JPH0776203B2 - アミノ酸誘導体 - Google Patents

アミノ酸誘導体

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JPH0776203B2 JP1009503A JP950389A JPH0776203B2 JP H0776203 B2 JPH0776203 B2 JP H0776203B2 JP 1009503 A JP1009503 A JP 1009503A JP 950389 A JP950389 A JP 950389A JP H0776203 B2 JPH0776203 B2 JP H0776203B2
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、重合単分子膜形成用基質として有用なアミノ
酸誘導体に関する。
(従来技術) 重合単分子膜はその超薄性と緻密性を利用したエレクト
ロニクス・デバイス用素材、表面保護用素材の他に気体
分子やイオンの選択的透過性を利用したセンサー用機能
性膜やマテリアルデリバリー用透過制御膜としての広範
な応用が可能である。
アミノ酸誘導体からなる単分子膜を製造するには長鎖ア
ルキル基を有するアミノエステルが好ましいと考えられ
ている。
長鎖アルキル基を有するアノエステルとしては、Ringsd
orfらにより、メチル−2−アミノオクタデカノエート
とメチル−2−アミノヘキサコサノエートが合成されて
いる。
(マクロモレキユール ケミストリー、ラピツドコミユ
ニケーシヨン 3巻 167頁〜174頁、1982年) (Macromol.Chem.,Rapid Commun.) しかし合成法がはん雑でラセミ体しか生成せずしかも離
脱基Rは限定されてしまう欠点を有していた。
(発明の目的) 従つて本発明の目的は、光学活性なアミノ酸を用いて、
簡単な経路で合成しうる種々の離脱基を有するアミノ酸
誘導体を提供することである。
(発明の構成) 本発明の化合物は式(I)でも表わされる。
式中、Rは共役酸のpKaが10〜16の離脱基を表わす。好
ましくは、メトキシ基、フエノキシ基、ジクロルエトキ
シ基、トリクロルエトキシ基、モノクロルエトキシ基、
イミダゾリル基、 である。特にフエノキシ基、ジクロルエトキシ基、 が好ましい。
R′は炭素数が12〜20の直鎖状アルキル基を表わす。好
ましくは、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル
基である。特にオクタデシル基が好ましい。
nは0〜4の整数を表わし、望ましくは1と2である。
Xは−O−、 −S−である。
この発明のアミノエステル誘導体を合成するための経路
の一例を次に示すが、本発明の化合物の合成方法はこの
経路に限定されるものではない。
まず、式(2)で示されるアミノメチルエステルのアミ
ノ基をBoc化(t−ブトキシカルボニル化)してBoc−ア
ミノメチルを得る。(式(3)においてR=−O−C
H3次にBoc−アミノメチルエステル(式(3)においてR
=−O−CH3)のアミノ基をTHPで保護し、アルカリ加水
分解、続くカルボニルジイミダゾールを用いたエステル
化、パラトルエンスルホン酸(PTS)による脱THP保護基
により各種アルコールのBoc−アミノエステル(3)を
得る。
Boc−アミノエステル(3)をトリクロロメチルクロロ
ホーメート(TCF)によりカルボニルクロリド化し、一
般式R′−NH2で示されるアミンと反応させることによ
り一般式(4)で示される各種Boc−アミノエステルを
得る。
一般式(4)で示されるBoc−アミノエステルをトリフ
ルオロ酢酸(TFA)により脱Boc保護基を行ない続いて飽
和炭酸水素ナトリウム水溶液により処理して一般式
(I)で示される各種アミノエステルが得られる。
次に本特許における好ましい化合物例を列挙するが、限
定されるものではない。
(発明の効果) 本発明の化合物1は、単分子膜マトリクス中で、自発的
に重合を起こし、ポリアミノ酸の単分子膜及び累積膜を
形成させるのに有用である。
従来、単分子膜を重合させる方法には光重合、ラジカル
