专利名称：N－酰基－天冬氨酸－β－二肽衍生物制备方法
技术领域：
本发明涉及一种肽化合物的合成方法，尤其是一种N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物的制备方法。
背景技术：
肽是一类具有重要用途的化合物，许多肽是治疗各种疾病的重要药物。肽的合成和生理活性筛选是新药开发的一个重要研究领域。肽的形成通常是在氨基酸的α-位上形成肽键(见文献S.-Y.Han，Y.-A.Kim，tetrahedron，2004，602447-2467)，在含有两个羧基的氨基酸如天冬氨酸或谷氨酸的β-或γ-位上形成肽一般需要对成肽的氨基酸进行保护，然后利用偶联反应将保护氨基酸连接成肽，最后还需除去保护基团，才能得到所要求的肽(见文献F.Itoh，Y.Yoshioka，et al，Chem，.Pharm.Bull，1996，441498-1509)。这种成肽方法步骤烦琐、效率低，并且可能由于偶联条件而产生部分消旋化。
发明内容
本发明旨在提供一种简单方便、高效率的合成N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物的方法。这一新的方法无须使用偶联试剂，不会发生肽的消旋化，并减少了保护基团的使用，同时成肽反应具有好的位置专一性，反应条件温和、收率高、易于操作，是一种方便、经济、高效的合成天冬氨酸-β-二肽衍生物的方法。
本发明的化学反应方程式如下 其步骤为步骤1制备N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)在氮气氛下，将(S)-β-丙内酰胺-4-羧酸苄酯(1)搅拌溶解于二甲基甲酰胺(DMF)中，制成0.2～1.5摩尔/升，最好是0.8～1.1摩尔/升的溶液，用冰水浴冷却至0℃后，滴加入相当于(1)0.8～1.8，最好是1.1～1.5倍摩尔量的三乙胺；再加入相当于(1)0.8～1.5，最好是1.1～1.3倍摩尔量的酰化试剂，所说的酰化试剂是指C2～C5的酸酐，C2～C5的酰基氯化物，苯的酸酐，苯的酰基氯化物，甲苯的酸酐，甲苯的酰基氯化物，苯的磺酰氯化物或取代苯的磺酰氯化物。反应混合物升至室温并继续搅拌至反应完全后，往反应混合物中加入饱和食盐水和乙酸乙酯，分出有机层，水层用乙酸乙酯萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经硅胶柱层析纯化得N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)。
步骤2制备N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物在氮气氛下，将N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)搅拌溶解于DMF中，制成0.2～1.2摩尔/升，最好是0.5～0.8摩尔/升的溶液，依次加入相当于(2)0.8～1.5倍，最好是1.1～1.3倍摩尔量的氨基酸酯，和相当于(2)5％～20％摩尔，最好是8％～12％摩尔的一种催化剂；所说的催化剂是低级醇的钠盐，碱金属氰化物或叠氮化物，最好是C1～C3的醇的钠盐，钾的氰化物，钠的氰化物或叠氮化物。反应混合物在室温下搅拌至(2)反应完全。往反应混合物中加入饱和食盐水和乙醚，分出有机层，水层用乙醚萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经硅胶柱层析纯化得N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物(3)。
(S)-β-丙内酰胺-4-羧酸苄酯(1)是一种新的手性合成砌块，它可以从(S)-天门冬氨酸出发方便地合成得到。由于(1)在形式上是保护的天冬氨酸，将其内酰胺氮进行酰化后，在催化剂存在下，与羧基保护的氨基酸进行反应，可以方便地形成二肽，是一种合成含有天冬氨酸-β-二肽的有效方法。这一新的形成天冬氨酸-β-二肽的方法无需使用偶联试剂，因而不会发生消旋化，同时也减少了保护基团的使用，并且成肽反应专一地发生于天冬氨酸的β-羧基上，只需一步反应即可高产率(75％～95％)获得结构多样化的含天冬氨酸的β-二肽衍生物，大大简化了合成步骤，提高了合成效率，是一种经济、高效的合成天冬氨酸-β-二肽衍生物的有效新方法。
具体实施例方式
以下给出的实施例将对本发明作进一步的说明。
实施例1在氮气氛下，将(S)-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(1)(410毫克，2毫摩尔)溶解于干燥DMF中，制成浓度为0.2摩尔/L的溶液，用冰水浴冷却至0℃后，滴加入反应物(1)的1.6摩尔倍数的三乙胺，然后加入用量为反应物(1)的1.2摩尔倍数的酰化试剂乙酸酐，搅拌20分钟后，升至室温并继续搅拌至反应完全。往反应混合物中加入等体积的饱和食盐水和1～3倍的乙酸乙酯，搅拌后分出有机层，水层用等体积的乙酸乙酯萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经快速硅胶柱层析纯化得(N-酰基)-(S)-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)。
制备[(N-苯甲酰)-L-天冬氨酸-α-苄酯-β-酰基]-L-丙氨酸甲酯在氮气氛下，将由上述制得的N-酰基-(S)-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)(1毫摩尔)搅拌溶解于干燥DMF中，制成浓度为0.4摩尔/L的溶液，加入用量为反应物(2)的1.5摩尔倍数的甘氨酸乙酯和用量为反应物(2)的9％摩尔百分数的催化剂甲醇钠，反应混合物在室温下搅拌适当的时间。然后往反应混合物中加入饱和食盐水和乙醚，搅拌后分出有机层，水层用乙醚萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经快速硅胶柱层析纯化得N-酰基-L-天冬氨酸-β-二肽衍生物。
实施例2与实施例1的工艺步骤类似，其区别在于在氮气氛下，将(S)-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(1)(410毫克，2毫摩尔)溶解于干燥DMF中，制成浓度为0.4摩尔/L的溶液，用冰水浴冷却至0℃后，滴加入反应物(1)的0.8摩尔倍数的三乙胺，然后加入用量为反应物(1)的1.3摩尔倍数的酰化试剂丙酰氯，搅拌20分钟后，升至室温并继续搅拌至反应完全。往反应混合物中加入等体积的饱和食盐水和2倍的乙酸乙酯，搅拌后分出有机层，水层用等体积的乙酸乙酯萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经快速硅胶柱层析纯化得(N-酰基)-(S)-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)。
