Bericht -...

N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester

A. Gürber / P. Laterza 1/55 21.01.2008

Synthese von N-Acetyl-L-prolin- L-phenylalanin-

methylester

NH

O

O

CH3

O

NCH3

O

21. Januar 2008 A. Gürber, P. Laterza



Inhaltsverzeichnis 1. Zusammenfassung ................................................................................................................3 2. Summary .................................................................................................................................3 3. Vertiefte Aufgabenstellung ...................................................................................................5 4. Projektevaluation ...................................................................................................................5

4.1 Syntheseevaluation...........................................................................................................5 4.2 Projektplan.........................................................................................................................6 4.3 Reaktionsmechanismen....................................................................................................7

5. Diskussion der Resultate ....................................................................................................10 5.1 Stufe 1: Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121)...........................................................10 5.2 Stufe 2: Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122).......................10 5.3 Stufe 3: Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123)................11

6. Ausblick.................................................................................................................................12 6.1 Stufe 1: Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121)...........................................................12 6.2 Stufe 2: Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122).......................12 6.3 Stufe 3: Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123)................12

7. Experimenteller Teil .............................................................................................................14 7.1 Abkürzungen ...................................................................................................................14 7.2 Geräte, Reagenzien, Arbeitstechniken...........................................................................14 7.3 Allgemeine Arbeitsvorschriften .......................................................................................15 7.4 Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121) ........................................................................15 7.4.1 Vorversuch W121-01 ................................................................................................15 7.4.2 Hauptversuch W121-02 ............................................................................................16 7.5 Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122) ....................................16 7.5.1 Vorversuch W122-01 ................................................................................................16 7.5.2 Hauptversuch W122-02 ............................................................................................16 7.6 Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) .............................17 7.6.1. Vorversuch W123-01 ................................................................................................18 7.6.2. Hauptversuch W123-02 ............................................................................................18

8. Literatur .................................................................................................................................22 9. Anhänge ................................................................................................................................23

9.1 Syntheseschema N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester ....................................23 9.2 Stückliste für 100 g N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) ....................24 9.3 Verwendete Chemikalien und sicherheitsrelevante Daten.............................................25 9.4 Liste aller Versuche.........................................................................................................27 9.4.1 Stufe 1: Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121)......................................................27 9.4.2 Stufe 2: Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122).................28 9.4.3 Stufe 3: Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123)..........29 9.5 Chromatogramme & Spektren ........................................................................................31 9.6 Kopien von speziellen Literaturstellen (Seite 54-55)......................................................53



1. Zusammenfassung Die Verbindung N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) erhält man durch eine Reaktion über drei Stufen. In einem ersten Schritt wird N-Acetyl-L-Prolin (W121) durch Acety-lierung von L-Prolin mit Essigsäureanhydrid in NaOH (1M) hergestellt. Das Produkt fällt nach der Zugabe von Salzsäure (37%) aus und kann mit einer Ausbeute von 68% isoliert werden. Die zweite Stufe führt zu L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122) und verläuft über eine Chlorierung der Carboxylgruppe von L-Phenylalanin mittels Thionylchlorid und anschliessender Reaktion zum Ester mit dem Lösemittel Methanol. In diesem Schritt kann das Produkt mit einer Ausbeute von 82% gewonnen werden. In der dritten Phase werden die beiden mit Schutzgruppen versehenen Produkte aus den Stu-fen 1 und 2 unter Einwirkung von N-Methylmorpholin und Chlorameisensäureisobutylester mit-einander zur Reaktion gebracht. Die Carboxylgruppe von W121 reagiert mit der Aminogruppe von W122 unter Bildung einer Peptidbindung zu N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123). Die Reinheit ist hoch (98.7%, 1H-NMR) und die Ausbeute mit 93% äusserst befriedi-gend. Da die erhaltenen Kristalle in jeder Stufe mit MTBE gewaschen und anschliessend getrocknet werden, entfällt eine weitere Reinigung.

2. Summary The compound N-acteyl-L-prolyl-L-phenylalanine methyl ester (W123) is obtained by a reaction over three steps. In the first step N-acetyl-L-proline (W121) is produced by acetylation of L-proline with acetic anhydride in NaOH (1M). The product cristallizes with the addition of hydro-chloric acid (37%) and can be isolated with a yield of 68%.

NH OH

O

NH2

OH

O

NH2

O

O

CH3

HCl

1.

2.

3. NH

O

O

CH3

O

NCH3

O

W121

W122

W123

NOH

O

CH3 O



The second step leads to L-phenylalanine methyl ester hydrochloride (W122) and runs over a chlorination of the carboxyl group of L-phenylalanine with thionyl chloride followed by the reac-tion to the ester with the solvent methanol. The product in this step can be isolated with a yield of 82%. In the third step both of the products from step one and two provided with protection groups are forced to react together under influence of N-methylmorpholine and isobutylchloroformate. The carboxyl group of W121 reacts with the amino group of W122 with formation of a peptide bond to N-acteyl-L-prolyl-L-phenylalanine methyl ester (W123). The purity is high (98.7%, 1H-NMR) and the yield with 93% exceedingly gratifying. Datum: 21. Januar 2008 Unterschrift: ………………………………… Unterschrift: …………………………………



3. Vertiefte Aufgabenstellung Das Ziel dieser Arbeit ist die Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester aus dem vorher mit Schutzgruppen versehenen L-Prolin und dem L-Phenylalanin im Gramm- Massstab. In der Literaturrecherche sollen zuerst Reaktionsbedingungen gefunden werden, welche eine zuverlässige Durchführung der Reaktionen erlauben. Im praktischen Teil soll die Reproduzierbarkeit der Literaturvorschrift überprüft werden, eine begleitende Reaktionskontrolle entwickelt, sowie Gehalts- und Strukturanalytik des Produktes sowie aller Zwischenprodukte gemacht werden. In Vorversuchen sollen sichere und reprodu-zierbare Reaktionsbedingungen gefunden werden. 4. Projektevaluation 4.1 Syntheseevaluation Die Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) geht über drei Stufen (Schema 1). In der ersten Stufe wird die Aminogruppe von L-Prolin durch Acetylierung ge-schützt. Der zweite Schritt beinhaltet eine Veresterung der Carboxylgruppe von L-Phenylalanin. Die so entstandenen Verbindungen N-Acetyl-L-Prolin (W121) und L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122) werden in einem dritten Ansatz über eine Peptidbindung zu N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) zusammengefügt. [1]

Schema 1: Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123).

NH OH

O

NH2

OH

O

NH2

O

O

CH3

HCl

1.

2.

