1973 G. Jager und R. Geiger 1535 Liebigs Ann. Chem. 1973, 1535-1544

Isobornyloxycarbonyl-Rest als neue Aminoschutzgruppe * *) 192) Georg Jager *) und Rolf Geiger

Farbwerke Hoechst AG, D-623 Frankfurt (Main)-Hochst

Eingegangen am 19. Januar 1973

Der Isobornyloxycarbonyl-Rest eignet sich zum Schutz der Aminofunktion. Seine Einfiihrung gelingt glatt mit dem geniigend stabilen Chlorkohlensaure-isobornylester. Obwohl sich diese Schutzgruppe von einem sekundaren Alkohol ableitet, ist sie bereits rnit Trifluoressigsaure oder Chlorwasserstoff abspaltbar. Sie erhoht die Loslichkeit von Aminosauren und Peptiden star- ker als andere Schutzgruppen.

Isobornyloxycarbonyl Residue as a New Protecting Group for the Amino Function

The isobornyloxycarbonyl residue is suitable for the protection of the amino function. Introduction of the residue is achieved in high yield with the satisfactorily stable isobornyl chloroformate. Although a derivative of a secondary alcohol, the blocking group is removable by trifluoroacetic or hydrochloric acid. The solubility of amino acids and peptides is en- hanced more by this residue than by others.

Immer wieder hat man versucht, N-Schutzgruppen vom Urethantyp, die protonen- solvolytisch leichter als der Benzyloxycarbonyl-Rest abspaltbar sind, uber Chlor- kohlensaureester einzufuhren. Im Gegensatz zu den Azidokohlensaureestern reagieren diese sehr aktiven Derivate auch mit schwach basischen Aminen und ermoglichen, wie wir am Beispiel des Chlorkohlensaure-1-adamantylesters zeigen konnten3), durch Eintritt von zwei Schutzgruppen die vollstandige Blockierung der Guanidinofunktion des Arginins * **).

Leider sind Chlorkohlensaureester dieses Typs meist sehr unbestandig, denn mit steigender Saurelabilitat dieser Schutzgruppen nimmt allgemein auch die Labilitat ihrer Chloride zu. Als Ersatz schlugen daher Schnabel und Mitarbeiter Fluorkohlen- saureester vor4).

Im Isobornyloxycarbonyl-Rest, fur den wir die Abkiirzung Ibc vorschlagen, fanden wir nun einen neuen Typ einer Schutzgruppe rnit Urethanstruktur. Als Derivat eines

*) Korrespondenz bitte an diesen Autor richten. **) Herrn Prof. Dr. Theodor Wielund zum 60. Geburtstag gewidmet.

** *) Die Verwendung des Isobornyloxycarbonyl-Restes als Guanidinoschutzgruppe: G. Juger und R. Geiger, in Vorbereitung.

1) Vorgetragen auf dem 11 . Europaischen Peptidsymposium, April 1971, Wien. Vgl. auch D.O.S. 2013033 (30. Sept. 1971) [C. A. 76, P 4160 u (1972)l und D.O.S. 2016703 (21. Okt. 1971) [C. A. 76, P 100062j (1972)l.

2) Nach AbschluR unserer Arbeiten erschienen Publikationen von M. Fujino, S. Shinuguwu, 0. Nishimura und T. Fukudu [Chem. Pharrn. Bull. 20, 1017, 1021 (1972)] iiber den D-Isobornyloxycarbonyl-Rest als Aminoschutzgruppe.

3) G. Jager und R. Geiger, Chem. Ber. 103, 1727 (1970). 4) E. Schnabel, H. Herzog, P . Hoffmann, E. Kluuke und I. Ugi, Peptides, Proc. of the Ninth

European Peptide Symposium, S. 91, North-Holland, Amsterdam, 1968; Angew. Chem. 80, 396 (1968).

100"

1536 G . Jager und R . Geiger 1973

sekundaren Alkohols ist namlich einerseits dessen Chlorid ausreichend stabil - nach unseren Beobachtungen ist der Chlorkohlensaure-isobornylester bei 0°C wochenlang lagerfahig - andererseits wird der Ibc-Rest protonensolvolytisch dennoch ungefahr ebenso rasch abgespalten wie tert.-Alkyloxycarbonylschutzgruppen. Bevorzugtes Abspaltungsreagenz ist Trifluoressigsaure; mit Chlorwasserstoff verlauft die Abspal- tung etwas langsamer.

Diese leichte Abspaltbarkeit ist in erster Linie stereochemisch bedingt, denn der Bornyloxycarbonyl-Rest 1aBt sich nur vie1 langsamer entfernen, wie auch nach Win- stein und Mitarbeiterns) die Solvolyse von Bornylchlorid wesentlich langsamer ver- Iauft als die von Isobornylchlorid. (Die Geschwindigkeitskonstanten unterscheiden sich um mehrere Zehnerpotenzen.) Entscheidend ist, daB die sich losende C-O-Bin- dung am C(2)-Atom des Bicyclo[2.2. llheptansystems exo-standig ist.

0 X = C1, CF,COO

Somit liegt diese Bindung etwa in der gleichen Ebene wie alle anderen an der Abspaltung beteiligten Bindungen, und der nucleophile , Angriff der Elektronen der &Bindung C(l) -C(6) auf das C(2)-Atom erfolgt beziiglich dieser sich synchron losenden exo-standigen C - 0-Bindung von der Riickseite her.

Die Einfiihrung der Schutzgruppe, die gegen Alkali und katalytische Hydrierung bestandig ist, gelingt in hohen Ausbeuten mit dem stabilen und leicht zuganglichen Chlorkohlensaiure-isobornylester in Gegenwart von Alkali. Auf diese Weise konnen auch schwach basische oder sterisch gehinderte Amine oder Aminosauren ge- schiitzt werden. Dies ist mit Aziden, die gewohnlich zur Einfuhrung von acidolytisch ebenso leicht abspaltbaren Schutzgruppen verwendet werden (tert.-Butyloxycarbonyl-, 4-Methoxy-benzyloxycarbonyl-Rest6)), nicht immer moglich.

