Алкоксикарбодитиохлорформиаты как конденсирующие реагенты в пептидном синтезе

 

Алкоксикарбодитиохлорформиаты общей формулы BOCSCC1 я и SO -с,н, где R CjHj., н как конденсирующие реагенты в пептидном синтезе.

C0lO3 COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) 0 1.) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« 6

R0C SCCA

З О

:Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3639820/23-04 (22) 29.06.83 (46) 23.03.85. Бюл. Ф 11 (72) Щ.Х.Халиков, М.N.Ñàáèðîâ, С.В.Алиева и А.А.Ахтямова (71) Таджикский государственный университет им. В.И.Ленина (53) 547.269(088.8) (56) 1. "Nethoden der Organischen

С11еп11е" > Bd.zz, S. 808-813.

2. Физер .Л. Ф«зер М. Органическая химия. Т.2, М., "Химия", 1970, с. 681.

3; Wicland Т, Bernhard Н. О пеп тидных синтезах; — Апп» 1951, 572, S. 190.

4(st) С 07 С 153!09 С 07 К 1! tO, (54) АЛКОКСИКАРБОДИТИОХЛОРФОРМИАТЫ

КАК КОНДЕНСИРУ1ОЩИЕ РЕАГЕНТОВ В ПЕПТРЩНОМ СИНТЕЗЕ, (57) Алкоксикарбодитиохлорформиаты общей Формулы где R = С2Н » н С4Н9 как конденсирующие реагенты в пептилном синтезе.

1146302

ЯОС SCC t

II П (1)

3 О

Изобретение относится к новым соединениям, конкретнее к алкоксикарбодитиохлорформиатам общей формулы где В = С Н, н-С К9 которые могут быть использованы как конденсирующие реагенты в пептидном

l0 синтезе.

Известно вещество (11, формулы: с,ц, оса „,)

11 I5

О

Данные о назначении и применении этого вещества в литературе отсутствуют.

Известен этилхлорформиат, широко применяемый в синтезе пептидов с помощью метода смешанных ангидридов (2) и (3).

Однако применение этилхлорформиата в пептидном синтезе приводит в 25 большинстве случаев к невысоким выходам целевых продуктов. Кроме того, при использовании известного вещества наблюдалось образование таких побочных продуктов, как 5(4Н}-оксазолон, уретан, диацетиламид.

Целью изобретения является нахождение новых производных карбоалкоксихлоридов, позволяющих получать пептиды с хорошими выходами.

Указанная цель достигается новыми соединениями алкоксикарбодитиохлорформиатами формулы I.

Алкоксикарбодитиохлорформиаты получают известным способом путем

40 взаимодействия алкилксантогенатов калия с фосгеном в среде безводного инертного растворителя при температуо ре от -10 С до комнатнои.

Алко ксик ар 6одитиохлорформиаты

Формулы 1 представляют собой жидкость желтого цвета со специфическим запахом, хорошо растворимы в органических растворителях, но не растворимы в воде. Строение полученных соединений подтверждено масс-, ИК-спектро-5О скопией и рефрактометрией.

Пример 1. В круглодонную колбу, снабженную газоприводной трубкой, насадкой Вюрцы, хлоркальциевой . трубкой и мешалкой, помещают суспензию 40 г (0,213 моль) бутилксантогената калия в 150 мл абс. серного эфира и при интенсивном перемешивао нии при температуре (-10) — (-5) С пропускают очищенный сухой газообразный фосген в течение 1,5 ч. Затем температуру реакционной смеси доводят до комнатной и перемешивают еще

1 ч, после чего желтую реакционную смесь продувают от избытка фосгена сухим воздухом и отфильтровывают хлористый калий (17 г). Эфир упаривают, сиропообразный желтый остаток перегоняют в вакууме и собирают фракпию с т.кип.58-60 С (0,2 мм рт.ст,.).

Получают 19,11 г бутилоксикарбодитиохлорформиата с выходом 42,3Х.

Пример 2. В охлаждаемую до температуры (-10) — (-S) С трехгорлую колбу, снабженную капельной воронкой и обратным змеевиковым холодильником с рубашкой, наполненной сухим льдом и ацетоном, защищенным хлоркальциевой трубкой, помещают

31,63 г (0,32 моль) очищенного жидкого фосгена, после чего прикапивают из капельной воронки в течение

1 ч суспензию 40 г (0,213 моль) бутилксантогената калия в 150 мл абс. бензола, реакционную смесь при этом перемешивают на магнитной мешалке.

Затем температуру реакционной смеси доводят до комнатной температуры и перемешивание продолжают еще 1 ч.

