DE1070639B - Verfahren zur Herstellung von Peptiderj - Google Patents

Description

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# INTERNAT. KL. C 071

PATENTAMT ~ I

AUSLEGESCHRIFT 1070 63S

F 26693 IVb/12 q

/a N M E L D E TA G : 30. SEPTEMBER 1958

BEKANNTMACHUNG IJ E R ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 10. DEZEMBER 1959

Durch die Veröffentlichung von J. C. Sheehan und G. P. Hess (J. Amer. ehem. Soc., 77, S. 1067 und 1068 [1955]) hat Dicyclohexylcarbodiimid als mildes Kondensationsmittel für Peptidsvnthesen großes Interesse erlangt:

RCOOH +NH₂R' +C₆H₁₁-N = C = N-C₆H₁₁ > RCONHR' +C₆H₁₁ -NHCONH-C₆H₁₁

Schon heute gehört diese bequeme Methode der Peptidverknüpfung zu den gebräuchlichsten (Th. Wieland und B. Heinke, Peptid-Synthesen III, Angew. Chem., 69, S. 368 [1957]). Vor kurzem ist sogar die Synthese des /3-Lactam-Ringes mit Hilfe von Dicyclohexylcarbodiimid zu einem vollsynthetischen Penicillin in 10°/₀iger Ausbeute gelungen (J. C. Sheehan und K. R. Hencry-Logan, J. Amer. chem. Soc, 79, S. 1262 [1957]).

Der bei der Peptidsynthese durch Hydratisierung entstehende Dicyclohexylharnstoff ist in den gebräuchlichen Lösungsmitteln sehr schwer löslich und kann, wenn die gebildeten Peptide in Lösung bleiben, leicht von diesen abgetrennt werden. Jedoch in vielen Fallen, z. B. bei der Synthese von Peptiden mit großem Molekulargewicht, besitzen das Peptid und der Dicyclohexylharnstoff ähnliche Löslichkeitseigenschaften, so daß sich das Peptid nur sehr schwer isolieren läßt. J. C. Sheehan und J. J. Hlavka (J. org. Chemistry, 21, S. 439 bis 441 [1956]) schlugen deshalb vor, in solchen Fällen Carbodiimide mit einer tertiären oder quaternären Aminogruppe im Substituenten zu verwenden. Die daraus durch Hydratisierung entstehenden Harnstoffe sind in verdünnter Säure oder Wasser löslich und lassen sich daher von den in Wasser schwer löslichen Peptiden leicht abtrennen. Man kann mit diesen basischen Carbodiimiden Peptide in einer Ausbeute von 80 bis 95 °/₀ der Theorie herstellen

Die von J. C. Sheehan und J. J. Hlavka vorgeschlagenen basischen Carbodiimide, wie z. B.

Verfahren zur Herstellung von Peptiden

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Hans-Bodo Konig, Wuppertal-Elberfeld,

und Dr. Fritz Moosmüller, Dormagen, sind als Erfinder genannt worden

einen primären oder sekundären Kohlenstoffrest durch einen tertiären Kohlenstoffrest ersetzt; so ist ζ. Β N-n-Propyl-N'-tert.-butyl-carbodiimid bedeutend beständiger als N-n-Propyl-N'-isopropyl-carbodiimid Andererseits ist aber auch bekannt, daß die Reaktionsfähigkeit von Carbodiimiden mit steigender Stabilität abnimmt (F. Moosmüller, Universität München, Dissertation 1953, S. 35). Daher war anzunehmen, daß N,N'-disubstituierte Carbodiimide mit einer tertiären oder quaternären x\minogruppe in einem Substituenten und einer tert.-Alkylgruppe als zweitem Substituenten zwar lagerbeständig sind, aber wegen zu geringer Reaktionsfähigkeit für die Knüpfung von Peptidbindungen nicht oder wenig geeignet sind.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Carbodiimide der allgemeinen Formel

N-CH₂-CH₂-N = C = N

R₁-N = C = N-

R₂ R₃

N-^-Morpholino-äthylJ-N'-cyclohexyl-carbodiimid

enthalten sämtlich neben dem Rest mit einer tertiären bzw. quaternären Aminogruppe am Atom (1) einen sekundären Kohlenstoffrest am Atom (3), sind daher nur wenig lagerbeständig und polymerisieren bereits teilweise, wenn man größere Mengen, d. h. 0,5 Mol und mehr, unter Ölpumpenvakuum destilliert.

Durch die Arbeiten von E. Schmidt und Mitarbeiter (Chem. Ber., 74, S. 1285 bis 1296 [1941], und A., 560, S. 222 bis 231 [1948]) war bekannt, daß man die Lagerbeständigkeit von unstabilen Carbodiimiden stark erhöhen kann, wenn man an einem der Stickstoffatome sich sehr gut als Reagenz bei der Herstellung von Peptidbindungen verwenden lassen.

