本发明涉及多肽合成、药物多肽等领域,具体涉及一种非天然氨基酸N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸及其中间体的制备方法。
背景技术:
目前现有技术中,非天然氨基酸N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸及其中间体的制备方法路线为:将2-噻吩甲醇通过羟基氯酰化做成2-氯甲基噻吩,再经过和金属钠和乙醇和乙酰氨基丙二酸二乙酯混合合成二乙酯,再加入D-酰化酶拆分得到h-d-thi-oh,再和fmoc-基团反应制得fmoc-d-thi-oh,这种方法操作过程看似简单,但是需要用到相对昂贵的D-酰化酶,且成本高,不适宜商业化生产。
技术实现要素:
本发明目的在于克服原工艺中的复杂性,成本高,收率低等技术问题,提供了一种非天然氨基酸N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸及其中间体的制备方法,该方法简单易控制,成本低,适宜于规模化生产。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种非天然氨基酸N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1),将2-噻吩甲醇加入二氯甲烷中,再加砒啶搅拌,冰浴并通入氯酰化剂进行反应,TLC跟踪检测进程,后经过萃取碱洗,水洗,盐水洗,得到2-氯甲基噻吩;
(2),将2-氯甲基噻吩、乙酰基丙二酸二乙酯和乙醇钠混合在无水乙醇中加热回流反应,冰浴结晶,将结晶物过滤水洗石油醚洗,烘干,得2-噻吩基丙二酸二乙酯;
(3),将2-噻吩基丙二酸二乙酯经过氢氧化钠皂化处理,并经过L-酰化酶的处理再加入fmoc-osu和的丙酮,并用碳酸钠水溶液调节体系pH值为8-9 反应,反应完成后处理好后得固体为fmoc-thi-oh,母液低温保存待用;
(4),将母液用乙酸乙酯洗涤,然后加入盐酸和甲醇等比例混合液,加热回流反应,TLC跟踪检测进程,并送NMR验证,至基本反应完成后,分批多次加入fmoc-osu的固体,并TLC跟踪检测进程,反应完成后抽滤,将体系用的醋酸乙酯和石油醚的混合溶剂多次洗涤,之后用盐酸酸化体系,并降温搅拌,得到褐色结晶,即为N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸。
所述步骤(1),2-噻吩甲醇、吡啶和氯酰化剂的物质的量比为1:1.5:(1-2),反应的温度为:0-10℃,反应时间为3-5h,所述的氯酰化剂为氯化亚砜、三光气、光气,优选氯化亚砜。
所述步骤(2),2-氯甲基噻吩、乙酰基丙二酸二乙酯和乙醇钠的物质的量比为:1:(1-1.4):(1-1.4),反应温度为40℃至回流,反应时间为4-7h。
所述步骤(4),母液和盐酸与甲醇的等比例混合溶液的体积比为1:(0.25-1),反应时间为:48-72h。
所述TLC跟踪检测进程的条件:1、醋酸乙酯:二氯甲烷体积比=1:3,2、三氯甲烷:甲醇:乙酸体积比=90:8:2。
本发明的有益效果:本发明制备方法通过用盐酸的有机溶液在加热回流而取代用昂贵的d-酰化酶来脱除乙酰基而制备成h-d-thi-oh,并最终制得N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸,此方法简单易控制,大大简化了工艺,降低了成本,缩短了周期,适用于大规模生产,本发明制得N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸收率高,质量也有明显的提高。
附图说明
图1为本发明产物的核磁图谱。
图2为本发明产物的质谱图谱。
具体实施方式