重合などが知られている。
(有機合成化学協会誌、40巻、377頁、1982年に詳細に
述べられている。) しかし、本発明の化合物のように、単分子膜マトリクス
の中である配向に制御された時にのみ自発的に重合反応
を起こす化合物の例は少なく、従来技術のところで記載
したRingsdorfらの実験例が知られているだけである。
本発明の化合物は、Ringsdorfらの化合物の大きな欠点
であつた重合反応の遅さ(室温、数日間必要)を改良す
る目的で、反応性の高い離脱基を有しており、その効果
はきわめて大きく、有用である。
実施例1 R=−OCH3、R′=−C18H37、X=O、n=
1である一般式(I)化合物(a)の合成 KOH(85%含量)2.0g(30mmol)を50mlのMeOHに溶解し
た。これにl−セリンメチルエステル塩酸塩4.7g(30mm
ol)を加え40分間攪拌した。これにEt3N3.0g(30mmol)
を加え(Boc)2O6.6g(30mmol)THF溶液を滴下した。一
晩放置後MeOH、THFを減圧留去した。残渣にAcOEtを加え
有機層を水で洗い、Na2SO4乾燥AcOEtを減圧留去した。
残渣をSiO2カラムクロマトグラフイー(溶離液ヘキサン
/酢酸エチル=8/2)により精製して式3においてR=
−O−CH3、n=1、X=0である化合物5.6g(24mmo
l、収率80%)を無色液体として得た。
次に、活性炭300mgにTCF1.8g(9.1mmol)を滴下してホ
スゲンを発生させた。これを三ツ口フラスコに入れたCH
2Cl250ml中に氷冷下で導いた。続いて先に得たアミノメ
チルエステル(式(3)においてR=−CH3、n=1、
X=0)2.0g(14mmol)、トリエチルアミン(Et3N)0.
92g(9.1mmol)CH2Cl230ml混合液を氷冷下滴下した。N2
吹き込みにより系中に残つているホスゲンを追い出した
後ステアリルアミン2.5g(9.1mmol)Et3N0.92g(9.1mmo
l)CH2Cl2混合液を滴下した。その後1時間攪拌した後
2日間放置した。H2Oを加えて反応を停止した後、有機
層を水で3回洗い、Na2SO4乾燥、CH2Cl2減圧留去を行な
い残渣をシリカゲルクロマトグラフイー(溶離液ヘキサ
ン/酢酸エチル=7/3)により精製し、Boc−アミノエス
テル(式(4)においてR=−OCH3、n=1、X=0、
R′=−C18H37)2.5g(5.1mmol、収率56%)を無色固
体として得た。
m.p 96-98℃、1 H−NMR(CDCl3、δ)0.88(炭化水素鎖−CH3、3H、
t)1.08-1.40(炭化水素鎖−CH2−、32H)、1.45 9H)、3.13(アミド−CH2−炭化水素鎖2H)、3.75 3H)、4.24-4.60(セリンCH、セリンCH2、3H) 続いて、Boc−アミノエステル(式(4)においてR=
−OCH3、n=1、X=0、R′=−C18H37)0.50g(1.0
mmol)をCH2Cl23mlに溶かしTFA3mlを加え30分攪拌した
後氷冷下で溶液を減圧留去した。残渣にCH2Cl23mlを加
え再び、CH2Cl2を氷冷下で減圧留去した後、dryice-ace
tone冷却下で減圧乾燥して無色固体を得た。
次にこの無色固体0.5gをCH2Cl2にとかし飽和炭酸水素ナ
トリウム水溶液を加え有機層を水で洗つた後Na2SO4
燥、減圧留去を行ないアミノエステル体(式(I)でR
=−OCH3、n=1、X=0、R′=C18H37、すなわち
(a))を0.34g得た。
m.p 85-86℃、IR、1H−NMRを第1図、第2図に示す。
実施例2 X=0、n=1である一般式(I)の化合物(b)の合
成 アミノメチルエステル(式(3)においてR=−OCH3
n=1、X=0)21g(96mmol)、DHP40g(480mmol)、
CHCl3450ml混合液にPTS200mg(110mmol)THF2ml液を滴
下し3時間攪拌した。DHP、CHCl3の減圧留去の後CHCl3
を加えNaHCO3aq洗い、水洗、Na2SO4乾燥を経て、CHCl3
