DE1793698C2 - Carbaminsäure-S.S-dimethoxybenzylester. Ausscheidung aus: 1568452 - Google Patents

Description

Peptide werden gewöhnlich hergestellt, indem grundsätzlich zwei oder mehr Aminosäuren in solcher Weise miteinander verknüpft werden, daß zwischen den Molekülen eine Amidbrücke gebildet wird. Da Aminosäuren wenigstens bifunktionell sind, ist es erforderlich, in einer gegebenen Aminosäure alle funktionellen Gruppen, die nicht direkt an der Amidverknüpfungsreaktion beteiligt sind, vor diesem Verknüpfungsschritt in einen inaktiven Zustand überzuführen. Wenn man zuläßt, daß solche reaktionsrim

in der R für sich allein ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, is R¹ für sich allein ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit I bis 4 Kohlenstoffatomen, einen hvdroxysubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen carboxysubstituierten Alkvlrest mit 1 bis 4 Kohlenstoflatomen, einen durch eine niedere Alkylmercaptogruppe substituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen guanidinsubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen guanidinoxysubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Imidazolylmethylgruppe, eine Indolylmethylgruppe, einen Thienylrest, einen Furylrest, einen Phenylrest oder einen Benzylrest oder R und R¹ zusammen mit den Atomen, an die sie gebunden sind, einen Piperidin- oder Pyrrolidinring bedeuten.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

35 CH₃O

40

in der R² ein Halogenatom, eine Azidogruppe oder den p-Nitrophenoxyrest bedeutet, in an sich bekannter Weise mit einer Aminosäure der Formel

R R¹ O
H —N-C-C-OH

I

worin R und R¹ wie in Anspruch 1 definiert sind, umsetzt.

55 fahmen lunkiioi.clk-n Gruppen zugegen bleibe, werden" infol-v v!es \orliegens großer Menge;- unerer Nebeiiprodukte aus der Wechsel·- /kung 1 ik.uMiei'eii Gruppen die Ausbeuten :nied-K'Vmi^i-^sschriue erschwert. Es siru: Sereits dene \!:-i;-:hke;ien bekannt, um die funk-ιΤΊΓ'ϋ·' G-■'··.-Vi einfacher Aminosäuren durch Sch· ^'umpen I- ^M'-" ^{Weise in einen} "'--"iven Zum'· ,d uber/uiu !..·.,. dau nur die gewünsch; uink-,jonei^Grup^Hir.;:. , msetzung beider_Ai.s lung der \miJh!ndui■.■ /ur ·. erfugung steht. Es 1·. erforderlich dal· .!w ---.im.ie "Schutzgruppe« ·..-,■ der .\midbildunu k-.lv mn der Aminosäure ve ν nupft und au-; dem ,. !viW.en Peptid nach erfolgte Kondensation ohn,- μU ...eaige Spaltung der ;vugebilde'-n A₁₁₁H^;; ,m,- leicht entfernt werden :-,inn. Ms -N-^tai.d^ .ν, h·:·., puppen also Gruppe;, die emc B-! ί^!ι > vie Anunoanteils an der Re.'-aion serhmden^"... .-de·. K-reits beispielsweise Lenzylo\ycatK.n\ ·■ l rit>!-. -\ll>lox\- und ähnliche G. -.open anac\sd!id! .. .

BeiM-iieHuii ^{r::r l!}'^e bekannten N-standigen - .,lutzuruppen ^t die ikr,/\ ioxycarbonvlgruppe. Diese G'-rppe bildet nut dem Stickstoffatom eine CarU-matbmdung und laßt wri leicht nach bekannten AibeitsweiNenVnit der \minosaure verknüpfen. Die durch die Ben/vloxyca.bonsliiruppe geschützte Aminosäure wird dann /ur Herstellung eines Depeptids d h. eines aus /wei Aminosäureanteilen aufgebauten Moleküls verwende! Nachdem die geschützte Aminosäure unter Bildung der gewünschten Peptidbindung reagiert hat wird die Ben/yloxycarbonylgruppe durch Hydrogenolyse oder Hydrolyse entfernt. Diese Reaktionen ~begünstigen die Spaltung der Carbamatbindung, die die Schutzgruppe bildet, und lassen die Peptidbindung unversehrt. Die beteiligten Reaktionen sind jedoch Gleichgewichtsreaktionen und verursachen gewöhnlich eine gewisse Spaltung der Amid-

bindung.
Es wurden nun neue geschützte Aminoverbindungen

und eine Methode zum Schützen endständiger Aminogruppen von Aminosäuren gefunden, wodurch die Verwendung solcher geschützter Aminosäuren zur Herstellung von Peptiden und ähnlichen Verbindungen ermöelicht wird. Die Aminoschutzgruppe kann leicht hergestellt und mit der Aminosäure verknüpft werden und anschließend wieder fast quantitativ und ohne Zugabe von Säure und Base aus dieser entfernt werden.

