專利名稱：環(huán)(d-苯丙-d-組)二肽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽的制備方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)活性氰醇在合成光學(xué)活性農(nóng)藥中有著廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也可合成光學(xué)活性醫(yī)藥，如它可用于合成β-類腎上腺素阻斷劑。此外氰醇的兩個(gè)官能團(tuán)可以很容易地被控制而轉(zhuǎn)變成α-羥基酸，α-羥基酯，α-羥基酮和β-羥基胺等一系列光學(xué)活性異構(gòu)體，它們都是重要的農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體[林國(guó)強(qiáng)著.手性合成---不對(duì)稱反應(yīng)及其應(yīng)用。北京科學(xué)出版社，第一版，20001～34]。因此，制備對(duì)映體純的氰醇異構(gòu)體無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐上都具有重要的意義。常用的手性催化劑主要有以下幾種[朱穎，楊立榮，朱自強(qiáng).光學(xué)活性氰醇研究進(jìn)展。有機(jī)化學(xué)，1999，19(5)468-474]酶、手性金屬絡(luò)合物、手性環(huán)二肽、手性海因和光學(xué)活性生物堿。其中以手性環(huán)二肽做催化劑時(shí)，無(wú)論是產(chǎn)率還是效率都較好。
手性環(huán)(苯丙-組)二肽的合成方法據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道主要有混合酸酐法和活潑酯法。童躍進(jìn)[童躍進(jìn)，丁孟賢，以Cyclo(L-Phe-L-His)催化的芳香氰醇的不對(duì)稱合成，應(yīng)用化學(xué)，1990，7(1)464-470]等以L-苯丙氨酸，L-組氨酸為原料，用活潑酯法(經(jīng)N端芐氧羰基，C端甲酯化保護(hù)，用氯甲酸異丁酯活化接肽得)經(jīng)三步合成Cyclo(L-Phe-L-His)，總產(chǎn)率為65％。Stoutamire Donald W等[Stoutamire DonaldW；Tieman Charles H；Dong Walter Cyclo(D-phenylal anyl-D-histidine)EP0451927]以D-苯丙氨酸，D-組氨酸為原料，經(jīng)N端芐氧羰基，C端甲酯化保護(hù)，用硝基苯酯法接肽得Cyclo(D-Phe-D-His)，產(chǎn)率為60％。英國(guó)專利[GB2143823]報(bào)道以R-苯丙氨酸，R-組氨酸為原料，經(jīng)N端芐氧羰基，C端甲酯化保護(hù)，用DCC接肽得Cyclo(R-Phe-R-His)，產(chǎn)率為62％。在這幾種方法中，方法一氯甲酸異丁酯不易制備、價(jià)格昂貴，且要-25℃的低溫；方法二需使用三氯氧磷，廢棄物對(duì)環(huán)境污染極大；在方法三中使用的DCC比較昂貴，且使用乙腈做溶劑，三種方法都使用液體堿三廢排放難以控制。綜上所述的幾種方法都有成本較高，環(huán)境污染較大的缺點(diǎn)，不利于工業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中不足之處而提供一種苯丙氨酸在固體堿條件下N端芐氧羰基保護(hù)，組氨酸C端甲酯化保護(hù)，光氣法活化接肽，催化氫化脫保護(hù)基，成環(huán)幾步合成環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽。
本發(fā)明產(chǎn)品為環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽，分子式為 環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽可用做合成手性氰醇的催化劑。
本發(fā)明的制備方法如下根據(jù)本發(fā)明工藝，化合物環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽的制備需通過(guò)五步反應(yīng)完成，第一步D-組氨酸在氯化亞砜(或氯化氫)的催化下和醇發(fā)生酯化反應(yīng)(保護(hù)羧基)，常用的醇為甲醇、乙醇、芐醇，得到D-組氨酸酯。第二步D-苯丙氨酸在有機(jī)溶劑(甲醇、乙醇、乙醚)中，固體堿(氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉)催化下，用氯甲酸芐酯保護(hù)氨基，得到N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-(Z-D-Phe)，第三步再用光氣和對(duì)硝基苯酚將Z-D-Phe活化得到N-芐氧甲酰基-D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯，第四步中間體N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯與D-組氨酸酯進(jìn)行縮合反應(yīng)得到N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-D-組氨酸甲酯(Z-D-Phe-D-His-OMe)。第五步Z-D-Phe-D-His-OMe將其在甲醇中脫保護(hù)基、環(huán)化即得產(chǎn)品Cyclo(D-Phe-D-His)白色固體((R)-3-芐基-(R)-6-(4-咪唑甲基)-2，5-哌嗪二酮)[DDCPH]。mp＝243-245℃，[α]D20＝68.0°(C＝0.2CH3OH)。
