X-R2代表羧基官能团,后者可被酯化,还原成醛,还原成醇,然后醚化,酰胺化,腈化等。根据有机多硫化物的最终用途,可以根据本领域技术人员公知的技术获得所有官能。
因此,在步骤d /结束时获得的式(I)官能化有机多硫化物可以进行一个或多个另外的化学反应,以获得一种或多种具有不同官能团的有机多硫化物,所述化学反应是所有本领域技术人员已知反应。
根据本发明方法获得的式(I)的官能化有机多硫化物可用于多种应用,例如润滑,硫化,催化剂的硫化,治疗领域等。
特别地,式(I)官能化多硫化物可用作抗磨剂,极压剂或抗氧化剂。它们还可以参与润滑制剂的组合物或一些药物的组合物,例如用于对抗辐射的药物。最后,它们可用于制造水泥,混凝土或沥青。
实施例
以下实施例使得可以说明本发明,但在任何情况下都不是限制性的。
实施例1:双高半胱氨酸四硫化物的合成
步骤1:
O-乙酰基-L-高丝氨酸根据Sadamu Nagai,"Synthesis of O-acetyl-L-homoserine",Academic Press (1971), vol. 17, pages 423-424由L-高丝氨酸和乙酸酐合成。
步骤2:
同时,在250ml玻璃反应器中将11.21g氢硫化钠(200mmol)引入100ml蒸馏水中,并使用恒温控制的油浴在环境温度下搅拌使其溶解。在2小时内逐渐加入9.62g硫花(flowers ofsulfur)(300mmol),溶液变为红色并且H2S开始从反应介质中脱气。将该反应器与含有200g10重量%氢氧化钠溶液(500mmol 100%NaOH)的捕集器连接。该氢氧化钠溶液使得捕获源自反应器的H2S成为可能,并且还可以通过通过银色电位滴定法分析的取出样品来监测反应的进展。向反应器中引入轻微的氮气流,以促进H2S的离开。2小时后,对捕集器的分析表明,理论上产生的100%的H2S已被捕获在氢氧化钠溶液中以形成硫氢化钠。在几次合成多硫化钠后,一旦该捕集器饱和(氢氧化钠完全转化),氢硫化钠溶液可以原样用于合成这些多硫化物。在主反应器中,得到117.1g滴定为14.9重量%的Na2S4溶液。
步骤3:
在恒温控制的250ml玻璃反应器中,将10g(62mmol)O-乙酰基-L-高丝氨酸(来自第1步骤的OAHS)引入140ml蒸馏水中。在机械搅拌下将溶液升至35℃。反应介质的pH为4.8。在加入酶之前,希望pH值等于6.5;为此,加入几滴在步骤2中得到的多硫化钠溶液。取出1ml反应介质的样品(t = 0)。
制备含有400μl的5'-磷酸吡哆醛(10mmol / l)和0.6g酶(O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶)溶液的10ml蒸馏水溶液,然后加入该溶液到反应器。反应开始了。pH降低,为了使反应介质保持在pH等于6.5,通过滴液漏斗缓慢加入在步骤2中获得的四硫化钠溶液(总共36.2g(即5.4g 的Na2S4,表示为100%- 31mmol)。在反应过程中取出样品(1ml)。通过电位滴定,TLC,HPLC和UPLC / UV-mass分析显示反应物(OAHS和Na2S4)逐渐消失,并且逐渐出现以下增加的大量的下列化合物(应该注意到这些多硫化物的一部分在反应过程中沉淀出来):
双高半胱氨酸二硫化物(homocystine):
双高半胱氨酸三硫化物:
双高半胱氨酸四硫化物:
双高半胱氨酸五硫化物:
在OAHS完全消失后观察到的唯一其他产物是痕量的同型双高半胱氨酸(OAHS的水解)和痕量的高半胱氨酸。由此可以得出结论,来自OAHS的双高半胱氨酸多硫化物(平均硫级为4)的合成实际上是完全的。
第4步骤 :分离和分出双高半胱氨酸多硫化物:
