N-Fmoc-N的制作方法

n-fmoc-n
′‑
boc-α-甲基-l-赖氨酸的制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种n-fmoc-n
′‑
boc-α-甲基-l-赖氨酸的制备方法。


背景技术：

2.非天然具有光学纯的氨基酸对生物活性肽的合成和新型氨基酸的合成具有至关重要的作用。此类具有光学纯的氨基酸可以用来增加多肽在酶作用下降解的稳定性。
3.其中，cα-烷基化氨基酸由于缺乏可失去的或烯醇化的α-氢，在碱性或酸性条件下不易外消旋，同时也限制了肽序列中氨基酸的n-cα(φ)和cα-c(o)(ψ)键的旋转，稳定了肽骨架的构象。
4.n-fmoc-n
′‑
boc-α-甲基-l-赖氨酸即为cα-烷基化氨基酸中的一种氨基酸。该氨基酸应用较为广泛，具有非常高的价值。
5.不过，由于空间位阻的限制，α-氨基酸α-碳的季碳化是相当具有挑战性的。目前对于α-氨基酸α-碳的季碳化的文献主要有以下2种：
6.代表文献1(tetrahedron letters 50(2009)6913
–
6915)中：公开了制备路线(路线1)：
[0007][0008]
路线1中：从化合物2出发，经取代、叠氮化、还原、上保护、还原脱除手性辅基、上保护6步直线式反应得到目标化合物1，总收率26.3％。且第二步使用叠氮化钠来制备叠氮化物中间体。叠氮化钠是一种具有爆炸性有毒挥发性化合物。十分不利于生产放大的安全性。
[0009]
代表文献2(organic&biomolecular chemistry,11(37),6307-6319)公开了制备路线2：
[0010]
[0011]
路线2中：原料较大众，易得；步骤较少，使用酯基水解酶构建手性，第三步经curtius重排，使用9-芴甲醇直接构建α胺基上的fomc保护，但文献中4步均过柱，后处理繁琐且以此方法为基础优化工艺实现产业化，尚存在很远的距离。且按具体实施例结果，酶构建手性纯度为95％，远达不到ee％大于99％的质量要求。
[0012]
可见，现有的n-fmoc-n
′‑
boc-α-甲基-l-赖氨酸制备方法存在反应路线长、收率低、光学纯度低、后处理繁琐或安全性差的缺点。鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

[0013]
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中n-fmoc-n
′‑
boc-α-甲基-l-赖氨酸制备方法存在反应路线长、收率低、光学纯度低或后处理繁琐的缺陷，为此，而提供了一种n-fmoc-n
′‑
boc-α-甲基-l-赖氨酸的制备方法。本发明的制备方法具有收率高、光学纯度高、反应路线短和操作简单的优点。
[0014]
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的。
[0015]
本发明提供了一种化合物4的制备方法，其包括以下步骤：在碱性试剂存在下，将化合物3和化合物6在溶剂中进行如下的反应，得到化合物4即可；
[0016]
所述的碱性试剂为氨基化碱金属盐；
[0017][0018]
x为卤素。
[0019]
本发明中，x可为cl、br或i，例如i。
[0020]
本发明中，所述的氨基化碱金属盐可以为双(三甲基硅基)胺基钾(khmds)和/或双(三甲基硅基)胺基锂(lihmds)，例如khmds(khmds以溶液形式加入，例如1m溶液)。
[0021]
本发明中，所述的碱性试剂与所述的化合物3的摩尔比可以为本领域此类的拔氢过程中常规的摩尔比，优选为(1.5-3.5)：1，例如2.5:1。
[0022]
本发明中，所述的化合物6与所述的化合物3的摩尔比可以为本领域此类反应中常规的摩尔比，优选为(1.0-4.0)：1，例如2.0:1。
[0023]
本发明中，所述的溶剂可以为本领域此类反应中常规的溶剂，优选为醚类有机溶剂，例如四氢呋喃。
[0024]
