Formation of N-succinimidoxycarbonyl-beta-alanine amides during amide syntheses with dicyclohexylcarbodiimide-N-hydroxysuccinimide

Full text of DOI:10.1515/znb-1968-1028

DCC/HOSu-Methode3 eine gewisse Gefahr dar, z. B.
wenn aus sterischen Gründen die iV-Hydroxysuccinimid-
ester nur langsam entstehen. Daß in Sonderfällen die-
ser Art der Abbau des A^-Hydroxysuccinimids der Pep-
tidbildung den Rang ablaufen kann, zeigt der folgende
Versuch.
Bildung von ]V-Succinimidoxycarbonyl-/?-
alanin-amiden bei Amidsynthesen mit Dicyclo-
hexylcarbodiimid/JV-Hydroxysuccinimid
F.
W
e y g
a
n
d ,
W
.
S
t e g l ic h und N.
c h y t il
Organisch-chemisches Institut der Technischen Hochschule
München
Läßt man iV-tert.-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-
a-benzylester in Methylenchlorid mit 1,1 Moll. DCC und
2Moll. HOSu 2Stdn. bei 0° reagieren und fügt dann
2.4.6-Trimethoxybenzylamin zu, so bildet sich beim
Stehenlassen bei Raumtemperatur ein Gemisch von
Verbindungen, aus dem in erheblicher Menge eine Ver-
bindung vom Schmp. 160° abgetrennt werden kann.
Verwendet man dagegen l-Diäthylamino-propin-(l) 4
als Kondensationsmittel, so erhält man glatt das
gesuchteiV-tert.-Butyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-a-ben-
zylester-y-2.4.6-trimethoxybenzylamid.
(Z. Naturforsdig. 23 b, 1391— 1392 [1968]; eingeg. am 6. August 1968)
l
o e W und
K
iS f a l u d
y
1 berichteten 1965 über eine
Reaktion von Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) mit N-
Hydroxysuccinimid (HOSu), bei der neben Dicyclo-
hexylharnstoff ein Anhydrid des Hydroxysuccinimids
entstehen soll. Nach
g
r o S S und
B
i l K 2 handelt es sich
dabei in Wirklichkeit um Succinimidoxycarbonyl-/?-
alanin-iV-hydroxysuccinimidester (1).
O
II
o
O
Die Verbindung vom Schmp. 160° enthält nach dem
NMR-Spektrum (in CDC13) weder einen Benzylrest
noch die für ein Glutaminsäure-Derivat charakteristi-
schen Protonen. Die Signale bei <3= 2,78 (s, 4 Proto-
nen) , 2,39 (m, 2), 3,53 (m, 2), 3,81 (s, 9), 4,45 (d, 2)
und 6,12 (s, 2) stimmen dagegen gut mit der Struktur
c - c h 2
c - c h 2
x
H .C -C
,
\
n - o - c - n h - c h x h 2c o - o - n /
H2C—C/
II
II
o
o
des
Succinimidoxycarbonyl-/?-alanin-2.4.6-trimethoxy-
Die Bildung von 1 aus DCC und HOSu stellt für
die racemisierungsfreie Verknüpfung von iV-Acyl-pepti-
den mit Aminosäureestern oder Peptidestern nach der
benzylamids (2) überein, ebenso die übrigen spektro-
skopischen Daten und die Elementaranalyse.
O
II
O
H.C—C
\
11
\
N
—
O
—
r
_
N
H
—
N - O- C- NH - CH2CH2CO - NH - CH2- C6H2(OCHs) 3(2,4,6)
h 2c —c /
Na»COo
HOSu
O = C= N - CH2CH2CO- NH - CH2- C6H2(OCHs)3(2,4,6)
3
Schüttelt man eine Lösung von 2 in Chloroform mit
wäßriger Sodalösung, so bleibt das Isocyanat 3 beim
Eindampfen der organischen Phase zurück (IR (KBr):
2300/cm). Durch Erwärmen mit HOSu in Methylen-
chlorid wird 3 in 2 zurückverwandelt.
zeigt die unter den gleichen Reaktionsbedingungen
durchgeführte Umsetzung von 7V-p-Methoxy-benzyloxy-
carbonyl-L-glutaminsäure-a-benzylester mit 2.4-Dimeth-
oxybenzylamin, die glatt TV-p-Methoxy-benzyloxycarbo-
nyl-L-glutaminsäure-a-benzylester-y-2.4-dimethoxybenzyl-
amid liefert5.
