DD290193A5 - Verfahren zur herstellung neuer uroniumsalze - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft neue Uroniumsalze, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung. Die erfindungsgemaeszen Verbindungen weisen eine hohe Loeslichkeit in organischen Loesungsmitteln auf. Uroniumsalze sind geeignete Kondensationsmittel fuer die Synthese von b-Lactamen, Estern, Amiden und Peptiden. Die neuen Uroniumsalze werden durch Umsetzung von Harnstoffderivaten mit Alkali- oder Ammoniumsalzen von N-Hydroxyverbindungen hergestellt. Anwendungsgebiete der Erfindung sind die chemische und die pharmazeutische Industrie.{Uroniumsalze; Kondensationsmittel; Peptidsynthese; Amide; Ester; b-Lactame; Harnstoffderivate; N-Hydroxyverbindungen; Chemie; Pharmazie}

Description

in der Z die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat, mit einem Säurechlorid, vorzugsweise Oxalylchlorid, hergestellte Verbindung der Formel Il eingesetzt wird. 8. Verwendung von Uroniumsalzen der Formel I als Kondensationsmittel.

Anwendungsgebiet dor Erfindung

Die Erfindung betrifft neue Uroniumsalze der allgemeinen Formel I .

C+ -OX

Y-

worin X für Benzotriazolyl, N-Succinimidyl oder Norborn-5-en-2,3-dicarboximidyl steht, Y ein Gegenion, vorzugsweise Cl-, BF₄- oder PFff- bedeutet und Z für (-CH₂-In mit η = 5 - 6oder- CH₂-CH₂-O-CH₁-CHj- steht, Verfahren zur ihrer Herstellung, sowie ihre Verwendung.

Uroniumsalze sind wichtige Kondensationsmittel in der Peptidchemie, zur Synthese von ß-Lactamen, Amiden und Estern. In den letzten 15 Jahren sind eine Reihe neuer Kondensationsreagenzien, vor allem zur Synthese von Peptiden eingeführt worden. Zu den gegenwärtig gebräuchlichsten Reagenzien zählt das von Castro (B. Castro, et al., Tetrahedron Letters 14,1219 [1975]) entwickelte Benztriazol-1-oxy-tris-(dimethylamino)-phosphoniunvhexafluorophosphat (BOP) (EP-289353). Das Reagens erwies sich auch als geeignet für die Synthese von Estern (Molka, D. et al., Nouv. J. Chim. 6, |5), 277 (19821) und zur Herstellung der ß-Lactambindung (Kim Sunggak et al., Bull. Korean. Chem. Soc. 9(3], 189 (1989)). Wesentliche Nachteile sind jedoch das für die Herstellung des BOP benötigte cancerogene Hexamethylenphosphorsäuretriamid (HMPA) und das als Nebenprodukt entstehende Phosphorsäureamid. Als Alternative wurden von Knorr 1989 (R. Knorr et al. 20. Europäisches Peptidsymposium Tübingen, R. Knorr Tetrahedron Letters 30(1511927 [1989|)2-(1-H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyl-uroniumhexafluorophosphat bzw. -totrafluoro-borat sowie eine Reihe weiterer Derivate vorgeschlagen. Das von R. Knorr favorisierte 2-(1-H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium-tetra(luoroborat (TBTU), das vergleichbar gute Kondensationseigenschaften wie BOP besitzt, hat jedoch den für peptidchemische Arbeiten erheblichen Nachteil der schlechten Löslichkeit in Methylenchlorid.

Tetramethyluroniumchlorid, ein seit langem bekanntes Kondensationsreagens, besitzt wegen seiner großen Hygroskopizität nur eingeschränkte Bedeutung (T. Fujisawa et al. Chem. Letters 19821891). Den gleichen Nachteil, einschließlich formylierender und chlorierender Wirkungen besitzt das als Aktivierungsreagens zur Synthese von Estern vorgeschlagene N₁N-Dimethylchloromethyleniminiumchlorid (P.Stadler, HeIv. chim. Acta 61,1675, (1378)). M.Zaoral stellte mit diesem Reagens Amide (Tet rahedron Letters 1960,9) und H. Eilingsfeld (Angew. Chem. 72,836 (19721) Säurechloride her. Ziel der Erfindung ist die Herstellung neuer Kondensationsreagenzien, die leicht zugänglich sind und die die Synthese von ß-Lactamen, Estern, Amiden und Peptiden mit einer hohen Ausbeute gewährleisten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, n6ue Kondensationsmittel auf der Basis von Uroniumsalzen herzustellen, die eine hohe Hydrolysestabilität und verbesserte Lösungseigenschaften, eine hoho Raum-Zeit-Ausbeute sowie eine geringe Nebenproduktbildung bei der Herstellung von ß-Lactamen, Amiden, Estern und Peptiden gewährleisten.

Erfindungsgomäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Verbindungen der Formel I,

G+ -OX

hergestellt werden, worin X Benzotriazolyl, N-Succinimidyl oder Norborn-5-en-2,3-dicarboxirnidyl, Y ein Chlorid-, Tetrafluoroborat-oder Hexafluorophosphation und Z-(CHj)_n-mit η = 5 - β oder -CHr-CH₁-O-CHj-CH₂- bedeuten. Die Herstellung der Verbindungen der Formel I erfolgt dadurch, daß eine Verbindung der Formel II, worin Z die in Formel I angegebene Bedeutung hat

C+ -Cl

Cl-

mit einem Alkali- oder Ammoniumsalz von N-Hydroxyverbindungen der Formel III

MOX III ι

worin M für ein Alkalimetall- oder Ammoniumion steht und X die oben genannte Bedeutung hat, zu einem Uroniumsalz der Formel I umgesetzt wird, worin Y ein Chloridion bedeutet.

Der Austausch des Chloridions gegen dasTetrafluoroborat- oder Hexafluorophosphation erfolgt in üblicher Weise (vgl. R. Knorr, B.Castro) dadurch, daß entweder die Umsetzung in Gegenwart von MBF₄ oder MPF₈ stattfindet, wobei M ein Alkalimetall- oder Ammoniumion darstellt, oder daß nach der Umsetzung die Verbindung der Formel I, wenn Y für Cl- steht, zur Reaktion gebracht wird. Die Ausgangsverbindungen der Formel Il stellen neue Verbindungen dar. Ihre Herstellung erfolgt in einfacher Weise durch Umsetzung von Harnstoffen der Formel IV

C=O

IV

mit einem Säurechlorid, vorzugsweise Oxalylchlorid oder Phosgen. Die Urontumsalze der Formel I zeichnen sichüberraschenderweise durch eine wesentlich verbesserte Löslichkeit in DMF und Methylenchlorid im Vergleich zu BOP und TBTUaus. Die Löslichkeit beträgt bei den neuen Uroniumsalzen bis zu 1,5 Mol/l.

Ferner sind die neuen Verbindungen aus nicht cancerogenen Stoffen in einfacher Weise zugänglich. Sie gewährleisten bei der Synthese von ß-Lactamen, Amiden und Estern sowie bei der Herstellung von Peptiden sowohl nach der klassischen Synthese in Lösung als auch nach der Festphasensynthese eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute bei geringer Nebenproduktbildung. Alle

anfallenden Nebenprodukte lassen sich durch einfache Waschoperationen entfernen.

Eine besonders gute Löslichkeit und Hydrolysestabilität weisen Verbindungen der Formel I auf, worin Z -(CHj)_n- und η = 5, X Benzotriazol-1 -yl und Y ein Tetrafluoroboration bedeuten. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Ausführungsbeispiele Beispiel 1

2-(1-H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-bispentamethylenuronium tetrafluoroborat

19,6g (0,1 Mol) Carbodipiperidid werden in 100ml Methylenchlorid gelöst. Zur stark gerührten Lösung werden 8ml (0,095MoI)

Oxalylchlorid langsam addiert. Es wird 2 h unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird auf die Hälfte des Volumens

eingeengt und mit dem doppelten Volumen Ether versetzt. Das ausfallende halbfeste Produkt wird mit Ether mehrfach digeriert,

abgetrennt und in 100ml Acetonitril aufgenommen. Es werden nacheinander 17,3g (0,1 Mol) KOBt und 12,6g (0,1 Mol) KBF₄addiert und übor Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Der entstandene Feststoff wird abgetrennt und die organische Phase wirdeingeengt. Dr.r zurückbleibende halbfeste Rückstand wird mit Ether/Hexan verrieben und anschließend aus Acetonitrilumkrlstallls'ert.