を減圧留去し、無色固体を得た。この反応生成物をMeOH
500mlに溶かし93%NaOH4.5g(100mmol)、H2O80ml液を
加え一晩放置した。溶媒留去ののち水を加え水層をAcOE
tで洗つた後、再びAcOEtを加えた。希HClで水層を酸性
(pH3程度)にした後AcOEtで抽出、水洗い、Na2SO4乾燥
を経てAcOEtを減圧留去しカルボン酸21g(73mmol)を高
粘度液体として得た。
このカルボン酸2.80g(9.7mmol)、カルボニルジイミダ
ゾール1.57g(9.7mmol)THF70ml混合液を1時間攪拌し
てフエノール0.91g(9.7mmol)THF30ml液を加えた。1
時間r.t.で攪拌1.5h還流下で攪拌した後一晩放置し、溶
媒を減圧留去した。残渣にAcOEtを加え水洗いを3回し
てNa2SO4乾燥、減圧留去を行なつた。残渣をシリカゲル
クロマトグラフイー(溶離液ヘキサン/酢酸エチル=9/
1)により精製し無色固体1.37gを得た。
上記固体を5.5g(15mmol)、MeOH200ml、H2O20ml混合液
にPTS950mg(5mmol)を加え2時間r.t.で攪拌した。
次にPTS950mg(5mmol)を加えさらに2時間攪拌し溶媒
を減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフイー
(溶離液ヘキサン/酢酸エチル=7/3)で精製しBoc−ア
ミノエステル(式(3)で n=1、X=0)を1.2g無色固体として得た。
CH2Cl250ml中に、TCF 1.2g(6.0mmol)、活性炭300mgに
より発生したホスゲンを氷冷下で吹き込んだ。次にBoc
−アミノエステル(式(3)で n=1、X=0)1.18g(4.2mmol)、Et3N0.42g(4.2mm
ol)CH2Cl225ml混合液を氷冷下で滴下した(30分)。3
時間攪拌した後N2吹き込みによりホスゲンを追い出し
て、ステアリルアミン1.14g(4.2mmol)、Et3N0.42g
(4.2mmol)CH2Cl250ml混合液を加えた。一晩放置後水
を加え有機層を洗い、Na2SO4乾燥・減圧留去を経てシリ
カゲルクロマト(ヘキサン/酢酸エチル=8/2)により
精製し1.18gの無色固体を得た。このうち400mgを酢酸エ
チルにより再結晶を行ないBoc−アミノエステル(式
(4)で n=1、X=0、R′=C18H37)を0.32g得た。
m.p. 97.0-98.0℃1 H−NMR(CDCl3、δ)0.85(炭化水素鎖CH3、3H)、1.0
0-1.40(炭化水素鎖CH232H)、1.46 3.15(アミド−CH2−炭化水素鎖、2H)、4.35〜4.86
(セリンCH2、CH、3H)、7.05-7.45 Boc−アミノエステル(式(4)において n=1、X=0、R′=C18H37)200mg(0.35mmol)をT
FA4ml、CH2Cl24ml混合液に溶かし30分攪拌した。その後
溶媒を減圧留去しさらにCH2Cl2を加え減圧留去すること
を2回くり返し減圧乾燥し無色固体を得た。このうち10
0mg(0.17mmol)をCHCl3にとかし冷NaHCO3aqにより処理
し、有機層のNa2SO4乾燥、減圧留去を経てアミノエステ
ル(式(1)において n=1、X=0、R′=C18H37、すなわち(b)60mg
(0.13mmol)を得た。
m.p 96〜110℃(dec)IR、1H−NMRを第3図、第4図に
示す。
実施例3 R=−O−CH2CHCl2、R′=−C18H37、n=
1、X=0である一般式(I)化合物(c)の合成 実施例2におけるアミノ基をBoc保護し、水酸基をTHP保
護したセリン誘導体11.3g(39mmol)カルボニルジイミ
ダゾール7.6g(47mmol)THF300ml混合液を1時間攪拌し
た後、ジクロロエタノール4.5g(39mmol)THF5ml溶液を
滴下し一晩放置した。次に溶媒の減圧留去を行ないAcOE
tを加えBrine洗いをへてNa2SO4乾燥しAcOEtを減圧留去
した。残渣をシリカゲルクロマトグラフイー(溶離液ヘ
キサン/酢酸エチル=8/2)により精製し、無色液体11.
