PL170331B1 - Sposób otrzymywania nowego nadchloranu 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowego - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania 1 lowego nadchloranu 1,3- dimetylo-2-chloropropylenouromowego o wzorze 2 przy zastosowaniu 1,3-dlmetylopaopylenrmocynlkn, fosgenu i bezwodnego nadchloranu litowego (L1OO4) znamienny tym, ze sporządza się mieszaninę 1,3-dlmeryloprrpylenrmrcymkn [ 1,3-dimetylrretrahydro^UHl-pn-ynudynonu] z 30% roztworem fosgenu (COCl2) w eterze etylowym, pozostawiając ją w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, po czym mieszaninę zadaje się bezwodnym eterem etylowym a wytrącony biały, higaoskopijny osad po odsączeniu, przemyciu bezwodnym eterem etylowym i osuszeniu nad P2O5, będący chlorkiem 1,3-dimetylr-2- chloroparpylenouaomrwym [DMPU+-Cl(Cf)] o wzorze 1, rozpuszcza się w bezwodnym ncetonlrrylu (AcCN), dodając don następnie roztwór bezwodnego nadchloranu litowego (LiClOd w bezwodnym acetonKa-ylu, mieszaninę tę pozostawia się w temperaturze pokojowej intensywnie mieszając przez 6 godzin, po czym po oddzieleniu z mieszaniny wytrąconego w trakcie reakcji nierozpuszczalnego w ncetrnltaylu chlorku litowego (LiCl), otrzymany przesącz zagęszcza się 1 zadaje bezwodnym eterem etylowym, po czym suszy, otrzymując nlehlgrrskrpljny nadchloran 1,3-dlmerylo-2-chloaopropylenruronlowy [DMPU+-Cl(C1O'4)] o wzorze 2

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania nowego nadchloranu 1,3-dimetylo-2chloropropylenouroniowego o wzorze 2, jako odczynnika kondensującego, znajdującego zastosowanie w chemii peptydów do tworzenia wiązań peptydowych.

Związek otrzymany według wynalazku służy do wytwarzania nowych syntetycznych hormonów peptydowych, znajdujących zastosowanie terapeutyczne w leczeniu wielu stanów nowotworowych, jak to ma miejsce w przypadku somatostatyny.

W chemii peptydów znane są liczne metody otrzymywania odczynników kondensujących, z których nieliczne znalazły szerokie, praktyczne zastosowanie. Jest to przede wszystkim DCC (N,N-dicykłoheksylokarbodiimid), ale już w znacznie mniejszym stopniu BOP [heksafluorofosforan benzotriazol-1-yl-oksy-tri-(dimetyloamino)-fosfoniowy], HBTU [heksafluorofosforan 1,1,3,3-tetrametylo-2-( 1 H-benzotriazol-1 -yl) uroniowy] i TBTU [tetrafluoroboran 1,1,3,3-tetrametylo-2-( 1H-benzotriazol-1-yl) uroniowy]. Ze względów ekonomicznych najpowszechniej obecnie jest stosowany DCC i jego modyfikacje. Wadą tej klasy odczynników kondensujących są niepożądane reakcje uboczne, jak również fakt, że DCC wywołuje u ludzi pracujących z tym związkiem odczyny alergiczne. BOP może powodować u ludzi stosujących ten odczynnik zmiany nowotworowe. Wszystkie wyżej cytowane odczynniki kondensujące ze względu na budowę przestrzenną mają ograniczony dostęp do centrum aktywnego, co utrudnia tworzenie wiązania peptydowego z aminokwasami o silnie rozbudowanych łańcuchach bocznych i aminokwasami a, a-dipodstawionymi (trudne sekwencje).

Wynalazek rozwiązuje zagadnienie opracowania sposobu otrzymywania nowego związku chemicznego, przeznaczonego do tworzenia wiązań peptydowych w syntezach hormonów peptydowych. Opracowany nowy związek chemiczny, nadchloran l,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowy, z uwagi na swoją budowę przestrzenną, ułatwia dostęp do centrum aktywnego i może być stosowany z dobrymi wydąjnościami w formowaniu tak zwanych trudnych sekwencji.

Sposób otrzymywania nadchloranu 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowego przy zastosowaniu 1,3-dimetylopropylenomocznika, fosgenu i bezwodnego nadchloranu litowego polega według wynalazku na tym, że sporządza się mieszaninę 1,3-dimetylopropylenomocznika

170 331 [czyli 1,3-dimetylotetrahydro-2(1H-pirymidynonu) oznaczonego jako DMPU] z 30% roztworem fosgenu (COCl2) w eterze etylowym, pozostawiając ją w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, po czym mieszaninę zadaje się bezwodnym eterem etylowym, a wtrącony biały, higroskopijny osad po przemyciu bezwodnym eterem etylowym i osuszeniu, będący chlorkiem 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowym (DMPU⁺-Cl(Cl’)) o wzorze 1, rozpuszcza się w bezwodnym acetonitrylu (AcCN), dodając doń następnie roztwór bezwodnego nadchloranu litowego (LiClO4) w bezwodnym acetonitrylu, mieszaninę reagującą przetrzymuje się przez 6 godzin w temperaturze pokojowej przy intensywnym mieszaniu, po czym po oddzieleniu z mieszaniny wytrąconego w trakcie reakcji nierozpuszczalnego w acetonitrylu chlorku litowego (LiCl), otrzymany przesącz zagęszcza się i dodaje bezwodnego eteru etylowego, po czym wytrącony biały, krystaliczny osad sączy się, otrzymując niehigroskopijny nadchloran 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowy [dMpU+-C1(CiO'4)].

