JPH04321674A - エステルまたはアミド結合を有する化合物の合成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はペプチド合成、蛋白質の
化学修飾およびその他の産業上有用なエステルまたはア
ミド結合を有する化合物の新規な合成方法、および新規
なチアゾリジン−２−チオン誘導体に関するものである
。

【０００２】

【従来の技術】ペプチド性ホルモン、甘味料に代表され
る呈味性ペプチドなどの生理活性ペプチドの化学的合成
や、免疫反応、酵素機能の解明あるいは蛋白質の形質変
換等の化学的手法である蛋白質の化学修飾方法等におい
て有用なエステルまたはアミド類を化学的に合成する方
法については、古くから多くの方法が提案されている。 例えば、酸塩化物を用いる方法（Ｅ．Ｆｉｓｃｈｅｒ，
Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．，３６，２０９４（１９０３））、
酸アジドを用いる方法（Ｊ．Ｃｕｒｔｉｕｓ．Ｂｅｒ．
，３５，３２２６（１９０２））、混合酸無水物法（Ｔ
ｈ．Ｗｉｅｌａｎｄ，Ａｎｎ．Ｃｈｅｍ．，５６９，１
１７（１９５６））、脱水縮合剤を用いる方法（Ｈ．Ｇ
．Ｋｈｏｒａｎａ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９５２
，２０８１）　およびカルボシキル成分を活性なエステ
ルに変換し、求核置換反応を促進させる活性エステル法
（Ｍ．Ｂｏｄａｕｓｚｋｙ，Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．
Ｓｏｃ．，８１，５６８８（１９５９））などが知られ
ている。これらの方法において、特にカルボン酸アミド
結合を生成させるにあたっては、活性エステル法はその
他の方法と異なり、反応系に水が存在しても進行する特
徴を有しており、有用である。

【０００３】従来用いられている活性エステルとしては
、パラニトロフェノール、ペンタクロルフェノールなど
のフェノール誘導体とのエステルおよびＮ−ヒドロキシ
スクシンイミドとのエステルがある。しかし、前者は反
応性において優れているもののアミノリシス後生成する
フェノール誘導体の除去が困難であり、再結晶あるいは
クロマト法による精製を実施しないと満足のゆく純度は
得られなかった。後者はＮ−ヒドロキシスクシンイミド
自体水溶性であり、生成物からの除去は容易であるが、
反応収率が低いという問題があった。更にこれらの活性
エステル試薬は水に対して難溶である。従って、これら
の試薬と水を媒体としなければならないアミン成分を用
いてカルボン酸アミド結合を生成させる場合（例えばア
ミン成分として高分子のペプチドおよび蛋白質を用いる
場合）、活性エステルを溶解させるために用いられる水
と相溶性のある溶媒によってアミン成分が変成を受ける
ことは避けられなかった。

【０００４】一方、最近この欠点を克服しようとする試
みが行なわれている。例えば、ｐ−トリメチルアンモニ
オフェノールを用いる方法（Ｋ．Ｋａｗａｓａｋｉ，ｅ
ｔ　ａｌ．，Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｈａｒｍａｃｅｎｔ
ｉｃａｌ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，３４，２２１４（１９８
６））　、ｐ−ジアルキルスルホニオフェノールを用い
る方法（Ｈ．Ｏｋａｉ，ｅｔ　ａｌ．，Ｂｕｌｌｅｔｉ
ｎ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　
Ｊａｐａｎ，６０，２４０９（１９８７））　、特開昭
６２−２６３１３２号等がある。これらの方法は、四級
塩を有する水に易溶なフェノール誘導体を利用する巧み
な方法であるが、反応の選択性が低いため溶媒の水によ
る加水分解が不可避な副反応として生起するという欠点
が指摘されている。

【０００５】なお、Ｐｕｒｅ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｅｄ
　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，５３，１１４１（１９８１）に
はチアゾリジン−２−チオン骨格を持つ化合物がアミノ
酸と反応することが記載されているが、この化合物に対
して、アミノ酸との選択的反応性を奪うことなく水溶性
を賦与するという試みはいまだ行なわれていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、水溶液中で実施でき、更に反応の選択性が高いエス
テルまたはアミド結合を有する化合物の合成方法を提供
すること、およびそれに有用なチアゾリジン−２−チオ
ン誘導体を製造するための中間体を提供することにある
。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、式１で
表されるチアゾリジン−２−チオン誘導体と、式２で表
される求核剤を反応させることを特徴とする式３で表さ
れるエステルまたはアミド結合を有する化合物の合成方
法、式４で表されるチアゾリジン−２−チオン誘導体に
よって達成された。

