Способ получения оптически активных s-фенил-l-цистеина или s-бензил-l-цистеина

 

Изобретение касается замещенных аминомеркаптокислот, в частности получения $-фенил-1-цистеина (ФЦ) или 5-бензил-1-цистеина (БЦ), используемых в производстве физиоло-. гически активных пептидов. Цель - повьшение выхода целевых веществ и упрощение процесса. Синтез ведут из 0,1- серина и хирального карбонильного соединения - L-2-№{N -бензилпропил) аминобензофенона в присутствии соли переходного двухвалентного металла (Ni) в щелочной среде с дальнейшим переводом в комплекс шиффова основания дегидроаланина и хирального карбонильного соединения. Полученный комплекс в растворе ацетонитрила обрабатьшают одновременно уксусным ангидридом и содой с образованием комплекса. Далее этот комп-. леке обрабатывают тиофенолом или бензилмеркаптаном в присутствии соды в среде диметштформамида. Разложение полученного комплекса ведут в кислой среде с последующей кристаллизацией и выделением целевого продукта. Способ позволяет получать целевой ФЦ с выходом 84,2%, а БЦ - 83% без необходимости очистки проме жуточных веществ. (Л (U) 00 iOO 00 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ()9) ® ((II 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4059557/28-04 (22) 22.04.86 (46) 15.09.87.Бюл. 11- 34 (71) Научно-исследовательский технологический институт аминокислот (72) А.С.Сагиян, Ю.Н.Белоконь, С.M.Джамгарян, В.M Беликов и С.P.Êàãðàìàíÿí (53) 547.466,2.07 (088.8) (56) Сагиян А.С.Синтез и реакционная способность комплексов шифовых оснований дегидроаминокислот с ионами

Со (111) и N| (1 ). Автореф.дисс. канд.хим.наук. M., 1984. ИНЭОС, с.22. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ S-ФЕНИЛ-1 -ЦИСТЕИНА ИЛИ S-БЕНЗИЛ-L-ЦИСТЕИНА (57) Изобретение касается замещенных аминомеркаптокислот, в частности получения S-фенил-L-цистеина (ФЦ) или S-бензил-L-цистеина (БЦ), используемых в производстве физиоло-. гически активных пептидов. Цель ау 4 С 07 С 149/247 С 07 В 53 00 повышение выхода целевых веществ и упрощение процесса. Синтез ведут из

D,L- серина и хирального карбонильного соединения — -2-Й.(М -бензилпропил)аминобензофенона в присутствии соли переходного двухвалентного металла (Ni) в щелочной среде с дальнейшим переводом в комплекс шиффова основания дегидроаланина и хирального карбонильного соединения.

Полученный комплекс в растворе ацетонитрила обрабатывают одновременно уксусным ангидридом и содой с образованием комплекса. Далее этот комп-, лекс обрабатывают тиофенолом или бензилмеркаптаном в присутствии соды в среде диметилформамида. Разложение полученного комплекса ведут в кислой среде с последующей кристаллизацией и выделением целевого продукта.

Способ позволяет получать целевой

ФЦ с выходом 84,27, а БЦ вЂ” 837. без необходимости очистки промежуточных веществ.

1 133

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения оптически активных S-фенил-L-цистеина или S-бензил-L-цистеина асимметрическим химическим синтезом, и может найти применение в медицинской промышлен1 ности для производства физиологически активных пептидов.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта и упрощение процесСа его получения.

Поставленная цель,достигается тем, что в качестве хирального карбониль-! ного соединения используют L-2-N-(N бенэилпролил)аминобензофенон, образующийся комплекс L,Р-серина с L-2Й-(N -бенэилпролил)аминобензофеноном обрабатывают одновременно уксусным ангидридом и содой в качестве основания взаимодействие обраэуттще"o1 ! ся комплекса L-2-N-(Т! -GeHçèëïðîëèë) аминобензофенона и дегидроаланина с тиофенолом или бензилмеркаптаном осуществляют н присутствии соды н качестве основания и диметилформами да в качестве растворителя, а целевой продукт выделяют кристаллизацией из реакционной смеси.

Пример 1. Получение комплекI сов 0- и L-серина и L-2-N-(N -бенэилпролил) аминобенэофенона (А) с Ni(II) (соединения 1 и 2) .

К раствору 4,01 г (10 4 ммоль )

L-2-N- (N -бензилпролил) аминобензофенона (A), 5,96 г (20,5 ммоль)

Ni (N0> ) 6H О в 15 мл метилового спирта добавляют 5,44 r (51,8 ммоль)

L,D-серина, растворенного н 15 мл

1,2-й-метилата натрия. Реакционную смесь перемешивают 2 ч при 50 С.

