Углубленный курс органической химии. Реакции и синтезы. 2 (1125876), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Дли защиты амниогруппы используют так)ке трет-бутоксикарбонильпую группу. И-Лцнлнравание обычно проводят действием трет-бутокснкарбонилазида. Удаление се основано па относительной устойчивости трет-бутилкапюна. В кислой среде (часто применяют безводную трифторуксусиую кислоту) происходит расщепление С вЂ” О-связи и последующее декарбоксилпрованне [11): О К О +ОН и О й О ! 1 ! н' . ! 1 ! (СНз)зСОСМНСНСХ ь' (СНз)зСОСгь(НСНСХ вЂ” з НООСМНСНСХ + (СНз)зС )( О 1 ! НзМСНСХ + СОз Трифторацетильная группа также применяется для защиты амнпо-' группы. Трнфторацетильные производные пз-за индуктивного эффекта фторсодержащнх заместитедсй гпдролизуются в щелочной среде гораздо летуче, чем обычные амиды [121. При использовании борогндрида натрия можно также осуществить восстановительное расщепление [!3~.
Вследствие уникальных условий снятия трифторацетильную группу можно использовать для зашиты таких аминогрупп, которые должны оставаться закрытыми прн снятии трет-бутокснкзрбопильной или бензилоксикарбонильиой групп. Карбокспльпые группы можно защитить, превратив нх в сложно- эфирные группировки. Метиловый и этиловый эфиры гндролизуют разбавленной щелочью; беизпловые эфиры расщепляют гидрагенолизам.
Однако чаще всего для защиты карбаксильиых групп применяют трегбутильпую группу. Из-за устойчивости грег бугнлкатиона снятие защиты происходит де~~о; действием 1!Вг и )ьс)спой кислоте нлн действием 4(5 трифтаруксусной кислоты, Сложные грег-бутялавые зфиры образуются прн каталнзуемом кис ютой присоединении кзрбоксильнай групп!я к изабутилепу. Эта реакция также определяется стабильностью грег-бутнлкатиона. Как видна из схемы 11.1, для защиты терминальной карбаксильной группы обычно необходима такая гр1ппа, которая сохраняется прн последующем снятии защиты с змнногрупп, Подобную функцию может выполнять трет-бутильная группа„если снятие амннозащнтпой группы осуществляют с помощыа гидрагс1ьализа.
Синтез полнпептндных фрагментов проводят последовательным соединением единиц, в которых аминогруппа защищена, а карбакснльная группа активированз. В пептядпай цепи защиту аминогруппы снимают перед каждым последучощям присоединением актнвированяой амнпа' кислозы. Лктивацпю карбоксильной группы проводят в мягких условиях, чтобы избежать рацемизацип и дру1нх побочных реакций, Нижс рассмотрены некоторые из способов активации кзрбакснльпых групп при ацилировапин. В некоторых первых синтезах пептидов применяли защищенные хлорангидрнды аминокислот [!41, однако в более современных работах анн не нашли ширако1о применения. Эгн саедпнения ограниченно устой чины и трудно очищаются, пазтому их вытеснили другие активираваипые карбанильные системы.
Смешанные ангидриды аналогичны хлор. ангидридам, однако онн гораздо более полезны в практическом отношении. Получают смешанные ангидриды взаимодействием защищеьнай аминокислоты с ацилнрующцми агентамн, обычно с зтилхлорформиатом 1151: О и О О КО О ХСННСНСООН+ СКОС Н вЂ” - ХСМНСНСОСОС Н; Лналагнчным путем явчяется использование циклических И-карбоксиапгндрндов аминокислот: ц О М / Н*О ко й'О ! !1 ! НМ О+ НзХСНС вЂ” пептял — ~ ННСНС вЂ” ИНСНС вЂ” пепппд О=С О=С-ОН Особенность этого метода заключается в том, что при взаимодействия с пептидной цепью амипогруппа освобождается от внутренней защитной группы.
