CZ407099A3 - Guanidinizační činidlo a způsob guanidinizace - Google Patents

Abstract

Řešení se týká trojnásobně substituovaných N-chráněných guanidinů a způsobůjejich použitíjako guanidizačních činidel za účelemzískání N-chráněných guanidinových derivátů. Jedná se o sloučeniny se strukturnímvzorcemI nebo II, kde P i, P2 aP3 jsou shodné nebo různé urethanové ochranné skupiny aRje substituovaná nebo nesubstituovaná alkylová nebo arylová nebo heterocyklická skupina, a soli ajejich solváty.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká činidel a způsobů pro syntézu organických molekul obsahujících guanidinovou skupinu. Vynález se týká zejména činidel ' pro zavádění chráněné guanidinové skupiny do molekuly.

Dosavadní stav techniky

Mnoho přírodních sloučenin, které mají guanidinové funkce, vykazují biologickou aktivitu, která je činí použitelnými jako farmaceutické prostředky. Mezi tyto sloučeniny patří antimikrobiální, fungicidní a antivirové látky, neurotoxiny, hormony a činidla, která působí jako agonisty nebo antagonisty na biologické signály. Přehled těchto přírodních látek je uveden v Progress in the Chemistry of Organic Natural Products (1995) 66:119 a Berlinck, R.G.S. (1996) Nat.Prod.Reports 13(5):377-409. Bylo již učiněno mnoho pokusů připravit tyto sloučeniny nebo jejich analogy synteticky.

Bioaktivní molekuly, které obsahují guanidin, zejména analogy nebo deriváty přírodních látek, jsou v současné době důležitým objektem pro tvorbu a hledání léčiv. Guanidinové složka v bioaktivních látkách se často vyskytuje v polypeptidových řetězcích, které obsahují arginin, přičemž tyto řetězce mohou představovat celou biomolekulu nebo existovat jako začleněná část. Arginin, spolu s lyzinem, jinou aminokyselinou s pozitivně nabitým postranním řetězcem, hraje významnou roli v biologicky aktivních proteinech a peptidech. Byly synteticky vyrobeny různé analogy a deriváty argininu a začleněny do peptidů, aby se mohla

studovat strukturní interakce molekul obsahujících arginin. Tyto zbytky jsou často kritickými zbytky aminokyselin v peptidech.

Nebylo dosud nalezeno guanidinizační činidlo, které by plně uspokojovalo. Mnohá guanidinizační činidla se používají pro zlepšení syntézy analogů argininu a jiných molekul obsahujících guanidin.

Podstata vynálezu

Definice

Pojem alkyl se zde používá pro monovalentní radikál s přímým nebo rozvětveným řetězcem, obsahující jeden až deset uhlíkových atomů, avšak neomezuje se na methyl, ethyl, n-propyl, izopropyl, n-butyl, izobutyl, tert-butyl, n-hexyl a podobně. Pojem alkyl zahrnuje také cyklické radikály, včetně cyklopropylu, cyklobutylu, cyklopentylu, cyklohexylu a podobně, opět bez omezení pouze na tyto látky.

Pojem perfluoralkyl se zde používá pro monovalentní radikály s přímým řetězcem, obsahující jeden až čtyři uhlíkové atomy, ve kterém jsou všechny vodíkové atomy nahrazeny atomy fluoru. Typickou perfluorovanou alkylovou skupinou je trifluormethylová skupina.

Pojem aryl použitý samostatně se zde týká aromatického radikálu, vázaného nebo nevázaného. Jedná se zejména o arylové skupiny obsahující fenyl, naftyl, bifenyl a podobně. Pojem aryl také zahrnuje heteroaromatické skupiny zahrnující furanyl, pyrrolyl, thienyl, pyrazolyl, thiazolyl, oxazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, indomyl a podobně, opět bez omezení pouze na tyto

• 00 0 látky

Pojem substituovaný aryl . označuje arylovou skupinu substituovanou jedním, dvěma nebo třemi substituenty zvolenými ze skupiny obsahující halogeny, kyano skupiny, nitro skupiny, ClC10 alkyly, C1-C10 alkyloxy, trifluormethyl, alkylkarbonyl a podobně. Příkladem takových skupin jsou 4-chlorfenyl, 2methylfenyl a 3-ethoxyfenyl.

Pojem arylalkyl označuje jednu, dvě nebo tři arylové skupiny s označeným počtem uhlíkových atomů, přivěšené na alkylovém řetězci s označeným počtem uhlíkových atomů. Typickou arylalkylovou skupinou je benzylová skupina.

Pojem alkenyl se týká skupiny s přímým nebo rozvětveným řetězcem, který obsahuje dva až deset uhlíkových atomů s dvojitou vazbou mezi uhlíky. Neomezujícím příkladem jsou allyl, vinyl a podobně.

Guanidinizační činidla

Byly nalezeny dva typy guanidinizačních činidel, které dovolují syntézu chráněných guanidinů. Sloučeniny typu I obsahují guanidininy s rřemi symetricky uspořádanými elektronově vázanými ochrannmi skupinami (P) a mají strukturní vzorec

Pj_N^z N_P₂ i ik (I) • 44 ·· •« · · · · • · · · · • 4 444 444

4 4 •44 44 44 kde Pi,P₂ ^a Pj jsou shodné nebo různé urethanové ochranné skupiny, z nichž každá má obecný strukturní vzorec

O ii

R—O-Ckde R je substituovaná nebo nesubstituovaná alkylová nebo arylová skupina nebo heterocyklická skupina.

se volí z urethanových ochranných skupin, které lze konvenčními způsoby odstranit. Tyto skupiny jsou dostupné v téměř neomezeném počnu. Přehled urethanových skupin a jejich použití při syntéze peptidů je obsažen v publikaci Geiger, R. a Kónig W. The Peptides (Gross, E. Meienhofer, J.,eds) Vol.3, p3. New York, NY 1981 a v publikaci Wiinsch, E. ''Methoden der organischen Chemie (Houben-Weyl) Vol. 15/1 (Wiinsch, E., rd.), p 46,