【０００８】

【化３】

【０００９】式１において、Ｒ１　、Ｒ２　は水素原子
または任意の有機基を表すが、好ましくは水素原子、ア
ルキル基（ハロゲン原子等で置換されていてもよい。ま
たこのアルキル基は１個またはそれ以上の酸素または硫
黄原子あるいは１個またはそれ以上の−Ｎ（Ｒ４　）−
（ここでＲ４　は水素原子、アルキル基、シクロアルキ
ル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基を表す
）によって遮断されていてもよい）、シクロアルキル基
、アルケニル基、アルキニル基、シアノ基、ハロゲン原
子、ニトロ基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキ
ノキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基
、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル
チオ基、アルコキシカルボニルアミノ基、ジアルキルア
ミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、アルキルカルボ
ニル基、カルバモイル基、アルキルアミノカルボニルア
ミノ基、アルキルアミノカルボニルオキシ基、アルキル
アミノカルボニルチオ基、アルキルスルフィニル基、ア
リールスルホニル基、アルキルチオ基を表す。Ａが２価
基の場合、ｎは１であり、その時Ｗは、アルキル基（ハ
ロゲン原子等で置換されていてもよい。またこのアルキ
ル基は１個またはそれ以上の酸素または硫黄原子あるい
は１個またはそれ以上の−Ｎ（Ｒ５　）−（ここでＲ５
　は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリー
ル基、アルケニル基、アルキニル基を表す）；アルケニ
ル基；アルキニル基；シクロアルキル基；下式で表され
るアラルコキシ基

【００１０】

【化４】

【００１１】；イソボルニルオキシ基；フルフリルオキ
シ基；Ｒ１１（Ｒ１２）Ｎ−基（ここでＲ１１、Ｒ１２
は同一または異なっていてもよく、各々水素原子、アル
キル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ア
ラルキル基を表し、Ｒ１１とＲ１２が互いに結合して他
のヘテロ原子を含む炭素原子数３〜６の環を形成しても
よい）；下式で表される基

【００１２】

【化５】

【００１３】；アルコキシ基；シクロアルキル基；アリ
ール基；アリールオキシ基；下式で表される基

【００１
４】

【化６】

【００１５】を表す。

【００１６】式１、２、３において、Ａが特に−ＣＯ−
の場合、Ｗはそのα−アミノ基および／または側鎖に適
当な保護基を導入した、あるいは導入しないアミノ酸、
および／またはペプチドまたは蛋白質であってもよい。 Ａが３価基の場合、ｎは２であり、その時Ｗは同一ある
いは異なってもよく、アルコキシ基、アルケノキシ基、
アルキル基、アラルコキシ基、アリールオキシ基、アル
キルアミノ基、アルキルチオ基、アリール基である。

【００１７】式２、３において、ＢはＨＮ（Ｒ１５）−
基（ここでＲ１５は水素原子、アルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、アリール基を表す）、ＨＯ−基、Ｈ
Ｓ−基を表し、Ｙは下式で表される基

【００１８】

【化７】

【００１９】を表すか、またはＹは側鎖および／または
α−カルボキシル基に適当な保護基を導入した、あるい
は導入しないアミノ酸、側鎖および／または末端カルボ
キシル基に適当な保護基を導入した、あるいは導入しな
いペプチドあるいは蛋白質、分子内の水酸基に適当な保
護基を導入した、あるいは導入しない糖質を表す。

【００２０】式１において、Ｘは親水性基を表すが、好
ましくはジアルキルアミノ基、トリアルキルアンモニウ
ム基、スルホ基およびその解離体を表す。ここでアルキ
ル基は好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基であ
る。アンモニウム基の対アニオンとしてはＩ−　、ＢＦ
４　−　、ｐ−ＴＳＯ−　、ＣＨ３　ＳＯ３　−　、Ｃ
Ｈ３　ＳＯ４　−　が好ましい。スルホ解離体の対カチ
オンとしては、Ｎａ＋　、Ｋ＋　、Ｌｉ＋　が好ましい
。

