新型多肽固相合成链接子{4-[叔丁氧羰基氨基-(2′,4′-二甲氧基苄基)]苯氧基乙酸}的合成*

张 盼，邹 胜，黄晴菲，朱 槿，袁伟成，王启卫

(1.中国科学院 成都有机化学研究所，四川 成都 610041；2.中国科学院大学，北京 100039)

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新型多肽固相合成链接子{4-[叔丁氧羰基氨基-(2′,4′-二甲氧基苄基)]苯氧基乙酸}的合成*

张 盼1,2，邹 胜1，黄晴菲1，朱 槿1，袁伟成1，王启卫1

(1.中国科学院 成都有机化学研究所，四川 成都 610041；2.中国科学院大学，北京 100039)

以4-羟基苯甲酸和间苯二甲醚为原料，经傅-克酰基化反应、苄基保护、还原氨化、Boc保护氨基、脱苄基、亲核取代反应、酯水解等7步反应合成了一个新型的多肽固相合成的链接子4-[叔丁氧羰基氨基-(2′,4′-二甲氧基苯基)]苯氧基乙酸，总收率47.2%，纯度>98%，其结构经1H NMR,13C NMR和HR-MS确证。

多肽；固相合成；链接子；合成；工艺改进

多肽是一种重要的生物活性物质，已广泛用于多肽药物、多肽药物载体及肽类食品和化妆品等领域[1]。目前，多肽的化学合成技术包括液相合成和固相合成两种。其中固相法合成多肽省时、省力、省料、便于自动化等优势，已成为多肽合成的常规方法，并已扩展到核苷酸合成等其他有机物领域[2]。

固相合成的关键步骤是将目标分子连接到固相载体上，可通过能切割的连接基团实现。连接基团可看作一种双功能保护基，它一方面通过一种容易切割的不稳定的键(如酯键、酰胺键等)与目标分子相连，另一方面又通过一种相对稳定的键(如碳-碳键、醚键等)把目标分子固定在固相载体上。因此选择理想的连接基团直接关系到固相合成策略的成功[3]。

目前，在多肽固相合成中，使用最广泛的连接基团有两种：Wang连接基团(Ⅰ,Chart 1)[4]和Rink连接基团(Ⅱ,Chart 1)[2-5]，其中Ⅱ因其可在温和的条件下定量地使产物分子脱离下来，使其应用更为广泛。

Rink linker(Ⅲ，Chart 1)作为链接子已得到广泛使用，主要用来合成肽链末端带酰胺基的多肽，而酰胺基通常是多肽活性所必需的基团。因此对Ⅲ的研究不仅具有一定的理论意义，还具有较大的实用价值。Takahashi等[6]报道了以4-羟基苯甲酸和间苯二甲醚为原料，经傅-克酰基化反应、亲核取代、酯水解、还原氨化、Fmoc-OSu保护等5步反应合成Ⅲ。该方法收率低(总收率35.8%)、反应时间长、催化剂昂贵(PtO2催化剂)、溶剂用量大等，不利于工业化生产。

针对以上问题，本文在文献[6]方法的基础上对原工艺进行了部分改进，并设计了一条合成新型Rink类链接子RL1的新工艺路线。以4-羟基苯甲酸和间苯二甲醚为原料，经傅-克酰基化反应、苄基保护、还原氨化、Boc保护氨基、脱苄基、亲核取代反应、酯水解等7步反应合成了用于多肽固相合成的链接子RL1——4-[叔丁氧羰基氨基-(2′,4′-二甲氧基苯基)]苯氧基乙酸(Scheme 1)，总收率47.2%，纯度>98%，其结构经1H NMR,13C NMR和HR-MS确证。

Ⅲ与RL1仅在NH上的保护基不同，我们期待RL1作为多肽固相合成链接子能广泛应用于多肽的固相合成中。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

Bruker-300型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);TOF 6244型飞行时间质谱仪；SPD-10A型高效液相色谱仪(色谱柱C18)。

所用试剂均为工业品。

1．2 合成

(1)4-(1-氧代-2′,4′-二甲氧基苄基)苯酚(1)的合成[6]

