氨基酸衍生物的立体选择性制备方法

专利名称：氨基酸衍生物的立体选择性制备方法
技术领域：
本发明涉及用于制备肽类的L-和D-菜.基丙氨酸的立体选择性制备方法。更具 体地说，本发明涉及被Fmoc基团保护的L-或D-菜基丙氨酸的制备方法以及所述化合物本 身。
背景技术：
肽药物代表了约10亿美元的市场和约的活性药物成分总销售额。目前市场上 存在40种以上合成肽类，并且正在研发500种以上新的肽分子。肽化学是极为重要的研究领域，因为这些化合物具有有意义的生物或治疗特性。 同样，非_蛋白质氨基酸作为具有生物和治疗活性的所述肽类的中间体，因此更重要。已知药物活性依赖于它能够与受体相互作用所采用的构型，且由此就肽化合物而 言，这种构型取决于链上存在的氨基酸。因此，改变其作为药物的活性的一种方式在于引入 形成生物活性肽序列组成部分的构型受到限制的氨基酸的类似物(例如，参照T. Osaka等 人 CurrentQpinion in Chemical Biology 2002，第 6 卷，pp. 809-815 ；D. R. Hodgson 等人， Chem. Soc. Rev 2004，第 33 卷，pp. 422-430)。非-天然氨基酸的应用增加了相应肽类的半衰期，更易于被蛋白酶裂解。还描述 了几种氨基酸中苯基被菜基(2，4，6_三甲苯基)的取代显著增加了旋转阻碍，但大部分稳 定的构型异构体的几何位置没有显著改变(参照E Medina等人，Helv. Chim. Acta 2000， 第83卷，pp. 972-988)。由于苯丙氨酸被菜基丙氨酸取代，所以制备了具有较高生物活性 的肽类似物例如[D_har8]加压素类似物(参照M. Zertova等人，Collect. Czech. Chem. Comun. 1993，第58卷，pp. 2751)、止痛药和抗高血压药(参照EP 0213481A2)、脑啡肽类似 物(参照EP0136720A2)、LHRH激素类似物(参照EP 0049628A1)和具有丝心蛋白序列的 肽类。已经通过引入外消旋形式的被Boc保护基保护的氨基酸制备了那些类似物，然后通 过使用手性固定相的HPLC分离了得到的肽类(参照J. Hlavaceck等人，Collect. Czech. Chem. Comun. , 1991,第 56 卷，p. 2991)。L_苯丙氨酸是天然存在于大部分天然肽类和蛋白质中的天然氨基酸。菜基丙氨 酸是用于制备几种肽类和肽类似物的非-天然氨基酸。已经制备了外消旋形式的菜基丙氨 酸并且进行了分析、但未准备分离。然而，菜基丙氨酸的应用迄今为止还相当罕见，这可能 是因为其难以在制备对映体纯的在侧链上含有菜.基的氨基酸中被发现检测的缘故。E. Medina等人描述了基于Sharpless环氧化和Sharpless氨基羟基化而合成菜 基氨基酸的方法(参照Helv. Chim. Acta 2000，第83卷，pp. 972-988)。然而，这种合成存 在明显的缺陷，这妨碍了其在工业化水平上的应用。在这些缺陷中突出的是在菜基丙烯醇 Sharpless环氧化中得到的转化率极低，并且来自氨基羟基化反应的粗产物需要色谱精制 以消除过量的残基。还描述了通过对乙酰氨基丙烯酸酯前体进行对映选择性不对称催化氢化来合成L-菜基丙氨酸盐酸盐的方法(参照T. Li等人，Chem. Pharm. Bu 11. 2006,第54卷， pp.873-877)。来自本领域状态的所有这些对比文件的教导显示，研究新的L-或D-菜基氨基酸 的制备方法、特别是L-或D-菜.基丙氨酸，即用于制备具有极大生物活性的不同肽类和肽 类似物的氨基酸的制备方法，仍然是一个活跃的领域，但是直到目前为止，由于制备对映体 纯的含有该基团的氨基酸的已知制备方法的复杂性而导致它们尚未得到广泛应用
发明内容

本发明人发现了用于立体选择性制备L-菜基丙氨酸和D-菜基丙氨酸的高收率 的实际方法。该方法特别适合于制备被保护的L-或D-菜基丙氨酸，它极为适合于肽类的 固相合成。因此，本发明的第一个方面提供了式(I)化合物的基本上纯的对映体或其对映体 (I')的立体选择性制备方法， 其中P是氢或胺保护基，该方法包括下列步骤a)使式(III)的化合物或其对映体(III')进行氢化反应，得到式(II)的化合 物或其对映体(II')；其中R是(C「C8)_烷基； b)使式(ii)的化合物或其对映体(ir )进行水解反应，得到式⑴的化合物或 其对映体(r )，其中P是氢，任选使所述式(I)的化合物或其对映体(I ‘)进行氨基保护 反应。
