Способ выделения сложных эфиров -защищенных аминокислот из их водных растворов

Когда прцмецяют диазоалкан формулы Г получаемый эфир соответствует формуле ЯСООС 1 ИЯ, где Ы и Р имеют указанные значения.Примерами И -защищенных амсгцокиспо, 5 которые могут быть подвергнуты экстрактивной этерификации по предлагаемому способу, являются М -защищенные производные простых аминокислот: аминоуксусной кислоты, цистеипа, метионица, аспарагиновой кисло ты, гпутаминовой кислоты, фенипапанина, триптофаца и Ь - ДОПА, М -защищенные пептиды, в частности, из фермецтационцых жидкостей, раститепьных и животных экстрактов и спожссссх водцых реакционных сме се.:, попучаемьсх при синтезах пептидов, например гпутатцона, и натуральный ипи попусисстетический пенициллин и пефапоспорин и соответствующие продукты разпожеция, например пенициппнцовая кцспота цпи пени циппановая кислота, в частности, цз фермецтационцых и другиж процессов, катаппзируемых энзимом.Водные растворы гс -защищенных амицокиспот, которые подвергают экстрактивцой этерификации, могут содержать небольшие количества (цапример, до 20 об,с/об,) одного ипи более сорастворитепей, например водо- растворимых органических растворителей, таких как низшие апканопы (например, метанол), кетоны (например, ацетон), сложные эфиры (цапример, этипацетат),сс,й -дизамесценцые амиды (например, диметипацетамид) и эфиры (цапрпмер, циклические эфиры, такие как диоксан), наприксер, дпя того, чтобся придать растворимость М -защищенным аминокиспотам в водной среде. С другой стороны, в случаях, когдай -защищенные аминокислоты проявляют особенно, низкую растворимость в воде, водный раствор может 4 О принять форму шлама, вк,цочаюшего насыщенный водный раствор М -зашцшеццых аминокислот в контакте и равновесии с твердой, нерастворимой М -засцщцецной аминокислотой,Примерами пенициллинов и цефапоспори нов, которые подвергают экстрактивцой этерификации по предлагаемому способу являются соединения, имеющие структурную форму- лу гдетоили 5 О;Х является двухвапентной группой, выбранной из где У явпяется метцпом, замешенным метиспом, например СН У, где 1 является остатком нукпеофцпа, включающим такие группы,как ацетоксц-, окси- ипи карбамоилокси, ипиненасыщенной группой такой, как винил илизамешенный винил, и пунктирная линия между 2-, 2- и 4-попожециями в формуле Щуказывает ца то, что соединение может бытьцеф-ем нпи цеф-ем соединением;является защищенной амицогруппой,например карбоксипьцой аципамидогруппой( например, содержащей 1-20 атомов углерода) ипи протонированцой аминогруппой ( М Н )+Ы является водородом ипи низшей (например, С - С) апкцпьной, алкокси ипи апкиптиогруппой, например метоксигруппой.В соединении Й К является карбоксипьнойаципамидогруппой, аципьная часть которойможет быть выбрана из аципьных групп пенициллина и цефапоспорина, описанных в литературе,Структурная формула Й включает в себятакже соединения, не охваченные специальногруппами ссс и И, например 2-ацетоксиметиппецициппицьс и 2-метил- и 2-метипенцефалоспорин. -Когда экстрактивной этерификации подвергают кислоту, содержащую одну ипи несколько свободных аминогрупп, например простую аминокислоту ипи пенициллиновуюилицефапоспориновую кислоту, содержащую аминогруппу в 6- ипи 7-попожении боковойцепи, такие группы защищают перед этерификацией