JP2003226713A - トリチル基が導入されたポリスチレン樹脂の製造方法 - Google Patents
トリチル基が導入されたポリスチレン樹脂の製造方法Info
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Abstract
ベンフェノンジクロライドをポリスチレン樹脂と反応さ
せ、ポリスチレンからの一つの反応で、生産コストの安
い、反応の調節の容易な、トリチル基の導入されたペプ
チド合成用ポリスチレン樹脂の製造方法を提供する。 【解決手段】式(I)のペンゾフェノンジハライド(b
enzophenone dihalide)系化合物
をポリスチレン樹脂(II)に反応させる段階を含む、ト
リチル基で置換されたポリスチレン樹脂(III)の製造
方法。 (式中、Xは水素またはハロゲンであり、Yは水素、ハ
ロゲン、C1-4アルキルまたはアルコキシであり、Aは
ハロゲン元素である。)
Description
リスチレン樹脂の製造方法に係り、よく詳しくはポリス
チレン樹脂にベンゾフェノンジクロライド(benzo
phenonedichloride)または置換され
たベンゾフェノンジクロライドを反応させ、ポリスチレ
ン樹脂のベンゼン環にトリチル基を導入したポリスチレ
ン樹脂の製造方法に関する。
ield)が固体相ペプチド合成に関する理論を提起し
て以来、多様なペプチド合成用樹脂が開発されてきた。
メリフィールドにより開発されたクロロメチルポリスチ
レン(chloromethyl polystyre
ne)樹脂は、固体相ペプチド合成反応に用いられた最
初の樹脂として重要な意味を有する。しかし、上記の固
体相反応を介して合成されたペプチドの回収過程におい
て、フッ化水素酸(hydrofluoricaci
d、HF)のような強酸(strong acid)の
使用が要求されるため、クロロメチルポリスチレン樹脂
を用いる固体相ペプチド合成反応の適用範囲は、非常に
制限的である。
所を克服するために、4−アルコキシベンジルアルコー
ル(4−alkoxybenzyl alcohol)
の構造を有するワン(Wang)樹脂が開発されている
が、既存のクロロメチルポリスチレン樹脂よりは弱酸の
条件下で合成されたペプチドの回収が可能となったの
で、これを用いた固体相ペプチド合成方法が広く使用さ
れてきた。
プチドを樹脂から分離する過程中に、種々の側鎖(si
de chain)保護基も共に除去されるため、それ
らの保護基を保持した状態でペプチド生成物を得ようと
する場合は、該ワン樹脂は適合していない。なお、ワン
樹脂は、1番目のアミノ酸を樹脂上に結合させるとき、
アルコール基を活性化させる触媒を添加しなければなら
ず、且つ、ペプチドの合成中にラセミ化したり、ジケト
ピぺラジン(diketopiperazine)が生
成したりするという問題点を有する。
を克服するために、トリチル構造が導入されたペプチド
合成用ポリスチレン樹脂が開発された。トリチル構造を
有する該ペプチド合成用ポリスチレン樹脂は弱酸性条件
下でペプチドが分離されるため、結果的に側鎖の保護基
を保持したままペプチドを分離することができる。ま
た、トリチル基の化学的構造自体が活性化されているた
め、1番目のアミノ酸を導入するとき特別な触媒を必要
とせず、また、トリチル基構造による立体障害(ste
ric hindrance)効果が非常に大きいの
で、ペプチドの合成途中にジケトピぺラジンの生成が抑
制される共にラセミ化も殆ど起こらないという様々な長
所を有する。
にトリチル構造を導入する方法として、まずペプチド合
成用ポリスチレン樹脂を製造した後、これにトリチル構
造を有するリンカー(linker)を導入する方法
と、トリチル構造を有するスチレンモノマーを合成しそ
れを重合する方法と、に分けることができる。
らは、ベンゾイルクロライド(benzoyl chl
oride)を用いてポリスチレン樹脂にベンゾフェノ
ン(benzophenone)構造を導入した後、グ
リニャール試薬(Grignard reagent)
を用いてトリチル化ポリスチレン樹脂を合成した(Te
trahedron Letters No.35,pp
3055−3056,1975)。
ロベンゾフェノン(dichlorobenzophe
none)と4−トリルマグネシウムブロマイド(4−
tolylmagnesium bromide)とを
反応させた後、酸化反応を介して4−(ビス−(4−ク