3. NH

O

O

CH3

O

NCH3

O

W121

W122

W123

NOH

O

CH3 O



Laut Vorschrift sollte die Synthese keine besonderen Probleme bereiten. Bei allen drei Produk-ten handelt es sich um Feststoffe, welche durch Kristallisation aus dem Reaktionsgemisch ge-wonnen werden können. Die Literaturrecherche ergab keine anderen oder keine besseren Vorschriften zu diesen Ver-bindungen. Tietze et al. [2] beschreiben die Veresterung in der zweiten Stufe ähnlich, allerdings bei anderen Temperaturen und längeren Reaktionszeiten. Bizzozerro et al. haben eine andere Variante zur Herstellung des N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123), welche aber wegen des aufwändigen Aufarbeitungsverfahrens nicht zur Anwendung kommt. In der Stückliste in Anhang 9.2 (Seite 24) sind die benötigten Mengen an Chemikalien für die Synthese von 100 g N-Acetyl-L-Prolin-L-Phenylalaninmethylester aufgeführt, ausgehend von der Synthese mit der besseren Ausbeute. Bezüglich Sicherheit sind die drei Stufen recht unkritisch, sofern die Substanzen mir der für Chemikalien angebrachten Vorsicht behandelt werden. Das exotherme Verhalten beim Zutrop-fen von Essigsäureanhydrid, N-Methylmorpholin und Chlorameisensäureisobutylester wird mit-tels Eisbad unter Kontrolle gehalten. 4.2 Projektplan Der Projektplan (Abbildung 1) ging von einer Semesterdauer von 15 Wochen aus. Grosse Ab-weichungen gab es praktisch keine, da der Ablauf der Synthese sehr gut vorhersehbar war. Die kleinen Verzögerungen konnten in anderen Bereichen wieder kompensiert werden.

Abbildung 1: Projektplan

2 Chemikalien bestellen 1w

3 Vorversuch Stufe 1 (W 121) 1w

4 Vorversuch Stufe 2 (W 122) 1w

5 Auswertung Analytik Stufen 1 und 2 1w

6 Vorversuch Stufe 3 2w

7 Auswertung Analytik Stufe 3 1w

8 Hauptversuch Stufe 1 1w

9 Hauptversuch Stufe 2 1w geplantausgeführt

10 Hauptversuch Stufe 3 2w

11 Bericht zur Vorbesprechung erstellen 1w

12 Bericht Vorbesprechung 1w

13 Auswertung Analysen/Reinheit 1w

14 Literaturarbeit 1w

15 COSY-NMR / Drehwert 2wAuswertung

16 Abgabe Literaturarbeit 1w

17 Projekt Ende

18 Labor aufräumen, Entsorgungen 1w



4.3 Reaktionsmechanismen Der Reaktionsmechanismus der Acetylierung von L-Prolin (1) mit Essigsäureanhydrid (2) (Schema 2).

Schema 2: Mechanismus der Acetylierung von L-Prolin (Stufe 1). In Stufe zwei wird zuerst mit Thionylchlorid (4) die Carboxylgruppe von L-Phenylalanin (3) chloriert um anschliessend mit Methanol den Ester zu bilden (Schema 3).

NH2

OH

O

ClS

Cl

O

NH2

OH+

OSO

ClCl

NH2

OH+

OSO

Cl

Cl

NH2

OH

OSO

Cl

Cl

+

1

2

3 4

NH

OH

ONH

O

O

O

O O

NO

O

O

O

O

Na+

Na+

Na+

NOH

O

O

OH

O

Na+Cl

+ 2 NaOH + H2O

+

+

2 HCl++ 2



Fortsetzung:

Schema 3: Mechanismus der Veresterung mit Thionylchlorid (Stufe 2).

Die beiden Produkte werden unter Einfluss von N-Methylmorpholin (5) und Chlorameisensäu-reisobutylester (6) aktiviert und anschliessend über eine Peptidkupplung miteinander verbun-den.

NH2

Cl

OH+

H+

NH2

Cl

O

ClH ClH

MeOH

NH2

O Cl

OH+ Me

ClHNH2

O+

Me

OH

ClH

H+

NH2

O

O

ClH

H+

NH2

OH

OSO

Cl

Cl

- SO2

-

+

-

-



Schema 4: Mechanismus der Aktivierung und der anschliessenden Peptidkupplung (Stufe 3).

O O

Cl

NH2

O

O

ClH

NNH

O

O O

O

N

O

N+

O

O

O

Cl NOH

O

O

NOH

+

O

OO

O

Cl

N

O

NO

O

OO

O

NH2

O

O

NO

O

OO

O

+

NMM

-NMM*HCl

+

+

+

NMM*HCl +

1. Aktivierung der Aminosäure

2. Peptid-Kupplung

NMM+ NMM*HCl+

5 6



5. Diskussion der Resultate 5.1 Stufe 1: Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121)

Analog zur Vorschrift von Young und Campbell [1] wurde das L-Prolin in Natronlauge gelöst und bei Raumtemperatur Essigsäureanhydrid zugegeben. Unter Kühlung wurde mit Salzsäure neutralisiert und die entstandene Suspension abfiltriert und mit kaltem Wasser und MTBE ge-waschen und anschliessend im Vakuumtrockenschrank bei 40°C über Nacht getrocknet.

Schema 5: Acetylierung von L-Prolin Reaktion Theoretische Aus-

beute Ausbeute (roh) Ausbeute (rein) Ausbeute [%]

W121-01 15.72 g 10.74 g nicht gereinigt 68 % W121-02 15.72 g 8.81 g nicht gereinigt 56 %

Tabelle 1: Resultate der 1. Stufe Die Vorschrift konnte gut reproduziert werden obwohl die Ausbeuten etwas kleiner sind als die in der Literatur angegebenen Werte von 60-80%. Der Versuch war einfach und schnell durch-zuführen und machte keine besonderen Probleme, deshalb wurden beide Versuche in gleicher Weise durchgeführt. Was die Ausbeuteeinbusse in Versuch W121-02 verursachte ist unklar. Beide Ansätze wurden analog der Vorschrift [1] durchgeführt. Das isolierte Rohprodukt zeigte eine für den weiteren Gebrauch ausreichende Reinheit, so dass auf eine Aufreinigung durch Umkristallisation verzichtet wurde (Ausbeute 68%, bzw. 56%, >95% gemäss 1H-NMR). 5.2 Stufe 2: Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122)

Gemäss Vorschrift wurde das L-Phenylalanin in einem grossen Überschuss Methanol gegeben [1]. Das Gemisch wurde mit einem Eisbad gekühlt, während langsam Thionylchlorid zugege-ben wurde. Anschliessend wurde das Reaktionsgemisch zum Sieden gebracht und der Metha-nol wurde abdestilliert um das Produkt auskristallisieren zu lassen. Die entstandenen Kristalle wurden mit Hilfe von MTBE ausgewaschen und abfiltriert und im Vakuumtrockenschrank bei 40°C über Nacht getrocknet.

