DD218886A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF N-URETHANE PROTECTED AMINO ACIDS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung urethangeschuetzter Aminosaeuren bzw. Peptiden durch Umsetzung unsymmetrischer Carbonate I mit Aminosaeuren bzw. Peptiden. Die Carbonate I, in denen R1 fuer tert.-Butyl, Alamantyl-(1), 2-Biphenylpropyl, 9-Methylfluorenyl, Methylsulfonylethyl, Benzyl oder andere in der Peptidchemie uebliche Reste steht, werden aus N-(Chlorcarbonyloxy)-5-norbornen-2,3-dicarboximid - erhalten durch Reaktion von N-Hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid mit Phosgen - und Alkoholen gewonnen. Formel IThe invention relates to a novel process for preparing urethane-protected amino acids or peptides by reacting asymmetric carbonates I with amino acids or peptides. The carbonates I in which R1 represents tert-butyl, alamantyl- (1), 2-biphenylpropyl, 9-methylfluorenyl, methylsulfonylethyl, benzyl or other radicals usual in peptide chemistry become N- (chlorocarbonyloxy) -5-norbornene -2,3-dicarboximide - obtained by reaction of N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide with phosgene and alcohols. Formula I
Description
Verfahren zur Herstellung urethangeschützter AminosäurenProcess for the preparation of urethane-protected amino acids
Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Einführung der Urethan-Gruppe in Aminosäuren bzw« Peptiden unter Verwendung unsymmetrischer Carbonate·The invention relates to a novel process for introducing the urethane group into amino acids or peptides using unsymmetrical carbonates.
Anwendungsgebiet der Erfindung ist die pharmazeutische Industrie j speziell die Synthese von Peptiden«Field of application of the invention is the pharmaceutical industry especially the synthesis of peptides «
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es ist eine Vielzahl symmetrischer Carbonate bekannt, die zur Einführung von Urethan-Sohutzgruppen in Aminosäuren verwendet werden· Die tert#~Butyloxycarbonyl-(Boc)~Gruppe stellt neben der Benzyloxycarbonyl-(Z)-Gruppe. die in der Peptidsynthese am häufigsten benutzte Schutzgruppe dar· Um die in der hohen Toxizität und Explosionsneigung bestehenden Nachteile des bislang meistverwendeten Boc—Ein~ fiihrungsreagenz tert.-Butyloxycarbonylazids (Schwyzer, R·; Sieber, P* ue H« Kappler, HeIv. Chim« Acta, 42« 2622 (1962)) zu vermeiden, wurden eine Vielzahl neuer Einführungsreagenzien entwickelt, wie tertv-Butyl-^o-dimethylpyrimidyl~2~thiol-carbonat (Nagasawa, T,; Kuriowa, K. J Ifarita, Ke u«, Y« Isowa, Bull· Chem. Soc«:(Jap·) 46. U9 A# Ce Mc Gregor, J, Amere Chem« Soc« 7^j. 6180 (1957), terte~Butyloxycarbonyloximino-2-phenylacetonitril (Iteh. M9; Hagiwara, D» u. T· Kamiya, Bull« Chenu Soo« (Jap#) 718 (1977); Tetrahedron Lett. 197^ 4393), IT-(tert.-. Butyloxycarbonyloxy)-phthalimid (Gross, H. u.J I.. Bilk, Liebigs Ann« Chem« 725, 212 (1969), K-(tert«-Butyloxycarbonyloxy)-succinimid (Pranket, M. ladkany, D.j Gilon, Characteristics of known technical solutions A large number of symmetrical carbonates are known which are used for the introduction of urethane protecting groups into amino acids. The tert-butyloxycarbonyl (Boc) group is in addition to the benzyloxycarbonyl (Z) group. · The disadvantages of the hitherto most frequently used Boc introduction reagent tert-butyloxycarbonyl azide (Schwyzer, R · Sieber, P * u e H Kappler, HeIv.), which are the most frequently used in the synthesis of peptides. Chim "Acta, 42" 2622 (1962)), a variety of new incorporation reagents have been developed, such as tert-butyl-o-dimethylpyrimidyl-2-thiol carbonate (Nagasawa, T, Kuriowa, K. J Ifarita, K e ", Y« Isowa, Bull · Chem. Soc « : (Jap ·) 46. U 9 A # C e Mc Gregor, J, Amer e Chem« Soc «7 ^ j 6180 (1957), tert e ~ Butyloxycarbonyloximino-2-phenylacetonitrile (Iteh M 9 , Hagiwara, D »and T · Kamiya, Bull« Chenu Soo »(Jap # ) 718 (1977), Tetrahedron Lett., 197, 4393), IT (tert. butyloxycarbonyloxy) phthalimide (Gross, H. u. J .. I Bilk, Liebigs Ann "Chem" 725, 212 (1969), K (tert "-Butyloxycarbonyloxy) succinimide (Pranket, M. ladkany, Dj Gilon,
