Способ получения 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамидов

 

Сущность изобретения: продукт 5-аргиниламинонафталин-1-сульфамиды ф-лы, где R₁ = H; R₂ = CH₃, C₂H₅, C₃H₇, изо-C₃H₇, C₄H₉, изо-C₄H₉, C₅H₁₁, C₆H₁₁; R₁ = R₂ = CH₃, C₂H₅, NR₁R₂ вместе БФ C₂₁H₃₀N₆SO₃; C₁₇H₂₄N₆SO₃; C₁₈H₂₆N₆SO₃. Реагент 1: Nα третбутилоксикарбониларгинин · HCl. Реагент 2: 5-аминонафталин-1-сульфамид. Условия реакции: в среде ДМФА и пиридина в присутствии ди-трет-бутилпирокарбоната с последующим снятием защитной группы. 2 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к биоорганической химии, конкретно к усовершенствованному способу получения аргинильных производных аминонафталинсульфамидов общей формулы где при R₁=Н; R₂=CH₃, C₂H₅, C₃H₇, i=С₃Н₇, С₄Н₉, i-С₄Н₉, С₅Н₁₁, или при R₁= R₂=СН₃, С₂Н₅, или NR₁R₂= -NO -N,-N, которые применяются в биотехнологии в качестве хромо- и флюорогенных субстратов при определении ферментативной активности протеаз и анализа сложных их смесей, а также могут быть использованы для синтеза других производных на их основе, применяемых для таких же целей [1] Наиболее близким является способ получения 5-аргиниламинонафталин-1-пентаметиленсульфамида, исходя из Nα-карбобензоксиаргинина гидрохлорида, который перемешивают с N-гидроксибензотриазолом (ОВГ) в диметилформамиде (ДМF) и конденсируют с 5-аминонафталин-1-пентаметиленсульфамида бромгидратом в присутствии дициклогексилкарбодиимида и триэтиламина, образовавшуюся НВr соль Nα-защищенного аргинил-АНСА разлагают и защитную карбобензоксигруппу снимают бромистым водородом в ледяной уксусной кислоте, образовавшуюся при этом НВr соль аргинил-АНСА очищают, разлагают и выделяют продукт в виде свободного основания с выходом 40% [2] Недостатком способа является низкий выход целевого продукта, а также многостадийность, использование сильного аллергена дициклогексилкарбодиимида и непроизводимого в нашей промышленности бромистого водорода в ледяной уксусной кислоте, образование побочного продукта бромистого бензила, который является трудноутилизируемым лакриматором (НВr/СН₃СООН сильная кислота, разрушает аминонафталинсульфамиды). Кроме того, возможное выделение целевых продуктов в виде бромгидратов нецелесообразно, так как они неудобны в дальнейшем использовании вследствие реакционноспособности НВr (он может восстановить сульфамидную группу, а образующийся при этом Br₂ окислить другие лабильные группы). Свободные основания неудобны в тех случаях, когда необходимо их длительное хранение (из-за их нестабильности). Перечисленные факторы в совокупности являются значительным препятствием для получения аргиниламинонафталинсульфамидов и субстратов на их основе в промышленных масштабах.

Целью изобретения является увеличение выхода, а также упрощение процесса путем сокращения стадий.

Цель достигается использованием реакции ацилирования при помощи гидрохлорида Nα-защищенного аргинина, снятием защитной группы, нейтрализацией и выделением продукта, причем ацилируют свободное основание 5-аминонафталин-1-сульфамида, в качестве защищенного аргинина используют Nα-трет-бутилоксикарбониларгинин, процесс ведут в смеси диметилформамида-толуола в присутствии избытка ди-трет-бутилпирокарбоната и пиридина и без выделения образовавшегося Nα-трет-бутилосикарбонил-аргинил-АНСА снимают защитную группу обработкой реакционной смеси трифторуксусной кислотой в хлористом метилене.

Способ отличается условиями, обеспечивающими протекание процесса с образованием целевого продукта, а именно использованием определенных исходных веществ и реагентов, поэтому согласно п. 9.02. Инструкции ЭЗ-2-74 является объектом изобретения. В предложенной совокупности технологических операций образуются более чистые промежуточные продукты и отсутствует необходимость их выделения, а также трудоемкая очистка продукта, включая хроматографирование, сокращается стадийность и обеспечивается увеличение выходов целевых продуктов (они достигают 62-84%). Кроме того, возможно непосредственное получение целевых продуктов в виде НСl солей. Последние (при необходимости) разлагаются до свободного основания с высоким выходом.

