DE4122094A1 - Neue uroniumsalze, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents
Neue uroniumsalze, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft neue Uroniumsalze der allgemeinen Formel I,
worin X für N-Oxypyrid-2-on oder Pentafluorophenyloxy- steht,
Y ein Gegenion, vorzugsweise Cl⁻, BF₄⁻ oder PF₃⁻ bedeutet und Z
für (-CH₂-)n mit n = 4-6 oder -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- steht,
Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer Verwendung.
Uroniumsalze sind wichtige Kondensationsmittel in der
Peptidchemie, zur Synthese von β-Lactamen, Amiden und Estern.
In den letzten 15 Jahren sind eine Reihe neuer Kondensationsreagenzien,
vor allem zur Synthese von Peptiden eingeführt worden.
Zu den gegenwärtig gebräuchlichsten Reagenzien zählt das von
Castro (B. Castro, et al., Tetrahedron Letters 14, 1219 (1975))
entwickelte Benztriazol-1-oxy-tris-(dimethylamino)-phosphoniumhexafluorophosphat-
(BOP) (EP-2 89 353). Das Reagens erwies sich
auch als geeignet für die Synthese von Estern (Molka, D. et al.,
Nouv. J. Chim. 6, (5), 277 (1982)) und zur Herstellung der β-
Lactambindung (Kim Sunggak et al., Bull. Korean. Chem. Soc. 9 (3),
189 (1989)). Wesentliche Nachteile sind jedoch das für die
Herstellung des BOP benötigte cancerogene Hexamethylenphosphorsäuretriamid,
das während der Reaktion als Nebenprodukt
erneut anfällt und das nach Aufnahme in die "Seveso-Liste" nur
begrenzt zugänglich ist (R. Z. Schmidt, Gesamte Hyg. Ihre
Grenzgebiete (1979), 25, 662). Bemühungen um einen Austausch der
Dimethylaminogruppe gegen Alkylaminogruppen oder
Piperidinogruppen führten zu einer nicht zu vertretbaren
Verlangsamung der Reaktionsgeschwindigkeit (Castro, B. Amer. Peptidsymposium
1989). Als Alternative wurde von Knorr 1989 [(R.
Knorr et al., 20. Europäische Peptidsymposium Tübingen; R. Knorr
Tetrahedron Letters 30(15) 1927 (1989)] 2-(1-H-Benzotriazol-1-yl-
1.1.3.3-tetramethyl-uronium-hexafluorophosphat bzw. -tetrafluoroborat
sowie eine Reihe weiterer Derivate vorgeschlagen. Das von
R. Knorr favorisierte 2-(1-H-Benzotriazol-1-yl)-1.1.3.3-
tetramethyluronium-tetrafluoroborat (TBTU), das eine vergleichbar hohe
Reaktivität wie BOP besitzt, hat den für peptidchemische Arbeiten
erheblichen Nachteil der schlechten Löslichkeit in
Methylenchlorid. Die für eine automatisierte Peptidsynthese
notwendigen Ausgangskonzentrationen sind ebenfalls schwer zu
erreichen. N-Hydroxybenzotriazol stört darüber hinaus das
Monitoring während der Synthese. Ein Einsatz dieser Uroniumsalze
für die automatisierte Peptidsynthese ist daher nur bedingt
möglich.
Tetramethyluroniumchlorid, ein seit langem bekanntes
Kondensationsreagens, besitzt wegen seiner großen Hygroskopizität
nur eingeschränkte Bedeutung (T. Fujisawa et al., Chem. Letters
1982, 1891). Den gleichen Nachteil, einschließlich formylierender
und chlorierender Wirkungen, besitzt das als Aktivierungsreagens
zur Synthese von Estern vorgeschlagene N,N-Dimethylchloromethyleniminiumchlorid
(P. Stadler, Helv. chim. Acta 61, 1675, (1978)). M.
Zaoral stellte mit diesem Reagens Amide (Tetrahedron Letters 1960,
9) und H. Eilingsfeld (Angew. Chem. 72, 836 (1972)) Säurechloride
her. In den letzten Jahren haben Uroniumsalze Bedeutung als
Gelatine-Härter in Filmemulsionen erhalten (Jpn-P (OPI) 51945/'74
und 59625/'76, GB-PS 1383630, US-PS 40 63 952 und EP-PS 01 62 308).