Gegenstand der Erfindung sind Carbammsäure-3,5-dimethoxybenzyIester der allgemeinen Formel

CH₃O

O
CH,-O —C-

-N-

R' O
-C — C —OH

in der R für sich allein ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R¹ für sich allein ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen hydroxysubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen carboxysubstituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen durch eine niedere Alkylmercaptogruppe substituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, einen guanidinsubstituierten Alkylrest

i 79 3 69 8

_mii ί bis· 4 Kohlenstoffatomen, einen guanidinnwsuh^iituierten Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. eine linidazolylmethylgruppe. cmc Indohlmeilnlgruppi-'· einen Thienylrest, einen Furslre'si. einen Ρΐκ-ii.-lrest oder einen Benzvlrest oder R und R^! _Zuv iimen mit den Atomen, an die sie gebunden sind, eine Piperidin- oder Pyrrolidinring bedeuten.

Ni₁Hi stellt die erfindungsgemäßen Verbindungen der erstehenden allgemeinen Formel dudiireh her. i]a:^; 'nan eine Verbindung der allgemeinen Formel

CH, O

( ■

CH, — CJ

CH₁O

in -'-i' R^: ein Halogenatom, eine AykUürupr.c oder de._; vNitropbenoxyrest bedeutet, in an sich bekannter \\. r mit einer Aminosäure der Formel

R R¹ O

i i H —N-C-C-OH

ir, ,:■_■! R und R' wie oben deliniert sind, umsetzt.

/'·.: den obengenannten Alkylresten mit I bis 4 i\.'hlensto(T;:"omen gehören beispielsweise Methyl-, At;i\ I-, n-Propyl-, Isnpropy¹ . η-Butyl-, Isobutyl-, see -Butyl- und tert.-Butyl-Reste. Beispiele Tür niedere A'kylgruppeh sind die Methyl-, tthyl-, n-Propyl- und Isopropylgruppen; niedere Alkoxygruppen sind beispielsweise die Methoxy-, Äthoxy-, n-Propoxy- und lsopropoxygruppen. Halogenatome sind beispielsweise Fluor, Chlor und Brom und niedere Alkylmereaptogruppen, die Methylthio-, Äthylthio-, n-Propylthio- und Isopropylthiogruppe.

Die als Carbaminsäure-3,5-dimethoxybenzylester geschützten Aminosäuren werden folgendermaßen hergestellt: 3,5 - Dimethoxybenzylalkohol wird mit Phosgen in Gegenwart eines Säureakzeptors, z. B. Dimethylanilinoder Pyridin,zu 3,5-Dimethoxybenzylchlorcarbonat umgesetzt. Man kann das Chlorcarbonat direkt mit der Aminosäure umsetzen. Man kann es aber auch zunächst nach bekannten Arbeitsweisen in das Azid überführen, beispielsweise durch Umsetzung mit Hydrazin und anschließende Diazotierung mit einem anorganischen Nitrit. Das Azid wird dann mit der Aminosäure nach bekannten Verfahren für die Umsetzung von Aziden mit Aminoverbindungen umgesetzt. Ferner kann man den 3,5-Dimethoxybenzylalkohol zunächst durch Behandlung mit p-Nitrophenylchlorcarbonat in Gegenwart eines Säureakzeptors, z. B. von Pyridin oder Dimethylanilin, in das p-Nitrophenylcarbonatderivat überführen und anschließend mit der Aminosäure in Gegenwart eines basischen Mittels, z. B. wäßriger Natriumhydroxydlösung, umsetzen.