基本上纯的对映体应理解为具有等于或大于95%、优选等于或大于98%、更优选 等于或大于99%的所述对映体的对映体过量。优选R是(C「C4)_烧基。在一个具体的实施方案中，R是甲基。在另一个具体的 实施方案中，R是乙基。氢化步骤以定量收率和完全区域选择性进行。氢化通过常规方法和使用本领域状 态中已知的催化剂进行，所述催化剂例如和就非限制性含义而言是金属或金属配合物。氢 化反应的催化剂优选选自Wilkinson催化剂、Crabtree催化剂、阮内镍、0氧化态金属与质 子酸的组合或来自钼系元素的金属与活性炭的组合。更优选氢化反应催化剂是钼系元素的 金属与活性炭的组合，特别是钼/活性炭(Pd/C)。在用于氢化反应的氢源中，除氢(H2)外 还包括本领域技术人员公知的所有氢供体分子，例如和就非限制性含义而言，是胼、取代的 胼类、异丙醇或甲酸。水解可在碱性或酸性条件下进行。在一个优选的实施方案中，水解在碱性介质中 进行。在将碱性介质提供给水解反应的化合物中包括本领域状态中公知的任意碱。在一个 更优选的实施方案中，所述碱是碱金属氢氧化物。在一个具体的实施方案中，所述碱金属氢 氧化物是氢氧化锂。本发明的方法使得用不同保护基保护L-菜基丙氨酸和D-菜基丙氨酸成为可能。 存在大量适合的氨基官能团保护基，例如氨基甲酸酯类、酰胺类、磺酰胺类、烯丙基、任选取 代的苄基、选自(Ci-Q)-烷基、(Ci-Q)-烷氧基或卤素的取代基。选择大部分适合的保护基， 并且就非限制性含义而言，它们选自叔丁氧羰基(B0C)、9-芴基甲氧羰基(Fmoc)、苄氧羰基 (Cbz)、烯丙基、4-甲氧基苄基、2，4- 二甲氧基苄基和苄基。在一个优选的实施方案中，保护基是Fmoc。本领域状态中已知的对比文件中无一 描述被FmoC、Cbz、烯丙基、4-甲氧基苄基、2，4_ 二甲氧基苄基或苄基保护的L-菜基丙氨酸 或D-菜基丙氨酸。不同于已知的方法，本发明的制备方法尤其有利，因为它能够以立体选 择性方式得到所述化合物。在一个具体的实例中，被Fmoc基团保护在随后的由所述氨基酸 制备肽类中具有几个优点，涉及简易性和在使保护基脱保护和使肽类从树脂上脱锚定中使 用的适度反应条件。使用Fmoc保护氨基的固相肽化学合成策略是迄今为止最为广泛应用 的以实验室规模和生产规模制备肽类的策略。可以通过本领域公知的方法引入和除去保护基(参照ProtectiveGroups in Organic Synthesis,ffiley-Interscience, (1999))。具体条件取决于使用的保护基。在一 个具体的实施方案中，当使用Fmoc基团时，可以在适合的溶剂和有机或无机碱的存在下与 Fmoc-Cl或Fmoc-琥珀酰亚胺基反应引入后者。脱保护在适度条件下通过与碱反应进行。 在用于脱保护的适合碱中包括任意有机或无机碱，例如和就非限制性含义而言，是哌啶、吗 啉、二环己胺、K2C03或KHC03。在一个优选的实施方案中，式(IV)的化合物或其对映体(IV')预先与式P(Ri)3 的膦反应，其中队是独立地选自(Ci-Q)-烷基、(Ci-Q)-环烷基、任选取代的苯基、任选取 代的-(CH2)n-苯基的基团，其中n是1-4的整数，具有苯环的这些基团的取代基独立地选自 (crc8)-烷基、(CrC8)_烷氧基或卤素，得到式(III)的化合物或其对映体(III')，其中 在式(III)、(III' )、(IV)和(IV')中，R 是(C「C8)_ 烷基。 优选礼同上，所述膦是芳族膦，更优选所述膦是三苯膦。该步骤以中度收率进行， 而得到光学纯形式的化合物(通过手性HPLC测得> 99% ee)。在另一个优选的实施方案中，式(V)的化合物或其对映体(V')，其中R是 (Ci-Q)-烷基，预先与无机叠氮化物反应，得到式(IV)的化合物或(IV')的化合物。无机 叠氮化物优选选自碱金属或碱土金属叠氮化物，特别优选为叠氮化钠。 该反应一般在50-150°C的温度、更优选在约100°C的温度下进行。亚硫酸盐环的 开环以完全区域选择性方式和良好的收率进行。在另一个优选的实施方案中，式(VI)的化合物或其对映体(VI')，其中1 是 (Ci-Q)-烷基，预先与亚硫酰卤进行，得到式(V)的化合物或其对映体(V')。优选亚硫酰 卤是亚硫酰氯。
在另一个优选的实施方案中，使式(VII)的化合物，其中R是(C「C8)-烷基，预 先进行Sharpless (夏普勒斯)不对称二羟基化反应，得到式(VI)的化合物或其对映体 (VI')。