C® u« Υ« Wolman, Tetrahedron Lett« 1966<, 4765« Gross, Η® u» L. Bilk, Liebigs Ann· Chem« 725» 212 (1969), W-(terte~ Butyloxycarbonyl)-1H-Butyl-phenylcarbonat (Ragnarsson, U«; K ar Is son, S* Μ« u« Β« E0 Sandberg, Acta Chem« Scand« 26Ai 2550 (1972); Org« Synth. 32x 25 (1973), tert«-Butyl-S-ehinolylcarbonat (Rzesztotarska, B« u« S« Wiejak, Xiebigs Ann« Chem« 716« 216 (1968); Rzesztotarska, B« j Wiejak, S« u« K» Pawelozak, Org« Prep. Proc» Int· 5± 71 (1973), terte-Butyl~2,4,5-trichlorphenylearbonat (Broadbent, We j Morley, I« S. u* Β« E« Stone; J. Chem. Soc. (C), 1967t 2632)% und Di~ terte-butyl-dicarbonat (Tarbell, D· S.; Yamamoto, T· u. B@ M, Pope; Proc· Nat« Acad« Sei. USA 6£± 730 (1972); Org. Synth. £2jl ^5 (1977); Moroder, L.; Hallet, Α.; Wünsch, E.; Keller, 0* u. G. Wünsch, E.; Kelleri 0. u. G. Wersin, Hoppe-Seyler» s Z. Physiol· Chem. 357« 1651 (1976). leben diesen häufig angewandten Schutzgruppen werden für spezielle Syntheseprobleme weitere wichtige Schutzgruppen benötigt* Hier haben sich in den letzten Jahren vor allem Schutzgruppen bewährt, die unter milderen Bedingungen abspaltbar sind» Das sind z.B. die 9-Pluorenylmethyloxycarb©«= nyl-Gruppe (Carpino I«. J. Am. Chem. Soc. 92» 5748 (1970) die Methylsulfonylethoxycarbonyl-Gruppe (G.· Tesser et. al®« Intern« J. Peptide Prot.Res» 2i (1975) 295) oder I-Adamantylocycarbonyl-Schutzgruppe (E. Wünsch, L. Wackerle u. Le Moroder, Hoppe-Seylers Z9 Physiol. Chem. 357« 1647 (1976))« Alle diese letzten Sohutzgruppen werden gewöhnlich über sub-» stituierte Phenole oder li~Hydroxy succinimide st er eingeführt (M9 Bodanszky, Y. S« Klausner u. M.A. Ondetti in: Peptide synthesis, 2nd« ed«1, 3*· Wiley Ν« Υ« 1976 ρ« 32; Η« Groß U* L* Bilk, Ann. Chem« 72^4 212 (1969); A. Paquet, Can« J« Chem« 52a 2775, (1979) und Can. J. Chem. 6O4 (8) 976 (1982)β C® u "Υ" Wolman, Tetrahedron Lett '1966', 4765 'Gross, Η® u »L. Bilk, Liebigs Ann Chem ·" 725 "212 (1969), W (t ~ e butyloxycarbonyl) -1-butyl . -phenylcarbonat (Ragnarsson, U "K ar Is son, S * Μ« u «Β" e 0 Sandberg, Acta Chem "Scand" 26 Ai 2550 (1972); Org "Synth 32x 25 (1973), tert" - Butyl-S-ehinolylcarbonate (Rzesztotarska, B «u« S «Wiejak, Xiebigs Ann« Chem « 716« 216 (1968); Rzesztotarska, B «j Wiejak, S» u «Pawelozak, Org« Prep. Proc »Int · 5 ± 71 (1973), tert-butyl e ~ 2,4,5-trichlorphenylearbonat (Broadbent, We j Morley, I "p u * Β" e "Stone;. J. Chem. Soc (C), 1967t 2632)% and di ~ shouldered-butyl dicarbonate (Tarbell, D · S .; Yamamoto, T · u B @ M, Pope; Proc. Nat · "Acad" Sci USA 6 £ ± 730 (1972.); Org. Synthel, L .; Hallet, Α; Wünsch, E .; Keller, 0 * and G Wünsch, E .; Kelleri, 0, and Wersin, Hoppe-Seyler »Z. Physiol · Chem. 357« 1651 (1976). These commonly used protective groups are used for special purposes Synthesis Problems Further Important Protecting Groups Needed In recent years, protection groups have been found to be most effective in cleavage under milder conditions. "These include, for example, the 9-pluorenylmethyloxycarb © nyl group (Carpino I). J. Am. Chem. Soc. 92 »5748 (1970), the methylsulfonylethoxycarbonyl group (G.Tesser et al., Intern. J. Peptide Prot. Res. 2i (1975) 295) or I-adamantylocy- carbonyl protective group (E. Wünsch, L. Wackerle, et al L e Moroder, Hoppe-Seylers Z 9 Physiol. Chem., 357, 1647 (1976)) "All these last so-protecting groups are usually introduced via substituted phenols or hydroxy-succinimides (M 9 Bodanszky, Y. S «Klausner and MA Ondetti in: Peptide synthesis, 2nd ed« 1 , 3 * · Wiley Ν «Υ« 1976 ρ «32; Η« Big U * L * Bilk, Ann. Chem «72 ^ 4 212 (1969) A. Paquet, Can "J" Chem "52a 2775, (1979) and Can. J. Chem. 6O 4 (8) 976 (1982) β