Die Acylierung der Aminosauren mit Chlorkohlensaure-isobornylester setzt bei pH-Werten zwischen 9.0 und 12.5 ein (s. Tab. 1) und kann bei niedrigerem pH-Wert zu Ende gefuhrt werden.

Der Isobornyloxycarbonyl-Rest kann sowohl in der racemischen als auch in der optisch aktiven Form verwendet werden. Er erhoht die Loslichkeit von Aminosauren und Peptiden in organischen Losungsmitteln starker als andere Schutzgruppen. Setzt man den Isobornyloxycarbonyl-Rest in der racemischen Form ein, so mag das Vor- liegen diastereomerer Gemische zusatzlich zur hohen Loslichkeit beitragen. Bei hoheren Peptiden ist die Verwendung des DL-Isobornyloxycarbonyl-Restes weniger kritisch, eine hohe Loslichkeit ist hier meist erwunscht. Infolge der geringen Kristalli- sationstendenz der Isobornyloxycarbonylaminosauren ist es oft angebracht, ihre Dicyclohexylammoniumsalze herzustellen; in Tabelle 2 sind einige Beispiele angefuhrt.

5 ) S. Winstein, B. K. Morse, E. Grunwald, W. H. Jones, J. Corse, D. Trifan und H. Marshall,

6 ) Vgl. E. Schroder und K. Liibke, The Peptides, Bd. 1, S. 34, 36, Academic Press, J. Amer. Chem. Soc. 74,1127 (1952).

New York und London 1965.

1973 Isobornyloxycarbonyl-Rest als neue Aminoschutzgruppe 1537

Tabelle 1. Isobornyloxycarbonylaminosaurederivatea)

Me- Ausb. Schmp. [a13 Analyse thodeb) [%I ["C] (C = 1, CHC13) C H N Produkt

~~ ~~~ ~

Ibc-Gly-OH A 99 170 - Ber. 61.16 8.29 5.49 Gef. 61.1 8.3 5.7

Ibc-Ala-OH A 100 114-117 -30.3"~) Ber. 62.43 8.61 5.20 Gef. 62.6 8.5 5.3

Ibc-Phe-OH A 100 78-80 4-45.4" Ber. 69.54 7.88 4.06 Gef. 69.6 8.0 4.1

Ibc-Pro-OH A 97 141-142 -65.7" Ber. 65.06 8.53 4.74 Gef. 64.8 8.4 4.5

Ibc-Gln-OH A 100 ca. 83 $14.5" Ber. 58.88 8.03 8.58 Gef. 58.6 8.1 8.6

Ibc-Ser-OH A 96 - +12.5" Ber. 58.93 8.13 4.91 Gef. 59.2 8.2 4.8

Ibc-Glu-OH B 96 - +12.3" Ber. 58.70 7.70 4.28 Gef. 58.6 7.6 4.5

Ibc-m-Trp-OH A 93 188-189 - Ber. 68.73 7.34 7.29 Gef. 68.7 7.4 7.0

Ibc-CyS(Bzl)-OH A 93 - -14.8" Ber. 64.42 7.47 3.58d) Gef. 64.2 7.4 3.8

Ibc-Tyr(Bz1)-OH A 95 - $41.7" Ber. 71.82 7.37 3.10 Gef. 71.5 7.2 3.3

Ibc-Glu(OBut)-OH A 99 - +7.0" Ber. 62.64 8.67 3.65 Gef. 62.9 8.8 3.9

l-(Ibc-NH)-(cyclo)- B 81 174- 177 - Ber. 66.85 9.04 4.33 C6Hlo-COOH Gef. 67.1 9.0 4.1

Ibc-NH-(p)CsH4- B 89 236-236.5 - Ber. 68.12 7.30 4.41 COOH Gef. 67.8 7.4 4.6

IbC-NH-(p)C,H,- B 76 uber 320 - Ber. 53.11 6.03 3.64e) SO3Na.0.5 HzO Gef. 53.1 6.2 3.7

Z-Lys(Ibc)-OH A 98 - +12.8" Ber. 65.19 7.88 6.08 Gef. 64.9 7.8 5.8

D-Ibc-Val-OH 2) A 99 134-136 -32.6a Ber. 64.62 9.15 4.71 Gef. 64.7 9.1 4.8

D-Ibc-Trp-OH 2) A 92 179-179.5 -9.1' Ber. 68.73 7.34 7.29 Gef. 68.8 7.5 7.3

D-Ibc-Met-OH 2) A 90 - -22.6' Ber. 58.33 8.26 4.25f) Gef. 58.0 8.2 4.3

Z-LyS(D-IbC)-OH A 100 - -10.9" Ber. 65.19 7.88 6.08 Gef. 65.0 7.9 5.9

L-Ibc-Trp-OH A 91 165 $41.4" Ber. 68.73 7.34 7.29 Gef. 68.9 7.3 7.0

a) Abkurzungen nach IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature, Hoppe- Seyler's Z. Physiol. Chem. 348, 256, 262 (1967); auBerdem bedeutet Ibc: Isobornyloxy- carbonyl.

b, A: Beginn der Acylierung bei pH 9-10, B: Beginn der Acylierung bei pH 11 -12.5. c, In Methanol, c = 1.

Ber. S 8.19; gef. S 8.2. e, Ber. S 8.34, Na 5.98; gef. S 7.9, Na 5.7. f, Ber. S 9.73; gef. S 9.6.