протонированием ипи введениемзащитной группы,В качестве водонерастворимого растворителя, применяемого при проведении экстрактивной этерификации, применяют инертныйк реакционным условиям и обладающий спо 578863собностью частично растворять этерцфицированную М -зашишенную аминокислоту,Применяют предпочительно хлорированныеуглеводороды, например метиленхлорид,хлороформ или хлорбензод; алифатические и 5ароматические эфиры, например этилацетат,бутипацетат или этилбензовт; водонерастворимые кетоны, например метилэтилкетон илиметипизобутилкетон; адифатические или ароматические углеводороды, например бензол, 10или спирты, например водонерастворимыенизшие апканолы, такие как к-бутанол, атакже смеси указанных растворителей.Экстрактивную этерификацию проводят,прибавляя раствор диазоалкана в выбранном 15органическом растворителе к водному раствору М -зашишенной аминокислоты.Эксграктивную этерификациюМ -зашишенных аминокислот проводят, предпочтительно,в присутствии одной или нескольких сильных 20кислот, имеюших рКд меньше, чем рКоК -зашишенной аминокислоты, например минеральной кислоты, такой как серная кислота, ортофосфорная кислота,Экстрактивцую этерцфикацию в некоторых случаях проводят в присутствии кислотболее слабых, чем М -зашишенцая аминокислота. 1 ак, напримерпенициллини т - зашишенный цефапоспорин С могут быть седективно подвергнуты экстрактной этерифцкации в присутствии более слабых кислот,феноксиуксусной и уксусной соответственно.Порядок добавления диазоалкана, органического растворителя и кислоты к воднойК -зашишенной аминокислоте зависит отприроды аминокислоты.Водные растворы кислоточувствитедьныхИ -защищенных аминокислот можно стабилизировать до начала экстрактивной этерификации, сохраняя рН, при котором разложе40ния И -зашишенной аминокислоты не происходит, например при рНЪ 7. Понижение рНпри подкислении раствора после добавлениядиазоалкаца и органического растворения45дает возможность быстро осуществить этерификацию М -защищенной аминокислоты диазовлканом. Количество дивзоалквна, требуемое для проведения реакции, находится в пределах 1 е 0-1,5 моль на эквивалент кислоты. Так, например, при экстракции двухосновной цефалоспориновой кислоты используют 2-3 моль диазоалкана, например, около 2,1 моль на 1 моль двухосновцой кислоты.55Процесс экстрактивной этерифихации по предлагаемому способу осушествдяют приотемпературе от -50 до +100 С, предпочотительно при 0-50 С, например при комнат- ной температуре. Целевые продукты выделяют известнымспособом.П р и м е р 1. Бисдифенйлметиловыйэфир (6 Ц, 7 К ) -7-(Я -5-бензоцлалюино-кврбоксипентанамидо-оксиметипцефем-карбоновой кислоты.К раствору (6 1 т, 7 К )-7-(К -5-вл 1 ино-карбоксипентанамидо)-3-оксиметилцеф-ен-карбоксплата калия 70; цой чистоты (6,0 г, 10 ммоль) в воде (150 лл)добавляют смесь бензоилхпорцда (3,5 г,30 ммопь) ц ацетона (5 мл). Смесь перемешивают в течение 1,5 ч при комнатнойтемпературе, причем рН 8,5 поддерживаютдобавлением 50":. ного фосфата калия. Устанавливают рН 5,0 при полоши ортофосфорной кислоты и раствор экстрагцруют хлороформом (100 мл) для удаления бецзойнойкислоты и бензоилхлорида. К водному раствору добавляют этипацетат (90 мл), содержаший дифецилдцазометан (5 г, 26 ммоль).