下面结合具体实例对本发明进行详细的描述,但他们不是对本发明的进一步限制。
实验所用主要检测仪器:
1、岛津20A
2、检验条件:色谱柱:4.6*250㎜,sinochrom ODS-BP 5μm
3、检测波长:220nm
4、流动相:A: 0.1%质量百分浓度三氟乙酸溶液
B: 0.1%质量百分浓度三氟乙酸乙腈混合溶液
5、流速:1.0ml/min
6、柱温:25℃。
实施例1:
1.1在2000ml的三口瓶中加入800ml二氯甲烷,之后加入100g 2-噻吩甲醇,再加入103g吡啶,充分搅拌,降温至0℃以下,滴加入104g氯化亚砜,在0℃下反应5小时,之后加入400ml冰水,用氢氧化钠调节体系pH值为7-8左右,分层后,二氯甲烷相再用4%质量百分浓度的氢氧化钠洗涤2次,水洗一次,饱和盐水洗涤一次,加入无水硫酸钠充分搅拌干燥,之后50℃浓缩至干得油83.6g,即为2-氯甲基噻吩。
1.2在1000ml的三口瓶中加入300ml无水乙醇,之后加入43g乙醇钠,充分搅拌至其全溶,全溶后加入191.5g乙酰氨基丙二酸二乙酯,并调节至40℃保温反应40分钟,之后缓慢加入83.6g的油,充分搅拌后加热回流反应4小时,反应好后加入4倍的冰水中,充分搅拌后抽滤,滤饼即为2-噻吩基丙二酸二乙酯。
1.3将2-噻吩基丙二酸二乙酯经过氢氧化钠皂化处理,并经过L-酰化酶的处理再加入fmoc-osu和的丙酮,并用碳酸钠水溶液调节体系pH值为8-9 反应,反应完成后处理好后得固体为fmoc-thi-oh(保存另用),母液低温保存待用。
1.4将所得母液约2L加入5L三口瓶中,之后加入500ml的盐酸和甲醇的等比例混合液,并加热回流48h,TLC跟踪检测,并送NMR验证,至基本反应完成后,分批多次加入fmoc-osu的固体,并TLC跟踪监测反应进程,反应完成后抽滤,将体系用500ml的醋酸乙酯和石油醚的混合溶剂洗4次,之后用盐酸酸化体系pH值为1左右,并降温搅拌,产生褐色结晶,得固体39.5g。
通过MS、旋光、hplc、NMR对固体进行分析,即为N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸,hplc:98.54%,旋光+29º、MS、NMR符合实际,见图1、2。
实施例2:
2.1在2000ml的三口瓶中加入800ml二氯甲烷,之后加入100g 2-噻吩甲醇,再加入103g吡啶,充分搅拌,降温至0℃以下,滴加入155g氯化亚砜,在5℃下反应4小时,之后加入400ml冰水,用氢氧化钠调节体系pH值为7-8左右,分层后,二氯甲烷相再用4%质量百分浓度的氢氧化钠洗涤2次,水洗一次,饱和盐水洗涤一次,加入无水硫酸钠充分搅拌干燥,之后50℃浓缩至干得油99.4g,即为2-氯甲基噻吩。
2.2在1000ml的三口瓶中加入300ml无水乙醇,之后加入61g乙醇钠,充分搅拌至其全溶,全溶后加入195.3g乙酰氨基丙二酸二乙酯,并调节至40℃保温反应40分钟,之后缓慢加入99.4g的油,充分搅拌后加热回流反应5小时,反应好后加入4倍的冰水中,充分搅拌后抽滤,滤饼即为2-噻吩基丙二酸二乙酯。
2.3将2-噻吩基丙二酸二乙酯经过氢氧化钠皂化处理,并经过L-酰化酶的处理再加入fmoc-osu和的丙酮,并用碳酸钠水溶液调节体系pH值为8-9 反应,反应完成后处理好后得固体为fmoc-thi-oh(保存另用),母液低温保存。
2.4将所得母液约2L加入5L三口瓶中,之后加入1L的盐酸和甲醇的等比例混合液,并加热回流60h,TLC跟踪检测,并送NMR验证,至基本反应完成后,分批多次加入fmoc-osu的固体,并TLC跟踪监测反应进程,反应完成后抽滤,将体系用500ml的醋酸乙酯和石油醚的混合溶剂洗4次,之后用盐酸酸化体系pH值为1左右,并降温搅拌,产生褐色结晶48g。