将第3步骤的反应介质第一次过滤,以便在干燥后回收4.4g双高半胱氨酸多硫化物。通过在30℃减压下部分蒸发水(以防止反应介质中存在的乙酸钠沉淀)浓缩残留溶液;形成新鲜沉淀物。过滤并干燥后,再次得到3.8g双高半胱氨酸多硫化物。高丝氨酸多硫化物的总分离产率为8.2g,理论值为10.30g,即79.6%。对该干燥产物的另外分析显示该固体含有41%(元素分析)的硫(因此平均值为4.3)并且其在游离状态下不含元素硫(HPLC分析)。
实施例2:双高半胱氨酸四硫化物的合成(不含酶或辅酶)
重复实施例1,唯一的区别是5'-磷酸吡哆醛和酶的溶液(含有400μl5'-磷酸吡哆醛(10mmol / l)和0.6g酶(O-乙酰基-L-高丝氨酸硫氢化酶)溶液的10ml蒸馏水)未加入反应器中。事实证明,反应没有开始,并且在试图保持6.5的pH时不可能连续添加多硫化钠溶液。通过加入多硫化钠溶液增加至等于8的pH,观察到的唯一反应是OAHS水解开始,得到高丝氨酸。该实施例表明该合成必须由酶催化才能有效。
实施例3:半胱氨酸二硫化物(胱氨酸)的合成
步骤1:
O-乙酰基-L-丝氨酸由Sigma-Aldrich出售。它也可以通过本领域技术人员已知的任何方法由L-丝氨酸合成。
步骤2:
在250ml玻璃反应器中将11.21g氢硫化钠(200mmol)引入100ml蒸馏水中,并使用恒温控制的油浴在环境温度下搅拌使其溶解。在2小时内逐渐加入3.2g硫花(100mmol),溶液变为亮黄色,H2S开始从反应介质中脱气。将该反应器与含有200ml 10重量%氢氧化钠溶液(500mmol 100%NaOH)的捕集器连接。该氢氧化钠溶液可以捕获源自反应器的H2S,并通过通过银色电位滴定法分析的取出样品监测反应的进展。向反应器中引入轻微的氮气流,以促进H2S的离开。2小时后,对捕集器的分析表明,理论上产生的100%的H2S已被捕获在氢氧化钠溶液中以形成硫氢化钠。一旦该捕集器饱和(氢氧化钠完全转化)并且在合成二硫化钠之后,氢硫化钠溶液可以原样用于合成该二硫化物。在反应器中,得到111g滴定为9.9重量%的Na2S4溶液。
步骤3:
在恒温控制的250ml玻璃反应器中将9.12g(62mmol)O-乙酰基-L-丝氨酸引入140ml蒸馏水中。在机械搅拌下将溶液升至35℃。反应介质的pH为4.6。在加入酶之前,希望pH值为6.5;为此,加入几滴在步骤2中得到的二硫化钠(Na2S2 )溶液。取出1ml反应介质的样品(t =0)。将5'-磷酸吡哆醛(10mmol,0.4ml)和O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶(0.6ml)溶液溶解在10ml水中,然后加入反应器中。反应开始了。pH降低,并且为了使反应介质保持在等于6.5的pH,通过滴液漏斗缓慢加入二硫化钠溶液(加入,总共,32g在步骤2中获得的溶液,即3.2g的Na2S2,表示为100%,31mmol)。在反应过程中取出样品(1ml)。通过电位滴定,TLC,HPLC和UPLC / UV-mass分析显示反应物(O-乙酰基-L-丝氨酸和Na2 S2)逐渐消失并且胱氨酸逐渐出现。还观察到由胱氨酸形成引起的沉淀物的出现:
在O-乙酰基-L-丝氨酸完全消失后观察到的唯一其他产物是痕量的丝氨酸(O-乙酰基-L-丝氨酸的水解)。由此可以得出结论,由O-乙酰基-L-丝氨酸合成胱氨酸实际上是完全合成的。
第4步骤:胱氨酸的分离和分出:
将第3步骤的反应介质第一次过滤,以便在干燥后回收4.7g胱氨酸。通过在30℃减压下部分蒸发水(以防止存在于反应介质中的乙酸钠沉淀)浓缩残留溶液,并形成新鲜沉淀物。过滤并干燥后,再次得到1.2g胱氨酸。胱氨酸的总分离产率为5.74g,理论值为7.44g,即77.2%。对该干燥产物的另外分析表明,该固体含有26.82%(元素分析)的硫(因此平均等级为2.01)并且其在游离状态下不含元素硫(HPLC分析)。

