Цис-замещенные внутренние соли 4-амино-2 -бутен-1 сульфоновой кислоты в качестве биполярных буферов

Союз Советскик Социалистическиа РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ о 11859358(51)М. Кл,с присоединением заявки Йо С 07 С 14 3/160 01 М 33/48 Государственный конитет ССС Р по делан изобретений и открытий(72) Авторы изобретен гин,А.М. Моисеенков и А вител нститут органической химии им(54)ЦИС-ЗАМЕ 4-АМИНО- КИСЛОТЫ ЦЕННЫЕ ВНУТРЕННИЕ СОЛИ-БУТЕН-СУЛЬФОНОВОЙКАЧЕСТВЕ БИПОЛЯРНЫХБУФЕРОВ вым сое нутрен- -сульфоСН где 8 - водород81- циклогексв месте с атомом азота ли но-, имидазолил- пиперазинилгруппу, айти применение н каче еществ в различных исследованиях.Известны соединения из класса внут ренних солей аминосульфокислот, например буферы Гуда, представляющие собой продукты взаимодействия различных аминов с натриевыми солями бром- производных алкансульфоновых кислот,. которые находят применение в биохиГ мических исследованиях 11 .К недостаткам указанных буферов относится сложность,их выделения при получении, поскольку обессоливание натриевых солей до внутренних явил или К 1 и йобразуют морфоили 4-окси-этилкоторые могут нстне буферных вбиохимических Цель изобретения - расширение арсенала биполярных буферов, которые могли бы найти широкое применение н различных биологических исследовани 25 ях и одновременно не требовали больших трудностей при их синтезе.Поставленная цель достигается темчто соединения формулы 1 применяются в качестне буферов при биохимичес 30 ких реакциях,Изобретение относится динениям - цис-замешенным ним солям 4-амино-буте ионой кислоты Формулы ляется очень трудоемкой частью н процессе обработки, что значительноснижает выход целевых продуктов.Известны также другие соединенияиз класса внутренних солей аминосульФоновых кислот, например производныесолей 3-аминопропансульфоновых кислоткоторые тоже могут наити применениен качестне буферов при биохимических реакциях Г 23 .К основным недостаткаи указанныхсоединений при использонании их вкачестве буферов относятся значениярКд, т.е. рН средней точки буферной 5 области, которые не соответствуюттребованиям, предъявляемым к большинству биологических реакций, вследствие чего соединения имеют ограничен-ное применение.Ноные цис-эамещенные внутренние соли 4-амино-бутен-сульфоновой кислоты формулы 1 получают взаимодействием изопренового сульфона с соответствующим амином в тетрагидрофуране (ТГФ) при 50-60 С в течение 10-60 ч. Выход целевого продукта 80-92. Процесс протекает по схеме сн Зо сн б + щц р 80 звнк р, где В и К имеют вышеуказанные значения.Полученные соединения представляют собой стабильные, высокоплавкие (230-320 С), легкокристаллизующиеся продукты, хорошо растворимые в воде и нерастворимые в других растворителях, что является необходимым условием ис- ф пользования их в качестве буферов. Внутримолекулярные соли 4-амино- -бутен-сульфоновых кислот обладают необходимым интервалом рКС, 6 - 8 для использования их в биологичес ких исследованиях, прозрачны в области поглощения ультрафиолетового света при Х ) 230 - 240 нм.Исходный иэопреновый сульфон представляет собой легкодоступное соеди нение, которое получают известным способом путем взаимодействия диоксансульфотриоксида с иэопреном при -25 С - 0 С в хлористом метилене.П р и м е р 1. Получение внутренней соли 2-метил-морфолино- -бутен-сульфоновой кислоты.Раствор 1,65 г (11,2 мМ) иэопренового сульфона и 0,98 г (11,2 мМ) морфолина в 25 мл ТГФ нагревают 10 ч при температуре 55 С. Выпавший осао док промывают эфиром и кристаллизуют из смеси метанол-эфир. Получают 2,4 г (92) целевого продукта в виде бесцветных пластин с т.пл. 285- 45 287 С,П р и м е р 2 . Получение внутренней соли 2-метил-циклогексиламино- -22-бутен-сульфоновой кислоты.