Последующее декарбоксялнрованпе, приводящее к образованию готовой к следующей реакции иуклеофпльпой амияогруппы, протекает в очень мягких условиях. Необходима балыпая остйрожность, чтобы декарбокснлнрование не пронзошзю преждевременна 1161. Если декарбоксилнроваяяе происходит в присутствии еще пепрорезгяровав. щего ангидрида, то возможна введение двух нли более одинаковых единиц, приводящее к негомагенпостп пепгида. Часто разделение смесен пептидов, которые образуются в результате таких нежелательных побочных реакций, оказывается очень трудным из-за близких свойств нужного пептнда и принсез В одном:нз наиболее общих методов активации кзрбокснльной группы используется обпззованне п-пптрофенилового зфнра 1171: ц ц ! УМНСНСООН вЂ” + УМНСНСОΠ— М вЂ” МО ' — / Эти соединения устойчивы к длительному хранению; и-нитрофенолятиый аннан является достаточна хорошей уходящей группой, нта облсг.
чает реакцию со свободными амниогруппамп Лнзл нчпым образом пс. пользуют шюгда 2„45 трихло! фсннловые зф; гы '11а!. 0 й О Ге О' Π— ~ ХС1ЧНСНСМНСНСТ + СеНиИНСМНСеНн Днцнклогексилкарбодиимид, ставший известным с 1955 г., имеет большое значение для образования пептидной связи 1201 и широко приме. няется в полипептидпом синтезе„ В качестве связывающих реагентов был исследован и ряд других неществ. Довольно часто используется в полипептидном синтезе сульфонат И.атил-б-фенилнзоксазолия 121).
Зтот реагент по довольно сложному механизму, который мы здесь рассматривать не будем, превращает защищенную аминокислоту в активироваииое производное (1), реагирующее с аминиым компонентом„ зон он' о —:.1 С вЂ” О-С вЂ” СНННСХ зО,Н О хе' П 1 О -г ХсстНСНСООН , Мсхыо СН вЂ” Сохчнсхне О Н О й О ! 6 1 е хсмнснсмнснСт аи В другом, несколько отличном методе используют соединение за щищенпой аминокислоты и 51-гидрокснсукцитнимида 119). Подобно п-ии. трофеииловым эфирам, ацилнрованные М-гндроксисукцннимнды можно выделить н очистить„оии быстро вступают в реакщпо со свободиымн аминогруппами. Выделяющийся М-гидроксисукцииимид лепно удаляется, так как он растворим в разбавленных основаниях: о О о Ц'о ~~ й о о Ц'о но П 1 П 1 1 т 1 1 хсмнснсо ы + н мснсу — хс1чнснсмнснст+ но — 1ч ! О Относительная устойчивость аниона И-гидроксисукцинимида также оказывает благоприятное влияние на способность его эфиров ацилировагь аминогруппы.
В каждом из рассмотренных выше методов активацию карбоксильцой группы осуществляют до введения карбоксильного компонента в контакт с амипиым компонентом, Существуют и другие методы„осно. ванные на активации кзрбонсильиой группы в присутствия амнногруппы. Реагент, ответственный за активацию карбоксильной группы и последующее образование пептндной связи, называют «связывающим (копденснрующим) реагептом». Наиболее широко применяемым в пептидяом синтезе связывающим реагентом является дициклогексилкарбо.
днимид. 0 Г О О КО й О 1 овввюв ютвн» П 1 1 1 хснвснсоон о н,нс ст — Е- хсннснсннснст ревтевв Механизм, по которому дициклогексилкарбодиимид активирует карб оксильную группу, рассмотрен в равд. 8.6 кн, 1. О Ге' О ПП О 1ЧНС Н 11 1 )1 ) 5 ! н виснет ХОЧНСНСООН + СеН, Х=СвюИСанн — е" ХСННСНС вЂ” Π— С ~ИСзНп Реакционная способность соединения (1) ио отношению к нуклеофильпой атаке является следствием того, что оно представляет собой сложный зфнр енола. Такие эфиры значйтельно реакциоиноспособнее по отиоше|шю к иуклеофнльиой атаке, чем алкильные сложные эфиры. Синтез полипептндов значительного размера обычно осуществляют соединением меньших фрагментов.
Для этого снимают за1циту с концевой карбоксильной группы одного фрагмента, проводят ее активацию' и взаимодействие с концевой ампногруппой второго фрагмента. Важныи метод такого связывания фрагментов основан на д~азотнровании С-терминального гидразпда. В этом методе гидразндиая группа может защищать карбокспльпую группу во время синтеза фрагментов, а затем участвует в связывании.