Sharpless不对称二羟基化(AD)以几乎定量的收率进行，得到光学纯形式的二羟 基酯(VI)或其对映体(VI')(通过手性HPLC发现一般> 99% ee)。Sharpless 二羟基化 一般在四氧化锇或锇酸钾、手性奎宁配体和氧化剂例如K3Fe (CN) 6或N-甲基吗啉N-氧化物 的存在下进行。在下列步骤中可以使用得到的化合物，而无需预先对其进行纯化。适合的 手性配体包括但不限于氢化奎宁、1，4_酞嗪二基二醚((DHQ)2PHAL)或氢化奎尼丁 1，4_酞 嗪二基二醚((DHQD)2PHAL)作为手性配体。因此，在使用(DHQ)2PHAL的情况中，得到化合物(VI)，而在使用(DHQD) 2PHAL的情况中，得到化合物(VI')。合成路线1显示了以起始产物(Vila)为原料的本发明的具体实施方案。 如果需要化合物(la)或(Ip)的反式构型，则该方法类似地以适当构型的化合物 为原料进行。原料化合物(VII)易于通过Horner-Wadsworth-Emmons反应获自米醛。本发明的第二个方面在于提供化合物Fmoc- (L)-菜基丙氨酸和Fmoc- (D)-菜基 丙氨酸，它们是用于制备具有生物活性的肽类和肽类似物的中间体。本发明的另一个方面在于提供在固相中制备具有一个或多个菜基丙氨酸残基的 肽类的方法，包括使用N-保护的氨基酸，其选自Fmoc-(L)-菜基丙氨酸、Fmoc-(D)-菜 基丙氨酸、Cbz-(L)-菜基丙氨酸、Cbz-(D)-菜.基丙氨酸、烯丙基-(L)-^t基丙氨酸、烯 丙基_ (D)-菜.基丙氨酸、4-甲氧基苄基-(L)-菜基丙氨酸、4-甲氧基苄基-(D)-菜基丙 氨酸、2，4_ 二甲氧基苄基-(L)-菜.基丙氨酸、2，4_ 二甲氧基苄基-(D)-菜基丙氨酸、苄 基_ (L)-菜基丙氨酸，苄基_ (D)-菜基丙氨酸。本发明的组成部分还有在固相中制备具有一个或多个菜基丙氨酸残基的肽类 的方法，包括进行如本说明书上述定义的式(I)化合物的基本上纯的对映体或其对映体 (I')的立体选择性制备方法。本发明的方法因如下事实尤其有利其能够得到对映体纯的L-和D-菜基丙氨 酸衍生物，它们是用于制备具有极大生物活性的肽类和肽类似物的中间体，因它们引入了 非_天然氨基酸这一事实而具有极大的稳定性。实施例9-11通过实例示例了这些化合物 在固相中合成肽时的使用。对本领域技术人员而言，本发明的其他目的、优点和特征将从本说明书中和本发 明的实践中得到部分理解。在本说明书和权利要求书的上下文中，措词“包括”及其变化形 式并不意指排除其他技术特征、添加剂、成分或步骤。
通过示例提供下列实施例，但不用来限定本发明。 实施例下列非限制性实施例示例了本发明的立体异构体构型。当需要反式构型时，正如本领域技术人员显而易见的，本发明可以以类似方式以具有适合构型的化合物为原料进 行。在室温(23 °C )下测定旋光度。在400MHz使用四甲基硅烷作为内标得到1H NMR 谱。在100. 6MHz得到13C NMR并且涉及溶剂信号。使用星号标记的信号来对应旋转异构 体。实施例1 制备(2R,3S)_ 二羟基基丙酸乙酯(Via)将790mg(l. Ommo 1) (DHQ) 2PHAL、IOOg (302mmol) K3Fe (CN) 6、41· 7g (302mmol) K2CO3禾口 149mg(0. 403mmol)K2OsO4(OH)4 导入 2L 反应器，溶于 IL H2O tBuOHd 1)混合物。然 后加入9. 5g (IOOmmol)甲磺酰胺。将其维持搅拌15分钟，然后加入22. Og (IOOmmol) 3-基-2-丙烯酸乙酯。在室温下将该反应混合物维持搅拌48小时。然后通过添加Na2SO3 (180g) 终止反应。维持搅拌2小时，最后用CH2Cl2(3xl50mL)萃取水相。用2N KOH水溶液洗涤全 部有机相，用MgSO4干燥，减压蒸发溶剂。得到24. 3g (97%收率)产物(2R，3S)-Via，为黄 色油状物形式。[a ]D = -24. 7 (c 0. 98，CHCl3)。IR(薄膜)v max 3441(b)，2978，1733，1611，1190CHT1。1H NMR (400MHz, CDCl3) δ :6· 80(s，2H)，5· 18 (d, 1Η, J = 6. 4Ηζ)，4· 51 (d, 1Η, J = 6. 4Ηζ)，4. 04 (q, 2Η, J = 7Ηζ)，3. 18 (b, 1Η)，2. 86 (b, 1Η)，2. 40 (s,6H)，2. 24 (s, 3H)，1. 00 (t, 3H,J = 7Hz)ppm。13C 匪R(100MHz，CDCl3) δ 173. 0 (CO), 137. 4 (C), 136. 8 (C) ,131.8 (C), 130. 3 (CH), 73. 8 (CH), 73. 7 (CH) ,61.9 (CH2) ,21.0 (CH3), 20. 