PL195641B1 - Nowe pochodne fenyloglicyny podstawione w pozycji 4 pierścienia aromatycznego - Google Patents

Abstract

Nowe pochodne fenyloglicyny podstawione w pozycji 4 pierścienia aromatycznego o ogólnym wzorze Boc-X-Phg(4-NHSO2CH3), gdzie X oznacza L albo D.

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe pochodne fenyloglicyny podstawione w pozycji 4 pierścienia aromatycznego, znajdujące zastosowanie w modyfikacji biologicznie aktywnych hormonów peptydowych roślin, zwłaszcza jako środki mitogenne u roślin.

Znane są następujące pochodne fenyloglicyny: D,L-4-hydroksymetylo-fenyloglicyna, D,L-4-bromometylo-fenyloglicyna, D,L-4-metoksymetylofenylo-glicyna, D,L-4-aminometylo-fenyloglicyna [D.Ben-Ishal, J. Altman and N. Peled, Tetrahedron Vol. 33, 2717,1977]. Pochodne te otrzymuje się w wyniku reakcji amidoalkilacji chlorku benzylu. Mogą być one wykorzystane w syntezie półsyntetycznych penicylin i cefalosporyn. Ponadto znane są: L,D-4-nitro-fenyloglicyna, N-tert-butoksykarbonyloL,D-4-nitro-fenyloglicyna, N-tert-butoksykarbonylo-L,D-4-amino-fenyloglicyna, N-tert-butoksykarbonylo-L,D-4-N,N-dimetyloamino-fenyloglicy-na [W. Szeszel-Federowicz, M. Lisowski, G. Rosiński, J. Issberener, R. Osborne, D. Konopińska; Polish J. Chem., 75, 411-417 (2001). Pochodne te mogą być wykorzystane do modyfikacji peptydów. W sprzedaży dostępna jest też D-4-hydroksyfenyloglicyna [katalog Fluka 1999]. Pochodna ta może mieć zastosowanie do otrzymywania N-tertbutoksykarbonylo-D-4-benzoksy-fenyloglicyny, która może być stosowana do modyfikacji peptydów.

Istotą wynalazku są nowe pochodne fenyloglicyny podstawione w pozycji 4 pierścienia aromatycznego, o ogólnym wzorze Boc-X-Phg(4-NHSO2CH3), gdzie X oznacza L albo D.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania, które ilustrują sposób wytwarzania N-tert-butoksykarbonylo-L-4-N-mesyloamino-fenylo-glicyny i N-tert-butoksykarbonylo-D-4-Nmesyloamino-fenyloglicyny.

Przykład 1.