1538 G . Jager und R . Geiger 1973

Tabelle 2. Isobornyloxycarbonylaminosaure-dicyclohexylammoniumsalze

Isobornyloxycar- Me- Ausb. Schmp. r C ] [a]&' Analyse (DCHA-Sa1z)a) bonylaminosaure thode [ %] (DCHA-Sa1z)a) (c = 1, CHC13) C H N

Ibc-PAla-OH

Ibc-Mep Ala-OH

Ibc-Ile-OH

Ibc-y Abu-OH

Ibc-Ser-OH

Ibc-iso-m-Val-OH

D-Ibc-PAla-OH 2)

B 100

A 99

A 71

A 95

A 85

B 86

B 99

103-105 - Ber. 69.29 10.29 6.22

114-116 - Ber. 69.79 10.41 6.03 Gef. 69.1 10.2 5.9

Gef. 69.9 10.6 6.0 146- 147 +9.4" Ber. 70.69 10.64 5.68

Gef. 70.9 10.7 5.7 110-110.5 - Ber. 69.79 10.41 6.03

142-144 + 10.2" Ber. 66.92 9.94 6.00

199-200 - Ber. 70.25 10.53 5.85

123 - 124 -26.7" Ber. 65.29 10.25 6.22

Gef. 69.7 10.4 6.3

Gef. 67.3 10.2 5.8

Gef. 70.0 10.5 6.0

Gef. 69.6 10.5 5.9

a) DCHA : Dicyclohexylammonium.

Tabelle 3. Aktivierte Isobornyloxycarbonsaureester und Isobornyloxycarbonylaminosaureester

Aktivierter Ausb. Schmp. [a]$' Analyse Estera) [%I ["C] (C = 1, CHC13) C H N C 1

Ibc-ONSu

Ibc-ONp

Ibc-OTcp

Ibc-Gln-ONp

Ibc-Gln-OTcp

Ibc-Gln-OPcp

Ibc-Tyr(Bz1)-ONp

Ibc-Tyr(Bz1)-OTcp

Ibc-Tyr(Bz1)-OPcp

81

61

98

98

99

88

99

99

98

92-94

71 -72

84-85

-

65-68

78-80

-

-3.3"

-9.2"

-9.4"

+11.2"

-6.0"

-20.2"

Ber. 61.00 7.17 4.74 - Gef. 60.9 7.1 5.0 - Ber. 63.94 6.63 4.39 - Gef. 63.9 6.5 4.5 - Ber. 54.06 5.07 - 28.16 Gef. 53.8 5.0 - 28.1 Ber. 59.05 6.53 9.35 - Gef. 59.1 6.6 9.6 - Ber. 52.24 5.38 5.54 21.03 Gef. 52.3 5.2 5.3 21.3 Ber. 45.98 4.38 4.87 30.85 Gef. 45.9 4.6 4.6 31.1 Ber. 69.21 6.34 4.89 - Gef. 68.9 6.6 5.1 - Ber. 62.81 5.43 2.22 16.86 Gef. 62.5 5.4 2.5 17.2 Ber. 56.63 4.61 2.00 25.33 Gef. 56.5 4.5 2.2 25.7

a) Es bedeuten ONSu: N-Succinimidoester, ONp: 4-Nitrophenylester, OTcp: 2,4,5-Trichlor- phenylester, OPcp: Pentachlorphenylester.

Der Isobornyloxycarbonyl-Rest kann auch iiber aktivierte Ester, wie den N-Hy- droxysuccinimid-, 4-Nitrophenyl- und 2,4,5-Trichlorphenylester (siehe Tab. 3) in Aminosauren und Peptide (vgl. Tab. 4) eingefuhrt werden. Wir haben mit Isobornyl- oxycarbonylaminosauren einige Modellpeptide synthetisiert und dabei verschiedene Darstellungsmethoden angewandt. (s. Tab. 4).

Tab

elle

4. I

sobo

rnyl

oxyc

arbo

nylp

eptid

e

Aus

b.

Schm

p.

[a]&

' (c

= 1

, C

HC

13)

Prod

ukt

Aus

gang

sver

bind

unge

n [%

I rc

1

I bc-

Pro-

Leu

-Gly

-NH

2

Ibc-

Ala

-Pro

-Leu

-Gly

-NH

2

Ibc-

Phe-

Pro-

Leu

-Gly

-NH

2

L-I

bc-T

rp-P

he-P

ro-L

eu-G

ly-N

H2

Ibc-

Cys

(Bzl

)-Pr

o-L

eu-G

ly-N

H2

I~C

-NH

-(~

)C~

H~

-CO

-EA

~~

-O;~

~

IbC

-NH

-(p)

CsH

4-C

O-E

AC

p-O

H

0-1 b

c-G

ln-A

la-G

ln- A

sn-

Pro-

Gln

- Ala

-OH

I b

c-G

ln- A

la-G

ln-A

sn-

Pro-

Gln

-Ala

-OH

Z

-Lys

(1bc

)- A

la-G

ln-A

sn-

Pro-

Gln

- Ala

-OH

Ib

c-Pr

o-L

ys(1

bc)-

Ala

-Gln

- A

sn-P

ro-G

ln- A

la-O

H

Ibc-

Ser-

Tyr-

Ser-

Met

-Glu

(0B

ut)-

H

is-P

he-A

rg-T

rp-G

ly-O

H

a) I

n 90

proz

. E

ssig

saur

e, c

= 1

.

H-P

ro-L

eu-G

ly-N

H2 a

0.5

H20

7)

H-P

ro-L

eu-G

ly-N

H2 e

0.5

H20

7)

Ibc-

Ala

-OH

+

Ibc-

Phe-

ON

Su +

Ib

c-Ph

e-O

H +

L

-Ibc

-Trp

-OH

+

+ Ibc

-C1

+ Ibc

-ON

Su

H-P

ro-L

eu-G

ly-N

Hz.

Q.5

H2O

7)

H-P

ro-L

eu-G

ly-N

H2 .

0.5

H2O

7)

H-P

ro-L

eu-G

ly-N

Hz.