其合成路線如下所示 本發(fā)明環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽的生產(chǎn)新工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明中用固體堿代替液體堿、用光氣代替三氯氧磷，減少污染和消耗，提高了效率。
2、本方法的產(chǎn)率和旋光收率都較高，總產(chǎn)率可達(dá)65％(以D-組氨酸記)，產(chǎn)品的[α]D20＝68.0°(C＝0.2 CH3OH)。
3、成路線簡(jiǎn)單，原料易得，成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
參照下面的例子能更清楚地理解這一發(fā)明。這些例子是為了說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程，但并不局限于此。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1制備組氨酸甲酯鹽酸鹽氨基酸20mmol，甲醇50ml，投入裝有溫度計(jì)，攪拌器的三口瓶中，冰水冷到0℃，在0-5℃滴加重蒸的氯化亞砜5ml(0.04mol)，氨基酸逐漸溶解。大約30-45min滴加完畢，撤去冰浴，常溫繼續(xù)反應(yīng)10h，反應(yīng)結(jié)束后減壓脫去甲醇和氯化亞砜，加入新鮮的甲醇，重新減壓脫去甲醇，反復(fù)數(shù)次以充分除去氯化亞砜。產(chǎn)品使用適量的無(wú)水乙醚洗滌，稱重，計(jì)算收率，反應(yīng)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 SOCl2催化反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率的影響

N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-(Z-D-Phe)的合成于100ml甲醇D-Phe 15g、NaHCO310g，分批加入氯甲酸芐酯17g，攪拌反應(yīng)1h，用6mol/L的HCl調(diào)到pH＝4，過(guò)濾，水洗，真空干燥得白色固體，將其溶于無(wú)水乙醚，2mol/L的HCl洗，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，除去溶劑得無(wú)色油狀物。
N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯的合成在300mL的三口燒瓶依次加入Z-D-Phe 27g，200ml吡啶，13g對(duì)硝基苯酚，冰水冷到10℃以下，再通入15g光氣，5℃反應(yīng)2h，然后升溫到30℃反應(yīng)1h，將反應(yīng)液倒入400mL冷水中、攪拌、過(guò)濾得固體。經(jīng)水洗、環(huán)己烷洗、真空干燥后用無(wú)水乙醇重結(jié)晶的白色晶體。mp＝122-124℃。
N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-D-組氨酸甲酯(Z-D-Phe-D-His-OMe)的合成在三口燒瓶依次加入D-His·OMe·2HCl 5g，100ml氯仿，三乙胺5g，8g N-芐氧甲酰基-D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯，攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)物用30ml×2水洗，30％氨水30ml×2洗，合并水層再用30ml氯仿萃取，合并有機(jī)層，有機(jī)層用適量的無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓除去大部分溶劑，經(jīng)硅膠柱層析得白色固體，mp＝114-116℃。
合成Cyclo(D-Phe-D-His)取Z-D-Phe-D-His-OMe 2.5g于100ml無(wú)水甲醇中，加0.5g Pd/C，常溫常壓氫化10h，再改為回流裝置加熱回流反應(yīng)72h，濾去催化劑，減壓除去大部分甲醇，加入無(wú)水乙醚300ml，-5℃冷藏3h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥得白色固體Cyclo(D-Phe-D-His)((R)-3-芐基-(R)-6-(4-咪唑甲基)-2，5-哌嗪二酮)[DDCPH]。mp＝243-245℃，[α]D20＝68.0°(C＝0.2 CH3OH)。
表2 脫芐及環(huán)化條件的選擇

實(shí)施例2制備組氨酸甲酯鹽酸鹽氨基酸0.02mol，甲醇100ml，冰水冷卻到0℃后，在攪拌下通入HCl氣體，通氣反應(yīng)1h左右，撤去冰浴，常溫再繼續(xù)反應(yīng)6h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓反復(fù)脫除溶劑。產(chǎn)品使用適量的無(wú)水乙醚洗滌，干燥，收率為92％。
表3 HCl催化反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)率的影響