9 (CH3)，13. 7 (CH3) ppm。EM(Cl-NH3)m/z :270· 1[(Μ+18)+, 100% ], 252. 1[(Μ)+，60% ]。HRMS (Cl+) =C14H20O4 计算值:252· 1361，实测值:252· 1357。HPLC =Chiralpack-AD.己烷/i-PrOH 98 2，lmL/min，λ = 254nm, tE(S, R)= 44min 和 tK(R，S) = 41min。实施例2 制备(2S,3R)_ 二羟基-3-1基丙酸乙酯(VI' a)使用相同的方法与配体(DHQD)2PHAL，得到(2S，3R) -二羟基_3_菜基丙酸乙酯，收 率 95%。实施例1的(2R，3S)_ 二羟基-3-菜基丙酸乙酯和实施例2的(2S，3R)_ 二羟 基-3-菜基丙酸乙酯的对映体纯度在两种情况中均> 99% ee。实施例3 制备(4R，5S)土乙氧羰基1基-1，3，2- 二氧硫杂环戊烷 (dioxathiolane) ~2~ 氧化物(Va)将23. 5g(93mmol) 二醇乙基(2R，3S) - 二羟基_3_菜基丙酸酯溶于反应器中的 1.4L CH2Cl20然后加入38. 9mL(279mmol)NEt3。在0°C冷却该反应混合物。维持搅拌5分钟。最后滴加9. 5mL(130. 4mmol)S0Cl2，在0°C维持搅拌15分钟。然后加入370mL Et2O和 370mL水。用Et20(3xl50mL)萃取水相，用NaCl饱和溶液洗涤全部有机相，用MgSO4干燥， 减压蒸发溶剂。定量得到亚硫酸盐(4R，5S)-Va，为油状物。[a ]D = -18. 8 (c 1. 00，CHCl3)。IR(薄膜)v max 2979，1742，1216，1030CHT1。1H NMR(400MHz，CDCl3) δ :6. 90(s,2H) ,6. 89*(s,2H) ,6. 61 (d, 1H, J = 8Hz)， 5. 95* (d, 1H, J = IOHz)，5. 35* (d, 1H, J = IOHz)，4. 96 (d, 1H, J = 8Hz)，4. 30 (dq, 2H, J = 20 禾口 7Hz)，4· 22*(m，2H)，2· 45*(s，6H)，2· 37*(s，6H)，2· 28(s，6H)，1. 31(t，3H，J = 7Hz)，1. 22* (t， 3H,J = 7Hz)ppm。13C 匪R(100MHz，CDCl3) δ 168. 0 (CO)，166. 2 (CO)，139. 9 (C)，139. 8 (C)，138. 4 (C)， 138. 2 (C), 131. 0 (CH)，130. 9 (CH)，125. 6 (C)，122. 6 (C)，84. 9 (CH)，80. 6 (CH)，80. 3 (CH)， 76. 0 (CH)，62. 8 (CH2) ,21. 07 (CH3) ,21. 06 (CH3)，20. 5 (CH3)，20. 2 (CH3)，14. 2 (CH3)，14. 0 (CH3) ppm。EM(Cl-NH3)m/z 315. 6 [ (M+17)100% ]。HRMS (Cl+) =C14H18O5S 计算值298· 0875，实测值298· 0876。实施例4:制备(2S,3S)-3_叠氮基羟基g基丙酸乙酯(IVa)在双口烧瓶中将18. 6g(62. 95mmol) (4R，5S)_4_ 乙氧羰基 _5_ 菜基-1，3， 2- 二氧硫杂环戊烷-2-氧化物溶于386mL N, N- 二甲基甲酰胺(DMF)，加入致冷剂，加入 8. 2g(125. 9mm0l)NaN3。将该反应混合物在100°C下加热18小时。然后立即减压除去溶剂， 将得到的粗产物溶于310mL Et2O和310mL 20 % H2SO4溶液，在室温下维持搅拌过夜。加 入过量NaHCO3饱和溶液，用Et20(3xl50mL)萃取水相。用MgSO4干燥全部有机相，减压蒸 发溶剂。通过柱色谱法(Si02/NEt3 2.5% v/v，己烷/AcOEt)纯化反应得到的粗产物，得到 13.6g(78%收率)的叠氮基醇(2S，3S)-IVa，为黄色油状物形式。[a ]D = -126 (c 0. 795，CHCl3)。IR(薄膜)vmax 3468 (b), 2924, 2105,1737,1610,1257cm_101H NMR(400MHz, CDCl3) δ :6· 88 (s，2Η)，5· 19 (d，1Η，J = 8. 8Hz)，4· 45 (dd，1Η，J = 7 和 9Hz)，4. 33 (m, 2H)，2. 