Нейтрализуют IOX-ным водным раствором уксусной кислоты до рН 6,4 и экстрагируют продукт хлороформом.

Экстракт упаривают досуха. Получактт

5,17 r комплексов ((А)-L u D-Сер)

Ni (!I) (выход 94 ) . Продукт и количестве 5,07 r без очистки используют в последующей стадии для получения комплекса N i (I ) шиффова основания дегидроаланина. Оставшуюся часть продукта (O,l г) хроматографируют на колонке с SIO (20x х2см) в системе хлороформ - ацетон

2:2) с получением ((А)-! -Сер) !!!

11) (соединение 1) и ((А) -D-Сер)

N i (! ) (соединение 2) н соотноше7385

55 нии 5:95. Полученные комплексы дополнительно очищают от примесей минеральных солей на колонке с сефадексом LH-20 н системе этиловый спирт — бензол (1:2), упаривают досуха и характеризуют спектрально.

Соединение 1. УФ-спектр (Л (l g f ) ):

530(2,37); 266 (4,23); 235 (4,39) нм.

ДОВ (Л ((М !,, СН ОН): 578 (14680,8);

546 (5106,3); 436 (-8723,4); .365 (3617, О) нм.

Спектр ПМР (д, м.,д., СДС! ): б 5-8,1 (м.,14Í,Ar); 3,38-4,2 (АВ, I = 12,5 Гц, 2Н, СН N-Вз-Про);

3,66 (м, IH, — ; 1,82-3,34 (м.,6Н, J3,, f -НПро); 3,6-4,46 (м., ЗН, (— и Б -HCep) .

Найдено,7.: С .63,42, Н 1,92

N 7,68. as Н !10 ! .

Вычислено. 7.: С 63, 75

N 7,96.

Соединение 2. УФ-спектр (3,(lg 8 ):

540(2,19); 420(3,46); 264(4,2);

238(4,35) нм .

ДОВ (A ((М), С Н ОН): 578 (-3404, 2); 546 (36 7, 0); 436 (7659,6)

365 (-! 3404,2) нм.

Спектр Е!Р (д, м.,д., СДС1 ):

6,8-8,4 (м.,14H,Ar);3,48-4,4 (AB, I

12,5 2Н, СН, N-Вп-Про);

3,82 (м., IН, 4-НПро), 1,8-3,55 (м.,бН, 8, f, j-HIIpo): 3,55-3,72 (м.,ЗН, .с - и 6-НСер) .

Найдено,X: С 63,43; Н 4,91, N 7,66.

Са Ни N304Ni

Вычислено,7.: С 63,75, Н 5,12, N 7,96.

Пример 2. Получение комплекI са L-2-N- (М -бензилпролил) аминобензофенона и дегидроаланина с Ni (! I ) (соединение 3).

Растворяют 5,07 r (9,6 ммоль) смеси соединений 1 и 2 н 10 мл ацетонитрила, прибавляют 4,9 r (46,2 ммоль) Na СО и добавляют при перемещинании по каплям 7,5 г (63,5 ммоль} уксусного ангидрида в течение l ч. За ходом .реакции следят методом тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ вЂ, ацетон (5;1) . После исчезновения пятна исходных соединений l и 2.

Затем реакционную смесь нагревают до о

60 С и выдерживают при этой температуре 30 мин; за ходом элиминирования

133 уксусной кислоты из фрагмента 0-ацетилсерина — промежуточного ацетилированного продукта следят методом тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ — этилацетат (3:1). После исчезновения пяпятен промежуточных комплексов и 0-0-. Ацетилсерина реакционную смесь фильтруют, соду промывают хлороформом, фильтрат упаривают досуха.

Остаток растворяют в 10 мл хлороформа и очищают на колонке с SIOz (150х5см) в системе хлороформ — этилацетат (3:1). После упаривания получают 4,7 г соединения 3 (96Х) . Продукт в количестве 0,1 r дополнительно очищают на колонке с сефадексом

Н-20 (20х2см) и характеризуют спектрально.

УФ спектр ((„„„с(1цЕ): 546(2,85);

440 (3,55); 278 (4, 29); 235 (4, 48) нм.

ДОВ (Я (N)+ СН ОН): 573 (15! 65 ) 8)

546(-15402,8); 436(7582 9); 365 (-12559,2) нм.

Спектр IIMP (о м..д.. СДС1 )

6,6-8„15 (м..14Н.Ar) 3,38-4.3 (АВ 1=1 2 Гц 2Н СН М вЂ” Вк-Про);

4 5-5,8 (2С,СН =С); 3>52 (м. 1Н. .-НПро); 1,9-3.45 (м.,бН,Б, f

-НПро).