ロロフェニル)−ヒドロキシメチル)安息香酸(4−
(bis−(4−chlorophenyl)−hyd
roxymethyl)benzoic acid)を
得た後、アミノ基を有する樹脂と結合させ、トリチル構
造を有する樹脂を合成した。
レン樹脂と2−クロロベンゾイルクロライド(2−ch
lorobenzoyl chloride)とを反応
させ、ポリスチレンのベンゼン環に2−クロロベンゾフ
ェノン(2−chlorobenzophenone)
構造を導入し、これにフェニルリチウム(phenyl
lithium)を反応させ、2−クロロトリチルポリ
スチレン樹脂を合成した(Tetrahedron L
etters No.39,pp3241−3242,1
998)。
塩基性のグリニャール試薬を使用するか、或いは反応性
の非常に高い有機金属化合物を使用するため、反応条件
が非常に難しく製造コストも高い。それに、上記のトリ
チル構造を有するペプチド合成用樹脂の製造方法は、大
量合成工程上、扱いにくい有機金属化合物を使用しなけ
ればならず、その合成段階も長くて複雑であり、生産コ
ストが上昇したのは当然のことであった。
を使用せずに合成段階が簡単な方法を用いて、トリチル
基の導入されたペプチド合成用ポリスチレン樹脂を製造
する方法の開発が要請されている。
p3055-3056
p3241−3242
目的は、ベンゾフェノンジクロライドまたは置換された
ベンフェノンジクロライドをポリスチレン樹脂と反応さ
せ、ポリスチレンからの一つの反応で、生産コストの安
い、反応の調節の容易な、トリチル基の導入されたペプ
チド合成用ポリスチレン樹脂の製造方法を提供すること
である。
は、下記の化合物(I)のベンゾフェノンジハライドま
たは置換されたベンゾフェノンジハライドと、ポリスチ
レン樹脂(II)とを反応させ、トリチル基で置換された
ペプチド合成用ポリスチレン樹脂(III)の製造方法を
提供することにより達成される。
Yは水素、ハロゲンまたはアルコキシ基であり、Aはハ
ロゲン元素である。)本発明において、出発物質(st
arting material)として用いられるベ
ンゾフェノンジハライドまたは置換されたベンゾフェノ
ンジハライド(I)は、下記反応式2のように、ベンゾ
フェノンまたは置換されたベンゾフェノン(IV)のハロ
ゲン化反応を介して得ることができるが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、その他の公知の方法で製造
しても良い。
ハロゲン化剤としては、例えば、塩素化剤、ブロム化剤
またはヨード化剤の中から選択して使用することができ
る。
しては、例えば、PCl3、PCl5、COCl2および
SOCl2などがあり、反応効率と経済性とを考慮すれ
ば、好ましくはPCl5が用いられ、また、これらの混
合物を用いても良い。PCl5の使用量として、1モル
のベンゾフェノンまたは置換されたベンゾフェノンに対
し、0.5モルないし2.0モルを用いるのが好ましく、
より好ましくは0.5モルないし1.5モルが用いられ
る。
としては、PBr3、PBr5、SOBr2などを用い、
ヨード化剤としては、PI3などを用いても良い。
行うことが好ましく、より好ましくは50℃ないし20
0℃であり、反応速度と安定性とを考慮すれば、最も好
ましくは70℃ないし170℃である。反応時間は30
分ないし6時間の範囲内で合成すれば良く、好ましくは
1時間ないし4時間の範囲である。
されたベンゾフェノンジハライドまたは置換されたベン
ゾフェノンジハライド(I)の生成は、13CNMRで確
認できるが、ベンゾフェノンまたは置換されたベンゾフ
ェノン(IV)のカルボニル基炭素のピーク(peak)
が、ベンゾフェノンジハライドまたは置換されたベンゾ
フェノンジハライド(I)の脂肪族炭素のピークに変わ
ることを観察することにより確認できる。
されたベンゾフェノンジハライドまたは置換されたベン
ゾフェノンジハライド(I)と、ポリスチレン樹脂(I
I)とを反応させることにより、トリチル基が導入され
たペプチド合成用ポリスチレン樹脂(III)を得ること
ができる。
により製造されたベンゾフェノンジハライドまたは置換
されたベンゾフェノンジハライド(I)を、アルキル化
剤(alkylating agent)として用いる
フリーデルクラフツ反応(Friedel−Craft
s reaction)であって、反応に用いられる触
