DE1243204B - Verfahren zur Herstellung von alpha-Aminosaeure-p-nitroaniliden - Google Patents

Description

DEUTSCHES Μ7Έ $8® PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 12 q-6/01

Nummer: 1 243 204

Aktenzeichen: B 72044IV b/12 q

1 243 204 Anmeldetag: 24.Mail963

Auslegetag: 29. Juni 1967

Aminosäüre-p-nitroanilide und ihre N-Acylderivate haben als Substrate für Aminopeptidasen und andere proteolytische Fermente seit einiger Zeit eine gewisse Bedeutung gewonnen. Solche Nitrogruppen enthaltende Substrate sind farblos oder nur schwach farbig und ermöglichen eine direkte photometrische Verfolgung der enzymatischen Hydrolyse, da sie nach der Spaltung unmittelbar ein farbiges Produkt ergeben.

Zur Herstellung der ct-Aminosäure-p-nitroanilide hat man bislang die für die Gewinnung von »-Aminosäureamiden üblichen Methoden benutzt, z.B.:

Umsetzung von ä-Halogen-fettsäurehalogeniden mit 2 Äquivalenten p-Nitroanilin und nachfolgende Aminierung. Umsetzung einer N-Acyl-*-aminosäure mit p-Nitroanilin in Gegenwart wasserabspaltender Mittel (z. B. Carbodiimide^) und anschließende Abspaltung der N-Acylgruppe.
Es handelt sich bei diesen bekannten Verfahren also jeweils um Mehrstufenverfahren, wobei Ausgangsprodukte mit einer »geschützten Aminogruppe« (Halogen bzw. N-Acyl) verwendet werden, welche die anschließende Überführung in die freie Aminogruppe erforderlich machen. Die genannten Verfahren sind daher relativ umständlich und liefern sehr schlechte Ausbeuten (unter 10 %> der Theorie [vgl. hierzu Z. Physiol. Chem., 329, 1962, S. 278 ff.]; auch verlaufen sie häufig unter gleichzeitiger Razemisierung.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man «-Aminosäure-p-nitroanilide nach einem Einstufenverfahren in sehr guten Ausbeuten erhalten kann, wenn man von den Hydrohalogeniden der freien a-Aminosäure-halogenide ausgeht und diese mit p-Nitroanilin umsetzt. Im Falle der Verwendung optisch aktiver Ausgangsmaterialien erfolgt hierbei — im Gegensatz zu den vorbekannten Verfahren — keine Razemisierung.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei Zimmertemperatur oder nur wenig erhöhter Temperatur in Gegenwart inerter organischer Lösungsmittel durchgeführt; man kann sowohl in Lösung als auch in Suspension arbeiten. Die Reaktionskomponente p-Nitroanilin braucht nicht im Verhältnis 2:1 eingesetzt zu werden, es genügen molare Mengen.

Überraschenderweise gelingt die erfindungsgemäße Umsetzung der a-Aminosäurehalogenid-hydrohalogenide mit p-Nitroanilin auch in Gegenwart von freiem Halogenwasserstoff ohne Ausbeuteverminderung. Hierdurch ergibt sich eine weitere vorteilhafte Vereinfachung: man kann nämlich die bei der Herstellung der Ausgangsprodukte (durch Umsetzung Verfahren zur Herstellung von
«-Aminosäure-p-nitroaniliden

Anmelder:

C. F. Boehringer & Soehne G. m. b. H.,
Mannheim-Waldhof

Als Erfinder benannt:

Dr. rer. nat. Wilhelm Peschke f, Mannheim

der entsprechenden Aminosäure mit einem Halogenierungsmittel [vgl. Helv., 39, 1956, S. 1525]) erhaltenen, stark halogenwasserstoffhaltigen Reaktionsgemische direkt für das erfindungsgemäße Verfahren verwenden, ohne die gegen Feuchtigkeit sehr empfindlichen Λ-Aminosäurehalogenid-hydrohalogenide vorher zu isolieren.

Aus Houben—Weyl, Bd. 11/2 (1958), S. 358, ist es bekannt, daß Aminosäurechlorid-hydrochloride mit Alkoholen zu Aminosäureesterhydrochloriden umgesetzt werden können; hierbei handelt es sich um eine Veresterung, während die vorliegende Erfindung die Herstellung von p-Nitroaniliden, d. h. Amiden, betrifft. Bekanntlich verläuft die Esterbildung unter Säurekatalyse, während bei der Amidierung üblicherweise die Anwesenheit eines säurebindenden Mittels erforderlich ist (vgl. Houben—Weyl, Bd. VIII (1952), S. 516 bzw. 655). Wie bereits oben ausgeführt ist, gelingt die erfindungsgemäße Umsetzung von a-Aminosäurehalogenid-hydrohalogeniden mit molaren Mengen p-Nitroanilin; es braucht also überraschenderweisekein Uberschußder Aminkomponente zum Abfangen des bei der Reaktion abgespaltenen Halogenwasserstoffs eingesetzt zu werden. Noch überraschender ist der ebenfalls oben erwähnte Befund, daß die Umsetzung auch in Gegenwart von freiem Halogenwasserstoff ohne Ausbeuteverminderung gelingt. Eine derartige Amidierung — speziell bei Aminosäurehalogeniden — ist bislang nicht bekanntgeworden. Die in der Fußnote 4 auf S. 358 des Houben—Weyl, Bd. 11/2, zitierte Publikation E. Fischer (Ben, 38, 1905, S. 2914 ff.) betrifft zwar eine Amidierung von a-Aminosäurechloriden. Hierbei werden jedoch stets 2 Mol des betreffenden Amins (in diesem Fall Aminosäureesters) angewandt, wobei der Überschuß als HCl-Akzeptor dient. Bei diesem Verfahren werden sehr schlechte Ausbeuten erzielt, da Selbstkondensation der Reaktionskomponenten bzw. Polykondensation eintritt.

