193104. lajstromszámú szabadalom • Eljárás N-alfa-(9-fluorenil-metil-oxi-karbonil)-aminosavak és pentafluor-fenil észterük előállítására
A találmány tárgya új eljárás az (I) általános képletű N^-jQ-fluorenil-metil-oxi-karbonil)-aminosavak és ezek pentafluor-fenil-észterei — ahol R1 valamely, a peptidkémiában szokásos a-aminokarbonsav adott esetben védőcsoportot tartalmazó, a 2-helyzetű szénatomhoz kapcsolódó láncát képviseli és R2 jelentése hidrogénatom, vagy R1 és R2 együttesen 1,2-etilén- vagy 1,3-propilén-csoportot jelent — előállítására. Az elmúlt években a régebben ismert [J.Am.Chem.Soc. 92, 5748. (1970); J.Org. Chem. 37, 3404. (1972)] bázissal hasítható 9-íluorenil-metil-oxi-karbonil-csoport — a továbbiakban Fmoc-csoport — alkalmazása igen elterjedt az aminocsoport védelmére az oldatban végzett és a szilárd fázisú peptidszintézisben egyaránt [Int.J.Peptide Protein Rés. 13, 35. (1979) és 18, 237. (1981); Experientia 38, 773. (1982)]. Később módszertani vizsgálatokban kimutatták [J. Org. Chem. 44, 1622. (1979); Int.J.Peptide Protein Rés. 15, 59. (1980)], hogy az oldatban végzett kapcsolási reakciókban az Fmoc-csoport — az acilezendő amin komponens bázicitása miatt — részben hasad, így kétszeresen acilezett termékek is keletkeznek. Ez a mellékreakció elkerülhető savas kémhatású adalékanyaggal (például 1-hídroxi-benztriazollal) [J. Org. Chem. 45, 72. (1980)] vagy a nagyon reakcióképes pentafluor-fenil-észterek alkalmazásával [J. Org. Chem. 35, 3563. (1970); Justus Liebig’s Ann. Chem. 1973, 1421; Tetrahedron Lett. 1974, 1785.], amelyekkel a kapcsolás reakciósebessége jelentősen növelhető az Fmoc-csoport hasadásához képest. Az Fmoc-aminosavak pentafluor-fenil-észtere alkalmazásával járó előnyök igazolása oldatban történő peptidszintézis kapcsán megtalálható a Synthesis 1983, 325. oldalán. Üjabban kimutatták [Can.J.Chem. 60, 976. (1982); Synthesis 1983, 671.; Peptides, Structure and Function (Hruby és Rich szerkesztők), Pierce Chem.Co., Rockford, 1984, p.79.], hogy az Fmoc-aminosavak előállításakor a 9-fluorenil-metil-oxi-karbonil-klorid (Fmoc-Cl) és az aminosavak reakciójában nemcsak a kívánt Fmoc-aminosavak, hanem Fmoc-dipeptidek is képződnek 3-20%-nyi mennyiségben, feltételezhetően amiatt, mert a viszonylag lassú reakcióban képződő Fmoc-aminosavak a reagenssel vegyes anhidridet képezve további reakcióba lépnek a kiindulási aminosavakkal. Az Fmoc-aminosavakat igen nehéz megtisztítani a hasonló tulajdonságú Fmoc-dipeptidektől. A mellékreakció elkerülésére bevezették a szukcinimidil-, ftálimidil-, benztriazolil-1- és számos szubsztituált fenil-9-íluorenil-metil-karbonátot, amelyek közül a 9-fluorenil-metil-szukcinimidil-karbonátot (Fmoc-OSu) találták a legelőnyösebb reagensnek az Fmoc-csoport bevitelére [Peptides, Structure and Function (Hruby és Rich szerkesztők), Pierce 1 2 Chem.Co., Rockford, 1984, p.79.].. Jóllehet a közlemény táblázatos adataiban szerepel a 9- -fluorenil-metil-pentafluor-fenil-karbonát — továbbiakban Fmoc-OPfp — is, ez nincs jellemezve, csakúgy, mint a segítségével 68% termeléssel készült Fmoc-Ala-OH sem. Meglepő módon azt találtuk, hogy az (1) általános képletű Fmoc-aminosavakat és ezek pentafluor-fenil-észtereit tiszta állapotban, jó termeléssel és könnyen kinyerhető formában állíthatjuk elő úgy, hogy ha a (II) képletű Fmoc-OPfp-t víz és valamely vízzel elegyedő szerves oldószer elegyében savmegkötőszer jelenlétében egy (III) általános képletű a-amino-karbonsavval — ahol R1 és R2 jelentése a fenti — reagáltatjuk, majd a kívánt esetben a pentafluor-fenil-észterek előállítására a keletkezett (I) általános képletű Fmoc-aminosavat — ahol R1 és R2 jelentése a fenti — és pentafluor-fenolt diciklohexil-karbodiimid jelenlétében szerves oldószeres közegben reagáltatjuk egymással. Az Fmoc-OPfp-t előnyösen Fmoc-Cl-ból és pentafluor-fenolból készíthetjük éteres oldatban trietil-amin hozzáadásával. A kivált trietil-ammónium-kloridot vizes mosással eltávolítjuk, majd a reagenst az oldószer eltávolítását követően n-hexánból átkristályosítva izoláljuk. Az Fmoc-OPfp fehér, kristályos, szobahőmérsékleten jól tárolható, nem higroszkópos anyag, szemben a csak alacsony hőmérsékleten stabil Fmoc-Cl-dal és a vízérzékeny Fmoc-OSu-val. Az aminosavak védéséhez, illetve aktiválásához a reagenseket, így az Fmoc-Cl-ot és az Fmoc-OSu-t rendszerint fölöslegben alkalmazzák a reakciókban. A találmányunk szerinti eljárás során az aminosavak védéséhez, illetve aktiválásához elegendő a reagenseket ekvimoláris mennyiségekben alkalmazni. Sőt arra is van lehetőség nagy mennyiségben rendelkezésre álló aminosavak esetén, hogy a viszonylag költségesebb Fmoc-OPfp reagenst az ekvivalensnél kisebb (legföljebb 0,9 ekvivalensnyi) mennyiségben vigyük reakcióba. A találmányunk szerinti eljárás ebben az esetben is igen jó, 75-90%-os kitermeléseket biztosít. További előnyként jelentkezik, hogy a pentafluor-fenil-észterek előállításához az első lépésben keletkezett anyagokat nem kell tiszta állapotba kipreparálni. A találmány szerinti eljárásban vízzel elegyedő szerves oldószerként 3-5 szénatomos alifás ketonokat, tetrahidrofuránt, dioxánt, dimetil-formamidot vagy dimetil-szulfoxidot alkalmazhatunk. Ezek előnyös képviselője az aceton. Savmegkötőszerként gyengén bázikus sajátságú szervetlen és szerves vegyületek jöhetnek számításba. Ilyenek lehetnek például 1-4 szénatomos alkilcsoportot tartalmazó tercier aminok, a gyűrűbe zárt nitrogénatomot tartalmazó tercier bázisok, az alkálifém-hidrogén-karbonátok és alkálifém-karbonátok. Célszerűen nátrium-hidrogén-karbonátot alkalmazunk. 2 193.104 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