Schema 6: Herstellung des L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid

NH2

OH

O

NH2

O

O

CH3

HCl

SOCl2

NH OH

O +CH3 O CH3

O ONaOH

NOH

O

CH3 O



NOH

O

O

CH3

O NH2

O

O

CH3

HCl+ NH

O

O

CH3

O

NCH3

O

Reaktion Theoretische Aus-beute

Ausbeute (roh) Ausbeute (rein) Ausbeute [%]


Tabelle 2: Resultate der 2. Stufe Die Vorschrift konnte hier ebenfalls gut reproduziert werden. Die Ausbeuten sind aber auch etwas tiefer als die in der Literatur angegebenen Werte von ca. 90%. Der Versuch war einfach und schnell durchzuführen und machte keine besonderen Probleme, deshalb wurden beide Versuche in gleicher Weise durchgeführt. Beide Ansätze wurden analog der Vorschrift [1] durchgeführt. Das isolierte Rohprodukt zeigte eine für den weiteren Gebrauch ausreichende Reinheit, so dass auf eine Aufreinigung durch Umkristallisation verzichtet wurde (Ausbeute 72%, bzw. 82%, >95% gemäss 1H-NMR). 5.3 Stufe 3: Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) N-Acetyl-L-Prolin (W121) wurde in Chloroform gelöst und mittels Eis-/Kochsalzbad gekühlt. Zur Aktivierung der Carboxylgruppe von W121 wurden N-Methylmorpholin und Chlorameisensäu-reisobutylester hinzu gegeben. Um die Peptid-Kupplung auszuführen, wurden anschliessend das L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122) und eine weitere Portion N-Methylmorpholin zugeführt. Nach der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtempe-ratur erwärmt und im Scheidetrichter die organische Phase nach dem Waschen mit Salzsäure und Natriumhydrogencarbonatlösung abgetrennt. Die organische Phase wurde mit wasserfrei-em Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und am Rotationsverdampfer destilliert, bis die Kristalle entstanden. Diese wurden auf Raumtemperatur abgekühlt, mit MTBE versetzt, filtriert und im Vakuumtrockenschrank bei 40°C über Nacht getrocknet.

Schema 7: Peptid-Kupplung Reaktion Theoretische Aus-

beute Ausbeute (roh) Ausbeute (rein) Ausbeute [%]


Tabelle 3: Resultate der 3. Stufe



Die dritte Stufe stellte sich als die schwierigste heraus. Die Vorschrift konnte hier zwar eben-falls gut reproduziert werden und die Ausbeuten entsprechen den in der Literatur angegebenen Werten von 80-90%. Der Versuch erfordert genaues Vorgehen im Ablauf. Bei W123-01 wur-den aus Versehen die beiden Substanzen W121 und W122 vermischt und so teilweise mitein-ander, statt nacheinander zugegeben. Das Produkt zeigte nachher eine viel höhere Verunreini-gung und eine tiefere Ausbeute als beim nachfolgenden Versuch W123-02. Beide Ansätze wurden analog der Vorschrift [1] durchgeführt, abgesehen vom oben erwähnten Versehen. Das isolierte Produkt W123-01 zeigte zu viele Verunreinigungen, auf eine Reinigung wurde aber verzichtet (Ausbeute 83%, 89.8% gemäss 1H-NMR). Der Versuch wurde aber nochmals durchgeführt und die beiden Substanzen in korrekter Reihenfolge zugegeben. Das Produkt W123-02 ergab die besseren Werte (Ausbeute 93%, 98.7% gemäss 1H-NMR).

6. Ausblick 6.1 Stufe 1: Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121) Die Acetylierung mit Essigsäureanhydrid verursacht keine besonderen Probleme. Sie ist sehr schnell durchzuführen und da das Produkt zum Schluss mit leichtflüchtigem MTBE gewaschen und anschliessend getrocknet wird, kann es ohne weitere Reinigungsschritte direkt für die dritte Stufe verwendet werden. Allerdings sollte die Reaktionskontrolle per DC nochmals überdacht werden, da nicht klar ist, wie gut das Produkt dieser ersten Stufe darauf zu erkennen ist. Zudem konnte nicht ermittelt werden, was die enorme Umsatzeinbusse bei der zweiten Durchführung des Versuchs verursachte. 6.2 Stufe 2: Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122) Die zweite Stufe ist ebenfalls fast problemlos durchzuführen und kann parallel zur Stufe 1 an-gesetzt werden. Hier bleibt zu bemerken, dass bei der Filtration und dem Nachwaschen mit MTBE viel Substanz in der Saugflasche auskristallisiert und nicht in der Nutsche. Auch unter Verwendung von sehr kaltem MTBE (-8°C) konnten keine erheblich besseren Resultate erzielt werden. Trotzdem ist MTBE sehr vorteilhaft, da auch hier wie in Stufe 1 das Produkt nach dem Trocknen gerade für die dritte Stufe verwendet werden kann. 6.3 Stufe 3: Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) Die dritte Stufe hat etwas mehr Probleme bereitet. Einerseits ist das darauf zurück zu führen, dass aus Versehen die beiden Produkte W121 und W122 schon vor dem Ansatz vermischt wurden. Der Versuch lief danach zwar ab, aber es wurden vermutlich deswegen zu viele Ne-benprodukte gebildet. Die ausgefallenen Kristalle haben eine gelbliche Färbung (statt weiss) und das H-NMR zeigt eine Verunreinigung. Im zweiten Durchgang wurde dieser Fehler nicht



erneut begangen und die Kristalle waren weiss. Gemäss Vorschrift [1] sollte hier die Tempera-tur auf -20°C gehalten werden, was sich aber als unmöglich herausstellte, da bei diesen Tem-peraturen die Edukte auskristallisierten und somit das Rühren verunmöglichten.