Stuttgart: Thieme 1974. Zvláště výhodné jsou urethanové skupiny obsahující substituovaný nebo nesubstituovaný atom benzylického uhlíku. Ochranné skupiny urethanového typu s benzylickým uhlíkovým atomem jsou posány v publika Bodanszky, M. (1984) Principles of Peptide Synthesis Chap. III Sec. C, SpringerYork 1984. Takové a acidolýzou, stejně

Verlag, New hydrogenolýzou skupiny lze jako base-induced βeliminací. Ochranná slupina P je s výhodou alkyloxykarbonylová skupina, jako je Boc (P = tert-butyloxykarbonyl), Cbz (P = benzyloxykarbonyl), Alloc (P = allyloxykarbonyl), Troc (P = 2,2,2-1richlorethyloxykarbonyl) nebo Moz (P = 4methoxybenzyloxykarbonyl). Výhodné jsou zejména ochranné skupiny Boc a Cbz.

odstranit

Chráněné guanidininy typu I podle vynálezu jsou slabé ·· ·· » * · · » * · · ··· · ·· • · « · β · kyseliny a mohou se použít k guanidinizaci primárních nebo sekundárních alkoholů v Mitsinobu-reakci za účelem přípravy trojnásobně chráněných alkyl guanidinů (schéma 1) . Produkt takové reakce stále ještě obsahuje kyselinový vodíkový atom,, který může být v druhé Mitsinobu-reakci využit k přípravě chráněných dialkylovaných guanidinů.

P-N i

H

N'

Λ

N-P i

H r₂-ch-oh

P-N

Rj-CH i

Rn

N-P

I

H r₄-ch-oh

PPh,

PPL

P-N

N'

Λ

R.-CH ¹ I

R,

N-P

I

H

N'

A.

P-N N-P

1

r.-ch hc-r, i I ^{3 R}2

Schéma 1: Guanidinizace alkoholů

R_1; R₂, Rj, a R₄ mohou být vodík nebo libovolná substituovaná nebo nesubstituované alkylová, alkenylová, arylová nebo arylalkylová skupina, jak bylo popsáno výše. a R₂ (a/nebo R-, a a RJ mohou být součástmi kruhové struktury, jako je tomu v cyklopropanolu, cyklobutanolu, cyklopentanolu, cyklohexanolu a podobně.

Sloučeniny typu II obsahují guanidiny, které přídavně ke dvěma urethanovým ochranným skupinám obsahují sulfonylovou • ♦ · skupinu, a mají strukturní vzorec í'

Λ

P,_N N-P₂ 1 1 Η H (II) kde Pj a P₂ jsou definovány výše a nesubstituované alkylová nebo arylová perfluoralkylové skupiny. Chráněné guanidiny typu je substituovaná nebo skupina. Výhodné jsou reaguj i s primárními nebo sekundárními aminy a vznikají dvojnásobně chráněné alkylové. guanidiny (schéma 2).

jí

P-N N-P i i

Η H r₃ r₂-nh

Λ

-> P-N N-P

Schema2: Guanidinizace aminů

R₂ a R= mohou být vodík nebo libovolná substituovaná nebo nesubstituované alkylová, alkenylová, arylová nebo arylalkylová skupina, jak bylo popsáno výše. R₂ a R, mohou být součástí kruhové struktury, jaké se nachází v aziridinu, acetidinu, pyrrolidinu, piperidinu, morpholinu a podobně.

• · · · • · · ·

Složkou P je s výhodou Boc nebo Cbz a složkou R_x je fenyl, 4-methylfenyl, methyl nebo trifluormethyl. Předpokládá se, že stejným způsobem budou reagovat .analogy s jinými ochrannými skupinami, jako je Troc, Alloc nebo Moz v poloze P. S ohledem na silnou výlučně elektronovou vazbu triflylové skupiny jsou triflyl-guanidiny (Rj = trifluormethyl) mezi syntetizovanými látkami nejvíce reaktivní a dává se jim proto přednost. Byly shledány nejlepšími z výše popsaných guanidinizačních činidel.

Postupy syntézy

Syntéza guanidinizačních činidel typu I

Obecný postup pro symetrické trojnásobně substituované guanidiny je znázorněn ve schéma 3. Zavedení prvních dvou ochranných skupin do guanidinhydrochloridu se provádí v jednom kroku. Obvykle se dosáhne výtěžnosti mezí 50 a 80 %. Dvojnásobně chráněný guanidin je pak bez přítomnosti vody zpracován dvěma ekvivalenty hydr-idu sodného. Syntéza se pak dokončí acylací výsledného anionu. Je výhodné, jestliže R je benzyl, 2chlorobenzyl, 4-methoxybenzyl, 2,2,2-trichlorethyl, allyl nebo tert-butyl a X je chloro, acido, succinimidyloxy nebo alkoxykarbonyloxy.

9 9 9 «99

Cl“ NH* O

A ⁺ A

H₂N NH₂ RO . X 1,4-Dioxane

NaOH

O NH O roA/Λ

Η H

O NH O

1. NaH, THF

O

X

2RO^ZX

OR

C=O i

ONO

JI JL A

RO^ N N OR Η H

Schéma 3: Syntéza trojnásobně chráněných guanidinů

Alternativně mohou být trojnásobně chráněné guanidiny syntetizovány v jednom kroku z guanidinhydrochloridu fázově transferovou katalýzou (schéma 4). Jsou výhodná acylační činidla, kde R = benzyl, R = allyl a R = 2, 2,2-trichlorethyl.

NH,

A ₂n nh₂

NaOH, CH₂CI₂

RO-CO-X ->

TEBA, 55-90%

RO-CO-HN

N-CO-OR ^NH-CO-OR

Schéma 4:

Obecná syntéza trojnásobně chráněných guanidinů fázově transferovou katalýzou ··»

Syntéza guanidinizačních činidel typu II

Guanidinizační činidla typu . II mohou být syntetizována deproteinaci dvojnásobně chráněných guanidinů hydridem sodným v inertním rozpouštědle a reakcí výsledného anionu se sulfonylchloridem (schéma 5) . Tato metoda byla úspěšně použita při syntéze N-,N'-di-Cbz-N''-methylsulfonyl-guanidinu (R, benzyl, R- = methyl), N-,N'-di-Cbz-N''-fenylsulfonyl-guanidinu (Rj = benzyl, R₂ = fenyl) a N-, Ν' -di-Cbz-N' '-tosyl-guanidinu (R_x = benzyl, R, - tosyl).

