הידרוליזה של תנאי Ni-שיף-Base מורכבים באמצעות מתאים שמירת חומצה-רָפִיף קבוצות הגנה
Summary
כאן, אנו מציגים הידרוליזה יעיל והגנה Fmoc הבאות של חומצת אמינו מבודדת מתסביך Ni-שיף-בסיס. תנאים הידרוליזה שהוצגו כאן מתאימים לשימוש כאשר השמירה של קבוצות הגנה חומצה-רָפִיף בצד שרשרת נדרשת. טכניקה זו עשויה להיות להתאמה למגוון של מצעי חומצות אמינו לא טבעיים.
Abstract
חומצות אמינו לא טבעיות, חומצות אמינו המכילות פונקציות שרשרת צד לא נראות לרוב בטבע, נמצאות יותר ויותר רצפים פפטיד סינטטיים. סינתזה של כמה חומצות אמינו לא טבעיות כוללת בדרך כלל את השימוש מבשר מורכב שייף-בסיס התייצב ידי קטיון ניקל. ניתן להתקין בצד שרשראות טבעי על עמוד השדרה חומצת אמינו הנמצאת במתחם שיף-בסיס זה. חומצת האמינו טבעי וכתוצאה מכך יכול להיות מבודד אז הידרוליזה באמצעות מורכבות זו של בסיס שיף, בדרך כלל על ידי העסקת ריפלוקס בתמיסה חומצית מאוד. תנאים חומציים ביותר אלה עשויים להסיר שרשרת הצד רָפִיף-חומצה הגנה על קבוצות הכרחי חומצות אמינו לא טבעיות כדי לשמש סינתזה פפטיד מוצק שלב מיקרוגל בסיוע. בעבודה זו, אנו מציגים הידרוליזה יעיל והגנה Fmoc הבאות של חומצת אמינו מבודדת מתסביך בסיס Ni-שיף. תנאים הידרוליזה שהוצגו בעבודה זו מתאימים שמירה של ים חומצה-רָפִיףIDE-שרשרת הגנה על קבוצות ועשויות להיות להתאמה למגוון של מצעי חומצות אמינו לא טבעיים.
Introduction
חומצות אמינו לא טבעיות שרשרות צד נושאת (של UAA) כי שונות מאלו של עשרים חומצות אמינו נמצאו באופן טבעי בטבע מצאו שירות בתוך טווח רחב של יישומים. סינתזה של UAA של אלה, עם זאת, יכול להיות קשה תלוי במבנה-שרשראות הצד ואת סטראוכימיה של עמוד השדרה חומצת אמינו. הפעלת הקשר CH של גליצין בהקשר של מתחם שיף-בסיס ניקל נעשה שימוש כדי לייצר מגוון של נגזרים חומצת אמינו כולל α, חומצות-diamino β 1 ונושאת של UAA fluorinated 2 או בצד שרשראות heterocyclic. 3
לאחר תוספת של שרשרות צד לא טבעיות, פונקציונלי UAA של כלל מוסרים מהמתחם שייף-הבסיס ידי ריפלוקס חומצה הידרוכלורית 4 ובהמשך המבודד באמצעות כרומטוגרפיה-חילוף יונים. אמנם בדרך כלל יעיל, פרוטוקול זה מייצרחומצות המינים שעשויות להיות מתאים לשימוש סינתזת פפטיד מוצק שלב (SPPS). אופי SPPS מחייב נוכחות של הגנה על קבוצות שרשרת בצד חומצה-רָפִיף ואת אופי חומצי מאוד של תנאי הפירוק טיפוסי Ni-שיף-בסיס מונע בידוד של UAA של עם קבוצות הגנה אלה ללא פגע. למיטב ידיעתנו, רק אחד שיטת פירוק אלטרנטיבה דווחה: שימוש בחומצת ethylenediaminetetraacetic (EDTA) ו הידרזין בטמפרטורות גבוהות, 5 תנאים עצמם לא יכולים להיות מתאימים כמה שרשרת בצד הגנה על קבוצות כגון phthalimides.
איור 1: סינתזה של Ni-PBP-גלאי מ Ni 2+, PBP, ו גליצין (גלאי). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו. </ a>
בזאת, אנו מדווחים על שיטה הידרוליזה של קומפלקס Ni-שיף-בסיס, Ni-PBP-גלאי (איור 1). מורכבות זו, נגזרת Ni 2+, גליצין, וחומצה קרבוקסילית-פירידין-2 (2-בנזואיל-פניל) -amide (PBP), 6 הודגמה להיות פלטפורמה שימושית עבור סינתזה של מגוון UAA של והוא בקלות נגיש באמצעות מסלול סינטטי שני שלבים. סינתזה 7 של מורכבות זו היא-precedented ספרות בתשואה גבוהה. 6 התוצאות שלנו מפורטות להלן להדגים את תחולת התנאים הידרוליזה ניצול EDTA ב במתינות חומצי לתנאי pH ניטראליים המתאים לשימוש עם הגנה על קבוצות השרשרת בצד החומצה-יציבה בעמידתו של UAA. בעקבות הידרוליזה, הפתרון מימי וכתוצאה אפשר לבודד נתון מייד לתנאי הגנת Fmoc תקן להרשות חומצת אמינו-מוגנת Fmoc (איור 2).
<p class="jove_content" fo: לשמור-together.within-page = "1">
איור 2: הידרוליזה Fmoc-הגנה של חומצת אמינו מבודדת מן Ni-PBP-גלאי. תנאי תגובה: i. EDTA (12 equiv), pH 4.5; ii. אתיל אצטט לשטוף וכוונון ל- pH 7; iii. Fmoc-אוס (1 equiv), NaHCO 3 (2 equiv). אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של דמות זו.
Protocol
Representative Results
Discussion
הפרוטוקול המתואר לעיל הנו שימושי ביכולתה להקל על הבידוד של עמוד שדרת חומצת אמינו מתסביך Ni-שייף-בסיס בתנאי pH קלים והגנה עוקבת Fmoc של חומצת אמינו מבודדת זו דרך שני שלבים קריטיים. השלב הראשון כולל ערבוב פתרון DMF / מים המכיל EDTA כדי להקל שחרור חומצת אמינו מהמתחם. תוצרי לוואי …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
במימון Slippery Rock האוניברסיטה. ברצוננו להודות ט בורון III (אוניברסיטת סלע חלקלק) ו ג הייני (אוניברסיטת פנסילבניה) על התובנות שלהם.
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).