7. Experimenteller Teil Im Experimentellen Teil werden die Vor- und die Hauptversuche ausführlich dokumentiert. Eine kurze Zusammenstellung Übersicht aller durchgeführten Versuche findet sich in Anhang 9.4. 7.1 Abkürzungen AAV Allgemeine Arbeitsvorschrift DC Dünnschichtchromatographie/-chromatogramm MTBE tert. Butylmethylester NaOH Natronlauge NMM N-Methylmorpholin NMR Kernresonanzspektroskopie/-spektrum ppm Parts per million RG Reaktionsgemisch RT Raumtemperatur (ca. 22°C) Smp Schmelzpunkt UV Ultraviolett 7.2 Geräte, Reagenzien, Arbeitstechniken Dünnschichtchromatographie (DC): Fertigplatten Kieselgel 60 F254 (Merck). Die Substanzfle-cken wurden sichtbar gemacht durch UV (254 nm) und anschliessendem Eintauchen in Nin-hydrinlösung (0.3 g Ninhydrin in 95 mL Isopropanol und 5 mL Essigsäure) und trocken föhnen. Schmelzpunkt (Smp): Büchi 520. NMR-Spektroskopie: Bruker Avance DPX 300; Die chemischen Verschiebungen sind in δ-Werten (ppm) bezüglich Tetramethylsilan (TMS) als interner Standard (δ = 0 ppm) angegeben. Die Spektren wurden bei Raumtemperatur aufgenommen. NMR-Assay Bestimmungen: Gehaltsbestimmungen (%w/w) wurden mittels NMR-Assay durchgeführt; als interner Standard wurde Hydrochinondimethylether (p.a., Fluka) verwendet. Drehwertbestimmungen: Perkin Elmer Polarimeter. Messungen in Ethanol puriss p.a. bei 20°C, c = 1.006 (Literatur [3]: Ethanol 96%, 25°C, c=1.0). Spezifikationen der Chemikalien: Eine Auflistung aller Chemikalien mit den verwendeten Spe-zifikationen und den relevanten Sicherheitsdaten findet sich im Anhang 9.3.



7.3 Allgemeine Arbeitsvorschriften Siehe Literatur [1], im Anhang Seite 55-56. 7.4 Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121) 7.4.1 Vorversuch W121-01 In einem 100 mL Dreihalsrundkolben wurden 11.5 g (0.1 mol) L-Prolin in 12.5 mL Natronlauge (1M) gelöst. Zur entstandenen gelblichen Lösung wurden bei RT langsam 9.9 mL (0.105 mol) Essigsäureanhydrid zugetropft. Es entstand eine Emulsion. Nach Ende des Zutropfens (nach ca. 8 Minuten) war die Emulsion wieder verschwunden. Nach positiver Reaktionskontrolle wur-de das Gemisch unter Rühren auf RT abgekühlt, anschliessend mit Eisbad auf 2°C (innerhalb einer Stunde). Zur Neutralisation wurden ca. 15 Tropfen Salzsäure (37%) zugetropft, bis der pH 5 betrug. Nach 15 Minuten setzte die Kristallisation ein (bei 5°C). Nach 1.5 Stunden wurde die weisse Suspension über Vakuum abfiltriert und mit 20 mL kaltem destilliertem Wasser, anschliessend mit 20 mL MTBE gespült. Die weissen Kristalle wurden im Vakuumtrockenschrank bei 40°C über Nacht bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Es wurden 10.74 g Produkt W121-01 Crist-1. Eine Aufreinigung entfiel, da die Kristalle mit MTBE gespült wurden und MTBE durch seine enorme Flüchtigkeit leicht zu entfernen ist. Ausbeute: 10.74 g N-Acetyl-L-prolin W121-01 Crist-1, das entspricht gemäss theoretischer

Ausbeute 68%. Gehalt gemäss 1H-NMR >95%. DC: Methanol/Cyclohexan/Ethylacetat (1:1:3); Entwicklung UV (254 nm) und Ninhydrinlösung. Kein Edukt nachweisbar, Rf (W121) = 0.14. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ (ppm) = 1.8-2.2 (m, 2H, H2-C(3)), 2.1 (s, 3H, CH3), 2.2-2.5 (m, 2H, H2-C(2)), 3.3-3.8 (m, 2H, H2-C(4)), 4.3-4.5 (m, 1H, H-C(1)).

Bemerkungen: Keine Probleme bei der Durchführung, der Hauptversuch wird deshalb

gleich durchgeführt.

NOH

O

O

1

23

4



7.4.2 Hauptversuch W121-02 In einem 100 mL Dreihalsrundkolben wurden 11.5 g (0.1 mol) L-Prolin in 12.5 mL Natronlauge (1M) gelöst. Zur entstandenen gelblichen Lösung wurden bei RT langsam 9.9 mL (0.105 mol) Essigsäureanhydrid zugetropft. Es entstand eine Emulsion. Nach Ende des Zutropfens (nach ca. 8 Minuten) war die Emulsion wieder verschwunden. Nach positiver Reaktionskontrolle wur-de das Gemisch unter Rühren auf RT abgekühlt, anschliessend mit Eisbad auf 2°C (innerhalb einer Stunde). Zur Neutralisation wurden ca. 15 Tropfen Salzsäure (37%) zugetropft, bis der pH 2 betrug. Nach 20 Minuten setzte die Kristallisation ein (bei ca. 5°C). Nach einer Stunde wurde die weis-se Suspension über Vakuum abfiltriert und mit 20 mL kaltem destilliertem Wasser, anschlies-send mit 20 mL MTBE gespült. Die weissen Kristalle wurden im Vakuumtrockenschrank bei 40°C über Nacht bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Es wurden 8.81 g Produkt W121-02 Crist-1. Eine Aufreinigung entfiel, da die Kristalle mit MTBE gespült wurden und MTBE durch seine enorme Flüchtigkeit leicht zu entfernen ist. Ausbeute: 8.81 g N-Acetyl-L-prolin W121-02 Crist-1, das entspricht gemäss theoretischer

Ausbeute 56%. Gehalt gemäss 1H-NMR >95%. DC: Methanol/Cyclohexan/Ethylacetat (1:1:3); Entwicklung UV (254 nm) und Ninhydrinlösung. Kein Edukt nachweisbar, Rf (W121) = 0.14. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ (ppm) = 1.8-2.2 (m, 2H, H2-C(3)), 2.1 (s, 3H, CH3), 2.2-2.5 (m, 2H, H2-C(2)), 3.3-3.8 (m, 2H, H2-C(4)), 4.3-4.5 (m, 1H, H-C(1)).

Bemerkungen: Keine Probleme bei der Durchführung. Allerdings war die Ausbeute in die-

sem Versuch markant tiefer. Es konnte aber nicht eruiert werden, woran das lag, da der Versuch genau gleich durchgeführt wurde.