O NH O

1. NaH. THF ->.

2. Rj-SOj-CI so₂

ONO

RP-^^^or,

Schéma 5: Sulfonylace dvojnásobně chráněných guanidinů

Místo sulfonylchloridů se mohou použít sulfonylanhydridy, jak je toto znázorněno na syntéze N-,Ν' -di-Cbz-N''-triflylguanidinu (schéma 6).

O NH O

PhCH₂O -^N ^N ^OCH₂Ph

1. NaH

Chlorobenzene --—>

2. (CF₃SO₂)₂O so₂cf.

I ^{2 3}

ONO

PhCHp^N-A Λ _ph ri H ^z

Schéma 6: Syntéza N-,N'-di-Cbz-N''-triflyl-guanidinu

-ιό·· ·· » · * ·

I » · · ··· ··· • ·

99 ν některých případech se jako základ může místo hydridu sodného použít triethylamin. Příklad je znázorněn ve schéma 7, kde je znázorněna syntéza N-, N^ř-di-Boc-N''-triflyl-guanidinu.

so₂cf₃

O NH O

Λ Λ A

ÍCHICO-^N N ’ ^J'^J Η H (CF,SO₂)₂O

OCÍCH 1 — \ ~ - -3/3

ÍC.H 1 Cd

O

JL nrvc.H \ „_v— .₃,₃

Schéma 7: Syntéza N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidinu

Reakce guanidinizačních činidel typu I

Guanidinizační činidla typu I reagují s primárními a sekundárními alkoholy v Mitsunobu-reakci na chráněné alkylované guanidiny. Provádí se to při syntéze více ortogonálně chráněných analogů argininu (schéma 8) z vhodných prekursorových molekul. Reakce s N-,N'-tri-Boc-N''-guanidinem se s výhodou provádějí refluxováním THF, výtěžnost přitom činí až 70 %. Jestliže se jako guanidinizační vzorek použije N-,Ν'-N''-tri-Cbz-guanidin, může se reakce provádět za pokojové teploty. Navíc, výtěžnost je vé srovnání s N-,Ν' -Ν' 'tri-Boc-guanidinem obvykle poněkud vyšší (až 86 í) .

>· · ···

Cbz-HN^/COOBzl	Cbz-HN^COOBzl
(ch2)„	(CH2)n
ch2oh	DEAD. PPh3 9H2
	—-► N-Boc
HN-Boc Ϊ	Λ Boc-N NHBoc
Boc-N 'NHBoc

Boc-HN^,COOCH3	Boc-HN^COOCHj
(CH2)n	(CH2)n
CH2OH	DEAD, PPh, 9H2
+	-► N-Cbz
HN-Cbz Ϊ	Cbz-N^ NHCbz
Cbz-N NHCbz

Schéma 8: Syntéza analogů argininu Mitsunobu-reakcí; n = 0-3

Mnohé biologicky zajímavé guanidiny obsahují dva různé alkylové substituenty, připojené k dvěma různým N-atomúm guanidinového jádra. Látky tohoto typu lze dvěma po sobě následujícími Mitsunobu-reakcemi získat z trojnásobně chráněných guanidinú. Příklad je znázorněn ve schéma 9, kde je znázorněna syntéza chráněného derivátu ώ-methylargininu, což je významný inhibitor syntézy oxidů dusíku.

HN-Boc

Boc-N^NH-Boc h₃coh

DEAD

PPh,

Boc-N

HN-Boc

Λ

NH-Boc

CH,

Cbz-HN^COOBz!

ČH, ² 9^H2 ch₂oh

Boc-N +

HN-Boc

Λ

DEAD

PPh,

Cbz-HN^COOBzl

ČH, i ²

CH, i ²

CH, ' i ²

N-Boc

Λ

Boc-N

NH-Boc

CH,

N-Boc

Me

Schéma 9: Syntéza chráněného derivátu fo-methylargininu ve dvou po sobě následujících Mitsunobu-reakcích • ···· »4 4 4

4

4 4

4

4 4 4

I 4 4 4

444 444

- 12 Reakce guanidinizačních činidel typu II

N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidin reaguje rychle a za mírných podmínek s primárními (schéma 10) a sekundárními (schéma 11) aminy. Reakce se provádějí za pokojové teploty a jsou obvykle ukončeny během jedné hodiny. Úspěšné guanidinizační reakce byly provedeny se širokou řadou rozpouštědel, jako je benzen, chloroform, dichlormethan, acetonitril nebo DMSO. Dává se přednost nepolárním rozpouštědlům, jako je benzen, chloroform nebo dichlormethan. Látky, které jsou nerozpustné v některém z výhodných rozpouštědel, mohou být v mnoha případech konvertovány ve více rozpustné deriváty, které pak mohou být úspěšně guanidinizovány. Toto je demonstrováno ve schéma 10, kde je znázorněna syntéza derivátu homoargininu z Ν-α-Fmoc-lyzinu. Tento N-a-Fmoc-lyzin je v tomto procesu nejdříve zpracován látkou MSTFA (N-methyi-N-trimethylsilyl-trifluoracetamid), aby se získal derivát, který je rozpustný v dichlormethanu. Tento derivát je pak v téže nádobě guanidinizován N-,Ν'-di-Boc-N''-triflylguanidinem. Silylové skupiny, použité k rozpuštění výchozího materiálu, se pak opět odstraní během zpracování. Předpokládá se, že stejným způsobem budou reagovat i jiné diaminokyseliny, jako je N-a-Fmoc-ornithin, Ν-α-Fmoc.2,4-diamino-butyrová kyselina nebo N-a-Fmoc-2,3-diamino-propionová kyselina. Analogy argininu, vyrobené touto metodologií, jsou chráněny ortogonálně a mohou být bez dalších modifikací použity pro vazební reakce peptidů.

