形成酰胺键的方法 【发明领域】
本发明涉及一种形成酰胺键的方法，包括在无机碱的存在下使羧酸与羧酸胺盐反应。更具体地，所述方法使用无机碱作为反应剂来沉淀无机碱阳离子和羧酸根阴离子的盐产物。
【发明背景】
通常，酰胺键的形成是通过在偶合剂和碱存在下使羧酸与游离胺或胺盐进行反应而实现的。当胺以羧酸盐的形式进行反应时，这种方法一般包括一个分离步骤，在这个步骤中，胺盐在偶合前被转化为游离胺，因为羧酸根阴离子可能会妨碍偶合，产生不希望的副产物(参见Bodansky M.，Principles of Peptide Coupling，第2版，Springer Verlag，1993)。
因此，需要一种勿需在偶合前的分离步骤中将羧酸胺盐转化为游离胺的方法，这样会更适合大规模生产的需要。
本发明涉及一种更有效的形成酰胺键的方法，用于合成含有酰胺键的化合物，特别是用于合成肽和肽类化合物。
发明概述
本发明涉及一种形成酰胺键的方法，包括在无机碱的存在下，在pH为约5-10的条件下使羧酸与羧酸胺盐反应(其中无机碱阳离子和羧酸根阴离子的盐产物在水或极性有机溶剂中的溶解度小于或等于约5份/100份水或极性有机溶剂)生成相应的酰胺并无机碱阳离子和羧酸根阴离子的盐产物沉淀。
本发明的方法，如在此所描述的，比先前公开的方法的优越之处在于它不需要在偶合前地分离步骤中把胺盐转化为游离胺。
发明详述
这里使用的术语＂羧酸胺盐＂指的是伯或仲胺的羧酸盐，这样使得羧酸根阴离子与无机碱阳离子的盐产物在水或极性有机溶剂中的溶解度为每100份水或极性有机溶剂小于或等于5份，优选小于或等于约1份/100份水或极性有机溶剂。适合的羧酸的例子(以存在一个或多个-COOH基团为特征的有机酸)包括酒石酸，琥珀酸，草酸、丙二酸，反丁烯二酸、马来酸、邻苯二甲酸、柠檬酸等。优选的是，羧酸为1，2-或1，3-二羧酸，如酒石酸等。
这里使用的术语＂无机碱＂将意指任意的无机碱，其阳离子与羧酸胺盐的羧酸根阴离子结合时将产生在水或极性有机溶剂中的溶解度小于或等于约5份/100份水或极性有机溶剂，优选小于或等于约1份/100份水或极性有机溶剂的盐产物。适合的无机碱的例子包括氢氧化钙，氢氧化钡，氢氧化锶等。
本发明涉及一种形成酰胺键的方法，包括在无机碱的存在下，在pH为约5-10的条件下使羧酸与羧酸胺盐反应，其中无机碱阳离子和羧酸根阴离子的盐产物在水或极性有机溶剂中的溶解度小于或等于约5份/100份水或极性有机溶剂，如流程1中所示。流程1
更具体地，分子式II的羧酸(其中R1为任意的有机侧链，如氨基酸侧链)与分子式III的羧酸胺盐(如酒石酸、琥珀酸、草酸、丙二酸、反丁烯二酸、马来酸、邻苯二甲酸、柠檬酸等，优选酒石酸)反应；其中R2和R3独立地为任意的有机侧链，如氨基酸侧链或合起来形成环状仲胺；
反应在偶合剂(如1，3-二环己基碳二亚胺(DCC)、邻苯并三唑-1-基-N，N，N′，N′-四甲基uronium六氟磷酸盐(HBTU)，或1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，优选DCC的存在下进行；
反应在0-1当量，优选0.1当量的添加剂，如1-羟基苯并三唑水合物(HOBT)或3，4-二氢-3-羟基-4-氧代-1，2，3-苯并三嗪(HOOBT)，优选HOBT的存在下进行；
优选在DCC和HOBT的存在下进行；