дихлорметан (50 мл) и этацол (10 лл), исмесь перемешцваюг в течение 45 мцц, втечение которых рП доводят до 2,0 при помаши ортофосфорной кислоты.После отделения слоя растворителя егопромывают 5 тр цым раствором бикарбоцатанатрия (100 мл) и водой (100 мл). Растворигепь удаляют в вакууме ц смолу ровстворяют в изопропаноп (25 мл) при 30 С,Лооеепяиот 10 и 1 л петролейиого пфирп т,иип.Ь30-40 С) и раствор охлаждают до -5 С.Продукт промывают петролейным эфиром(15 мп) и сушат в вакууме при комнатнойтемпературе.Выход продукта 10,5 г,П р и м е р 2, Дифенилметил-(38, 5 Г,6)-2,2-диметил-б-фецоксиацетамидопьнв м-З-карбокс ила т-оксид,К раствору (ЗЬ и 5 рт т 6 К )-2,2-диметил-феноксиацетамидопенам-карбоксилата калия (7,8 г, 20 смоль) в воде (100 мл)добавдяют раствор дифенилдиазометана (4 г,20 ммоль) в дихлорметане (75 мл). Смесьперемешивают в течение 15 мин при 10"С,в течение которых рН доводят до 3,5, добавляя ортофосфорную кислоту, Смесь отделяют ц слой растворителя промывают водой(1100 мл), 5%-ным раствором бикарбонатанатрия (100 мл ) и водой (100 мл). Дсьбавдяют надуксусную кислоту (18,5 мл,37 вес%/об) к растворителю в течениео15 мин при 10 С с дальнейшим перемешиванием и течение ЗО мин, Растворитель промывают водой (100 л 1 л), 50-ным растворол 1бикарбонвта натрия (100 мп) ц опять водой(100 мл), затем удаляют его в вакууме ипродукт криствллцзуют из горячего изспро 1 панола (9,1 г).578863 П р и м е р Ы, ьисдифенилметилэвый эфир (6 К, 7 Х)-7- 5-карбэксиЛ 2,2,2- -трихпэртэкс яка рбэнипа мин э )-пентанам идэ,цанньге ИК- и ЯМР-спектров подверждают структуру целевого соединения.П р и м е р 3, Биодифенилметиловыйэфир (6 Я , 7 Р )-3-ацетоксиметц-(Й -5-бензоиламппо-карбоксипентанамидо)-цеф-ем-карбоновой кислоты.К раствору (6 Р , 7 Р )-3-ацетоксиметип-(Ц -5-бензоиламино-карбоксипентанамидо)-цеф-ем-карбоновой кислоты(4,8 г, 10 ммоль) в воде (100 мл) добав пяют раствор дифенилдиазометана (4 г,20 ммоль) в дихлорметане (75 мп), этилацетат (25 мп) и этанол (10 мп), Смесьперемешивают в течение 30 мип при комнатной температуре и устанавливают рН 2,0 15при помощи ортофосфорной капоты. Послеотделения растворителя его промывают 5%ным раствором бикарбоната натрия (100 мл)и водой (100 мл). После высушивания растворитепь удаляют в вакууме остаток обрабатывают петролейным эфиром (40-60 С)ои выделяют целевой продуктП р и м е о 4. Бисдифенипметиловыйl Ъэфир (6 Р, 7 Ь )-К 5 карбоксггизобутилэксикарбэнил (аминэпентанамидэ)-3-окси метилцеф-емкарбоновой кислоты.Изобутилхпорформат (50 мл, 375 ммопь)добавляют в течение 1 ч к раствору (6 17 В )-7-(Я -5-амино-карбоксипентанамидо-оксиметцлцеф-ем-карбоксилата калия (34,4 г 60 ммоль) в воде (350 мл)при рН 7,8-8,0 и 5 С. Смесь перемешиваютв течение 30 мин, поддерживая температуору 5 С и рН 7,8-8,0. Раствор экстрагируютхлороформом (250 мл) при рН 5,0 и добав- Э 5ляют к водному раствору раствор дифенилдиазометана (25 г, 126 ммопь) в дихлорметане (250 мп), этипацетат (100 мп) иэтанол (30 мп).