2g(29mmol 収率74%)を得た。
上記液体1.9g(4.9mmol)、MeOH100ml溶液にPTS300mg
(1.6mmol)H2O25ml液を加え2時間攪拌した。その後PT
S300mg(1.6mmol)を加え4時間反応させた。(反応液
のpHは3程度にして反応した。)その後溶媒を一部減圧
留去しAcOEt、H2Oを加え抽出し、有機層をpH7まで水洗
いしてNa2SO4乾燥を行なつた。AcOEtの減圧留去後シリ
カゲルクロマトグラフイ(溶離液ヘキサン/酢酸エチル
=7/3)で精製しBoc−アミノエステル(式(3)におい
てR=−O−CH2CHCl2、n=1、X=0)0.94g(3.1mm
ol、収率63%)を得た。
次に活性炭400mg、TCF2.1g(10.6mmol)より発生させ
た、ホスゲンを氷冷下でCH2Cl250mlに吹き込んだ。
これに、Boc−アミノエステル(式(3)において、R
=−O−CH2CHCl2、n=1、X=0)1.14g(3.8mmo
l)、Et3N0.38g(3.8mmol)、CH2Cl225ml液を滴下し、
1時間攪拌した。N2吹き込みによりホスゲンを追い出
し、ステアリルアミン1.02g(3.8mmol)Et3N0.38g(3.8
mmol)CH2Cl250ml液を滴下した。
一晩放置後H2Oを加え反応停止した後、有機層を水で3
回洗い、Na2SO4乾燥、CH2Cl2の減圧留去を行なつた。残
渣をシリカゲルカラムクロマトグラフイー(溶離液ヘキ
サン/酢酸エチル=8/2)で精製しBoc−アミノエステル
(式(4)でR=−CH2CHCl2、n=1、R′=−C18H37
X=0)を0.51g(0.86mmol 収率23%)で得た。
m.p 66.0-68.0℃1 H−NMR(CDCl3、δ)0.90(炭化水素鎮CH3 3H)、1.10
-1.45)炭化水素鎮CH2、32H)、1.48 3.15(アミド−CH2−炭化水素鎮2H)、4.30-4.80(ジク
ロロエチル−CH2−、セリンCH2、CH 5H)、5.35(ジク
ロロエチル−CHCl2、1H) Boc−アミノエステル(式(4)においてR=−O−CH2
CHCl2、n=1、X=0、R′=−C18H37)100mgをCH2C
l24mlに溶解し、TFA4mlを加え30分間反応した。氷冷下
で溶液を減圧留去し減圧乾燥して無色固体を60mg得た。
この一部を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で処理して、
無色固体としてアミノエステル(式(1)においてR=
−CH2CHCl2、n=1、X=0、R′=C18H37すなわち
(c))を得た。
m.p 67.0-69.0℃、IR、1H−NMRを第5図、第6図に示
す。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図は下記のとおりのIR又はNMRのスペクト
ルを示した図面である。 第1図 実施例1;化合物1のIRスペクトル 第2図 〃 〃 〃 〃NMR 〃 第3図 〃 2; 〃 2のIR 〃 第4図 〃 2; 〃 2のNMR 〃 第5図 〃 3; 〃 3のIR 〃 第6図 〃 3; 〃 3のNMR 〃

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(I)で表わされるアミノ酸誘導体。 式中、Rは、共役酸のpKaが10〜16の間の離脱基を表わ
    し、R′は、炭素数が12〜20までの鎖状アルキル基を表
    わす。 nは、0〜4の整数を表わし、Xは、−O−、 −S−を表わす。
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