52 (d, 1H, J = 7Hz)，2. 43 (s,6H)，2. 26 (s, 3H)，1. 36 (t, 3H, J = 7Hz) ppm。13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 173. 0 (CO)，138. 4 (C)，137. 6 (C)，130. 66 (CH)， 130. 56 (CH)，128. 6 (C)，72. 1 (CH)，64. 1 (CH)，62. 4 (CH2) ,21. 0 (CH3)，20. 9 (CH3)，14. 2 (CH3) ppm。EM(Cl-NH3)m/z 295. 3 [ (M+18)90% ]。HRMS (ESI) :C14H19N3O3Na 计算值300· 1315，实测值300· 1318。实施例5 制备(2R,3S)-3_i基-氮丙啶-2-甲酸乙酯(IIIa)将13.0g(46.72mmol)叠氮基醇乙基(2S，3S) _3_叠氮基_2_羟基_3_菜基丙酸酯导入烧瓶，溶于282mL乙腈，然后加入12. 2g(46. 72mmol)PPh3。将该反应混合物在室温下搅 拌1小时，在回流温度下搅拌6小时。然后立即减压除去溶剂，通过柱色谱法(Si02/NEt3， 2. 5% v/v，己烷/AcOEt)纯化粗产物。得到7. 32g(67%收率)氮丙啶(2R，3S)-Illa，为黄色油状物。[α ]D = -131 (c 0. 79，CHCl3)。IR(薄膜)v max 3281，2978，2922，1726，1218，1201CHT1。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ :6. 82(s,2H) ,4. 31 (m,2H) ,3. 16 (d, 1H, J = 2Hz)， 2. 57 (d, 1H, J = 2Hz)，2. 39 (s,6H)，2. 26 (s, 3H)，1. 78 (b, 1H)，1. 36 (t, 3H, J = 7Hz) ppm。13C NMR (100MHz，CDCl3) δ 172. 8 (CO), 137. 8 (C), 137. 3 (C), 129. O (CH) ,61.8 (CH2), 38. 9 (CH)，37. 8 (CH)，20. 9 (CH3)，20. 0 (CH 3)，14. 4 (CH3) ppm。EM(Cl-NH3)m/z 233. 0 [ (M)25% ], 146. 0 [ (M-87)100% ]。 HRMS (Cl+) =C14H19NO2 计算值=233. 1416，实测值:233· 1418。HPLC :Chiralpack-IA。庚烷/i-PrOH 95 5, lmL/min, λ = 254nm, tE(S, R)= 19min 和 tK(R，S) = 14min(2R，3S)-3_菜基-氮丙啶_2_甲酸乙酯的对映体纯度> 99% ee。实施例6 制备(2S)_1基丙氨酸乙酯(IIa)将9.9g(42.42mmol)氮丙啶乙基(2R，3S) _3_菜基-氮丙啶-2-甲酸酯在高压反 应器中溶于300mL甲醇，然后加入990mg Pd/C和IOmL乙酸(84. 84mmol)。用真空/氮气循 环净化该系统，然后向反应器施加40巴氢气压力。将该反应混合物在室温下维持搅拌48小 时。然后通过C盐过滤除去催化剂，减压浓缩得到的溶液。定量测定得到的化合物(IIa)， 为黄色固体形式。Mp:81_83°C。[α ]D = -26. 7 (c 1. 00，CHCl3)。IR(薄膜)v max 2918，1742，1612，1483，1225。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ :6· 84 (s，2H)，5· 61 (b，1H)，4· 14 (m，2H)，3· 77 (dd，1H，J =6· 4 和 7. 6Hz)，3. 08 (m, 2H)，2. 94 (m, 2H)，2. 31 (s，6H)，2. 25 (s, 3H)，1. 18 (t, 3H, J = 7Hz) ppm。13C NMR (100MHz，CDCl3) δ 178. 9 (CO), 137. 1 (C), 136. 3 (C) ,131.1 (C), 129. 5 (CH), 129. 5 (CH), 129. 2(C) ,61. 4 (CH2)，54. 1 (CH)，34. 6 (CH2)，24. 9 (CH3) ,21. 0 (CH3), 19. 8 (CH3)， 14. 