KR101148262B1 - The process for the simultaneous protection and activation of amino acids - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing amino acid derivatives in which amine group and carboxyl group are protected is provided to enhance carboxyl group reactivity. CONSTITUTION: An amine group of general formula I is protected with trifluoroacetyl groups. A method for preparing amino acid derivatives in which carboxyl groups are protected in a hydroxy imidester form comprises: a step of reacting N-hydroxy succinimide of chemical formula III with trifluoroacetic acid(CF_3COOH) under the presence of trichloromethyl chloroformate of chemical formula II and triethyl amine; and a step of adding amino acid. The reaction is performed at 0~35°C.

Description

아민기와 카르복실기가 동시에 보호된 아미노산 유도체의 제조방법{The process for the simultaneous protection and activation of amino acids}The process for the simultaneous protection and activation of amino acids}

본 발명은 펩타이드합성과 의약이나 농약원제등 정밀화학 분야의 핵심적 중간체들의 합성과정에서 아민 관능기를 보호하는 동시에 카르복실기의 반응성을 증대시켜 더 유용한 물질을 합성하는데 중요한 역할을 하는 방법으로서, 아미노산의 아민기를 트리플루오로아세틸기로 보호하는 동시에, 카르복실기를 하이드록시 숙신이미드에스터 형태의 반응성을 증대시킨 상태로 전환함으로써 아민기가 보호되는 동시에 카르복실기를 보호하고 반응성을 증대시킨 아미노산 유도체를 얻는 새로운 제조방법에 관한 것이다. The present invention protects the amine functionality in the synthesis of key intermediates in the field of fine chemicals such as peptide synthesis and pharmaceuticals or pesticides, and increases the reactivity of the carboxyl group to play an important role in synthesizing more useful substances. The present invention relates to a novel production method for protecting an amine group by protecting the trifluoroacetyl group, and converting the carboxyl group into a state of increasing the reactivity of the hydroxy succinimide ester form, thereby protecting the amine group and increasing the reactivity. .

일반적으로 단백질의 핵심 구성성분인 펩타이드 결합의 생성과정에서 아미노산의 아민을 보호기로 보호시킨 후, 그 아미노산의 카르복실산 부분을 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(약어로 TFA-NHS 로 알려져 있음)와 반응시키면, 카르복실산 부분이 하이드록시 숙신이미드에스터 형태로 변형되어 반응성이 크게 증대되며, 이것은 또 다른 아미노산과 반응을 용이하게 함으로써 원하는 펩타이드 결합을 원활하게 생성시키는 방법이 되는데, 이런 방법은 이미 1975년 Ponomareva-Stepnaya, M. A. 등에 의해 Zhurnal Obshchei Khimii 45권 11호 2497쪽에 설명된 바 있다. In general, after protecting the amine of an amino acid with a protecting group in the production of peptide bonds, a key component of the protein, the carboxylic acid portion of the amino acid is known as N-trifluoroacetoxy succinimide (abbreviated as TFA-NHS). The carboxylic acid moiety is transformed into hydroxy succinimide ester form, which greatly increases the reactivity, which facilitates the reaction with another amino acid, thereby producing a desired peptide bond. The method was already described by Zonnal Obshchei Khimii 45 vol. 11, 2497, in 1975 by Ponomareva-Stepnaya, MA.

아미노산의 질소를 보호하는 방법은 이미 여러 방법이 알려져 있는데, 우선 아세틸기를 도입시키는 방법으로서, Shibagaki등은 1989년 Bulletin of the Chemical Society of Japan 62권 1333쪽에 발표한 문헌에서 아민기를 보호하기 위해 아세틸기를 도입하고자 아민과 아세트산을 Hydrous Zirconium (IV) oxide 존재하에서 200 ℃로 5시간 동안 가열 반응을 시켜 N-아세틸화 반응을 완성시켰다. de Vries등은 2000년 Tetrahedron Letters 41권 2467쪽에 발표한 문헌에서 N-아세틸아민 유도체를 합성하기 위해 아민과 CH3CN을 platinum (II) 촉매 존재하에 160 ℃로 5시간 동안 가열 반응을 시켜 목적 화합물을 얻었다. Kulkarni등은 2000년 Green Chemistry 2권 104쪽에 발표한 문헌에서 N-아세틸아민 유도체를 합성하기 위해 아민과 아세트산을 HY-Zeolite가 포함된 촉매 존재하에서 116 ℃로 5시간 동안 가열 반응을 시켜 목적화합물을 합성하였다. Chen등은 2001년 Organic Letters 3권 3729쪽에 발표한 문헌에서 N-아세틸아민 유도체를 합성하기 위해, 아민과 아세트산을 Vanadyl Triflate를 포함하는 아실화반응 촉매 존재하에서 50 ℃로 3시간 동안 가열 반응을 시켜 목적 화합물을 합성하였다. Kumar등은 2002년 Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 181권 207쪽에 발표한 문헌에서 아민과 아세트산을 Yttria-Zirconia가 포함된 루이스 산 촉매 존재하에서 110 - 125 ℃로 2시간 동안 가열 반응을 시켜 목적화합물을 합성하였다. Sreedha등은 2003년 Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 191권 141쪽에 발표한 문헌에서 아민과 아세트산을 Iron(III)oxide를 포함하는 활성화된 탄소 촉매 존재하에서 116 ℃로 2시간 동안 가열 반응을 시켜 목적 화합물을 합성하였다. 2003년에 Ranu등이 Green Chemistry 5권 44쪽에 발표한 문헌에서 아민과 초산무수물을 용매를 사용하지 않고 80 - 85 ℃에서 2시간 동안 반응시킴으로써 목적 화합물을 합성한 바 있다. 한편, 아세틸기 대신 트리플루오로아세틸기가 제거할 때의 조건이 다른 보호기들에 비해 비교적 온화하고 큰 규모의 공장화에 쉽게 적용 가능한 이유로 오래전부터 아미노산의 아민에 트리플루오로아세틸기를 도입시키는 바람직한 방법을 찾고자하는 노력이 여러 방법으로 진행되어왔다. 1952년 E.J. Broune등은 Journal of Chemical Socity 4014쪽에 발표한 논문에서 트리플루오로아세틱 언하이드라이드( CF3CO-O- COCF3)를 사용하여 아민에 트리플루오로아세틸기를 도입하였지만, 트리플루오로아세틱 언하이드라이드의 끓는점이 낮고 휘발성이 강할 뿐만 아니라 부식성이 강해서 실험실적 소량시스템에서나 다룰 수 있는 정도의 기술에 지나지 않았다. 이 문제를 해결하고자 1955년 M. Calvin등은 Journal of American Chemical Socity 77권 2779쪽에 발표한 논문에서 S-ethyl trifluorothioacetate를 사용하여 아민에 트리플루오로아세틸기를 도입하였지만, 이 방법은 부산물로 얻어지는 티오에탄올의 강력한 냄새로 인해 산업화에 이르지 못했고 결국 이전 방법의 기술수준을 넘지 못했다. 1960년 H. A. Staab등은 Angew. Chem. 72권 35쪽에 발표한 논문에서 N-(trifluoro acetyl)imidazole을 합성하여 이것과 아민을 반응시켜 아민에 트리플루오로아세틸기를 도입하고자 하였지만, N-(trifluoroacetyl)imidazole 자체가 수분에 민감하여 큰 규모로 다루기에는 한계가 있었다. 1970년대 후반부터는 ethyl trifluoro- acetate를 사용하여 아민에 트리플루오로아세틸기를 도입시키고자 하는 시도가 시작되었는데, 1979년 T. J. Curphey가 Journal of Organic Chemistry 44권 2805쪽에 논문을 발표한 것을 시작으로, 1995년에는 K. Prasad등이 Tetrahedron Letters 36권 7357쪽에, 그리고 2000년에는 M. Parashad등이 Tetrahedron Letters 41권 9957쪽에 ethyl trfluoroacetate 를 사용한 논문을 발표하면서 ethyl trifluoroacetate를 사용하는 연구가 주류를 이루는 듯 보였지만, 이 방법은 ethyl trifluoro- acetate가 상업화되어 있다는 장점은 있었지만, 트리플루오로아세틸기를 아민에 도입하기 위한 조건이 까다로와, 섭시 85도 이상의 고온을 요구하거나 수율이 낮고,특히 2000년에 M. Parashad등이 Tetrahedron Letters 41권 9957쪽에 발표한 논문에서는 촉매로서 4-dimethylaminopyridine을 사용하면서도 섭시 85도에서 24시간 이상 반응을 시켜야 반응이 완결되는 비효율적인 트리플루오로아세틸기 도입 방법이다. 그 외, 아민에 트리플루오로아세틸기 도입 시약으로 T. Kaumi등은 2-[(tri- fluoroacetyl)oxy]pyridine를 사용하였고, T. R. Forbus는 trifluoro triflate를, A. R. Katritzky등은 trifluoroacetyl benzotrizole을 트리플루오로아세틸기 도입 시약으로 각각 사용하였으나, 이들이 사용한 시약들은 트리플루오로아세틸기를 아민에 효과적으로 도입하기에는 부산물 생성문제와 상업화되지 않은 시약을 직접 합성하여 사용해야 하는 등 한계가 있는 방법들이었다. 이런 방법들과는 다르게, 아민에 트리플루오로아세틸기 도입방법으로 다소 반응성을 높인 시약을 사용하여 아민에 트리플루오로아세틸기를 도입하고자 하는 연구와는 조금 다른 방향의 연구로서, 활성화 시킨 트리플루오로아세틸기 도입 시약을 사용하는 대신, 아민과 트리플루오로아세트산을 직접 반응시켜 트리플루오로아세틸기를 도입시키고자 하는 연구도 활발하게 진행되었는데, 2003년 J. Salazar등은 Journal of Fluorine Chemistry 124권 111쪽에 발표한 논문에서 마이크로웨이브 특수파장을 쪼여주며 아민과 트리플루오로아세트산을 반응시켜 트리플루오로아세틸기를 도입시켰으며, 보다 최근인 2007년에는 J. Charris등이 Journal of Fluorine Chemistry 128권 566쪽에 발표한 논문에서 Phosphorus pentoxide(P2O5)와 hexamethyldisiloxane을 벤젠에서 2시간 끓여 만든 poly-phosphoric acid trimethylsilylester를 물을 흡수하는 응축시약으로 사용하여 아민과 트리플루오로아세트산을 직접반응시켜 트리플루오로아세틸기를 도입시켰지만, 이들 모두 특수 장비를 사용하거나 응축시약을 만드는 1차 단계와 이를 이용하여 트리플루오로아세트산과 아민을 반응시키는 2차 단계 등 다단계 반응을 사용해야만 했고 수율도 만족스럽지 못하다. 가장 최근인 2009년에 Y. Kikugawa등은 Tetrahedron Letters 50권 1681쪽에 발표한 논문에서 아릴아민과 트리플루오로아세트산을 크실렌을 용매로 pyridine촉매하에 끓여주면서 직접 반응시키고자 노력한 모습을 보여주지만, 역시 크실렌이 섭시 140도 내외에서 끓는다는 것을 생각하면 아직도 개선시켜야 할 많은 문제점이 있음을 알 수 있다.There are several known methods for protecting nitrogen in amino acids. First, acetyl groups are introduced. Shibagaki et al., Published in 1989, Bulletin of the Chemical Society of Japan, Vol. To introduce amine and acetic acid, the reaction was heated at 200 ° C. for 5 hours in the presence of Hydrous Zirconium (IV) oxide to complete the N-acetylation reaction. de Vries et al. reported that in the literature published in Tetrahedron Letters, vol. 41, page 2467, amines and CH 3 CN were converted to platinum (II) to synthesize N-acetylamine derivatives. The reaction was carried out at 160 ° C. for 5 hours in the presence of a catalyst to obtain the target compound. Kulkarni et al., In the literature published in Green Chemistry Vol. 2, pp. 104, 2000, synthesized N-acetylamine derivatives by heating amine and acetic acid at 116 ℃ for 5 hours in the presence of a catalyst containing HY-Zeolite. Synthesized. Chen et al. Synthesized N-acetylamine derivatives in the literature published in Organic Letters, vol. 3, pp. 3729, 2001, heated amine and acetic acid at 50 ° C. for 3 hours in the presence of an acylation catalyst containing Vanadyl Triflate. The desired compound was synthesized. Kumar et al., 2002, published in the Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, Vol. 181, pp. 207, amine and acetic acid were heated at 110-125 ° C for 2 hours in the presence of Lewis acid catalyst containing Yttria-Zirconia. Synthesized. Sreedha et al., In the 2003 Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, Vol. 191, pp. 141, amine and acetic acid were heated at 116 ° C. for 2 hours in the presence of an activated carbon catalyst containing Iron (III) oxide. Was synthesized. In 2003, Ranu et al., Published in Green Chemistry Vol. 5, pp. 44, synthesized the desired compound by reacting amine and acetic anhydride at 80-85 ° C for 2 hours without using a solvent. On the other hand, since the conditions when the trifluoroacetyl group is removed instead of the acetyl group are relatively gentle compared to other protecting groups and are easily applicable to large scale planting, a preferred method of introducing trifluoroacetyl groups into amines of amino acids has long been proposed. Efforts have been made in many ways. In 1952, EJ Broune et al. Introduced trifluoroacetyl groups in amines using trifluoroacetic anhydride (CF 3 CO-O-COCF 3 ) in a paper published in the Journal of Chemical Socity 4014. Acetic anhydride has a low boiling point, high volatility, and high corrosiveness, making it a technology that can be handled only in a small laboratory system. In 1955, M. Calvin et al. Introduced trifluoroacetyl groups in amines using S-ethyl trifluorothioacetate in a paper published in Journal of American Chemical Socity Vol. 77, pp. 2779. Due to its strong smell, it did not lead to industrialization and eventually exceeded the technical level of the previous method. In 1960, HA Staab et al. Angew. Chem. In a paper published on page 72, 35, N- (trifluoroacetyl) imidazole was synthesized and reacted with amine to introduce trifluoroacetyl group into amine. However, N- (trifluoroacetyl) imidazole itself is sensitive to moisture, There was a limit to dealing. In the late 1970s, attempts were made to introduce trifluoroacetyl groups into amines using ethyl trifluoro-acetate.In 1979, TJ Curphey published a paper in Journal of Organic Chemistry, Vol. 44, page 2805. The study using ethyl trifluoroacetate seemed to be the mainstream when K. Prasad et al. Published a paper using ethyl trfluoroacetate on Tetrahedron Letters, vol. 36, 7357, and in 2000, M. Parashad et al. Published on Tetrahedron Letters, vol. 41, 9957. The method has the advantage of commercialization of ethyl trifluoroacetate, but the conditions for introducing trifluoroacetyl group into the amine are high, requiring high temperatures of more than 85 degrees Celsius or low yield, especially M. Parashad et al. This paper, published in Tetrahedron Letters, vol. 41, pp. 9957, uses 4-dimethylaminopyridine as a catalyst, but at 24 degrees C. The introduction of an acetyl group to the method ineffective trifluoromethyl provided that the reaction is complete be between adverse events. In addition, T. Kaumi et al. Used 2-[(trifluorofluoro) oxy] pyridine as a reagent for introducing trifluoroacetyl groups into amines, trifluoro triflate for TR Forbus, and trifluoroacetyl benzotrizole for AR Katritzky et al. Although they were used as acetyl group introduction reagents, these reagents were limited methods such as by-product generation and the use of non-commercialized reagents to directly introduce trifluoroacetyl groups into amines. Unlike these methods, the trifluoroacetyl group was activated in a slightly different direction from the study of introducing a trifluoroacetyl group into the amine using a reagent that has been somewhat more reactive by introducing a trifluoroacetyl group into the amine. In order to introduce trifluoroacetyl groups by directly reacting amines with trifluoroacetic acid instead of using an introduction reagent, research was actively conducted. In 2003, J. Salazar et al. Published in Journal of Fluorine Chemistry, vol. In this paper, trifluoroacetyl groups were introduced by reacting amines with trifluoroacetic acid by sculpting microwave special wavelengths.In more recently, in 2007, J. Charris et al. Published a paper in Journal of Fluorine Chemistry, Vol. 128, p. 566. Phosphorus pentoxide (P 2 O 5 ) and Hexamethyldisiloxane made by boiling 2 hours in benzene Tridyl acetyl group was introduced by directly reacting amine and trifluoroacetic acid using cid trimethylsilylester as a water-absorbing condensation reagent, but all of them used special equipment or the first step to make condensation reagent and using trifluoride Multi-step reactions, such as the second step of reacting roacetic acid and amines, had to be used and yields were not satisfactory. In the most recent 2009, Y. Kikugawa et al., In a paper published in Tetrahedron Letters 50, 1681, tried to react arylamine and trifluoroacetic acid directly by boiling xylene in a pyridine catalyst as a solvent. Considering that it boils around 140 degrees Celsius, there are still many problems that need to be improved.

위에서 설명한 바와 같이 지금까지 알려진 아미노산의 질소를 보호시키는 종래의 기술은 아민에 트리플루오로아세틸기를 도입하거나 아민에 아세틸기를 도입하고자 하는 방법들이었는데, 앞에서 기술한 바와 같이 이들 공정의 반응조건이 고가의 촉매를 사용하는 높은 온도의 격렬한 조건이거나 반응시간이 오래 걸리는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라 이러한 관능기들을 도입하기 위해 또 다른 시약의 합성이 요구되고 또한 산에 민감한 기능기들이 반응물 내부에 존재하는 경우 원하지 않는 부산물이 발생하여 수율이 저하되고 또한 정제가 어렵다는 등의 문제점으로 인해 상업화하는데 어려움이 있었기 때문에 상온, 실온의 온화한 반응조건에서 아민기를 보호할 수 있는 새로운 제조공정의 개발이 오래전부터 이 분야의 숙원과제로 요구되어왔다. 아미노산의 또 다른 중요한 관능기인 카르복실산을 에스터 형태로 보호하거나 반응성을 증대시키고자 하는 연구도 여러 방면에서 진행되어 왔다. N-히드록시 숙신이미드에스터는 아미노산, 펩타이드, 단백질을 합성할 때 목적하는 반응을 원활하게 진행시키기 위해 카르복실산(carboxylic acid)과 아민의 반응진행 방향을 조절할 목적으로 오래전부터 아미노산, 펩타이드, 단백질의 카르복실산을 보호하는 기능기를 도입하는 방법으로 이용되어 왔다. Callahan등은 1964년 Journal of American Chemical Society 86권 1839쪽에 발표한 문헌에서 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 합성하기 위해 카르복실산과 N-hydroxy- succinimide를 dicyclohexylcarbodiimide 존재 하에서 반응을 시켜 목적 화합물을 얻었다. 그러나 이 반응에서는 부산물로 얻어지는 dicyclohexylurea를 제거하기가 어려운 단점이 있다. Parameswaren은 1990년 Organic Preparation and Procedures, International 22권 119쪽에 발표한 문헌에서 카르복실산을 bis(N-succinimidyl)- carbonate와 반응시켜 N-hydroxysuccinimide ester유도체를 합성하였다. 그러나 coupling reagent인 (N-succinimidyl)carbonate를 합성하고 난 후에 다시 카르복실산과 반응시켜서 목적 화합물을 2단계로 합성하여야만 하는 단점이 있다. Pochlauer등은 1998년 Tetrahedron 54권 3489쪽에 발표한 문헌에서 카르복실산과 N-hydroxysuccinimide를 chlorophosphate 존재하에서 40-50 ℃로 24 시간 동안 가열 반응을 시켜서 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 합성하였다. Christensen은 2001년 Molecules 6권 47쪽에 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 합성하기 위해, 카르복실산을 thionyl chloride와 DMF 촉매하에서 반응시켜 acid chloride로 변환시킨 후에 다시 N-hydroxysuccinimide와 40 ℃에서 12시간 동안 반응시켜 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 합성하였다. 그러나 이 반응에서도 목적화합물을 카르복실산으로부터 2단계로 합성하여야 얻을 수 있는 단점이 있다. Najera등은 2002년 Tetrahedron Letters 43권 1661쪽에 발표한 문헌에서 N-hydroxysuccin- imide와 1,3-dimethylpropyleneurea로부터 유도된 uronium salt를 카르복실산과 반응시켜 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 합성하였다. 그러나 이 반응에서도 coupling reagent인 uronium salt를 합성하고 난 후에 다시 카르복실산과 반응시켜서 목적 화합물을 2단계로 합성하여야만 하는 단점이 있다. Wentland등은 2003년 Tetrahedron Letters 44권 2477쪽에 발표한 문헌에서 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 합성하기 위해, aryl triflate나 혹은 aryl iodide를 N-hydroxysuccin- imide와 palladium 촉매 존재 하에서 carbonylation 반응을 시켜 목적 화합물을 합성하였다. 그러나 이 반응은 일산화탄소 분위기하에서 70 ℃로 17 시간 동안 가열 반응을 시켜야 N-hydroxysuccinimide ester 유도체가 얻어지는 단점이 있다. Giannis등은 2004년 Advanced Synthesis and Catalysis 346권 252쪽에 발표한 문헌에서 aldehyde를 1-hydroxy-1,2-benziodoxol-3(1H)-one 1-oxide 존재하에서 N-hydroxysuccinimide와 반응시켜 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 합성하였다. 그러나 이 반응에서는 반응혼합물을 용매인 ethyl acetate를 이용하여 2-3시간 동안 reflux를 시켜야 얻어지는 단점이 있다. 이와 같이 지금까지 알려진 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 얻기 위한 종래의 기술은 coupling reagent를 제조하고 다시 카르복실산과 반응시켜 목적 화합물인 N-hydroxysuccinimide ester 유도체를 2단계로 합성하여 얻었다. 이러한 반응들은 반응조건이 높은 온도의 격렬한 조건이거나 시간이 오래 걸리는 등의 문제점이 있고, 산에 민감한 기능기들이 반응물 내부에 존재하는 경우 부산물이 발생하여 수율이 저하되거나 정제가 곤란한 점 등의 문제점으로 인해 N-hydroxysuccinimido기를 카르복실산에 도입시킬 수 있는 새로운 제조공정의 개발이 오래전부터 이 분야의 숙원과제로 요구되어 왔다. 더 진보된 카르복실산의 보호 및 반응성 증대 방법으로 아미노산의 아민을 보호기로 보호시킨 후, 그 아미노산의 카르복실산 부분을 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(약어로 TFA-NHS 로 알려져 있음)와 반응시키면, 카르복실산 부분이 하이드록시 숙신이미드에스터 형태로 변형되어 반응성이 크게 증대되는데, 이런 방법은 이미 1975년 Ponomareva-Stepnaya, M. A. 등에 의해 Zhurnal Obshchei Khimii 45권 11호 2497쪽에 설명된 바 있다. 한편, T. Sudhakar Rao등은 2002년 Tetrahedron Letters 43권 7793쪽에 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS)를 아민기와 카르복실산 모두 보호되지 않은 아미노산과 반응시킴으로써, 아민기는 트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실산 부분은 이미드에스터 형태로 즉, 반응성이 증대된 카보닐기형태로 변형이 동시에 일어날 수 있음을 발표한 바 있다. 하지만 이들 방법도 역시 카르복실산을 보호 내지 반응성을 증대시키기 위해 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS)를 합성해서 사용해야하는 문제점을 안고 있다. N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS)가 이와 같이 유용한 화합물임에도 불구하고 지금까지 알려진 합성방법은 트리플루오로아세틱 언하이드라이드( CF3CO-O-COCF3)를 사용하여 N-히드록시숙신이미드와 반응시키는 방법만이 알려져 있을 뿐이다.As described above, conventional techniques for protecting nitrogen of amino acids so far known are methods for introducing trifluoroacetyl groups to amines or acetyl groups to amines. As described above, the reaction conditions of these processes are expensive. Not only are there problems such as high temperature violent conditions using the catalyst or a long reaction time, but also require the synthesis of another reagent to introduce these functional groups and the presence of acid-sensitive functional groups in the reaction. It is difficult to commercialize due to problems such as by-products, lower yields, and difficulty in purification, which has led to the development of a new manufacturing process that can protect amine groups under mild reaction conditions at room temperature and room temperature. Has been demanded . Research has also been conducted in various ways to protect carboxylic acids, which are another important functional group of amino acids, in ester form or to increase reactivity. N-hydroxy succinimide esters have long been used to control amino acid, peptide, protein, amino acid, peptide, It has been used as a method of introducing a functional group protecting a carboxylic acid of a protein. Callahan et al. Synthesized carboxylic acid and N-hydroxysuccinimide in the presence of dicyclohexylcarbodiimide in order to synthesize N-hydroxysuccinimide ester derivatives in the literature published in Journal of American Chemical Society, Vol. 86, pp. 1839, 1964 to obtain the target compound. However, this reaction has a disadvantage in that it is difficult to remove dicyclohexylurea obtained as a by-product. Parameswaren synthesized N-hydroxysuccinimide ester derivatives by reacting carboxylic acid with bis (N-succinimidyl) -carbonate in the literature published in 1990, Organic Preparation and Procedures, Vol. 22, 119. However, the synthesis of the coupling reagent (N-succinimidyl) carbonate and then reacted with the carboxylic acid again has the disadvantage that the target compound must be synthesized in two steps. Pochlauer et al. Synthesized N-hydroxysuccinimide ester derivatives by heating carboxylic acid and N-hydroxysuccinimide at 40-50 ° C for 24 hours in the presence of chlorophosphate in the literature published in Tetrahedron Vol. 54, page 3489, 1998. In order to synthesize N-hydroxysuccinimide ester derivatives in Molecules Vol. 6, p. 47, 2001, Christensen reacted carboxylic acid with thionyl chloride under DMF catalyst, converted to acid chloride, and then reacted with N-hydroxysuccinimide for 12 hours at 40 ℃. N-hydroxysuccinimide ester derivatives were synthesized. However, this reaction also has a disadvantage that can be obtained by synthesizing the target compound from the carboxylic acid in two steps. Najera et al. Synthesized N-hydroxysuccinimide ester derivatives by reacting carboxylic acid with uronium salts derived from N-hydroxysuccin-imide and 1,3-dimethylpropyleneurea in 2002, published in Tetrahedron Letters 43, page 1661. However, this reaction also has the disadvantage of synthesizing the uronium salt as a coupling reagent and then reacting with the carboxylic acid again to synthesize the target compound in two steps. Wentland et al. Synthesized the target compound by carbonylation reaction of aryl triflate or aryl iodide in the presence of N-hydroxysuccinide and palladium catalyst in order to synthesize N-hydroxysuccinimide ester derivatives in 2003, published in Tetrahedron Letters 44, page 2477. It was. However, this reaction has a disadvantage in that N-hydroxysuccinimide ester derivative is obtained by heating at 70 ° C. for 17 hours in a carbon monoxide atmosphere. Giannis et al. (2004), published in Advanced Synthesis and Catalysis, Vol. 346, pp. 252, reacted aldehydes with N-hydroxysuccinimide in the presence of 1-hydroxy-1,2-benziodoxol-3 (1H) -one 1-oxide to N-hydroxysuccinimide ester. Derivatives were synthesized. In this reaction, however, the reaction mixture is refluxed for 2-3 hours using ethyl acetate as a solvent. As described above, conventional techniques for obtaining N-hydroxysuccinimide ester derivatives have been obtained by preparing a coupling reagent and reacting with carboxylic acid again to synthesize N-hydroxysuccinimide ester derivative as a target compound in two steps. These reactions have problems such as intense reaction conditions at high temperature or long time, and when acid-sensitive functional groups are present inside the reactants, byproducts may occur, resulting in lowered yields or difficulty in purification. As a result, the development of a new manufacturing process capable of introducing N-hydroxysuccinimido groups into carboxylic acids has long been required as a task in this field. After protecting the amine of an amino acid with a protecting group in a more advanced way of protecting and reactivity of the carboxylic acid, the carboxylic acid portion of the amino acid is then referred to as N-trifluoroacetoxy succinimide (abbreviated as TFA-NHS). ), The carboxylic acid moiety is transformed into the form of hydroxy succinimide ester, which greatly increases the reactivity, which was described by Zonnal Obshchei Khimii 45, No. 11, 2497, in 1975, by Ponomareva-Stepnaya, MA et al. There is a bar. On the other hand, T. Sudhakar Rao et al. Reported that in 2002, Tetrahedron Letters 43, 7793, reacted N-trifluoroacetoxy succinimide (TFA-NHS) with unprotected amino acids for both amines and carboxylic acids. It has been reported that modification of the carboxylic acid moiety to the imide ester form, i.e. to the carbonyl group with increased reactivity, may occur simultaneously. However, these methods also suffer from the problem of synthesizing and using N-trifluoroacetoxy succinimide (TFA-NHS) to protect or increase the reactivity of the carboxylic acid. Although N-trifluoroacetoxy succinimide (TFA-NHS) is such a useful compound, the synthetic methods known to date have been described using trifluoroacetic anhydride (CF 3 CO-O-COCF 3 ). Only methods for reacting with N-hydroxysuccinimide are known.

1980년 S. M. Andreev등은 구소련 연방 공개특허공보 SU-747854호에 출원신청한 특허에서 트리플루오로아세틱 언하이드라이드( CF3CO-O-COCF3)를 N-히드록시숙신이미드 대비 1.2 내지 2.0몰배를 사용하여 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드 (TFA- NHS)를 얻고 있지만, 트리플루오로아세틱 언하이드라이드의 끓는점이 낮고 휘발성이 강할 뿐만 아니라 부식성이 강해서 실험실적 소량시스템에서나 다룰 수 있는 정도의 기술에 지나지 않았다. 이와 같이 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드를 합성하는 지금까지의 방법은 트리플루오로아세틱 언하이드라이드(CF3CO-O-COCF3)를 N-히드록시숙신이미드와 반응시키는 방법만이 알려져 있어 새로운 공업적 방법의 개발이 절실하게 요구되고 있음을 알 수 있다.In 1980, SM Andreev et al. Reported that trifluoroacetic anhydride (CF 3 CO-O-COCF 3 ) was 1.2 to N-hydroxysuccinimide in a patent application filed in the former Soviet Union Patent Publication No. SU-747854. N-trifluoroacetoxy succinimide (TFA- NHS) is obtained using 2.0 mole times, but the low boiling point, high volatility and high corrosion of trifluoroacetic anhydride are not only handled in laboratory small systems. It was just a skill. Thus far, the method of synthesizing N-trifluoroacetoxy succinimide is a method of reacting trifluoroacetic anhydride (CF 3 CO-O-COCF 3 ) with N-hydroxysuccinimide. Only known is the urgent need for the development of new industrial methods.

본 발명자들은 앞에서 기술한 바와 같이 아미노산의 아민기를 보호하기 위해 아세틸기나 트리플루오로아세틸기를 도입하기 위한 공정의 반응조건들이 고가의 촉매를 사용하는 높은 온도의 격렬한 조건이거나 반응시간이 오래 걸리는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 이러한 관능기들을 도입하기 위해 또 다른 시약의 합성이 요구되고 또한 산에 민감한 관능기들이 반응물 내부에 존재하는 경우 원하지 않는 부산물이 발생하여 수율이 저하되고 또한 정제가 어렵다는 등의 문제점으로 인해 상업화하는데 어려움이 있었음을 예의 주시해오는 한편, 아미노산의 또 다른 중요 관능기인 카르복실산을 보호 내지는 반응성을 증대시키기 위한 이전의 방법들이 안고 있는 여러 문제점, 그 중에서도 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS) 를 사용하여 카르복실산을 보호하면서 반응성을 증대시키는 이전의 방법이 안고 있는 문제점, 즉 트리플루오로아세틱 언하이드라이드(CF3CO-O-COCF3)를 N-히드록시숙신이미드와 반응시켜 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS)를 얻어 아미노산의 카르복실산과 반응시켜 카르복실산을 하이드록시 이미드에스터 형태로 전환하여 보호하는 과정에서, 이 방법이 트리플루오로아세틱 언하이드라이드의 끓는점이 낮고 휘발성이 강할 뿐만 아니라 부식성이 강해서 실험실적 소량시스템에서나 다룰 수 있는 정도의 기술에 지나지 않기 때문에, 그리고 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS)를 합성해서 그 다음 단계로 진행시켜야 하는 2단계 반응이라는 단점 등, 여러 문제점 들을 예의 주시하며 1단계 반응으로 아미노산의 아민기를 보호시키는 동시에 아미노산의 카르복실산도 보호시키면서 반응성도 증대시킬 수 있는 바람직한 방법을 개발하기 위해 노력해온 결과, N-히드록시 숙신이미드와 트리플루오로아세트산, 아미노산을 직접 반응시켜, 아미노산의 질소를 트리플루오로아세틸기로 보호시키는 동시에 아미노산의 카르복실산도 하이드록시 이미드에스터 형태로 전환 보호시키면서 반응성도 증대시킬 수 있는 바람직한 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.As described above, the present inventors have a problem that the reaction conditions of the process for introducing an acetyl group or a trifluoroacetyl group to protect the amine group of an amino acid are a high temperature intense condition using an expensive catalyst or a long reaction time. In addition to this, the synthesis of another reagent is required to introduce these functional groups, and when acid-sensitive functional groups are present inside the reaction, unwanted by-products occur, resulting in poor yield and difficulty in purification. While careful attention has been given to the difficulty of commercialization, several problems faced by previous methods for protecting or increasing the reactivity of another important functional group of amino acids, carboxylic acids, including N-trifluoroacetoxy succinimide CAR using (TFA-NHS) A problem with previous methods of increasing the reactivity while protecting acids, namely trifluoroacetic anhydride (CF 3 CO-O-COCF 3 ), is reacted with N-hydroxysuccinimide to N-tri In the process of obtaining fluoroacetoxy succinimide (TFA-NHS) and reacting with a carboxylic acid of an amino acid to convert the carboxylic acid into a hydroxy imide ester to protect, this method is known as trifluoroacetic anhydride. Because of its low boiling point and high volatility as well as its high corrosiveness, it is only a technique that can be handled in a laboratory small-scale system, and the next step is to synthesize N-trifluoroacetoxy succinimide (TFA-NHS). Pay close attention to the problems, such as the two-step reaction that must be proceeded to Efforts have been made to develop a desirable method to enhance the reactivity while protecting the acid, resulting in the direct reaction of N-hydroxy succinimide with trifluoroacetic acid and amino acids to protect the nitrogen of the amino acid with a trifluoroacetyl group. At the same time, the present invention has been completed by developing a preferable method which can increase the reactivity while protecting and converting the carboxylic acid of the amino acid into the hydroxy imide ester form.

본 발명은 펩타이드합성과 의약이나 농약원제등 정밀화학 분야의 핵심적 중간체들의 합성과정에서 질소 관능기를 보호하는 동시에 카르복실기의 반응성을 증대시켜 더 유용한 물질을 합성하는데 중요한 역할을 하는 방법으로서, 아미노산의 질소기를 트리플루오로아세틸기로 보호하는 동시에 카르복실기를 하이드록시 숙신이미드에스터 형태의 반응성을 증대시킨 상태로 전환함으로써 아민가 보호되는 동시에 카르복실기를 보호하고 반응성을 증대시킨 아미노산 유도체를 얻는 새로운 제조방법에 관한 것으로, N-히드록시 숙신이미드를 직접 트리플루오로아세트산 및 아미노산과 반응시키는 방법으로, 아미노산을 트리클로로메틸클로로포메이트와 트리에틸아민 존재 하에 N-히드록시 숙신이미드, 트리플루오로아세트산과 상압, 실온부근의 온화한 반응온도 조건에서 반응시켜 합성하는 방법이다. 본 발명자들은 상압, 실온 부근의 온화한 반응조건에서 아미노산의 질소에 트리플루오로아세틸기를 도입하여 아민기를 보호하는 동시에 아미노산의 카르복실기를 히드록시 숙신이미드에스터 형태로 전환 보호하면서 카르복실기의 반응성이 증대된 아미노산 유도체를 얻고자 노력해 왔는데, 트리플루오로아세트산의 카보닐기를 활성화 시켜 N-히드록시 숙신이미드 및 아미노산과 반응시켜 목적화합물을 얻을 수 있는 조건을 확립하고자 노력하던 중, 여러 방법 중에서 하기식 (II)의 트리클로로메틸클로로포메이트가 섭시 0도 내지 실온 부근의 온화한 반응온도에서 트리플루오로아세트산을 활성화시켜 하기식(III)의 N-히드록시 숙신이미드 및 아미노산과 직접 반응하여 하기일반식 (I)의 아미노산의 질소가 트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실산은 히드록시 이미드에스터 형태로 전환된 아미노산 유도체를 수월하게 얻을 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.The present invention is a method that plays an important role in synthesizing more useful substances by protecting the nitrogen functional group and increasing the reactivity of the carboxyl group in the synthesis of key intermediates in the field of fine chemicals such as peptide synthesis and pharmaceuticals or pesticides. The present invention relates to a novel process for obtaining an amino acid derivative that protects an amine, protects a carboxyl group, and enhances reactivity by protecting a trifluoroacetyl group and simultaneously converting a carboxyl group into a state of increased hydroxy succinimide ester reactivity. A method of reacting hydroxy succinimide with trifluoroacetic acid and amino acids directly, wherein the amino acid is reacted with N-hydroxy succinimide, trifluoroacetic acid in the presence of trichloromethylchloroformate and triethylamine, and at room temperature. Mildness A method for synthesizing by reacting at a reaction temperature condition. The present inventors introduced trifluoroacetyl groups into amino acid nitrogen under mild reaction conditions at normal pressure and near room temperature to protect amine groups while converting and protecting the carboxyl groups of the amino acid into hydroxy succinimide ester form while increasing the reactivity of the carboxyl groups. Efforts have been made to obtain derivatives. While trying to establish conditions under which trifluoroacetic acid can be activated to react with N-hydroxy succinimide and amino acids to obtain the desired compound, The trichloromethylchloroformate of) is activated by trifluoroacetic acid at a gentle reaction temperature of about 0 degrees Celsius to about room temperature to react directly with N-hydroxy succinimide and amino acid of the following formula (III) The nitrogen of the amino acid of I) is protected with a trifluoroacetyl group and carboxyl It has been found that the acid can easily obtain an amino acid derivative converted to the hydroxy imide ester form to complete the present invention.

Figure 112010031720491-pat00001
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상기 일반식( I )에서 L은 아미노산 Alanine, Glycine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tryptophan, Valine 및 Histidine 에서 아미노기(-NH2) 와 카르복실기(-COOH)를 제외한 부분을 나타낸다.In Formula (I), L represents a portion excluding amino group (-NH 2 ) and carboxyl group (-COOH) from amino acids Alanine, Glycine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tryptophan, Valine and Histidine.

본 발명에서 트리플루오로아세트산의 활성화 시약으로 사용한 다음의 화학구조 (II)의In the present invention, the following chemical structure (II) used as an activation reagent of trifluoroacetic acid

Figure 112010031720491-pat00002
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트리클로로메틸클로로포메이트는 Mai등이 1986년 Tetrahedron Letters 27권 20호의 2203쪽에 발표한 바와 같이 amide유도체로부터 nitrile 유도체를 합성할 수 있는 흡습제로 사용되거나, Seeger등이 1996년 J. Org. Chem. 61권 3883쪽에 발표한 바와 같이 아민으로부터 isocyanate유도체를 합성하는데 주로 사용되던 시약으로, 트리플루오로아세트산을 활성화시켜 N-히드록시 숙신이미드 및 아미노산과 반응시켜 아미노산의 아미노기를 N-트리플루오로아세틸기로 보호하는 동시에 카르복실산을 히드록시 숙신이미드에스터로 전환 시키며 보호 및 반응성을 증대시킨 아미노산 유도체 합성 시약으로는 본 발명자들에 의해 최초로 확인, 개발되었다. Trichloromethylchloroformate is used as a hygroscopic agent for synthesizing nitrile derivatives from amide derivatives, as Mai et al., Published on page 2203 of Tetrahedron Letters 27, 20, 1986, or Seeger et al. In 1996, J. Org. Chem. A reagent mainly used for synthesizing isocyanate derivatives from amines, as disclosed on pages 61 and 3883, by activating trifluoroacetic acid and reacting with N-hydroxy succinimide and amino acids, the amino group of the amino acid is N-trifluoroacetyl A reagent for synthesizing amino acids derivatives that converts carboxylic acids to hydroxy succinimide esters while protecting with groups and enhances protection and reactivity was first identified and developed by the present inventors.

아미노산의 아민기를 보호하기 위해 아세틸기나 트리플루오로아세틸기를 도입하기 위한 공정의 반응조건들이 고가의 촉매를 사용하는 높은 온도의 격렬한 조건이거나 반응시간이 오래 걸리는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 이러한 관능기들을 도입하기 위해 또 다른 시약의 합성이 요구되고 또한 산에 민감한 관능기들이 반응물 내부에 존재하는 경우 원하지 않는 부산물이 발생하여 수율이 저하되고 또한 정제가 어렵다는 등의 문제점으로 인해 상업화하는데 어려움이 있었음은 앞에서 기술한 바와 같으며, 아미노산의 또 다른 중요 관능기인 카르복실산을 보호 하고 반응성을 증대시키기 위한 이전의 방법들이 안고 있는 여러 문제점, 그 중에서도 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS) 를 사용하여 카르복실산을 보호하면서 반응성을 증대시키는 이전의 방법이 안고 있는 문제점, 즉 트리플루오로아세틱 언하이드라이드(CF3CO-O-COCF3)를 N-히드록시숙신이미드와 반응시켜 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS)를 얻어 아미노산의 카르복실산과 반응시켜 카르복실산을 하이드록시 이미드에스터 형태로 전환하여 보호하는 과정에서, 이 방법이 트리플루오로아세틱 언하이드라이드의 끓는점이 낮고 휘발성이 강할 뿐만 아니라 부식성이 강해서 실험실적 소량시스템에서나 다룰 수 있는 정도의 기술에 지나지 않기 때문에, 그리고 N-트리플루오로아세톡시 숙신이미드(TFA-NHS)를 합성해서 그 다음 단계로 진행시켜야 하는 2단계 반응이라는 단점 등, 여러 문제점 들을 해결할 수 있는 본 발명은, 아미노산의 아민기를 보호시키는 동시에 아미노산의 카르복실산도 보호시키면서 반응성도 증대시킬 수 있는 바람직한 방법으로서, N-히드록시 숙신이미드와 트리플루오로아세트산 및 아미노산을 직접 반응시켜 1단계의 공정으로 합성할 수 있는 새로운 제조공정을 제공함으로써 오래전부터 이 분야의 숙원과제를 해결하게 되었으며, 제조공정 조건도 상압, 실온부근의 온화한 반응조건에서 목적하는아미노산 유도체를 제조할 수 있는 본 발명을 완성함으로써, 반응의 신뢰성 및 재현성이 우수한 합성 방법을 확보하게 되었으며, 본 발명을 산업화에 응용시 이전의 방법에 비해 반응단계와 공정시간을 획기적으로 줄일 수 있고, 부산물에 의한 환경문제를 일으키지 않으면서 목적화합물의 분리, 정제 과정도 수월하여 경제성 향상에 크게 기여할 것으로 판단된다.The reaction conditions of the process for introducing an acetyl group or trifluoroacetyl group to protect the amine group of the amino acid are not only disadvantageous such as high temperature violent conditions using an expensive catalyst or long reaction time, but also such functional groups It was difficult to commercialize due to problems such as the synthesis of another reagent to be introduced and the presence of acid-sensitive functional groups present inside the reactants, resulting in undesired by-products, reduced yields, and difficulty in purification. As described above, N-trifluoroacetoxy succinimide (TFA-NHS), which is another important functional group of amino acids, protects carboxylic acids and enhances reactivity, among other problems. Increase reactivity while protecting carboxylic acids Key issues in the previous method to hold, that is, trifluoroacetic acetic anhydride (CF 3 CO-O-COCF 3) of N- hydroxy succinimide in the acetoxy-N- trifluoro-imide by reaction with succinimide In the process of obtaining (TFA-NHS) and reacting with the carboxylic acid of the amino acid to convert the carboxylic acid into the hydroxy imide ester form, the method may be low in boiling point and highly volatile of the trifluoroacetic anhydride. In addition, it is highly corrosive and is only a technology that can be handled in a laboratory small-scale system, and a two-step reaction that requires the synthesis of N-trifluoroacetoxy succinimide (TFA-NHS) and proceeds to the next step. The present invention, which can solve various problems, such as a disadvantage, increases the reactivity while protecting the amine group of the amino acid and also protects the carboxylic acid of the amino acid. As a preferred method, N-hydroxy succinimide can be directly reacted with trifluoroacetic acid and amino acid to provide a new manufacturing process that can be synthesized in one step. In addition, by completing the present invention which can prepare the desired amino acid derivative under normal pressure and mild reaction conditions near room temperature, the manufacturing process conditions have secured a synthesis method excellent in the reliability and reproducibility of the reaction, and the present invention is applied to industrialization. Compared to the previous method, the reaction step and process time can be drastically reduced, and the separation and purification of the target compound can be easily performed without causing environmental problems by by-products.

본 발명은 하기식 (II)의 트리클로로메틸클로로포메이트가 섭시 0도 내지 실온 부근의 온화한 반응온도에서 트리플루오로아세트산을 활성화시켜 하기식(III)의 N-히드록시 숙신이미드와 반응하고, 이어서 아미노산과 직접 반응하여 하기식 (I)의 아미노산의 아민기가 트리플루오로아세틸기로 보호되는 동시에 아미노산의 카르복실기도 히드록시 숙신이미드에스터 형태로 전환 보호되면서 반응성도 증대시킨 아미노산 유도체를 수월하게 얻는 새로운 방법을 제공한다. In the present invention, trichloromethylchloroformate of formula (II) is reacted with N-hydroxy succinimide of formula (III) by activating trifluoroacetic acid at a gentle reaction temperature at about 0 degrees Celsius to room temperature. Then, by directly reacting with the amino acid, the amine group of the amino acid of the following formula (I) is protected with a trifluoroacetyl group, and the carboxyl group of the amino acid is converted into the hydroxy succinimide ester form to easily obtain an amino acid derivative having enhanced reactivity. Provide a new way.

Figure 112010031720491-pat00003
Figure 112010031720491-pat00003

상기 일반식( I )에서 L은 아미노산 Alanine, Glycine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tryptophan, Valine 및 Histidine 에서 아미노기(-NH2) 와 카르복실기(-COOH)를 제외한 부분을 나타낸다.In Formula (I), L represents a portion excluding amino group (-NH 2 ) and carboxyl group (-COOH) from amino acids Alanine, Glycine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tryptophan, Valine and Histidine.

일반식 (I)의 구체적 화학구조를 제시하면 다음과 같다. The specific chemical structure of the general formula (I) is as follows.

Figure 112010031720491-pat00004
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본 발명은 사람을 비롯한 동물의 몸을 구성하는 단백질의 기본 구성단위인 아미노산에만 국한되어 사용할 수 있는 방법은 아니며, 일반적으로 아민기(-NH2)와 카르복실기를 같이 가지고 있는 화합물, 예로서 p-aminobenzoic acid 같은 종류의 화합물에도 적용가능한 방법이다. 본 발명은 전체 합성공정이 간단하고 상압의 섭시 0도 내지 실온 근처의 온화한 조건에서 반응시킬 뿐만 아니라 부산물도 거의 생성되지 않는 새로운 아미노산의 아민기와 카르복실기를 동시에 보호시키는 방법이다.The present invention is not limited to the amino acid, which is a basic structural unit of proteins constituting the body of animals including humans, and is generally used as a compound having an amine group (-NH 2 ) and a carboxyl group, for example, p- It is also applicable to compounds of the same kind as aminobenzoic acid. The present invention is a method for protecting the amine group and carboxyl group of a new amino acid which is simple in the whole synthesis process and reacts under mild conditions of about 0 degrees Celsius at atmospheric pressure and hardly generates by-products.

본 발명에서 사용하는 트리플루오로아세트산은 아미노산 대비 2내지 10몰배, 바람직하게는 2.0 내지 4.0몰배를 사용하며, 트리클로로메틸클로로포메이트는 아미노산 대비 1.0내지 5몰배, 바람직하게는 1.5 내지 3.0몰배를 사용하고, triethylamine은 아미노산 대비 3.0 몰배 내지 15몰배를 사용한다. Triethylamine대신 pyridine이나 N,N-dimethylaniline 등 링을 이루는 아릴아민이나 일반적인 3차 아민 등도 사용 가능하다. 반응온도는 0 내지 35 oC, 바람직하게는 0 내지 25 oC에서 반응시킨다. 반응용매로는 클로로포름, 디클로로메탄, 톨루엔등 일반적인 유기용매들이 모두 사용 가능하다. 본 발명을 구성하는 반응순서를 언급하면 다음과 같다.Trifluoroacetic acid used in the present invention is used 2 to 10 mole times, preferably 2.0 to 4.0 mole times compared to amino acids, trichloromethyl chloroformate is 1.0 to 5 mole times, preferably 1.5 to 3.0 mole times compared to amino acids Triethylamine is used in an amount of 3.0 to 15 mole times compared to amino acid. Instead of triethylamine, arylamines such as pyridine, N, N-dimethylaniline, or general tertiary amines can be used. The reaction temperature is reacted at 0 to 35 o C, preferably 0 to 25 o C. As the reaction solvent, all common organic solvents such as chloroform, dichloromethane and toluene can be used. Referring to the reaction sequence constituting the present invention is as follows.

우선 트리플루오로아세트산을 용매인 디클로로메탄에 녹여 ice-bath에서 0 oC로 냉각시킨 후, 이 용액에 트리클로로메틸클로로포메이트를 첨가하여 5분정도 교반하고, 같은 온도에서 triethylamine을 가한 후, N-히드록시 숙신이미드를 투입하고, 약 10분 정도 교반한 후, 마지막으로 아미노산을 투입하고 ice-bath를 제거하여 실온으로 자연 승온 시키며 30분 내지 2시간, 바람직하게는 30분 내지 1시간 교반 시키면 반응이 완결된 것을 TLC로 확인 가능하다.First, trifluoroacetic acid was dissolved in dichloromethane as a solvent, cooled to 0 o C in an ice-bath, then trichloromethylchloroformate was added to the solution, stirred for about 5 minutes, and triethylamine was added at the same temperature. N-hydroxy succinimide was added and stirred for about 10 minutes. Finally, amino acid was added and the ice-bath was removed to naturally warm to room temperature, and 30 minutes to 2 hours, preferably 30 minutes to 1 hour. After stirring, the reaction was completed and can be confirmed by TLC.

이하 본 발명을 실시예에 의거 더욱 자세히 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예에 제시된 방법들에만 국한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the methods presented in the Examples.

30 mL 플라스크에 질소 분위기 하에서 트리플루오로아세트산 342 mg(3.00 mmole)과 디클로로메탄 15mL을 넣고 ice-bath에서 0내지 5 oC로 냉각시킨 후, 트리클로로메틸클로로포메이트 595mg(3.00 mmole)을 투입하고 5분간 교반한다. 여기에 트리에틸아민 1.063g(10.5 mmole)을 가하고 약 5분 후, N-히드록시 숙신이미드 345 mg (3.00mmole)을 투입하고 ice-bath에서 약 20분간 교반한다. 여기에 아미노산 Alanine 89.0 mg(1.00 mmole)을 투입하고 ice-bath를 제거하여 실온으로 자연 승온하며 교반한다. 약 30분 경과 후 반응이 완결된 것을 TLC로 확인할 수 있다. 반응완료 확인 후 반응 혼합물을 실리카겔 여과장치로 여과하여 bottom의 무기물들을 제거하고, 얻은 용액을 감압 제거하여 목적 화합물인 아민기가 N-트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실기는 N-히드록시 숙신이미드 형태로 보호된 Alanine유도체 248mg을 얻었다(수율 88.0%).
Into a 30 mL flask, 342 mg (3.00 mmole) of trifluoroacetic acid and 15 mL of dichloromethane were added to a 30 mL flask, and cooled to 0-5 ° C. in an ice-bath. And stir for 5 minutes. 1.063 g (10.5 mmole) of triethylamine was added thereto, and after about 5 minutes, 345 mg (3.00 mmole) of N-hydroxy succinimide was added thereto and stirred for about 20 minutes in an ice-bath. 89.0 mg (1.00 mmole) of amino acid Alanine was added thereto, the ice-bath was removed, and the mixture was naturally heated to room temperature and stirred. After about 30 minutes, the reaction was completed by TLC. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered through a silica gel filter to remove inorganic substances from the bottom, and the resulting solution was removed under reduced pressure to protect the amine group as a target compound with an N-trifluoroacetyl group, and the carboxyl group was in the form of N-hydroxy succinimide. 248 mg of protected Alanine derivative was obtained (yield 88.0%).

30 mL 플라스크에 질소 분위기 하에서 트리플루오로아세트산 342 mg(3.00 mmole)과 클로로포름 15mL을 넣고 ice-bath에서 0내지 5 oC로 냉각시킨 후, 트리클로로메틸클로로포메이트 595mg(3.00 mmole)을 투입하고 5분간 교반한다. 여기에 트리에틸아민 1.518g(15.0 mmole)을 가하고 약 5분 후, N-히드록시 숙신이미드 460 mg (4.00mmole)을 투입하고 ice-bath에서 약 20분간 교반한다. 여기에 아미노산 Methionine 149.0 mg(1.00 mmole)을 투입하고 ice-bath를 제거하여 실온으로 자연 승온하며 교반한다. 약 30분 경과 후 반응이 완결된 것을 TLC로 확인할 수 있다. 반응완료 확인 후 반응 혼합물을 실리카겔 여과장치로 여과하여 bottom의 무기물들을 제거하고, 얻은 용액을 감압 제거하여 목적 화합물인 아민기가 N-트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실기는 N-히드록시 숙신이미드 형태로 보호된 Methionine 유도체 308mg을 얻었다(수율 90.0%).
342 mg (3.00 mmole) of trifluoroacetic acid and 15 mL of chloroform were added to a 30 mL flask under nitrogen atmosphere, cooled to 0-5 ° C. in an ice-bath, and 595 mg (3.00 mmole) of trichloromethylchloroformate was added thereto. Stir for 5 minutes. 1.518 g (15.0 mmole) of triethylamine was added thereto, and after about 5 minutes, 460 mg (4.00 mmole) of N-hydroxy succinimide was added thereto and stirred for about 20 minutes in an ice-bath. 149.0 mg (1.00 mmole) of amino acid Methionine was added thereto, the ice-bath was removed, and the mixture was naturally heated to room temperature and stirred. After about 30 minutes, the reaction was completed by TLC. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered through a silica gel filter to remove inorganic substances from the bottom, and the resulting solution was removed under reduced pressure to protect the amine group as a target compound with an N-trifluoroacetyl group, and the carboxyl group was in the form of N-hydroxy succinimide. 308 mg of protected Methionine derivative was obtained (yield 90.0%).

