Zeitschrift für Naturforschung / B / 20...
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116 IR-MESSUNGEN AN KOMPLEXEN SÄUREN
Intensitätsverlusten durch die IR-Absorption von C 02 und Wasserdampf wurde bei den Aufnahmen im CsBr- Bereich durch Spülen mit gereinigtem Stickstoff eine feuchtigkeits- und C 0 2-freie Atmosphäre im Gerät aufrecht erhalten. Einzelne Proben der Wasser Stoff Verbindungen wurden zum Vergleich auch als KBr-Preßlinge vermessen, wobei keine Änderungen gegenüber den Nujol-Spektren zu beobachten waren.
18 B r a u e r , Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, F. Enke Verlag Stuttgart, 1962.
Herrn Professor Dr. Dr. h. c. W. H ie b e r danken wir für die Förderung unserer Arbeit auf das herzlichste; ebenso danken wir Herrn Professor Dr. H . Z im m e r m a n n
für wertvolle Diskussionen. Der D e u t s c h e n F o r s c h u n g s g e m e i n s c h a f t und dem V e r b a n d d e r C h e m i s c h e n I n d u s t r i e sind wir für die gewährte Unterstützung zu großem Dank verpflichtet.
19 Vgl. F. H e in u . H . L i l i e , Z. anorg. allg. Chem. 270, 45 [1952].
Synthese von Serinpeptiden IH. Voss
Institut für Lebensmittelchemie und Lebensmitteltechnologie, Technische Universität Berlin
(Z. Naturforschg. 20 b, 116— 121 [1965]; eingegangen am 15. Oktober 1964)
Es wird über die Synthese einer Reihe von iV-Carbobenzoxy-aminosäuren und -peptidsäuren sowie Aminosäure- und Peptidbenzylester-Derivaten, die als Ausgangsprodukte zur Darstellung verschiedener Serinpeptide dienten, berichtet.
(Die verwendeten Abkürzungen: Aminosäuresymbole nach E . B r a n d u . J. T. E d s a l l , Ann. Rev. Biochem. 16, 223 [1947]; DCC = Dicyclohexylcarbodiimid; DMF = Dimethylformamid; OBz = Benzylester; pts = p-Toluol- sulfonsäure; Z = Carbobenzoxy.)
Im Rahmen von enzymatischen Untersuchungen an Casein- und Eidotterprodukten waren an unserem Institut Peptidgemische erhalten worden, die u. a. phosphorsäurehaltige Serinpeptide enthielten. Solche Serinpeptide scheinen eine besondere physiologische Wirkung zu besitzen. Aus diesem Grunde sollten sie näher untersucht werden. Eine Isolierung der einzelnen Peptide aus dem Gemisch bereitete jedoch große Schwierigkeiten. Säulenchromatographisch waren verschiedene Fraktionen erhalten worden, die sieb aber nicht weiter auftrennen ließen, wie es für eine Sequenzanalyse der einzelnen Komponenten des Gemisches erforderlich war. Daher wurde zunächst durch Totalhydrolyse und papierchromatische Auftrennung das Spektrum der in den verschiedenen Fraktionen enthaltenden Aminosäuren ermittelt. An Hand der hiermit ermittelten einzelnen Aminosäuren sollten nun mittels Modellsubstanzen neue Erkenntnisse über die Eigenschaften derartiger Serinpeptide, und zwar sowohl in phosphorylierter als auch in nicht
1 E. F is c h e r , Ber. dtsch. chem. Ges. 40, 1501 [1907].2 E. F is c h e r u . U. S u z u k i , Ber. dtsch. chem. Ges. 38, 4173
[1905].3 J. S . F r u t o n , J. biol. Chemistry 146, 463 [1942].
phosphorylierter Form, gewonnen werden, die für die weiteren Auftrennungen und Untersuchungen nutzbringend verwendet werden konnten.
In der vorliegenden Arbeit wird über die Synthese von phosphorsäurefreien Di-, Tri-, Tetra- und Penta- peptiden des Serins nebst den dazugehörigen Ausgangsderivaten berichtet.
Serinpeptide wurden erstmals von F i s c h e r 1* 2 in Form des racemischen H-DL-Ser-DL-ser-OH und eines teilweise racemisierten optisch aktiven H-L-Ser-L-ser- OH synthetisiert. Aber erst F r u t o n 3 ,4 war es, der mit Hilfe der Azidmethode eine größere Anzahl von optisch aktiven Serinpeptiden ohne Maskierung der Hydroxylgruppe des Serins, darstellte. Unter Verwendung von DCC als Peptid-Kondensationsmittel bereitete später F ö l s c h 5 eine weitere Anzahl optisch aktiver Serinpeptide. An diese zuletzt erwähnten Veröffentlichungen wurde in der vorliegenden Arbeit im wesentlichen angeknüpft.