Ziel der Erfindung ist die Herstellung und der Einsatz neuer
Kondensationsreagenzien, die leicht zugänglich sind und die die
Synthese von β-Lactamen, Estern, Amiden und Peptiden mit einer
hohen Ausbeute gewährleisten. Sie sollten sich durch gute Löslichkeit
in organischen Lösungsmitteln auszeichnen; die dadurch
erreichbare hohe Anfangskonzentration der Reaktanten begünstigt den
Einsatz für die automatisierte Peptidsynthese.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Uroniumsalze
herzustellen, die eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute, geringe Nebenproduktbildung
gewährleisten, verbesserte Lösungseigenschaften
aufweisen, und aus leicht zugänglichen, nicht cancerogenen
Ausgangsstoffen herstellbar sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Uroniumsalze
der Formel I,
worin X N-Oxypyrid-2-on oder Pentafluorophenyloxy, Y ein Chlorid-,
Tetrafluoroborat- oder Hexafluorophosphation, Z -(CH₂)n- mit n = 4-
6 oder -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- bedeuten, durch Umsetzung von
Uroniumchloriden der Formel II, worin Z die in Formel I angegebene
Bedeutung hat
mit einem Alkali- oder Ammoniumsalz von N-Hydroxyverbindungen oder
Phenolen der Formel III,
MOX (III)
worin M für ein Alkalimetall- oder Ammoniumion steht und X die in
Formel I angegebene Bedeutung hat, erhalten werden.
Der Austausch des Chloridions gegen das Tetrafluoroborat- oder
Hexafluorophosphation erfolgt in üblicher Weise (vgl. R. Knorr,
B. Castro) dadurch, daß entweder die Umsetzung in Gegenwart von
MBF₄ (V) oder MPF₆ (VI) stattfindet, wobei M ein Alkalimetall- oder
Ammoniumion darstellt, oder daß nach der Umsetzung die Verbindung
der Formel I, wenn Y⁻ für Cl⁻ steht, zur Reaktion gebracht wird.
Die Ausgangsverbindungen der Formel II werden in einfacher Weise
durch Umsetzung von Harnstoffen der Formel IV
mit einem Säurechlorid, vorzugsweise Oxalylchlorid oder Phosgen
hergestellt.
Die Uroniumsalze der Formel I zeichnen sich überraschenderweise
durch eine wesentlich verbesserte Löslichkeit in DMF und
Methylenchlorid im Vergleich zu BOP und TBTU aus. Die Löslichkeit
beträgt bei den neuen Uroniumsalzen bis zu 1,5 Mol/l. Diese
Konzentration ist für die automatisierte Peptidsynthese sehr gut
geeignet. Weiterhin sind die Folgeprodukte dieser Uroniumsalze
bedeutend besser aus den Syntheseharzen auswaschbar als die der
bisher bekannten Uroniumsalze, wodurch ein Monitorring beim Säulenverfahren
zuverlässiger ermöglicht wird. Das störende N-
Hydroxybenzotriazol wird vermieden.
Die neuen Verbindungen sind aus nicht cancerogenen Stoffen in
einfacher Weise zugänglich. Sie gewährleisten bei der Synthese von
β-Lactamen, Amiden und Estern sowie bei der Herstellung von
Peptiden sowohl nach der klassischen Synthese in Lösung als auch
nach der Festphasensynthese eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute bei
geringer Nebenproduktbildung. Alle anfallenden Nebenprodukte
lassen sich durch einfache Waschoperationen entfernen.
Als besonders für die Peptidsynthese geeignet haben sich
Verbindungen der allgemeinen Formel I erwiesen, bei denen Z für
(-CH₂-)s steht, X N-Oxypyrid-2-on und Y⁻ sowohl BF₄⁻ als auch PF₆⁻
bedeuten können.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert.
100 mMol einer 2,5-4 N Phosgenlösung werden gerührt und zu dieser
Lösung innerhalb von 15 Min. die entsprechende Harnstofflösung in
30 ml Methylenchlorid getropft. Es wird auf 50°C erwärmt und 4
Stunden bei dieser Temperatur weiter gerührt. Anschließend wird das
überschüssige Phosgen und der größte Teil des Methylenchlorids in
Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wird in Acetonitril aufgenommen
und mit NaBF₄ versetzt. Es wird 20 h gerührt und danach eine
Suspension des entsprechenden Salzes der N-Hydroxyverbindung oder
des entsprechenden Phenols in 50 ml Acetonitril addiert. Es wird 2
weitere Stunden gerührt und anschließend auf ein Drittel des
Volumens eingeengt. Die ausgefallenen Kristalle werden abgesaugt,
mit Ether gewaschen und getrocknet.