Die genannten Einführungsreagenzien zeichnen sich z«T« da~ durch aus, daß bemerkenswert hohe Ausbeuten an Urethan-geschützten Aminosäuren erreicht werden« Ihr Nachteil besteht jedoch vor allem darin, daß bei der Mehrzahl sowohl die Syn-The above-mentioned introduction reagents are characterized by the fact that remarkably high yields of urethane-protected amino acids are achieved. Their main disadvantage, however, is that in the majority both the syn-
these der Ausgangsstoffe wie auch die Herstellung des Ein*» führungsreagens mit hohem präparativen bzw. technischem Aufwand verbunden und ihre Lagerstabilität eingeschränkt ist« Oft ist auch die Aminolyse-Geschwindigkeit begrenzt«·synthesis of the starting materials as well as the preparation of the introduction reagent are associated with high preparative or technical effort and their storage stability is limited. "Often, the aminolysis rate is also limited."
Ziel der ErfindungObject of the invention
Es ist das Ziel der Erfindung, ein neues vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von urethangeschützten Aminosäuren in die Peptidsynthese einzuführen· Es soll ein Reagenz gefunden werden, dessen Herstellung sich durch einen geringen technischen Aufwand und gute Zugänglichkeit der Ausgangsprodukte auszeichnet und das eine hohe Reaktionsfähigkeit und Hydrolysestabilität besitzt«It is the object of the invention to introduce a novel advantageous process for the preparation of urethane-protected amino acids in the peptide synthesis · A reagent is to be found whose production is characterized by a low technical complexity and good accessibility of the starting materials and has a high reactivity and hydrolytic stability "
Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für urethangeschützte Aminosäuren zu entwiokeln, das von haltbaren und leicht zugänglichen Verbindungen ausgeht· Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß man unsymmetrische Carbonate I, die durch Reaktion von N-CChlorcarbonyl-' öxy)-5-norbornen-2,3-dicarboximid (Cl-CO-OUB) II mit entsprechenden Alkoholen gewonnen werden, mit Aminosäuren bzw*' Peptlden, die eine ungeschützte Arainogruppe enthalten, um-» setsrt.' Das Cl-CO-OlTB II seinerseits wird aus N-Hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboximid HONB III bzw.' seinem ITatriumsalz IV und Phosgen gewonnen. R1 steht für tert.-Butyl, Adämantyl-O), 2-Biphenylpropyl, 9-Methylfluorenyl, Methylsulf onyl ethyl, Benzyl oder andere in der Peptidchemie übliche Reste (Formelschema), R2 für Aminosäure- bzw·' Peptidreste«The object of the invention is to develop a preparation process for urethane-protected amino acids starting from long-lasting and easily accessible compounds. The object has been achieved by using unsymmetrical carbonates I obtained by reaction of N-chlorocarbonyl-oxy) -5- norbornene-2,3-dicarboximide (Cl-CO-OUB) II are obtained with corresponding alcohols, with amino acids or '' Peptlden containing an unprotected Arainogruppe, ums- 'setsrt.' The Cl-CO-OlTB II in turn is prepared from N-hydroxy-5-norbornene-2,3-dicarboximide HONB III or ' his ITatriumsalz IV and phosgene won. R 1 represents tert-butyl, adamantyl-O), 2-biphenylpropyl, 9-methylfluorenyl, methylsulfonylethyl, benzyl or other radicals customary in peptide chemistry (formula scheme), R 2 represents amino acid or "peptide radicals"