Das zu lösende Problem führte zu einer speziellen Aufgabenstellung: Es waren eine Reihe von optisch aktiven Serinpeptiden mit bestimmter Aminosäuresequenz zu synthetisieren. Die Hydroxylgruppe des Serins hatte dabei ungeschützt zu bleiben, um später-
4 J. I. H a r r is u . J. S . F r u t o n , J. biol. Chemistry 191, 143[1951].
5 G. F ö l s c h , Acta chem. scand. 13,1407 [1959].
This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Germany License.
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SYNTHESE VON SERINPEPTIDEN I 1 1 7
hin weitere Reaktionen, insbesondere eine Phosphorylierung, zu ermöglichen. Diese Peptide waren an den terminalen Amino- und Carboxylgruppen mit solchen Schutzgruppen zu versehen, die sich leicht wieder abspalten ließen und bei deren Abspaltung eine vorhandene 0 — P-Esterbindung an der Hydroxylgruppe des Serins erhalten blieb. Die Synthesewege waren so auszuwählen und auszuarbeiten, daß keine bzw. nur geringe Racemisierung erfolgte und die Möglichkeit gegeben war, die einzelnen Peptide in präparativ größerem Maßstab darzustellen. Das bedeutete, daß vom Endprodukt, entsprechend der Aufgabenstellung, alle Schutzgruppen mit einer einzigen schonenden Operation entfernt werden sollten. Diese Möglichkeit ließ sich durch die katalytische Abhydrierung der einzelnen Schutzgruppen erreichen. Durch die Festlegung dieses Syntheseweges wurde die große Zahl der vielen bekannten Schutzgruppen auf einige wenige .©ingeschränkt. Zum Schutz der Aminogruppe kamen nur noch die Carbobenzoxy- und dieTriphenylmethylgruppe und für die Carboxyl - gruppe die Benzyl- bzw. p-Nitrobenzylester in Frage. Von diesen vier Schutzgruppen wurden die Carbo- benzoxygruppe und die Benzylestergruppierung für die Synthese ausgewählt.
Zur Herstellung der gewünschten A-Carbobenzoxy- aminosäuren und -peptidsäuren wurde ein Verfahren von G u t t m a n n und B o is s o n n a s 6 angewandt, welches bisher nur zur Bereitung des A-Z-L-Ser-OH angegeben wurde. Es zeigte sich, daß sich auch andere Aminosäuren und das Peptid Glycyl-glycin mit gutem Erfolg nach dieser Methode carbobenzoxylieren ließen. Die Ausbeuten lagen zwischen 65 — 89% d. Theorie. Eine Schwierigkeit, reine, kristallisierte Produkte zu erhalten, trat insofern auf, als beim Ansäuern der Lösung z. T. Komplexbildung eintrat. Es bilden sich Gemische der A-Carbobenzoxy-aminosäuren mit ihren Salzen 7_10, die ebenfalls in organischen Lösungsmitteln löslich sind. Die Komplexbildung konnte teilweise dadurch erkannt werden, daß zwei Produkte mit verschiedenen Schmelzpunkten erhalten wurden, z. B. A-Z-L-Phe-OH, oder daß z. B. der A-Z-L-a-Ala-
6 S . G u t t m a n n u. R. A. B o i s s o n n a s , Helv. chim. Acta 41, 1852 [1958],
7 S. S. B r o w n u . R. W a d e , J. chem. Soc. [London] 1962, 3280.
8 M. G o o d m a n u . K. C. S t u e b e n , J. org. Chemistry 24, 112[1959].
9 W . G r a s s m a n n u . E. W ü n s c h , Chem. Ber. 91, 462 [1958].10 E. P. G r o m m e r s u. J. F. A r e n s , Rec. trav. chim. Pays-Bas
78, 558 [1959].
OH-Komplex ein Öl darstellte, während das reine A-Z-L-a-Ala-OH kristallin war. Durch starkes Ansäuern und durch nachträgliches Waschen der im organischen Lösungsmittel gelösten Produkte mit0,5-n. bzw. 1-n. HCl konnte diese Schwierigkeit beseitigt werden.