通过MS、旋光、hplc对固体进行分析,即为N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸,hplc:99.34%,旋光+30º、MS、NMR符合实际,见图1、2。
实施例3:
3.1在2000ml的三口瓶中加入800ml二氯甲烷,之后加入100g 2-噻吩甲醇,再加入103g吡啶,充分搅拌,降温至-5℃以下,滴加入206g氯化亚砜,在10℃下反应3小时,之后加入400ml冰水,用氢氧化钠调节体系pH值为7-8左右,分层后,二氯甲烷相再用4%质量百分浓度的氢氧化钠洗涤2次,水洗一次,饱和盐水洗涤一次,加入无水硫酸钠充分搅拌干燥,之后50℃浓缩至干得油94.9g,即为2-氯甲基噻吩。
3.2在1000ml的三口瓶中加入300ml无水乙醇,之后加入68g乙醇钠,充分搅拌至其全溶,全溶后加入155.3g乙酰氨基丙二酸二乙酯,并调节至40℃保温反应40分钟,之后缓慢加入94.9g的油,充分搅拌后加热回流反应6小时,反应好后加入4倍的冰水中,充分搅拌后抽滤,滤饼即为2-噻吩基丙二酸二乙酯。
3.3将2-噻吩基丙二酸二乙酯经过氢氧化钠皂化处理,并经过L-酰化酶的处理再加入fmoc-osu和的丙酮,并用碳酸钠水溶液调节体系pH值为8-9 反应,反应完成后处理好后得固体为fmoc-thi-oh(保存另用),母液低温保存。
3.4将所得母液约2L加入5L三口瓶中,之后加入2L的盐酸和甲醇的等比例混合液,并加热回流反应72小时,TLC跟踪检测,并送NMR验证,至基本反应完成后,分批多次加入fmoc-osu的固体,并TLC跟踪监测反应进程,反应完成后抽滤,将体系用500ml的醋酸乙酯和石油醚的混合溶剂洗4次,之后用盐酸酸化体系pH值为1左右,并降温搅拌,产生褐色结晶43g, 通过MS、旋光、hplc对固体进行分析,即为:N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸,hplc:98.64%,旋光+30º、MS、NMR符合实际,见图1、2。
实施例4:
4.1在2000ml的三口瓶中加入800ml二氯甲烷,之后加入100g 2-噻吩甲醇,再加入103g吡啶,充分搅拌,降温至-5℃以下,滴加入389.9g三光气,在10℃下反应3小时,之后加入400ml冰水,用碳酸钠调节体系pH值为7-8左右,分层后,二氯甲烷相再用4%质量百分浓度的氢氧化钠洗涤2次,水洗一次,饱和盐水洗涤一次,加入无水硫酸钠充分搅拌干燥,之后50℃浓缩至干得油90.9g,即为2-氯甲基噻吩。
4.2在1000ml的三口瓶中加入300ml无水乙醇,之后加入46.9g乙醇钠,充分搅拌至其全溶,全溶后加入149.4g乙酰氨基丙二酸二乙酯,并调节至40℃保温反应40分钟,之后缓慢加入90.9g的油,充分搅拌后加热回流反应8小时,反应好后加入4倍的冰水中,充分搅拌后抽滤,滤饼即为2-噻吩基丙二酸二乙酯。
4.3将2-噻吩基丙二酸二乙酯经过氢氧化钠皂化处理,并经过L-酰化酶的处理再加入fmoc-osu和的丙酮,并用碳酸钠水溶液调节体系pH值为8-9 反应,反应完成后处理好后得固体为fmoc-thi-oh(保存另用),母液低温保存。
4.4将所得母液约2L加入5L三口瓶中,之后加入2L的盐酸和甲醇的等比例混合液,并加热回流反应72小时,TLC跟踪检测,并送NMR验证,至基本反应完成后,分批多次加入fmoc-osu的固体,并TLC跟踪监测反应进程,反应完成后抽滤,将体系用500ml的醋酸乙酯和石油醚的混合溶剂洗4次,之后用盐酸酸化体系pH值为1左右,并降温搅拌,产生褐色结晶38.5g, 通过MS、旋光、hplc对固体进行分析,即为:N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸,hplc:97.64%,旋光+32º、MS、NMR符合实际,见图1、2。
实施例5:
5.1在2000ml的三口瓶中加入800ml二氯甲烷,之后加入100g 2-噻吩甲醇,再加入103g吡啶,充分搅拌,降温至-5℃以下,通入130.1g光气,在10℃下反应3小时,之后加入400ml冰水,用碳酸钠调节体系pH值为7-8左右,分层后,二氯甲烷相再用4%质量百分浓度的氢氧化钠洗涤2次,水洗一次,饱和盐水洗涤一次,加入无水硫酸钠充分搅拌干燥,之后50℃浓缩至干得油.84.3g,即为2-氯甲基噻吩。
5.2在1000ml的三口瓶中加入300ml无水乙醇,之后加入43.5g乙醇钠,充分搅拌至其全溶,全溶后加入207.9g乙酰氨基丙二酸二乙酯,并调节至40℃保温反应40分钟,之后缓慢加入84.3g的油,充分搅拌后加热回流反应6小时,反应好后加入4倍的冰水中,充分搅拌后抽滤,滤饼即为2-噻吩基丙二酸二乙酯。
5.3将2-噻吩基丙二酸二乙酯经过氢氧化钠皂化处理,并经过L-酰化酶的处理再加入fmoc-osu和的丙酮,并用碳酸钠水溶液调节体系pH值为8-9 反应,反应完成后处理好后得固体为fmoc-thi-oh(保存另用),母液低温保存。
5.4将所得母液约2L加入5L三口瓶中,之后加入2L的盐酸和甲醇的等比例混合液,并加热回流反应72小时,TLC跟踪检测,并送NMR验证,至基本反应完成后,分批多次加入fmoc-osu的固体,并TLC跟踪监测反应进程,反应完成后抽滤,将体系用500ml的醋酸乙酯和石油醚的混合溶剂洗4次,之后用盐酸酸化体系pH值为1左右,并降温搅拌,产生褐色结晶33g, 通过MS、旋光、hplc对固体进行分析,即为:N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸,hplc:96.4%,旋光+31.3º、MS、NMR符合实际,见图1、2。
比较例
6.1在2000ml的三口瓶中加入800ml二氯甲烷,之后加入100g 2-噻吩甲醇,再加入103g吡啶,充分搅拌,降温至0℃以下,滴加入104g氯化亚砜,在0℃下反应5小时,之后加入400ml冰水,用氢氧化钠调节体系pH值为7-8左右,分层后,二氯甲烷相再用4%质量百分浓度的氢氧化钠洗涤2次,水洗一次,饱和盐水洗涤一次,加入无水硫酸钠充分搅拌干燥,之后50℃浓缩至干得油83.6g,即为2-氯甲基噻吩。
6.2在1000ml的三口瓶中加入300ml无水乙醇,之后加入43g乙醇钠,充分搅拌至其全溶,全溶后加入191.5g乙酰氨基丙二酸二乙酯,并调节至40℃保温反应40分钟,之后缓慢加入83.6g的油,充分搅拌后加热回流反应4小时,反应好后加入4倍的冰水中,充分搅拌后抽滤,滤饼即为2-噻吩基丙二酸二乙酯。
6.3将2-噻吩基丙二酸二乙酯经过氢氧化钠皂化处理,并经过D-酰化酶的处理再加入fmoc-osu和的丙酮,并用碳酸钠水溶液调节体系pH值为8-9 反应,反应完成后处理好后加盐酸酸化,剧烈搅拌得深褐色凝胶状残留物,浓缩除去水层,之后加醋酸乙酯溶解,再用酸水洗涤,水洗,无水硫酸钠干燥,浓缩得白色固体,经MS、旋光、hplc、NMR对固体进行分析, hplc:98.84%,旋光+30.7º、MS、NMR符合实际,见图1、2,即为N-芴甲氧羰基-β-(2-噻吩基)-D-丙氨酸。比较例直接用非常昂贵的D-酰化酶的方法,这样可以直接得到h-d-thi-oh并最终得到其衍生物,看是步骤简单了点,但是ac-L-thi-oh还在母液里没有得到,(如果放弃母液就产生浪费),如果想要得到L-型的衍生物就必须要加L-酰化酶,这样若和实施例1-5比较,成本增加了很多。
本发明所使用的缩写或英文全称的含义如下:
h-l-thi-oh: 3-L-(2-噻吩基)丙氨酸
Fmoc-osu:芴甲氧羰基琥珀酰亚胺
Fmoc-thi-oh: N-芴甲氧羰基-3-L-(2-噻吩基)-丙氨酸
HPLC: 高效液相色谱
Socl2:氯化亚砜
NMR:核磁。