在三口瓶中依次加入4-羟基苯甲酸5g(36.22mol)，间二甲氧基苯5.25g(38.02mmol)，氯化锌5.48g(40.21mmol)和三氯氧磷16.6mL(0.18mol)，氮气保护，搅拌下于60℃反应4h(TLC监测)。冷却至室温，缓慢倒入乙醇/水(V/V=1/1，20mL)中，搅拌，析出沉淀。过滤，滤饼干燥得淡红色固体17.48g，收率80%；1H NMRδ: 7.74～7.71(d,J=8.65Hz,2H),7.35～7.33(d,J=8.21Hz,1H),6.87～6.85(d,J=8.63Hz,2H),6.55～6.51(m,2H),6.00～4.50(br,1H),3.86(s,3H),3.71(s,3H)。

(2)4-(1-氧代-2′,4′-二甲氧基苄基)-O-苄基苯酚(2)的合成[7]

在单口瓶中加入12.58g(10.00mmol)和丙酮20mL，搅拌使其溶解；加入碳酸钾1.56g(11.20mmol)和苄溴2.05g(12.00mmol)，回流反应3h(TLC监测)。冷却至室温，减压蒸除溶剂，加入乙醇/水(V/V=1/2)50mL，搅拌片刻，有沉淀析出。过滤，滤饼干燥得黄色固体23.38g，收率97%；1H NMRδ: 7.80～7.77(d,J=8.67Hz,2H),7.45～7.33(m,6H),6.99～6.96(d,J=8.71Hz,2H),6.56～6.52(d,J=6.17Hz,2H),3.87(s,3H),3.72(s,3H)。

(3)4-(1-氨基-2′,4′-二甲氧基苄基)-O-苄基苯酚(3)的合成[8-9]

在三口瓶中加入21.75g(5.03mmol)和甲苯25mL，搅拌使其溶解；冰浴冷却，氨气氛围下加入TiCl41.5mL(6.03mmol)(反应液呈红色)，通氨气20min(溶液颜色变为黄色)，反应过夜(TLC监测)。加入饱和碳酸钾溶液20mL，搅拌1h。过滤，滤液分液，水相用甲苯(3×10mL)萃取，合并有机相，用无水NaSO4干燥，浓缩后用甲醇(30mL)溶解，冰浴冷却下，分批(2次)加入NaBH40.23g(6.03mmol)，反应2h。加水10mL淬灭反应，旋蒸除去甲醇，水相用CH2Cl2(3×10mL)萃取，合并萃取液，用无水NaSO4干燥,浓缩得淡黄色固体31.51g，收率86%；1H NMRδ: 7.46～7.30(m,7H),7.15～7.12(d,J=9.00Hz,1H),6.94～6.91(d,J=8.59Hz,2H),6.46～6.43(m,2H),5.40(s,1H),5.05(s,2H),3.79～3.78(d,6H),1.95(br,2H)。

(4)4-[1-叔丁氧羰基氨基-(2′,4′-二甲氧基苄基)]-O-苄基苯酚(4)的合成

在单口瓶中加入33.49g(10.00mmol)和甲醇30mL，搅拌使其溶解；冰浴冷却，加入K2CO30.69g(5.00mmol)，缓慢滴加(Boc)2O 2.5mL(10.87mmol)的甲醇(10mL)溶液，滴毕，反应4h(析出固体，TLC检测)。过滤，滤饼干燥得白色固体44.00g，收率89%；1H NMRδ: 7.14～7.12(m,3H),6.82～6.79(d,J=8.71Hz,2H),6.47～6.44(m,2H),5.97～5.95(d,J=7.83Hz,1H),5.54(br,1H),3.79(s,3H),3.70(s,3H),1.44(s,9H)。

(5)4-[1-叔丁氧羰基氨基-(2′,4′-二甲氧基苄基)]苯酚(5)的合成[10]

在单口瓶中加入43.03g(6.75mmol)和甲醇50mL，搅拌使其溶解；加入10%Pd/C 0.3g，反应5h(TLC检测)。过滤，滤液浓缩得黄色固体52.23g，收率92%；1H NMRδ: 7.10～7.07(d,J=4.46Hz,1H),7.00～6.98(d,J=8.24Hz,2H),6.67～6.65(d,J=8.51Hz,2H),6.45～6.43(m,2H),5.95～5.93(d,J=7.28Hz,1H),5.62～5.60(br,1H),5.50～4.00(br,1H),3.78(s,3H),3.70(s,3H),1.45(s,9H)。