0.5

H2O

7)

H-P

he-P

ro-L

eu-G

ly-N

H2 . H

CI

H-P

ro-L

eu-G

ly-N

H2 - 0

.5 H

20 7)

Ibc-

Cys

(Bzl

)-O

H +

I~

c-N

H-(

~)C

~H

~-C

OO

H

+ I~

C-N

H-(

~)C

~H

~-C

O-E

AC

~-O

~;~

H

-EA

cp-O

At 8)

D-I

bc-G

ln-O

NSu

+ H-

Ala

-Gln

-Asn

-Pro

-

Ibc-

Gln

-OPc

p +

H-A

la-G

ln-A

sn-P

ro-

Z-L

ys(1

bc)-

OH

+ H-

Ala

-Gln

-Asn

-Pro

-

Ibc-

Pro-

OH

+ H-

Lys

(1bc

)-A

la-G

ln-A

sn-

Ibc-

Ser-

OH

+ H-

Tyr-

Ser-

Met

-Glu

-(O

But

)-

Gln

-Ala

-OH

. CF3

C02

H3)

Gln

- Ala

-OH

CF3

C02

H3)

Gln

-Ala

-OH

. CF3

C02

H3)

Pro-

Gln

-Ala

-OH

His

-Phe

-Arg

-Trp

-Gly

-OH

9)

71

100

100 82

77

83

81

77

95

91

80

79

79

66

118-

120

117-

119

95-9

8

112-

1 15

108 - 11

3

150-

155

86-9

0

126-

128

187-

188

140-

145

190-

192

208-

210

194-

197

238

-67.

1'

-66.

6'

-49.

3"

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6'

-34.

6'

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- 37

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-

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1.8"

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C. 68,

1681

(194

6).

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m. 7

26,

177

(196

9).

1540 G . Jager und R. Geiger 1973

Bei der Abspaltung des Isobornyloxycarbonyl-Restes mit Trifluoressigsaure sind Aminosauren wie Tryptophan, Cystein oder Methionin durch Kationen weniger gefahrdet als bei der Entfernung des (1-Adamanty1)oxycarbonyLRestes. So traten bei der Behandlung von z. B. (1-Adamanty1)oxycarbonyl-L-isoleucin *) oder NS, Nu- Bis[(l-adamantyl)oxycarbonyl]-~-arginin3) mit Trifluoressigsaure oder rnit Trifluor- essigsaure/Chlorwasserstoff in Gegenwart von Tryptophan oder Cystein neue nin- hydrinpositive Verbindungen auf ; bei der Behandlung von z. B. Isobornyloxycar- bonyl-L-alanin oder Isobornyloxycarbonyl-L-isoleucin unter den gleichen Bedin- gungen konnten wir keine Bildung von Nebenprodukten beobachten. Die Abspaltung des Isobornyloxycarbonyl-Restes erfordert also selbst in Gegenwart kationenge- fahrdeter Aminosauren keinen Zusatz eines Kationenfangers * *).

Experimenteller Teil Die Schmelzpunkte wurden im Apparat nach Dr. Tottoli bestimmt und sind nicht korrigiert.

- Die spezifischen Drehwerte wurden im Polarimeter Perkin-Elmer 141 gemessen. - Die Reinheitspriifung der Substanzen erfolgte diinnschichtchromatographisch in mehreren FlieRmitteln, u. a. auch in folgenden: Chloroform/Methanol(8: 3), Ather/Methanol(9: 1) und (9.5 : 0.5), Ather/Petrolather (8: 2). - AuRer den nach IUPAC-IUB zugelassenen, wurden folgende Abkiirzungen verwendet: Ibc = Isobornyloxycarbonyl-Rest, OTcp = 2,4,5-Tri- chlorphenylester, OPcp = Pentachlorphenylester, DCHA = Dicyclohexylamin.

Chlorkohlensaure-isobornylester (,,Ibc-Chlorid"). - Zur Losung von 100 g Phosgen in 350ml trockenemBenzolwirdunter Riihren bei -5 bis +5°CdieLosungvon28g(181.5mmol) DL-, D- oder L-Isoborneol und 25 ml Pyridin in 400 ml trockenem Benzol getropft. Nach weiterem 1 stdg. Riihren bei 20°C wird abgesaugt, der Filterruckstand mit Benzol griindlich gewaschen und das Filtrat einschliel3lich der Waschlosungen zweimal rnit eiskaltem Wasser gewaschen, iiber Na2S04 getrocknet und i. Vak. eingedampft. Der olige Ruckstand wird nach Versetzen rnit etwas Petrolather nochmals i. Vak. eingedampft und i. Hochvak. getrocknet. Ausb. 39.4 g 0 1 (quantitativ). Sdp. 77-78"C/0.4-0.45 Torr. - [a]&0 (c = 1, in Chloroform): D-Ibc-Chlorid -56.6', L-Ibc-Chlorid +54.3". - Ibc-, D-Ibc- und L-Ibc-Chlorid liefern iden- tische IR-Spektren.

CllH17C102 (216.7) Ber. C1 16.36 Gef. C1 16.2

Isobornyloxycarbonylaminosauren Allgemeine Arbeitsvorschrift: 25 mmol Aminosaure und 6.25 ml (30 mmol) Chlorkohlen-

saure-isobornylester werden in 5 ml Wasser und 5 ml Dioxan unter Riihren bei 20 bis 25°C tropfenweise rnit 4 N NaOH versetzt, wobei man anfangs den pH-Wert der Reaktionsmischung bei 9-10 oder bei 11-12.5 halt. Nach Anspringen der Acylierung sinkt unter Warmeent- wicklung der pH-Wert rasch ab. Man fiihrt dann die Reaktion unter weiterem Zutropfen von 4 N NaOH entweder bei pH 10 oder bei pH 7 -9 und 0 bis 10°C zu Ende, wobei insgesamt 12.5 bis 13.5 m14 N NaOH bis zur Erreichung eines konstanten pH-Wertes verbraucht werden. Entsteht ein in Ather unlosliches Natriumsalz der entsprechenden Ibc-Aminosaure, so ent-

*) Mit Hilfe von Chlorkohlensaure-1-adamantylester [W. L. Haas, E. V. Krumkalns und K . Gerzon, J. Amer. Chem. SOC. 88, 1988 (1966)] in 55prOz. Ausbeute hergestellt; Schmp. 140-142"C, [a]&z = +1.3" (c = 1, in Methanol). C17H27N04 (309.4) Ber. C 65.99 H 8.79 N 4.53

* *) Bei der Entfernung des (1-Adamanty1)oxycarbonyLRestes konnten wir die Nebenreak- tionen des Adamantylkations am wirksamsten durch Zugabe von Thiophenol, d. h. durch Verwendung von Trifluoressigsaure/Thiophenol (9.5 :0.5) als Abspaltungsreagenz, verhindern.