» · · · ··· ···

Fmoc-HN_X.COOH Fmoc-HN.. COOH

CH, I 2 CH, I 2 CH, I 2	1. MSTFA, CH2CI2	CH, I 2 CH, I 2 CH, I 2
2. Boc2TíGu, NEt,
CH, | 2		CH,
NH,		NH Boc-HN ^^N-Boc 95%

Schéma 10: Reakce N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidinu Fmoc-Lys

Mimořádně dobrých výtěžnosti chráněných guanidinů se dosáhne při guanidinizaci sekundárních aminů (schéma 11). Reakce je extrémně snadná i s bivalentními aminy, jako je piperazin.

F₃C-SO,—N ² Ý

Boc-HN

NH-BooCHCI₃, 93%

H ^NE13

Boc-HN

NBoc

F₃C-SO,—N ² Ý

NH-Boct- HN

NH

CHCI₃, 100% ‘-—-+

NEt,

Boc-HN

NHBoc

BocN

NBoc

Schéma 11:

Reakce N-, Ν' -di-Boc-N' '-triflyl-guanidinu se sekundárními aminy ·· ··

- 14 N-,N'-di-Cbz-N''-triflyl-guanidin je vynikajícím činidlem pro guanidinizaci nereaktivních aromatických aminů. Reakce s anilinem je za pokojové teploty ukončena za 1 hodinu (schéma 12)

F,C-SO,—N ^{3 2} \\

Cbz-HN

NH-Cbz

CHCIj. 98%

• NH,

1h

Cbz-HN ^=N-Cbz

Schéma 12: Reakce N-,N'-di-Cbz-N''-triflyl-guanidinu s anilinem

Guanidinizace N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidinem na pevné fázi

Reakce na nebo v pevné fázi jsou obvykle pomalejší než srovnatelné reakce v roztoku. Mnoho úsilí se obvykle věnuje úpravě použitelných chemických reakcí na zvláštní podmínky syntézy v pevné fázi. Takové optimizované reakce jsou zvláště důležité pro budování chemických knihoven a sbírek paralelními a kombinačními metodami.

Vysoká reaktivita N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidinu umožňuje, aby se guanidinizace v pevné fázi mohla provádět úspěšně. Je to demonstrováno konverzí ornithinového zbytku v peptidovém řetězci na arginin (schéma 13) . Peptid byl standardními metodami umístěn na PAM-pryskyřici (PAM: fenylacetamidmethyl). Místo argininu byl na jeho místě začleněn ornithin, saminoskupina, chráněná pomocí Fmoc. Po zkompletování sekvence na ornithinovém postranním řetězci byla Fmoc-skupina selektivně odstraněna a volná aminoskupina byla guanidinizována N-,N'-diBoc-N' '-triflyl-guanidinem. Nechráněný peptid, obsahující arginin, byl pak získán po odstranění Boc-skupin a odštěpení * · * · ΦΦΦΦ * * · · ΦΦΦΦΦΦΦΦ * · Φ φ φ φ ··· · ΦΦΦ ΦΦ» φφ φφ

- 15 peptidu z pryskyřice pomoci HF. Analýza surového peptidu metodou FAB-MS ukázala homogenní produkt. Nebyla zjištěna znatelná nekompletnost guanidinizace.

Postup, který je naznačen ve schéma 13, by se mohl projevit jako velmi cenný, pro syntézu peptidů, které obsahují vícenásobné argininové zbytky. Takové peptidy je často obtížné syntetizovat konvenčními metodami.

	*	4 4444	4
	* » ·	4 4 4	4 ·	• 4
		4 4	4
		4 « ·	4
		4 4	4
%		444 4	444	44

• 4 • 4 • 4« •

• 4

- 16 Boc-Pro-PAM-Resin

Boc-Gly-NHs^X

NH-Gly-Asp(cHex)-Ser(OBn)-Pro-PAM-Resin

CH, i ²

CH, i ²

CH, i ²

NHFmoc

Piperidine, DMF

Boc-Gly-NH\^X

NH-Gly-Asp(cHex)-Ser(OBn)-Pro-PAM-Resin

CH, i ²

CH,

I ²

CH,

NH,

RC-SO,—N \\

Boc-HN

NH-Boc, NEL,, CH₂CI₂

Boc-Gly-NH\^X

NH-GIy-Asp(cHex)-Ser(OBn)-Pro-PAM-Resin

CH,

CH, i ²

CH,

NH

I

BocN^NHBoc

1. TFA. CH₂C!₂

2. HF, Antsole

Gly-Arg-Gly-Asp-Ser-Pro

Schéma 13:

Synthéza peptidů, obsahujících arginin, konverzí ornithinu na arginin v pevné fázi

9999 ··

999 • 9 ·· • · · 9 • · · ·

999 ···

9

99

- 17 Porovnání N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidinu s jinými guanidinizačními činidly

Pro porovnání dvou komerčně dostupných guanidinizačních činidel s N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidinem byla jako modelová reakce zvolena guanidinizace benzylaminu v benzenu (schéma 14) . Všechny tři reakce byly provedeny v zařízení s jadernou rezonancí (NMR) a vytváření produktu bylo sledováno integrací signálů benzylických CH₂-skupin. N-,N'-di-Boc-N''-triflyl-guanidin se za zvolených podmínek osvědčil lépe než jiná činidla. Podobné výsledky byly dosaženy v deuterovaném chloroformu a v deuterovaném acetonitrilu.

NSO₂CF₃ ,Λ

HN-CH₂Ph

BocHN NHBoc + PhCH₂NH₂

BocN^^NHBoc

SMe ,Λ

HN-CH₂Ph

BocN NHBoc + PhCH₂NH₂

BocN NHBoc

HN-CH₂Ph

BocHN NH + PhCH₂NH₂

BocHN NH

Schéma 14: Guanidinizace benzylaminu

- 18 Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je znázorněna v rentgenovém záření patrná struktura di-boc-trifyl-guanidinu.

