簡介

N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸作為食品穩(wěn)定劑和添加劑具有高效、溫和的特點(diǎn)。近些年來其主要用在食品工業(yè)上[1-2]。因此，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本低，環(huán)境污染小，適合于食品工業(yè)化生產(chǎn)路線無論從經(jīng)濟(jì)利益還是環(huán)境影響兩個(gè)方面，都具有重要意義。總之，隨著科技的進(jìn)步，N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來越廣，由此對(duì)其合成方向及應(yīng)用領(lǐng)域的深入開發(fā)和研究還是十分有價(jià)值的。

圖1 N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸的合成路線[3]。

步驟1：在干燥THF（5mL）中的冰冷溶液中加入N-甲基嗎啉（NMM）（0.11 mL，1mmol）和IBC Cl（0.135 mL，1mol）。將混合物在-10℃下攪拌10分鐘。NaN3（0.098g，1.5mmol，1mL）并再攪拌30分鐘。反應(yīng)完成后，蒸發(fā)有機(jī)層，將殘余物溶解在CH2Cl2（20mL）中。用IO mL 5%HCl，5%水溶液洗滌。NaHCO3和鹽水，用無水Na2SO4干燥，真空蒸發(fā)溶劑，用乙酸乙酯-己烷（1:9）重結(jié)晶殘余物，得到結(jié)晶固體形式的疊氮化物。9H-9-芴基甲基（4S）-4-（2-疊氮基-2-氧代乙基）-5-氧代-1,3-氧雜苯酮-3-羧酸鹽（2a）。0.366克，94%，白色固體。溫度：62°C；[α] D25+93.5；紅外（KBr）：2155、1803、1713、1645 cm-1；1H NMR（300 MHz，CDCl3）：2.3（2H，br，CH2），4.23（1H，t，CH），4.36（1H、d，CH）、4.41（2H、d、CH2）、5.1（2H）s、CH2、5.5（1H）br、NH）、7.3-7.75（8H，m，芳香族）；13C NMR（75 MHz，CDCl3）：21.2、47.2、48.9、66.8、119.9、124.9、127、127.6、141.1、143.2、155.8、156.3、174.5；人力資源管理系統(tǒng)ca1cd。對(duì)于C20H16N4O5+（[M+Na]+）：415.3594；找到：415.3314。

步驟2：將（S）-3-氟苯基-9甲氧基?；?5-惡唑啉酮酸疊氮化物2a或2b（5mmol）溶解在干燥甲苯（20mL）中，并在封閉的Teflon?容器（250mL）中加入3當(dāng)量的醇（對(duì)于叔丁醇，5當(dāng)量）。在四個(gè)間隔中將容器暴露于40%功率的微波15分鐘。反應(yīng)完成后，在減壓下除去剩余的溶劑，并使用己烷-乙酸乙酯（6∶4）通過柱色譜純化。S-3-芴基-9-甲氧基羰基-4-[N-叔丁基羰基）氨基甲基]-5-惡唑烷酮（3a）。1.96克，87%，黃色油狀物。紅外（KBr）：3372、1803、1713、1645；1H NMR（300 MHz，CDCl3）：1.42（9H，s，Me3C），3.45-3.64（2H，br，CH2），4.23（1H，t，CH），4.36（1H、t，CH，4.36），4.41（2H、d，CH2，5.5（1H），br，NH），7.3-7.75（8H，m，芳香族）；13C NMR（75 MHz，CDCl3）：28.3、41.2、47.2、48.9、66.8、119.9、124.9、127、127.6、141.1、143.2、155.8、156.3、174.5。

步驟3：在室溫下加入1當(dāng)量1N的LiOH，攪拌混合物直至反應(yīng)完成。在減壓下濃縮反應(yīng)混合物，用水（15mL）稀釋殘余物并將其擠出至EtOAc中。合并的有機(jī)層用鹽水溶液洗滌，并用無水Na2SO4干燥。得到白色固體N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸1.49克，70%。熔點(diǎn)：63°C；[α] D25（c 0.72，MeOH/DCM）：-6.1。紅外（KBr）：3372、1713、1645、1111；1H NMR（300 MHz，CDCl3）：1.42（9H，s，Me3C），3.45-3.64（2H，br，CH2），4.23（1H，t，CH），4.36（1H、t，CH，4.36），4.41（2H、d，CH2，5.5（1H），br，NH），6.18（1H（br，NH），7.3-7.75（8H，m，芳香族）；13C NMR（75 MHz，CDCl3）：28.3、41.2、47.2、48.9、119.9、124.9、127、127.6、141.1、143.2、155.8、156.3、174.5。

應(yīng)用

N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸常常應(yīng)用在奶油制作上。人造攪打稀奶油俗稱植脂奶油是近幾年迅速發(fā)展起來的新型奶油類食品,它經(jīng)攪打起泡,體積膨脹,形成硬挺、穩(wěn)定的泡沫產(chǎn)品,主要用于面包、糕點(diǎn)等烘烤食用行業(yè),作為糕點(diǎn)表面涂飾料、裱花料、夾心餡料等。這種產(chǎn)品主要由氫化植物油、蛋白質(zhì)、碳水化合物和乳化劑等組成[4]。N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸作為親油性乳化劑與其它親水性乳化劑協(xié)同作用,改進(jìn)脂肪分布,縮短攪打時(shí)間,改善泡沫容積和泡沫組織。N-Fmoc-N'-Boc-L-2,3-二氨基丙酸還能對(duì)乳狀液產(chǎn)生部分去穩(wěn)定作用,并加速脂肪附聚,形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使生成的泡沫保持穩(wěn)定、氣泡細(xì)小,更使攪打泡沫具有干燥的外觀和硬挺的結(jié)構(gòu)[5]。

參考文獻(xiàn)

[1] P.S. Low, A. Wei, R.G. Reifenberger, Y. Kim, A. Adak, D. Lyvers, K. Durugkar, D. Doorneweerd, R.P. Bandari, R.K. Pandey, A. Leonov, W.A. Henne, Y.E. Kim, Pathogen detection using immobilized mutation-resistant ligands, Purdue Research Foundation, USA . 2012, p. 195pp.

[2] J.-P. Pitteloud, N. Bionda, P. Cudic, Direct access to side chain N,N'-diaminoalkylated derivatives of basic amino acids suitable for solid-phase peptide synthesis, Amino Acids 44(2) (2013) 321-333.

[3] J.-P. Pitteloud, N. Bionda, P. Cudic, Direct access to side chain N,N'-diaminoalkylated derivatives of basic amino acids suitable for solid-phase peptide synthesis, Amino Acids 44(2) (2013) 321-33.

[4] H. Rink, E. Altmann, M. Blommers, K. Mueller, T. Hall, Preparation of cyclic peptides for inhibition of bone resorption, Ciba-Geigy A.-G., Switz. . 1994, p. 104 pp.

[5] J. Zhang, L.Z. Yan, Preparation of cyclic peptides as chemokine receptor CXCR4 antagonists and methods of their use, Mainline BioSciences, USA . 2018, p. 52pp.