Durch Verseifung von A-Carbobenzoxy-peptid- benzylestern mit 1-n. NaOH wurden die entsprechenden A-Carbobenzoxy-peptid-säuren erhalten. Während bei serinfreien A-Carbobenzoxy-benzylestern die Verseifung ohne Schwierigkeiten in ein bis zwei Stdn. mit guten Ausbeuten erfolgte, waren für die Verseifung serinhaltiger A-Carbobenzoxy-peptid- benzylester oftmals mehrere Tage notwendig, ehe eine weitgehende Verseifung eingetreten war. Die erzielten Ausbeuten lagen zwischen 30 — 70% d. Theorie. Schon früher machten H arris und F ru to n 4 die Beobachtung, daß bei der Verseifung von serinhaltigen A-Carbobenzoxy-peptidestern Nebenreaktionen auftraten. Die Carbobenzoxygruppe ist bei der Verseifung von A-Carbobenzoxy-peptidestern nicht vollkommen alkalibeständig und bildet als Nebenprodukte Harnstoff- bzw. Hydantoin-Deri- vate 11112,13. Außerdem besteht die Möglichkeit der Peptidspaltung, die bei der Verseifung von Methyl- und Athylestern von Serinpeptiden beobachtet wurde4> 6. Die Verseifung mußte auch unter sehr schonenden Bedingungen erfolgen, da Serin eine der am leichtesten racemisierenden Aminosäure14 ist und eine Racemisierung im alkalisdien Medium bevorzugt erfolgt. Aus diesem Grunde wurden die Carbobenzoxy-peptidbenzylester mit einem Unterschuß oder gerade der theoretisch notwendigen Menge an NaOH bei Raumtemperatur stehen gelassen und danach aufgearbeitet. Die Abtrennung von unverseiftem A-Carbobenzoxy-peptidbenzylester erfolgte dabei nach dem Ansäuern der natronalkalischen Lösung mit HCl und Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel durch erneute Extraktion oder Lösung mit 1 -m. Kaliumhydrogencarbonat, worin sich nur die A-Carbobenzoxy-peptidsäuren und ein Teil der Verunreinigungen lösten. Diese Kalium-
11 W . G r a s s m a n n , E. W ü n s c h u . G . F ü r s t , G . F ü r s t : Dipl.- Arbeit, Univ. München 1955; E. Wünsch: Dissert., Univ. München 1955.
12 K. S c h l ö g l u. H. F a b i t s c h o w i t z , Mh. Chem. 84, 937 [1953].13 S. G . W a l e y u . J. W a r s o n , J. chem. Soc. [London] 1953,
475.14 F . S. D a f t u . R. D . C o g h i l l , J. biol. Chemistry 99, 213
[1931].
118 H. VOSS
hydrogencarbonat-Lösung wurde darauf mit HCl angesäuert, die yV-Carbobenzoxy-peptidsäure mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert und nach Trocknung und Abdestillation des Lösungsmittels umkristallisiert. Als einzigste der dargestellten Verbindungen war das /V-Z-L-Ser-L-leu-OH nicht zur Kristallisation zu bringen und mußte daher als Rohprodukt bei den späteren Reaktionen eingesetzt werden. Alle anderen Produkte konnten in kristallisierter Form erhalten werden.
Nach einem Verfahren von Zervas und Mit- arbb .15 wurden die meisten Aminosäurebenzylester- p-toluolsulfonate in 70 — 90-proz. Ausbeute analysenrein hergestellt. H-DL-Ser-OBz-pts und H-L-Ser-OBz- pts wurden nach einer von Fölsch 5 angegebenen Methode gewonnen. H-DL-Ser-OBz ist bisher nur als Benzolsulfonat und als Hydrochlorid 16,17 dargestellt worden, aber noch nicht als p-Toluolsulfonat.
Peptide lassen sich leichter zu den entsprechenden Benzylestern verestern. Ein von C rofts und Mit- arbb .18 angegebenes Verfahren wurde für die Darstellung einer Reihe bisher nicht auf diese Weise veresterter Peptide anzuwenden versucht. Bei diesen Versuchen konnten eine Anzahl neuer Peptidbenzyl- ester-p-toluolsulfonate gewonnen werden. Sogar die Veresterung des Tetrapeptides Tetraglycin gelang auf diese Art. Bis auf zwei Ausnahmen waren alle neu dargestellten Produkte kristallin. Peptide, die das Serin C-terminal enthielten wie Glycyl-L-serin und Glycyl-glycyl-L-serin, ließen sich nicht kristallisiert erhalten und mußten in Form der mehrmals umgefällten Rohprodukte für die weiteren Reaktionen eingesetzt werden. Dabei zeigte es sich später bei dem Versuch, das geschützte Pentapeptid N- Carbobenzoxy-tetraglycyl-L-serinbenzylester herzustellen, daß eine Veresterung des Tripeptides Di- glycyl-L-serin auf diese Weise nicht erfolgt war. Das gewünschte Peptid ließ sich nicht isolieren. Aus diesem Grunde wurde ein anderer Weg eingeschlagen. Durch Abspaltung des Carbobenzoxyrestes mit HBr kann man ebenfalls zu Peptidester-Derivaten gelan