Na obr. 2 je znázorněno porovnání N-, N’-di-boc-N'*-trifylguanidinu s dvěma komerčně dostupnými guanidinizačními činidly. Všechny tři reakce se prováděly na zařízení s jadernou rezonancí (NMR) a vytváření produktu bylo sledováno integrováním signálů benzylických CH₂-skupin. Koncentrace guanidinizačního činidla byla při všech reakcích 100 mM a koncentrace benzylaminu byla 90 mM. Jako rozpouštědlo by použit benzen d6. Podobné výsledky se získaly v deuterovaném chloroformu a v deuterovaném acetonitrilu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

N-,N'- ,N¹¹-tri-Boc-guanidin

Pelety hydroxidu draselného (2,81 g, 50 mmol) a uhličitan sodný (5,30 g, 50 mmol) se jemně rozemelou v hmoždíři a přenesou do 250 ml baňky s kruhovým dnem, která je vybavena magnetickým míchadlem a zpětným chladičem. Přidá se 50 ml DMSO a vzniklé suspenze se míchá po dobu 5 minut za pokojové teploty. Přidá se 4,78 g, 50 mmol guanidinhydrochloridu a směs se opět míchá po dobu 5 minut. Po přidání 51,7 ml, 225 mmol di-tertbutyldikarbonátu se směs míchá po dobu 60 hodin za teploty 40 °C. Bezbarvý přípravek, který se získá vlitím chladné reakční směsi do i 1 vody, še zkoncentruje filtrací v Btichnerově nálevce, vymyje vodou a suší přes noc ve vakuu. Rekrystalizací z acetonitrilu se získají bezbarvé jehličky (14.9 g, 83 %): bod tání • 9 9 9 9 • 9 999 9 9 9

- 19 147-150 °C (dec); Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, CDClj) δ 1.48 (s 27H); FAB-MS m/e (relativní intenzita) 360 (100, M+H⁺) , 304 (34), 260 (10), 248 (74); analytický výpočet pro: C, 53,47 5; H, 8,13 %; N, 11,69 %; zjištěno: C, 53,48 %; H, 8,34 %; N, 11,86 %.

Příklad 2

Ν-,Ν'-,Ν''-tri-Cbz-guanidin

Hydroxid sodný (400 mg, 60 %-ní disperze v minerálním oleji) se přidá po malých dávkách k suspenzi N-,N’N’’-tri-Cbzguanídinu (1,65 g, 5.0 mmol) v bezvodém THF (20 ml), a to za teploty 45 °C pod argonovou atmosférou. Po ukončení přidávání se směs míchá po 1 hodinu benzylchloroformat (0,82 ml, za teploty mmol) ’C. Přidá se směs se nechá zahřát na pokojovou teplotu a míchá přes noc. Za sníženého tlaku se odstraní rozpouštědlo a zbytek se rozpustí ve směsi dichlormethanu (50 ml) a vody (25 ml). Fáze se separují a vodní vrstva se dvakrát extrahuje dichlormethanem (pokaždé 50 ml). Extrakty se smísí, vymyjí ΙΝ-kyselinou chlorovodíkovou a vodou a suší se síranem hořečnatým. Po filtraci a odstranění rozpuštědla za sníženého tlaku se surový produkt čistí mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: dichlormethan-ethylether

98:2). Získá se N-, N'-,N''-tri-Cbz-guanidin (2,07 g, ve formě bílého prášku: bod tání 111-112 °C; Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-dJ δ 10.55 (s, 2H) , 7,36 (s, 10H) 5,22 (br s, 6H); FAB-MS m/e (relativní intenzita) 506 (5, M-H⁺ + 2Na⁺) ,

484 (100, M+Na*), 462 (24, M+H⁺) ; analytický výpočet pro: C, 65,07 %; H, 5,02 %; N, 9,11 %; zjištěno: C, 64,89 %; H, 4,74 %;

N, 8,82 ···· · · · ·

Příklad 3

N-methyl-N-,N¹ - ,N'¹-tri-Boc-guanidin

Roztok bezvodého methanolu (0,04 ml, 1.0 mmol), N-,N'-,N^rrtri-Boc-guanidinu (1,80 g, 5,0 mmol) a trifenylfosfidu (393 mg,

1.5 mmol) v bezvodém THF (50 ml) se pod argonovou atmosférou ochladí na - 5 °C. Diethylazodikarboxylát (DEAD, 0,22 ml, 1,5 mmol) se přidává po kapkách takovou rychlostí, že reakční směs je před přidáním další kapky vždy bezbarvá. Po ukončení přidávání se reakční směs nechá po dobu 15 hodin cirkulovat. Roztok se pak ochladí na pokojovou teplotu a přidá se hexan (50 ml) . Vysrážený přebytek Ν-,N-, Ν''-tri-Boc-guanidinu se separuje filtrací v Btichnerově nálevce a promyje se směsí THF/hexan 1:1. Filtrát se zkoncentruje za sníženého tlaku a produkt (bezbarvý olej, 182 mg, 49 S) se izoluje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: dichlormethan-ethylether 98:2): Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-d₆) δ 10.17 (s, 1H) , 2,94 (s, 3H) , 1,431,36 (27H); FAB-MS m/e (relativní intenzita) 396 (100, M+Na⁺) 374 (91, M+H⁺) .