媒として、フリーデルクラフツ反応に通常使用するルイ
ス酸触媒が用いられる。
レン製造方法に用いられるルイス酸触媒の種類として、
例えば、AlBr3、AlCl3、BCl3、BF3、Bi
Cl 3、GaCl3、FeCl3、SbCl3、SbC
l5、SnCl4,TeCl4、ZnCl2、ZrCl4な
どが挙げられるが、これらを無水物の形態で使用するこ
とが好ましい。
して、1gのポリスチレン樹脂に対し、0.1gないし
10gの触媒を使用することが好ましく、より好ましく
は0.5gないし5gのルイス酸触媒が使用される。
ドまたは置換されたベンゾフェノンジハライド(I)の
使用量には制限がない。しかし、本発明の効率と経済性
とを考慮すれば、1gのポリスチレン樹脂に対し、0.
1gないし100gのベンゾフェノンジハライドまたは
置換されたベンゾフェノンジハライド(I)を使用する
ことが好ましく、より好ましくは、1.0gないし10
gが使用される。
デルクラフツ反応に通常用いられるそれぞれの溶媒を使
用することができる。また、ジクロロメタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン(1,2−d
ichloroethane)、o−ジクロロベンゼ
ン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼンなど
のようなハロゲン化溶媒、ニトロメタンやニトロベンゼ
ンなどのようなニトロ化溶媒、または二硫化炭素などが
用いられる。それらの溶媒は単独で用いても良いが、そ
のなかの2種またはそれ以上を混合し、使用しても良
い。
く、0℃ないし150℃の温度範囲が好ましく、より好
ましくは0℃ないし100℃の範囲である。反応時間
は、10分ないし48時間の範囲であり、好ましくは、
各反応物質の反応性と反応後における生成物の生産性を
考慮すれば、1時間ないし24時間の範囲である。
たトリチルアルコール樹脂から、ハロゲン化反応を介し
て得ることができる。このときに用いられる塩素化剤と
して、例えば、アセチルクロライド、トリメチルシリル
クロライド(trimethylsilyl chlo
ride)、COCl2(phosgene)、SOC
l2(thionyl chloride)などが挙げら
れ、常温または高温で、トリチルハライド樹脂を合成す
ることができる。
詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。
製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた100mL三
つ口丸底フラスコに、PCl522.9gとベンゾフェノ
ン20.0gとを入れ、加熱マントル(heating
mantle)を用い2時間還流した。反応溶液を常温
で冷却し、ジクロロメタン40mLを加えてから、25
0mL三角フラスコに溶液を移した。反応溶液を0℃ま
で冷却し、蒸留水40mLを加えた。反応溶液を再び分
液ロート(separatory funnel)に移
しジクロロメタン層を分離した後、蒸留水40mLで2
回洗浄した。次いで、ジクロロメタン層を分離してから
ロータリー・エバポレータ(rotary evapo
rator)で溶媒を除去し、無色液体であるベンゾフ
ェノンジクロライド24.3g(純度93%、収率87
%)を得た。
ロライドの製造 実施例1と同様の方法で反応を行い、機械式攪拌器およ
び温度計が取付けられている1L三つ口丸底フラスコ
に、PCl5270.8gと2−クロロベンゾフェノン2
81.5gとを入れて反応を行った。また実施例1と同
様の方法で精製し、黄色液体である2−クロロベンゾフ
ェノンジクロライド338g(純度97%、収率93
%)を得た。
ロライドの製造 実施例1と同様の方法で反応を行い、上記のフラスコに
PCl521.6gと4−クロロベンゾフェノン20.8
gとを入れて反応を行い、無色液体である4−クロロベ
ンゾフェノンジクロライド24.6g(純度98%、収
率89%)を得た。
ロライドの製造 実施例1と同様の方法で反応を行い、上記のフラスコに
PCl520.8gと4−メチルベンゾフェノン19.6
gとを入れて反応を行い、淡黄色液体である4−メチル
ベンゾフェノンジクロライド22.9g(純度87%、
収率79%)を得た。
クロライドの製造 実施例1と同様の方法で反応を行い、上記のフラスコに
PCl510.4gと4−メトキシベンゾフェノン10.