Gef. C 65.9 H 8.7 N 4.4

1973 Isobornyloxycarbonyl-Rest als neue Aminoschutzgruppe 1541

fernt man den uberschussigen Chlorkohlensaure-isobornylester durch Waschen rnit Ather. Nach dem Ansauern rnit wa5r. Citronensaure oder KHS04/K2S04-Losung10) auf pH 2-3 nimmt man die freigesetzte Ibc-Aminosaure in Essigester auf, wascht die Essigesterlosung zweimal mit Wasser, trocknet sie iiber N a ~ S 0 4 und dampft sie i. Vak. ein. Den Ruckstand verreibt man mit Petrolather. Durch Auflosen in Ather oder gegebenenfalls in Petrolather oder Ligroin und Zugabe von Dicyclohexylamin sind die Dicyclohexylammoniumsalze der entsprechenden Ibc-Aminosauren zuganglich. - In den Tabellen 1 und 2 sind die nach dieser Vorschrift hergestellten Ibc-Aminosauren sowie Ibc-Aminosauredicyclohexyl-ammonium- salze aufgefiihrt.

Aktivierte Ester des Isobornyl-hydrogencarbonats Ibc-ONSu. - Die Losung von 21.67 g (100 mmol) Chlorameisensaure-isobornylester und

15.0 g (130 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 100 ml Dioxan wird bei 0°C tropfenweise unter Ruhren mit 8.2 ml(100 mmol) Pyridin in 65 ml Dioxan versetzt. Nach weiterem 5 stdg. Ruhren und 12stdg. Stehenlassen bei Raumtemp. wird abgesaugt, mit wenig Dioxan gewaschen und das Filtrat i.Vak. eingedampft. Der olige Ruckstand wird aus Methanol/Wasser kristallisiert. Ausb. 23.78 g (81 %); Schmp. 92-94°C.

Zbc-ONp. - 75.8 g (0.35 mol) Chlorameisensaure-isobornylester, 48.7 g (0.35 mol) 4-Ni- trophenol und 28.2 ml (0.35 mol) Pyridin in 550 ml Dioxan werden nach der Vorschrift fur Ibc-ONSu (voranstehend) umgesetzt. Das Rohprodukt wird aus Methanol umkristallisiert ; aus der Mutterlauge erhalt man nach Eindampfen und Umkristallisieren aus Methanol eine zweite Fraktion. Ausb. 67.5 g (61 %); Schmp. 71-72°C.

Ibc-OTcp. - Man erhalt entsprechend der Synthese von Ibc-ONp (voranstehend) den Trichlorphenylester aus 10.84 g (50 mmol) Chlorameisensaure-isobornylester, 9.87 g (50 mmol) 2,4,5-Trichlorphenol und 4.1 ml (50 mmol) Pyridin in insgesamt 82 ml Dioxan. Das Produkt wird in Methanol verrieben. Ausb. 18.5 g (98 %); Schmp. 84-85°C.

Aktivierte Isobornyloxycarbonylaminosaureester

Allgemeine Arbeitsvorschrift: 10 mmol Isobornyloxycarbonylaminosaure in 20 ml Essig- ester werden mit 11 mmol des entsprechenden Phenols und bei 0°C mit 2.06 g (10 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid versetzt. Nach 18 stdg. Stehenlassen bei 0°C wird vom ausgefallenen Dicyclohexylharnstoff abgesaugt und das Filtrat i. Vak. eingedampft. Den Ruckstand behan- delt man mit Ather/Petrolather. - In Tab. 3 sind die so hergestellten aktivierten Ester aufge- fiihrt.

Isobornylox ycarbonylpeptide Ibc-Pro-Leu-Gly- NH2 a) Die Losung von 1.62 g (5.5 mmol) Ibc-ONSu und 1.47g (5 mmol) H-Pro-Leu-Gly-NHz.

0.5 H207) in 20 ml DMF wird nach 3 stdg. Riihren bei Raumtemp. i. Hochvak. eingedampft. Den sirupartigen Ruckstand verreibt man in Wasser, wobei er kristallisiert. Ausb. 2.31 g (quantitativ); Schmp. 117-119"C, [a]kz = -66.6" (c = 1, in Chloroform).

C~4H40N405 (464.6) Ber. C 62.04 H 8.68 N 12.06 Gef. C 61.8 H 8.6 N 12.0 b) 1.47 g (5 mmol) H-Pro-Leu-Gly-NHz.0.5 H207) werden in 1 ml Wasser und 1 ml

Dimethylacetamid suspendiert. Nach Zugabe von 1.25 ml (6 mmol) Chlorameisensaure- isobornylester tropft man 4 N NaOH unter Riihren bei Raumtemp. und pH 12- 12.5 zu, ver- setzt rnit 6 ml Dimethylacetamid und sauert anschlienend mit Citronensaure-Losung an. Das ausgeschiedene 0 1 nimmt man in Essigester auf, wascht die Essigesterlosung mit Wasser,

lo) R. Spangenberg, P. Thamm und E. Wunsch, Hoppe-Seyler's Z. Physiol. Chem. 352, 655 (1971).

1542 G. Jazer und R. Geiaer 1973

trocknet sie iiber NazS04 und dampft sie i. Vak. ein. Der amorphe Ruckstand kristallisiert beim Verreiben in Wasser. Ausb. 1.65 g (71 "/); Schmp. 118-12O0C, [a]',' = - 67.1" (c==l, in Chloroform). Das Produkt ist mit dem nach a) erhaltenen chromotographisch identisch.