Příklad 4

L-N-cbz-δ, Ό , &>¹-tri-Boc-argininmethylester

Roztok S-N-Cbz-2-amino-5-hydroxy-methylesteru kyseliny valerové (0,56 g, 2,0 mmol), Ν-,NN’’-tri-Boc-guanidinu (3,59, g, 10,0 mmol) a trifenylfosfidu (0,79 g, 3.0 mmol) v bezvodém THF (100 ml) se pod argonovou atmosférou ochladí na - 5 °C. Diethylazodikarboxylát (DEAD, 0,45 ml, 3,0 mmol) se přidává po kapkách takovou rychlostí, že reakční směs je před přidáním další kapky vždy zcela bezbarvá. Po ukončení přidávání se reakční směs míchá po dobu 18 hodin za teploty 45 °C. Roztok se pak ochladí na pokojovou teplotu a přidá se hexan (100 ml). Vysrážený přebytek Ν-,Ν'-,Ν’’-tri-boc-guanidinu se separuje filtrací v Buchnerově nálevce a promyje se směsí THF/hexan 1:1. Filtrát se zkoncentruje za sníženého tlaku a produkt- (bezbarvý olej, 0,87 g, 70 %} se izoluje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: dichlormethan-ethylether 9:1): Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-d,_;) δ 10.18 (s 1H) , 7,72 (d, 1H, J=7.9 Hz), 7,40-7,26 (m, 5H), 5,01 (s, 2H), 4,03-3,94 (m, 1H), 3,60 (s, 3H) , 3,45 (t, 2H, J=5,8 Hz), 1,73-1,45 (m, 4H) , 1,39 (s, 18H) ,

1,37 (s, 9H) ; FAB-MS m/e 623 (M+H⁺) .

Příklad 5

L-N-Cbz-5j-methyl-č, ω, ω ' -tri-Boc-argininbenzylester

Roztok S-N-Cbz-2-amino-5-hydroxy-methylesteru kyseliny valerové (143 mg, 0,4 mmol), N-methyl-Ν-,Ν’-,N’'-tri-Bocguanidinu (150 mg, 0,4 mmol) a trifenylfosfidu (105 mg, 0,4 mmol) v bezvodém THF (2 ml) se ochladí na - 5 °C. Diethylazodikarboxylát (DEAD, 0,06 ml, 0,38 mmol) se přidává po kapkách takovou rychlostí, že reakční směs je před přidáním další kapky vždy zcela bezbarvá. Po ukončení přidávání se reakční směs nechá po dobu 3 hodin cirkulovat. Rozpouštědlo se odstraní za sníženého tlaku a produkt (bezbarvý olej, 181 mg, 63 %) se izoluje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: ethylacetát-hexan 1:3): Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-dJ δ 7,80 (d, 2H, J=7,9 Hz), 7,39-7,28 (m, 10H) , 5,10 (s,

2H) 5,06-4,94 (m, 2H), 4,11-4,00 (m, 1H) , 3,53-3, 44 (m, 2H), 2,89 (s, 3H), 1,75-1,50 (m, 4H), 1,40-1,34 (27H); FAB-MS m/e 845 (M+CsU .

Příklad 6

N-,N'-di-Boc-guanidin

1,4-dioxan (50 ml) se přidá k roztoku guanidinhydrochloridu (2,39

g, 25 mmol) a hydroxidu sodného (4,0 g, 0,1 mol) ve vodě (25 ml) a výsledná směs se ochladí na 0 °C. Za míchání se najednou přidá di-tert-butyl-pyrokarbonát (12.0 g,' 55 mmolj. Reakční směs se nechá po dobu dvou hodin zahřívat na pokojovou teplotu. Po míchání po dobu 20 hodin se směs zkoncentruje ve vakuu na třetinu svého původního objemu. Výsledná suspenze see rozředí vodou (50 ml) a extrahuje třikrát ethylacetátem (pokaždé 50 ml) . Kombinované extrakty se promyjí 10 %-ní kyselinou citrónovou, vodou a solankou a vysuší se síranem horečnatým. Po filtraci a odstranění rozpouštědla za sníženého tlaku se surový produkt rafinuje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent:

dichlormethan-methanol	97:3) .	N-,N	'-di-Boc-guanidin (3,84 g, 59
%) se získá ve formě	bezbarvého	prášku: bod tání 144 °C, Ή
magnetická jaderná rezonance	(360	MHz, DMSO-dJ δ 10,42 (br s,
1H), 8,47 (br s, 2H)	, 1,39	(s,	18H); FAB-MS m/e (relativní
intenzita) 260 (50,	M+H+) ,	204	(48), 148 (100); analytický
výpočet pro: C, 50,95 50,83 %; H, 8,04 %; N,	%; H, 16,26 ;o.	8,16	%; N, 16,21 %, nalezeno: C,

Příklad 7

N¹-di-Boc-N¹¹-trifluormethansulfonyl-guanidin

2,0 mmol) (0,52 g, a

se

Roztok Ν-, N’-di-boc-guanidinu triethylaminu (0,29 ml) v bezvodém dichlormethanu (10 ml) ochladí na - 78 °C pod argonovou atmosférou. Triflicanhydrid (0,35 ml, 2.1 mmol) se přidává po kapkách takovou rychlostí, aby reakční teolota nepřekročila - 65 °C. Po ukončení přidávání se směs ponechá za 4 hodiny zahřát na pokojovou teplotu. Roztok se přenese do separační baňky, promyje se 2M dvoj síranem sodným a vodou a vysuší se bezvodým síranem sodným. Po filtraci a odstranění rozpouštědla za sníženého tlaku se surový produkt rafinuje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: dichlormethan) . Získá se Ν-,N’-di-Boc-Ntrifluormethansulfonyl·· · · • · • · · • ·

9 9 · • 9 · • · · · • « · ·

99 999 • 9

9 9 9

- 23 guanidin (686 mg, 88 %) ve formě bledě žlutých krystalů. Produkt se může dále rafinovat rekrystalizací z hexanů: bod tání 115 °C, Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-d_tí) δ 11,45 (br s, 2H) , 1,45 (s, 18H) . FAB-MS m/e (relativní intenzita) 414 (16,

M+Na⁺) , 392 (13, · M+H⁺) , 336 (43), 280 (100), 236 (9); analytický výpočet pro: C, 36, 83 %; H, 5,15 %; N, 10,74 %; F, 14,56 %; S, 8,19 i; nalezeno: C, 36,93 %; H, 5,21 ‘i; N, 10,66 i; F, 14,80 %; S, 8,33 S.