Дальнейшую обработку ведут аналогично примеру 1, Выход целевого продукта 50Х. пр 1,5384 d и 1 2191 В масс-спектре данного вещества присутствуют интенсивные фрагменты

М/е: 212 (М), 177 (М-С ), cf+

149 (МС ), 117 (М$СОCf)

О

57 (М-0-%;.-S-СО-Cii)

1 .43 (M-СН -,О- "„; S-CO-С 4)

29 (M ÑÍ -СН -О-« — S-СО-Cf) и Х

В ИК-спектрах имеются характеристические полосы поглощения в областях см 1200 (C S) 750 (С S) . 1800 (COCl) э 29509 2870 (СНЭ) у

1925, 1440 (-СН вЂ”,), 1100 (С=О) .

В

Аналогично примеру 1 получают этилоксикарбодитиохлорформиат. Т. кип.

29-30 С/0,2 мм. Рт.ст., и Q 1,5572, и 1,27 г (0,0047 моль) ПХФ в 15 мл

1хлороформа н получают 1,4 r КБЗ-Гли

-ОПХФ с выходом 64,6%, Т.пл. 125128 С, R 0,91 (снст. А).

5 Пример 4. КБЗ-Ала-ОПХФ.

Получают аналогично примеру 3, исходя из 1 г (0,0045 моль) КБЗ-Ала-ОН, 0,61 мл (0,0045 моль) абс ° ТЭА, 0,95 мл (0,0045 моль) БОКДТХФ и

0,78 г (О 0045 моль) ПХФ в 20 мл абс. хлороформа. Выход конечного продукта 1,83 r (86,7%), T.ïë.

100-102 С, Rg 0,93 (сист. А).

Пример 5. КБЗ-Гли-пНФ (п).

Получают аналогично примеру 3, исходя из 1 r (0,0049 моль) КБЗ-I ëè-ОН, 0,66 мл (0,0049 моль) абс. ТЭА, 0,85 r (0,0049 моль) БОКДТХФ и

0,66 г (0,0049 моль) п.НФ в 7 мл

20, хлористого метилена. Перекристаллизовывают нз этилацетата-гексана.

- Выход 0,8 г (50,5%), R 0,90 (сист.А)

Т.пл. 125-127 С.

Пример 6. КБЗ-Гли-Гли-6СН „

1 r (0,0049 моль) КБЗ Гли-ОН раст- воряют в 20 мл абс. хлороформа, содержащего 0,66 мл (0,0049 моль) абс. ТЭА. При перемешивании и охлаждении до -10 С прибавляют 0,85 мл

30 (0,0049 моль) БОКДТХФ, Спустя 1 ч к образовавшемуся смешанному ангидриду добавляют 0,6 г (0,0049 моль) хлоргидрата метилового эфира глицина и .0,66 мл (0,0049 моль) абс.ТЭА. з5 Затем перемешивание продолжают в тео чение 1 ч при -10 С и в течение 2 ч при 0 С и оставляют на ночь при ком. натной температуре.

Реакционную смесь разбавляют

4О 50 мл хлороформа и промывают 3 раза по 15 мл 0,5 н. раствором соды, водой, 0,1 н. НСь и водок до нейтральной реакции, сушат над сульфатом натрия. . Растворитель упаривают в вакууме до

45 суха. К маслообразному остатку до: бавляют петролейный эфир и оставляют на ночь в холодильнике. „Выпавшие крит а . сталлы отфильтровьвают, получают

0.87 r КБЗ-Гли-Гли-ОСНОВ с выходом

56 65,4%. Перекристаллиэовывают из этилацетата-петролейного эфира, Т.пл.

62-65 С, Rg 0.,74 (сист. А) и 0,92 (сист. Б) .

Пример 7. ф® а) КБЗ-L-Ana-Гли-ОСН .

Получают аналогично йримеру 6, исходя из 1 г (0,0046 моль) КБЗ-Ь--Ала-СН, 0,62 мл (0,0046 моль) 3 1146302 4 ,, еы„ ил=,45 45

Для лучшего понимания конденсирующих свойств алкоксикарбодитиохлорформиатов приводятся следующие примеры получения активированных эфиров

N-защищенных аминокислот и пептидов.