Die als Carbaminsäure-3,5-dimethoxybenzylester geschützte Aminosäure wird zur Herstellung von Peptiden nach einem der verschiedenen für die Herstellung solcher Verbindungen bekannten Verfahren verwendet. So kann man beispielsweise die geschützte Aminosäure in ihr Acylhalogenid überführen, das mit einer Aminosäure zu einem Dipeptid oder mit einem Polypeptid zu einem davon verschiedenen PoIypeptid umgesetzt werden kann. Dann wird die Schutzgruppe von der Aminogruppe entfernt, um diese weiterer Umsetzung zugänglich zu machen.

> Nachdem sich die geschützte Aminoverbindung mit einer anderen Aminosäure oder einem Peptid oder einer ähnlichen Verbindung verbunden hat, kann man die Schutzgruppe leicht entfernen, indem man die gebildete Verbindung einer UV-Lichtruelle, z. B.

ίο einer Quecksilberdampflampe, aussetzt. Die Verbindung, aus der die Schutzgruppe entfernt werden soll, wird vor Bestrahlung in einem wäßrigen Medium oder in einem wäßrig-organischen Medium gelöst. Die Verbindung, aus der die Schutzgruppe entfernt

ι« ist. wird dann nach einer beliebigen zweckmäßigen Methode gewonnen.

3,5 - Dimethoxybenzy 1 - ρ - nitrophenylcarbonat, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Carbaminsäure - 3,5 - dimethoxybenzylester verwendet werden kann, läßt sich folgendermaßen herstellen: Eine eiskalte Lösung aus 28,Og (0,167 Mol) 3,5-Dimethoxybenzylalkohol und 5,90 g (0,150 Mol) Pyridin in 100 mlAcetonwirdunterRührenmit30,4 g(0,150 Mol) p-Nitrophenylchlorformiat versetzt. Die gebildete Aufschlämmung gibt man zu 700 ml Wasser, filtriert den Feststoff ab, wäscht mehrere Male mit Wasser und kristallisiert aus 2500 ml Methanol um. Man erhält 30,7 g (61 %) 3,5 - Dimethoxybenzyl - ρ - nitrophenylcarbonat, F. 114 bis 115'C.

Beispiel 1

N-3,5-Dimethoxybenzyloxycarbonyl-D-phenylglycin

Eine Mischung aus 3,66 g (0,024 Mol) D-Phenylglycin, 10,0 g (0,030 Mol) 3,5-Dimethoxybenzyloxyp-nitrophenylcarbonat, 24,0 ml 2n-Natriumhydroxydiösung und 48 ml Tetrahydrofuran wird 21 Stunden bei Zimmertemperatur geiührt. Nach Abdampfen des Tetrahydrofurans untei vermindertem Druck wird der ausgefallene Feststoff abfiltriert und mehrere Male mit wäßriger 1 m-Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Man stellt die vereinigten Filtrate mit 1 η-Salzsäure auf pH 5,8 ein und extrahiert die erhaltene Mischung dreimal zur Entfernung von p-Nitrophenol und nicht umgesetztem 3,5-Dimethoxybenzylp-nitrophenylcarbonat mit Äther. Die wäßrige Schicht wird dann mit Äther überschichtet und auf pH 2,0 angesäuert. Die Ätherschicht wird abgezogen, und die wäßrige Schicht wird noch zweimal mit Äther extrahiert. Die vereinigten Ätherextrakte werden zweimal mit Wasser und einmal mit gesättigter Nutriumchloridlösung gewaschen und mit Natriumsulfat getrocknet. Durch Eindampfen des Lösungsmittels und Umkristallisieren des Rückstandes aus Methanol/ Wasser erhält man 6,40 g (77%) 3,5-Dimethoxybenzyloxycarbonyl - D - phenylglycin, F. 130 bis 132,5° C. Das geschützte n-Phenylglycin kann nach bekannten Verfahren mit anderen Aminosäuren oder Peptiden zu Dipeptiden bzw. Polypeptiden umgesetzt werden.

In Tabelle I sind nachstehend verschiedene physikalische Konstanten weiterer Carbaminsäure-3,5-dimethoxybenzylester, die nach der vorstehenden Arbeitsweise erhältlich sind, aufgeführt. Ferner können, wie oben beschrieben wurde, das Chlorcarbonat und das Acid ebenfalls nach bekannten Verfahren zur Herstellung von Carbaminsäureestern umgesetzt werden.