Смесь перемешивают в течение 30 мин 40опри 15 С, устанавливают рН 2,0 при помои,и ортофосфорной кислоты. После отделениярастворитепь промывают 5%-ным растворомбикарбоната натрия (2 к 100 мл) и водой(100 мл). После высушивания растворитель15удаляют в вакууме, остаток обрабатываютпетропейным эфиром (40-60 С) и выделяютоцелевой продукт (45,5 г),П р и м е р 5, Дифенипметил (6 К507 К )-3-оксиметип-(тиен-ипацетамидо)-цеф-З-ем-карбоксипат,. К раствору (6 й, 7 Г)-3-7-(тиен-илацета ми до -цеф-ем-карбоксилатакалия (4,0 г, 10 ммопь) в воде (100 мл)добавляют раствор дифенппдиазометана (20 г55100 ммоль) в дихпорметане (75 мл) и этаноле (100 мл), Смесь перемешивают в течение 25 мин, в это время рН доводятдэ 2,0 прп помоши ортофосфэрной кислоты. (60После отделения растворптель промывают водой (100 мп), 5% ным раствором бикарбсмната натрия (2 к 100) и водой (100 мл).После высушивания растворитель удаляютв вакууме, остаток обрабатывают петропейным эфиром (40-60 С) и выделяютцелевой продукт (5,15 г).П р и м е р 6, Бисдифенилметиповыйэфир (6 Б, 7 Я )-3-ацетоксиметил-(4-карбоксибутанамидо -цеф-ем-карбоновойкислоты,К шламу (6 й7 й )-3-ацетоксиметил-(4-карбоксибутанамидо)-цеф-Э-ем-карбоновой киопоты (0,24 г, 0,575 ммоль)добавляют. дифеыилдиазометан ( О,З г1,5 ммоль) в дихлорметане, (15 мл,). Смесьперемешивают в течение 15 мин, в этовремя рН доводят до 2,0 при помоши ортофосфорной кислоты. Смесь затем перемешивают в течение еще 75 мин при комнатнойтемпературе. После отделения растворительпромывают 5%-ным раствором бикарбонатанатрия (2 к 25 мл) и водой(25 мп). Послевысушивания растворитель удаляют в вакууме, остаток обрабатывают петролейным эфиором (40-60 С) и выделяют целевой продукт- 3-ем -4-карбэксилата калия 70%-нэйчистэты (12 г, 249 ммэль) добавляют37%-ный раствэр фэрмапьдегида (18,7 мл,249 ммопь) и этипацетат (25,2 мл,199 ммопь) отдельно в течение 1 ч приао5 С.рН раствора поддерживают 7,0 добавляя 257 с-ньгй раствор фосфата калия. Послеперемешивания в течение 30 мин, растворэкстрагируют дихлорметаном (200 мп),Йихлорметагг (150 мл содержащий дифенипдиазометан (10 г 52 ммопь) добавляютк водному раствору и смесь перемешивают втечение 45 мин, в это время рН доводят до2,0 ортофосфорной кислотой. После отделения слой растворителя промывают водой(200 мл), 5 О ным раствором бикарбонатанатрия (200 мп) и водой (200 мл. Послевысушивания над сульфатом магния растворконцентрируют в вакууме до объема, равного75 мл, с получением раствора целевого соединения.Процесс проводят по примеру 9, за исклиэ.ченпем того, что вместо раствора дифенилдиазометана в днхлорметяне используютраствор 1 афтилфенплдназометана (примерно44 ммоль) в дпхлорметяне (150 мл).Выход целевого продукта 23,3 г.П р и м е р 11, Бис- ( и -метоксифенило-фенплметиловый эфир (6 К7 Ц )-7-й-кярбокси- (2,2,2-трихлорэтоксикярбониламино)- пентенамцдо 1 -3-оксиметил 3цеф-ем-карбоновой кислоты.Процесс проводят по примеру 9 зя исклкьчением того, что вместо раствора дифенилдиязометена в ди используютраствор л -метоксифенил -(феннлдиазометяна)(50 мл) добавляют дихлорметен (30 мл),содержашц днфенилдиазометян (2,1 г,11 ммоль) р 11 раствора доводят до 3,0 втечение 15 мнн, используя 10 Х ный раствор серной кислоты. Смесь разделяют иорганическую фазу проляивяют водой (4 хК 50 мл). Раст;орнтель уделяют в вакууме.Выход целевого продукта 6,96 г.П р и м е р 1.3. Бисднфенилметпловыйэфир М -(2,2,2 - трихлэрзтэксикярбэнил 1-глутяминовой кислоты,2,22-Трцхлорэтилхлорформат (5,5 мл,40 ммоль) и добавляют к раствору 31, -глутаминовой кислоть: (3,38 г, 20 ммоль) вводе (100 мл)е рН раствора поддерживают7,5-8,0 в течение 30 мин, испэпьзуя10% ный раствор гидроокиси натрия. Раствор экстрегируют дихлорметаном (2 х 100 мл)при рН, равном 5,0. Раствор дифенилдиазомстана (85 г, 44 ммоль) в дихлорлетяне(140 мл) добавляют к водной фазе и р 11едоводят до величины, равной 2,0, используя10% ны 1.