酸に不安定な保護基を保持するのに適したNi-シッフ塩基錯体の使用条件の加水分解
Summary
ここで、我々は、効率的な加水分解およびNi-シッフ塩基複合体から単離されたアミノ酸のその後のFmoc保護を提示します。酸不安定性側鎖保護基の保持が必要な場合、ここに提示加水分解条件は、使用するのに適しています。この技術は、非天然アミノ酸の種々の基材に適応することができます。
Abstract
非天然アミノ酸は、一般に自然界に見られない側鎖官能基を含むアミノ酸は、ますます合成ペプチド配列に見出されます。いくつかの非天然アミノ酸の合成は、多くの場合、ニッケルカチオンによって安定化シッフ塩基からなる前駆体の使用を含みます。非天然側鎖がこのシッフ塩基複合体に見出されるアミノ酸骨格上にインストールすることができます。得られた非天然アミノ酸は、その後、典型的には、強酸性溶液中で還流を採用することにより、シッフ塩基の加水分解を用いて、この複合体から単離することができます。これらの高度に酸性の条件は、マイクロ波アシスト固相ペプチド合成に使用される非天然アミノ酸のために必要な酸に不安定な側鎖保護基を除去することができます。本研究では、効率的な加水分解およびNi-シッフ塩基複合体から単離されたアミノ酸のその後のFmoc保護を提示します。この作品で提示加水分解条件は、酸に不安定なSの保持に適していますIDE鎖保護基および非天然アミノ酸の種々の基材に適応することができます。
Introduction
天然に見出される20個の天然アミノ酸のものとは異なる非天然アミノ酸（UAAの）軸受側鎖は、アプリケーションの広い範囲で有用性が見出されています。これらUAA年代の合成は、しかしながら、側鎖の構造及びアミノ酸骨格の立体化学に依存して困難であり得ます。ニッケルシッフ塩基錯体の文脈におけるグリシンのCH結合活性化はα、βジアミノ酸1,2または複素環式側鎖にフッ素化UAAのベアリングを含むアミノ酸誘導体の多様を生成するために使用されてきました。 3
非天然側鎖を添加した後、官能UAAのは、典型的には、塩酸4中で還流することによりシッフ塩基複合体から除去され、続いてイオン交換クロマトグラフィーを用いて単離されます。一般的に、効率的なながら、このプロトコルは、生成します固相ペプチド合成（SPPS）における使用には適さないかもしれMINO酸。 SPPSの性質は、酸不安定性側鎖保護基の存在を必要とし、典型的なニッケルシッフ塩基分解条件の強酸性の性質は、無傷のこれらの保護基でUAAの単離を防止することができます。我々の知る限り、唯一の代替的な分解方法が報告されている：高温でエチレンジアミン四酢酸（EDTA）およびヒドラジンの使用を、5つの条件自体は、フタルイミドのようないくつかの側鎖保護基には適さない場合があります。
図1のNi 2+、PBP、及びグリシン（Glyで）からのNi-PBP-Glyでの合成。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 </A>
本明細書において、我々は、Ni-シッフ塩基錯体、ニッケルPBP-Glyを（ 図1）の加水分解のための方法を報告しています。 Ni 2+、グリシン、及びピリジン-2-カルボン酸（2-ベンゾイル-フェニル） -アミド（PBP）、6に由来するこの複合体は、UAAの様々な合成のために有用なプラットフォームであることが実証され、容易にされていますかアクセス可能な二段階の合成経路を使用して。この複合体7つの合成は、文献、先例高収率です。 6以下に説明する本発明者らの結果はUAAの軸受酸不安定性側鎖保護基と共に使用するのに適切な中性pH条件に弱酸性でEDTAを用いた加水分解条件の適用可能性を実証します。加水分解後、得られた水溶液は、Fmoc保護アミノ酸（ 図2）を産出するために標準的なFmoc保護条件に直ちに単離し、供することができます。
<p class="jove_content" fO：キープtogether.withinページ= "1">
図2：加水分解およびNi-PBP-Glyをから分離アミノ酸ののFmoc保護。反応条件：I。 EDTA（12当量）を、pHが4.5、 II。 pH7の酢酸エチル洗浄、調整、 III。 Fmoc-OSuを（1当量）、 炭酸水素ナトリウム（2当量）を加えました。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
Protocol
Representative Results
Discussion
上述のプロトコルは、穏やかなpH条件と2つの重要な工程を経て、この単離されたアミノ酸のその後のFmoc保護の下でのNi-シッフ塩基複合体からのアミノ酸骨格の単離を容易にするその能力において有用です。最初のステップは、複合体からのアミノ酸の放出を容易にするためにEDTAを含有するDMF /水の溶液を攪拌することを含みます。残留錯体または有機副生成物を容易に抽出して除去すること…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
スリッパリーロック大学が提供する資金。私たちは、彼らの洞察力のためにT・ボロン III（スリッパリーロック大学）とC・ハニー（ペンシルバニア大学）に感謝したいと思います。
Materials
| Ni-PBP-Gly | Synthesized from published protocol | ||
| DMF | Fisher | D119-4 | |
| EDTA | Fisher | S311-100 | |
| Dichloromethane | Acros | AC610050040 | |
| Sodium Bicarbonate | Fisher | S233-500 | |
| Fmoc-OSu | Chem-Impex | "00147" | |
| Dioxane | Fisher | D111-500 | |
| Hydrochloric Acid | Fisher | A144-500 | |
| Ethyl Acetate | Acros | AC610060040 | |
| Magnesium Sulfate | Fisher | M65-500 | |
| ZEOPrep 60ECO Silica Gel | ZEOChem | ||
| Hexanes | Fisher | 3200250.650.443 | |
| Chromatography Column | |||
| pH Test Strips | |||
| Rotary Evaporator | |||
| 250 mL Separatory Funnel | |||