Ibc-Ala-Pro-Leu-Gly-NHz. - Die Losung von 0.68 g (2.5 mmol) Ibc-Ala-OH und 0.45 g (2.75 mmol) 3-Hydroxy-4-oxo-3,4-dihydro-1,2,3-benzotriazin~~~ in 12 ml DMF wird bei 0°C mit 0.52 g Dicyclohexylcarbodiimid versetzt. Nach 1 stdg. Riihren bei 0°C und 1 stdg. Riihren bei Raumtemp. wird abgesaugt und das Filtrat mit 0.74 g (2.5 mmol) H-Pro-Leu-Gly-NHz *

0.5 H207) versetzt. Man la& 4 h bei Raumtemp. reagieren, filtriert und dampft das Filtrat i. Hochvak. ein. Den Ruckstand verreibt man rnit Ather. Ausb. 1.32 g (quantitativ); Schmp. 95-98°C (Zers.), [a]2,2 = -49.3' (c = 1, in Chloroform). Cz7H45N506-0.5 Hz0 (544.7) Ber. C 59.54 H 8.51 N 12.86 Gef. C 59.8 H 8.7 N 12.6

Zbc-Phe-Pro-Leu-Gly-NH2 a) Die Losung von 4.43 g (10 mmol) Ibc-Phe-ONSu [hergestellt aus 3.45 g (10 mmol) Ibc-

Phe-OH, 1.27 g (1 1 mmol) N-Hydroxysuccinimid und 2.06 g (10 mmol) Dicyclohexylcarbodi- imid in 40 ml Essigester in quantitativer Ausbeute] und 2.64 g (9 mmol) H-Pro-Leu-Gly-NHz. 0.5 HzO 7) in I0 ml DMF wird nach 12stdg. Stehenlassen bei Raumtemp. i. Hochvak. einge- dampft. Den oligen Ruckstand nimmt man in Essigester auf, wascht die Essigesterlosung rnit NaHCO3-Losung, verd. Citronensaure und Wasser, trocknet sie iiber NazS04 und dampft sie i. Vak. ein. Den schaumigen Riickstand verreibt man rnit Ather/Petrolather. Ausb. 4.51 g (82%); Schmp. 112--115°C (Zers.), [a]&* = -36.6" (c = 1, in Chloroform).

C33H49N506 (611.8) Ber. C 64.79 H 8.07 N 11.45 Gef. C64.6 H 8.1 N 11.7

b) 1.73 g (5 mmol) Ibc-Phe-OH werden in 20 ml Tetrahydrofuran gelost und unter Riihren bei - 10°C tropfenweise rnit 0.7 ml (5 mmol) Triathylamin und 0.48 ml (5 mmol) Chlor- ameisensaure-athylester versetzt. Man fiigt noch 20 ml DMF und 25 ml Chloroform zu, wobei eine klare Losung entsteht. AnschlieRend gibt man die Losung von 1.50 g (5 mmol) H-Pro-Leu-Gly-NHz.0.5 HzO7) in 20 ml DMF zu und riihrt 1 h bei Raumtemp. Nach Ein- dampfen i. Hochvak. lost man den oligen Riickstand in Essigester und arbeitet wie unter a) auf. Ausb. 2.36 g (77%); [a]'," = -34.6' (c = 1, in Chloroform). Das Produkt ist rnit dem unter a) erhaltenen diinnschichtchromatographisch identisch.

H-Phe-Pro-Leu-Gly-NH2 . HCI. - Die Losung von 1.22 g (2 mmol) Ibc-Phe-Pro-Leu-Gly- NHz in 10 ml 1 N HCl in Eisessig wird nach 3stdg. Stehen bei Raumtemp. rnit 100 ml absol. Ather versetzt. Nach mehrstiindigem Stehenlassen und Verreiben saugt man rasch ab, wascht rnit absol. Ather und trocknet iiber KOH und Pz05. Ausb. 0.76 g (81 %); Zen.-P.

Cz~H34ClN504 (468.0) Ber. C1 7.58 Gef. C1 7.3 L-Zbc-Trp-Phe-Pro-Leu-Gly-NHZ. - 0.31 g (0.8 mmol) r-Ibc-Trp-OH, 0.38 g (0.8 mmol)

H-Phe-Pro-Leu-Gly-NH2 . HCI und 0.22 g (1.6 mmol) 1-Hydroxybenzotriazollz) werden in 3 ml DMF gelost. Nach Zugabe von 0.1 1 ml (0.8 mmol) Triathylamin und 0.165 g (0.8 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid bei 0°C 1aRt man den Ansatz 1 h bei 0°C und 1 h bei Raumtemp. stehen. AnschlieBend wird filtriert, das Filtrat i. Hochvak. eingedampft und der sirupartige Ruckstand in Essigester gelost. Man wascht die filtrierte Essigesterlosung rnit NaHC03- Losung, verd. Citronensaure und Wasser, trocknet uber NazS04 und dampft i. Vak. ein. Den Riickstand lost man in heiRem Essigester, filtriert und fallt rnit Petrolather. Ausb. 0.53 g (83%); Zen.-P. 150-155°C; [a]',' = -35.8" (c = 1, in Chloroform).

11) W. Konig und R. Geiger, Chem. Ber. 103, 2034 (1970); D. Harrison und A. C. B. Smith,

12) W. Konig und R. Geiger, Chem. Ber. 103,788 (1970); R. Nietzki und E. Braunschweig, Ber.

127- 130°C.

J. Chem. SOC. 1960, 2157.

Deut. Chem. Ges. 27, 3381 (1894).

