DE1040561B - Verfahren zur Herstellung von Diazoketo-aminocarbonsaeuren - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Diazoketo-aminocarbonsäuren Aus Journ. Am. Chem. Soc., 76 (1954), S. 2881 ff., 2884 ff. und 2887, ist O-Diazoacetyl-serin als eine Diazogruppe enthaltendes Antibiotikum bekannt, welches auf gewisse Bakterien- und Tumorarten wachstumshemmend wirkt. In den genannten Literaturstellen sind auch fermentative und synthetische Verfahren zur Herstellung dieser neuen Verbindung beschrieben. Nach den synthetischen Verfahren werden nur sehr geringe Ausbeuten erhalten.
• Es wurde nun gefunden, daß man die Diazoketogruppe enthaltende Aminosäureabkömmlinge in glatter Reaktion und mit guten Ausbeuten durch Umsetzung von Aminosäurederivaten mit Diazomethan und anschließende alkalische Verseifung erhält, wenn man als Ausgangsverbindungen Aminosäurehalogenide oder -säureanhydride verwendet, deren freie Aminogruppen trifluoracetyliert sind.
• Der Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, freie Aminogruppen in den als Ausgangsverbindungen verwendeten Aminosäurederivaten durch solche Gruppen zu schützen, bei deren Eliminierung Reagentien eingesetzt werden können, welche die Diazoketogruppe nicht angreifen. Aus diesem Grunde scheiden allgemein bekannte Schutzgruppen, wie der Carbobenzoxy-, der p-Toluolsulfonyl- und der Phthalylrest, aus. Bei den synthetischen Verfahren zur Herstellung von O-Diazoacetyl-serin (vgl. den ersten Absatz der Beschreibung) wird der Carbobenzoxyrest als Schutzgruppe verwendet, womit die geringen Ausbeuten dieses Verfahrens zu erklären sind. Als geeignete Schutzgruppe für die Aminogruppe wird nach dem Verfahren gemäß der Erfindung der Trifluoracetylrest verwendet, welcher durch Behandlung mit wäßrigen Alkalien oder mit wäßrigem Ammoniak ohne Beeinflussung der im Molekül vorhandenen Diazoketogruppe wieder eliminiert werden kann.
• Als Aminosäurederivate, deren freie Aminogruppen trifiuoracetyliert sind und die in Form der Säurehalogenide oder Säureanhydride eingesetzt werden, seien beispielsweise genannt: N-Trifluoracetyl - L - asparaginsäure-4-chlorid-1 -äthylester, N-Trifluoracetyl-L-glutaminsäure-5-chlorid-1-äthylester, 2-Trifluoracetylamino-adipinsäure-6 -chlorid-1 -methylester, fl-Trifluoracetylamino-propionsäurechlorid, sym. -Bis- (ß-trifluoracetylamino propion-