Claims (14)

1.合成至少一种式(I)官能化有机多硫化物的方法;
R2-X-(NR1R7)C*H-(CH2)n-Sa-(CH2)n-C*H(NR1R7)-X-R2 (I)
其中
- R1和R7,它们相同或不同,是氢或芳族或非芳族,直链或环状,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1-20个碳原子,其可包括杂原子;
- X表示-C(= O)-或-CH2-或-CN;
- R2是(i)不存在(当X代表-CN时),(ii)或氢,(iii)或-OR3,R3是氢或芳族或非芳族,线性或环状,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1至20个碳原子,并且可包含杂原子,(iv)或-NR4R5,其中R4和R5,它们相同或不同,是氢或芳族或非芳族的,直链或环状的,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1-20个碳原子,其可包括杂原子;
- n等于1或2;
- a是2至10之间,优选2至6之间的整数或十进制数;和
- *代表不对称碳;
所述方法包括以下步骤:
a /提供至少一种式(II)化合物:
其中
- n,R1, R2, R7,X和*如前所定义,
- G代表(i) R6-C(=O)-O-, 或(ii) (R8O)(R9O)-P(=O)-O-, 或(iii) R8O-SO2-O-;
- R6是氢或芳族或非芳族,直链或环状,饱和或不饱和的,支链或非支链的烃链,包括1-20个碳原子,其可包括杂原子;
- R8和R9,相同或不同,彼此独立地选自质子H,碱金属,碱土金属或铵,优选质子H或碱金属,和更特别地质子H或Na;
b /提供至少一种无机多硫化物;
c/在至少一种选自硫化氢解酶的酶的存在下,所述至少式(II)化合物与所述至少无机多硫化物之间的反应,和优选与所述式(II)化合物相关的硫化氢解酶;
d /得到至少一种式(I)官能化有机多硫化物;
e /分离和分出所述至少式(I)官能化有机多硫化物;和
f /任选地,在步骤d /或e /中获得的式(I)官能化有机多硫化物的额外官能化;
步骤a /和b /同时进行或不同时进行。
2.如权利要求1所述的方法,其中式(I)官能化有机多硫化物是对映体纯的。
3.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中式(I)官能化有机多硫化物选自双半胱氨酸多硫化物和双高半胱氨酸多硫化物。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中式(II)化合物选自L-丝氨酸衍生物和L-高丝氨酸衍生物。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述L-丝氨酸衍生物选自O-磷酸-L-丝氨酸,O-琥珀酰基-L-丝氨酸,O-乙酰基-L-丝氨酸,O-乙酰乙酰基-L-丝氨酸, O-丙-L-丝氨酸,O-香豆酰基-L-丝氨酸,O-丙二酰基-L-丝氨酸,O- 羟甲基戊二酰-L-丝氨酸,O-庚二酰基-L-丝氨酸和O- 硫代-L-丝氨酸,优选O-磷酸-L-丝氨酸,O-琥珀酰基-L-丝氨酸,O-乙酰基-L-丝氨酸和O-硫代-L-丝氨酸,和更特别是O-乙酰基-L-丝氨酸。
6.如权利要求4,其中L-高丝氨酸衍生物选自O-磷酸-L-高丝氨酸,O-琥珀酰-L-高丝氨酸,O-乙酰基-L-高丝氨酸,O-乙酰乙酰基-L-高丝氨酸,丙-L-高丝氨酸,O-香豆酰基-L-高丝氨酸,O-丙二酰基-L-高丝氨酸,O-羟甲基戊二酰-L-高丝氨酸,O-庚二酰基-L-高丝氨酸和O-硫代-L-高丝氨酸,优选O-琥珀酰-L-高丝氨酸,O-乙酰基-L-高丝氨酸,O-磷酸-高丝氨酸和O-硫代- L-高丝氨酸,并且更特别地O-乙酰基-L-高丝氨酸。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中硫化氢解酶选自与L-丝氨酸衍生物相关的硫化氢解酶和与L-高丝氨酸衍生物相关的硫化氢解酶。
8.如权利要求7所述的方法,其中与L-丝氨酸衍生物相关的硫化氢解酶选自O-磷酸-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰乙酰基- L-丝氨酸硫化氢解酶,O-丙-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-香豆酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-丙二酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-羟甲基戊二酰-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-庚二酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-丝氨酸硫化氢解酶,优选O-磷酸-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-丝氨酸硫化氢解酶,和更特别地,O-乙酰基-L-丝氨酸硫化氢解酶。
9.如权利要求7所述的方法,其中与L-高丝氨酸衍生物相关的硫化氢解酶选自O-磷酸-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢酶,O-乙酰乙酰基- L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-丙-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O- 香豆酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-丙二酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-羟甲基戊二酰-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-庚二酰基- L-高丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-高丝氨酸硫化氢解酶,优选O-磷酸-高丝氨酸硫化氢解酶,O-琥珀酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶,O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶和O-硫代-L-高丝氨酸硫化氢酶,和更特别地,O-乙酰基-L-高丝氨酸硫化氢解酶。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中无机多硫化物选自碱金属,碱土金属和铵的多硫化物,优选多硫化钠,多硫化钾,多硫化钙和多硫化铵,和更特别是多硫化钠。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法,包括在步骤d /或步骤e /中获得的式(I)官能化有机多硫化物的额外官能化的任选步骤f /。
12.如权利要求1-11中任一项所述方法制备的式(I)官能化有机多硫化物。
13.如权利要求1-11中任一项所述方法制备的双半胱氨酸多硫化物和双高半胱氨酸多硫化物。
14.如权利要求1-11中任一项所述方法制备的式(I)官能化有机多硫化物在润滑、硫化、催化剂的硫化或药物制备中的用途。
CN201780081528.8A 2016-12-29 2017-12-21 官能化多硫化物的合成方法 Pending CN110088289A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1663492 2016-12-29
FR1663492A FR3061493B1 (fr) 2016-12-29 2016-12-29 Procede de synthese de polysulfures fonctionnalises
PCT/FR2017/053782 WO2018122511A1 (fr) 2016-12-29 2017-12-21 Procédé de synthèse de polysulfures fonctionnalisés