Ацнлгпдразнды микно получить взаимодействием сложного эфира с гидразином. Гидразидную функцию можно сохранять до конца в многостадийных методах, в которых амннная группа защищена с помощью карбобепзилокси-, трет-бутоксикарбоннлььай групп или другого способного к удалению ацнльного заместителя: й О й'О йо й'о ! 1 . ) 1 или ) 1 ХНР)СНС вЂ” "— МНСНСННМН„ ноно й О й'О й" О й"' О 1 1, 1 ) 1 ! 1 ХМНСНС вЂ " — ИНСНС)Ч,+Н~)(СНС вЂ " †)(НСНСУ й О й' 0 й" О й"' О ! 1 1 6 ! 1 ! И вЂ” ХИНСНС вЂ " †ИНСНС вЂ МНСНС вЂ " — ИНСНСУ Лцплазиды, полученные диазотпрованнем, действуют как активированная карбонильная система.
В синтезе небольших пептидов ацнлазнды можно использовать почти,так же, как и смешанные ангидриды. В этом случае азидогруппу можно ввести взаимодействием И-защигцениого хлорангпдрида кислоты с азкдом натрия, а также гидразинолизом. Существует также реагеит, дяфенплфосфорплазяд, который неносредствспно превращает карбоксильпые группы в азндные 122]; О 0 О 1 йСООН+ (РЬО),РН~ — + йС)Ч~ + (РЬО)зРОН Отличительным свойством азпдпого метода является минимальная тенденций к рацемизацпи, В некоторых системах обнаруживается небольшая степень рапемизацин, однако прн сравнимых условиях другие спосббы связывания обычно приводят к более значите~(ьной рацемизации [23).
В большинстве синтезов полипептидов, содержащих достаточно много амииокнслотных единиц, используют и такие аминокислоты, как серии, лизин и цистсин, в которых в процессе, пептндпого синтеза надо защищать гидрокспльную, амино- и сульфгидрнльную группы. Мы не будем вдаваться в детали этих отдельпых операций: основные прннцнпы и требования тс же, что при аминпой н карбоксильной защитах. Группа должна легко вводиться, быть устойчивой в условиях связыврнйя и легко удаляться на последней стадии синтеза.
Примеры пептядных синтезов различной сложности приведены в табл. 1!.2.- В 1962 г Р. Б. Меррнфилзом предложен новый подход к синтезу пептидов 121). Основная идея заключастси в том, что первый амино. тдвлицд н.з. здк»итпь»к труппы и мттоды дктнвдцнн.
нспользовдиими в сннтездл некоторык пептидов СЬ« »нлн 2» — нербобенэо«енгрун«э »бе~энне«енрэрбоняльньян Во« вЂ тр-бутонсн«ербоняяьння груня«, мд — енгшэнн о энгньрнд, псе-шмя«лог «енл«ербодянннд. нр-ннтровеннлоэые эвнр; новос и гядро«енеу«нэюннд; кр»о и-эгял-з«рея«ля«э«хеэолнн еудьйонэт (ззо» Рнбонуклсзза Т, (остагкн 81-»об) Рнбону»глеззз Тг (остагкн 48 — 801 Рнбонуклеозл Т, (остягкн 1-47» Иксулнп, день В (осто гкн 1-26) Инсулнн человека, день В Азндныа, »ЧР. НОЬО То зсе 12301 С»эх, Вос То же 123в) Р»Р, ЕР»О, НОЗО 123а1 123е1 Азиднна, »ЧР, ОСС, ВР1О ВСС 30 Адренокортнкотронкн (АСТН) " Рнбонуклеззз А э Рнбонуклелзн АЗ' 30 12З *"' 10( Вес 123з) 123о) Х-»(зрбоксг»лгтгндрндм, »Ч-тнокзрбокснянгнд,н ндн, НОВО В С Хлорзнгндрнд, Осс, МА, ИР 123к) 123д1 д 0 (як к етгческнв» 23 Брнднкнннч э Окснтонкн Сьз МА, нзнднитг, )Зсс АСТН (остлткн 1-23) ' тэердоаээннз еянтгэ, ээ ддя энх ородухтоэ ннтеэе не яодтеерксдене яоляея го«огня«остьи л «тлело лишь, эта оьл облэдэшт ээотъш беолагнэнекоо э«тяьноетн нэтньього без«э.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