所述的溶剂的用量可以不做具体的限定，只要不影响反应进行即可。本发明中，所述的溶剂与所述的化合物3的体积质量比优选为5g/ml-15g/ml，例如10g/ml。
[0025]
本发明中，所述的反应还优选在助溶剂存在下进行。所述的助溶剂优选为六甲基
50℃，例如-65℃。
[0043]
所述的反应的终点可以为采用本领域常规的监测方法进行监测(例如tlc、lcms或hplc)，以所述的化合物3不再反应或者消失作为反应的终点。所述的反应的时间优选为0.5小时-10小时，例如1小时。
[0044]
所述的反应结束后的后处理优选如下步骤：萃取(例如采用乙酸乙酯萃取)、浓缩和打浆(例如乙醇打浆)。
[0045]
本发明还提供了一种化合物1的制备方法，其包括以下步骤：
[0046]
步骤a：在碱性试剂存在下，将化合物3和化合物6在溶剂中进行如下的反应，得到化合物4；
[0047]
所述的碱性试剂为氨基化碱金属盐；
[0048]
步骤b：在氢气和钯催化剂存在下，将所述的化合物4在溶剂中进行还原反应，得到化合物5；
[0049]
步骤c：在碱性试剂存在下，将化合物5和9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺基碳酸酯(fmoc-osu)在溶剂中进行如下的反应，得到化合物1即可；
[0050][0051]
x为卤素。
[0052]
步骤a中，所述的化合物4的制备方法中条件和操作均同前所述。
[0053]
步骤b中，所述的还原反应中条件和操作可以为本领域此类反应中常规的条件和操作，本发明特别优选如下的条件和操作：
[0054]
所述的钯催化剂优选为二氯化钯。
[0055]
所述的钯催化剂与所述的化合物4的质量比优选为(0.03-0.2)：1，例如0.1:1。
[0056]
所述的溶剂优选为醚类有机溶剂与醇类溶剂的混合溶剂，例如四氢呋喃与甲醇的混合溶剂。其中，所述的醚类有机溶剂优选为四氢呋喃。所述的醇类溶剂优选为甲醇。所述的醚类有机溶剂与所述的醇类溶剂的质量比优选为(1-3)：1，例如2.1:1。
[0057]
所述的还原反应的压力优选为0.55mpa-0.65mpa。
[0058]
所述的还原反应的温度优选为20℃-50℃，例如40℃。
[0059]
所述的还原反应的终点可以为采用本领域常规的监测方法进行监测(例如tlc、lcms或hplc)，以所述的化合物4不再反应或者消失作为反应的终点。所述的还原反应的时间优选为4小时-48小时，例如24小时。
[0060]
所述的反应结束后的后处理优选如下步骤：过滤、浓缩和洗涤(例如采用甲基叔丁基醚洗涤水相)。
[0061]
所述的洗涤后的水相可以直接进行下步反应。
[0062]
步骤c中，所述的还原反应中条件和操作可以为本领域此类反应中常规的条件和操作，本发明特别优选如下的条件和操作：
[0063]
所述的碱性试剂优选为碱金属碳酸盐，例如碳酸钠。
[0064]
所述的碱性试剂与所述的化合物5的质量比优选为(0.7-1.3)：1。
[0065]
所述的9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺基碳酸酯与所述的化合物5的质量比优选为(0.7-1.3)：1。
[0066]
所述的溶剂优选为酯类有机溶剂，例如乙酸乙酯。
[0067]
所述的反应的温度优选为20℃-45℃，例如35℃。
[0068]
所述的还原反应的终点可以为采用本领域常规的监测方法进行监测(例如tlc、lcms或hplc)，以所述的化合物5不再反应或者消失作为反应的终点。所述的还原反应的时间优选为0.5小时-3小时，例如1小时。
[0069]
所述的反应结束后的后处理优选如下步骤：分液、洗涤(例如采用甲基叔丁基醚洗涤，洗涤温度5℃)、析出固体(例如在ph 3～4(采用0.5n盐酸)条件下析固体)和烘干。
[0070]
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0071]