793 698

Aminosäure

GK ein

lü.-Methionin . .
i.-Serin

.-Carbobenzoxyi.-hsin

Tabelle 1

.'.i-DimothoxyhcnzvloxycarbonyliJi.Ti.at

Ausbeute 71%: F. 97 bis 98 C: Neutral-Äquivalent berechnet 269; gefunden 264

Ausbeute 68%: F. 86 bis 88 C: Neutral-Äquivaleni berechnet 343: gefunden 337

Ausbeute 55%: F. 44 bis 56 C: [-/]i⁵ + 15,0 C(C 1.02): Neutral-Äquivalent berechnet 299: befunden 296

Ausbeute 74%: F. ! 20.5 bis 121.5 C: [a]v + 11.7 C ICHCl₃. C 1.02): Neutralisations-Äquivalent berechnet 475; gefunden 480

Beispiel 2

N^.S-Dimethoxybenzyloxycarbonyl-D-phenylgiycyl glycin

Eine Lösung von 1,38 g (0,004 Mol) 3,5-Dimethoxybcnzyloxycarbonyl-D-phenylglycin in 20 ml Tetrahydrofuran wurde in einem Eis-Salz-Bad gekühlt, mit 0,56 ml Triäthylamin und anschließend mit 0,52 ml Isobutylchlorformiat versetzt und 15 Minuten lang gerührt. Dann wurde eine kalte Lösung von 0.300 g (0,004 Mol) Glycin und 0,56 ml Triäthylamin in 20 ml Wasser/Tetrahydrofuran (1:1) tropfenweise zugegeben, und die Mischung wurde 1 Stunde in der Kälte und 1 Stunde bei Zimmertemperatur gerührt. Nach Entfernen des Tetrahydrofurans unter vermindertem Druck w-rde der Rückstand mit 20 ml Wasser verdünnt und einmal mit 20 ml Äthylacetat gewaschen. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt, mit 40 ml Wasser verdünnt, mn* 40 ml Äthylaceiat überschichtet, und der pH-Wert wurde mit 10%iger Salzsäure auf 2.5 eingestellt. Dann wurde die wäßrige Schicht noch einmal mit 40 ml Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten Äthylacetatextrakte wurden einmal mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Der nach Abdampfen des Lösungsmiuels erhaltene feste Rückstand wurde mit Äther aufueschlämmt und filtriert, wodurch man 1,16 g (72%) ίο 3.5 - Dimethoxybenzyloxycarbonyl - η - phenylglyc\lglycin. F. 156 bis 157 Γ erhielt.

Allgemeine Arbeitsweise und Vorrichtung für
die Bestrahlung

Die Entfernung der Schutzgruppe durch Bestrahlung wurde mit einer Hanau 654A-36-Queeksilberhochdrucklampe vorgenommen, die mit einem Filtermantel aus Vycor-Glas (Corning Nr. 7910) versehen und in einen wassergekühlten Quarztauchkolben eingeschlossen war. Die zu be trahlende Verbindung wird in 1 1 Dioxan/Wasser (1 : i) aufgelöst. Während der Umsetzung wurde Stickstoff durch die Lösung geleitet. Die Bestrahlungsdauer betrug 1,5 Stunden. Der Reaktionsverlauf wurde papierchromaiographisch ver^rolgt.

Die Verbindung, aus der die Schutzgruppe entfernt worden war, z. B. ein Peptid, wurde durch Eindampfen der Lösung zur Trockne, Behandeln des Rückstandes mit einer kleinen Menge Aceton und Abfiltrieren des Produkts isoliert. Im folgenden wird die zur Entfernung der Schutzgruppe angewandte Arbeitsweise an einem Beispiel erläutert.

Eine Lösung von 1,00 g (0,00249 Mol) 3,5-Dimethoxybenzyloxycarbonyl - D - phenylglycylglycin in 1 1 Dioxan/Wasser (1:1) wurde 1,5 Stunden lang bestrahlt. Die Lösung wurde zur Trockne eingedampft, und der Rückstand wurde mit einer kloinen Menge Aceton behandelt. Das in dem Rückstand enthaltene D-Phenylglycylglycin kristallisierte und wurde abfiltriert und luftgetrocknet. Die Ausbeute betrug 0,335 g (65% der Theorie), F. = 226 bis 228° C.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Carbaminsäure-3,5-dimethoxybenzylester der allgemeinen Formel

   O R R¹ O

   CH₃O

   CH₃O

   CH,

   O — C — R²