Otrzymany sposobem według wynalazku nadchloran 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowy [DMPU⁺-Cl(ClO'4)] jest związkiem krystalicznym, całkowicie niehigroskopijnym. Nadchloran 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowy jest bardzo dobrym odczynnikiem, tworzącym wiązania peptydowe a jego dodatkową zaletą jest doskonała rozpuszczalność w chlorku metylenu, optymalnym rozpuszczalniku w syntezie peptydów na stałych nośnikach. Korzystne właściwości tego związku (wzór 2) to jest stabilność w czasie, niehigroskopijność i dobrą rozpuszczalność w chlorku metylenu uzyskuje się przez wymianę jonu chlorkowego w związku oznaczonym wzorem 1, na nienukleofilowy jon nadchloranowy. Za stosowaniem jonu nadchloranowego przemawiają także względy ekonomiczne. Sole zawierające inne nienukleofilowe jony, na przykład PFe, są zdecydowanie droższe aniżeli bezwodny nadchloran litowy (LiClO4). Ponadto LiClO4 w odróżnieniu od soli zawierających jony BF4 i PFe jest dobrze rozpuszczalny w acetonitrylu (AcCN), w którym to rozpuszczalniku zachodzi proces wymiany jonu Cl' na jon ClO'4. Właściwość ta znakomicie ułatwia i przyspiesza wymianę jonu CK na jon ClO'4. Celem uniknięcia niepożądanego zjawiska racemizacji występującego podczas tworzenia wiązania peptydowego.

Wynalazek jest szczegółowo opisany w przykładach przy czym przykłady II i III dotyczą zastosowania związku o wzorze 2 do otrzymywania peptydów.

Przykładl. Pod sprawnie działającym wyciągiem 50 cm³ skroplonego fosgenu (COCh) rozcieńcza się 100 cm 3 bezwodnego eteru etylowego, a następnie do tego roztworu wkrapla się 0,5 mola 1,3-dimetylopropylenomocznika (DMPU). Mieszaninę reagującą pozostawia się w temperaturze pokojowej pod chłodnicą zwrotną i sprawnie działającym wyciągiem przez 24 godziny. Po tym czasie dodaje się 100 cm' bezwodnego eteru etylowego a wtrącony biały, higroskopijny osad sączy się pod zmniejszonym ciśnieniem, przemywa bezwodnym eterem etylowym i suszy w eksykatorze próżniowym nad P2O5. Otrzymuje się produkt (wzór 1) z wydajnością 92%. Silnie higroskopijny produkt (wzór 1) rozpuszcza się w 200 cm³ bezwodnego acetonitrylu (AcCN), a następnie dodaje 0,5 mola bezwodnego nadchloranu litowego (LiClO4). Mieszaninę reagującą miesza się intensywnie w temperaturze pokojowej przez 6 godzin. Następnie oddziela się wytrącony podczas reakcji i nierozpuszczalny w acetonitrylu (AcCN) chlorek litowy (LiCl). Przesącz zagęszcza się pod zmniejszonym ciśnieniem do połowy objętości i dodaje siię do niego 200 cm³ bezwodnego eteru etylowego. Wytrącony osad sączy się, suszy nad P2O5, a następnie rozpuszcza w 100 cm3 chlorku metylenu. Nierozpuszczalną pozostałość (LiClO4) oddziela się poprzez sączenie, a przesącz zagęszcza się pod zmniejszonym ciśnieniem do połowy objętości. Do tak zagęszczonego roztworu dodaje się 200 cm³ bezwodnego eteru etylowego. Wytrąca się biały, krystaliczny osad, który suszy się w eksykatorze próżniowym nad P2O5. Uzyskuje się niehigroskopijny produkt o wzorze 2 [DMPU+-Cl(ClO’4) z wydajnością 93% o temperaatirzc topnienia 218-220°C.

Przykład II. W celu utworzenia wiązania peptydowego metodą w roztworze, do mieszanej magnetycznie zawiesiny 0,005 m N-chronionego aminokwasu i 0,005 m chlorowodorku estru alkilowego aminokwasu w 30 cm3 chlorku metylenu, dodaje się 0,01 m (1,4 cm³) trietyloaminy (EtuN). Po upływie kilku minut, kiedy zawiesina przejdzie w roztwór właściwy, dodaje się 0,005 m nadchloranu 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowego [DMPU+-Cl(ClO4)]. Mieszanie kontynuuje się jeszcze przez 30 minut. Po upływie tego czasu z mieszaniny reagującej pod

170 331 zmniejszonym ciśnieniem oddestylowuje się rozpuszczalnik, a pozostałość rozpuszcza się w 50 cm⁵ octanu etylu (AcOEt). Tak otrzymany roztwór przemywa się kolejno 10 cm³ 1N HCl, 10 cm3 wody, 10 cm3 1N NaHCO3 i ponownie 10 cm³ wody, a następnie suszy nad bezwodnym MgSO4. Po oddestylowaniu pod zmniejszonym ciśnieniem rozpuszczalnika otrzymuje się odpowiednie N i C chronione dipeptydy z wydajnościami 80% - 90%, o danych fizykochemicznych odpowiadających danym literaturowym.