Příklad 8

N-,N'-di-Cbz-guanidin

Dichlormethan (80 ml) se přidá k roztoku guanidinhydrochioridu (3,82 g, 40 mmol) a hydroxidu sodného (8 g, 0,2 mol) ve vodě (40 ml) a výsledná směs se ochladí na 0 °C. Za intenzivního míchání se po dobu 45 minut přidává po kapkách benzyloxykarbonylchlorid (17.1 ml, 120 mmol). Po ukončení přidávání se pokračuje v míchání po dobu 20 hodin za teploty 0 °C. Směs se rozpustí v dichlormethanu (100 ml), oddělí se vrstvy a vodná vrstva se extrahuje dichlormethanem (100 ml). Extrakty se skombinují, promyjí vodou a suší síranem hořečnatým. Po filtraci a odstranění rozpouštědla za sníženého tlaku se surový produkt rekrystalizuje z methanolu. Získá se N-,N'-di-Cbzguanidin (9,85 g, 75 %) ve formě bezbarvých krystalů: bod tání 149-150 °C, Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-d_ri) δ

10,88 (br s, 1H) , 8,67 (br s, 2H) , 7,40-7,25 (m, 10H) ; 5,10 (s, 4H) ; analytický výpočet pro: C, 62,38 %; H, 5,23 %; N, 12,84 %.

Nalezeno: C, 62,26 %; H, 5,01 S; N, 12,79 -š.

Příklad 9

N-,N'-di-Cbz-trifluormethansulfonyl-guanidin

Hydrid sodný (400 mg, 60 disperze v minerálním oleji) se

4 4 • 4 • 4 4

444 44

444 444

- 24 přidá za teploty 0 °C pod argonovou atmosférou k roztoku N-,N’di-Cbz-guanidinu (1,65 g, 5,0 mmol) v bezvodém chlorbenzenu. Po mícháni po dobu 1 hodina při 0 °C' se směs Ochladí na - 45 °C. Přidá se trif licanhydrid (0,82 ml, 5 mmol) a směs se nechá přes noc za míchání zahřát na pokojovou teplotu. Rozpouštědlo se odstraní za sníženého tlaku a zbytek se rozpustí ve směsi ethylacetátu (100 ml) a 2M dvojsíranu sodného (25 ml). Fáze se oddělí a organická vrstva se promyje vodou a solankou a vysuší síranem horečnatým. Po filtraci a odstranění rozpouštědla za sníženého tlaku se surový produkt rafinuje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: dichlormethan-ethylether

95:5). N-,Ν’-di-Cbz-N''’-trifluormethansullfonyl-guanidin (1,58 g, 69 %) se získá ve formě bledého oleje, který krystalizuje ve vakuu: bod tání 74-75 °C, Ή magnetická jaderná rezonance (360

MHz, DMSO-dJ δ 11,55 (br s, 2H) , 7,45-7,28 (m, 10H) , 5,20 (s, 4H); elekrospray-MS m/e (relativní intenzita) 498 (30, M+K⁺) , 482 (100, M+Na⁺) , 460 (2, M+H⁺) ; analytický výpočet pro: C, 47,06 S;

H, 3,51 ΐ; N, 9,15 %; F, 12,41 %; S, 6,98 %; nalezeno: C, 47,37 %; H, 3,35 %; N, 8,67 %; F, 12,97 %; S, 6,92 %.

Příklad 10

N-Cbz-guanidin

1,4-dioxan (20 ml) se přidá k roztoku guanidinhydrochloridu (0,96 g, 10 mmol) a hydroxidu sodného (0,8 g, 20 mmol) ve vodě (10 ml) a výsledná směs se ochladí na 0 °C. Za intenzivního míchání se po kapkách po dobu 10 minut přidává benzylloxykarbonylchlorid (1,1 ml, 7,7 mmol). Po skončení přidávání se směs vyjme z ledové lázně a míchání pokračuje po dobu 1 hodiny za pokojové teploty. Směs se zkoncentruje ve vakuu na třetinu svého původního objemu a extrahuje třikrát vinylacetátem (pokaždé 20 ml). Kombinované extrakty se promyjí solankou (20 ml) a vysuší bezvodým síranem sodným. Po filtraci ···

- 25 a odstranění rozpouštědla za sníženého tlaku guanidin (1,31 g; 88 %) ve formě bílého prášku °C; Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, 7,25 (m, 5H) , 6,88 (br s, 4H) , 4,95 (s, 2H) ;

(relativní intenzita) 194 (M+H⁺) .

se získá N-Cbz: bod tání 120-122

DMSO-d_tí) δ 7,35elekrospray-MS m/e

Příklad 11

N-Boc-N'-Cbz-guanidin

Roztok di-tert-butylpyrokarbonátu (1,32 g, 6,05 mmol) v acetonu se přidá v jedné dávce za míchání k roztoku N-Boc-N'-Cbzguanidinu (1,30 g, 6,73 mmol) a triethylaminu (0,94 ml) v acetonu (15 ml). Po míchání po dobu 48 hodin za pokojové teploty se rozpouštědlo odstraní za sníženého tlaku a výsledný zbytek se rozpustí ve směsi ethylacetátu (100 ml) a vody (50 ml) . Fáze se separují a organická vrstva se promyje 2M dvoj síranem sodným, vodou a solankou a vysuší se bezvodým síranem sodným. Po filtraci a odstraněni rozpouštědla za sníženého tlaku se surový produkt rafinuje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: dichlormethan-ethylether 9:1). N-Boc-N’-Cbz-guanidin (1,44 g, 82 %) se získá ve formě bílého prášku: bod tání 125-126 °C, Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-d_a) δ 10,59 (br s, 1H) , 8,69 (br s, 1H) , 8,50 (br s, 1H) ; 7,40-7,25 (m, 5H) , 5,04 (s, 2H), 1,42 (s, 9H) .

