L-焦谷氨酸乙酯，英文名為Ethyl L-pyroglutamate，為白色至奶油色的低熔點(diǎn)固體。L-焦谷氨酸乙酯屬于非天然氨基酸衍生物，非天然氨基酸已經(jīng)被用在細(xì)菌、酵母和哺乳動(dòng)物細(xì)胞中進(jìn)行蛋白質(zhì)修飾，其在基礎(chǔ)研究及藥物研發(fā)、生物工程等領(lǐng)域都有所應(yīng)用，被廣泛用于檢測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化、藥物耦聯(lián)、生物傳感器等方面。

合成方法

圖1 L-焦谷氨酸乙酯的合成路線

方法一：

在燒瓶中加入 L-焦谷氨酸 (5.00 g)、對(duì)甲苯磺酸一水合物 (369 mg, 1.94 mmol) 和乙醇 (100 mL)，在室溫下攪拌混合物過(guò)夜，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸發(fā)溶劑后，將殘余物溶解在 500 ml EtOAc 中，用碳酸鉀攪拌溶液并（過(guò)濾后），用 MgSO4 干燥有機(jī)層，真空濃縮有機(jī)相即可得到產(chǎn)物。[1]

方法二：

在 0 °C（冰水浴）下，將 20 ml (274 mmol) 亞硫酰氯滴加到 L-焦谷氨酸 (232 mmol) 在 100 ml 無(wú)水乙醇中的懸浮液中，將攪拌的混合物緩慢升溫至室溫（15 小時(shí)）以形成澄清溶液，減壓蒸發(fā)溶劑后，將殘余物溶解在 500 ml EtOAc 中，用碳酸鉀攪拌溶液并（過(guò)濾后），用 MgSO4 干燥有機(jī)層。通過(guò)硅膠短墊過(guò)濾溶液，真空除去所有揮發(fā)物。[2]

圖2 L-焦谷氨酸乙酯的合成路線

將碳酸鉀 (1.6 g, 11.62 mmol) 和乙基碘 (11.33 g) 添加到 L-焦谷氨酸 (1.0 g) 在 DCM (32.0 mL) 中的攪拌溶液中, 冷卻至 0 °C，使反應(yīng)混合物逐漸達(dá)到室溫，將混合物攪拌6小時(shí)，此時(shí)TLC顯示原料完成。用 DCM 和水稀釋反應(yīng)混合物，將兩層分開(kāi)，用水和鹽水洗滌有機(jī)層，用無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)層，減壓除去溶劑。[3]

用途

L-焦谷氨酸乙酯可以用作醫(yī)藥活性分子和有機(jī)合成中間體，例如合成生物活性分子HIV整合酶抑制劑。在合成轉(zhuǎn)化中，酰胺基團(tuán)中的氮原子可以和碘苯進(jìn)行偶聯(lián)，也可以將氮原子上的氫轉(zhuǎn)變?yōu)槁仍?。此外，酯基基團(tuán)可以通過(guò)氨酯交換反應(yīng)變成酰胺產(chǎn)物。

核磁數(shù)據(jù)

1H NMR 300 MHz, CDCl3 : δ (ppm) = 7.04 (br, 1H, NH), 4.10-4.22 (m, 3H, H-2, H-2'), 2.22-2.48 (m, 3H, H-3α, H-4), 2.07-2.22 (m, 1H, H-3β), 1.22 (t, 3H, J= 7.1 Hz, H-3'). 13C NMR 75 MHz, CDCl3 : δ (ppm) = 178.4 (C-5), 172.1 (C-T), 61.6 (C-2'), 55.6 (C-2), 29.3 (C-4), 24.8 (C-3), 14.1 (C-3'). [3]

參考文獻(xiàn)

[1] Ibrahim, Mohamed A. et al Journal of Medicinal Chemistry, 55(3), 1368-1381; 2012.

[2] Zaminer, Jan et al Angewandte Chemie, International Edition, 49(39), 7111-7115; 2010.

[3] Nirogi, Ramakrishna et al Journal of Medicinal Chemistry, 63(6), 2833-2853; 2020.