制备[(N-苯甲酰)-L-天冬氨酸-α-苄酯-β-酰基]-L-丙氨酸甲酯在氮气氛下，将由上述制得的N-酰基-(S)-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)(1毫摩尔)搅拌溶解于干燥DMF中，制成浓度为1.1摩尔/L的溶液，加入用量为反应物(2)的0.9摩尔倍数的L-丙氨酸叔丁酯和用量为反应物(2)的8％摩尔百分数的催化剂乙醇钠，反应混合物在室温下搅拌适当的时间。然后往反应混合物中加入饱和食盐水和乙醚，搅拌后分出有机层，水层用乙醚萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经快速硅胶柱层析纯化得N-酰基-L-天冬氨酸-β-二肽衍生物。
实施例3-10制备N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)的工艺步骤与实施例1类似，其区别在于制成的反应物(1)的浓度、三乙胺的用量、酰化试剂及其用量，详见表1。
表1
制备[(N-苯甲酰)-L-天冬氨酸-α-苄酯-β-酰基]-L-丙氨酸甲酯的工艺步骤与实施例1类似，其区别在于反应物(2)的浓度、氨基酸酯及其用量和催化剂及其用量，详见表2。
表2
权利要求
1.N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于制备过程的化学反应方程式如下
2.N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于其步骤为1)制备N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)在氮气氛下，将(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(1)搅拌溶解于干燥DMF溶剂中，制成0.2～1.5摩尔/升的溶液，用冰水浴冷却至0℃后，滴加入相当于(1)0.8～1.8摩尔量的三乙胺；再加入相当于(1)0.8～1.5倍摩尔量的酰化试剂，所说的酰化试剂指C2～C5的酸酐或酰氯、苯和甲苯的酸酐、酰基氯化物和苯及取代苯的磺酰氯化物，反应混合物搅拌升至室温至反应完全，往反应混合物中加入饱和食盐水和乙酸乙酯，搅拌后分出有机层，水层用乙酸乙酯萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经硅胶柱层析纯化得N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)；2)制备N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物在氮气氛下，将N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)搅拌溶解于干燥DMF溶剂中，制成0.2～1.2摩尔/升的溶液，依次加入相当于(2)0.8～1.5倍摩尔量的氨基酸酯和相当于(2)5％～12％摩尔的催化剂；所说的催化剂是低级醇的钠或钾盐、碱金属氰化物或叠氮化物，反应混合物在室温下搅拌至(2)反应完全，往反应混合物中加入饱和食盐水和乙醚，搅拌后分出有机层，水层用乙醚萃取，合并有机层，依次用水和饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸除溶剂后初产物经硅胶柱层析纯化得N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物。
3.如权利要求2所述的N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于在步骤1中，在氮气氛下，将(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(1)搅拌溶解于干燥DMF溶剂中，制成0.8～1.1摩尔/升的溶液。
4.如权利要求2所述的N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于在步骤1中，用冰水浴冷却至0℃后，滴加入相当于(1)1.1～1.5摩尔量的三乙胺。
5.如权利要求2所述的N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于在步骤1中，再加入相当于(1)1.1～1.3摩尔量的酰化试剂。
6.如权利要求2所述的N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于在步骤2中，在氮气氛下，将N-酰基-(S)-4-苄氧羰基氮杂环丁烷-2-酮(2)搅拌溶解于干燥DMF溶剂中，制成0.5～0.8摩尔/升的溶液。
7.如权利要求2所述的N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于在步骤2中，依次加入相当于(2)1.1～1.3倍摩尔量的氨基酸酯和相当于(2)8％～20％摩尔的催化剂。
8.如权利要求2所述的N-酰基-天冬氨酸-β-二肽衍生物制备方法，其特征在于在步骤2中，所说的催化剂是C1～C3的醇的钠或钾盐、钠的氰化物或叠氮化物，钾的氰化物。
全文摘要
N－酰基－天冬氨酸－β－二肽衍生物制备方法，涉及一种肽化合物的合成方法，尤其是一种N－酰基－天冬氨酸－β－二肽衍生物的制备方法。其步骤为先制备N－酰基－(S)－4－苄氧羰基氮杂环丁烷－2－酮(2)，将(S)－4－苄氧羰基氮杂环丁烷－2－酮(1)溶于DMF制成溶液，滴入三乙胺；加入酰化试剂，反应后萃取、洗涤、干燥、层析纯化得(2)；制备N－酰基－天冬氨酸－β－二肽衍生物，将(2)溶于DMF制成溶液，加氨基酸酯和催化剂；反应后萃取、洗涤、干燥、层析纯化得产物。无需使用偶联试剂，不会发生消旋化，减少保护基团的使用，仅一步反应即可高产率获结构多样化的含天冬氨酸的β－二肽衍生物，简化步骤，提高效率，经济、高效。
文档编号C07K5/06GK1629184SQ20041006437
公开日2005年6月22日 申请日期2004年8月23日 优先权日2004年8月23日
发明者陈安齐, 张金钟, 梁希 申请人:厦门大学