【００２１】式１、２、３においてＺは連結基を表すが
、好ましくは

【００２２】

【化８】

【００２３】である。ここで、ｎは０〜３の整数である
。式１、２、３においてｍは０または１である。

【００２４】次に本発明の式１、２、３の具体例を示す
が、本発明はこれに限定されるものではない。 式１の化合物例

【００２５】

【化９】

【００２６】式２の化合物例 １．　Ｖａｌ ２．　Ｖａｌ−Ｓｅｒ ３．　Ｇｌｙ−Ｔｙｒ ４．　Ｓｅｒ−Ｔｈｒ ５．　Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ ６．　Ｐｈｅ−Ｓｅｒ−Ａｌａ ７．　Ｓｅｒ ８．　Ａｌａ ９．　Ｓｅｒ−Ｏ−ＣＨ３ １０．　Ｖａｌ−Ｏ−ＣＨ３ １１．　Ｇｌｙ−Ｏ−ＣＨ３ １２．　Ｔｈｒ−Ｏ−ＣＨ３ １３．　Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｏ−ＣＨ３ １４．　Ｃ１３Ｈ２７−ＯＨ

【００２７】

【化１０】

【００２８】１７．　Ｐｒｏ １８．　Ｐｒｏ−Ｇｌｙ １９．　Ａｒｇ−Ａｌａ−ＮＨ２

【００２９】式３の化合物例 １．　Ｂｏｃ−Ａｌａ−Ｖａｌ ２．　Ｂｏｃ−Ｐｈｅ−Ａｌａ ３．　Ｚ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ−Ｓｅｒ−Ａｌａ４．　Ｚ−
Ｇｌｙ−Ｖａｌ ５．　Ｂｏｃ−Ｐｈｅ−Ｔｒｙ−Ｇｌｙ−Ｏ−ＣＨ３６
．　Ｂｏｃ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｏ−ＣＨ３７．
　Ｚ−Ｔｈｒ−Ｔｙｒ−Ｖａｌ−−Ｏ−ＣＨ３

【００３
０】

【化１１】

【００３１】９．　Ｚ−Ｓｅｒ−Ａｌａ−Ｓｅｒ−Ｔｈ
ｒ１０．　Ｂｏｃ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ｓｅｒ１
１．　Ｂｏｃ−Ｓｅｒ−Ｐｒｏ １２．　Ｂｏｃ−Ｍｅｔ−Ａｒｇ−Ａｌａ−ＮＨ２

【０
０３２】上記具体例において、Ａｌａ　はアラニン、Ｐ
ｈｅ　はフェニルアラニン、Ｇｌｙ　はグリシン、Ｓｅ
ｒ　はセリン、Ｔｈｒ　はトレオニン、Ｔｙｒ　はチロ
シン、Ｍｅｔ　はメチオニン、Ｖａｌ　はバリン、Ｐｒ
ｏ　はプロリン残基を表す。Ｂｏｃ　はｔ−ブチロキシ
カルボニル基、Ｚ　はベンジロキシカルボニル基を表す
。

【００３３】次に、式１の化合物と式２の化合物との好
ましい反応条件について述べる。式１で表されるチアゾ
リジン−２−チオン誘導体と式２で表される求核剤との
反応混合比は１：１〜１：２が好ましい。溶媒は少なく
とも式１あるいは式２の化合物のどちらかを溶解させる
ものであれば何でもよいが、好ましくは式２で表される
求核剤がアミノ基、メルカプト基を有する化合物の場合
は、水、アルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチル
スルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン
である。式２で表される求核剤の求核基がアルコキシ基
の場合は、水、アルコール以外の上記の溶媒が好ましく
用いられる。

【００３４】式１の化合物を合成するための中間体とし
て式４の化合物は有用である。

【００３５】

【化１２】

【００３６】特に式４においてＲ１　、Ｒ２　が水素原
子を、−（Ｚ）ｍ−が−ＣＨ２　−を、Ｘがジアルキル
アミノ基、トリアルキルアンモニウム基、スルホ基また
はその解離体を表す場合が好ましい。アンモニウム基の
好ましい対イオンは前記したものと同じである。以下に
式４で表される化合物の具体例を下記に列挙するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【００３７】