| 250 mL Round Bottom Flask | |||
| Stir Bar | |||
| Stir Plate |
References
- Wang, J., Shi, T., Deng, G., Jiang, H., Liu, H. Highly Enantio- and Diastereoselective Mannich Reactions of Chiral Ni(II) Glycinates with amino sulfones. Efficient asymmetric synthesis of aromatic α,β-diamino acids. J. Org. Chem. 73 (21), 8563-8570 (2011).
- Wang, J., Lin, D., Zhou, S., Ding, X., Soloshonok, V. A., Liu, H. Asymmetric synthesis of sterically and electronically demanding linear ω,-trifluoromethyl containing amino acids via alkylation of chiral equivalents of nucleophilic glycine and alanine. J. Org. Chem. 76 (2), 684-687 (2011).
- Wang, J., Zhou, S., Lin, D., Ding, X., Jiang, H., Liu, H. Highly diastereo- and enantioselective synthesis of syn-β,-substituted tryptophans via asymmetric Michael addition of a chiral equivalent of nucleophilic glycine and sulfonylindoles. Chem. Commun. 47 (29), 8355-8357 (2011).
- Belokon, Y. N. Highly efficient catalytic synthesis of α,-amino acids under phase-transfer conditions with a novel catalyst/substrate pair. Angew. Chem. Int. Ed. 40 (10), 1948-1951 (2001).
- Zhou, S., Wang, J., Lin, D., Zhao, F., Liu, H. Enantioselective synthesis of 2-substituted-tetrahydroisoquinolin-1-yl glycine derivatives via oxidative cross-dehydrogenative coupling of tertiary amines and chiral nickel(II) glycinate. J. Org. Chem. 78 (22), 11204-11212 (2013).
- Belokon, Y. N. Synthesis of α,-amino acids via asymmetric phase transfer-catalyzed alkylation of achiral nickel(II) complexes of glycine-derived Schiff bases. J. Am. Chem. Soc. 125 (42), 12860-12871 (2003).
- Ueki, H., Ellis, T. K., Martin, C. H., Soloshonok, V. A. Efficient large-scale synthesis of picolinic acid-derived nickel(II) complexes of glycine. Eur. J. Org. Chem. 2003 (10), 1954-1957 (2003).
- Dener, J. M., Fantauzzi, P. P., Kshirsagar, T. A., Kelly, D. E., Wolfe, A. B. Large-scale syntheses of Fmoc-protected non-proteogenic amino acids: useful building blocks for combinatorial libraries. Org. Process Res. Dev. 5 (4), 445-449 (2001).
- Cruz, L. J., Beteta, N. G., Ewenson, A., Albericio, F. "One-pot", preparation of N-carbamate protected amino acids via the azide. Org Process Res. Dev. 8 (6), 920-924 (2004).
- Hart, J. R. . Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. , (2000).
- Adamson, J. G., Blaskovich, M. A., Groenevelt, H., Lajoie, G. A. Simple and convenient synthesis of tert-butyl ethers of Fmoc-serine, Fmoc-threonine, and Fmoc-tyrosine. J. Org. Chem. 56 (10), 3447-3449 (1991).
- Seyfried, M. S., Lauber, B. S., Luedtke, N. W. Multiple-turnover isotopic labeling of Fmoc- and Boc-protected amino acids with oxygen isotopes. Org. Lett. 12 (1), 104-106 (2010).
- Bonke, G., Vedel, L., Witt, M., Jaroszewski, J. W., Olsen, C. A., Franzyk, H. Dimeric building blocks for solid-phase synthesis of α,-peptide-β,-peptoid chimeras. Synthesis. 2008 (15), 2381-2390 (2008).