1 Mol des entsprechenden Harnstoffs wird in Methylenchlorid gelöst
und 84 ml (0,95 Mol) Oxalylchlorid innerhalb von 30 Minuten langsam
addiert. Die Reaktionsmischung wird auf 45°C erwärmt und 4-5
Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Es wird auf 1/3 des Volumens
eingeengt und mit Ether das Produkt gefällt bzw. das ausfallende Öl
mit Ether digeriert. Die weitere Umsetzung erfolgt wie bei Knorr et
al. beschrieben.
Hergestellt nach Beispiel 1 oder 2 aus 1.1.3.3-bispentamethylenharnstoff
(Carbodipiperidid) durch Umsetzung mit dem Na-Salz des
2-Oxypyridinium-N-oxides und NaBF₄.
MG: 377,16
Fp.: 152-53°C
FAB-MS: 290 (M⁺-BF₄) 195 (Carbodipiperidid)
¹³C-NMR: 160, 781; 156, 192; 141, 245; 134, 946; 121, 951; 107, 085; 50, 831; 24, 751; 22, 301
Fp.: 152-53°C
FAB-MS: 290 (M⁺-BF₄) 195 (Carbodipiperidid)
¹³C-NMR: 160, 781; 156, 192; 141, 245; 134, 946; 121, 951; 107, 085; 50, 831; 24, 751; 22, 301
Hergestellt analog Beispiel 1 oder 2 aus 1.1.3.3-Bistetramethylenharnstoff
(Carbodipyrrolidid, Dipyrrolidino-harnstoff) durch
Umsetzung mit dem Na-Salz des 2-Oxypyridinium-N-oxids und NaBF₄.
NG: 349
Fp.: 147-48°C
Fp.: 147-48°C
Hergestellt nach Beispiel 1 oder 2 aus Carbodipiperidid, dem
Natriumsalz des Pentafluorophenols und NaBF₄.
MG: 450,16
Fp.: 178-81°C
¹³C= = 158,065; 138,039; 127,889; 50,594; 25,143; 22,489
FAB-MS = 363 (M⁺-BF₄)
Fp.: 178-81°C
¹³C= = 158,065; 138,039; 127,889; 50,594; 25,143; 22,489
FAB-MS = 363 (M⁺-BF₄)
Hergestellt nach Beispiel 1 oder 2 aus Carbodipiperidid und NH₄PF₆.
2 mMol Z-Val-OH und 2 mMol (754 mg) des unter Beispiel 3
gewonnenen Uroniumsalzes TOPPipU werden in 3 ml DM gelöst, 4 mMol
(688 µl) DIEA (Diisopropylethylamin) addiert und zu einer Lösung
von 2 mMol Gly-OEt × HCl und 2 mMol DIEA (344 µl) gegeben. Nach 15
Minuten ist die Reaktion beendet. Es wird wie üblich aufgearbeitet.
Ausbeute 91%Fp.: 164°C |α| = -25,1 c = 1 Ethanol
Literatur:Fp.: 164°C |α| = -24,9 c = 1 Ethanol
Literatur:Fp.: 164°C |α| = -24,9 c = 1 Ethanol
Lit.: V. Dourtoglon, Tetrahedron Letters 15, 1269 (1978)
Analog Beispiel 7 aus Boc-Ile-OH und Ile-OMe
Ausbeute: 87%Fp.: 148-49°C |α| = -33,8 c = 1 EthanolF.: 149-50°C |α| = -33,9 c = 1 Ethanol
Lit.: V. Dourtoglon, Tetrahedron Letters 15, 1269 (1978)
Neurotensin wurde an 300 mg Leu-Wang-Harz (0,37 meq/g) nach der Fmoc-
Technik unter Verwendung von nach Beispiel 3 hergestelltem TOPPipU
synthetisiert. Die Synthese erfolgte nach dem für BOP und TBTU
üblichen Verfahren unter Verwendung von 2 Äquivalenten Aminosäure,
2 Äquivalenten TOPPipU und 4 Äquivalenten DIEA als Base. Die
Abspaltung vom Harz wurde mit 95% TFA unter Verwendung von
Ethandithiol-1,2 durchgeführt. Bei Kupplungszeiten von 15 Minuten
wurde ein 96%iges Rohprodukt erhalten, das mit dem auf anderem
Wege synthetisierten Produkt (BOP, TBTU) identisch war.