Fp. 138-14'J⁰C. Ausbeute 32-35g (80-87%)

¹¹C-NMR δ = 149 C-0134,128,116 C-Aromat 51,26,24 C (Piperidin)HRMS 196,1579 196,1576 C„H_MN,0119,0441 119,0438 C₆H₅N₃112,0758 112,0762 C₆H₁₀NO

Beispiel 2

Benzamid1OmMcI Benzoesäure (1,22g) werden in 5ml DMF, gemeinsam mit 1OmMoI (4g) des nach Beispiel 1 gewonnenen

Uroniumsalzes gelöst. Zur Reaktionslösung gibt man 2OmMoI Diisopropylethylamin (DIEA) und versetzt mit 11 mMol 25% Ammoniak. Es wird 15-20 Minuten gerührt und die Lösung in 50ml 10%iger Natriumhydrogensulfatlösung unter Rühren

eingetropft. Das ausfallende öl wird in Essigester aufgenommen und mit 5%iger Natriumhydrogencarbonat- und 10%iger

Natriumchloridlösung aufgeschüttelt. Die organische Phase wird getrocknet, eingeengt und der Rückstand mit n-Hexan

verrieben.

Fp. 128⁰C Ausbeute: 97% Beispiel 3 Nicotinsäureamid

analog Beispiel 2 aus Nicotinsäure und Ammoniak

Fp. 132⁰C. (Beilstein 22,40 Fp. 130-132⁰C.) Beispiel 4 Z-VaI-GIy-OEt

2 mMol Z-VaI-OH und 2 mMol (0,8g) des unter Beispiel 1 gewonnenen Uroniumsalzes werden in 5ml Methylenchlorid/DMFgelöst, 4 mMol (688μΙ) DIEA addiert und zu einer Lösung von 2 mMol GIy-OEt x HCI und 2 mMol (344 μΙ) DIEA addiert. Nach 15-20

Minuten ist die Reaktion beendet. Es wird wie üblich aufgearbeitet. Fp. 164⁰C. la\l° = -25,1 C = 1 Ethanol Lit. 164⁰C. |a]S° = -24,9 C = 1 Ethanol V. Dourtoglou Tetrahedron Letters 15,1269 (1979) Beispiel 5 Boc-lle-lle-OMe

analog Beispiel 4 aus Boc-Ile-OH und Ue-OMe

Fp. 147-15O⁰C. IaJg⁰ = -33,7C = 1 Ethanol Fp.149-150°C. [α]έ° = -33,9 C = 1 Ethanol (vgl. Lit. Beisp.4)

Beispiel β NeurotensinNeurotensin wurde an 300mg Wang-Harz (0,37meq/g) nach der Fmoc-Technik unter Verwendung des nach Beispiel 1 hergestellten Uroniumsalzes synthetisiert. Die Synthese erfolgte nach dem für BOP bzw. TBTU üblichen Verfahren unter Verwendung von 3 Equivalenten Aminosäure, 3 Equivalenten Uroniumsalz und 6 Equivalenten DIEA als Base. Die Fmoc-Abspaltung erfolgte mit 20% Piperidin in DMF. Die Abspaltung vom Harz wurde mit 95% Trifluoressigsäure unter Verwendung von Ethandithiol durchgeführt. Das so synthetisierte Produkt war mit auf anderem Weg synthetisierten (BOP, TBTU) Neurotensin im HPLC Chromatogramm identisch.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   worin X Benzotriazolyl, N-Succinimidyl oder Norborn-5-en-2,3-dicarboximidyl, Y Cl-, BF₄- oder PF₆- und Z (-CH₂-J_n mit η = 5 - 6 OdOr-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- bedeuten. 2. Verfahren zur Herstellung neuer Uroniumsalze der Formol I

   C+ -OX

   worin X Benzotriazolyl, N-Succinimidyl oder Norborn-5-en-2,3-dicarboximidyl, Y Cl-, BF₄- oder PF6-undZ(-CH₂-)_nmitn = 5 - 6 OdOr-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-bedeuten, gekennzeichnet dadurch, daß eine Verbindung der Formel Il

   C+ -Cl

   ei-

   mit einem Alkali- oder Ammoniumsalz der Formel MOX

   III

   worin M ein Alkali- oder Ammoniumion bedeutet, X, Y, Z und η die oben genannte Bedeutung haben, und gegebenenfalls gloichzeitig oder anschließend mit einem Alkali- oder Ammoniumsalz des Tetrafluoroborats oder Hexafluorophosphats umgesetzt wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß X Bonzotriazolyl bedeutet.
2. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß Y ein Tetrafiuoroboration bedeutet.
3. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß Z -(CH₂J_n- mit η = 5 bedeutet.
4. 6. Verfahrennach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß Z-(CH₂J_n-mit η = 6 bedeutet.
5. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß eine durch die Umsetzung der Verbindung der Formel IV

   Z* N

   C = O

   IV,

   Z^ N