反应中加入无机碱，其中无机碱的选择应使无机碱阳离子与羧酸根阴离子的盐产物在水或极性有机溶剂中的溶解度小于或等于约5份/100份水或极性有机溶剂，优选小于或等于约1份/100份水或极性有机溶剂；所述无机碱如氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化锶等，优选氢氧化钙；无机碱的存在量等于至少1当量；
反应在有机溶剂和水的溶剂混合物，如乙酸乙酯/水或四氢呋喃/水或极性有机溶剂，如二甲基甲酰胺或1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中进行；
反应介质的pH在约5-10，优选约6-7的范围内；
优选反应温度为约0-50℃；
反应形成相应的分子式I的酰胺和无机碱阳离子和羧酸根阴离子的盐产物的沉淀物。
在本发明的一个优选实施方案中，羧酸胺盐为酒石酸盐，无机碱为氢氧化钙。
本领域技术人员将会理解，尽管本方法适合于形成任意的酰胺键，但含有另外的反应官能团的分子式II的羧酸和分子式III的羧酸胺盐将需要保护。而且，本领域技术人员也会理解，许许多多保护基可用于并且适合用于这种情况，参见Greene，T.W，Wuts，P.G.M.，Protective Groups in Organic Synthesis(第二版，1991)。
以下将用实施例更详细地描述发明，而且其目的仅仅在于说明本发明，而不是对其进行限制。
实施例1
[S-(R*，S*)-β-[[[1-[1-氧代-3-(1-苄基氧代羰基-4-哌啶基)丙基-3-哌啶基]羰基]氨基]-3-吡啶丙酸甲酯
将(R)-1-[3-(1-苄基氧代羰基-4-哌啶基)丙酰基]-3-哌啶羧酸(lkg，2.48mol)，(S)-3-氨基-3-(3-吡啶基)丙酸甲酯酒石酸盐(其中酒石酸盐以半酒石酸盐的形式存在)(0.7kg，2.73mol)和HOBT(38g，0.25mol)加入到反应器中。在这一混合物中加入预先制备的KH2PO4(96.8g，0.71mol)和Na2HPO4(69.2g，0.49mol)的水(3kg)和THF(2kg)的冷溶液(0-5℃)。然后使用氢氧化钙(llOg)把pH调节到6.0-6.4，所得悬浮液冷却到0-5℃，加入DCC(564g，2.73mol)的THF(1kg)溶液。混合物在0-5℃下搅拌1小时，升温至20-25℃搅拌4小时。将悬浮液冷却到0-5℃，加入乙酸乙酯(2kg)。15分钟后，滤出沉淀(DCU和酒石酸钙的混合物)并用预冷的THF(1kg)洗涤。分离各相，有机相用5％的NaHCO3(1kg)洗涤。有机相在40-50℃下浓缩，残油溶于THF(1kg)中，蒸发干，得到[S-(R*，S*)-β-[[[1-[1-氧代-3-(1-苄基氧代羰基-4-哌啶基)丙基]-3-哌啶基]羰基]氨基]-3-哌啶丙酸甲酯油状物。
实施例2
N-(1-氧代-3-苯丙基)-3-氨基丁酸甲酯
将3-苯基丙酸(1mole)和3-氨基丁酸甲酯-酒石酸盐(1mole)在THF(500mL)和水(500mL)中形成的混合物在室温下搅拌，然后用Ba(OH)2(1-1.1mole)处理[可能需要稍微过量的Ba(OH)2以将pH保持在7-10；在加入Ba(OH)2时立刻形成酒石酸钡的白色沉淀]。反应混合物冷却到0-10℃，并用HOBT(0.1-0.5mole)和DCC(1mole)的THF(500mL)溶液处理。反应混合物在室温下搅拌，直到分析表明反应完成。将反应混合物冷却到0-5℃，并用乙酸乙酯(500-800mL)处理。过滤所得混合物以除去沉淀，得到两相滤液。分离上部有机层，用5％的Na2CO3水溶液洗涤，然后用MgSO4干燥。蒸发溶剂得到粗产物，依照要求进行纯化。