背景及概述
D-氨基酸在食品、農藥、醫(yī)藥和有機合成等領域有著重要的應用價值。其中,D-組氨酸是人體和動物必需的氨基酸。D-組氨酸難以從天然產品中大量提取,要通過構型轉化或拆分獲得,價格高昂。因此關于制各D-組氨酸的研究具有應用價值。N-芴甲氧羰基-N'-三苯甲基-D-組氨酸英文名稱:(2R)-2-(9H-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-3-(1-tritylimidazol-4-yl)propanoic acid,中文別名:Fmoc-N-三苯甲基-D-組氨酸,CAS號:135610-90-1,分子式:C40H33N3O4,分子量:619.708。
制備
D-組氨酸難以從天然產品中大量提取,常用L-組氨酸的構型轉換制備。L-組氨酸用(R)-酒石酸作拆分試劑,乙酸作溶劑,在水楊醛催化下發(fā)生不對稱轉化反應,得到D-組氨酸·(R)-酒石酸鹽(收率為98.69%,光學純度為98.26%)。工藝條件為:反應物料摩爾比:L-組氨酸:(R)-酒石酸:水楊醛=1:1:0.05,反應溫度為90℃,反應時間為4h。D-組氨酸·(R)-酒石酸鹽在甲醇溶劑中用2mol比的三乙胺處理,得D-組氨酸,收率為94.06%,光學純度為98.70%。制備D-組氨酸的總收率為92.87%。后經Fmoc保護及格式試劑制備目標化合物N-芴甲氧羰基-N'-三苯甲基-D-組氨酸[1]。其合成反應式如下圖:
圖1 N-芴甲氧羰基-N'-三苯甲基-D-組氨酸合成反應式
在碳酸鈉或碳酸氫鈉等弱堿性條件下,一般用Fmoc-Cl、Fmoc-OSu引入Fmoc保護基。相對Fmoc-C1來說,F(xiàn)moc-OSu更容易控制反應條件,且副反應較少。在酸性條件下,F(xiàn)moc保護基特別穩(wěn)定,而對堿性條件則非常敏感,故通常與酸敏感保護基Boc或氯芐一起使用保護含有活潑側鏈基團的氨基酸。
3g D-組氨酸溶解于115ml 10%Na2C03中,冷卻到.4~0℃,11.29 Fmoc-CI溶解于35.0ml丙酮滴加到體系中,滴加完畢,冰浴攪拌30min,然后室溫攪拌2.0h。用薄層色譜監(jiān)控反應進度,反應完畢,倒入400ml水中,乙醚萃取兩次,冷卻并用濃鹽酸調節(jié)pH2左右,析出大量白色固體,用50ml乙酸乙酯萃取三次,無水硫酸鎂干燥,減壓蒸餾除去溶劑,用石油醚析出,得到N-芴甲氧羰基-D-組氨酸。
參考文獻
[1] Fmoc-L-Arg(Pbf)·OH的制備.杜秀敏(作者),章平泉,朱頤申,郭成,《化工時刊》2004,18(4):28-29.