【化１３】

【００３８】式４の化合物は下記の合成経路で合成する
ことができるが、これに限られるものではない。

【００３９】

【化１４】

【００４０】■で表される化合物は市販のシスティン誘
導体から簡単に合成しうるものであり、この■の保護基
をはずし■へと導く。次に二硫化炭素と処理することに
よりチアゾリジン骨格■へと導く。次に■のカルボニル
を除去し、目的の■への導く。この■を四級化すると目
的の■へ、更に■を亜硫酸ナトリウムで処理することに
より目的の■へと効率よく変換することができる。

【００４１】

【実施例】以下実施例により本発明を更に詳細に説明す
るが本発明はこれに限定されるものではない。

【００４２】実施例１ ベンジルオキシカルボニルグリシンの合成（水溶液中で
の反応） 活性イミド（式１の化合物１０）４．５２ｇを水３０ｍ
ｌに溶解させ、室温にて攪拌しながら、グリシン０．７
５ｇとトリエチルアミン１．５ｍｌとの水溶液３０ｍｌ
を滴下した。１時間攪拌し、反応液に希塩酸を加えｐＨ
＝２とし、水溶液を酢酸エチル２００ｍｌにて３回抽出
した。有機層を乾燥した後、濃縮して得られた残渣にエ
ーテルを加えて白色結晶を得た（収量１．９ｇ、融点１
２０〜１２１℃）。

【００４３】実施例２ ベンジルオキシカルボニルアラニルグリシンの合成（水
溶液中での反応） 活性イミド（式１の化合物例１）４．４ｇを水３０ｍｌ
に溶解させ、室温にて攪拌しながら、グリシン０．７５
ｇとトリエチルアミン１．５ｍｌとの水溶液３０ｍｌを
滴下した。２時間攪拌し、反応液に希薄塩酸を加えｐＨ
＝２とし、水溶液を酢酸エチル２００ｍｌにて３回抽出
した。酢酸エチル層を乾燥した後、濃縮して得られた残
渣にエーテルを加えて白色結晶を得た（収量２．０ｇ、
融点１３５℃、〔α〕Ｄ　＝−１９（Ｃ　　０．５、Ｅ
ｔＯＨ））。

【００４４】実施例３ ベンジルオキシカルボニルアラニルバリンの合成活性イ
ミド（式１の化合物例１２）５．２ｇを水２０ｍｌ、エ
タノール１０ｍｌの混合溶媒に溶解させ、室温にて攪拌
しながら、バリン１．２ｇとトリエチルアミン１．５ｍ
ｌとの水溶液３０ｍｌを滴下し、２時間室温で攪拌した
。希塩酸を加えｐＨ＝３とし、クロロホルムにて抽出を
行なった。乾燥、濃縮して得られた残渣にエーテルを加
えて白色結晶を得た（収量２．９ｇ、融点１２３〜１２
５℃、〔α〕Ｄ　＝−１３（Ｃ　　０．５、ＥｔＯＨ）
）。

【００４５】実施例４ ｔ−ブトキシカルボニルメチオニルアルギニルフェニル
アラニンアミドの合成 アルギニルフェニルアラニルアミド塩酸塩４．０２ｇを
水５０ｍｌに溶解し、この水溶液をトリエチルアミンで
ｐＨ７．４に調節した。室温で攪拌しながら、活性イミ
ド（式１の化合物例９）６．２ｇの水溶液１０ｍｌを滴
下し、反応液を３０分間ｐＨ７．４に一定させた。反応
終了後、酢酸エチル２００ｍｌで抽出し有機層を水洗し
た後、乾燥し、減圧下濃縮して粗生成物を得た。エーテ
ル／酢酸エチルによって結晶化すると目的物が得られた
（収量７．４ｇ、融点８４〜８５℃、〔α〕Ｄ　＝−２
０（Ｃ　　０．５、酢酸エチル））。

