Summary

보호 그룹 산 - 불안정의 보존에 적합한 니켈 쉬프 - 자료의 가수 분해 복잡한 사용 조건

Published: April 06, 2017
doi:

Summary

여기서, 우리는 효율적인 가수 분해 및 니켈 쉬프 염기 착체로부터 분리 아미노산 후속 FMOC 보호를 제시한다. 산해리 측쇄 보호기의 유지가 요구되는 경우 여기 제시된 가수 분해 조건을 사용하기에 적합하다. 이 기술은 천연 아미노산의 다양한 기판에 적용 할 수있다.

Abstract

비 천연 아미노산은 일반적으로 자연에서 보지 측쇄 작용기를 함유하는 아미노산 점점 합성 펩티드 서열에서 발견된다. 몇몇 비 천연 아미노산의 합성은 종종 니켈 양이온에 의해 안정화 쉬프 염기로 이루어지는 전구체의 사용을 포함한다. 비정상적인 측쇄이 쉬프 염기 착체에서 발견되는 아미노산 골격 상에 설치 될 수있다. 생성 된 비 천연 아미노산은 전형적 강산성 용액으로 환류를 이용하여, 쉬프 염기의 복잡한 분리하여 가수 분해 될 수있다. 비 천연 아미노산은 마이크로파를 이용한 고상 펩티드 합성에 사용되는 이러한 강산성 조건 산해리 필요한 측쇄 보호기를 제거 할 수있다. 본 연구에서, 우리는 효율적인 가수 분해 및 니켈 쉬프 염기 착체로부터 분리 아미노산 후속 FMOC 보호를 제시한다. 본 연구에 제시된 가수 분해 조건은 산해리의 유지에 적합IDE 쇄 보호기 및 비 천연 아미노산의 다양한 기판에 적용 할 수있다.

Introduction

자연에서 발견 스물 개 자연적으로 발생하는 아미노산과 다를 자연스러운 아미노산 (UAA의) 베어링 측쇄 응용 프로그램의 넓은 범위에서 유틸리티를 발견했다. 이러한 UAA 년대의 합성 단, 측쇄의 구조 및 아미노산 주쇄의 입체 화학에 따라 어려울 수있다. 니켈 쉬프 염기 착체의 맥락에서 글리신의 크 본드 활성은 α, β 디아 미노 산 1, 2 또는 헤테로 측쇄 플루오르 UAA의 베어링을 포함한 아미노산 유도체의 다양성을 생성하기 위해 사용되었다.

비 천연 측쇄를 첨가 한 후, UAA의 전형적 염산 (4)에 환류하여 쉬프 염기 착체로부터 제거하고,이어서 이온 교환 크로마토 그래피를 사용하여 분리되어 기능화. 일반적으로 효율적이지만,이 프로토콜은 발생고상 펩티드 합성 (SPPS)에서 사용되기에 부적합 할 수있다 미노 산. SPPS의 자연 그대로 이들 보호기의 UAA와의 분리를 방지 산해리 측쇄 보호기의 존재 및 일반적인 니켈 쉬프 염기 분해 조건 강산성 성질을 필요로한다. 우리의 지식으로, 단 하나의 대체 분해 방법이보고되어있다 : 에틸렌 디아민 테트라 아세트산 (EDTA) 및 하이드라진을 사용 승온에서, 그 자체가 몇몇 측쇄는 프탈이 미드로서 보호기에 적합하지 않을 수 5 조건있다.

그림 1
도 1 : 니켈 2+, PBP, 글리신 (의 Gly)에서 니켈의 Gly-PBP의 합성. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오. </A>

여기서 우리는, 니켈의 Gly-PBP (도 1) 니켈 쉬프 염기 착체의 가수 분해하는 방법을보고한다. 니켈 2+, 글리신, 및 피리딘 -2- 카르 복실 산 (2- 벤조일 페닐) – 아마이드 (PBP), 6 유래의이 복합체는 UAA의 다양한 합성에 유용한 플랫폼 증명 용이하다되었습니다 액세스 두 단계의 합성 경로를 사용. 이러한 착체의 합성 문헌 (7) – 이미 기재 고 수율이다. 우리의 결과는 6 이하의 UAA 베어링 산해리 측쇄가 보호기와 사용에 적합한 중성 pH 조건 약산성에서 EDTA를 이용하여 가수 분해 조건의 적용을 보여준다. 가수 분해 후, 생성 된 수성 용액을 분리 할 수 있고 FMOC 보호 된 아미노산을 수득 표준 FMOC 보호 상태 (도 2)에 즉시 실시.

<p class="jove_content" f오 : 유지 – together.within 페이지 = "1"> 그림 2
그림 2 : 가수 분해 및 Ni-PBP-의 Gly에서 고립 된 아미노산의 FMOC 보호. 반응 조건 : 전. EDTA (12 당량), 4.5의 pH; II. pH 7로 세척하고 아세트산 에틸 조정; III. FMOC – 오스 (1 당량)의 NaHCO3 (2 당량). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Protocol

니켈 쉬프-자료 단지 1. 가수 분해 실온에서 250 mL의 둥근 바닥 플라스크를 교반하면서 N, N- 디메틸 포름 아미드 (DMF) 40 mL를 상기의 Ni-PBP – 쉬프 염기 착체 1 밀리몰 녹인다. 수성 0.2 M EDTA 용액의 pH 4.5의 60 mL를 넣고. 자기 교반 막대를 이용하여 플레이트를 교반 밤새 합성 용액을 교반한다. 쉬프 염기 복합 가수 분해로, 색상은 흰색에 깊은 적색에서 이동합니다. </…

Representative Results

우리는 가혹한 pH 조건 없이도 쉬프 염기의 수성 가수 분해 효율을 허용 할 수있는 니켈의 Gly-PBP 복합체에서의 Ni 2+의 제거를 가정. EDTA가 저렴하고 잘 연구 킬레이트 제이기 때문에, 10 우리는 니켈 PBP-의 Gly의 용액에 EDTA를 첨가함으로써 복합체의 분해를 촉진 니켈 2+ 이온의 킬레이트 화를 촉진한다고 가정 하였다. <p class="jove_content" fo:…

Discussion

상기 프로토콜은 두 가지 중요한 단계를 중성 pH 조건이 절연 아미노산 후속 FMOC 보호 하에서 니켈 쉬프 염기 착체의 아미노산 골격의 분리를 촉진하는 능력에 유용하다. 첫 번째 단계는 복잡에서 아미노산의 방출을 용이하게하기 위해 EDTA를 함유하는 DMF / 물 용액을 교반 포함한다. 잔류 착체 또는 유기 부산물 쉽게 추출하여 제거 될 수있다. 이 프로토콜의 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 ?…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

미끄러운 바위 대학에서 제공하는 자금. 우리는 그들의 통찰력 T 보론 III (미끄러운 바위 대학)와 C하니 (펜실베니아 대학)에 감사드립니다.

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

Referências

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Hart, J. R. . Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. , (2000).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
check_url/pt/55677?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Bontrager, C. A., Geibel, T. J., Lengyel, G. A. Hydrolysis of a Ni-Schiff-Base Complex Using Conditions Suitable for Retention of Acid-labile Protecting Groups. J. Vis. Exp. (122), e55677, doi:10.3791/55677 (2017).

View Video