Příklad 12

N-fcert-butoxykarbonyl-N¹-Cbz-N^{1 1} -trifluormethansulfonylguanidin

Roztok N-Boc-N'-Cbz-guanidinu (586 mg, 2,0 mmol) a triethylaminu (0,42 ml) v bezvodém dichlormethanu (20 ml) se pod argonovou atmosférou ochladí na - 78 °C. Přidává se po kapkách triflicanhydrid (0,42 ml, 2,5 mmol) takovou rychlostí, aby • 9 9 • 99 • 99 vodou reakční teplota nepřekročila - 65 °C. Po ukončení přidávání se směs nechá po dobu 4 hodiny zahřát na pokojovou teplotu. Směs se přenese do separační baňky, promývá se 2M dvoj síranem sodným a bezvodým síranem sodným. Po filtraci a vysusi se odstranění rozpouštědla za sníženého tlaku se surový produkt rafinuje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: dichlormethan). N-boc-N'-Cbz-N''-trifluormethansulfonyl-guanidin (699 mg, 82 %) krystalizuje při se získá ve formě bledého oleje, který sušení ve vakuu: bod tání 95-97 °C, Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-d₆) δ 11,49 (br s, 1H) , 11,17 (br s, 1H) , 7,40 (m, 5H) ; 5,21 (s, 1H) , 1,43 (s, 9H) ; FAB-MS m/e (relativní intenzita) 448 (23, M+Na⁺) , 426 (44, M+HJ , 329 (5), 370 (100), 348(15), 326 (15).

Příklad 13

N,N'-bis(tert-butyloxykarbonyl)-pyrrolidin-l-karboxamidin

N-Ν'-di-Boc-N''-trifluormethansulfonyl-guanidin (235 mg, 0,6 mmol) se přidá k roztoku pyrrolidinu (0,042 ml, 0,5 mmol) a triethylaminu v chloroformu (1 ml) . Po míchání po dobu 4 hodin za pokojové teploty se surový produkt rafinuje mžikovou chromatografií na silikagelu (eluent: ethylacetát-hexan 2:3). Produkt (146 mg, 93 %) se získá ve formě bezbarvého oleje, který krystalizuje ve vakuu: bod tání 88-91 °C, Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, CDCl-J δ 3,58-3,53 (m, 4H) , 1,90-1,83 (m, 4H) , 1,46 (s, 18H); FAB-MS m/e (relativní intenzita) 649 (13,

2M+Na) , 627 (5, 2M+HJ , 336 (29, M+Na ⁺ ) , 314 (100, M+ H’) , 258 (28), 202 (94) .

• ·

Příklad 14

N-N'-di-Boc-N''-fenyl-guanidin

Anilin (0,055 ml, 0,6 mmol) se přidá k roztoku Ν-Ν'-di-CbzN''-trifluormethansulfonyl-guanidinu v chloroformu a směs se míchá po 1 hodinu za pokojové teploty. Rozpouštědlo se odstraní za sníženého tlaku a zbytek se rozpustí v ethyletheru (10 ml). Roztok se promyje 10 %-ní kyselinou citrónovou, vodou a solankou a vysuší se síranem hořečnatým. Po filtraci a odstranění rozpouštědla za sníženého tlaku se získá N-N'-di-Boc-N''-fenylguanidin (198 mg, 98 %) ve formě bezbarvého oleje, který krystalizuje ve vakuu: bod tání 105-108 °C, Ή magnetická jaderná rezonance (360 MHz, DMSO-d₆) δ 11,34 (br s, 1H) , 9,99 (s, 1H) ,

7,56-7,11 (m, 15H) ; 5,23 (s, 2H), 5,02 (s, 1H); FAB-MS m/e (relativní intenzita) 426 (M+Na⁺) , 404 (M+H⁺) .

Výše popsané postupy podle vynálezu jsou pouze příklady a nepředstavují žádné omezení vynálezu, který je vymezen pouze rozsahem připojených patentových nároků.

Claims (13)

1. PATENTOVE NAROKY

   1. Chráněný guanidin se strukturním vzorcem

   IIN'

   Pl—hT NH-P2 kde P_lz P₂ a P_:, jsou shodné nebo různé urethanové ochranné skupiny, soli a jejich solváty.
2. 2. Chráněný argininový homolog se strukturním vzorcem

   Q—HN—CH—COOH (kí bí₂

   Pl—N NH-P2 kde Q, P_lz P₂ a P₃ jsou shodné nebo různé urethanové ochranné skupiny a n má hodnotu 0-3, a soli a jejich solváty.

   « · « · ··♦»

   . · « * » »♦« t«· * · · . ♦ · »·· « ··· ·«« ·· ··
3. 3. Chráněné molekuly podle nároků 1 až 2, kde urethanové ochranné skupiny jsou zvoleny ze skupiny obsahující (a) tert-butylkarbonyl (Boc), ' (b) benzyloxykarbonyl (Cbz), (c) allyloxykarbonyl (Alloc) , (d) 2,2,2-trichlorethylloxykarbonyl (Troc), (e) 2-chlorobenzyloxykarbonyl; a (f) 4-metoxy-benzyloxykarbonyl (Moz).
4. 4. Ν-,Ν’-,Ν’ ¹-tri-tert-butyloxykarbonyl-guanidin
5. 5. Ν-,Ν’-,Ν’'-tri-benzyloxycarbonyl-guanidín
6. 6. N-methyl-Ν-, Ν’-, Ν''-tri-tert-butyloxykarbonyl-guanidin
7. 7. N-methyl-Ν-, Ν'-, Ν'’-tri-tert-benzyloxykarbonyl-guanidin
8. 8. Chráněný guanidin se strukturním vzorcem

   R

   P,—N N—P, i I

   Η H kde P_t a Pj jsou shodné nebo rozdílné urethanové ochranné skupiny a R je substituovaná nebo nesubstituovaná alkylová nebo arylová skupina nebo heterocyklická skupina a soli a jejich solváty.

   ···

   4·· t·· • · 4·

   - 30
9. 9. Chráněný guanidin se strukturním vzorcem

   SOz

   Pl—N

   I

   H

   Nkde Pí a P₂ jsou shodné nebo rozdílné urethanové ochranné skupiny a soli a jejich solváty.
10. 10. N-Ν'-di-Boc-N''-trifluormethansulfonyl-guanidin
11. 11. N-Ν'-di-Cbz-N''-trifluormethansulfonyl-guanidin
12. 12. N-Boc-N'-Cbz-N''-trifluormethansulfonyl-guanidin
13. 13. Způsob guanidinizace reakcí guanidinu se strukturním vzorcem