Раствор 0,7 г (4,7 мМ) иэопренового сульфона и 0,47 г (4,7 мМ) циклогексиламина в 10 мл ТГФ нагревают 10 ч при температуре 400 С. Выпавший осадок промывают эфиром и кристаллизуют иэ смеси метанол-эфир. Полу- И чают 0,89 г (80) целевого продукта в виде бесцветного порошка с т.пл. 290-294 С.Буферная емкость 0,00091. рКа, 10,90 + 0,08, И Вычислено,: С 53,41, Н 8,56; М 5,661 5 12,96 СН М 50 зНайдено,%: С 53,41, Н 8,611 М 5,79,5 12,78.П р и м е р 3. Получение внутренней соли 2-метил-(имидазолил) - -22-бутен-сульфоновой кислоты,Раствор 1,05 г (7,06 мМ) изопренового сульфона и 0,48 г (7,06 мМ) имидазола н 20 мл ТГФ нагревают 10 ч при температуре 40 С. Выпавший осадок промынают эфиром и кристаллизуют из сйеси метанол-эфир. Получают 1,4 г (92) целевого продукта в виде бесцветных пластин с т,пл. 267-270 С.рКц 2,/,32 ф 0,05 (без КС 1), рК р+ +7,20+0,05 (в присутствии КС 1). БуФерная емкость 0,00055.Вычислено,%: С 44,43, Н 5,591М 12,95, 5 14,83СВН М 50 зНайдено,%: С 44,58; Н 5,49;М 12,97 5 15,04.П р и м е р 4. Получение внутренней соли 2-метил-(1-(Э-оксиэтил) - -4-пипераэинил)-22-бутен-сульфоновой кислоты.Раствор 1,42 г (9,5 мМ) иэопренового сульфона и 1,22 г (9,5 мМ) оксиэтилпиперазина в 30 мл ТГФ нагревают 30 ч при температуре 55 С. Выпанший осадок промывают эфиром и кристаллизуют из смеси метанол-эфир. Получают 2,1 г (80) целевого продукта н виде бесцнетных призм с т.пл, 228- 230 оС.Буферная емкость 0,08.Вычислено,: С 45,46, Н 7,96,М 10,06, 5 11,51С Н 2 М 5 О 4Найдено,: С 45 р 411 Н 7 86М 10 16, 5 11 07.В новых ннутримслекулярных солях имеет место ранее не указанное новое сочетание изнестных типов связей с С-М и Св аллильных положениях к цис- ди- или тризамещенной двойной связи. Ноные соединения могут найти широкое применение в качестне буферных веществ для биологических исследований. Целевые продукты с высокими выходами получены одностадийным способом иэ легкодоступных исходных соединений. Обнаруживаемые новыми веществами значения рКд, буферной емкости, оптической плотности, приве" денные для каждого соединения в примерах, показывают возможности их применения, в биохимических исследованиях.В таблице приведены сравнительные характеристики для известных и предлагаемых буферон.859358 Буферы 8 Еэ 80 92 КОС ЯСНЖ Пр агаемы НоСН,с Н 2(0 Н)8 Известные ПредлагаемыеСНз звестны О+/ Н859358 5 и й и й вмесэуют морфолино- этилпипераэииэе Эоп Соод М.Е, апВиГ 1 егь Гог Во 1 д"ВосЬев" 19662Зицманис А.ХпропансульфоновыеАН Литовской ССР1979, М 5, с. 605. д ес Нубгоуе са Веьеагсп 9 5, р.467.и др3-ами кислоты. Иэве сер. химическ отияЯу Составитель Т. ВласоваРедактор М. Митровка Техред Л.Пекарь орректор Р. Назарова 465/39 Тираж 443 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.Зака писное 4/5 илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Кз таблицы видно, что новые буферы не уступают уже известным буферамГуда, а в некоторых случаях даже пре"восходят их по свойствам,Полученные результаты сравнительного изучения новых веществ применительно к ряду биохимических процессов (ферментативный гидролиэ белкови пептидов, образование специфических комплексов белков, гликопротеинов и др.) свидетельствуют о том,что сульфопренилированные амины фор"мулы 1 отвечают всем требованиям,предъявляемым к биологическим буферам, обладают большей буферной,емкостью в интервале рКа 1,3-1,9,4 прозрачностью в Уф области24 Ц н 4, термоустойчивостью, а также стаЪильяостью значений рН буферов. 4формула изобретенияЦис-замешенные внутренние соли4-аминоЕ-бутен-сульфоновой кислоты формулы 12 Ннйй где й- водород)В- циклогексил ил те с атомом азота обра имидазолил- или 4-окси нилгруппу, в качестве биполярных буферов. Источники информации,принятые во внимание при экспе