2 (CH3) ppm οEM (ESI+) m/z 236. 2 [ (M+H)100% ]。HRMS (ESI+) =C14H22NO2 计算值:236· 1645，实测值:236· 1637。实施例7 制备(25)-1基丙氨酸(Ia)将2. Og (8. 50mmol)氨基酯(2S)-菜基丙氨酸乙酯溶于烧瓶中的57mL 二噁烷，然 后加入70mL 20% LiOH水溶液。将该反应混合物在室温下搅拌24小时。最后减压除去溶 齐U，冷却得到的水相，用IM HCl酸化至pH 7。观察到结晶沉淀，通过过滤分离，然后真空干 燥。得到1.3g(80%收率)氨基酸Ia，为白色固体形式。Mp 318-320"C。[a ]D = -80 (c 1· 00，CH3OH)。IR (薄膜)vmax 3300，2973，1730，1608，1409CHT1。1H NMR (400MHz，CDCl3) δ :6· 75 (s，2Η)，3· 27 (t，1Η，J = 7. 2Hz)，2· 88 (m，1H)，2. 65 (m, 1H)，2. 12(s，6H)，2. 05(s，3H)ppm。13C NMR (100MHz，CDCl3) δ 181. 8 (CO), 137. 8 (C), 136. 4 (C), 132. 2 (C), 128. 9 (CH), 56. 2 (CH)，34. 3 (CH2)，19. 9 (CH3)，19. 4 (CH3) ppm。EM (Cl+) m/z 208. 3 [ (M+H)100% ]。HRMS (Cl+) =C12H18NO2 计算值:208· 1337，实测值:208· 1330。C27H27NO4 分析计算值C 71. 46，H 8. 99，N 5. 95;实测值C 71. 36，H 8. 69，N
6.39。实施例8 制备Fmoc-(L)-I基丙氨酸 Μ将1. 08g(5. 22mmol)氨基酸L-菜基丙氨酸混悬于烧瓶中的16mL10% Na2CO3水溶 液中，在0°C冷却。然后滴加FmOC-0Su(2.64g，7.83mmOl)在24mL 二噁烷中的溶液。将该反 应混合物在室温下搅拌20小时。然后加入水(20mL)，用己烷(3x20mL)进行萃取。在0°C 冷却得到的水相，用IM HCl酸化为pH 2，用乙酸乙酯进行萃取。用MgSO4干燥得到的有机 相组，减压除去溶剂。通过柱色谱法(Si02/NEt3，2. 5% ν/ν,己烷/AcOEt)纯化粗产物，得到 1.5g(68%收率)Ip，为白色固体。Mp 187-188"C。[a ]D =-26. 04(c 1. 00，CHCl3)。IR (薄膜)ν max 3321，2962，1713，1450，1265CHT1。1H NMR(400MHz, CDCl3) δ :7.74(d，2H，J = 7. 6Hz) ,7. 51 (t,2H, J = 7· 6Hz)，
7.40(t，2H，J = 7. 6Hz)，7. 30(t，2H，J = 7. 6Hz)，6. 83 (s，2Η)，5. 25 (d，1Η，J = 8Hz)， 4. 60 (dd, 1H, J = 8. 0 和 8. 4Hz)，4. 30 (m, 1H)，4. 14 (m, 1H)，3. 18 (m, 2H)，2. 32 (s,6H)， 2. 21 (s，6H) ppm。13C NMR(100MHz, CDCl3) δ 176. 7 (CO)，156. 08 (CO)，144. 0 (C)，141. 5 (C)， 137. 2 (C)，136. 6 (C), 130. 0 (C)，129. 6 (C), 129. 5 (CH)，127. 9 (CH)，127. 3 (CH)，125. 3 (CH)， 120. 2 (CH)，67. 4 (CH2)，53. 7 (CH2)，47. 3 (CH)，32. 5 (CH2)，21. 3 (CH3)，20. 4 (CH3) ppm。EM(Cl-NH3)m/z 206. 09 [ (M-233)82% ], 430. 2 [ (M+H)5% ]。HRMS (Cl+) =C27H28NO4 计算值:430· 2029 ；实测值430. 2018。C27H27NO4 分析计算值 C 75. 50，H 6. 34，N 3. 26 ；实测值:C 74. 94，H 6. 21，N 3. 41。HPLC =Chiralcel-ADo 庚烧/EtOH/TFA 95 5 0. 2，lmL/min，λ = 254nm，tK(D) =20min, ytE(L) = 26minL-Ip的对映体纯度> 99% ee。类似地由具有适合构型的化合物制备化合物D-Ip，得到对映体纯度> 99% ee的产物。实施例9 制备三肽 Ac-(D-Msa)-Val-Nal-NH2给注射器加入IOOmg (0.06mmol) Rink 酰胺树脂；用 CH2CL2 (5xImin)禾口 DMF (5xlmin)调整。通过标准化Fmoc/tBu策略、使用二异丙基碳二亚胺(DIP⑶I) 作为偶合剂和羟基苯并三唑(HOBt)作为添加剂进行合成。使用Fm0C-3-(l-萘 基)-L-Ala-OH(Fmoc-Nal) (78. 75mg,0. 18mmol,3eq)、Fmoc-L-Val-OH(61. 2mg,0. 18mmol,