Die Bildung von
2 bei der Umsetzung von B o c -l-
Glu-a-benzylester mit 2.4.6-Trimethoxybenzylamin und
DCC/HOSu ist nur durch die intermediäre Bildung von
1 und dessen Reaktion mit 2.4.6-Trimethoxybenzylamin
zu erklären. Der Abbau des iV-Hydroxysuccinimids
muß daher im vorliegenden Falle schneller verlaufen
als die Bildung des iV-Boc-L-Glu-a-benzylester-y-7V'-hy-
droxysuccinimidesters. Daß dabei eine sterische Hin-
Nebenprodukte bei der Peptidsynthese mit DCC/
HOSu sind von uns schon früher beobachtet worden.
Bei kurzkettigen Peptiden ließen sie sich infolge besse-
rer Wasserlöslichkeit durch Umfällen aus Methanol/
Wasser entfernen. Auch
S
ie B e r und
i
S e l in 6haben schon
die Bildung von Nebenprodukten bei der Peptidsyn-
derung durch den tert.-Butyl-oxycarbonylrest vorliegt, these mit DCC/HOSu in Betracht gezogen.
1 M. Loew u . L. K is fa lu d y , Acta chim. Acad. Sei. hung. 44,
61 [1965].
2 Vortrag auf IX. Europ. Peptidsymposium, Proc. IX111Europ.
Peptidsymposium, North-Holland Publ. Corp., Amsterdam,
im Druck; Tetrahedron, im Druck.
4 R. B u y le u . H. G. V ieh e, Angew. Chem. 76, 572 [1964].
5 F. W eygan d, W . S te g lic h u . J. B jarn aso n , Chem. Ber., im
Druck.
6 P. S ieber u . P. Iselin , Helv. chim. Acta 51, 622 [1968] und
zwar S. 626.
3 E. W ünsch u . F. D re e s, Chem. Ber. 99, 110 [1965]; F. W e y -
gand, D . H offm an n u . E. W ünsch, Z. Naturforschg. 21b, 426
[1966].
Unauthenticated
Download Date | 11/18/19 1:48 AM

Es dürfte sich bei der Anwendung der DCC/HOSu-
äther 163°. Die Verbindung ist nach allen Eigenschaf-
Methode in gewissen Fällen, insbesondere wenn die ten identisch mit der nach a erhaltenen.
Carboxylgruppe der A^-Acyl-peptid-Komponente sterisch
G18H23N3O8 (409,4)
gehindert ist, empfehlen, eine Reinigung der inter-
Ber. C 52,80 H 5,66 N 10,26,
mediär entstehenden N-Hydroxysuccinimidester vorzu-
Gef. C 53,18 H 5,94 N 10,20.
nehmen.
./V-Carbonyl-/?-alanin-2.4.6-trimeth-
oxy be nz y l ami d (3)
Beschreibung der Versuche
./V-Succinimido-oxycarbonyl-ß-alanin-
2. 4. 6- t ri methoxybenzyl ami d
1,5 g 2 wurden in Chloroform gelöst und mit gesät-
tigter Natriumcarbonatlösung geschüttelt. Nach dem
Eindampfen der mit Natriumsulfat getrockneten Chloro-
formlösung wurde der Rückstand aus Chloroform/Pe-
troläther umkristallisiert. Ausb. 1,0g (91%), Schmp.
114-115°. IR (KBr): 3300 (st), 2300 (sst), 1640
(sst), 1626 (Schulter, sst), 1605 (Schulter, st), 1546
(st), 147l/cm (st). NMR-Spektrum (in CDC13) : 2,38
(t, 7= 6,5 Hz) [2]; 3,60 (t, 7= 6,5 Hz) [2]; 3,81 (s)
[9]; 4,46 (d, 7= 5,0 Hz) [2]; 5,98 (sehr breit) [1] ;
6,14 (s) [2].