1 g DOD-Harz (Breipohl et al.) (0,5 meq/g) werden von der Fmoc-
Gruppe befreit, und nach der Fmoc-Technik unter Verwendung von nach
Beispiel 3 hergestelltem TOPPipU wird das Oktapeptid Fmoc-Tyr-Met-
Gly-Trp-Asp-Phe-NH₂ aufgesetzt (Kupplungszeiten: 15 Minuten; Aminosäureüberschuß 2 Äquivalente,
2 Äquivalente TOPPipU).
Das sulfatierte Oktapeptid wurde nach Sulfatierung mit
Pyridiniumacetylsulfat (PAS) und anschließender Abspaltung der
Fmoc-Schutzgruppe erhalten.
Ausbeute: 91 mg|α| = -24,7 c = 1 DMF
Claims (5)
1. Neue Uroniumsalze der Formel I,
worin X für N-Oxypyrid-2-on oder Pentafluorophenyloxy steht,
Y ein Gegenion, vorzugsweise Cl⁻, BF₄⁻ oder PF₆⁻ bedeutet und Z
für (-CH₂-)n mit n = 4-6 oder -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- steht.
2. Verfahren zur Herstellung neuer Uroniumsalze der Formel I,
worin X für N-Oxypyrid-2-on oder Pentafluorophenyloxy, Y für
ein Gegenion, vorzugsweise für Cl⁻, BF₄⁻ oder PF₆⁻ und Z für
(-CH₂-)n mit n = 4-6 oder -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- stehen, dadurch
gekennzeichnet, daß Uroniumchloride der Formel II,
die durch Chlorieren der Harnstoffe der Formel IV,
worin Z die in Formel I angegebene Bedeutung hat, gebildet werden,
mit einem Alkali- oder Ammoniumsalz der Formel III,MOX (III)worin M für ein Alkali- oder Ammoniumion steht und X die
in Formel I angegebene Bedeutung hat, gegebenenfalls in Gegenwart
von MBF₄ oder MPF₆ der Formeln V und VI, worin M die in Formel
III angegebene Bedeutung hat, umgesetzt werden oder die
Verbindung der Formel I, wenn Y⁻ für Cl⁻ steht, mit MBF₄ (V)
oder MPF₆ (VI) zur Reaktion gebracht werden.
3. Verwendung von Uroniumsalzen der Formel I,
worin X für N-Oxypyrid-2-on oder Pentafluorophenyloxy steht,
Y ein Gegenion, vorzugsweise Cl⁻, BF₄⁻ oder PF₆⁻ bedeutet und
Z für (-CH₂-)n mit n = 4-6 oder -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- steht, als
Kondensationsmittel.
4. Verwendung von Uroniumsalzen der Formel I nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindungen der Formel I zur Synthese
von β-Lactamen, Estern, Amiden oder Peptiden eingesetzt werden.
5. Verwendung von Uroniumsalzen der Formel I nach Anspruch
3 und 4, worin in Formel I X für N-Oxypyrid-2-on, Z für
(-CH₂-)₅ und Y⁻ für BF₄⁻ (Verbindung VII) oder PF₆⁻ (Verbindung
VIII) stehen,
für die automatisierte Peptidsynthese.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD34244290A DD295376A5 (de) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | Neue uroniumsalze, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4122094A1 true DE4122094A1 (de) | 1992-02-20 |
Family
ID=5619743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914122094 Withdrawn DE4122094A1 (de) | 1990-07-02 | 1991-07-01 | Neue uroniumsalze, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD295376A5 (de) |
DE (1) | DE4122094A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100144588A1 (en) * | 2007-05-16 | 2010-06-10 | Luxembourg Bio Technologies Ltd. | Proton acceptor iminium/carbocation-type coupling agents |
-
1990
- 1990-07-02 DD DD34244290A patent/DD295376A5/de not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-07-01 DE DE19914122094 patent/DE4122094A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100144588A1 (en) * | 2007-05-16 | 2010-06-10 | Luxembourg Bio Technologies Ltd. | Proton acceptor iminium/carbocation-type coupling agents |
US8524898B2 (en) * | 2007-05-16 | 2013-09-03 | Luxembourg Bio Technologies Ltd. | Proton acceptor iminium/carbocation-type coupling agents |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DD295376A5 (de) | 1991-10-31 |
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