7.5 Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122) 7.5.1 Vorversuch W122-01 25 mL Methanol wurden in einen 1000 mL Dreihalsrundkolben gegeben und die Füllhöhe mit einem Stift markiert. Danach wurde mit Methanol auf 500 mL aufgefüllt und 14.9 g (0.09 mol) L-Phenylalanin hinzugegeben. Der Rundkolben wurde auf 5°C abgekühlt und langsam 13.1 mL

NOH

O

O

1

23

4



(0.18 mol) Thionylchlorid zugetropft. Das Gemisch erwärmte sich auf 15°C und wurde während 20 Minuten gerührt. Nach erfolgreicher Reaktionskontrolle wurde die Lösung am Rotavap bei 60°C und 650 mbar eingedampft, bis der Kolbeninhalt noch die markierten 25 ml betrug. An der Wand des Rundkolbens bildeten sich weisse Kristalle. Um Einschlüsse von Verunreinigungen zu vermeiden, wurden die Kristalle in etwas Methanol gelöst (52°C) und sehr langsam auf RT und mittels Eisbad weiter auf 5°C abgekühlt. Die Kristalle wurden über Vakuum abfiltriert und dreimal mit 30 mL und einmal mit 20 mL MTBE (0°C) gewaschen (ergab 9.07 g feuchte Kristal-le). In der Saugflasche kristallisierte die Substanz weiter aus. Der MTBE wurde am Rotavap abdestilliert und 25 mL Methanol wurden hinzugegeben und abgekühlt (bis 5°C), doch davon kristallisierte nichts aus. Das Methanol wurde am Rotavap abgedampft, bis die Kristallisation begann. Die Kristalle wurden über Vakuum abfiltriert und dreimal mit 20 mL MTBE (0°C) gewa-schen. Dies ergab 6.86 g feuchte Kristalle, welche laut 1H-NMR dem obigen Produkt entspra-chen. Beide Produkte wurden über Nacht im Vakuumtrockenschrank bei 40°C getrocknet (W122-01 Crist-2/Crist-3). Eine Aufreinigung entfiel, da die Kristalle mit MTBE gespült wurden und MTBE durch seine enorme Flüchtigkeit leicht zu entfernen ist. Ausbeute: 14.06 g L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid W122-01 Crist-2/3, das entspricht

gemäss theoretischer Ausbeute 72%. Gehalt gemäss 1H-NMR >95%. DC: Methanol/Cyclohexan/Ethylacetat (1:1:3); Entwicklung UV (254 nm) und Ninhydrinlösung. Kein Edukt nachweisbar, Rf (W122) = 0.62. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ (ppm) = 3.2-3.3 (dd, 1H, H2-C(2)), 3.3-3.4 (dd, 1H, H2-C(2)), 3.87 (s, 3H, COOCH3), 4.45 (t, 1H, H-C(1)), 7.28-7.5 (m, 5H, Ph-H).

Smp: 158-159.5 °C (Lit. [1]: 157-160 °C). Bemerkungen: Keine Probleme bei der Durchführung, der Hauptversuch wird deshalb

gleich durchgeführt. 7.5.2. Hauptversuch W122-02 25 mL Methanol wurden in einen 1000 mL Dreihalsrundkolben gegeben und die Füllhöhe mit einem Stift markiert. Danach wurde mit Methanol auf 500 mL aufgefüllt und 14.9 g (0.09 mol) L-Phenylalanin hinzugegeben. Der Rundkolben wurde auf 5°C abgekühlt und langsam 13.1 mL (0.18 mol) Thionylchlorid zugetropft. Das Gemisch erwärmte sich auf 15°C und wurde während 20 Minuten gerührt. Nach erfolgreicher Reaktionskontrolle wurde die Lösung am Rotavap bei

NH2

O

O

ClH

12



60°C und 650 mbar eingedampft, bis der Kolbeninhalt noch die markierten 25 ml betrug. An der Wand des Rundkolbens bildeten sich weisse Kristalle. Um Einschlüsse von Verunreinigungen zu vermeiden wurden die Kristalle in etwas Methanol gelöst (50°C) und sehr langsam auf RT und mittels Eisbad weiter auf 5°C abgekühlt. Die Kristalle wurden über Vakuum abfiltriert und dreimal mit 30 mL und einmal mit 20 mL MTBE (-8°C) gewaschen (ergab 14.32 g feuchte Kris-talle). In der Saugflasche kristallisierte die Substanz weiter aus. Der MTBE wurde am Rotavap abdestilliert bis die Kristallisation begann. Die Kristalle wurden über Vakuum abfiltriert und dreimal mit 20 mL MTBE (-8°C) gewaschen. Dies ergab 4.0 g feuchte Kristalle, welche laut 1H-NMR dem obigen Produkt entsprachen. Beide Produkte wurden über Nacht im Vakuumtro-ckenschrank bei 40°C getrocknet (W122-02 Crist-2/Crist-3). Eine Aufreinigung entfiel, da die Kristalle mit MTBE gespült wurden und MTBE durch seine enorme Flüchtigkeit leicht zu entfer-nen ist. Ausbeute: 15.97 g L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid W122-02 Crist-2/3, das entspricht

gemäss theoretischer Ausbeute 82%. Gehalt gemäss 1H-NMR >95%. DC: Methanol/Cyclohexan/Ethylacetat (1:1:3); Entwicklung UV (254 nm) und Ninhydrinlösung. Kein Edukt nachweisbar, Rf (W122) = 0.62. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ (ppm) = 3.2-3.3 (dd, 1H, H2-C(2)), 3.3-3.4 (dd, 1H, H2-C(2)), 3.87 (s, 3H, COOCH3), 4.45 (t, 1H, H-C(1)), 7.28-7.5 (m, 5H, Ph-H).

Smp: 159-160 °C (Lit. [1]: 157-160 °C). Bemerkungen: Erhebliche Ausbeutesteigerung. Ebenfalls sind die Verluste bei der Spü-

lung mit MTBE diesmal deutlich geringer, was vermutlich auf die Verwen-dung von kühlerem MTBE zurück zu führen ist.