a) Durch Umsetzung von N-tert.-Butyloxycarbonyl-L-
glutaminsäure-a-benzylester mit 2.4.6-Trimethoxybenzyl-
amin nach der DCC/HOSu-Methode
6,07 g (18 mMol) Boc-L-Glu-a-OBzl, 4,14 g (36
mMol) iV-Hydroxysuccinimid und 4,1 g (22 mMol)
Dicyclohexylcarbodiimid wurden in 200 ml abs. Me-
thylenchlorid 2Stdn. bei 0° stehen gelassen. Nach Zu-
gabe von 3,55 g (20 mMol) 2.4.6-Trimethyloxybenzyl-
amin wurde die Lösung noch 40 Stdn. bei Raumtempe-
ratur aufbewahrt, vom Dicyclohexylharnstoff abfiltriert
und nacheinander mit 2-proz. Citronensäurelösung und
ges. Natriumhydrogencarbonatlösung ausgeschüttelt.
Trocknen über Magnesiumsulfat und Eindampfen i.
Vak. lieferte einen festen Rüdestand, der aus Chloro-
form/Petroläther eine schwerlösliche Fraktion ergab,
die durch zweimalige Wiederholung der Umkristallisa-
tion rein erhalten wurde. Aubs. 1,5 g, Schmp. 159,5 bis
160,5°, IR (KBr) : 3380 (st), 1770 (sst), 1750 (sst),
1655 (sst), 1621 (sst), 1605 (sst), 1585 (st), 1530
(st).
G14H18N2O5 (294,3)
Ber. C 57,09 H 6,12 N 9,52,
Gef. C 56,91 H 6,22 N 9,58.
Durch dreistündiges Kochen von äquimolaren Men-
gen 3 und iV-Hydroxysuccinimid in Methylenchlorid
und Stehenlassen über Nacht entstand 2 in 97-proz. Aus-
beute.
iV-tert.- But yl oxycar bonyl - L- gl ut ami n-
säure-a-benzylester-y-2. 4. 6-trimeth-
oxybe nz yl ami d
C18H23N3O8 (409,4)
4,73 g (14 mMol) Boc-L-Glu-y-OBzl und 2,76 g
(14 mMol) 2.4.6-Trimethoxybenzylamin wurden in
20 ml Methylenchlorid gelöst und unter Eiskühlung und
Rühren tropfenweise innerhalb einer Stde. mit 1,73 g
(15,5 mMol) frisch dest. l-Diäthylamino-propin-(l) in
50 ml Methylenchlorid versetzt. Nach Stehenlassen über
Nacht bei Raumtemperatur wurde wie üblich aufge-
arbeitet. Aus Chloroform/Petroläther Ausb. 5,2 g
(72%), Schmp. 74-75°.
Ber. C 52,80 H 5,66 N 10,26,
Gef. C 53,57 H 5,81 N 10,06.
Der nach Eindampfen der Mutterlaugen erhaltene
krist. Rückstand bestand nach dem Dünnsdiichtchro-
matogramm aus weiterem 2 , einem nicht identifizierten
Produkt und 7V-Boc-L-Glu-a-0-Bzl-y-2.4.6-trimethoxyben-
zylamid.
b) Aus Dicyclohexylcarbodiimid, N-Hydroxysuccinimid
G27H36N2O8 (516,6)
und 2.4.6-Trimethoxybenzylamin
Ber. C 62,78 H 7,01 N 5,42,
Gef. C 62,45 H 7,11 N 5,59.
0,45 g (3 mMol) iV-Hydroxysuccinimid und 0,23 g
(1,1 mMol) Dicyclohexylcarbodiimid wurden in 30ml
Methylenchlorid 2 Stdn. unter Eiskühlung gerührt und
nach Zugabe von 0,20 g (1 mMol) 2.4.6-Trimethoxy-
benzylamin 40 Stdn. bei Raumtemperatur aufbewahrt.
Nach Aufarbeitung wie unter a Ausb. 0,36 g an 2
Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für eine
Sachbeihilfe und Herrn Dr. P.
g roSS, Institut für Organische
Chemie der Deutschen Akademie der Wissenschaften, Berlin-
Adlershof, für die Überlassung von Manuskripten der im
(90%), Schmp. nach Umkrist. aus Chloroform/Petrol- Drude befindlichen Arbeiten.
Unauthenticated
Download Date | 11/18/19 1:48 AM