(6)4-[1-叔丁氧羰基氨基-(2′,4′-二甲氧基苄基)]苯氧基乙酸乙酯(6)的合成[6]

在反应瓶中依次加入5360mg(1.01mmol)，溴乙酸乙酯2.02g(1.21mmol)，K2CO3170mg(1.21mmol)和丙酮20mL，搅拌下于回流(60℃)反应4h。冷却至室温，减压蒸馏除溶剂，残余物加水15mL，搅拌，过滤，滤饼干燥得黄色固体60.40g，收率90%；1H NMRδ: 7.14(m,3H),6.81～6.79(d,J=8.61Hz,2H),6.46～6.44(m,2H),5.97～5.95(d,J=7.41Hz,1H),5.55(s,1H),4.57(s,2H),4.29～4.22(q,2H),3.79(s,3H),3.70(s,3H),1.44(s,9H),1.31～1.26(t,3H)。

(7)RL1的合成[6]

在反应瓶中依次加入NaOH 50mg(1.18mmol)的水(20mL)溶液和6440mg(0.99mol)，搅拌下于室温反应过夜(TLC监测)。用1mol·L-1盐酸调至pH≈3，用乙酸乙酯(3×10mL)萃取，合并萃取液，用无水NaSO4干燥，浓缩得淡黄色固体RL10.40g，收率96%；1H NMRδ: 9.71(br,1H),7.15～7.12(m,3H),6.82～6.79(d,J=8.70,2H),6.50～6.43(m,2H),4.59(s,2H),3.81(s,3H),3.72(s,3H),1.45(s,9H);13C NMRδ: 172.8,160.2,157.9,156.3,155.5,135.9,129.3,127.7,122.6,114.2,103.9,99.2,81.1,79.7,64.9,55.3,54.2,28.4；HR-MSm/z: Calcd for C17H27O5{[M-BocNH]+} 301.12,found 301.11。

2 结果与讨论

在合成1时，直接以POCl3为溶剂，避免了使用高沸点溶剂硝基苯，且收率提高至80%(64%[6]),反应时间大大缩短。大量生产时多余的POCl3可以回收套用。

在还原氨化反应中，以NH3作为原料，TiCl4为脱水剂，生成亚胺，再用NaBH4为还原剂，避免使用昂贵的金属催化剂，降低了生产成本。

在合成6时，本文以溴乙酸乙酯为原料，与氯乙酸乙酯相比，前者反应效率更高，缩短了反应时间并大大降低了反应溶剂用量。

与文献[6]方法相比，该合成方法反应过程中避免使用昂贵的催化剂、反应效率高、后处理简单、生产成本更低，有利于工业化制备。

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SynthesisofaNovelLinker4-[t-Butyloxycarbonylamino)-(2′,4′-dimethoxybenzyl)]phenoxyaceticAcidfortheSolid-phaseSynthesisofPeptide

ZHANG Pan，ZOU Sheng，HUANG Qing-fei， ZHU Jin, YUAN Wei-cheng, WANG Qi-wei

(1.Chengdu Institute of Organic Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Chengdu 610041,China;2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China)

A novel linker RL1{4-[t-Butyloxy carbonylamino)-(2′,4′-dimethoxybenzyl)]phenoxyacetic acid} in total yield of 47.2% with purity of over 98%,a linkage for the solid-phase synthesis of peptide,was synthesized by a seven-step reaction including F-C reaction,group protection,reductive amination,deprotection reactions,etc,using 4-hydroxybenzoic acid and 1,3-dimethoxybenzene as the starting materials.The structure was confirmed by1H NMR,13C NMR and HR-MS.

peptide;solid-phase synthesis;linker;synthesis;process improvement

2014-02-28

中国科学院“西部之光”人才培养计划项目

张盼(1988-)，女，汉族，湖北仙桃人，硕士研究生，主要从事有机化学的研究。

王启卫，副研究员，E-mail: wqw@cioc.ac.cn

O625.3；O621.3

A

1005-1511(2014)05-0634-04