15 L . Z e r v a s , M. W i n i t z u . J. P. G r e e n s t e i n , J. o rg . C h e m is tr y2 2 , 1 5 1 5 [ 1 9 5 7 ] .
16 G . R iley , T . H . T urnbull u . W . W ilson . J . ch em . S o c .[L o n d o n ] 1 9 5 7 , 1 3 7 3 .
17 H . Z ahn u . J. F . D ieh l , Z . N a tu r fo r s c h g . 1 2 b , 8 5 [ 1 9 5 7 ] .18 P . C . C rofts, J . H . H . M arkes u . H . N . R ydon, J . d ie m .
S o c . [L o n d o n ] 1 9 5 9 ,3 6 1 0 .19 D . B en-I shai u . A . B erger , J . org . C h e m is tr y 1 7 , 1 5 6 4
[ 1 9 5 2 ] .20 S . G uttmann u . R . A . B o issonnas, H e lv . ch im . A c ta 4 2 , 1 2 5 7
[ 1 9 5 9 ] .
gen. Zunächst wurde hierfür ein Verfahren von Ben- I s h a i und Berger 19 verwandt. Sie arbeiteten mit einer Lösung von HBr in Eisessig. Das Verfahren besitzt aber verschiedene Nachteile. Enthält das betreffende Peptid Serin, so kann O-Acetylierung 6,20,21 erfolgen und außerdem kann eine teilweise Verseifung der Estergruppen 22, 23 eintreten. Dieses zeigte sich, als ./V-Z-DL-Ser-gly-OBz mit einer bei — 10 °C gesättigten Lösung von HBr in Eisessig umgesetzt wurde. Es wurde lediglich ein uneinheitliches Produkt in Form einer Schmiere erhalten. Durch weitere Umsetzung mit /V-Z-Gly-OH wurde deshalb versucht, das geschützte Tripeptid ./V-Z-Gly-DL-ser-gly- OBz aufzubauen. Der Versuch mißlang; das geschützte Tripeptid konnte nicht isoliert werden. Dagegen führte die Einleitung von gasförmigem HBr in eine Suspension des geschützten Serinpeptides in Nitromethan zu dem gewünschten Erfolg. Hierbei wurde in Anlehnung einer vonBENOiTON und Rydon 24 angegebenen Vorschrift gearbeitet. Das geschützte Tripeptid TV-Z-Gly-gly-L-ser-OBz ließ sich auf diese Weise in guter Ausbeute in das kristallisierte Tri- peptidbenzylester-hydrobromid überführen. Nach mehrmaligem Umkristallisieren ergab die Elementaranalyse ein nicht ganz analysenreines Produkt. Der Aufbau höherer geschützter Serinpeptide verlief mit diesem Produkt erfolgreich.
In den nachstehenden Tabellen wurden die einzelnen Verbindungen zusammengefaßt und mit Literaturhinweisen versehen, soweit sie bereits früher schon einmal, wenn z. T. auch nach anderen Methoden, synthetisiert worden waren.
Experimenteller Teil
Alle Schmelzpunkte sind unkorrigiert. Sie wurden auf dem Mikroskopheiztisch 350 der Firma E. Leitz GmbH, Wetzlar, bestimmt.
Die Elementar-Analysen wurden im Organisch-Chemischen Institut der Technischen Universität Berlin ausgeführt *.
21 S. G u t t m a n n u . R . A. B o i s s o n n a s , Experientia [Basel] 17, 2 6 5 [ 1 9 6 1 ] ,
22 J. B a y e r , S. D u a l s z k y u . L. K i s f a l u d y , J. Chromatogr. [Amsterdam] 6 , 1 5 5 [ 1 9 6 1 ] .
23 L. K i s f a l u d y , S. D u a l s z k y u . J. B a y e r , Chimia 14, 3 6 8[ I 9 6 0 ] .
24 L. B e n o i t o n u . H. N. R y d o n . J. chem. Soc. [London] 1960, 3 3 2 8 .
* Fräulein Dr. U. F a a ss bin ich für die Durchführung der Analysen zu Dank verpflichtet.