раствор серной кислоты, в течение1 лп После Отделения растворитель промывают водой (Зх 150 ля) Растворительуделяют в вакууме.Баход продукте 14,3 г.П р и м е р 14, М -Бензилоксикарбонилглнцннбисдифеннллеетиловый эфир.Раствор дифенипдиазометана (2,1 г,11 мл 1 оль) в дихлорметене (32 мл) добавлчют к раствору И -бензилоксикарбонилглицине (21 г, 10 ммоль) в воде (50 мл),рН доводят до 3,5 используя 10".-нуюсерную кислсту в тсченпе 15 мин, Послеотделения раствори тель промьвеют водой( 3150 мл) затем уда;.яют в вакууме. ПроЗо 2,22-Трихлорэтилхлорформят (3 мл)добавляют в течение 1 ч к перемешивеемому раствору моноаммонийной соли (6 Я, 73,)7- К -5-амино-карбоксипентанемидо)-2-ка рба моилокс и ме т ил-ме токси цеф-е м-карбоновой кислоты (4 г в 80 мл воды),содержа 1 цей бикярбонат натрия (6 г) прио10 С, рН поддерживают 7,8-8, добавляя,оедкий натр. Смесь перемешивают при 10 Си рН 7,8-8 в течение 90 мин, рН доводят 10до 5 при помони ортофосфорной кислоты ираствор промывают хлороформом (2 Х 100 мл),к водной фазе добавляют этилацетат (50 мл),этанол (10 мл) и раствор дифениллиазометаня в л 1 етиленхлориде (50 мл, примерно0,2 ммопь). Смесь перемешивают при 15 Св течение 30 мин, в это время рН доводятдо 2 ортофосфорной кислотой. После отделения органический слой промывают 5",1-нымвэдным ряствэрэм бцкарбэната натрия( Мя фО ) и выпаривают .с получениемсмолы (2,8 г). Очищают при помони хроматографии на колонке (силикегель; хлороформ и этилацетат) с последукддей тонкоспойной хроматографией (силикагель; хлороформ и метанол) и получают целевой продукт в виде белой пены (410 мг).Данные ИК, ЯМ 1 э-, УФ-спектров микроанализов подтвердили, что структура полученного соединения соответствует структурецелевого еоединения,П ри м е р 9, Бисдифенилметиловыйэфир (6 Й е 7 Р )фщ 7 щщЦ щ.5 щщоксищщ 5 щщ(222 щщ-7-(Г -5-амино-кербоксипентенемидо/-3-оксиметилцеф-ен-карбоксплата келия(20 ммоль) в воде (100 мл), рН раствора поддерживают 75-8,9 в течение30 мин. используя 10/ ный раствор гидро 45оксида натрия. Раствор затем экстрагируютдихлорметанол (50 мл) при рН 5,0,. Раствор дифенилазометана (8,5 г 44 ммоль,в дихпорметане (150 мл) добавляют в водной фазе и рН доводят до 3,5 используяо5010,-ную серную кислоту. После отделениярастворитель промывают водой (Зк 150 мл),Растворитель удаляют в вакууме и выделяютцелевой продукт (20,5 г),Данные ИК- и ЛИР-спектров подтверди55ли, что структура полученного соединениясоответствует структуре целевого соединения.П р и м е р 10, Биснафтилфенилметиловыйэфир (6 Я, 7 Я )-7-Я-окси(2,2,2 -(15 мл).Выход продукта 3,4 г.П р и м е р 15.М (222-трихлорэток 5сикарбонил)- глутатионбисдифенилметиловыйэфир.Процесс проводят по примеруП, за исключением того что вместо (6 Я, 7 й )-7-( й -5-амине-карбоксиментанамидо- оксик 5 етилцеф-ем 4-карбоксидата калия обрабатывают глутатиан (6,14 г, 20 ммопь),Выход продукта 1 1, 3 г,П р и м е р 16.ВЬ -5 метиониндифенидметиловый эфир, соль Л -толуолсульфокисдоты. 