Nowa pochodna fenyloglicyny: N-tert-butoksykarbonylo-L-4-N-mesyloamino-fenyloglicyna o wzorze Boc-L-Phg(4-NHSO2CH3). Sposób wytwarzania tej pochodnej jest następujący: 30 g L-fenyloglicyny umieszcza się w erlenmajerce o pojemności 250 ml i rozpuszcza w 50 ml stężonego kwasu siarkowego. Erlenmajerkę umieszcza się w krystalnicy o pojemności 500 ml, zawierającej wodę z lodem (w celu chłodzenia mieszaniny reakcyjnej). Całość miesza się przez 10 minut mieszadłem magnetycznym. Następnie do erlenmajerki wkrapla się powoli 10 ml dymiącego kwasu azotowego, ciągle mieszając. Po wkropleniu całej ilości stężonego kwasu azotowego mieszaninę miesza się jeszcze przez 40 minut przez cały czas utrzymując niską temperaturę mieszaniny reakcyjnej. Następnie mieszaninę z erlenmajerki wlewa się do zlewki o pojemności 1 litra, w której znajduje się 400 ml zimnej wody destylowanej. Całość zobojętnia się 1,5 M roztworem amoniaku (doprowadzając do pH=6,5). Po zobojętnieniu roztwór zostawia się na 24 godziny do wypadnięcia osadu L-4-nitro-fenyloglicyny. Żółty osad L-4-nitro-fenylo-glicyny odsącza się na lejku Bϋchnera i suszy na powietrzu przez 48 godzin. Tak otrzymane 20,5 g L-4-nitro-fenyloglicyny umieszcza się w erlenmajerce o pojemności 500 ml i rozpuszcza w 100 ml 1 M wodorotlenku sodu, a następnie do kolby dodaje się 27 g di-węglanu-di-tertbutylu rozpuszczonego w 100 ml dioksanu i 100 ml wody. Całość miesza się na mieszadle mechanicznym przez 2 godziny, po tym czasie mieszaninę przelewa się do okrągłodennej kolby kulistej o pojemności 500 ml i odparowuje dioksan w próżni, na wyparce rotacyjnej. Następnie mieszaninę umieszcza się w rozdzielaczu o pojemności 1litra i przemywa raz eterem. Roztwór wodny zakwasza się za pomocą nasyconego roztworu wodorosiarczanu potasu do pH=2, a następnie ekstrahuje się raz octanem etylu i dwa razy eterem. Fazy organiczne łączy się i przemywa trzy razy wodą, po czym fazę organiczną przenosi się do erlenmajerki i suszy nad bezwodnym siarczanem magnezu. Następnie środek suszący odsącza się, a z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki w próżni na wyparce rotacyjnej. Do pozostałego oleju dodaje się pentan i pozostawia na noc. Wypada osad N-tertbutoksykarbonylo-L-4-nitro-fenyloglicyny. Po wypadnięciu osadu, odsącza się go na lejku Bϋchnera i suszy na powietrzu przez 24 godziny. Otrzymuje się 19 g N-tert-butoksykarbonylo-L-4-nitrofenyloglicyny. Następnie otrzymaną N-tert-butoksykarbonylo-L-4-nitro-fenyloglicynę umieszcza się w kolbie okrągłodennej o pojemności 100 ml i rozpuszcza w 50 ml metanolu. Całość miesza się na mieszadle magnetycznym i prowadzi redukcję wodorem przez 30 godzin, przy użyciu palladu jako katalizatora. Przebieg reakcji kontroluje się za pomocą szybkosprawnej chromatografii kolumnowej i spektrometrii mas. Po zakończeniu reakcji, roztwór odsącza się na sączku, w celu oddzielenia od katalizatora. Następnie z przesączu odparowuje się metanol w próżni, na wyparce rotacyjnej, a powstały olej suszy się w eksykatorze nad KOH i P2O5. W ten sposób otrzymuje się 16,7 g tertbutoksykarbonylo-L-4-amino-fenyloglicyny, którą rozpuszcza się w 50 ml 1 M NaOH, oziębia do 0°C w łaźni lodowej, a następnie dodaje się 10 ml chlorku kwasu metylosulfonowego (CH3SO2Cl) rozpuszPL 195 641 B1 czonego w 100 ml acetonu. Całość miesza się na mieszadle magnetycznym przez 2 godziny. Następnie mieszaninę zakwasza się za pomocą 1 M kwasu solnego do pH=5, przelewa się do okrągłodennej kolby kulistej o pojemności 500 ml i odparowuje aceton w próżni, na wyparce rotacyjnej. Następnie mieszaninę umieszcza się w rozdzielaczu o pojemności 1 litra i przemywa raz eterem. Roztwór wodny zakwasza się za pomocą 1 M kwasu solnego do pH=2. Następnie ekstrahuje się trzy razy octanem etylu. Fazy organiczne łączy się i przemywa trzy razy wodą, po czym fazę organiczną przenosi się do erlenmajerki i suszy nad bezwodnym siarczanem magnezu. Następnie odsącza się od środka suszącego i z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki w próżni na wyparce rotacyjnej. Do pozostałego oleju dodaje się pentan i pozostawia na noc. Wypada osad N-tert-butoksykarbonylo-L-4-N-mesyloamino-fenyloglicyny. Po wypadnięciu osadu, odsącza się go na lejku Bϋchnera i suszy na powietrzu przez 24 godziny. Otrzymuje się 12,5 g N-tert-butoksykarbonylo-L-4-N-mesyloaminofenyloglicyny. Czystość produktu sprawdzano przy użyciu szybkosprawnej chromatografii kolumnowej, mierząc czas retencji Rt z kolumny, przy rozpuszczalniku 80% acetonitrylu i 0,1% kwasu trifluorooctowego, w ciągu 60 minut. Rt(HPLC)=9,96 min. Czystość produktu sprawdzano również przy zastosowaniu chromatografii cienkowarstwowej na żelu krzemionkowym, określając współczynnik Rf w następujących eluentach: X=n-butanol:kwas octowy:woda (4:1:5), Y=n-butanol:kwas octowy:woda (4:1:1), W=izopropanol:woda (4:1). Rf(X)=0,84; Rf(Y)=0,81; Rf(W)=0,79. Elementarna analiza spaleniowa wykazała następujący skład pierwiastkowy (w procentach wagowych): 48,3%C, 8,4%H, 9,2%N, 9,2%S. Masa wyznaczona za pomocą spektrometru mas (M.+H⁺)=344,5 Da. Kąt skręcalności właściwej [a]²⁰D=+97,5 (c=1% w metanolu). Temperatura topnienia = 118°C-120°C.