Przykład III. W celu utworzenia wiązania peptydowego metodą w fazie stałej, w kolbce okrągłodennej o pojemności 10 cm 3 umieszcza się 100 mg N-a-t-Butyloksykarbonylo-N{-toluenosulfonylolizylożywicy (Boc-Lys(Tos)-R) o stopniu osadzenia żywicy aminokwasem s=0,4379 mM/g (żywica Merrifielda Bio-Beads 1,26 mM Cf/g, 1% usieciowania diwinylobenzenem). Żywicę tę zalewa się 5 cm3 chlorku metylenu (CH2Ch) i pozostawia na 12 godzin, a następnie:

1. usuwa się osłonę Boc przy pomocy 33% roztworu kwasu trifluorooctowego w chlorku metylenu, przy czym proces prowadzi się dwukrotnie w czasie 5 i 25 minut,

2. przemywa się 3 x CH2G2,

3. neutralizuje się 10 % roztworem Et3N w CH2Cl2, przy czym proces prowadzi się dwukrotnie w czasie 5 i 10 minut,

4. przemywa się 3 x CH2G2,

5. acyluje się 2-krotnym molowym nadmiarem N-chronionego aminokwasu N-t-Butyloksykarbonyloproliny (Boc-Pro) stosując odpowiednie odczynniki kondensujące o wzorze 2 w CH2Cl2,

6. przemywa się 2 x DMF i 3 x CH 2Cl2,

7. neutralizuje się 107c roztworem Et3N w CH2Cl2 - dwukrotnie w czasie 5 i 10 minut,

8. przemywa się 3 x CH2G2,

9. działa się 2 x 1 cm3 0,1 m roztworem kwasu pikrynowego w CH2Cl2 (czas działania 1 minuta),

10. przemywa się 6 x CH2G2 (czas jednego przemywania 1 minuta),

11. neutralizuje się 2 x 5% roztworem diizopropyloetyloaminy (DIEA) w CH2CI2 (czas jednego przemywania 1 minuta),

12. przemywa się 2 x CH2G2,

13. roztwory z operacji 11 i 12 przenosi się ilościowo do kolbki miarowej o pojemności 25 cm 3 i dopełnia metanolem,

14. mierzy się absorpcję przy długości fali λ = 358 nm,

15. stopień przemiany reakcji oblicza się według wzoru 3, w którym:

p - stopień przemiany reakcji (%) x - absorpcja odczytana z pomiaru spektrofotometrycznego v - objętość do jakiej rozcieńczono roztwory z operacji 11 i 12,

14500 - molowa absorpcja pikrynianu DIEA m - masa naważki s - stopień osadzenia żywicy w mM/g.

Wyznaczony stopień przemiany w czasie dla odczynnika kondensującego oznaczonego wzorem 2 wynosi odpowiednio: 5 minut - 95,9%, 10 minut - 98,7%, 30 minut - 99,7%.

170 331

170 331 ch₃ , Cl

Wzór 1

Wzór 2 ch₃ p = (l--^X *. ^V\ 14500 * 100%

Wzór 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób otrzymywania nowego nadchloranu l,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowego o wzorze 2 przy zastosowaniu 1,3-dimetylopropylenomocznika, fosgenu i bezwodnego nadchloranu litowego (LiClO4) znamienny tym, że sporządza się mieszaninę 1,3-dimetylopropylenomocznika [1,3-dimetylotetrahydro-2(1H)-pirymidynonu] z 30% roztworem fosgenu (COClj) w eterze etylowym, pozostawiając ją w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, po czym mieszaninę zadaje się bezwodnym eterem etylowym a wytrącony biały, higroskopijny osad po odsączeniu, przemyciu bezwodnym eterem etylowym i osuszeniu nad P2O5, będący chlorkiem 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowym [DMPU⁺-Cl(Cf)] o wzorze 1, rozpuszcza się w bezwodnym acetonitrylu (AcCN), dodając doń następnie roztwór bezwodnego nadchloranu litowego (LiClO4) w bezwodnym acetonitrylu, mieszaninę tę pozostawia się w temperaturze pokojowej intensywnie mieszając przez 6 godzin, po czym po oddzieleniu z mieszaniny wytrąconego w trakcie reakcji nierozpuszczalnego w acetonitrylu chlorku litowego (LiCl), otrzymany przesącz zagęszcza się i zadaje bezwodnym eterem etylowym, po czym suszy, otrzymując niehigroskopijny nadchloran 1,3-dimetylo-2-chloropropylenouroniowy [DMPU⁺-Cl(ClO'4)] o wzorze 2.