合成N-苄氧羰基-S-苯基-L-半胱氨酸是一项复杂而重要的有机合成反应,该化合物在医药领域具有广泛的应用。
简述:N-苄氧羰基-S-苯基-L-半胱氨酸是一个多保护基的氨基酸,是合成新型HIV蛋白酶抑制剂Nelfinavir的重要中间体。Nelfinavir的结构图如下:
合成:
1. S-苯基-L-半胱氨酸的制备
(1)方法一
将23.7 g浓盐酸溶于100 mL水中,加入11.2 g苯胺溶解并冷却至5℃以下,将8.28 g亚硝酸钠 (0.124 mol) 溶于50 mL水中,滴加到上述溶液中制得重氮盐。
将17.6 g含一个结晶水的半胱氨酸盐酸盐 (0.1 mol) 溶于150 mL水中,加入37%盐酸9.8 g,并且冷却到5℃以下,将上述重氮盐加入到该溶液中,搅拌15 min,加入1 g氯化亚铜,立即反应,控制温度低于5℃,继续搅拌1.5 h,然后室温搅拌5 h。
将反应液升温至80℃,待溶液冷至70℃左右在通风橱中加入硫化钠水溶液至无沉淀生成为止.抽滤除去硫化铜沉淀,滤液用2 mol·L-1氢氧化钠溶液调pH 4,然后用氨水调pH 6,此时白色沉淀量最大,冷却至10℃以下,过滤,烘干,得产物 (2) ,mp 178℃,产率:60%,纯度:95% (HPLC)。
(2)方法二
将23.7 g浓盐酸溶于100 mL水中,加入11.2 g苯胺溶液并冷却至5℃以下,将8.28 g亚硝酸钠 (0.124 mol) 溶于50 mL水中,滴加到上述溶液中制得重氮盐。
将17.6 g含一个结晶水的半胱氨酸盐酸盐 (0.1 mol) 溶于150 mL水中,加入37%盐酸9.86 g,并冷却到5℃以下,加入0.1 mol氯化亚铜并溶解,将上述重氮盐滴加到该溶液中,搅拌,控温低于5℃,继续搅拌1.5 h.
将反应液加热至80℃,待溶液冷却至约70℃时,在通风橱中缓慢加入硫化钠水溶液直至无沉淀生成。通过抽滤去除硫化铜沉淀,将滤液用2 mol·L-1氢氧化钠溶液调节至pH 4,然后用氨水调节至pH 6。在此时,白色沉淀达到最大量。将溶液冷却至10℃以下,进行过滤和烘干,得到产物(2),其熔点为174℃(文献中熔点为170~172℃),收率为36%,纯度为99.5%(经HPLC验证)。
2. N-苄氧羰基-S-苯基-L-半胱氨酸的合成
将12克产物(2)(0.06摩尔)溶解于150毫升水中,加入3.0克氢氧化钠并溶解后,逐滴加入含有12.0克CbzCl的二氯甲烷溶液。同时,滴加氢氧化钠溶液调节至pH 10~11,完成后在室温下搅拌过夜。进行一次甲苯萃取,将水层用盐酸酸化至pH 2,然后用乙酸乙酯提取。有机层经无水硫酸钠干燥后,去除溶剂得到产物(1),产率为60%~70%,纯度>98%(经HPLC验证)。
参考文献:
[1]王建武,赵永华,王彤.N-苄氧羰基-S-苯基-L-半胱氨酸的合成[J].中国药物化学杂志,2000,(04):51-52.DOI:10.14142/j.cnki.cn21-1313/r.2000.04.014.