Przykład 2.

Nowa pochodna fenyloglicyny: N-tert-butoksykarbonylo-D-4-N-mesyloamino-fenyloglicyna o wzorze Boc-D-Phg(4-NHSO2CH3). Sposób wytwarzania tej pochodnej jest następujący: 30 g D-fenyloglicyny umieszcza się w erlenmajerce o pojemności 250 ml i rozpuszcza w 50 ml stężonego kwasu siarkowego. Erlenmajerkę umieszcza się w krystalnicy o pojemności 500 ml, wypełnioną wodą z lodem (w celu chłodzenia mieszaniny reakcyjnej). Całość miesza się przez 10 minut mieszadłem magnetycznym. Następnie do erlenmajerki wkrapla się powoli 10 ml dymiącego kwasu azotowego, ciągle mieszając. Po wkropleniu całej ilości stężonego kwasu azotowego mieszaninę miesza się jeszcze przez 40 minut przez cały czas utrzymując niską temperaturę mieszaniny reakcyjnej. Następnie mieszaninę z erlenmajerki wlewa się do zlewki o pojemności 1 litra, w której znajduje się 400 ml zimnej wody destylowanej. Całość zobojętnia się 1,5 M roztworem amoniaku (doprowadzając do pH=6,5). Po zobojętnieniu roztwór zostawia się na 24 godziny do wypadnięcia osadu D-4-nitro-fenyloglicyny. Żółty osad D-4-nitro-fenyloglicyny odsącza się na lejku Bϋchnera i suszy na powietrzu przez 48 godzin. Tak otrzymane 18,6 g D-4-nitro-fenyloglicyny umieszcza się w erlenmajerce o pojemności 500 ml i rozpuszcza w 100 ml 1 M wodorotlenku sodu, a następnie do kolby dodaje się 24 g di-węglanu-di-tert-butylu rozpuszczonego w 100 ml dioksanu i 100 ml wody. Całość miesza się na mieszadle mechanicznym przez 2 godziny, po tym czasie mieszaninę przelewa się do okrągłodennej kolby kulistej o pojemności 500 ml i odparowuje dioksan, w próżni na wyparce rotacyjnej. Następnie mieszaninę umieszcza się w rozdzielaczu o pojemności 1 litra i przemywa raz eterem. Roztwór wodny zakwasza się za pomocą nasyconego roztworu wodorosiarczanu potasu do pH=2, a następnie ekstrahuje się raz octanem etylu i dwa razy eterem. Fazy organiczne łączy się i przemywa trzy razy wodą, po czym fazę organiczną przenosi się do erlenmajerki i suszy nad bezwodnym siarczanem magnezu. Następnie środek suszący odsącza się, a z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki, w próżni na wyparce rotacyjnej. Do pozostałego oleju dodaje się pentan i pozostawia na noc. Wypada osad N-tert-butoksykarbonylo-D-4-nitrofenyloglicyny. Po wypadnięciu osadu, odsącza się go na lejku Bϋchnera i suszy na powietrzu przez 24 godziny. Tak otrzymuje się 18,5 g N-tert-butoksykarbonylo-D-4-nitro-fenyloglicyny, którą umieszcza się w kolbie okrągłodennej o pojemności 100 ml i rozpuszcza w 50 ml metanolu. Całość miesza się na mieszadle magnetycznym i prowadzi redukcję wodorem przez 30 godzin, przy użyciu palladu jako katalizatora. Przebieg reakcji kontroluje się za pomocą szybkosprawnej chromatografii kolumnowej i spektrometrii mas. Po zakończeniu reakcji, roztwór odsącza się na sączku, w celu oddzielenia od katalizatora. Następnie z przesączu odparowuje się metanol w próżni, na wyparce rotacyjnej, a powstały olej suszy się w eksykatorze nad KOH i P2O5. W ten sposób otrzymuje się 15,2 g tertbutoksykarbonylo-D-4-amino-fenyloglicyny, którą rozpuszcza się w 50 ml 1 M NOH, oziębia do 0°C w łaźni lodowej, a następnie dodaje się 11 ml chlorku kwasu metylosulfonowego (CH3SO2Cl) rozpuszczonego w 100 ml acetonu. Całość miesza się na mieszadle magnetycznym przez 2 godziny. Następnie mieszaninę zakwasza się za pomocą 1 M kwasu solnego do pH=5, przelewa się do okrągłodennej