При этом используются следующие сокращения: КБЗ вЂ” карбобензокси-, ТЭА — триэтиламин, Гли — глицин, Ала — алании, -ОСН вЂ” метиловый. эфир, БОКДТХФ вЂ” бутилоксикарбодитиохлорформиат, ЭОКДТХФ вЂ” этилоксикарбодитиохлорформиат, о.НФС вЂ” 0 --нитрофенилсульфенил, -ТХФ (2.4.5)

2.4.5-трихлорфенол, Сер — серии„

БЗ вЂ” бензил, Глу — глутаминовая кислота, т.БОК вЂ . рвт -бутилоксикарбонил, Ац. — ацетил, Форм. †. формил, Фтал. — фталил, ЭХФ вЂ” этилхлорформиат, п.НФ вЂ” п-нитрофенол, ПХФ— пентахлорфенол, Сист.А — Н -бутанол-вода-уксусная кислота (4:1:1), Сист.Б — H -бутанол-вода-пиридин-уксусная кислота (30:24:20:6), Сист- — толуол-диоксан-гептан-уксусная кислота (10:6:3:1).

Пример 3. а), КБЗ-Гли-ПХФ -

1 r (0,0047 моль) КБЗ-Гли-ОН растворяют в 20 мл абс. хлороформа и

0,63. мл (0,0047 моль) абс. ТЭА. При перемешивании и охлаждении до -10 С прибавляют 0,83 мл (0,0047 моль)

БОКДТХФ. Через 1 ч к смешанному ангидриду при той же температуре добавляют 0,82 г (0,0047 моль) пента-. хлорфенола и перемешивают реакцион-. ную массу в течение 1 ч, после чего температуру массы повьипают до комнатной," перемешивают 3-4 ч и оставляют на ночь. Затем к реакционной смеси добавляют еще 40 мл хлороформа и промывают последовательно

0,5 н раствором соды, водой (по

3 рава) и сушат над сульфатом натрия. Растворитель упаривают в вакууме досуха, к маслообразному остатку добавляют петролейный эфир и оставляют на ночь в холодильнике. Вы:павшие кристаллы отфильтровывают и перекристаллиэовывают из этилацетата-петролейного эфира. Выход.

ЕБЗ-,Апа-ОПХФ 1,52 r (71,4X), Т.пл.

126-128 С, Ry 0,91 (сист. А). ..б) Исходя из t r КБЗ-Гли (0,0047 моль), 0,63 мл (0,0047 моль)

ТЭА, 0,63 мл (0,0047 моль) ЭОКДТХФ

1146302 аб я .ТЭА, 0,80 мл (0,0046 моль) й)КЦТХФ и 0,556 г (0,0046 моль)

НСF, Гли-ОСН> 0,62 мл (0,0046 моль) абс..ТЭА в 20 мл хлороформа. Полуl чают продукт с выходом 56,6Х, 5 т.пл. 88-90 C, Rg 0,78 (сист. А) и 0 83 (сист. Б), j j 19 1 (с 6, СНС().

á1 Исходя ия 1,5 r (0,0067 моля)

КБЗ-L-Ала-ОН, О, 93 мл (О, 0067 моль) ТЭА, 1;06 мл (0,0067 моль) ЭОКДТХФ, 0,84 г (0,0067 моль) НС(;. Гли-ОСН, 0,93 мл (0,0067 моль) ТЭА в 22 мл абс. хлороформа. Получают 0,96 мл КБЗ.

-Т-Ала-Гли-ОСН с выходом 61,4Х, 15

Т.пл. 86-88 С,Rg 0,81 (сист. А) и 0,88 (сист. Б),(g)Я 12 (с 6, CHCf ).

П р и м е .р 8. ояНФС-L-Cep-L-Глу(/-БЗ)-ОТХФ (2. 4.5) .

Получают аналогично примеру 5, исходя из 0,28 мл (0,0011 моль) о.НФС-L-Сер-ОН, 20 мл хлороформа, 0,15 мл (0,0011 моль) абс. ТЭА, 1,19 мл (0,0011 моль), БОКДТХФ, 0,5 r (0,0011 моль) HCC Глу(-БЗ)-ОТХФ (2. 4. 5) и О, 15 мл (0,0011 моль)

ТЭА. Получают 0,54 r маслообразного продукта с выходом 76X, Ry 0,89 (сист. А) и О, 92 (сист. Б), 30 (dg т 22,55 (с 4, ЭА) .

Для сравнения эффективности соединений (4.) как конденсирующих средств приведены примеры с использованием этилхлорформиата. 35

Пример 9. КБЗ-Гли-ОНХФ.

1 г (0,0047 моль) КБЗ-Гли растворяют в 20 мл абс. хлороформа, добавляют 0,63 мл (0,0047 моль) абс. ТЭА, О

I охлаждают до 1 0 С и добавляют 4Q

0,44 г (0,0047 моль) ЭХФ. (h 1,3974).