  NH-CO-CFa NH - CO - CF,

  Diazomethan

  QH5-QC-CHCH2-CH2-COU QH5QC-CH-CH2-CH2-CO-CHN2

  Alkalien, N Ha

  Ammoniak

  > HQC-CHCH-CH2-CH2-CO-CHN2

  Die Umsetzung der Ausgangsverbindungen mit Diazomethan erfolgt in üblicher Weise, wobei zweckmäßig ein säure)-anhydrid. Weiterhin kommen selbstverständlich auch entsprechende Di- und Polypeptide in Betracht, von denen beispielsweise erwähnt seien: N -Trifluoracetyl - L - alanyl - L - alamnchlorid, N - Trifluoracetylglycyl-L-valyl-L-alanyl-chlorid, N-Trifluoracetyl-y- (L-glutamyl)-L-glutaminsäurechlorid-bis-a-äthylester, N-Trifluoracetyl - a - (L - glutamyl) - glycin - äthylester - 5-chlorid.
• Insbesondere sind solche Aminosäurederivate geeignet, die in f-Stellung eine veresterte Carboxylgruppe tragen, sowie die entsprechend gebauten Peptide.
• Die Herstellung der als Ausgangsstoffe verwendeten Aminosäurederivate kann beispielsweise durch Umsetzen der zugrunde liegenden Aminosäuren mit Trifluoressig säureanhydrid, Öffnung des Ringes in den gebildeten N-Trifluoracetyl-amino-dicarbonsäureanhydriden mit absoluten Alkoholen und Überführen der gebildeten Halbester, beispielsweise mit Thionyl-chlorid, in die entsprechenden Esterchloride vorgenommen werden (vgl. auch Chem. Ber., 87 {1954, S. 248 ff.).
• Dem Verfahren gemäß der Erfindung liegt, beispielsweise im Falle der Verwendung von N-Trifluoracetyl-L-glutaminsäure-4-chlorid-1 -äthylester, nachstehendes Reaktionsschema zugrunde: Überschuß von mehr als 2 Mol Diazomethan angewendet wird. Man arbeitet vorteilhaft in indifferenten Lösungs- mitteln, beispielsweise Äther und Tetrahydrofuran, sowie bei Zimmertemperatur oder mäßig erniedrigter Temperatur.
• Die Eliminierung der Trifluoracetylgruppe wird durch alkalische Verseifung, vorzugsweise bei Zimmertemperatur, vorgenommen. Als Verseifungsmittel können wäßrige Alkalien, wie Alkali- und Erdalkalihydroxyde, sowie wäßriges Ammoniak eingesetzt werden. Enthalten die Aminosäurederivate eine in eine Estergruppierung umgewandelte Carboxylgruppe, so wird diese bei der alkalischen Verseifung gleichzeitig regeneriert.
• Die Verfahrenserzeugnisse stellen wertvolle Heilmittel dar, die beispielsweise antibiotische oder tumorhemmende Eigenschaften aufweisen. So wird das Wachstum von Bacterium coli durch 0,8 Fg e-Diazo-d-oxo-L-norleucin pro ccm in einem synthetischen Nährmedium ohne Purine halbmaximal gehemmt.
• Beispiel 1 e-Diazo-8-oxo-L-norleucin a) £-Diazo -8-oxo-N -trifluoracetyl - L-norleucin - äthylester 19 g N -Trifluoracetyl-L-glutaminsäure - 5-chlorid- 1-äthylester werden in fester Form allmählich in eine ätherische Diazomethanlösung eingetragen, die einen Überschuß an Diazomethan enthält. Nach Beendigung der Stickstoffentwicklung werden überschüssiges Diazomethan und der Äther abdestilliert. Man erhält nach dem Waschen des festen Rückstandes mit Äther den E-Diazob-oxo-N-trifluoracetyl-L-norleucin-äthylester zunächst in öliger Form. Die Ausbeute beträgt mehr als 90°lO der Theorie. Die grünlichgelbgefärbte Verbindung wird beim Abkühlen im Eisschrank fest und schmilzt bei 17 bis 18° C. Sie läßt sich unter teilweiser Zersetzung bei 10-3 Torr destillieren. e-Diazo-8-oxo-L-norleucin bl) I g£-Diazo-8-oxo-N-trifluoracetyl-L-norleucin-äthylester wird mit 15 ccm wäßrigem Ammoniak über Nacht geschüttelt, wobei Lösung eintritt. Nach Eindampfen der erhaltenen Lösung unter vermindertem Druck und nach Umfällen aus einem Wasser-Alkohol-Gemisch erhält man einen leicht gefärbten Rückstand, welcher nach Gefriertrocknung das e-Diazo-a-oxo-L-norleucin darstellt.
• Die Verbindung zeigt eine positive Ninhydrinreaktion und entwickelt mit Salzsäure Stickstoff. b2) Man schüttelt den in wenig Alkohol gelösten e-Diazod-oxo-N-trifluoracetyl-L-norleucin-äthylester 1$2 Stunde mit der zehnfachen Gewichtsmenge 1 n-Natronlauge bei 0° C, wobei Lösung eintritt. Mit 1 n-Trifluoressigsäure wird auf PH 5,4 eingestellt, mit etwas Tierkohle gesdüttelt, filtriert und das Filtrat im Hochvakuum weitgehend, aber nicht vollständig eingeengt. Beim Versetzen mit Aceton fällt das e-Diazo-8-oxo-L-norleucin aus. Es wird aus Wasser (9 Volumen) durch Zusatz von Aceton (28 Volumen) ohne Erwärmen umkristallisiert. Die Ausbeute beträgt 70 bis 80°lo der Theorie. Die Verbindung kristallisiert in Form schwachgelbgefärbter: Nadeln und zersetzt sich beim Erhitzen zwischen 140 und 150° C.