3eq)和 Fmoc-D-菜基丙氨酸-O H(Fmoc-D-Msa) (77. 4mg,0. 18mmol,3eq)，使用茚三酮试验确证成功掺入氨基酸。在掺入第三种氨基酸后，用哌啶在DMF中的混合物除去Fmoc基团，用Ac2O-二异丙基二乙胺(DIEA)使游离氨基末端乙酰化。最后过滤树脂，用DMF(5xlmin)、 CH2Cl2 (5xlmin)和甲醇(5xlmin)充分洗涤。为了裂解三肽，用三氟乙酸-水-三异丙基硅 烷(TFA-H2O-TIS) (95 2. 5 2. 5)溶液处理1小时，蒸发得到的滤液。通过反相色谱法 (HPLC)和EM表征。在9个合成步骤且不进行中间体纯化后，得到的粗产物具有39%的纯 度。用半制备型HPLC (梯度20-50，IOmin内；50-100，15min内)纯化，得到3. 4mg具有86% 纯度的三肽U = 220nm)。HPLC-MS :tr (H2O 0. 1% HCOOH ；ACN 0. 07% HC00H) = 4. 830minES+ 545. 65 (C32H40N4O4 计算值:544· 30)。实施例10 制备三肽 Ac-(D-Msa)-Val-Lys-NH2给注射器加入IOOmg (0.06mmol) Rink 酰胺树脂；用 CH2Cl2 (5xlmin)禾口 DMF(5xlmin)调整。通过标准化Fmoc/tBu策略、使用DIP⑶I作为偶合剂和HOBt作为添加 剂进行合成。使用 Fmoc-L-Lys (Boc)-OH (84. 33mg，0. 18mmol, 3eq) /Fmoc-L-Val-OH (61. 2mg, 0. 18mmol,3eq)和 Fmoc-D-Msa-OH(77. 4mg, 0. 18mmol,3eq)，使用茚三酮试验确证成功 掺入氨基酸。在掺入第三种氨基酸后，用哌啶在DMF中的混合物除去Fmoc基团，用 Ac2O-DIEA使游离氨基末端乙酰化。最后过滤树脂，用DMF (5xlmin)、CH2Cl2 (5xlmin) 和Me0H(5Xlmin)充分洗涤。为了裂解三肽和从Iys氨基酸侧链上除去Boc保护基，用 TFA-H2O-TIS(95 2. 5 2. 5)溶液处理1小时，蒸发得到的滤液。通过反相色谱法(HPLC) 和EM表征。在9个合成步骤且不进行中间体纯化后，得到的粗产物具有52%的纯度。通过 离子交换柱纯化，得到7. 3mg具有96%纯度的三肽(λ = 220nm)。HPLC-MS :tr (H2O 0. 1% HCOOH ；ACN 0. 07% HC00H) = 3. 856min。ES+ 476. 57 (C25H41N5O4 计算值:475· 32)。实施例11 制备三肽 Ac-(D-Msa)-Asp-Lys-NH2给注射器加入IOOmg (0.06mmol) Rink 酰胺树脂；用 CH2Cl2 (5xlmin)禾口 DMF(5xlmin)调整。通过标准化Fmoc/tBu策略、使用DIP⑶I作为偶合剂和HOBt 作为添加剂进行合成。使用 Fmoc-L-Lys (Boc)-OH(84. 33mg，0. 18mmol，3eq)、 Fmoc-L-Asp-OtBu-OH(74. 07mg,0. 18mmol，3eq)禾口 Fmoc-D-Msa-OH(77. 4mg，0. 18mmol, 3eq)，使用茚三酮试验确证成功掺入氨基酸。在掺入第三种氨基酸后，用哌啶在DMF中的混 合物除去Fmoc基团，用Ac2O-DIEA使游离氨基末端乙酰化。最后过滤树脂，用DMF (5xlmin)、 CH2Cl2 (5xlmin)和Me0H(5Xlmin)充分洗涤。为了裂解三肽和从氨基酸的侧链上除去Boc和 tBu保护基，用TFA-H2O-TIS(95 2. 5 2. 5)溶液处理1小时，蒸发得到的滤液。通过反 相色谱法(HPLC)和EM表征。在9个合成步骤且不进行中间体纯化后，得到的粗产物具有 71%的纯度。通过离子交换柱纯化，得到17. Omg具有94%纯度的三肽(λ = 220nm)。HPLC-MS :tr (H2O 0. 1% HC00H ；ACN 0. 07% HC00H) = 2. 543min。ES+ 492. 58 (C24H37N5O6 计算值:491· 27)。