709 605/424

Claims (1)

An den nachstehenden Beispielen ist das erfindungsVerfahren näher erläutert. Beispiele 1. L-Leucin-p-nitroanilid Man suspendiert 20 g L-Leucin in 100 ecm trockenem Dioxan und leitet bei 40 bis 50° C so lange Phosgen ein, bis die Substanz in Lösung gegangen ist. Nach dem Verdrängen des überschüssigen Phosgens durch einen trockenen Luftstrom wird Chlorwasserstoff bei 20 bis 25° C eingeleitet bis zur beginnenden Kristallisation. Nach 1 stündigem Stehen tropft man unter Kühlung bei etwa 20° C eine Lösung von 21,2 g p-Nitroanilin in 70 ecm Dioxan innerhalb von 15 Minuten zu und erwärmt anschließend V2 Stunde auf etwa 50 bis 60° C, wobei eine klare Lösung erhalten wird. Nach dem Erkalten wird durch Zusatz von 11 Ligroin das rohe Hydrochlorid des L-Leucin-p-nitroanilids als zäher Sirup abgeschieden. Man dekantiert das Lösungsmittelgemisch ab und schüttelt den Rückstand mit 300 ecm Wasser und 300 ecm Äther. Die erhaltene wäßrige Schicht wird mit 30 ecm konzentriertem Ammoniak versetzt und das ausgefällte L-Leucin~p-nitroanilid in 200 ecm Äther aufgenommen. Die ätherische Lösung wird über Pottasche getrocknet. Nach dem Verdampfen des Äthers erhält man 32,2 g rohes L-Leucin-p-nitroanilid, F. 75 bis 80° C, das nach dem Umkristallisieren aus Isopropyläther bei 88 bis 89° C schmilzt; [<x]%° = +23,7° (c = 2 in Methanol). Das Hydrochlorid schmilzt bei 279 bis 280° C; [<x] I0 = +94,5° (c = 2 in Wasser). In analoger Weise erhält man aus D,L-Leucin das n,L-Leucin-p-nitroanilid vom F. 95 bis 96° C. 2. L-/?-Phenylalanin-p-nitroanilid Eine Suspension von 10 g L-^-Phenylalanin in 50 ecm trockenem Dioxan wird analog Beispiel 1 zunächst mit Phosgen, dann mit Chlorwasserstoff und schließlich mit 8,5 g p-Nitroanilin in 50 ecm Dioxan zur Umsetzung gebracht. Die erhaltene klare Lösung wird analog aufgearbeitet, und man erhält 11,9 g L-/?-Phenylalanin-p-nitroanilid vom F. 154 bis 156° C; [«J 200 = +87,5° (c = 2 in Methanol). Das Hydrochlorid dieser Verbindung schmilzt bei 244 bis 245° C und hat die spezifische Drehung [cc] I0 = +148,7° (c = 2 in Wasser). In analoger Weise erhält man aus D1L-^-Phenylalanin das D,L-/3-Phenylalanin-p-nitroanilid vom F. 128 bis 129° C 3. Glycin-p-nitroanilid Eine Suspension von 10 g feinverteiltem Glycin in 100 ecm trockenem Dioxan wird analog Beispiel 1 zunächst mit Phosgen, dann mit Chlorwasserstoff und schließlich mit einer Lösung von 18 g p-Nitroanilin in 120 ecm Dioxan zur Umsetzung gebracht. Nach analoger Aufarbeitung der erhaltenen klaren Lösung erhält man 15,4 g Glycin-p-nitroanilid-monohydrat vom F. 171 bis 172° C Durch lstündiges Trocknen im Vakuum bei 110° C wird das Kristallwasser entfernt, und man erhält das Glycin-p-nitroanilid vom F. 174 bis 176° C Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von a-Aminosäure-p-nitroaniliden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrohalogenide von a-Aminosäure-halogeniden mit p-Nitroanilin, vorzugsweise im Mol verhältnis 1:1, umsetzt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsprodukte die bei der Halogenierung von α-Aminosäuren erhaltenen, die Hydrohalogenide der a-Aminosäurehalogenide und freie Halogenwasserstoffsäure enthaltenen Reaktionsgemische einsetzt.

709 608/424 6.67 © Bundesdruckerei Berlin