本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0072]
本发明的积极进步效果在于：本发明的制备方法可以高收率和高光学纯度得到n-fmoc-n
′‑
boc-α-甲基-l-赖氨酸，且生产周期短以及安全性更高。
具体实施方式
[0073]
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0074]
手性纯度的检测方法：
[0075]
色谱条件如下：
[0076]
仪器高效液相色谱仪色谱柱daicel chiralpak ad-h 4.6*250mm,5μm流动相三氟乙酸：正己烷：乙醇＝0.05:80:20洗脱梯度等度洗脱，30分钟检测波长uv/210nm流速0.8ml/min
柱温30℃稀释剂异丙醇进样量2μl样品浓度1mg/ml
[0077][0078]
实施例1：化合物3-1的合成
[0079]
氮气保护下，将100g化合物2、加入到2000ml无水四氢呋喃和200ml hmpa中；加入200g 1,4-二碘丁烷，降温到-78℃；控制温度低于-65℃，滴加328g 1m的khmds溶液；滴加完毕后保温搅拌1小时。升温到-10～0℃，并在该温度下滴加1000ml水和200ml乙酸乙酯；搅拌分层，分出水相，有机相浓缩干，用1500ml乙醇打浆。折算重量含量得101g，收率69.6％，手性纯度100％。根据文献(tetrahedron letters 50(2009)6913
–
6915)中的制备方法，利用手性辅基的空间效应，即可诱导出化合物3-1的构型。
[0080]
实施例2：化合物4的合成
[0081]
氮气保护下，将100g化合物3-1加入1000ml无水四氢呋喃和100ml六甲基磷酰三胺，搅拌溶清，加入39gbocnh2，降温至-5℃。控制温度-5～0℃以下，缓慢滴加350ml的khmds(1m)溶液，滴完搅拌3小时。升温至0℃，滴加500ml水，滴完加入500ml乙酸乙酯，水洗分层，有机相浓缩至干，加入600ml的异丙醇，升温至50℃，搅拌溶清后；在该温度下，滴加600ml水，有固体析出；缓慢降温到10～20℃并在该温度下搅拌5小时；过滤，滤饼用少量异丙醇-水混合溶液淋洗，真空烘干，得到68.7g化合物4，收率70.1％(纯度为98.6％)。
[0082]
m/z(es ):473。
[0083]
实施例3：化合物5的合成
[0084]
氢化釜中加入化合物4 100g，四氢呋喃1200g，甲醇553g以及10g二氯化钯。使用氮气置换3次，氢气置换3次，将体系氢气压力保持0.55～0.65mpa，加热至40℃，搅拌24小时。停止反应，氮气置换3次，过滤，母液浓缩至干，加入500g纯化水与370g甲基叔丁基醚，搅拌分液，分去有机相，再加入370g甲基叔丁基醚，搅拌分液，所得水相直接用于下步反应(产物
以原料全部转化计)。
[0085]
实施例4：化合物1的合成
[0086]
将上步水溶液加入反应瓶中，加入450g乙酸乙酯、45g碳酸钠，调整温度35℃，加入45g的9-芴甲基-n-琥珀酰亚胺基碳酸酯，控制温度35℃，搅拌1h，静置分液，分去水相。有机相使用900g纯化水萃取，水相使用390g甲基叔丁基醚洗涤两次，控制温度5℃，使用0.5n盐酸水溶液调ph到3～4，5℃下，搅拌6小时，过滤。将湿品在45℃下，真空干燥24小时。出烘，得58.6g产品，摩尔收率80.5％，纯度99％，手性纯度100％。
[0087]
m/z(es ):383
[0088]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.74(d,j＝7.5hz,2h),7.58(d,j＝6.8hz,2h),7.37(t,j＝7.4hz,2h),7.28(t,j＝8.1hz,2h),4.34(s,2h),4.19(m,1h),2.92(m,2h),1.87(m,2h),1.47(s,3h),1.45(m,2h),1.41(m,9h),1.40(m,2h).