Найдено,Х: С 65,01, Н 4,76;

N 7,95.

Czs I gs Nay

Вычислено,7.: С 65,92; Н 4,90;

N 8,24.

Пример 3. Получение S-бензил-l-цистеина. К смеси 4,6 r (9,0 ммоль) соединения 3 и 2,9 г (28 ммоль) Na CO> в 9 мл диметилформамида в токе аргона добавляют при перемешивании раствор 1,16 r (9,4 ммоль) бензилмеркаптана в 2 мл диметилформамида. Перемешивают 1 ч, 3а ходом присоединения следят методом тонкослойной хроматографии на силикагеле в системе хлороформ— этилацетат (3:1) по исчезновению пятна исходного соединения 3.

После присоединения бензилмеркаптана выделение аминокислоты и хирального реагента проводят по следующей стандартной методике: реакционную смесь медленно добавляют к энергично перемешиваемому 0,5 н.раствору о

НСI при 50 С. После исчезновения окраски комплекса (10-20 мин) рН раствора доводят до 8,5 аммиаком и

7385

35

55 546 (457,5); 436 (-17194,5);

365 (10859,7) нм.

Спектр ПМР (d м.,д.,СДС1 )

6,42-8,3 (м.,19Н,Ar) 3,52-4,38 (АВ, I= 12, 5 Гц, 2Н, СН, Ы-В -Про);

40

45

50 экстрагируют хиральный реагент хлороформом. Получают исходный хиральный реагент < А) с 97Х.-ным выходом без потери оптической активности.

Водный слой пропускают через колонку с 50 мл катионообменной смолы

Dowex-50x8, промывают дистиллированной водой и элюируют аминокислоты

ЗХ.-HblM водно-спиртовым (4:1) раствором аммиака. Выход S-бензил-L-цистеина на стадии составляет 93Х (1,77 г). Энантиомерная чистота, определенная методом энантиомерной

ГЖХ на хиральной фазе и поляриметрически, составляет 97Х. Кристаллизацией из раствора вода — изопропиловый спирт (1:1) получают кристаллы

S-бензил-L-цистеина с энантиомерной чистотой до 99,7Х Выход вещества составляет 80Х от содержания в растворе перед кристаллизацией. Общий выход S-бензил- L-цистеина,рассчитанный на исходное количество хирального реагента (А), составляет 83Х. (.). = — 18,6(5 N HC1, C=0,1), (4.) = — 19,0(5N НС1, С = 0,14).

Пример 4. Получение S-бензил-L-цистеина. Аналогично примеру 3, с той разницей, что после окончания реакции присоединения бензилмеркаптана к соединению 3, реакционную смесь переносят в стакан с 20 мл 5Х-ного раствора СН СООН с льдом, добавляют

30 мл хлороформа и экстрагируют продукт. Экстракт упаривают и хроматографируют в колонке с SIO>(50x3) в системе хлороформа — этилацетат (3:1) . Получают чистые комплексы ((А) -S-бензил-D-Цист.) N i (I I ) и ((А) -S-бензил-D-Цист.) N i (11) в соотношении 97: 3 Выход комплексов в сумме на стадии составляет 96Х (5,49 г) . Чистые дистереомерные. комплексы в количестве по 0,1 г дополнительно очищают на колонке (20x2) с сефадексом LH-20 в системе бензол — этиловый спирт (2:1) и их строение устанавливают спектрально: ((А) -S-бензил-L-Цист.) Ni (1I)

УФ спектр (3, (1уО): 536(2,34) ф

422 (3, 49); 340 (3, 65); 264 (4, 23) нм.

ДОВ (Я (fA)g ГН ОН): 578(14479,6);

1337385

3,4 (м., l Н, CL-НПро); 3,96-4,08 (АВ, I 12 Гц,2Н,СН! Bz-Цист.); 1,8-3,68 (м.,9Н 4- — и „В-Н Цист., /Э, g и огНПро) .

Найдено,X: С 65,91; Н 5,09;

N 6,29.

C)s Н Ng0a N S

Вычислено,X. С 66,27, Н 5,2, N 6,62. ((А) -S-бензил-В-Цист.) Ni (II).

УФ спектр (il(1g E)) 533 (2,22);

422 (3,48 (; 340 (3,63); 264 (4,2) нм.

ДОВ (Я ((M)»); СН ОН) ): 578 (0,0))

546 (67391, 1); 436 (1 1 086, 9); 365 (-22624,4) нм .

Спектр ПМР (d, м., д., СДС1):

6,49-8,6 (м.,19 Н, Ar); 3,77-4,92 (АВ,I = 12 Гц, 2Н, СН N-Вп-Про);

3,52 (м.,lH 4-НПро); 3,94-4,06 (AB, I = 12,5 Гц, 2Н, СН И Бз-Цист.);

1 75-4,0 (м., 9Н,с1 — и -Н Цист., Я,/- и -Н Про).