权利要求
式(I)的化合物基本上纯的对映体或其对映体(I′)的立体选择性制备方法，其中P是氢或胺保护基，该方法包括下列步骤a)使式(III)的化合物或其对映体(III′)进行氢化反应，得到式(II)的化合物或其对映体(II′)；其中R是(C1-C8)-烷基；b)使式(II)的化合物或其对映体(II′)进行水解反应，得到式(I)的化合物或其对映体(I′)，其中P是氢；任选使所述式(I)的化合物或其对映体(I′)进行氨基保护反应。FPA00001139000700011.tif,FPA00001139000700012.tif
2.权利要求1的立体选择性制备方法，其中P选自9-芴基甲氧羰基(Fmoc)、叔丁氧羰 基(B0C)、苄氧羰基(Cbz)、烯丙基、4-甲氧基苄基、2，4_ 二甲氧基苄基和苄基。
3.权利要求1-2任一项的立体选择性制备方法，其中使用任意金属或金属配合物作为 催化剂进行氢化步骤。
4.权利要求1-3任一项的立体选择性制备方法，其中在碱性介质中进行水解反应。
5.权利要求4的立体选择性制备方法，其中水解反应的碱是碱金属氢氧化物。
6.权利要求1-5任一项的立体选择性制备方法，其中使式(IV)的化合物或其对映体 (IV')，其中R是(CrC8)_烷基， 与式p(R)3的膦反应，其中Ri独立地选自(Ci-Q)-烷基、(Ci-Q)-环烷基、任选取代的 苯基、任选取代的(CH2)n-苯基，其中n是1-4的整数，且具有苯环的基团的取代基独立地选 自(CrQ)-烷基、(Q-Q)-烷氧基或卤素，得到式(III)的化合物或其对映体(III')， 其中在式(ni)、(nr )、(iv)和(iv')中，r是(crc8)-烧基。
7.权利要求6的立体选择性制备方法，其中使式(V)的化合物或其对映体(V')， 与碱金属或碱土金属叠氮化物反应，得到式(IV)的化合物或其对映体(IV')， 其中在式(IV)、(IV' )，(V)和(V')中，R 是(c「c8)-烷基。
8.权利要求7的立体选择性制备方法，其中使式(VI)的化合物或其式(VI')的对映体， 与亚硫酰卤反应，得到式(V)的化合物或其对映体(V')， 其中在式(V)、(V' )、(VI)和(VI')中，R 是(c「c8)-烷基。
9.权利要求8的立体选择性制备方法，其中使用适合的手性配体使式(VII)的化合物 (VII)进行Sharpless不对称二羟基化反应，得到式(VI)的化合物或式(VI')的化合物， (VI)其中在式(VI)、(VI')和(VII)中，R是烷基。
10.权利要求9的立体选择性制备方法，其中适合的手性配体选自氢化奎宁1，4_酞 嗪二基二醚((DHQ)2PHAL)，以得到式(VI)的化合物；或氢化奎尼丁 1，4_酞嗪二基二醚 ((DHQD)2PHAL)，以得到式(VI')的化合物。
11.FmoC-(L)-菜基丙氨酸。
12.Fmoc-(D)_菜基丙氨酸。
13.在固相中制备具有一个或多个菜基丙氨酸残基的肽类的方法，包括使用N-保护的 氨基酸，其选自FmoC- (L)-菜基丙氨酸、Fmoc-⑶_菜基丙氨酸、Cbz-(L)-菜基丙氨酸、 Cbz-(D)-菜基丙氨酸、烯丙基-(L)-菜基丙氨酸、烯丙基-(D)-菜基丙氨酸、4-甲氧基苄基_ (L)-菜基丙氨酸、4-甲氧基苄基-⑶-菜基丙氨酸、2，4- 二甲氧基苄基-(L)-莱基丙 氨酸、2，4- 二甲氧基苄基-⑶-菜基丙氨酸、苄基-(L)-菜基丙氨酸和苄基_⑶_菜基丙 氨酸。
14.在固相中制备具有一个或多个菜基丙氨酸残基的肽类的方法，包括进行权利要求 1-10任一项的立体选择性制备方法。
全文摘要
本发明涉及氨基酸衍生物的立体选择性制备方法，其包括下列步骤式(III)的化合物或其对映体的氢化反应，其中R是(C1-C8)-烷基；然后是水解反应，得到L-基丙氨酸或其对映体D-基丙氨酸；任选使所述化合物进行氨基保护反应，特别是采用Fmoc来进行。本发明还涉及本身作为产物的Fmoc-L-或Fmoc-D-基丙氨酸，它们用作制备具有治疗或生物活性的肽类或肽类似物的中间体。
文档编号C07C227/32GK101861299SQ200880116614
公开日2010年10月13日 申请日期2008年11月19日 优先权日2007年11月19日
发明者A·瑞拉艾斯卡尔, L·拉夫卡斯贾尼, M·阿隆索哈尔马, R·拉蒙埃巴拉特 申请人:Bcn肽类股份有限公司