15ИЬ -к 5 етионин (3,0 г,20 ммоль) и моногидрат й -толуолсульфокислоты (38 г,20 ммэль 1 растворяют в воде (50 мд)при комнатной температуре. Добавляют диклорметан (50 мл), содержащий дифениддиазометан (485 г,25 ммоль) я смесь перемвшивают в течение 1 ч прн РИ 2. После отделения органический слой промывают 5%-цымраствором бикарбоната натрия (50 5 л) иводой (59 мл), Растворитель удаляют в вакууме и продукт кристадлизуют из ацетона,отфильтровывают и промывают ацетонитрилом (15 мл). Выход продукта 54 г.Точка плавления и данные ИК- и ЯМР(2100 мл) и водой (100 мл). После сушкирастворитель удаляют в вакууме, остатокообрабатывают петролейным эфиром (40-60 С),Получают 16,9 г целевого продукта.П р и м е р 18. Бис-фенилэтиловыйэфир (6 Я7 Я )-7-(й -5-карбокси)-.2,2,2-трихлорэтоксикарбониламино-(пентанамидо)-3.оксиметил-цеф-ем-карбоновой кислоты,Процесс проводят по примеру 9, за исключением того, что вместо раствора дифенилдиазометана в дихлорметане используютраствор 1-фенилдиазоэтана ( примерно44 ммоль) в дихлорметане (150 мл).Получают 18,6 г целевого продукта,П р и м е р 19, Лифенилметил (5 К,6 К )-2,2-диметил-б-феноксиацетамидопенам-карбокс илат.К Раствору (5 К6 К )-2,2-днметилфеноксицетамидопецам- карбоксилата калия (1 0 г, 2 5,7 ммоль) и феноксиуксусной кислоты (2 г, 131 ммоль) в воде(100 мл) добавляют раствор дифенилдиазометана (5,2 г, 27 ммоль) в дихлорметане(100 мл). рН доводят до 4,0 и смесь пъ.ремешивают в течение 10 мин. После отделения органический слой промывают водой(100 мл),5% ным раствором бикарбонатанатрия (100 мл) и водой (100 мл).Растворитедь удаляют в вакууме и получают 11,4 г целевого продукта, спектров подтвердили, что структура получеццого соединения соответствует структуре целевого соеащения.Г р и м е р 1 7. Бисфенил-(О -топил)- -л 5 етиловый эфир (6 Р, 7 К )-7-(Ц -5-изобутилоксикарбониламяно-карооксипент анамидо -3-окснметнлцеф-ек 5-4-карбоновой кислоты.К раствору (6 К, 7 К )-7-Р -5-амино-карбокс ипен тана миде-оксиметнлцеф-ем-карбоксилата калия 67,1% нойчастоты (11,2 г, 20 ммоль) в воде( 16 мл, 120 ммоль) в течение 1 ч прно10 С и рН 7,8-8,0, Смесь перемешиваютв течение 30 мин, поддерживая РН 7,8-8,0.Затем РН доводят до 5,0 ортсфосфорной кислотой и экстрагируют хлороформом (2 к 100 мл), Раствор (О -толил)-фецилдиазометана (4,2 г,40 ммоль) в смеси дихлорметаца (120 мл), этилацетата (60 мл) и этацола (20 мл добавляют к водному раствору, Смесь перемешивают и течение 45 миц, во время чего РН доводят до 2 ортофосфорцой кислотой. После отделения растворитель промывают водой (100 к 5 л), 5";-ць 5 м раствором бикарбоцата натрия формула изобретения 1, Способ выделения сложных эфировМ-защищенных аминокислот из их водныхрастворов, о т л и ч а ю ш и й с я тем,что, с целью усовершенствования процесса,к водному раствору аминокислоты добавляютраствор диазоалкана в органическом растворителе, це смешиваюшемся с водой, и образующийся эфир К -защищенной аминокислотывыделяют из органической фазы известцьмспособом.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что диазоалкан является диазоаралканом, включающим ., низшую алкильнуюгруппу, несушую один или два арильцыхостатка, замешенных карбоксильной илн гетероциклпческой группой в положении "1.3, Способ по и. 2, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что диазоаралкан является дифецнлдиазометацом,Нсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент СШЛ ЛЪ 3248386кл, 260-233,1, опубп, 26.04,66,