In dieser Formel bedeuten R_wRj7 -Bg ^un<i R4 Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Ai^lgfuppen, wobei mindestens einer dieser vier Restetduifli eine oder mehrere tertiäre und/oder quartäre Aitäcogrugpen substituiert sein muß, so daß R₁, R₂, R₃ ntid "R₄ beispielsweise bedeuten können:

2 - Dimethylamino - äthyl -, 3 - Dimethylamine - propyl-, 3 - Diäthylaminopropyl -, 3 - Diäthylamino - pentyl - (4) -, 4-Dimethylamino-cyclohexyl-, 4-Dimethylamino-phenyl-, β - (N'- Methyl - piperazino) - äthyl -, β - Morpholino - äthyl-

909 688/401

bzw. die sich hiervon ableitenden quartären Ammoniumverbindungen .

o;

CH₂ — CH₂ — N=C = N-C :- CH₃

" CH,

CH₃ CH₃

^x; N — CH₂ — CH₂ — CH₂ — N = C= N — C[ CH₃

N-CH₂-CH₂-CH₂-CH-N = C = N-C⁷ CH₃

Die folgenden Carbodiimide haben sich bei der Knüpfung von Peptidbindungen bewährt:

C₂H₅

CH_3x
CH₃"

CH, CH₃
CH₃ CH₃

^N-CH₂-CH₂-CH₂-N = C = N — C-CH₂-C-CH₃

CH₃

OJ

Mit Hilfe dieser Carbodiimide lassen sich Peptide in der bekannten Weise darstellen und von den gebildeten Harnstoffen abtrennen.

Beispiel 1

3,1 g Sarkosinäthylester-hydrochlorid werden in 50 ecm Methylenchlorid suspendiert, dann bei 0⁰C 2 g Triäthylamin zugegeben, 3 Minuten bei O⁰C geschüttelt, dann abgesaugt, mit Methylenchlorid nachgewaschen, das Filtrat mit der Suspension von 4,2 g Carbobenzoxy-glycin in 400 ecm Methylenchlorid vereinigt und dann 3,7 g N - (3 - Dimethylaminopropyl) - N' - tert. - butyl - carbodiimid zugegeben und anschließend die Mischung unter gelegentlichem Umschütteln 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Dann wurde die klare Lösung mit 1 η-Salzsäure, Bicarbonat-Lösung und Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum völlig eingedampft und getrocknet. Ausbeute: 5,0 g (81 °/₀ der Theorie) Carbobenzoxy-glycyl-sarkosyl-äthylester eines schwach gelben Öles, dessen Zusammensetzung durch Papierchromatographie gesichert wurde.

Beispiel 2

26,0 g L-Leucinmethylester-hydrochlorid wurden in 550 ecm Methylenchlorid suspendiert, 14,1 g Triäthylamin zugegeben, 3 Minuten bei 0⁰C geschüttelt, abgesaugt, das Filtrat mit der Lösung von 43,4 g Carbobenzoxy-glycyl-sarkosin vereinigt, dann 35,9 g N-(3-Diäthylaminopentyl - (4) - N'- tert. - butyl - carbodiimid zugegeben, 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen und dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. Ausbeute: 56,9 g (98°/₀ der Theorie) Carbobenzoxyglycyl-sarkosyl-L-leucinmethylester; ein schwach gelbes, halbfestes Öl. Die Zusammensetzung wurde papierchromatographisch gesichert.

Beispiel 3

2,4 g L-Leucinmethylester-hydrochlorid wurden
50 ecm Methylenchlorid suspendiert, mit 1,3 g Triäthylamin versetzt, 3 Minuten geschüttelt, abgesaugt, das Filtrat mit der Lösung von 4,0 g Carbobenzoxy-glycylsarkosin in 100 ecm Methylenchlorid vereinigt, dann 2,4 g N-ß-Dimethylaminopropy^-N'-tert.-butyl-carbodiimid zugegeben, 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen und, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. Ausbeute: 3,8 g Carbobenzoxy-glycyl-sarkosyl-L-leucinmethylester (71 °/₀ der Theorie), ein festes Öl.

60

Beispiel 4

52 g Sarkosinäthylester-hydrochlorid wurden in 800 ecm Methylenchlorid suspendiert, 33,6 g Triäthylamin zugegeben, 3 Minuten bei O⁰C geschüttelt, dann abgesaugt, mit Methylenchlorid gewaschen, das Filtrat mit der Suspension von 70,6 g Carbobenzoxy-glycin in 1680 ecm Methylenchlorid vereinigt, dann 71,5 g N-(/?-Morpholinoäthyl)-N'-(tert.-butyl)-carbodiimid zugegeben, die Mischung 24 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, dann, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgearbeitet. Ausbeute: 103 g (99°/₀ der Theorie) Carbobenzoxy-glycylsarkosin-äthylester als festes Öl.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Peptiden durch Umsetzen von am Stickstoff geschützten Aminosäuren bzw. Peptiden mit an der Carboxylgruppe geschützten Aminosäuren bzw. Peptiden in Gegenwart von Carbodiimiden, dadurch gekennzeichnet, daß man Carbodiimide der allgemeinem Formel

   N = C = N-C^ R₃

   in verwendet, in der R₁, R₂, R₃ und R₄ für Alkyl-, Cycloalkyl-, Aralkyl- oder Arylgruppen stehen und wobei mindestens einer dieser vier Reste durch eine oder mehrere tertiäre und/oder quartäre Aminogruppen substituiert sein muß.

   © 909 688/401 12.