6gとを入れて反応を行い、淡褐色液体である4−メト
キシベンゾフェノンジクロライド10.6g(純度89
%、収率70%)を得た。
ン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた250mL三
つ口シリンダ形フラスコに、ジビニルベンゼン1%が架
橋結合している球形ポリスチレン4.0gとジクロロメ
タン40mLとを入れて攪拌しながら、AlCl36.6
gをo-ジクロロベンゼン15mLに溶かした溶液を反
応溶液に加えた。該反応溶液に、ベンゾフェノンジクロ
ライド11.8gとジクロロメタン20mLとを混合し
滴下した後、常温で4時間攪拌した。反応溶液を0℃ま
で冷却し、蒸留水20mLを加え攪拌した後、反応溶液
をガラス濾過器(glass filter)を用い濾
過してから濾過された樹脂を、ジクロロメタン、メタノ
ール、テトラヒドロフラン(THF)、1N塩酸溶液、
テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メタノールの順
番で洗浄した。洗浄後、樹脂を真空乾燥し、7.0gの
トリチルアルコールポリスチレン樹脂を得た。
ポリスチレン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた3L四つ口シ
リンダ形フラスコに、ジビニルベンゼン1%が架橋結合
している球形ポリスチレン100gとジクロロメタン1
Lとを入れ攪拌しながら、AlCl3167gをニトロ
ベンゼン0.5Lに溶かした溶液を反応溶液に加えた。
該反応溶液に、2−クロロベンゾフェノンジクロライド
334gとジクロロメタン0.5Lとを混合し滴下した
後、常温で4時間攪拌した。以降の過程は実施例6と同
様の方法で行い、190gの2−クロロトリチルアルコ
ールポリスチレン樹脂を得た。
ポリスチレン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた250mL三
つ口シリンダ形フラスコに、ジビニルベンゼン1%が架
橋結合している球形ポリスチレン7.0gとジクロロメ
タン70mLとを入れ攪拌しながら、AlC1311.7
gを二硫化炭素25mLに溶かした溶液を反応溶液に加
えた。該反応溶液に、4−クロロベンゾフェノンジクロ
ライド24gとジクロロメタン30mLとを混合し滴下
した。以降の過程は実施例6と同様の方法で行い、16
gの4−クロロトリチルアルコールポリスチレン樹脂を
得た。
ポリスチレン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた250mL三
つ口シリンダ形フラスコに、ジビニルベンゼン1%が架
橋結合している球形ポリスチレン7.0gとジクロロメ
タン70mLとを入れ攪拌しながら、AlCl312g
をニトロメタン30mLに溶かした溶液を反応溶液に加
えた。該反応溶液に、4−メチルベンゾフェノンジクロ
ライド23gとジクロロメタン30mLとを混合し滴下
した。以降の過程は実施例6と同様の方法で行い、11
gの4−メチルトリチルアルコールポリスチレン樹脂を
得た。
ールポリスチレン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた250mL三
つ口シリンダ形フラスコに、ジビニルベンゼン1%が架
橋結合している球形ポリスチレン3.0gとジクロロメ
タン30mLとを入れ攪拌しながら、AlCl35.3g
を二硫化炭素15mLに溶かした溶液を反応溶液に加え
た。該反応溶液に、4−メトキシベンゾフェノンジクロ
ライド11gとジクロロメタン15mLとを混合し滴下
した。以降の過程は実施例6と同様の方法で行い、6g
の4−メトキシトリチルアルコールポリスチレン樹脂を
得た。
ルポリスチレン樹脂の製造 反応溶液であるジクロロメタンを1,2−ジクロロエタ