SYNTHESE VON SERINPEPTIDEN I 1 1 9
N-Carbobenzoxy-h-a-alanyl-h-phenylalanin
11,51 g iV-Z-L-a-Ala-L-phe-OBz wurden in 50 cm3 Dioxan gelöst. Nach Zusatz von 25 cm3 1-rc. NaOH wurde zwei Stdn. gerührt. Die Lösung wurde darauf mit 27 cm3 1 -n. HCl angesäuert und das sich abscheidende Öl mit Essigester extrahiert. Nach Trocknung der vereinigten Essigsesterphasen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat wurde die Lösung filtriert, der Rückstand mit wenig Essigester gewaschen und darauf das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Es hinterblieb ein farbloses öl. Dieses wurde in 35 cm3 1-m. Kalium- hydrogencarbonat gelöst, die Lösung filtriert, das Filter mit wenig Wasser nachgewaschen und die vereinigten Filtrate mit 37 cm3 1-ra. HCl angesäuert. Das sich ausscheidende Öl wurde erneut mit Essigester extrahiert, die vereinigten Essigesterphasen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und nach Filtration der Lösung der Rüdestand zweimal mit wenig Essigester gewaschen. Das Lösungsmittel wurde dann im Vakuum abdestilliert und der Rüdestand aus Essigester/Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C) umkristallisiert; weiße Säulen.
Ausbeute: 7,67 g ^ 82,9% d. Th.; Schmp. 130 bis 132 °C. Lit. 1. c. 25; Schmp. 56 — 58 “C, 1. c. 26; Schmp. 122 °C.C20H22N2O5 (370,4)
Ber. C 64,85 H 5,99 N 7,56,Gef. C 64,95 H 6,06 N 7,34.
N-Carbobenzoxy-'L-leucyl-glycin
12,37 g iV-Z-L-Leu-gly-OBz wurden in 40 cm3 Dioxan mit 30 cm3 1 -n. NaOH eine Stde. unter Rühren verseift. Nach dem Ansäuern mit 32 cm3 1-ra. HCl wurde, wie beim A -̂Z-L-a-Ala-L-phe-OH beschrieben, aufgearbeitet. Zur Reinigung wurde aus Essigester/Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C) umkristallisiert; farblose Prismen.
Ausbeute: 8,79 g ^ 90,8% d. Th.; Schmp. 119 bis 121 °C. Lit. I .e .27; Schmp. 118 °C, I .e .28; Schmp. 117 °C, I .e .29; Schmp. 114 —115 °C, I .e .30; Schmp. 112-113 C, I .e .31; Schmp. 113 °C.
N-Carbobenzoxy-h-seryl-L-leucin
6,88 g iV-Z-L-Ser-L-leu-OBz wurden in 100 cm3 95-proz. Alkohol gelöst und nach Zusatz von 15 cm3 1-rc. NaOH sechs Tage unter gelegentlichem Umschütteln stehen- gelassen. Dann wurden die Lösungsmittel abdestilliert. Zu dem Rückstand wurden 20 cm3 dest. Wasser zugesetzt und die Lösung zweimal mit je 25 cm3 Essigester geschüttelt. Nach Abtrennung der organischen Phasen wurden zu der wäßrigen Phase 17 cm3 1 -n. HCl gegeben und das sich ausscheidende Öl in Essigester aufgenommen. Nach Trocknung der Lösung mit wasserfreiem Natriumsulfat wurde filtriert, der Rückstand mit wenig Essigester gewaschen und das Lösungsmittel im
25 M. B e r g m a n n u . J. F r u t o n , J. biol. Chemistry 145, 247 [1942],
26 S. C . J. Fu, S. M. B i r n b a u m u . J. P. G r e e n s t e i n , J. Amer. chem. Soc. 76, 6054 [1954].
27 D. W. C l a y t o n , J. A. F a r r i n g t o n , G . W. K e n n e r u . J. M.T u r n e r , J. chem. Soc. [London] 1957,1398.
Vakuum abdestilliert. Die zurüdebleibende farblose, klebrige Masse war nicht zur Kristallisation zu bringen und wurde so für die nachfolgenden Umsetzungen verwandt.
Ausbeute: 4,42g Rohprodukt.
