介紹
N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸是一種重要的手性保護氨基酸衍生物，核心結(jié)構(gòu)基于L-鳥氨酸，它是天然手性氨基酸，含α-氨基和δ-氨基兩個氨基位點，其中α-氨基被Fmoc基團保護，δ-氨基被Boc基團保護，雙保護策略可實現(xiàn)合成中的選擇性脫保護，避免氨基間的副反應。外觀為白色至類白色粉末，易溶于二氯甲烷、四氫呋喃等有機溶劑，難溶于水，主要用于固相肽合成，能夠構(gòu)建含鳥氨酸殘基。
圖一 N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸
合成
將 Fmoc-Orn (Boc)-DMA ester 溶解于四氫呋喃（THF）中，在 25℃條件下，加入四 (三苯基膦) 鈀（Pd (PPh?)?）作為催化劑及 N - 甲基嗎啉（NMM），攪拌反應 2-5 小時；反應過程中，Pd (0) 催化 DMA 酯的脫保護反應，選擇性斷裂酯鍵，最終得到目標產(chǎn)物 N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸，該過程中 Fmoc 基團與 Boc 基團可穩(wěn)定保留，產(chǎn)物收率可達 80% 以上[1]。
圖二 N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸的合成
將L-鳥氨酸鹽酸鹽與乙酸銅一水合物在堿性條件下反應，加入二碳酸二叔丁酯（Boc?O），生成暗紫色的 [Orn (Boc)]?Cu 配合物，通過過濾分離，產(chǎn)率 90%。去除銅離子得到 Boc-Orn：向配合物 35 中加入 8 - 羥基喹啉，在水中反應 4 小時，定量去除金屬銅，得到呈兩性離子形式的 Nδ-(tert-butoxycarbonyl)-L - 鳥氨酸，產(chǎn)率 90%。將一開始合成的Nδ-(tert-butoxycarbonyl)-L-鳥氨酸溶于含碳酸氫鈉的水溶液，冰浴下滴加 N-(9H - 芴 - 2 - 基甲氧基羰氧基) 琥珀酰亞胺（Fmoc-OSu）的二氧六環(huán)溶液，0℃反應 1 小時后室溫反應過夜。加檸檬酸調(diào) pH 至 2-3，乙酸乙酯萃取，有機相干燥后純化，得白色固體N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸，產(chǎn)率 93%[2]。
圖三 N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸的合成2
稱重2 mmol L-Orn，溶于15 ml乙腈中;16 毫摩爾 Boc2將O溶于乙腈中，滴加到鳥氨酸的乙腈溶液中，反應生成絡合物;加入20%碳酸氫鈉水溶液10ml，分批加入無水碳酸鈉2g和適量的8-羥基喹啉;將混合物在室溫下攪拌反應4 h，除去絡合物中的銅離子;然后向上述溶液中加入2 mmol Fmoc-OSu，然后在室溫下攪拌2小時;用乙酸乙酯/石油醚混合溶劑重結(jié)晶，得到肽頭中間體N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸[3]。
圖四 N-Fmoc-N'-Boc-L-鳥氨酸的合成3
參考文獻
[1]Sedighi M ,Lipton A M .A Convenient, General Synthesis of 1,1‐Dimethylallyl Esters as Protecting Groups for Carboxylic Acids.[J].ChemInform,2005,36(37):no-no.
[2]Jan P ,Milo? B ,Kate?ina M , et al.Optimized syntheses of Fmoc azido amino acids for the preparation of azidopeptides.[J].Journal of peptide science : an official publication of the European Peptide Society,2017,23(3):202-214.
[3]Current Patent Assignee: DALIAN NATIONALITIES UNIVERSITY - US2017/355667, 2017, A1