Найдено,X: С 65,89; H 5,06;

N 6,28. зк "зз з Оз 1 8.

Вычислено Я С ббр27 Н 5 20;

N 6,62.

Разложение чистых комплексов ((А) -S-бензил-L. — Цист.) Ni (II) и ((А) -S-бензил-D-Цист.) Ni (II) и выделение аминокислот проводят аналогично примеру

Пример 5. Получение 8-фенил-L-цистеина. Получение S-фенилL-цистеина проводят аналогично при. меру 3 и 4, с той разницей, что вместо бензилмеркаптана используют

f,034 г (9,4 ммоль) тиофенола.

Выход S-фенил-L-цистеина на стадии составляет 94Х (1,66 г) . Общий выход S-фенил-L-цистеина составляет

84,2Х, рассчитанного на исходное количество хирального реагента (А). — + 47,8 (хлоргидрат в D О, С=

0,95) .

После хроматографирования реакционной смеси получают комплексы ((А)=

S-фенил-L-Цист.) Ni (1!) и ((А)S"фенил-D-Цист.) NI (I!) в соотношении 95:5 с общим выходом 96Е (5,36 r) .

1(А)-S-фенил-L-Цист.) Й! (l!).

УФ спектр (Z (1цЕ):538(2,32); 424 (3,47); 340 (3,67); 262 (4,29) нм.

ДОВ (, /!j„CHЗОН);

-(13145,5); 546 (469,4); 436 (-17505,6}, 365 (9154) .

Формула

5

Спектр ЯМР (д, м.д СДС!з ): 6,448,3 (м.,19 Н,Ar) 3,55-4,4 (АВ, I=

12,6 Гц, 2Н,CH> N-Вп-Про); 3,42 (1Н, g -Н-Про), 1,78-3,76 (м.,9Н, oL— и / -Н Цист.,f" — и .,3 -НПро).

Найдено,7: С 65,29; H 4,81, N 6,41.

С„Н,N 0 Ni Sz

Вьгчислено,Ж: С 65,83, Н 5,00, 6,77 ° ((А) -S-фенил-D.-Цист.) Ni (II)

УФ-спектр Л„(lg4): 533(2,3);

424 (3,49); 340 (3, 71); 263 (4, ЗЗ) .

ДОВ Я нм (! И.!», СН ОН): 578 (-938,9) . 546 (4576,5) 436 (-17194,5) .

365(10859,7) .

Спектр ЯМР (d,ì.,ä., СДС1 )

6:58-8,5 (м.,19Н,А) . 3,85-4,72 (АВ, 1 = 12,5 Гц, 2Н,CH> N-Бз-Про);

356 (I Н, (-НПро), 1,554,1 (и., 9Н р /3- и -Н-IJHcT. /, и -Н-Про) °

Таким образом, изобретение позволяет получать оптически активные

S-фенил- L-цистеин и S-бензил-L-цис.— теин с большим выходом и более простым путем. изобретеНия

Способ получения оптически активных S-фенил-L-цистеина или $-бензил-L-öèñòåèíà взаимодействием L D серина с хиральным карбонильным соединением в присутствии соли переходного двухвалентного металла в щелочной среде с переводом образующегося комплекса шиффова основания 1,D-серина с хиральным карбонильным соединением в комплекс шиффова основания дегидроаланина с хиральным карбонильным соединением с применением уксус— ного ангидрида и основания взаимо1 действия комплекса шиффова основания дегидроаланина с хиральным карбонильным соединением с тиофенолом или бензилмеркаптаном в основной среде и растворителе, разложением образовавшегося комплекса шиффова основания

L,D-S-замещенного цистеина с хиральным карбонильным соединением в кислой среде и выделением. целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода це.левого продукта и упрощения процесса его получения, в качестве хирального карбонильного соединения ис1 пользуют L-2-N- (N -бензилпроли i аминобензофенон, образующийся комплекс

37385

Составитель З. 1атыпова

Редактор М.Товтин Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 4095/22 Тираж 371 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 4

7 13

1.,0-серина с С-2-М-(М -бензилпролил аминобензофеноном обрабатывают одновременно уксусным ангидридом и содой в качестве основания, взаимодействие образующегося комплекса L-2-ЙI (N -бензилпролил аминобензофенона и дегидроаланина с тиофенолом ил * бензилмеркаптаном осуществляют в присутствии соды в качестве основания

В и диметилформамида в качестве растворителя, а целевой продукт выделяют кристаллизацией из реакционной смеси.