N-Carbobenzoxy-L-seryl-L-serin
10,41 g Ar-Z-L-Ser-L-ser-OBz wurden in 75 cm3 Dioxan gelöst und nach Zusatz von 25 cm3 1-rc. NaOH zwei Stdn. unter Rühren verseift. Nach dem Ansäuern mit27 cm3 l-Ti. HCl wurde entsprechend, wie beim N-Z-L-a- Ala-L-phe-OH beschrieben, aufgearbeitet. Zur Reinigung wurde aus Essigester/Dioxan (1 : 1) unter Zusatz von Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C) umkristallisiert; weiße Säulen.
Ausbeute: 5,68 g ^ 69,6% d. Th.; Schmp. 196 bis197.5 °C. Lit. I .e .3; Schmp. 169 —171 °C, I .e .4; Schmp. 186-187 °C.C14H18N,07 (326,3)
Ber. C 51,53 H 5,56 N 8,59,Gef. C 51,61 H 5,79 N 8,56.
N-Carbobenzoxy-L-seryl-glycyl-glycin
8,87 g 7V-Z-L-Ser-gly-gly-OBz wurden in 170 cm3 heißem 95-proz. Alkohol gelöst. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur, wobei sich ein weißer Brei abschied, wurden 20 cm3 1-n. NaOH zugesetzt und dann das Ganze bei Raumtemperatur stehengelassen. Nach neun Tagen hatte sich eine trübe Lösung gebildet. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abdestilliert. Zu dem Rückstand, einem farblosen Öl, wurden 40 cm3 dest. Wasser zugesetzt und darauf zweimal mit Essigester extrahiert. Die wräßrige Phase wurde mit 22 cm3 1 -n. HCl angesäuert und mehrmals mit Essigester/Dioxan (1 : 1) extrahiert. Die organische Phase wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, die Lösung filtriert und die Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wurde aus Essigester/Dioxan (1: 1) unter Zusatz von Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C) umkristallisiert; farblose, bei Lichtauffall glitzernde Spieße.
Ausbeute: 2,48 g ^ 35,1% d. Th; Schmp. 167,5 bis169.5 °C.C15H19N3O7 (353,3)
Ber. C 50,99 H 5,42 N 11,89,Gef. C 51,07 H 5,67 N 11,95.
P e p t i d b e n z y l e s t e r - p - t o l u o l s u l f o n a t e bzw. - h y d r o b r o m i d e
5,91 g H-L-a-Ala-L-phe-OH (3,3 g H-Gly-gly-OH, 4,06 g H-Gly-L-ser-OH, 4,06 g H-L-Ser-gly-OH), 4,76 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat, 25 cm3 Benzylalkohol und 25 cm3 Benzol wurden mit Hilfe eines Destillations-
28 W . G rassmann u . E. W ünsch, Chem. Ber. 9 1 , 44 9 [1 9 5 8 ] .29 S. S akakibara u . Y. N agai, Bull. chem. Soc. Japan, Vol. 33 ,
Nr. 11, 1537 [ I 9 6 0 ] .3° f W eygand u . W . S teglich, Chem. Ber. 9 3 , 2 9 8 3 [ I 9 6 0 ] .31 T. Y a m a s h i t a , Nippon Kagaku Zasshi 81 , 801 [1 9 6 0 ] .
1 2 0 H. VOSS
Verbindung Schmp.[°C] Literatur Lit.-Schmp.
[°C]Ausbeute
[%]Um krist. aus
iV-Z-L-a-Ala-OH 8 6 - 8 8 10. 33 8 4 - 8 6 65,2 EejV-Z-Gly-OH 1 2 2 ,5 -1 2 3 ,5 10 1 1 9 -1 2 0 79,8 Chi
34. 35 12036 122
AT-Z-L-Leu-OH Öl 9 Öl — _A7-Z-DL-Ser-OH 1 2 7 .5 -1 2 9 ,5 34 125 82,4 Ee/Chl.V-Z-L-Ser-OH 1 2 0 -1 2 1 3 121 81,8 Ee/Chl
6 119,537 1 1 9 -1 2 038 1 1 7 -1 1 9
jV-Z-Gly-gly-OH 1 8 3 ,5 -1 8 5 ,5 27, 34. 39 178 89,0 H 20iV-Z-L-a-Ala-L-phe-OH 1 3 0 -1 3 2 25 5 6 - 5 8 82,9 Ee/PA e
26 122jV-Z-L-Leu-gly-OH 1 1 9 -1 2 1 27 118 90,8 Ee/PA e
28 11729 1 1 4 -1 1 530 1 1 2 -1 1 331 113
iV-Z-L-Ser-L-leu-OH klebrige Masse — — _ —iV-Z-L-Ser-L-ser-OH 1 9 6 -1 9 7 ,5 3 1 6 9 -1 7 1 69,6 Ee/D io/PA e
4 1 8 6 -1 8 7iV-Z-L-Ser-gly-gly-OH 1 6 7 ,5 -1 6 9 .5 — — 35,1 Ee/D io/PA e
Tab. 1. A-Carbobenzoxy-aminosäuren und -peptidsäuren. Abkürzungen: Ee = Essigester, Chi = Chloroform, Dio = Dioxan,PAe = Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C).
