JPH09504303A - Ｎ−保護ｎ−アルキル化アミノ酸の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 式： ［式中、Ｒ^S、Ｒ¹及びＲ²は明細書中に記載の意味を有し、Ｒ³は水素原子である］の化合物を、非−プロトン性溶剤中の塩基の溶液に添加し、かつ引き続き、アルキル化剤を添加することにより行う、前記の式：［式中、Ｒ^S、Ｒ¹〜Ｒ³は、明細書中に記載の意味を有する］のＮ−保護−Ｎ−アルキル化アミノ酸の製法を記載している。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｎ−保護Ｎ−アルキル化アミノ酸の製法 本発明は、Ｎ−保護Ｎ−アルキル化アミノ酸の新規製法に関する。Ｎ−メチル 化アミノ酸は、生物学的に高活性のペプチドの重要な成分である。このようなペ プチドの例は、サイクロスポリン（Cyclosporine :Angew．Chem．1985,97,88） 及びドラスタチン（Dolastatine :Nat．Prod．1981,44,482）である。 Ｎ−保護基を使用せずに、Ｎ−モノ−メチル化アミノ酸を製造することは、実 際的に意味がない。文献中に記載された方法は、高価で、かつ取扱の難しい試薬 （ヨウ化メチル、水素化ナトリウム）を過剰に使用することを必要とする（Can ．J．Chem．1977,55,906）。更に、しばしば同時に生ずる酸官能性のエステル化 は、不所望であり、かつ妨害となる（J．Org．Chem．1970,35,1912）。 メチル化されたアミノ基は、反応することができず、かつ酸官能基は、遊離さ れるべきではないので、ペプチド化学での使用のために、Ｎ−保護−Ｎ−メチル 化アミノ酸誘導体は特に有利である。従来、最も実際的な方法は、Runge（国際 公開（ＷＯ）９０／０６９１４号明細書）により提供されていた。この場合には 、ｔ−ブチルオキシカルボニル保護されたアミノ酸に、ヨウ 化メチルを添加し、かつカリウム−ｔ−ブタノレートの添加の後に、メチル化を 行う。しかし、国際公開（ＷＯ）第９０／０６９１４号明細書に記載の方法では 、選択される保護基及びメチル化剤が、Ｎ−保護−Ｎ−メチル化アミノ酸の大量 製造のためには最適ではない。ｔ−ブチルオキシカルボニル−保護基の代わりに 、ベンジルオキシカルボニル−保護基（下記では、Ｚと略記する）を使用すると 、所望のＮ−アルキル化アミノ酸は、非常に低い収率で、多量の副生成物を伴っ て得られる。保護基と並んで、メチル化剤（ヨウ化メチルの代わりに、硫酸ジメ チル）も代えると、生成物は、もはや単離できない。 意外にも、試薬の添加順序を変更し、かつアルキル化剤を変更することにより 、Ｎ−Ｚ−保護Ｎ−アルキル−アミノ酸を、非常に良好な収率及び高い光学純度 で製造できることを発見した。 本発明は、式Ｉ： ［式中、Ｒ^Sは、ペプチド合成で慣用の保護基であり、 Ｒ¹は、タンパク質アミノ酸の側鎖又は場合によりその官能基誘導体を表し、 Ｒ²は、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆−アルキル、Ｃ₂〜Ｃ₆−アルケニル、Ｃ₂〜Ｃ₆−アル キニル又は場合によりＣ₁ 〜Ｃ₄−アルキル置換されたフェニル又はベンジルであり、かつ Ｒ³は、メチル又はエチルである］のＮ−保護Ｎ−アルキル化アミノ酸の製法 に関し、これは、式ＩＩ： ［式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ^Sは、前記の意味を有する］の化合物を、非プロトン性 有機溶剤中のナトリウム−又はカリウム−ｔ−ブタノレート溶液に添加し、かつ 引き続き、硫酸ジメチル又は−ジエチルを添加することを特徴とする。 この方法は、ラヤミ化合物及び鏡像異性的に純粋な化合物の製造に好適である 。 式Ｉ中の置換基は、次の意味を有するのが有利である： Ｒ¹は、タンパク質アミノ酸の基、殊に、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₆−アルキル−、例えば 、ＣＨ₃−、ＣＨ₃−ＣＨ₂−ＣＨ₂−、−Ｃ（ＣＨ₃）−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＣＨ₂− ＣＨ（ＣＨ₃）₂−、Ｃ₆Ｈ₅−ＣＨ₂−及び特に、−ＣＨ（ＣＨ₃）₂、 タンパク質アミノ酸の基の官能基誘導体として、Ｒ¹には次のものを挙げるこ とができる： −ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄Ｏ−Ｃ（ＣＨ₃）₃、−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄ＯＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₅、−Ｃ Ｈ₂−Ｏ−ＣＨ₃、−ＣＨ₂−Ｏ −Ｃ（ＣＨ₃）₃、−ＣＨ₂−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ₃）₃、−ＣＨ₂−Ｏ−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₅ 、−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₄Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ₃）₃、−ＣＨ（ＣＨ₃）−Ｏ−ＣＨ₃、−ＣＨ （ＣＨ₃）−Ｏ−Ｃ（ＣＨ₃）₃、−ＣＨ（ＣＨ₃）−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ₃）₃、−ＣＨ （ＣＨ₃）−Ｏ−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₅、−ＣＨ₂−Ｓ−Ｃ（Ｃ₆Ｈ₅）₃、−ＣＨ₂−Ｓ− ＣＨ（Ｃ₆Ｈ₅）₂、−ＣＨ₂−Ｓ−ＣＨ₂−Ｃ₆Ｈ₅、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｎ− （ＣＯ）₂Ｃ₆Ｈ₄、 Ｒ²は、Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₄−アルキル−、例えば、ＣＨ₃、−ＣＨ₂−ＣＨ₃−、−Ｃ Ｈ₂−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＣＨ（ＣＨ₃）−ＣＨ₂−ＣＨ₃、−ＣＨ₂−ＣＨ₂−ＣＨ₂ −ＣＨ₃、−ＣＨ₃−ＣＨ（ＣＨ₃）₂、−Ｃ（ＣＨ₃）₃−、Ｃ₂〜Ｃ₄−アルケニル −、例えば、−ＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ₂−、Ｃ₂〜Ｃ₄−アルキニルー、例えば、−Ｃ Ｈ₂−Ｃ≡ＣＨ−−、Ｃ₆Ｃ₅−、−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＨ₃、 Ｒ^Sは、ベンジルオキシカルボニル（＝Ｚ）又はこれから誘導される保護基、 有利に、Ｚ、ＤＭＺ、ＢＺ、ＣＺ、３ＣＺ、２ＣＺ、ＭＯＺ、ＮＺ、２ＮＺ及び ＡｃＯＺ（Houben-Weyl:Methoden der organischen Chemie 第４版、１５／１巻 、２１頁参照）。Ｚが特に有利である。 本発明の反応を、不活性保護ガス、例えば、ヘリウム又はアルゴン下で実施す るのが有利である。窒素の使用が特に有利である。 反応のための溶剤としては、非プロトン性溶剤、殊 に、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、ジエトキシメタン、ジオ キサン、ジクロルメタン、トリクロルメタン、四塩化炭素並びに、Ｎ，Ｎ’−ジ メチルエチレン尿素、Ｎ，Ｎ’−ジメチルプロピレン尿素及びＮ−メチルピロリ ドンが好適である。１，２−ジメトキシエタンを使用するのが有利である。 塩基としては、ナトリウム−ｔ−ブタノレート又はカリウム−ｔ−ブタノレー トを使用する。カリウム−ｔ−ブタノレートを使用するのが有利である。化合物 ＩＩに対して、塩基２．２〜１０、有利に、３．５〜６当量を使用する。 アルキル化剤としては、硫酸ジメチルを使用するのが有利である。化合物１１ に対して、アルキル化剤１．２〜６、有利に、２．５〜３．５当量を使用する。 反応混合物に、極性・プロトン性添加物を添加するのが有利である。この添加 は、アルキル化剤の添加の終了後、早くても１時間〜遅くても２４時間に行うべ きである。プロトン性添加物としては、特に、水及びアルコール、例えば、メタ ノール及びエタノールが好適である。この添加を、出発物質ＩＩに対して、０． １〜１０、有利に、１〜５モル−当量の量で行うのが有利である。水は、プロト ン性添加物として、特に良好に好適である。 この反応は、−４０℃〜＋１００℃の温度で実施することができ、−１０℃〜 ＋２０℃の温度が特に有利 である。反応混合物の後処理は、蒸留、抽出、結晶化、クロマトグラフィー又は これらの組合せにより行うことができる。抽出を、酸性化の後に実施し、かつ引 き続き、化合物Ｉを晶出させるのが有利である。 酸性化のために、酸、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、臭化水素酸、酢酸、メタ ンスルホン酸を使用することができる。硫酸を使用するのが有利である。抽出剤 としては、水と混ざらない溶剤、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オク タン、石油エーテル、酢酸エチル、ジエチルエーテル、ジ−イソプロピルエーテ ル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、ジクロルメタン、クロロホルム、四塩化炭素 、ベンゼン、トルエン、キシレンを使用することができ、トルエンが特に有利で ある。結晶化は、有機溶剤、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン 、石油エーテル、酢酸エチル、ジクロルメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ベ ンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、ブタン−２−オン、メタノール、エタ ノール、ｎ−プロパノール、イソ−プロパノール、ジエチルエーテル、ジ−イソ プロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル並びにこれらの混合物から行う ことができ、トルエン並びにトルエン／ヘプタン混合物を使用するのが有利であ る。 アミノ酸が、更なる反応基、例えば、システイン、セリン、チロシン、リシン 、トレオニンを有する場合には、これらを反応の間、保護しておくべきである。 この新規の方法は、次の利点を有する： １．有利な取扱特性を有し、容易に入手できる使用物質を使用することができ る（Ｚ−アミノ酸、硫酸ジメチル）、 ２．同時にエステル化が起こらない、 ３．高い収率をもたらす、 ４．