7.6 Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123) 7.6.1. Vorversuch W123-01 7.5 g (0.034 mol) W122 und 9.4 g (0.064 mol) W121 wurden im 500 mL Dreihalsrundkolben in 150 mL Chloroform gelöst. Mit Trockeneis/Aceton wurde auf -20°C gekühlt. Die Lösung wurde aber bereits nach 0°C zur unrührbaren Suspension. Das Zutropfen von 7.4 mL (0.064 mol) N-Methylmorpholin erfolgte deshalb bei 5°C. Die Reaktion verhielt sich leicht exotherm. Anschlies-send wurden 8.9 mL (0.068 mol) Chlorameisensäureisobutylester in gleicher Weise zugegeben,

NH2

O

O

ClH

12



NNH

O

O O

O1

23

4

1'

2'

3'

die Temperatur wurde 15 Minuten zwischen 0-5°C gehalten. Danach wurden die restlichen 6.2 g (0.03 mol) W122 zugegeben, gefolgt von weiteren 7.4 mL (0.064 mol) N-Methylmorpholin. Weis-se Kristalle fielen aus. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C für 45 Minuten gerührt. Es bildete sich ein orange-braunes Öl an der Oberfläche. Langsam wurde das Gemisch auf RT erwärmt, das DC zeigte keine Spuren von Edukten mehr. Das Reaktionsgemisch wurde im 1000 mL Scheidetrichter zweimal mit jeweils 100 mL Salzsäure (0.2M) und zweimal mit jeweils 100 mL Natriumhydrogencarbonatlösung (1%) gewaschen. Danach wurde die organische Phase abge-trennt, mit ca. 10 g Magnesiumsulfat (wasserfrei) getrocknet, filtriert und am Rotavap bei 42°C und 460 mbar bis auf ca. 15 mL eingedampft. Nach dem Abkühlen auf RT wurden die entstan-denen gelblichen Kristalle in MTBE gelöst und anschliessend wurde der Ether am Rotavap ab-destilliert (42°C, bis auf 45 mbar). Ausbeute feucht: 19.08 g. Die Kristalle (W123-01 Crist-4) wurden über Nacht im Vakuumtrockenschrank bei 40°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Ausbeute: 17.63 g N-Acetyl-L-prolin L-Phenylalaninmethylester W123-01 Crist-4, das ent-

spricht gemäss theoretischer Ausbeute 83%. Gehalt gemäss 1H-NMR 89.8%. DC: Methanol/Cyclohexan/Ethylacetat (1:1:3); Entwicklung UV (254 nm) und Ninhydrinlösung. Kein Edukt nachweisbar, Rf (W123) = 0.53. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ (ppm) = 1.7-2.0 (m, 2H, H2-C(3)), 2.1 (s, 3H, H3-C-CO-N), 2.1-2.25 (m, 2H, H2-C(2)), 2.9-3.25 (m, 2H, H2-C(1’)), 3.45-3.55 (m, 2H, H2-C(4)), 3.7 (s, 3H, H3-C(3’)), 4.3-4.43 (m, 1H, H-C(1)), 4.70-4.90 (m, 1H, H-C(2’)), 7.24-7.45 (m, 5H, Ph-H).

Smp: 99-102.5 °C (Lit. [1]: 106-108 °C). Drehwert: Messung in Ethanol puriss p.a. bei 20°C: [α]20D = -36 ±0.3 (Lit. [3]: -45) Bemerkungen: Die Ausbeute liegt im akzeptablen Bereich, jedoch ist das Produkt noch

verunreinigt. Das sieht man deutlich am Drehwert und am Schmelzpunkt. Ausserdem wurden W121 und W122 zu Beginn versehentlich vermischt und so z.T. miteinander statt nacheinander zugegeben, was einen Einfluss auf die Reaktion haben könnte. Ebenso ist die Temperatur von -20°C für eine sinnvolle Verarbeitung zu tief.



NNH

O

O O

O1

23

4

1'

2'

3'

Hauptversuch W123-02 8.6 g (0.055 mol) W121 wurden im 500 mL Dreihalsrundkolben in 150 mL Chloroform gelöst. Mit NaCl/Eis wurde auf 2°C gekühlt. Das Zutropfen von 6.4 mL (0.055 mol) N-Methylmorpholin er-folgte bei 2°C. Die Reaktion verhielt sich leicht exotherm, die Temperatur stieg auf 5°C. An-schliessend wurden 7.6 mL (0.058 mol) Chlorameisensäureisobutylester in gleicher Weise zu-gegeben, die Temperatur wurde 15 Minuten um 6°C gehalten. Danach wurden 11.9 g (0.055 mol) W122 zugegeben, gefolgt von weiteren 6.4 mL (0.055 mol) N-Methylmorpholin. Die Tempe-ratur stieg von 2°c auf 12°C. Weisse Kristalle fielen aus. Das Reaktionsgemisch wurde bei 5°C für 45 Minuten gerührt. Langsam wurde das Gemisch auf RT erwärmt, da das DC keine Spuren von Edukten mehr zeigte. Das Reaktionsgemisch wurde im 1000 mL Scheidetrichter zweimal mit jeweils 100 mL Salzsäure (0.2M) und zweimal mit jeweils 100 mL Natriumhydrogencarbonat-lösung (1%) gewaschen. Danach wurde die organische Phase abgetrennt, mit ca. 10 g Magne-siumsulfat (wasserfrei) getrocknet, filtriert und am Rotavap bei 40°C und 450 mbar bis auf ca. 15 mL eingedampft. Nach dem Abkühlen auf RT wurden die entstandenen gelblichen Kristalle in MTBE gelöst und anschliessend wurde der Ether am Rotavap abdestilliert (44°C, bis auf 45 mbar). Ausbeute feucht: 17.12 g. Die Kristalle (W123-02 Crist-4) wurden über Nacht im Vaku-umtrockenschrank bei 40°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Ausbeute: 16.35 g N-Acetyl-L-prolin L-Phenylalaninmethylester W123-02 Crist-4, das ent-

spricht gemäss theoretischer Ausbeute 89%. Gehalt gemäss 1H-NMR 98.7%. DC: Methanol/Cyclohexan/Ethylacetat (1:1:3); Entwicklung UV (254 nm) und Ninhydrinlösung. Kein Edukt nachweisbar, Rf (W123) = 0.53. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ (ppm) = 1.7-2.0 (m, 2H, H2-C(3)), 2.1 (s, 3H, H3-C-CO-N), 2.1-2.25 (m, 2H, H2-C(2)), 2.9-3.25 (m, 2H, H2-C(1’)), 3.45-3.55 (m, 2H, H2-C(4)), 3.7 (s, 3H, H3-C(3’)), 4.3-4.43 (m, 1H, H-C(1)), 4.70-4.90 (m, 1H, H-C(2’)), 7.24-7.45 (m, 5H, Ph-H).

Smp: 108-110 °C (Lit. [1]: 106-108 °C). Drehwert: Messung in Ethanol puriss p.a. bei 20°C: [α]20D = -40 ±0.3 (Lit. [3]: -45)



Bemerkungen: Im Gegensatz zu Versuch W123-01 ist das Produkt hier reiner geworden (vgl. NMR, Drehwert, Smp). Die Ausbeute konnte ebenfalls gesteigert werden.