Verbindung Schmp.[°C] Literatur Lit .-Schmp.
[°C]Ausbeute
[%]Umkrist. aus
H-L-Asp(OBz)2 • pts 1 6 1 -1 6 2 15 1 5 8 -1 6 0 80,0 M e/Ae/PAeH -l-G 1u(O B z)2 • pts 1 4 5 -1 4 6 15 1 4 4 -1 4 5 80,0 M e/Ae/PAeH-Gly-OBz • pts 1 3 2 -1 3 5 ,5 15 1 3 2 -1 3 4 89,0 M e/Ae/PAeH-L-Leu-OBz • pts 1 6 0 -1 6 1 15 1 5 8 ,5 -1 6 0 76,7 M e/Ae/PAeH-L-Phe-OBz • pts 1 7 0 -1 7 2 15 1 7 0 ,5 -1 7 1 ,5 70,6 M e/Ae/PAe
40 1 6 4 -1 6 5 ,5H-DL-Ser-OBz • pts 1 0 6 -1 0 8 — — 80,5 iP/A eH-L-Ser-OBz • pts 6 5 ,5 -6 8 5 9 4 - 9 5 76.8 iP/A eH-L-a-Ala-L-phe-OBz • pts 1 3 7 ,5 -1 3 9 ,5 — — 82,5 M e/Ae/PAeH-Gly-gly-OBz • pts 1 5 7 ,5 -1 5 8 ,5 18 153 84,7 AH-Gly-L-ser-OBz • pts oranges ö l — — — iP/AeH-L-Ser-gly-OBz • pts 1 8 1 -1 8 3 32 180 65.9 Me/AeH-Gly-gly-gly-gly-OBz • pts 1 9 6 -1 9 9 — — 33,6 DM F/Ae
(Zersetz.)H-Gly-gly-L-ser-OBz • H Br 9 5 - 9 8 — — 69,3 M e/Ae/PAe
Tab. 2. Aminosäure-und Peptidbenzylester-p-toluolsulfonate bzw. -hydrobromide. Abkürzungen: A = Äthanol 95-proz., Ae = Äther, DMF = Dimethylformamid, iP = iso-Propanol, Me = Methanol, PAe = Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C).
aufsatzes nach S t a r k und De a n fünf Stdn. lang azeotrop unter Rückfluß erhitzt. Danach wurde das Benzol und der überschüssige Benzylalkohol im Vakuum abdestilliert, wobei die Badtemperatur 125 °C nicht überschritt. Zu dem Rückstand wurde absoluter Äther zugesetzt, bis keine Niederschlagsbildung mehr erfolgte.32 D. T h e o d o r o p o u l o s , H . B e n n ic h , G. F ö lsc h u . O. M e l l a n d e r ,
Nature [London] 184, 187 [1959].33 A. W i n t e r s t e i n , B. H e g e d ü s , B. F u s t , E. B öhni u . A. S t u d e r ,
Helv. chim. Acta 39, 229 [1956].34 M . B e r g m a n n u . L. Z e r v a s , Ber. dtsch. chem. Ges. 65, 1192
[1932].35 H . E. C a r t e r , R. L. F r a n k u . M . W . J o h n s t o n , Org. Syn
theses 23, 13 [1943].
Dann wurde das ganze mehrere Tage bei 0 °C aufbewahrt.
In der gleichen Weise wurden 4,93 g H-Gly-gly-gly- gly-OH mit 3,8 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat,20 cm3 Benzylalkohol und 20 cm3 Benzol zur Reaktion gebracht.36 R. A. B o i s s o n n a s u . G . P r e i t n e r , Helv. chim. Acta 36, 875
[1 9 5 3 ] .37 E. B a e r u . J. M a u r u k a s , J. biol. Chemistry 212, 25 [1 9 5 5 ] .38 J. A. M o o r e , J. R. D ic e , E. D . N i c o l a i d e s , R. D . W e s t l a n d
u. L . W i t t l e , J. Amer. chem. Soc. 76, 2 8 8 4 [1 9 5 4 ] .39 S . G o l d s c h m i d t u . H. L a u t e n s c h l a g e r , Liebigs Ann. Chem.