1973 Isobornyloxycarbonyl-Rest als neue Aminoschutzgruppe 1543

C44H59N707 (798.0) Ber. C 66.23 H 7.45 N 12.29 Gef. C 66.2 H 7.6 N 12.5

Ibc-Cys(Bz1)-Pro-Leu-Gly-NHz. - 1.96 g (5 mmol) Ibc-Cys(Bz1)-OH, 1.47 g (5 mmol) H-Pro-Leu-Gly-NH2.0.5 HzO7) und 1.35 g (10 mmol) I-Hydroxybenz.otriazoIr2) in 30 ml DMF werden bei 0°C rnit 1.03 g (5 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid versetzt. Nach 1 h bei 0°C und 1 h bei Raumtemp. saugt man den Dicyclohexylharnstoff ab, dampft das Filtrat i. Hochvak. ein und nimmt den Ruckstand in Essigester auf. Die Essigesterlosung wascht man mit NaHC03-Losung, verd. Citronensaure und Wasser, trocknet sie uber Na2S04 und dampft sie i. Vak. ein. Den Ruckstand verreibt man in Ather/Petrolather. Ausb. 2.66 g (81 %); Schmp. 86-90°C (Zers.), [a]2,2 = -37.4' (c = 1, in Chloroform).

C34H51N506S (657.9) Ber. C 62.07 H 7.81 N 10.65 S 4.87 Gef. C 61.8 H 7.7 N 10.6 S4.9

Ibc-NH-(p) C6H4-CO-cAcp-OAt. - Die Losung von 15.9 g (50 mmol) Ibc-p-Aminobenzoe- saure, 8.0 g (50 mmol) c-Aminocapronsaure-athylesters) und 13.51 g (100 mmol) 1-Hydroxy- benzotriazollz) in 120 ml DMF wird bei 0°C rnit 10.3 g (50 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid versetzt. Nach 1 h bei 0°C und 1 h bei Raumtemp. wird filtriert und das Filtrat i. Hochvak. ein- gedampft. Den oligen Ruckstand nimmt man in Essigester auf, wascht die filtrierte Essigester- Iosung rnit NaHC03-Losung, verd. Citronensaure sowie NaC1-Losung, trocknet sie uber NazS04 und dampft sie i.Vak. ein. Den kristallinen Ruckstand lost man in heiRem Essigester und fallt das Produkt durch Zugabe von Petrolather. Ausb. 17.7 g (77 %); Schmp. 126- 128'C.

C26H38N205 (458.6) Ber. C 68.10 H 8.35 N 6.11 Gef. C 68.1 H 8.3 N 6.4

Ibc-NH-(p)C6H4-CO-~Acp-OH. - Man versetzt die Losung von 9.17 g (20 mmol) Ibc- NH-(p)C6H4-CO-cAcp-O;it in 100 ml Dioxan mit 25 ml1 N NaOH und riihrt 20 h bei Raum- temp. Nach dem Ansauern rnit Citronensaure lost man den ausgeschiedenen Sirup in Essig- ester, wiischt die Essigesterlosung rnit Wasser, trocknet sie uber NazS04 und dampft sie i. Vak. ein. Den kristallinen Ruckstand lost man in Essigester, filtriert und fallt rnit Petrolather. Ausb. 8.22 g (95%); Schmp. 187-188" C(Zers.1.

C24H34N205 (430.6)

o-Ibc-Gln-Ala-Gln-Asn-Pro-Gln-Ala-OH. - Die Losung von 0.42 g (1.3 mmol) D-Ibc-Gln- OH und 0.17 g (1.5 mmol) N-Hydroxysuccinimid in 5 ml Essigester versetzt man bei 0°C rnit 0.27 g (1.3 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid. Nach 20stdg. Stehenlassen bei 0°C saugt man vom Dicyclohexylharnstoff ab und dampft das Filtrat i. Vak. zum Sirup ein, den man i. Hoch- vak. trocknet. Den Sirup lost man zusammen mit 0.75 g (I mmol) H-Ala-Gln-Asn-Pro-Gln- Ala-OH . CF3COzH3) in 5 ml DMF. Nach Zugabe von 0.28 ml (2 mmol) Triathylamin bei 0°C riihrt man 12 h bei Raumtemp. und dampft dann die Losung i. Hochvak. ein. Den sirup- artigen Ruckstand verreibt man rnit 50 ml Ather, saugt das kristalline Produkt ab, lost es in Methanol/Wasser und ruhrt die Losung 30 min rnit Dowex 50 (H-Form). Man filtriert vom Ionenaustauscher ab, wascht rnit Methanol und dampft das Filtrat i. Vak. ein. Den Ruckstand verreibt man zweimal mit heiBem Essigester. Ausb. 0.89 g (91 %); Zen.-P. 140-145"C, [a]k2 = -81.8" (c = 1, in 90proz. Essigsaure). C41H65N11014-2.5 HzO (981.1) Ber. C 50.19 H 7.19 N 15.71 Gef. C49.9 H 7.0 N 15.6

Zbc-Gln-Ala-GZn-Asn-Pro-GZn-Ala-OH. - Die Losung von 0.63 g (1.1 mmol) Ibc-Gln- OPcp und 0.75 g (1 mmol) H-Ala-Gln-Asn-Pro-G1n-Ala-OH.CF3CO~H3) in 8 ml DMF ver- setzt man bei 0°C rnit 0.28 ml Triathylamin. Nach 24stdg. Riihren bei Raumtemp. wird abge- saugt und das Filtrat i. Hochvak. eingedampft. Den oligen Ruckstand verreibt man mit hei- Bern Essigester. Ausb. 0.78g (80%); Schmp. 190-192°C (Zers.), [a]g = -64.0" (c = 1, in 90proz. Essigsaure). Das Produkt ist rnit dem voranstehenden D-Ibc-Heptapeptid chromato- graphisch identisch.