【００４６】実施例５ 式４の化合物例１の合成 化合物■の合成 市販のＳ−メトキシベンジル−Ｎ−Ｂｏｃ−　セリン２
５ｇをＴＨＦ３００ｍｌに溶解し冷却した（−１０℃）
。その中にカルボニルジイミダゾール１５ｇを加え３０
分間攪拌した。３０分後ジメチルアミン５．２ｇを含む
ＴＨＦ溶液１００ｍｌを滴下した。滴下後、室温にて１
時間攪拌して反応液を水に注いだ。酢酸エチルにて繰り
返し抽出し、有機層を水にて洗浄した。有機層を硫酸ナ
トリウムで乾燥、ろ別後、ろ液を減圧濃縮して無色油状
物質を得た。この反応混合物をシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー（溶離液：ヘキサン／酢酸エチル＝１／１
（容積比））にて精製し、目的とする化合物■を２０ｇ
（油状）得た。

【００４７】化合物■の合成 次に化合物■２３ｇをトリフロロ酢酸１６０ｍｌ中に添
加し、０℃にて２０分間攪拌した。反応混合液中にフェ
ノールを６．２ｇ加え、更に酢酸水銀を２１ｇ加えて０
℃にて４０分間攪拌した。トリフロロ酢酸を減圧留去後
、残渣にエーテルを加えて結晶化させると目的化合物■
の水銀塩が灰色粉末として３４ｇ得られた。この粉末を
ＴＨＦにけんだくし、２−メルカプトエタノール１５ｇ
を加えて室温にて２４時間攪拌した。沈澱をろ別し、ろ
液を濃縮して得られた油状物質をＴＨＦ１００ｍｌに溶
解し、トリエチルアミン１５ｍｌを加えて攪拌を５分間
行い、その中に二硫化炭素１５ｇを加えて５０℃で５時
間攪拌した。熱ろ過後、エーテルを加えて冷却すると目
的の化合物■が難溶の結晶として９．２ｇ得られた（融
点１２５℃）。

【００４８】化合物■の合成 ＬｉＡｌＨ４２．５ｇを乾燥ＴＨＦ２００ｍｌにけんだ
くし冷却しながら攪拌した。その中に化合物■５ｇのＴ
ＨＦ溶液１５０ｍｌをゆっくり滴下した。滴下後さらに
３時間還流した。冷却後、１０％水酸化ナトリウム水溶
液を３ｍｌ滴下し過剰のＬｉＡｌＨ４を分解した。沈澱
物をろ別し、ろ液を減圧留去すると油状物質として目的
の化合物■３．８ｇが得られた。エーテル／ヘキサン（
２／１）にて結晶化すると融点１２５℃の白色結晶２．
５ｇが得られた。

【００４９】実施例６ 式４の化合物例２の合成 式４の化合物例１の２ｇを乾燥ＴＨＦ１０ｍｌに溶解し
、その中にＣＨ３Ｉを１ｍｌを加え室温にて３０分間攪
拌した。沈澱物をろ取し、エーテルにて繰り返し洗浄す
ると目的の化合物例２が得られた（収量２．１ｇ、融点
１７３℃）。

【００５０】実施例７ 式４の化合物例３の合成 式４の化合物例２の５ｇを５０％含水ＤＭＳＯ２０ｍｌ
に溶解し、その中に亜硫酸ナトリウム４ｇを加え、４８
時間１２０℃で攪拌した。２０℃に冷却すると結晶が析
出した。この結晶をろ取し、エタノールから再結晶する
と目的とする化合物例３が３．２ｇ白色結晶として得ら
れた（融点１９７℃）。

【００５１】

【発明の効果】本発明のエステル化剤またはアミド化剤
がエステル化またはアミド化後に生成する化合物（副生
成物）は式１の（Ｗ）ｎ−Ａ−部分が水素原子に変わっ
たものであり、この副生成物は水溶性である。そのため
、従来の活性エステルを用いる方法に比べて、反応終了
後の副生成物の分離除去が目的物を水洗するだけで極め
て簡便な操作によって可能である。また、本発明で用い
た活性イミド自体も殆どの場合水溶性である。従って、
アミノ酸、ペプチド、蛋白質等を求核剤として用いる場
合も、反応溶媒として水単独の系を選択することが可能
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　式１で表されるチアゾリジン−２−チ
   オン誘導体と、式２で表される求核剤を反応させること
   を特徴とする式３で表されるエステルまたはアミド結合
   を有する化合物の合成方法。 【化１】
2. 【請求項２】　　式４で表されるチアゾリジン−２−チ
   オン誘導体。 【化２】