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110088289A true CN110088289A (zh) 2019-08-02

Family

ID=58707674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780081528.8A Pending CN110088289A (zh) 2016-12-29 2017-12-21 官能化多硫化物的合成方法

Country Status (10)

Country Link
US (2) US11578345B2 (zh)
EP (1) EP3562949A1 (zh)
JP (1) JP7022755B2 (zh)
KR (1) KR102471281B1 (zh)
CN (1) CN110088289A (zh)
BR (1) BR112019013053A2 (zh)
FR (1) FR3061493B1 (zh)
MX (1) MX2019007570A (zh)
MY (1) MY193946A (zh)
WO (1) WO2018122511A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0844239A1 (en) * 1996-11-25 1998-05-27 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing homocystine
CN1379111A (zh) * 2001-04-04 2002-11-13 电化学工业有限公司(国际) 制备非蛋白原l-氨基酸的方法
US20110195945A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 Ikaria, Inc. Compounds, Compositions and Methods for Treating or Preventing Hypoxic or Ischemic Injury
CN103397057A (zh) * 2006-07-28 2013-11-20 Cj第一制糖株式会社 生产l-蛋氨酸前体的微生物以及由l-蛋氨酸前体制备l-蛋氨酸和有机酸的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3022351A (en) * 1957-03-07 1962-02-20 Phillips Petroleum Co Production of organic polysulfides
FR2678601B1 (fr) * 1991-07-01 1993-10-22 Commissariat Energie Atomique Procede de preparation de sulfures et d'acides amines marques au soufre 35.
US9365877B2 (en) 2011-09-02 2016-06-14 Cj Cheiljedang Corporation Preparation of process of L-methionine
WO2017188355A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 国立大学法人 熊本大学 イオウ原子を同位体標識したシステイン及びシステイン誘導体の合成法の確立