更なる精製をせずに、後続反応に使用することができる高い純度の生成物 が単離される、 ５．ラセミ化が起こらない。 プロトン性添加物の純度及び収率にプラスとなる作用は、このような添加物は 経験的に、以前には、むしろ不完全な反応、ラヤミ化及びエステル交換をもたら すので、特に意外である。 例 １．（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル−フェニルアラニン ジメトキシエタン２５０ｍｌ中のカリウム−ｔ−ブタノレート２５ｇの溶液に 、０〜５℃で、（Ｓ）−Ｚ−フェニルアラニン１４．９５ｇを添加した。４５分 間に渡り硫酸ジメチル１８．９ｇを、温度が０〜５℃に保持されるように添加し た。引き続き、０〜５℃で２時間、後撹拌し、次いで、２０℃で１時間撹拌した 。ＨＰＬＣ−分析は、遊離化合物（Edukt）と生成物との比１：２．４を示した 。水２．５ｍｌを添加し、次いで、カリウム−ｔ−ブタノレート８．３ｇ（ジメ トキ シエタン７５ｍｌ中）を添加した。１５分間に渡り、硫酸ジメチル６．３ｇを、 ０〜５℃で配量導入した。この温度で２時間、後撹拌し、次いで、２０℃で２時 間撹拌した。ＨＰＬＣ−分析は、遊離化合物と生成物との比１：６９．２を示し た。水５００ｍｌの添加により、反応を中断させた。有機相を分離除去し、かつ 水相を、トルエン３００ｍｌで抽出した。一緒にした有機相を廃棄した。水相を 酸性化して、トルエンで抽出した。トルエン−相を、濃縮乾涸させた。こうして 得られた粗製生成物を、トルエンから２回再結晶させた。純度＞９５％を有する 生成物１３ｇが単離された； 融点：６６〜６７℃、［α］_D＝−５９．５°（ＣＨ₂Ｃｌ₂中、ｃ＝１．０）。 例１と同様にして、次のものを製造した： ２．（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル−バリン 収率：８５％、融点：６９〜７１℃、［α］_D＝−８４．６°（Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ中 、ｃ＝２．０） この化合物を、例１と同様であるが、カリウム−ｔ−ブタノレートの添加の前 に、水の添加をせずに製造した場合には、収率は６１％であった。 ３．（±）−Ｚ−Ｎ−メチル−イソロイシン 収率：８０％、融点：５５〜５６℃。 この化合物を、例１と同様であるが、カリウム−ｔ−ブタノレートの添加の前 に、水の添加をせずに製造した場合には、収率は６５％であった。 ４．（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル−Ｏ−ｔ−ブチル−セリン ５．（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−エチル−フェニルアラニン ６．（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−エチル−バリン 同様に、次のものを製造することができる： （Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル−グリシン、（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル−アラニン、（ Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル−システイン−（Ｓ−ベンジル）；（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチ ル−ロイシン、（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル−メチオニン、（Ｓ）−Ｚ−Ｎ−メチル −トレオニン−（Ｏ−ベンジル）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミュラー， シュテファン ドイツ連邦共和国 Ｄ―67346 シュパイ アー クロスヴェーク ７ (72)発明者 デ ポッツォリ， ベルント ドイツ連邦共和国 Ｄ―67098 バート デュルクハイム フィギーリーンシュトラ ーセ 10アー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．式Ｉ： ［式中、Ｒ^Sは、ペプチド合成で慣用の保護基であり、 Ｒ¹は、タンパク質アミノ酸の側鎖又は場合によりその官能基誘導体を表し、 Ｒ²は、水素、Ｃ₁〜Ｃ₆−アルキル、Ｃ₂〜Ｃ₆−アルケニル、Ｃ₂〜Ｃ₆−アル キニル又は場合によりＣ₁〜Ｃ₄−アルキル置換されたフェニル又はベンジルであ り、かつ Ｒ³は、メチル又はエチルである］のＮ−保護−Ｎ−アルキル化アミノ酸の製 法において、 式ＩＩ： ［式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ^Sは、前記の意味を有する］の化合物を、非プロトン性 有機溶剤中のナトリウム−又はカリウム−ｔ−ブタノレートの溶液に添加し、か つ引き続き、硫酸ジメチル又は−ジエチルを添加することを特徴とする、式Ｉの Ｎ−保護−Ｎ−アルキル化アミノ酸の製法。 ２．塩基としてカリウム−ｔ−ブタノレートを、かつアルキル化剤として硫酸 ジメチルを使用する、請求項１に記載の方法。 ３．塩基としてカリウム−ｔ−ブタノレートを、かつアルキル化剤として硫酸 ジメチルを、並びに水をプロトン性添加剤として使用する、請求項１に記載の方 法。 ４．保護基Ｒ^Sとして、場合により置換されているベンジルオキシカルボニル 基を使用する、請求項１に記載の方法。