Перемешивают 1 ч и прибавляют 1,25 г (0,0047 моль) пентахлорфенола. Повышают температуру .смеси до 0 С, перемешивают 2 ч и оставляют на ночь при 45 комнатной температуре. Дополнительнуй обработку ведут аналогично примеру 6. Получают 1,2 r КБЗ-Гли-ОПХФ с выходом 56Х Т.пл. 127-128 С.

Пример 10. о.НФС-L-Cep-L- 50

- Глу(g -БЗ)-ОТХФ (2.4.5).

0,28 г (0,0011 моль) о.НФС-Т;

-Сер-ОН растворяют в 10 мл абс.хлороформа, добавляют О;15 мл (0,0011 моль) абс. ТЭА, охлаждают 55 до -10 С и при перемешивании прибавО лают О, 12 r (О 0011 моль) ЭХФ (п . 1 q 3974) . Затем через час к то реакционной смеси добавляют 0,5 r (0,0011 моль) HC1 L — Ãëó(/ — БЗ)-ОТХФ (2.4.5) в 10 мл абс. хлороформа, содержащего 0,15 мл (0,0011 моль) абс. ТЭА. Перемешивание продолжают

1 ч при -10 C затем 2 ч при 0 С и оставляют смесь на ночь при комнатной температуре. Дальнейшую обработку ведут аналогично примеру 6. Получают 0,48 r маспообразного продукта о.НФС-1;-Сер-L-Глу(f -БЗ)-ОТХФ (2.4.5.) с выходом 677, К 0,9 (сист. Б),(ь 1 р 25 (с 4, ЭА).

Примеры 3-8 показывают, что применяемые алкоксикарбодитиохлорформиаты проявляют достаточную кондевсирующую реакционную способность в реакции образования сложноэфирной и пептидной связи по сравнению с известным конденсирующим реагентом

ЭХФ (примеры 9 и 10) и могут найти

1применение наряду с другими извест ными карбонипсодержащими реагентами ряда алкилхлорформиатов .

Так как синтезированные этил. — и бутилоксикарбодитиохлорформиаты ис-. пользованы для получения простых активированных эфиров М-ациламинокислот и защищенных дипептидов, то в качестве базового соединения выбран этилхлорформиат, который имеет более широкое применение в сфере синтеза простых дипептидов и активированных сложных эфиров кислот.

Пример 11. КБЗ-Ала-ОПХФ.

1 г (0,0045 моль) КБЗ-Апа-ОН растворяют в 5 мл абс. хлороформа, добавляют 0,61 мл (0,0045 моль) абс. ТЭА. Реакционную смесь охлаждают до (-7) — (-10) С и при перемешивании прибавляют 0,63 мл (0,0045 моль) ЭОКДТХФ и 0,78 г ПХФ, растворенного в 5 мл абс. хлороформа. Перемешивают при данной температуре 1 ч, затем 3-4 ч при комнатной температуре и оставляют на ночь.

Разбавляют тремя объемами хлороформа и промывают последовательно 0,5 н.

l раствором соды, водой (три рава но

7 мл) и сушат .над сульфатом натрия.

Растворитель упаривают. в вакууме досуха. К маслоо разному остатку добавляют петролейный эфир и при охлаждении и перетирании кристаллизуют.

Выход КБЗ-Ала-ОПХФ 1,4 (66X), Т.пл.

100-102 С, Ry 0,92(сист. А) и 0,94 (сист. Б).

1146302 (0,0025 моль) ЭХФ и 1,1 г (0,0025 моль)

2, 4, 5-трихлорфенола. Перемешив ание продолжают в течение 5-6 ч при данной температуре и оставляют на 12 ч при 20 С. Реакционную смесь разбаво ляют в трех объемах этилацетата и промывают последовательно 0,5 н. раствором соды, водой, раствором

О,SX лимонной кислоты и снова водой до рН 7,0. Сушат над сульфатом.натрия, растворитель упаривают в вакууме досуха. Осадок переводят в абс. хлороформ и очищают от незначительных количеств непрореагировавшегося

Глу(IP — БЗ)-OH пропусканием через колонку (10Ч3,5 см), наполненную силикагелем (250 меш). Основной продукт элюируют абс. хлороформом.

Упаривают, получают l,1 г о.НФС— Глу{II-БЗ)-ОТХФ (2.4.5) с выходом

48X, Ry 0,89 (сист.А) и 0,92 (сист. Б), (ос j 92 (с 2, CHCf ) .

Пример 16. КБЗ-Гли-Гли — ОСН .