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0844239A1 (en) * 1996-11-25 1998-05-27 Mitsubishi Chemical Corporation Method for producing homocystine
CN1379111A (zh) * 2001-04-04 2002-11-13 电化学工业有限公司(国际) 制备非蛋白原l-氨基酸的方法
CN103397057A (zh) * 2006-07-28 2013-11-20 Cj第一制糖株式会社 生产l-蛋氨酸前体的微生物以及由l-蛋氨酸前体制备l-蛋氨酸和有机酸的方法
US20110195945A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 Ikaria, Inc. Compounds, Compositions and Methods for Treating or Preventing Hypoxic or Ischemic Injury

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHIA-HUI TAI ET AL: "O-ACETYLSERINE SULFHYDRYLASE", 《ADVANCES IN ENZYMOLOGY AND RELATED AREAS OF MOLECULAR BIOLOGY》 *
J. C. FLETCHER ET AL: "The Occurrence of Bis-(2-Amino-2-Carboxyethyl) Trisulphide in Hydrolysates of Wool and other Proteins", 《BIOCHEM. J.》 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102471281B1 (ko) 2022-11-25
US20190338325A1 (en) 2019-11-07
US20230159967A1 (en) 2023-05-25
BR112019013053A2 (pt) 2020-05-26
MY193946A (en) 2022-11-02
FR3061493A1 (fr) 2018-07-06
MX2019007570A (es) 2019-09-02
WO2018122511A1 (fr) 2018-07-05
JP7022755B2 (ja) 2022-02-18
US11578345B2 (en) 2023-02-14
KR20190096403A (ko) 2019-08-19
JP2020503050A (ja) 2020-01-30
RU2019123403A (ru) 2021-02-01
EP3562949A1 (fr) 2019-11-06
RU2019123403A3 (zh) 2021-02-01
FR3061493B1 (fr) 2020-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110088289A (zh) 官能化多硫化物的合成方法
JP6850892B2 (ja) 官能化環状ジチオカルバメートの合成方法
CN110128232B (zh) 一种在有机物中引入氘代的方法
EP0417604A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Riboflavin-5'-phosphat bzw. dessen Natriumsalz
RU2780003C2 (ru) Способ синтеза функционализированного полисульфида
Nome et al. Effects of surfactants on the interaction of vitamin B12a with cysteine and N-alkanoylcysteines in water and in benzene. Influence of aqueous micelles and solvent restrictions
Ghorbani-Choghamarani et al. Versatile and efficient conversion of thiols into disulfides by poly (4-vinylpyridinium tribromide) as reusable oxidizing polymer
TWI803906B (zh) 合成官能化硫醇之改良方法
CN100335412C (zh) 一种全硫碳酸钠的制备方法
US4769491A (en) Method for production of cystine from cysteine
CA3059588A1 (en) Methods for lignin depolymerization using thiols
CN110343142A (zh) 一种甾体17β-硫代羧酸的氟烷基化方法
CN117624231A (zh) 一种乙酰甲胺磷的合成方法
Steiger Self-immolative Thiocarbamates for Studying COS and H 2S Chemical Biology
TW202235623A (zh) 在h2s壓力下合成官能基化硫醇之方法
NO812664L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av polysulfidkjedeterminator
SU833480A1 (ru) Способ получени тиосульфатов
WO2023094011A1 (de) Verfahren zur herstellung von l-cysteinsäure
RU2224745C1 (ru) Способ получения 2,2`-димеркаптодиэтилсульфида
DE2234306B2 (de) Verfahren zur Herstellung von 1,4-Naphthochinon neben Phthalsäureanhydrid
FR2519981A1 (fr) Esters d'acide 2-azido-3-mercapto-propionique s-substitues, procede pour leur preparation et leur utilisation
DD284241A5 (de) Verfahren zur synthese neuartiger, modifizierter derivate von polyoxyalkylenglykolen und ihren monoalkoxyderivaten
DE2312838A1 (de) Verfahren zur herstellung von 1,4naphthochinon neben phthalsaeureanhydrid

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination