KR840000962B1 - 카복실산아마이드의 제조방법 - Google Patents

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Description

카복실산아미드의 제조방법

본 발명은 유리아미노 그룹을 함유하는 화합물을 알칸 포스폰산 무수물의 존재하에 유리 카복실 그룹을 함유하는 화합물과 반응시켜 아미도그룹(

)을 함유하는 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 방법을 카르복실산 아마이드의 제조 및 특히 펩타이드의 제조에 적절하다. 적합한 카복실산 아마이드는 알킬, 알콕시, 니트로, 디알킬아미노, 아실아미노 또는 니트릴 그룹으로 치환될 수 있는 벤조산, 나프토산 또는 안트라센 산과 같은 방향족, 지방족 및 헤테로사이클 카복실산, 벤젠 핵에 전술된 치환체를 함유할 수 있는 C₁₀이하의 직쇄 또는 측쇄알킬라디칼을 함유하는 페닐알킬 카복실산 및 전술된 치환체를 또한 함유할 수 있는 5-및 6-원환을 갖는 N-또는 S-함유 헤테로 사이클 카복실산의 아마이드이다.

카복실산 아마이드를 제조하기 위한 아마노 성분으로는 암모니아 이외에도, 상술한 치환체를 함유하는 지방족, 방향족 또는 헤테로사이클로 치환된 1급 및 2급 아민을 언급할 수 있다.

복 발명의 아미노카복실산 아마이드또는 펩타이드를 제조하기 위해서는, 카복실기가 보호된 아미노카복실산 유도체 또는 펩타이드를 사용하며, 이화합물을 아미노기는 보호된 반면 유리카복실기를 함유ㅎ는 아미노카복실산 또는 펩타이드와 반응시킨다. 아미노산 또는 펩타이드중의 다른 작용기는 통상적인 펩타이드 보호그룹으로 적절하게 보호하는데, 언급된 보호그룹은 본 발명의 공정이 완료된 후 통상적인 방법으로 제거할 수 있다.

카복실산 아마이드를 제조함에 있어 반응온도는 실온 또는 60℃정도의 약간 상승된 온도이며, 아미노카복실산 아마이드 또는 펩타이드는 -10° 내지 +40℃, 바람직하게는 0°내지 실온에서 제조한다. 본 발명 방법에 따라 물을 제거시키기에 적합한 화합물은 탄소수 1 내지 8, 바람직한 탄소수 4까지의 직쇄 또는 측쇄이며, 임의로는 사이클릭인 알칸포스폰산의 무수물이다.

알칸-포스폰 산 무수물을 예로는 메탄-포스폰산무수물, 에탄-포스폰산무수물, n-프로판-프로폰산 무수물, r-부탄-포스폰산 무수물을 들 수 있다. 알칸-포스폰산 무수물은 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 참조 〔Houben Weyl, Meth. d. Org. chem(1963) vol 11/1, page 612〕.

펩타이드를 제조하기 위해서는 특히 순수한 알칸-포스폰산 무수물을 사용하는 것이 적절하다. 이런 종류의 무수물들은 순수한 알칸-포스폰산 디클로라이드와 1몰의 물을 반응시킨 다음 반응 혼합물에 잔조하는 염화 수소슬 진공을 사용하여 제거함으로써 수득할 수 있다. 또한 상술한 무수들은 바람직하게 독일연방공화국 공개공보 제2.-,811,628호의 공정에 따라 제조할 수도 있다. 이경우 순수한 알칸-포스폰산을 고온에서 물을 제거시키고 무수물로 전환시킨 다음 진공증류로 정제시킬 수 있다.

펩타이드를 제조할경우 본 발명에 따른 반응은 중성매질 또는 약악칼리성 매질중에서 수행하는 것이 유리하다. 가장 간단한 방법에서는 매질에 N-메틸몰폰린, N-에틸몰폴린 또는 알칼라디칼당 탄소수 6까지의 트리알킬아민과 같은 지방족 및 지환족 3급 염기를 가하여 완충시킨다. 본 발명에 따라 사용되는 알칸-포스폰산 무수물은 대부분 디메틸 설폭사이드, DMF, DMA 디에틸포스파이트, 1-메틸-피롤리돈, 클로로포름 및 메틸렌 클로라이드와 같은 용매에 잘용해된다.

올리고 펩타이드를 제조하기 위해서는, 차단된 카복실 그룹을 갖는 아미노산 또는 펩타이드 및 차단되 아미노 그룹을 갖는 아미노산 또는 펩타이드를 출발물질로 사용한다. 카복실 그룹 및 아미노그룹을 보호하기 위해서는 펩타이드 합성에 통상적으로 알려진 모든 보호그룹을 사용할 수 있다. 카복실 그룹을 보호하기 위해서는, 메탄올, 에탄올 및 3급 부탄올과 같은 직쇄 및 측쇄 지방족 알콜의 에스테르를 사용한다. 〔참조 Houben-Wely, Methoden d. Org. cheim vol. 15/1(1974) Synthese von peptiden pages 315 to 350〕또는 벤질알콜 및 디페닐메틸 카비놀과 같은 아르지방족 알콜의 에스테르를 사용할 수 있다.

아미노그룹을 보호하기 위해서는 카보벤즈옥시 라디칼 및 카보-3급 부틸옥시 라디칼을 사용할 수 있다. 〔참조 Houben Wely, Methoden d. Org. cheim vol 15/1(1974) pages 47 and 117 et seg〕. 용매로는 메틸렌클로라이드, 클로로포름, 티메틸포름아마이드, 디메틸 아세트 아마이드, 디옥산, 디에틸포스파이트, 1-메틸-피롤리돈 및 테트라하이드로푸란과 같은 펩타이드 합성에 통상적으로 사용되는 모든 불활성 용매를 사용할 수 있다.

본 발명의 알칸-포스폰산 무수물은 과량(수득될 펩타이드 결합물 1목당 알칸-포스폰산 무수물 2 내지 2.5몰)을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 제조방법은 상당한 장점들이 있다. 산이 합성 시약의 기본이 됨으로써 지금까지 어떠한 알레르기 증상도 관찰되지 않았다. 독성은 미약하다. 이시약 자체는 간단한 방법으로 제조할 수 있으며 특히 증류된 알칸포스폰산 무수물을 사용하여 합성할 경우에 흔히 사용되는 펩타이드 결합물과 함께 상술한 부산물이 수득된다.

지금까지 기술된, 포스포아조법(phosphorazo method)에 의한 펩타이드 합성 〔참조 Liebigs Ann. chem. 580, p. 68(1953)〕시와 같이 3-또는 5-가인 기본 활성화제를 사용하는 펩타이드제조 공정, 디에틸 클로로포스파이트 및 테트라에틸 피로포스파이트를 사용하는 합성법 〔참조 J. Am. chem. Soc. 74, 5304,5307 alc 5309 (1952)〕 및 폴리포스포르산 에스테르를 사용하는 합성법 〔참조 Ber. 91(1958) pp. 1073to 1082 or J. Org. chem. 26, 2534(1961)〕과 비교할 때, 본 발명 공정의 이점은 아미노산-또는 펩타이드 에스테르하이드로클로라이드를 통상적으로 사용함으로서라세미화가 적게 일어나는 것음을 알 수 있다.

따라서, 예를들면 본 발명 공정에 따라 제조된 Z-phe-Gly-OEt의 〔α〕_D값은 -17°(C=2, 에탄올)이다. 디에틸 클로로 포스파이트를 사용한 방법 〔참조 J. Am. chem. Soc. 74, 5307(1952)〕에서는 〔α〕_D값은 -16°(C=2, 에탄올)인 펩타이드가 수득된다. 실시예 4에 기술된 Z-Asp(OBut)-phe-NH₂는 문헌에 기술된 수치인 -30.7°〔참조 Phosphorazo method, Hoppe-Seyler's Z-Rhysiol. Chem. 353(1972, 1250α〕에 비해〔α〕_D=-33.8°(C=1, 에탄올)을 나타내었다. 라세미화 시험으로 알려진 Z-Gly-Phe-Gly-OEt의 함성법 〔참조 J. Am. Chem. Soc 80 (1958 p. 2902)을 본 발명의 공정에 따라 수행할 경우에는 L-화합물을 이론치의 75% 수율로 수득되었다(실시예 10 참조). 에탄올에 거의 난용성인 부분인 DL-펩타이드는 수득되지 않았다. 반면, 문헌 에 따라 폴리포스포르산에틸 에스테르를 사용하여 트리펩타이드를 합성할 경우에는 에탄올에 난용성인 DL-화합물이 32%, L-화합물이 32% 수득된다.

본 발명의 또 다른 장점은 합성 시약의 높은 열 안정성이다. 폴리포스포르산 에스테르와 비교할 때, 또 다른 장점은 알칸-포스폰산 무수물을 증류할 수 있는 것이며 따라서 특정올리고머를 취득할 수 있다.

펩타이드 합성과정에서 알칸-포스폰산 무수물 및 그들의 2차 생성물의 강력한 가용화 효과는 특히 장쇄 펩타이드 및 난용성인 펩타이드서열 합성시에 매우 바랍직하다.

본 발명의 생성무은 중간체로 사용되거나 약학적으로 활성 펩타이드의 제조에 사용한다. 아래 실시예는 본 발명을 설명하는 것이다. 별도의 지시가 없는한, %로 표시된 농도는 중량%를 나타낸다.

[실시예 1]

0℃에서 H-Gly--OC2H5·HCl(0.05몰), N-에틸 몰폴린 15ml(0.118몰) 및 메틸렌클로라이드중에 용해시킨 55%(w.v) n-프로판-포스폰산 무수물 용액 36ml(0.1몰)를 철저히 냉각 및 교반하면서 카보벤즈옥시-클리신 10.5g(005몰)의 용액에 연속적으로 가한다. 혼합물을 교반시키면서 실온으로 되게 한다. 실온에서 16시간 동안 정치한 후 용매를 진공하에서 증류제거시키고 잔사를 에틸 아세테이트 200ml 및 5% 중황산칼륨 용액 100ml의 혼합물에 용해시킨다. 에틸 아세테이트 용액을 포화 중탄산나트륨 용액 100ml씩으로 2획 세척하고 황산 나트륨상에서 건조시킨다음 진공 하에서 증발시킨다.

수득량 : 융점 81℃인 Z=디펩타이드 에스테르 11.8g(이론치의 80%), 에틸 아세테이트/석유 에테르로 재결정후 융점 82℃.

[실시예 2]

0℃에서 30ml의 N-에틸 폼폰린, 21.5g의 Z-Val-Try-OH 및 메틸렌클로라이드에 n-프로판-포스폰산 무수물을 용해시킨 10℃이하의 28% 용액 40ml를 100ml의 디메틸포픔아미드에 11.5g의 H-His-OCH₃·HCl을 현탁시킨 현탁액에 고반시키면서 연속적으로 가한다. 발열 반응이 종경죈 후 실제적으는 투명한 반응 용액을 실온에서 철야 방치한 다음 실온으로 진고하에 용매를 증발시키고, 100ml의 포화 NaHCO₃용액 및 200ml의 아세트산 에틸 에스테르 혼합물을 잔사에 가한다.

조생성물을 진탕하면소 에틸아세테이트층에 도입하고, 그층을 소량의 물로 세척하고, 황산나트륨상에서 건조한 다음 진공하에서 건조시킨다. 잔사에 잔존하는 Z-트리-펩타이드 에스테르 디에틸 에테르로 침지시키에 따라 교체로 된다.

수득량 : 20g, 융점 : 188 내지 190℃

〔α〕_D=-82°(C=1, DMF)

모액으로부터 용매를 증발시키고 아세트산 에틸 에스테르/디에틸에테르로부터 혼합물을 재결정시킴으로써 펩타이드 3.5g을 수득할 수 있다.

총수율 : 이론치의 76%

[실시예 3]

H-Lys-(Boc)-Phe-NH₂·HCl 19.1g(0.044몰)을 디메틸포름아마이드 100ml에 용해시키고 0에서 n-에틸 폴플린 26ml, Z-Pro-Ala-Lys-OH 16.0g(0. 005몰), 메틸렌 클로라이드중에 22g의 n-프로판-포스폰산 무수물을 용해시틴 38%( w/v)용액을 교반시키면서 가한다.

반응혼합물을 48시간동안 실온에서 정치한 다음 실온 및 진고하에 건조시키고, 잔사를 2N 탄산타트륨 용액 100ml, 10% 신트르산수용액 100ml 및 증류수 100ml에 침지시킨다음 진공하에서 5산화인으로 건조시킨다.

수득량 : 30.1g(이론치의 87%)

〔α〕_D=-27°(C=1, DMF)

융점 : 163℃

[실시예 4]

0℃에서 H-Phe-NH₂1.6g(0.01몰)을 N-에틸몰폴린 28ml(0.22몰)와 함께 디메틸포픔아미드에 20ml에 용해시킨다. 교반 및 냉각하면서 Z-Asp-(OBu^t) OH3.23g(0.01몰)과 디메틸 클로라이드 중에 용해시킨 38% n-프로핀-포스폰산 무수물용액 11.4ml를 상기 용액에 가한다. 이와 같이 제조한 반응용액을 실온으로 철야 정지시킨다. 용매를 증류 제거한 다음 물을 가한후, 생성물을 에틸아세테이트로 추출하고 물, 중탄산나트륨 수용액, 5% KHSO₄수용액으로 세척한 다음황산나트륨상에서 건조시킨 에틸 아세테이트 용액을 농축시키고 최종 생성물을 디에틸에테르로 침천시킨다.

수득량 : 4.0g(이론치의 85%) 융점 : 162℃

〔α〕_D=-33.1°(C=1, CH₃OH)

[실시예 5]

0℃에서 Boc-Met-OH 24.8g, H-Gly-Oet. HCl 14.0g, N-에틸몰폴린 60ml 및 n-프로핀-포스폰산 무수물의 67% 메틸렌 클로라이드 용액 67ml를 교반 및 습기를 배출하면서 디메틸포름아마이드 115ml에 연속적으로 가한다. 20시간 동안 실온에서 계속 교반한 후, 실온 및 진공하에서 용매를 증류제거하고 물을 잔사에 가한다. 침전된 펩타이드 에스테를를 에틸 아시테이트에 용해시킨 다음 에틸 아세테이트 용액을 포화 NaHCO₃수용액, 5% KHSO₄용액 및 물로 연속적으로 세척한다. 실온 및 진공하에서 다량의 용매를 증발 제거한 다음에틸 아세테이트 용액을 황산 나트륨상에서 건조시키면 결정형의 아실 펩타이드 에스테르가 수득된다. 생성물을 소량의 무수 디에틸에테르로 세척한다음 흡인여과한다.

P₂O₅상에서 진공 건조한 후에 수득량 : 29.5g(이론치의 93%) 융점 : 53℃,

〔α〕_D=-15.4°(C=1, DMF)

[실시예 6]

H-Met-Gly-OC₂H₅·HCl 23ㅎ 을 디메틸 포름 아마이드 200ml에 용해시키고, 0℃에서 N-에틸 몰풀린 58ml, Boc, Tyr(Etoc)-OH 31.5g 및 메틸렌클롤이드 60ml에 용해시킨 n-프로핀-포스폰 산 무수물 44g을 격렬하게 냉각하며 가한다. 실온에서 20시간 동안 용액을 정치시킨다음 실온에서 진공 증류시킨후 실시예 5에 기술된 방버으로 혼합물을 조작완결한다.

수득량 : 40.7g(이론치의 84%). 융점 : 137.5oC

〔α〕_D=-11.7°(C=1, DMF)

[실시예 7]

H-Try(Bu^t)-Phe-OCH_3v18.6g(0.05몰) N-에틸 폴플린 30ml, Z-Gly-OH 10.4g(0. 05몰)을 디메틸 설폭사이드(p. a. Merck)에 연속적으로 용해시키고, 교반 및 빙냉시키고 습기를 제거하면서 메탄 포스폰 산 무수물 16.3g을 나누어 가한다. 메탄-포스폰산 무수물은 서서히 용해된다. 실온에서 24시간 동안 교반한 다음 반응용액을 포화 중탄산나트륨용액 500ml에 가하면, 반응생성물이 침전된다. 상청액을 경사한 다음 침전을 아세트산에틸 에스테르에 용해시킨다. 에틸 아세테이트 용액을 수세하고 황산 마그네슘상에서 건조시키고, 진공하에서 농축시킨다음 최종생성물을 성유 에테르로 침전시킨다. 4℃에서 철야 결정화시킨다.

[실시예 8]

Z-Phe-OH 30g(0.01몰), 사이클로헥실아민 10g(0.01몰, 1.2ml) 및 N-에틸 몰폴린 5ml를 디메틸포름 아미이드 30ml에 용해시키고, 빙냉시키면서 메틸렌 클로 라이드에 용해시킨 8.8g의 50중량%의 n-프로판-포스폰산 무수물 용액(0.0435몰)을 가한다. 발열반응이 종결됐을 때(온도가 +10°까지 상승) 교반시키면서 용액의 온도를 실온으로 되게 한 다음 반응 혼합물을 실시예 1에서 기술된 바와 같이 조작완결시킨다.

수득량 : 3.1g(이론치의 81%)

〔α〕_D=-2.8°(C=1, DMF)

융점 : 167℃

[실시예 9]

Z-Ala-Tyr-Gly-OH 4.99g(0.01몰), H-Leu-Arg-Pro-Gly-NH₂·2HCl 5.13g(0.01몰), 디메틸 포름아마이드 20ml 및 N-에틸 몰폴린 10ml(0.078몰)의 혼합물을 교반 및 습기를 배출시키면서 -10℃로 냉각시킨다. n-헥산-포르폰산 무수물 6.6g(0.022몰)을 메틸렌클로라이드에 용해시킨 50% 용액을 교반하며 적가한다.

첨가하는 동안, +10℃ 이상을 초과시키지 않도록 해야 한다. 생성된 용액을 3시간 동안 교반한다음철야 정치시킨다. 실온에서 고도의 진공하에서 농축시켜 약 30ml로 되게 하고 표화중탄산나트륨 용액 100ml를 가한 다음 혼합물을 에틸 아세테이트 초 400ml로 3회 추출한다. 다음에 상기 에틸아세테이트 용액을 포화 중탄산나트륨용액 50ml및 물 50ml로 2회 추출하고, 생성물을 황산나트륨상에서 건조하고 에틸 아세테이트 용액을 진공하에서 증발시켜 분리시킨후 잔사를 무수 티에틸 에테르로 연마한다.

수득량 : 7.46g(이론치의 81%) 융점 : 130℃(분해)

〔α〕_D=-29.2°(C=1, DMF)

수기가 있으며, 공기 냉각관이 열결되어 있고 상부까지 12cm Vigreux칼럼이 달려 있는 유리 플라스크내에 n-헥산-포스폰산 200g을 넣고 약 0.3토르의압력에서 최고 340℃로 가열시킨다. 225°내지 250℃ 의 전이온도에서, 10시간 동안에 헥산-포스폰산 무수물을 증류 제거한다. 장치에 연결된 냉각 트랩에서 약 22g의 물을 응축시킨다. 170g의 무수물이 수득된다. 반응시키기전에 생성물을 다시 분류한다. 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 디메틸포름아마이드, 디메틸 설폭사이드, 비점이 40 내지 80℃인 석유에테르, 에테르, 톨루엔, 디옥산, 사이클로헥산, 테트라하이드로푸란중의맑은 용액이 수득된다.

[실시예 10]

H-Gly-OEt·HCl 1.4g(0.01몰) 및 Z-Gly-Phe-OH 3.56g(0.01몰)을 교반시키면서 디메틸 포름아마이드 30ml에 현탁시킨 다음 -5℃까지 냉각한 후 N-에틸 몰폴린 56ml(0.044몰)를 교반하면서 가하고 습기를 제거한다. 더 교반 및 냉각시키고, n-프로판 포스폰산 무수물의 50% 메틸렌 클로라이드 용액 808g(0.021몰)을 적가한다. 본 공정을 수행하는 동안 반응 혼합물의 온도를 +10℃를 초과하지 않도록 한다. 몇시간 더 교반한 다음, 반응혼합물을 실온에서 48시간 동안 방치한다. 고도의 진공하에서 용매를 증류제거하고 빙수 50ml를 가한다. 결정호한 후 침전된 최종 생성물을 흡인 여과하고 중탄산나트륨 용액, 시트르산 용액(5%) 및 물로 세척한 다음 진공하에서 P₂O₅로 건조시킨다.

수득량‥4.30g(이론치의 98%)

〔α〕_D=-11.9°(C=2, 메탄올)

융점 : 119℃

[실시예 11]

프로판 포스폰산 무수물 88g을 메틸렌 클로라이드에 용해시킨 50% 용액을p-옥시페닐-프로피온산 16.6g(0.1몰), 1-페닐-2,3-디메틸-4-아미노-피롤리돈(5) 21g(0.1몰) 및 N-에틸 몰폴린 68ml용액에 적가하고, 습기를 배출시키면서 용액을 교반시킨다. 필요하다면 프로판-포스폰산 무수물의 공급을 줄이는 반면, 온도를 40℃이하로 유지시킨다. 6시간 동안 계속 교반한다음 혼합물을 24시간 동안 실온에 정지시킨다. 그후 반응 용액을 메틸렌 클로라이드 800ml로 희석시키고, 5% 중황산칼륨용액, 포화 중탄산 나트륨 용액, 물 50ml씩으로 3회 세척한다.

생성물을 황산마그네슘에서 건조시킨다. 실온 및 진공하에서 건조된 메틸렌 클로라이드 용액을 농축시킴에 따라 결정화한다. 여액으로부터 석유 에테르로써 침전된 소량의 자낫성 분획을 수득할 수 있다.

총 수득량 : 25.0g(이론치의 70%) 융점 : 218℃

[실시예 12]

메틸렌 클로라이드 n-프로핀-포스폰산무수물 17.6g을 용해시킨 50% 용액을 β-페닐에틸아민 2.4g 벤조산 2.2g, N-에틸몰폴린 14ml를 메틸렌 클로라이드 25ml에 용해시킨 용액에 교반및 습기를 배출하면서 3등분하여 가한다. 온도가 약40℃까지 상승된다. 교반시키면서 혼합물을 실온까지 냉각시키고 24시간 방치시킨 후 메틸렌 클로라이드 350ml를 가하고 물, 포화탄산나트륨용액 및 중황산칼륨욕액 50ml씩으로 3회 추출함으로써 조작완결한다. 메틸렌 클로라이드로부터 결졍화되는 조생성물을 황산 마그네슘상에서 건조시킨다. 상기 생성물을 소량의 석유 에테르를(비점 40 내지 60℃)사용하여 흡인 여과한다.

수득량 : 3.8g(이론치의 84%) 융점 : 111 내지 112℃, 에탄올로 재결정후 116℃(얇은 조각작)

[실시예 13]

실시예 12와 유사한 방법으로, 티오펜-2-카복실산 2.6g, β-페닐에틸아민 2.4g, N-에틸몰폴린 14ml가 용해되어 있는 메틸렌 클로라이드 15ml 및 프로판-포스폰산 무수물 17.6g을 메틸렌 클로라이드에 용해시킨 50% 용액으로부터 표제화합물을 수득한다.

수득량 : 3.5g(이론치의 76%) 융점 : 108 내지 109℃, 에탄올로 재결정한후 : 111℃

[실시예 14]

n-프로판-포스폰산 무수물 50% 용액 17.6g을 4-니트로아닐린 28, 트리에틸아민 15.5ml 벤조산 2.2g 및 메틸렌 클로라이드 15ml의 혼합물에 교반 및 냉각시키면서 3등분으로 나누어 가한다. 실온에서 1시간 더 교반하면, 용액은 맑게 된다. 실온에서 32시간 동안 정지시킨후, 상기 혼합물을 실시예 1에 기술된 바와 같이 조작 완결한다.

에탄올로 재결정후 수득량 : 3.38g(이론치의 70%) 융점 : 198℃

Claims (1)

1. 유리 아미노그룹을 함유하는 아미노카복실산 유도체와 유리카복실그룹을 함유하는 아미노카복실산유도체를 반응시켜 카복실산 아마이드화합물을 제조하는 방법에 있어서, 탈수제로 C₁내지 C₈의 알칸포시폰산 무수물을 사용함을 특징으로하는 방법.