ВУЗ: Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 14959
Скачиваний: 28
NH
⎯CH
2
C
Z
O
P
+
NH
⎯CH C
CH
3
O
O
H
P
1
карбоксильная компонента
аминная компонента
- HZ
P,P
1
- защитные группы
Z - активированная группа
NH
⎯CH
2
C
O
P
NH
⎯CH C
CH
3
O
O
P
1
пептидная связь
снятие защит
P и P
1
H
2
N
CH
2
C
O
NH
⎯ CH C
CH
3
OH
O
глицилаланин
После образования пептидной связи защитные группы снимаются в
специальных мягких условиях, чтобы пептидная связь (амидная группа)
сохранилась.
Получение дипептида – глицилаланина.
Синтез карбоксильной компоненты (из глицина)
Вначале защищают аминогруппу (введение Р). Существует много
вариантов преобразования аминогруппы, но наиболее распространены
ацильные защитные группы.
(CH
3
)
3
-CO-C-
O
1.ВОС (БОК) – защита (третбутоксикарбонильная) Р =
Для введения этой группы используют производные угольной кислоты.
Реагенты:
(CH
3
)
3
C
O
C
O
O
C
(CH
3
)
3
C
O
O
(CH
3
)
3
C
O
C
O
N
3
третбутоксикарбонилазид
ангидрид монотретбутилкарбоната или
ВОС - ангидрид
191
2. Бензилоксикарбонильная защита
Реагент:
C
6
H
5
CH
2
⎯ O
C
O
Cl
(бензиловый эфир хлоругольной кислоты)
бензилоксикарбонилхлорид
C
6
H
5
-CH
2
-O-C-
O
Р =
ВОС-защита аминогруппы глицина вводится по следующей схеме:
(CH
3
)
3
C O C
O
N
3
+ H
NH-CH
2
-COOH
MgO
- N
3
H
(CH
3
)
3
C O C-NH-CH
2
COOH
O
BOC (P)
BOC-NH-CH
2
-COOH
или
Затем активируем карбоксильную группу (введение Z). Методы
активизации основаны на превращении карбоксильной группы в сложный
эфир, содержащий в спиртовом остатке сильный акцептор. В результате такие
сложные
эфиры
легко
подвергаются
аминолизу
под
действием
аминокомпоненты пептидного синтеза.
C
OH
O
C
OX
O
CH
2
C
≡N ;
;
F
F
F
F
F
; -NH-COOC
2
H
5
X
:
NO
2
(о-,п-)
-C-NH-C
6
H
11
N-C
6
H
11
;
C
6
H
11
- циклогексил
Активацию карбоксильной группы ВОС-защищенного глицина
проводят в две стадии. Вначале действием хлоругольного эфира получают
смешанный ангидрид, который под действием п-нитрофенола превращают в п-
нитрофениловый эфир.
192
Cl C OC
2
H
5
O
N(C
2
H
5
)
3
C
O
O
C
O
OC
2
H
5
BOC-NH-CH
2
-COOH
BOC-NH-CH
2
-
O
H
NO
2
-
H O C OC
2
H
5
O
CO
2
C
2
H
5
OH
C
O
O
NO
2
NH(C
2
H
5
)
3
Cl
-
BOC-NH-CH
2
-
Z
C
O
O
NO
2
BOC-NH-CH
2
-
карбоксильная компонента реакции
Синтез аминокомпоненты реакции (из аланина)
Cl C OC
2
H
5
O
N(C
2
H
5
)
3
C
O
O
C
O
OC
2
H
5
BOC-NH-CH
2
-COOH
BOC-NH-CH
2
-
O
H
NO
2
-
H O C OC
2
H
5
O
CO
2
C
2
H
5
OH
C
O
O
NO
2
NH(C
2
H
5
)
3
Cl
-
BOC-NH-CH
2
-
Z
Для аланина осуществляется аналогичная последовательность реакций,
описанная выше для глицина, затем проводят снятие ВОС-защиты действием
трифторуксусной кислоты при 20
°С (или 1н HCl/CH
3
OH, 30
°C; 4н HCl/диоксан,
20
°С).
CH
C
CH
3
H
2
N
O
OH
CH
C
CH
3
HN
O
OH
Boc
CH
C
CH
3
HN
O
O
Boc
NO
2
HC
C
CH
3
H
2
N
O
O
NO
2
C
O
OC
2
H
5
Cl
HO
NO
2
CF
3
COOH
MgO
- NH
3
C
O
N
3
O
(H
3
C)
3
C
1)
2)
аминокомпонента реакции
193
Синтез дипептида
Взаимодействие карбоксильной и аминной компонент дает дипептид с
защищенной аминной и карбоксильной группами. Затем следует снятие
защитных групп, что приводит к образованию дипептида.
N
H
H
C
Boc
C
O
CH
C
CH
3
H
2
N
O
O
O
NO
2
NO
2
+
- HO-C
6
H
4
-NO
2
HN
H
C
Boc
C
O
HN
CH
C
CH
3
O
O
NO
2
HBr/ CF
3
COOH
25
0
C
H
2
N
H
C
C
O
HN
HC
C
CH
3
O
OH
глицилаланин
карбоксильная компонента аминная компонента
снятие защитных групп
Твердофазный синтез белков
Первой стадией этого процесса является закрепление (иммобилизация) на
твердом носителе (специально приготовленный полистирол) аминокислоты.
Это закрепление может осуществляться с участием как амино-, так и
карбоксильной групп аминокислоты (в рассматриваемом примере закрепление
происходит по карбоксильной группе).
стирол
n
полимеризация
полимер
(твердая фаза)
SnCl
4
- CH
3
OH
C
O
O
Na
- NaCl
CH=CH
2
-CH-CH
2
⎯
n
одна из множества
фенильных групп
Cl-CH
2
-OCH
3
CH
2
-Cl
BOC-NH-CH
⎯
CH
3
хлорметилирование
фенильной группы
При образовании сложного эфира используют натриевую соль N-
ВОС-защищенного аланина. Затем следует снятие BОС-защиты. Так образуется
синтезируемая аминокомпонента реакции.
194
CH
2
-O-C-CH-NH-BOC
4H HCl,20
°
диоксан
(растворитель) 30 мин
O
CH
3
P
/
CH
2
-O-C-CH-NH
2
O
CH
3
- (CH
3
)
3
COH
- CO
2
аминная компонента реакции
Далее при действии карбоксильной компоненты, синтезируемой по
описанной выше схеме, на аминную компоненту происходит образование
пептидной (амидной) связи. Следующей стадией является снятие BОС-
защиты и снятие с полимера.
Образование пептидной связи
C
O
O
NO
2
BOC-NH-CH
2
-
CH
2
-O-C-CH-NH
⎯H
O
OH
NO
2
-
Снятие ВОС-защиты и
снятие с полимера
HBr / CF
3
COOH
25
° C
+
BOC-NH-CH
2
-C-NH-CH-C-O-CH
2
⎯
O
O
CH
3
NH
2
-CH
2
-C-NH-CH-C-OH
O
O
CH
3
CH
3
195