ンに代替し、実施例7と同様の方法で反応を行った。な
お、実施例7と同様の方法で洗浄し、真空乾燥させ、1
74gの2−クロロトリチルアルコールポリスチレン樹
脂を得た。
ルポリスチレン樹脂の製造 反応溶液であるジクロロメタンをクロロホルムに代替
し、実施例7と同様の方法で反応を行った。なお、実施
例7と同様の方法で洗浄し、真空乾燥させ、185gの
2−クロロトリチルアルコールポリスチレン樹脂を得
た。
ルポリスチレン樹脂の製造 反応溶液であるジクロロメタンを1,2−ジクロロベン
ゼン(1,2−dichlorobenzene)に代
替し、実施例7と同様の方法で反応を行った。なお、実
施例7と同様の方法で洗浄し、真空乾燥させ、180g
の2−クロロトリチルアルコールポリスチレン樹脂を得
た。
ルポリスチレン樹脂の製造 反応触媒であるAlCl3をBF3エーテル化合物(et
herate)177g(158mL)に代替し、実施
例7と同様の方法で反応を行った。なお、実施例7と同
様の方法で洗浄し、真空乾燥させ、175gの2−クロ
ロトリチルアルコールポリスチレン樹脂を得た。
ルポリスチレン樹脂の製造 反応触媒であるAlCl3をトリフルオルメタンスルホ
ン酸(trifluoromethane sulfonic
acid)、188g(111mL)に代替し、実施例
7と同様の方法で反応を行った。なお、実施例7と同様
の方法で洗浄し、真空乾燥させ、182gの2−クロロ
トリチルアルコールポリスチレン樹脂を得た。
ルポリスチレン樹脂の製造 反応触媒であるAlCl3を濃硫酸123g(67m
L)に代替し、実施例7と同様の方法で反応を行った。
なお、実施例7と同様の方法で洗浄し、真空乾燥させ、
170gの2−クロロトリチルアルコールポリスチレン
樹脂を得た。
ルポリスチレン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた3L四つ口シ
リンダ形フラスコに、ジビニルベンゼン1%が架橋結合
している球形ポリスチレン100gとジクロロメタン1
Lとを入れ攪拌しながら、SnCl4110mLを反応
溶液に加えた。該反応溶液に、2−クロロベンゾフェノ
ンジクロライド334gとジクロロメタン0.5Lとを
混合し滴下した後、40℃で8時間攪拌した。以降の洗
浄過程は実施例7と同様の方法で行った。洗浄された樹
脂を真空乾燥し、145gの2−クロロトリチルアルコ
ールポリスチレン樹脂を得た。
ドポリスチレン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた3L四つ口シ
リンダ形フラスコに、2−クロロトリチルアルコールポ
リスチレン樹脂160gと乾燥されたジクロロメタン
1.5Lとを入れ攪拌しながら、SOCl239mLを加
えた後、常温で2時間攪拌した。ガラス濾過器で濾過
し、濾過された樹脂を乾燥されたジクロロメタンで洗浄
してから真空乾燥し、165gの2−クロロトリチルク
ロライドポリスチレン樹脂を得た。
合された2−クロロトリチルポリスチレン樹脂の製造 機械式攪拌器および温度計が取付けられた1L三つ口丸
底フラスコに、2−クロロトリチルクロライドポリスチ
レン樹脂20gと、Fmoc−Leu−OH7.78g
と、ジクロロメタン400mLと、ジイソプロピルエチ
ルアミン15.3mLとを入れ常温で2時間攪拌した。
ガラス濾過器で濾過し、濾過された樹脂を、ジクロロメ
タン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジクロロメタ
ン、メタノールの順番で洗浄してから真空乾燥し、2
6.7gのFmoc−Leu−OHが結合された2−ク
ロロトリチルポリスチレン樹脂を得た。
renylmethyloxycabonyl)−Le
u−OHが結合された2−クロロトリチルポリスチレン
樹脂を、20%ピぺリジン(piperidine)/