• Sie zeigt ein zweibandiges Absorptionsspektrum, Schulter bei 244 mp und ein ausgeprägtes Maximum bei 274 mp.
• C6H9O3N3 (171) Berechnet C 42,10, H 5,26, N 24,46, N (Diazo) 16,37; gefunden C 41,91, H 5,32, N 24,11, N (Diazo) 16,04.
• Herstellung des als Ausgangsverbindung verwendeten N-Trifluoracetyl-L-glutaminsäure-5-chlorid-1-äthylesters 6,5 g N-Trifluoracetyl-L-glutaminsäureanhydrid - erhalten nach der in den Chem. Ber., 87 (1954), S. 248 ff., angegebenen Vorschrift - werden auf 36 ccm absolutem Äthylalkohol 24 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen. Nach Abdampfen des Alkohols wird der Rückstand in Benzol aufgenommen und mit der berechneten Menge Dicyclohexylamin versetzt. Das erhaltene Dicyclohexylaminsalz des N - Trifluoracetyl - L - glutaminsäure-l-äthylesters (Schmelzpunkt 188 bis 1890 C) wird in wäßrigem Äthylalkohol gelöst und mit einem sauren sulfogruppenhaltigen Ionenaustauscher geschüttelt. Nach Abfiltrieren des Ionenaustauschers, Entfärben der Lösung mit Aktivkohle und Eindampfen unter vermindertem Druck zum Sirup tritt Kristallisation ein, und man erhält den freien N-Trifluoracetyl-L-glutaminsäure-läthylester vom Schmelzpunkt 76 bis 770 C der mit einem Überschuß von Thionylchlorid in Benzol erhitzt wird.
• Nach Abdestillieren des Thionylchloridüberschusses und des Benzols kristallisiert der N-Trifluoracetyl-L-glutaminsäure-5-chlorid-1 -äthylester aus, der unter vermindertem Druck sublimiert werden kann.
• Beispiel 2 L-2-Amino-6-oxo-7-diazo-önanthsäure a) L-2-Trifluoracetylamino-adipinsäure-1 -äthylester E-Diazo-8-oxo-N- trifluoracetyl-L-norleucin-äthylester, erhalten nach der im Beispiel 1, a) angegebenen Vorschrift, wird in wäßrigem Dioxan durch Belichten mit UV-Licht einer Wolffschen Umlagerung unterworfen. Dabei resultiert der L - 2 - Trifluoracetylamino - adipinsäure - 1 - äthylester der als Dicyclohexylaminsalz isoliert wird. Dieses schmilzt bei 156 bis 157° C.
• C22H37 O5N2F3 (466,5) Berechnet ....... C 56,63, H 8,00, N 6,01; gefunden ........ C56,75, H7,97, N6,15. b) L-2-Trifluoracetylamino-6-oxo-7-diazo-önanthsäureäthylester Das nach a) gewonnene Dicyclohexylaminsalz (2 g) wird in 25 ccm Benzol heiß gelöst und mit 3 ccm Thionylchlorid einige Stunden lang erwärmt. Nach Absaugen des ausgefallenen Dicyclohexylaminhydrochlorids wird unter vermindertem Druck eingedampft und das Benzol abdestilliert. Das Säurechlorid bleibt in Form von Schuppen kristallisiert zurück. Es wird in 40 ccm absolutem Äther gelöst und tropfenweise einer auf 0° C gekühlten ätherischen Lösung von Diazomethan zugegeben.
• Nach Stehen über Nacht wird der Äther abdestilliert.
• Ausbeute 0,95 g (71 0/o der Theorie). Das Rohprodukt schmilzt bei 62 bis 65" C und bildet gelbe Kristalle. c) L-2-Amino-6-oxo-7-diazo-önanthsäure Die Abspaltung des Trifluoracetylrestes und die Verseifung der Estergruppe aus dem L-2-Trifluoracetylamino 6-oxo-7-diazo-önanthsäure-äthylester sowie die weitere Aufarbeitung erfolgen nach der gleichen Vorschrift wie unter 1, b,) bzw. 1, b2) angegeben. In der gleichen Weise wird die L-2-Amino-6-oxo-7-diazo-önanthsäure aus Wasser unter Acetonzusatz umkristallisiert.
• Die Ausbeute beträgt 7801o der Theorie; Schmelzpunkt 125 bis 126° C (unter Zersetzung, ab 1200 C Braunfärbung) .

Claims (1)

1. PATENTANsPRUcH: Verfahren zur Herstellung von Diazoketo-aminocarbonsäuren durch Umsetzung von Aminosäurederivaten mit Diazomethan und anschließende alkalische Verseifung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsstoffe Aminosäurehalogenide oder Aminosäureanhydride verwendet, deren freie Aminogruppen trifluoracetyliert sind.