580.68 [1 9 5 3 ] .40 H. S c h w a r z u . K. A r a k a w a , J. Amer. chem. Soc. 81, 5691
[1 9 5 9 ] ,
SYNTHESE VON SERINPEPTIDEN I 121
L-2-Alanyl-L-phenylalanin-benzylester-p-toluolsulfonat
Der entstandene Niederschlag wurde abgesaugt, mehrmals mit Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Das Rohprodukt wurde aus Methanol/Äther unter Zusatz von Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C) umkristallisiert; kleine, weiße Nadeln.
Ausbeute: 10,29 g ^ 82,5% d. Th.; Schmp. 137,5 bis 139,5 °C.C26H3oN20 6S (498,6)
Ber. C 62,63 H 6,07 N 6,62 S 6,43,Gef. C 61,98 H 6,14 N 5,51 S 6,41.
Glycyl-glycin-benzylester-p-toluolsulfonat
Der abgeschiedene Niederschlag wurde abgesaugt, mehrmals mit Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Zur Reinigung wurde aus 95-proz. Alkohol umkristallisiert; weiße, schuppenartige Kristalle.
Ausbeute: 8,35 g ^ 84,7% d. Th.; Schmp. 157,5 bis158,5 °C. Lit. 1. c .18; Schmp. 153 °C.
Glycyl-L-serin-benzylester-p-toluolsulfonat
Es hatte sich eine orange Schmiere an der Kolbenwandung niedergeschlagen. Die überstehenden Lösungsmittel wurden abdekantiert, der Rückstand wurde in Isopropanol gelöst, mit Äther erneut ausgefällt und bei0 °C aufbewahrt. Das Produkt ließ sich nicht kristallisieren und wurde deshalb ohne weitere Reinigung für die nachfolgende Umsetzung eingesetzt.
Ausbeute: 11,3 g Rohprodukt.
h-Seryl-glycin-benzylester-p-toluolsulfonat
Ein aus weißen Flocken bestehender Niederschlag wurde abgesaugt und nach mehrmaligem Waschen mit Äther an der Luft getrocknet. Rohprodukt 7,47 g,
Schmp. 180,5 —184 JC. Das Rohprodukt wurde aus Methanol/Äther umkristallisiert; weiße, schuppenartige Kristalle.
Ausbeute: 6,98 g ^ 65,9% d. Th.; Schmp. 181 bis 183 °C. Lit. 1. c. 32; Schmp. 180 °C.
Glycyl-glycyl-glycyl-glycin-benzylester-p-toluolsulfonat
Es hatten sich orange Flocken abgesetzt, die abgesaugt und mehrmals mit absolutem Äther gewaschen wurden. Nach dem Trocknen an der Luft wurde das Rohprodukt aus DMF/Äther umkristallisiert; weißes Pulver.
Ausbeute: 3,42 g ^ 33,6% d. Th.; Schmp. 196 bis199 °C, Zersetzung.C,2H28N40 8S (508,5)
Ber. C 51,96 H 5,55 N 11,02 S 6,30,Gef. C 52,08 H 5,73 N 10,84 S 6,42.
Glycyl-glycyl-h-serin-benzylester-hydrobromid
2,22 g A -̂Z-Gly-gly-L-ser-OBz wurden in 50 cm3 Nitromethan suspendiert und unter starkem Rühren 30 Min. lang ein lebhafter Gasstrom von HBr * in die Suspension eingeleitet. Danach wurde die Suspension sofort mit 150 cm3 absolutem Äther versetzt und drei Stdn. bei —15 °C aufbewahrt. Die Lösungsmittel wurden nun vom Niederschlag abdekantiert, der Niederschlag zweimal mit je 20 cm3 absolutem Äther versetzt und nach dem Umschütteln das Lösungsmittel jedesmal erneut abdekantiert. Der Rückstand wurde aus Methanol/Äther unter Zusatz von Petroläther (Sdp. 40 — 60 °C) umkristallisiert; weißes Pulver.
Ausbeute: 1,35 g ^ 69,3% d. Th.; Schmp. 95 — 98 °C. C14H20N3O5Br (390,2)
Ber. C 43,09 H 5,17 N 10,77 Br 20,48,Gef. C 40,65 H 5,86 N 10,46 Br 21,01.
* Der Firma Schering AG in Berlin danke ich für die freundliche Überlassung einer HBr-Bombe.