30 mL 플라스크에 질소 분위기 하에서 트리플루오로아세트산 342 mg(3.00 mmole)과 디클로로메탄 15mL을 넣고 ice-bath에서 0내지 5 oC로 냉각시킨 후, 트리클로로메틸클로로포메이트 595mg(3.00 mmole)을 투입하고 5분간 교반한다. 여기에 트리에틸아민 1.063g(10.5 mmole)을 가하고 약 5분 후, N-히드록시 숙신이미드 345 mg (3.00mmole)을 투입하고 ice-bath에서 약 20분간 교반한다. 여기에 아미노산 Phenylalanine 165.0 mg(1.00 mmole)을 투입하고 ice-bath를 제거하여 실온으로 자연 승온하며 교반한다. 약 30분 경과 후 반응이 완결된 것을 TLC로 확인할 수 있다. 반응완료 확인 후 반응 혼합물을 실리카겔 여과장치로 여과하여 bottom의 무기물들을 제거하고, 얻은 용액을 감압 제거하여 목적 화합물인 아민기가 N-트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실기는 N-히드록시 숙신이미드 형태로 보호된 Phenyllanine유도체 312mg을 얻었다(수율 87.0%).
342 mg (3.00 mmole) of trifluoroacetic acid and 15 mL of dichloromethane were added to a 30 mL flask under nitrogen atmosphere, cooled to 0-5 ° C. in an ice-bath, and 595 mg (3.00 mmole) of trichloromethylchloroformate was added thereto. And stir for 5 minutes. 1.063 g (10.5 mmole) of triethylamine was added thereto, and after about 5 minutes, 345 mg (3.00 mmole) of N-hydroxy succinimide was added thereto and stirred for about 20 minutes in an ice-bath. 165.0 mg (1.00 mmole) of amino acid Phenylalanine was added thereto, the ice-bath was removed, and the mixture was naturally heated to room temperature and stirred. After about 30 minutes, the reaction was completed by TLC. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered through a silica gel filter to remove inorganic substances from the bottom, and the resulting solution was removed under reduced pressure to protect the amine group as a target compound with an N-trifluoroacetyl group, and the carboxyl group was in the form of N-hydroxy succinimide. 312 mg of Phenyllanine derivative protected with (yield 87.0%) was obtained.

30 mL 플라스크에 질소 분위기 하에서 트리플루오로아세트산 342 mg(3.00 mmole)과 디클로로메탄 15mL을 넣고 ice-bath에서 0내지 5 oC로 냉각시킨 후, 트리클로로메틸클로로포메이트 595mg(3.00 mmole)을 투입하고 5분간 교반한다. 여기에 트리에틸아민 1.063g(10.5 mmole)을 가하고 약 5분 후, N-히드록시 숙신이미드 345 mg (3.00mmole)을 투입하고 ice-bath에서 약 20분간 교반한다. 여기에 아미노산 Leucine 131.0 mg(1.00 mmole)을 투입하고 ice-bath를 제거하여 실온으로 자연 승온하며 교반한다. 약 30분 경과 후 반응이 완결된 것을 TLC로 확인할 수 있다. 반응완료 확인 후 반응 혼합물을 실리카겔 여과장치로 여과하여 bottom의 무기물들을 제거하고, 얻은 용액을 감압 제거하여 목적 화합물인 아민기가 N-트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실기는 N-히드록시 숙신이미드 형태로 보호된 Leucine유도체 276mg을 얻었다(수율 85.0%).
342 mg (3.00 mmole) of trifluoroacetic acid and 15 mL of dichloromethane were added to a 30 mL flask under nitrogen atmosphere, cooled to 0-5 ° C. in an ice-bath, and 595 mg (3.00 mmole) of trichloromethylchloroformate was added thereto. And stir for 5 minutes. 1.063 g (10.5 mmole) of triethylamine was added thereto, and after about 5 minutes, 345 mg (3.00 mmole) of N-hydroxy succinimide was added thereto and stirred for about 20 minutes in an ice-bath. 131.0 mg (1.00 mmole) of amino acid Leucine was added thereto, the ice-bath was removed, and the mixture was naturally heated to room temperature and stirred. After about 30 minutes, the reaction was completed by TLC. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered through a silica gel filter to remove inorganic substances from the bottom, and the resulting solution was removed under reduced pressure to protect the amine group as a target compound with an N-trifluoroacetyl group, and the carboxyl group was in the form of N-hydroxy succinimide. 276 mg of Leucine derivative protected with (yield 85.0%) was obtained.

30 mL 플라스크에 질소 분위기 하에서 트리플루오로아세트산 342 mg(3.00 mmole)과 클로로포름 15mL을 넣고 ice-bath에서 0내지 5 oC로 냉각시킨 후, 트리클로로메틸클로로포메이트 595mg(3.00 mmole)을 투입하고 5분간 교반한다. 여기에 트리에틸아민 1.063g(10.5 mmole)을 가하고 약 5분 후, N-히드록시 숙신이미드 345 mg (3.00mmole)을 투입하고 ice-bath에서 약 20분간 교반한다. 여기에 아미노산 Valine 117.0 mg(1.00 mmole)을 투입하고 ice-bath를 제거하여 실온으로 자연 승온하며 교반한다. 약 30분 경과 후 반응이 완결된 것을 TLC로 확인할 수 있다. 반응완료 확인 후 반응 혼합물을 실리카겔 여과장치로 여과하여 bottom의 무기물들을 제거하고, 얻은 용액을 감압 제거하여 목적 화합물인 아민기가 N-트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실기는 N-히드록시 숙신이미드 형태로 보호된 Valine유도체 282mg을 얻었다(수율 91.0%). 342 mg (3.00 mmole) of trifluoroacetic acid and 15 mL of chloroform were added to a 30 mL flask under nitrogen atmosphere, cooled to 0-5 ° C. in an ice-bath, and 595 mg (3.00 mmole) of trichloromethylchloroformate was added thereto. Stir for 5 minutes. 1.063 g (10.5 mmole) of triethylamine was added thereto, and after about 5 minutes, 345 mg (3.00 mmole) of N-hydroxy succinimide was added thereto and stirred for about 20 minutes in an ice-bath. 117.0 mg (1.00 mmole) of amino acid Valine was added thereto, the ice bath was removed, and the mixture was naturally heated to room temperature and stirred. After about 30 minutes, the reaction was completed by TLC. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered through a silica gel filter to remove inorganic substances from the bottom, and the resulting solution was removed under reduced pressure to protect the amine group as a target compound with an N-trifluoroacetyl group, and the carboxyl group was in the form of N-hydroxy succinimide. 282 mg of Valine derivative protected with was obtained (yield 91.0%).

Claims (1)

하기식 (III)으로 나타낸 N-히드록시 숙신이미드를 하기식 (II)의 트리클로로메틸클로로포메이트와 트리에틸아민 존재하에 트리플루오로아세트산 (CF3COOH)과 반응시키고, 마지막으로 아미노산을 투입하여 반응시키는 것을 특징으로 하는 하기 일반식 ( I )으로 나타낸 아민기가 트리플루오로아세틸기로 보호되고 카르복실기는 히드록시 이미드에스터 형태로 보호된 아미노산 유도체의 제조방법.
Figure 112010031720491-pat00007

상기 일반식( I )에서 L은 아미노산 Alanine, Glycine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tryptophan, Valine 및 Histidine 에서 아미노기(-NH2) 와 카르복실기(-COOH)를 제외한 부분을 나타낸다.
N-hydroxy succinimide represented by the following formula (III) is reacted with trifluoroacetic acid (CF 3 COOH) in the presence of trichloromethylchloroformate and triethylamine of the following formula (II), and finally A method for producing an amino acid derivative in which the amine group represented by the following general formula (I) is protected by a trifluoroacetyl group, and the carboxyl group is protected in the form of a hydroxy imide ester.
Figure 112010031720491-pat00007

In Formula (I), L represents a portion excluding amino group (-NH 2 ) and carboxyl group (-COOH) from amino acids Alanine, Glycine, Isoleucine, Leucine, Methionine, Phenylalanine, Tryptophan, Valine and Histidine.
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