Ber. C 66.95 H 7.96 N 6.51 Gef. C 67.3 H 8.2 N 6.7

1544 ti. Jacer und R. tieizer 1973

Z-Lys(Ibc)-Ah-Gln-Asn-Pro-Gln-Ala-OH. - Die Losung von 2.07 g (4.5 mmol) Z-Lys(1bc)- OH und 0.73 g (4.5 mmol) 3-Hydroxy-4-oxo-3,4-dihydro-1,2,3-benzotriazin~~) in 15 ml DMF wird bei 0°C rnit 0.93 g (4.5 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid versetzt. Nach 1 h bei 0°C und 1 h bei Raumtemp. wird vom Dicyclohexylharnstoff abgesaugt und das Filtrat rnit einer Losung von 2.25 g (3 mmol) H-Ala-Gln-Asn-Pro-GIn-Ala-OH. CF3C02H3) in 15 ml DMF vereinigt. Nach Zugabe von 0.83 ml (6 mmol) Triathylamin bei 0°C und 2stdg. Riihren bei Raumtemp. dampft man die Losung i. Hochvak. ein, verreibt den Riickstand in Essigester/ Ather, saugt ab, trocknet den Ruckstand, lost ihn in Methanol/Wasser und riihrt die Losung 20min bei 10°C mit Dowex 50 (H-Form). Dann saugt man vom Ionenaustauscher ab, wascht mit Methanol, filtriert und dampft das Filtrat i. Vak. ein. Den getrockneten Ruckstand kocht man rnit Isopropylalkohol aus. Ausb. 2.55 g (79%); Schmp. 208-210°C (Zers.), [a12 =

-23.9" (c = 1, in 90proz. Essigsaure). C50H75N11015 (1070.2) Ber. C 56.12 H 7.06 N 14.40 Gef. C 56.1 H 7.1 N 14.1

H-Lys(Ibc)-Ah-tiln-Am-Pro-Gln-Ala-OH. - 1.60 g (1.5 mmol) Z-Lys(1bc)-Ala-Gln-Asn- Pro-Gln-Ala-OH werden in Methanol/Wasser 50 min in Gegenwart von Palladiumschwarz hydriert. Ausb. 1.22 g (88 %). Das Produkt ist dunnschichtchromatographisch einheitlich (Rp = 0.06 in Butanol/Eisessig/Wasser = 3 : 1 : 1 auf Fertigplatte Kieselgel F, der Fa. Merck).

Ibc-Pro-Lys(Ibc)-Ala-Gln-Am-Pro-Gln-Ah-OH. - Zur Losung von 0.89 g (3 mmol) Ibc- Pro-OH und 0.49 g (3 mmol) 3-Hydroxy-4-oxo-3,4-dihydro-1,2,3-benzotriazin11) in 10 ml D M F werden bei 0°C 0.62 g (3 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid gegeben. Nach 1 h bei 0°C und 1 h bei Raumtemp. saugt man vom Dicyclohexylharnstoff ab und tragt in das Filtrat 1.12 g (1.2 mmol) H-Lys(1bc)-Ala-Gln-Asn-Pro-Gln-Ala-OH ein. Man verdiinnt die Suspen- sion mit 35 ml DMF und versetzt sie bei 0°C rnit 0.17 ml (1.2 mmol) Triathylamin. Nach 3stdg. Riihren bei Raumtemp. dampft man die entstandene klare Losung i. Hochvak. ein. Der olige Riickstand kristallisiert beim Verreiben rnit Essigester. Man lost ihn in Methanol/ Wasser, ruhrt die Losung mit Dowex 50, filtriert, wascht mit Methanol und dampft das Filtrat i. Vak. ein. Das Rohprodukt wird aus Isopropylalkohol umkristallisiert. Ausb. 1.18 g (79%); Schmp. 194-197°C (Zers.), [a]",' = -68.8" (c = 1, in 90proz. Essigsaure). C58HgzN12016-2 H20 (1249.4) Ber. C 55.76 H 7.75 N 13.45 Gef. C 55.9 H 8.0 N 13.4

H-Pro-Lys-Ala-Gln-Am-Pro-Gln-Ah-OH. 2 CF3CO2H. - '0.62 g (0.5 mmol) Ibc-Pro-Lys(1bc)- Ala-Gln-Asn-Pro-Gln-Ala-OH .2H20 werden in 2 ml Trifluoressigsaure gelost. Nach 1 h Ste- henlassen bei Raumtemp. dampft man i. Vak. ein und verreibt das 0 1 rnit 50 ml absol. Ather. Man saugt den Niederschlag nach einiger Zeit ab und trocknet ihn iiber KOH und PzO5 i. Hochvak. Ausb. 0.53 g (98 %); RF = 0.1 1 in Pyridin/Butanol/Eisessig/Wasser = 20: 30:6:24 auf Fertigplatte Kieselgel F, der Fa. Merck), [a]',' = -71.5"(c = 1, inMethano1). Ibc-Ser-Tyr-Ser-Met-Glu(OBu')-His-Phe-Arg-Trp-Gly-OH. - Die Lasung von 0.57 g

(2 mmol) Ibc-Ser-OH und 0.36 g (2.2 mmol) 3-Hydroxy-4-0~0-3,4-dihydro-l,2,3-benzotria- zinll) in 10 ml DMF wird bei 0°C rnit 0.41 g (2 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid versetzt. Nach 1 h bei 0°C und 1 h bei Raumtemp. saugt man vom Dicyclohexylharnstoff ab und wascht rnit 5 ml DMF. In das Filtrat tragt man 1.34 g (1 mmol) H-Tyr-Ser-Met-Glu(OBut)-His-Phe-Arg- Trp-Gly-OH9) ein, fiigt bei 0°C 0.11 ml (1 mmol) N-Methylmorpholin zu und riihrt 12 h bei Raumtemp. Dann dampft man i . Hochvak. ein, verreibt den Ruckstand mit Essigester/Ather, saugt ab und verreibt mit dem Gemisch aus 20 ml DMF, 10 ml Methanol und 20 ml Essig- ester. SchlieDlich wird mit Isopropylalkohol ausgekocht. Ausb. 1.01 g (66 %); Schmp. 238°C (Zers.), [a]" = -13.1" (c = 1, in 90proz. Essigsaure).

C74H101N16018S (1534.8) Ber. C 57.91 H 6.63 N 14.60 S 2.09 Gef. C 57.6 H 6.8 N 14.9 S2.2 [10/731