Die Titelverbindungen werden nach einem in der Literatur nicht beschriebenen Verfahren, das die Nachteile der bis~ herigen Methoden ausschließt (pH-Stat, Haltbarkeit der Ausgangsverbindungen j Stabilität, Zugänglichkeit) hergestellt«, Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden©The title compounds are prepared by a process not described in the literature, which excludes the disadvantages of previous methods (pH-stat, stability of the starting compounds, stability, accessibility). The invention will be explained in more detail by means of exemplary embodiments
Einfuhrung der Schutzgruppen Introduction of protection groups
Die jeweilige Aminosäure wird in einem Gemisch aus Wasser/ Aceton, Wasser/Dioxan oder Wasser/t-Butanol gelöst (evt«; suspendiert) und mit der zwei bis vierfachen molaren Menge an Triethylamin versetzt. Im Anschluß daran wird das Reagens in einem Überschuß von 10 % zugegeben· Man rührt bei Raumtemperatur mehrere Stunden (abhängig von der Aminosäure, bei Einführung der Bpoc-Schutζgruppe beträgt die Reaktionstemperatur 45 0C). Der organische 18sungsmittelanteil wird im Vakuum entfernt und der verbleibende Rückstand mit 1Obiger KHSO. angesäuert.The respective amino acid is dissolved in a mixture of water / acetone, water / dioxane or water / t-butanol (evt "suspended) and with the two to four times the molar amount of triethylamine added. Subsequently, the reagent is added in an excess of 10% · The mixture is stirred at room temperature for several hours (depending on the amino acid, wherein introduction of the Bpoc Schutζgruppe the reaction temperature is 45 0 C). The organic 18sungsmittelanteil is removed in vacuo and the remaining residue with 1Obiger KHSO. acidified.
Man verteilt zwischen Methylenchlorid und KHSO.-Lösung und trennt die organische Phase ab. Die organische Phase wird zur Entfernung des restlichen HONB gründlich mit WasserPartition between methylene chloride and KHSO.-solution and separate the organic phase. The organic phase is thoroughly removed with water to remove the remaining HONB
( ' , (',
gewaschen und über MgSO. getrocknet. Es wird eingeengt und mit η-Hexan verrieben*washed and over MgSO. dried. It is concentrated and triturated with η-hexane *
2« MO C-OKB2 «MO C-OKB
Derivatderivative
* (0C)* ( 0 C)
Ausbeuteyield
MQC-AIa-OH MOC-GIy-QH MOC-Leu-OH Ä>C-Plie-QH MOC-YaI-OH MOC-Ser-OHMQC-Ala-OH MOC-Gly-QH MOC-Leu-OH Ä> C-Plie-QH MOC-YaI-OH MOC-Ser-OH
144144
172-74 153-55 180-82 142-4^· 86-88172-74 153-55 180-82 142-4 ^ · 86-88
95 87 91 95 85 8795 87 91 95 85 87
( ' ('
fl'0-.C-ORfl'0-.C-OR
0 R2-NH-C-O-R1 0 R 2 -NH-COR 1
2e Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß unsymmetrische Carbonate I. Verwendung finden, die durch Umsetzung von Alkoholen mit lf-(Chlorcarbonyloxy)-5»>norbornen-2,3-dicarboximid, das seinerseits durch Reaktion von U»-Hydroxy-5-norbornen-2i3-dicarboximid bzw» seinem üa» triumsalz mit Phosgen erhalten wird, gewonnen werden«2e process according to item 1, characterized in that unsymmetrical carbonates I are used which are obtained by reacting alcohols with L- (chlorocarbonyloxy) -5- > norbornene-2,3-dicarboximide, which in turn is obtained by reaction of U-hydroxy- 5-norbornene-2- i- 3-dicarboximide or "its sodium salt with phosgene is obtained"
O IO I
oAo ?oo?
=/ jfcO Ο==( >== / jfcO Ο == (> =
CNJCNJ
Z ιZ ι
O=O ιO = O ι
O ιO ι
ίΤ »ΙΙΠ in ( ηίΤ »ΙΙΠ in (η
FormeleohemaFormeleohema
QQQQ
CJ V) CJ V)
χ" οχ "ο
CMCM
O roO ro
X OXO
CD OCD O
O=O =
GQGQ
1313
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1.grfindungsanspruch
1.
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