П р и м е р 1. 5-Аргиниламинонафталин-1-пентаметиленсульфамид. 3,3 г гидрохлорида Nα-трет-бутилоксикарбониларгинина (моногидрат) растворяют в 10 мл диметилформамида, заливают 30 мл сухого толуола. Раствор упаривают при пониженном давлении до 10 мл, охлаждают до 10^оС, добавляют 0,8 мл сухого пиридина и 2,7 мл ди-трет-бутилпирокарбоната. Перемешивают 1 ч, добавляют порциями в течение 40 мин 3,2 г 5-аминонафталин-1-пентаметиленсульфамида. Перемешивают 3 ч при 20^оС, после чего добавляют 1,3 мл ди-трет-бутилпирокарбоната и перемешивают еще 16 ч. Реакционную смесь выливают в 100 мл сухого эфира, перемешивают 10 мин, эфир декантируют, маслообразный остаток заливают 50 мл смеси трифторуксусная кислота хлористый метилен (1:1). Реакционную смесь перемешивают 1 ч при 20^оС, концентрируют до 10 мл и заливают 100 мл сухого эфира. Образовавшийся продукт отфильтровывают, сушат в вакуум-эксикаторе, растворяют в 20 мл воды, отфильтровывают непрореагировавший аминонафталинсульфамид. Водный раствор экстрагируют 80 мл н-бутанола, органический слой отделяют, промывают 5%-ным водным NaHCO₃ до рН 7-8 (водного слоя), затем водой (дважды по 10 мл). Растворитель упаривают при пониженном давлении; маслообразный остаток растирают с эфиром, образовавшийся кристаллический осадок отфильтровывают и сушат. Получают 2,80 г (62%) хроматографически и аналитически чистого продукта. Т.пл. 138-143 ^оС, R_f=0,41, (бутанол СН₃СООН вода 4:1:2), /α/_D²⁰+6,9 (Cl; CH₃ОН).

Найдено, С 56,24; Н 6,77; N 18,85; S 6,54.

С₂₁Н₃₀N₆SO₃.

Вычислено, С 56,48; Н 6,77; N 18,82; S 7,18.

Аналогично получают другие продукты формулы 1, условия приведены в табл. 1, данные элементного анализа целевых продуктов в табл. 2.

П р и м е р 2. Дигидрохлорид 5-аргиниламинонафталин-1-пентаметиленсульфа-мида. Обработку реакционной смеси до стадии нейтрализации включительно проводят так же, как и в примере 1; после нейтрализации NaHCO₃ и промывки смесь концентрируют до 15 мл и насыщают сухим НСl. Далее выделение продукта продолжают как в примере 1. Выход 2,96 г (57%). Т.пл. 141-145^оС, R_f=0,40 (та же система), /α/_D²⁰+6,3 (Сl; СН₃ОН). ПМР (ДМСО): 1,38 (СН₂), 3,06 (СН₂).

Аналогично примерам 1 и 2 получают другие дигидрохлориды. Например, дигидрохлорид 5-аргиниламинонафталин-1-циклогексилсульфамида получают из 3,3 г 5-аминонафталин-1-циклогексилсульфамида 4,4 г (82%). R_f=0,42 (та же система) /α/_D²⁰+17,7 (Сl; СН₃ОН). ПМР (ДМСО): 1,23 (СН₂); 3,20 (СН).

Характеристики остальных дигидрохлоридов Arg-АНСА приведены в табл. 3.

П р и м е р 3. 5-Аргиниламинонафталин-1-пентаметиленсульфамид. 5,2 г (0,01 моль) дигидрохлорида 5-аргиниламинонафталин-1-пентаметиленсульфамида растворяют в 50 мл воды, к раствору в делительной воронке добавляют 200 мл н-бутанола и (порциями по 20 мл, встряхивая после каждой порции) 5%-ный водный NaHCO₃ до рН>7 (водного слоя). Органический слой промывают водой дважды по 20 мл и упаривают до 10-15 мл. Остаток растирают с 150 мл сухого эфира, отфильтровывают, промывают эфиром, сушат. Получают 4,15 г (93%) целевого продукта.

Таким образом, способ позволяет повысить выход целевых продуктов по сравнению с известным от 40 до (61-84)% и сократить стадийность (от 4 стадий до 2-х), исключить токсичные реагенты (дициклогексилкарбодиимид, бромистый водород в ледяной уксусной кислоте) и побочный продукт (бромистый бензил).

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 5-АРГИНИЛАМИНОНАФТАЛИН-1-СУЛЬФАМИДОВ общей формулы
где при R₁-H, R₂-CH₃, C₂H₅, C₃H₇, изо-С₃Н₇, С₄Н₉; изо-С₄Н₉;
или при R₁ = R₂ - CH₃, C₂H₅,
или N, R₁R₂ вместе -
вазимодействием гидрохлорида N-замещенного аргинина с соответствующим 5-аминонафталин-1-сульфамидом в среде органического растворителя в присутствии конденсирующего агента с последующим снятием защитной группы и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что в качестве гидрохлорида N-замещенного аргинина используют гидрохлорид Nα -трет-бутилоксикарбониларгинин, 5-аминонафталин-1-сульфамид используют в виде основания, в качестве растворителя используют диметилформамид и пиридин, в качестве конденсирующего агента - дитрет. бутилпирокарбонат, снятие защитной группы ведут раствором трифторуксусной кислоты в хлористом метилене.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрохлорид Nα -трет-бутилоксикарбониларгинин и ди-трет-бутилпирокарбонат берут в молярном соотношении не менее 1 : 1,8 соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4