PL 195 641 B1 kolby kulistej o pojemności 500 ml i odparowuje aceton, w próżni na wyparce rotacyjnej. Następnie mieszaninę umieszcza się w rozdzielaczu o pojemności 1 litra i przemywa raz eterem. Całość miesza się na mieszadle magnetycznym przez 2 godziny. Następnie mieszaninę przenosi się do rozdzielacza o pojemności 11 i przemywa dwa razy eterem. Roztwór wodny zakwasza się za pomocą 1 M kwasu solnego do pH=2. Następnie ekstrahuje się trzy razy octanem etylu. Fazy organiczne łączy się i przemywa trzy razy wodą, po czym fazę organiczną przenosi się do erlenmajerki i suszy nad bezwodnym siarczanem magnezu. Następnie odsącza się od środka suszącego i z przesączu odparowuje się rozpuszczalniki w próżni, na wyparce rotacyjnej. Do pozostałego oleju dodaje się pentan i pozostawia na noc. Wypada osad N-tert-butoksykarbonylo-D-4-N-mesyloamino-fenyloglicyny. Po wypadnięciu osadu, odsącza się go na lejku Bϋchnera i suszy na powietrzu przez 24 godziny. Otrzymuje się 10,6 g N-tert-butoksykarbonylo-D-4-N-mesyloamino-fenyloglicyny. Czystość produktu sprawdzano przy użyciu szybkosprawnej chromatografii kolumnowej, mierząc czas retencji Rt z kolumny, przy rozpuszczalniku 80% acetonitrylu i 0,1% kwasu trifluorooctowego, w ciągu 60 minut. Rt(HPLC)=9,73 min. Czystość produktu sprawdzano również przy zastosowaniu chromatografii cienkowarstwowej na żelu krzemiankowym, określając współczynnik Rf w następujących eluentach: X=n-butanol:kwas octowy:woda (4:1:5), Y=n-butanol:kwas octowy:woda (4:1:1), W=izopropanol:woda (4:1). Rf(X)=0,82; Rf(Y)=0,8; Rf(W)=0,76. Elementarna analiza spaleniowa wykazała następujący skład pierwiastkowy (w procentach wagowych): 48,3%C, 8,4%H, 9,2%N, 9,2%S. Masa wyznaczona za pomocą spektrometru mas (M.+H⁺)=344,5 Da. Kąt skręcalności właściwej [a]²⁰D=-97,5 (c=1% w metanolu). Temperatura topnienia = 119°C-121°C.

Claims (1)

1. Nowe pochodne fenyloglicyny podstawione w pozycji 4 pierścienia aromatycznego o ogólnym wzorze Boc-X-Phg(4-NHSO2CH3), gdzie X oznacza L albo D.