N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)溶液で30分
間処理した後、生成したジベンゾフルベン(diben
zofulvene)−ピぺリジン(piperidi
ne)付加物(adduct)の紫外線吸収強度を30
1nmで測定・計算して得た。
するトリチルポリスチレン樹脂にFmoc−Leu−O
Hを結合させた。その結果として、それぞれの置換率は
次の通りである。
樹脂の製造方法に係り、より詳しくは、ポリスチレン樹
脂にベンゾフェノンジクロライドまたは置換されたベン
ゾフェノンジクロライドを反応させ、ポリスチレン樹脂
のベンゼン環にトリチル基を導入したポリスチレン樹脂
の製造方法に関する。
合成用ポリスチレン樹脂の製造方法は、通常固体相ペプ
チド合成反応に広く用いられているポリスチレン樹脂
を、簡単で、反応の調節が容易な方法で製造することが
できる。
合成用ポリスチレン樹脂の製造方法においては、安価な
ベンゾフェノンまたは置換されたベンゾフェノンから製
造されたベンゾフェノンジクロライドまたは置換された
ベンゾフェノンジクロライドを出発物質として使用する
ため、本発明の方法でトリチル基が導入されたポリスチ
レン樹脂を製造する場合、従来のトリチルポリスチレン
樹脂に比べ同等な性能を発揮しながら、低コストの、ト
リチル基が導入された、ペプチド合成用ポリスチレン樹
脂を得ることができる。
Claims (8)
- 【請求項1】下記の化学式(I)のベンゾフェノンジハ
ライド(benzophenonedihalide)
系化合物をポリスチレン樹脂(II)に反応させる段階を
含む、トリチル基で置換されたポリスチレン樹脂(II
I)の製造方法。 【化1】 (式中、Xは水素またはハロゲンであり、 Yは水素、ハロゲン、C1-4アルキルまたはアルコキシ
であり、 Aはハロゲン元素である。) - 【請求項2】Xが塩素であることを特徴とする請求項1
に記載のトリチル基で置換されたポリスチレン樹脂の製
造方法。 - 【請求項3】Yが塩素であることを特徴とする請求項1
に記載のトリチル基で置換されたポリスチレン樹脂の製
造方法。 - 【請求項4】Yがメチル基であることを特徴とする請求
項1に記載のトリチル基で置換されたポリスチレン樹脂
の製造方法。 - 【請求項5】Yがメトキシ基であることを特徴とする請
求項1に記載のトリチル基で置換されたポリスチレン樹
脂の製造方法。 - 【請求項6】前記の反応がルイス酸の触媒下で行われる
ことを特徴とする請求項1に記載のトリチル基で置換さ
れたポリスチレン樹脂の製造方法。 - 【請求項7】前記ルイス酸触媒が、AlBr3、AlC
l3、BCl3、BF3、BiCl3、GaCl3、FeC
l3、SbCl3、SbCl5、SnCl4,TeCl4、
ZnCl2、ZrCl4、トリフルオルメタンスルホン酸
(trifluoromethane sulfonic a
cid), および濃硫酸からなる群より選ばれたことを
特徴とする、請求項6に記載のトリチル基で置換された
ポリスチレン樹脂の製造方法。 - 【請求項8】前記の反応が、ジクロロメタン、クロロホ
ルム、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン(1,2−d
ichloroethane)、o−ジクロロベンゼ
ン、m−ジクロロベンゼン、p−ジクロロベンゼン、ニ
トロメタン、ニトロベンゼンおよび二硫化炭素からなる
群より選ばれた1種または2種以上の混合溶媒中で行わ
れることを特徴とする、請求項1に記載のトリチル基で
置換されたポリスチレン樹脂の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
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