N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-(Z-D-Phe)的合成于100ml乙醇D-Phe 15g、NaOH 2g，分批加入氯甲酸芐酯17g，攪拌反應(yīng)30min，補(bǔ)加NaOH 2g，再攪拌反應(yīng)40min，用6mol/L的HCl調(diào)到pH＝4，過(guò)濾，水洗，真空干燥得白色固體，將其溶于無(wú)水乙醚，2mol/L的HCl洗，水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，除去溶劑得無(wú)色油狀物，收率為90％。
N-芐氧甲酰基-D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯的合成在300ml的三口燒瓶依次加入Z-D-Phe 27g，200ml吡啶，13g對(duì)硝基苯酚，冰水冷到10℃以下，再通入20g光氣，5℃反應(yīng)2h，然后升溫到30℃反應(yīng)1h，將反應(yīng)液倒入800ml冷水中、攪拌、過(guò)濾得固體。經(jīng)水洗、環(huán)己烷洗、用無(wú)水乙醇重結(jié)晶后真空干燥的白色晶體，收率為95％。
N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-D-組氨酸甲酯(Z-D-Phe-D-His-OMe)的合成在三口燒瓶依次加入D-His·OMe·2HCl 5g，100ml二氯甲烷，三乙胺5g，8g N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯，攪拌反應(yīng)3h，反應(yīng)物用30ml×2水洗，30％氨水30ml×2洗，合并水層再用30ml氯仿萃取，合并有機(jī)層，有機(jī)層用適量的無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓除去大部分溶劑，經(jīng)硅膠柱層析得白色固體，收率為89％。
合成Cyclo(D-Phe-D-His)取Z-D-Phe-D-His-OMe 2.5g于100ml無(wú)水甲醇中，加1g Pd/C，常溫常壓氫化10h，再改為回流裝置加熱回流反應(yīng)72h，濾去催化劑，減壓除去大部分甲醇，加入無(wú)水乙醚300ml，-5℃冷藏3h，過(guò)濾，洗滌，真空干燥得白色固體Cyclo(D-Phe-D-His)((R)-3-芐基-(R)-6-(4-咪唑甲基)-2，5-哌嗪二酮)。mp＝243-245℃，[α]D20＝68.0°(C＝0.2CH3OH)。收率為82％，總收率為62.4％。
實(shí)施例3～實(shí)施例8的反應(yīng)條件及結(jié)果見(jiàn)表4。
表4反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)品收率的影響

權(quán)利要求
1.一種環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽的制備方法，包括如下步驟第一步D-組氨酸在氯化亞砜或氯化氫的催化下和醇發(fā)生酯化反應(yīng)，得到D-組氨酸酯；第二步D-苯丙氨酸在有機(jī)溶劑中和固體堿催化下，與氯甲酸芐酯反應(yīng)得到N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸；第三步再用光氣和對(duì)硝基苯酚將N-芐氧甲酰基-D-苯丙氨酸活化得到N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯；第四步中間體N-芐氧甲酰基-D-苯丙氨酸-對(duì)硝基苯酯與D-組氨酸酯進(jìn)行縮合反應(yīng)得到N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-D-組氨酸甲酯；第五步N-芐氧甲?；?D-苯丙氨酸-D-組氨酸甲酯將其在甲醇中用Pd/C催化加氫脫保護(hù)基、再環(huán)化即得產(chǎn)品白色固體(R)-3-芐基-(R)-6-(4-咪唑甲基)-2，5-哌嗪二酮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)(D-苯丙-D-組)二肽的制備方法，第二步制備方法中所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、乙醚；固體堿為氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉。
全文摘要
苯丙氨酸在固體堿條件下N端芐氧羰基保護(hù)，組氨酸C端甲酯化保護(hù)，光氣法活化接肽，催化氫化脫保護(hù)基，成環(huán)幾步合成環(huán)(D－苯丙－D－組)二肽，用固體堿代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液體堿、用光氣代替常用的三氯氧磷，減少了污染和消耗，提高了效率。
文檔編號(hào)C07K5/12GK1557834SQ20041001400
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者朱紅軍, 韓邦友, 宋廣亮, 王錦堂, 徐守林, 劉廷鳳, 儀明君, 夏兆亮, 高凱, 歐陽(yáng)平凱, 凱 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué), 江蘇快達(dá)農(nóng)化股份有限公司