Получают аналогично примеру 13, 3 исходя из 1 г (0,0049 моль) КБЗ-Гли-ОН, 0,66 мл (0,0049 моль) абс.TÇA, 0,52 мл (0,0049 моль) ЭХФ и 0,66 мл (0,0049 моль) абс. ТЭА в 20 мл абс. хлороформа. Выход КБЗ-Гли-Гли-0CH> 0,65 r (49.2X), Т.пл. 62-64 С, R 0,74 (сист. А) и 0,9 (сист.- Б).

Применение новых конденсирующих средств соединения формулы (r) — в пептидном синтезе дает ряд преимуществ по сравнению с известным реагентом этилхлорформиатом

Выход целевых продуктов при применении этил- и бутилоксикарбодитиоформиата превосходит выход конечных продуктов при применении этилхлорформиата на 10 — 15X;

Этилхлорформиат в пептидном синтезе применяется в том случае, когда полностью отсутствуют следы вла- ги. Бутилоксикарбодитиохлорформиат не боится влаги и реакцию пептидного синтеза можно проводить в обычных растворителях, не подвергая их сушке.

Смешанный ангидрид, который образуется при взаимодействии ациламинокислот с бутилоксикарбодитиохлорформиатом в органической среде, выпадает в виде густой массы (в виде кашицы), которая предотвращает образование побочных продуктов типа 5(4Н)".-оксазолона и уретана.

Пример 12. КБЗ-Гли — ОНФ(п).

Получают аналогично примеру 11, исходя из .I г (О, 0049 моль) КБЗ-Гли-ОН, 0,66 мл (0,0049 моль) абс. ТЭА, 0,69 мл (0,0049 моль) ЭОКДТХФ и

0,66 r (0,0049 моль) п.НФ в 10 мл хлористого метилена. Выход КБЗ-Гли-ОНФ(п) 0,9 г (57,27), Т.пл. 126—

127 С, Rq 0,9 (сист. А) и 0,92 (сист. Б). l0

Пример 13. КБЗ-Гли-ОСН>

1 г (0,0049 моль) КБЗ-Гли-ОН растворяют:-в 1,0 мл абс. хлороформа, сбдержащего 0,66 мл (0,0049 моль) абс, ТЭА, охлаждают до -10 С и прибавляют 0,69 мл (0,0049 моль)

ЭОКДТХФ, перемешивают 20 мин при

-10 С и 15 мин при О С, снова доводят до -10 С и прибавляют 0,6. r о (0,0049 моль) НС Гли-ОСН, растворенного .в 5 мл абс. хлороформа, содержащего 0,66 мл (0,0049 моль) абс. ТЭА. Перемешивание продолжают о

1,5 ч при (-10) — (-5) С и оставляют на ночь при комнатной температуре. Разбавляют четырьмя объемами

1 хлороформа и промывают три раза по

10 мл 0,5 н. раствором соды, водой,0 1 í. HCf и снова водой до рН 7,0.

Сушат над сульфатом натрия, отфильт- ЗО ровывают, упаривают в вакууме досуха.

Иаслообразный остаток обрабатывают

1 петролейным эфиром до образования кристаллов. Получают 0,72 r КБЗ-Гли-Гли-ОСН1 с выходом 54,2Х, т,.пл. 63-З5

69 С, Ry 0,74 (сист. А) и 0,91 (сист. Б).

Пример 14. о.НФС-Сер-Глу(, -БЗ)-ОТХФ (2.4.5).

Получают аналогично примеру 13, 40 исходя из 0,28 r (0,0011 моль) о,НФС-Сер-ОН, 20 мл абс. хлороформа, О, 15 мл (0,0011 моль) абс. ТЭА, 0,2 мл (0,0011 моль) ОЭКДТХФ, 0,5 r (0,0011 моль) HCf Глу(/-БЗ)-ОТХФ (2.4.5) и 0,15 мл (0,0011 моль) абс. ТЭА. Выход о.НФС-Сер-Глу(.-БЗ)-ОТХФ -(2.4.5) 0,47 .r (69X), R 0,92 (сист. А) и 0,9 (сист. Б).

Пример 15. о.НФС-Глу(-БЗ)- 50

-ОТХФ (2.4.5) ° г (0,0025 моль) о.НФС-Глу("ВЗ)

-ОН растворяют в 10 мл абс. зтилаиетата, добавляют 0,33 мл (0,0025моль) абс. ТЭА, охлаждают до -5 С и при у . перемешивании прибавляют 0,25 мл Заказ 1310/18 Тираж 384 П<щписиое

Фидии таат ° r, Икгород, ул.Проектная,4 °