8. Literatur

[1] P. E. Young, A. Campbell, Journal of Chemical Education 1982, 59, 701-702.

[2] L. F. Tietze, T. Eicher, U. Diedrichsen, A. Speicher „Reactions and Syntheses“, WILEY-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2007, Seite 87.

[3] S. A. Bizzozero, W. K. Baumann, H. Dutler, Eur. J. Biochem. 1975, 58, 167-176.



9. Anhänge 9.1 Syntheseschema N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123)

NH OH

OL-Prolin

Molecular Formula = C5H9NO2Formula Weight = 115.13046 NH2

OH

OL-Phenylalanin

Molecular Formula = C9H11NO2Formula Weight = 165.18914

NOH

O

CH3 O

NH2

O

O

CH3

HCl

W121

Molecular Formula = C7H11NO3Formula Weight = 157.16714

Molecular Formula = C10H14ClNO2Formula Weight = 215.67666

W122

NH

O

O

CH3

O

NCH3

O

W123

Molecular Formula = C17H22N2O4Formula Weight = 318.36758



9.2 Stückliste für 100 g N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123)

Stufe EdukteAusbeute

(%)Kosten [CHF]

Stufe 1 68%

L-Prolin 52.23 g 69.36Essigsäureanhydrid 44.96 mL 1.92Natriumhydroxid 2.27 g 0.06

Stufe 2 Edukte 82%

L-Phenylalanin 62.98 g 62.73Thionylchlorid 55.37 mL 2.37Methanol 2113.00 mL 30.51

Stufe 3 Edukte 93%

N-Acetyl-L-Prolin (121) 48.78 gL-Phenylalaninmethylester HCl (W122) 67.50 gN-Methylmorpholin 72.60 mL 6.07Chlorameisensäureisobutylester 43.11 mL 15.65Chloroform 851.00 mL 41.61

Produkt (W123) 100.00 g 230.28

Bemerkung: Alle Substanzen wurden direkt aus dem Versuch mit der höchsten Ausbeuteberechnet. Lösemittelmengen könnten also je nach Grössenordnung ange-passt werden.Substanzen wie Wasser, Magnesiumsulfat, MTBE, verdünnte Salzsäure undNatriumcarbonatlösung wurden als Laborbedarf eingestuft und flossen nicht in die Berechnung ein.Die Preise beziehen sich auf den Fluka Katalog 2006/2007!

Menge



9.3 Verwendete Chemikalien und sicherheitsrelevante Daten

Substanz Lieferant (Gehalt)

CAS-Nr. R & S-Sätze Einstufung

L-Prolin Fluka (≥99%)

147-85-3 R: - S: -

Essigsäureanhydrid Fluka (≥99%)

108-24-7 R: 10-20/22-24 S: 26-36/37/39-45

C Natriumhydroxid Fluka

(≥97%) 1310-73-2 R: 35

S: 26-37/39-45

C Chlorwasserstoff Reaktions-

produkt 7647-01-0 R: 34-37

S: 26-36/37/39-45

C L-Phenylalanin Fluka

(≥99%) 63-91-2 R: -

S: -

Thionylchlorid Fluka (≥99%)

7719-09-7 R: 14-20/22-29-35 S: 26-36/37/39-45

C Methanol Fluka

(≥99%) 67-56-1 R: 11-23/24/25-39

S: 7-16-36/37-45 F T

Methyl-tert.butylether (MTBE)

Fluka (≥98%)

1634-04-4 R: 11 S: -

F Chloroform Fluka

(≥99%) 67-66-3 R: 22-38-40-48/20/22

S: 36/37 Xn Carc. Cat. 3

N-Methylmorpholin Fluka (≥98%)

109-02-4 R: 11-20/21/22-34 S: 16-26-36/37/39-45

F C Chlorameisensäure-isobutylester

Fluka (≥96%)

543-27-1 R: 10-23-34 S: 26-36/37/39-45

T Magnesiumsulfat Fluka

(≥98%) 7487-88-9 R: -

S: 22-24/25

Natriumhydrogencarbonat Fluka (≥99%)

144-55-8 R: - S: -



L-Phenylalanin-methylester-hydrochlorid

Reaktions- produkt

7524-50-7 R: - S: -

Ethylacetat 141-78-6 R: 11-36-66-67 S: 16-26-33

F Xi Cyclohexan Fluka

(≥99.5%) 110-82-7 R: 11-38-50/53-65-67

S: 9-16-33-60-61-62 F Xn N

Ninhydrin Fluka (≥99%)

485-47-2 R: 22-36/37/38 S: 26-28-36

Xn Isopropanol Fluka

(≥99%) 67-63-0 R: 11-36-67

S: 7-16-24/25-26 F Xi

Essigsäure Fluka (≥99%)

64-19-7 R: 10-35 S: 26-36/37/39-45

C



9.4 Liste aller Versuche 9.4.1 Stufe 1: Synthese von N-Acetyl-L-prolin (W121)

NH OH

O +CH3 O CH3

O ONaOH

NOH

O

CH3 O Code Reaktion Umsatz (U)

Selektivität (S) Aufarbeitung Charakterisierung

Ausbeute W121-01

11.5 g (0.1 mol) L-Prolin in 12.5 mL Natronauge (1M) lösen. 9.9 mL (0.105 mol) Essigsäu-

reanhydrid langsam zutropfen. • 1h rühren und während dem auf 2 °C kühlen. • Ca. 15 Tropfen Salzsäure (37%) zutropfen (pH 5), nach 15 Minuten entstehen weisse Kris-talle. 1.5 Stunden rühren bei 5 °C.

Ca. 100% U (DC)

• RG abnutschen und mit 20 ml Eiswasser und 20 mL MTBE spülen, trocknen bei 40°C im Vakuumtro-ckenschrank. ⇒ 10.74 g W121-01 Crist-1: weisse Kristal-le.

W121-01 Crist-1: 68% Ausbeute (>95% rein nach NMR)

W121-02 11.5 g (0.1 mol) L-Prolin in 12.5 mL Natronauge (1M) lösen. 9.9 mL (0.105 mol) Essigsäu-

reanhydrid langsam zutropfen. • 1h rühren und während dem auf 2 °C kühlen. • Ca. 15 Tropfen Salzsäure (37%) zutropfen (pH 5), nach 15 Minuten entstehen weisse Kris-talle. 1.5 Stunden rühren bei 5 °C.

Ca. 100% U (DC)

• RG abnutschen und mit 20 ml Eiswasser und 20 mL MTBE spülen, trocknen bei 40°C im Vakuumtro-ckenschrank. ⇒ 8.81 g W121-02 Crist-1: weisse Kristal-le.

W121-02 Crist-1: 56% Ausbeute (>95% rein nach NMR)



9.4.2 Stufe 2: Synthese von L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (W122)

NH2

OH

O

NH2

O

O

CH3

HCl

SOCl2

Code Reaktion Umsatz (U)

Selektivität (S) Aufarbeitung Charakterisierung

Ausbeute W122-01

14.9 g (0.09 mol) L-Phenylalanin in 500 mL Methanol lösen und auf 5 °C abkühlen. 13.1 mL Thionylchlorid lang-

sam zutropfen und 20 Minuten rühren lassen. Methanol am Rotavap ein-

dampfen bis W122 auskristalli-siert.

Ca. 100% U (DC) • RG abnutschen und 3x mit 30 ml und 1x mit 20 mL MTBE (0 °C) spülen. • Saugflascheninhalt ebenfalls abnutschen und 3x mit 20 MTBE (0 °C) spülen. • Beides im Vakuumtro-ckenschrank bei 40 °C trocknen. ⇒ 14.06 g W122-01 Crist-2/3: weisse Kris-talle.

W122-01 Crist-2/3: 72% Ausbeute (>95% rein nach NMR) Smp.: 158-159.5 °C (Lit. 157-160 °C).

W122-02

14.9 g (0.09 mol) L-Phenylalanin in 500 mL Methanol lösen und auf 5 °C abkühlen. 13.1 mL Thionylchlorid lang-

sam zutropfen und 20 Minuten rühren lassen. Methanol am Rotavap ein-

dampfen bis W122 auskristalli-siert.

Ca. 100% U (DC) • RG abnutschen und 3x mit 30 ml und 1x mit 20 mL MTBE (-8 °C) spülen. • Saugflascheninhalt ebenfalls abnutschen und 3x mit 20 MTBE (-8 °C) spülen. • Beides im Vakuumtro-ckenschrank bei 40 °C trocknen. ⇒ 15.97 g W122-02 Crist-2/3: weisse Kris-talle.

W122-02 Crist-2/3: 82% Ausbeute (>95% rein nach NMR) Smp.: 159-160 °C (Lit. 157-160 °C).



9.4.3 Stufe 3: Synthese von N-Acetyl-L-prolin-L-phenylalaninmethylester (W123)

NOH

O

O

CH3

O NH2

O

O

CH3

HCl+ NH

O

O

CH3

O

NCH3

O

Code Reaktion Umsatz / Se-lektivität

Aufarbeitung Charakterisierung Ausbeute

W123-01

7.5 g (0.034 mol) W122 und 9.4 g (0.064 mol) W121 werden in 150 mL Chloroform gelöst. Bei 5 °C werden 7.4 mL (0.064

mol) NMM und anschliessend 8.9 mL (0.068 mol) Chlorameinsen-säureisobutylester zugetropft. Nach 15 Minuten (0-5 °C) wer-

den 6.2 g (0.030 mol) W122 zugegeben, gefolgt von 7.4 mL (0.064 mol) NMM. Nach 45 Minuten rühren bei

0 °C auf RT erwärmen.

Ca. 100% U (DC)

• RG im Scheidetrichter 2x mit Salzsäure (0.2M) und 2 x mit NaHCO3-Lösung (1%) waschen. • Organische Phase abtrennen und mit ca. 10 g Magnesiumsulfat trocknen und filtrieren. • Auf ca. 15 mL ein-dampfen, die entstan-denen Kristalle in MTBE lösen und anschliessend am Rotavap eindamp-fen. • Im Vakuumtrocken-schrank bei 40 °C trock-nen. ⇒ 17.63 g W123-01 Crist-4: gelbliche Kris-talle.

W123-01 Crist-4: 83% Ausbeute (>89.8% rein nach NMR) Smp.: 99-102.5 °C (Lit. 106-108 °C). Drehwert: -36 ±0.3 (Lit. -45)

W123-02

8.6 g (0.055 mol) W121 werden in 150 mL Chloroform gelöst. Bei 2 °C werden 6.4 mL (0.055

mol) NMM und anschliessend 7.6 mL (0.058 mol) Chlorameinsen-säureisobutylester zugetropft. Nach 15 Minuten (6 °C) werden

11.9 g (0.055 mol) W122 zuge-

Ca. 100% U (DC)

• RG im Scheidetrichter 2x mit Salzsäure (0.2M) und 2 x mit NaHCO3-Lösung (1%) waschen. • Organische Phase abtrennen und mit ca. 10 g Magnesiumsulfat trocknen und filtrieren.

W123-02 Crist-4: 93% Ausbeute (>98.7% rein nach NMR) Smp.: 108-110 °C (Lit. 106-108 °C).



geben, gefolgt von 6.4 mL (0.055 mol) NMM. Nach 45 Minuten rühren bei

0 °C auf RT erwärmen.

• Auf ca. 15 mL ein-dampfen, die entstan-denen Kristalle in MTBE lösen und anschliessend am Rotavap eindamp-fen. • Im Vakuumtrocken-schrank bei 40 °C trock-nen. ⇒ 16.35 g W123-02 Crist-4: weisse Kristalle.

Drehwert: -40 ±0.3 (Lit. -45)



9.5 Chromatogramme & Spektren

L-Prolin Fluka 1H-NMR 33

L-Phenylalanin Fluka 1H-NMR 34

N-Acetyl-L-prolin (121) W121-01 1H-NMR 35

N-Acetyl-L-prolin (121) W121-02 1H-NMR 36

L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (122), Crist-2/3

W122-01 1H-NMR 37

L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (122), Crist 2

W122-02 1H-NMR 38

L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (122), Crist 3

W122-02 1H-NMR 39

N-Acetyl-L-prolin-L-Phenylalaninmethylester (W123)

W123-01 1H-NMR 40


W123-02 1H-NMR 41


W123-01 1H-NMR 42


W123-02 1H-NMR 43


W123-02 COSY-90-NMR 44-47

N-Acetyl-L-prolin (121) W121-01 DC Reaktionskontrolle 48

N-Acetyl-L-prolin (121) W121-02 DC Reaktionskontrolle 49

L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (122)

W122-01 DC Reaktionskontrolle 50

L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid (122)








9.6 Kopien von speziellen Literaturstellen (Seite 54-55) Verwendete Vorschrift: • P. E. Young, A. Campbell, Journal of Chemical Education 1982, 59, 701-702.

Bericht -...

Documents

Transcript of Bericht -...