芴甲氧羰酰基正亮氨酸的合成及其应用

简介

芴甲氧羰酰基正亮氨酸一般常用在医药、溶剂、工业清洗剂、涂料等精细化工的生产方面，也可以用其生产汽油添加剂，并且在防震抗暴方面有显著功效[1-2]。芴甲氧羰酰基正亮氨酸可以用于医药中间体、医药萃取剂，当下很多医学用药生产所用的原料成分中很多含有芴甲氧羰酰基正亮氨酸，比如合成安普那韦药物的中间体[3]。此外，芴甲氧羰酰基正亮氨酸在环氧聚酰胺涂料的原料中可以取代大量的二甲苯，既不会影响涂料的性能，并且可以很大程度地减少涂料中的有害物质释放而生成臭氧的量[4]。其还可以降低涂料的黏度，比如用在聚氨酯涂料和醇酸涂料等。用芴甲氧羰酰基正亮氨酸合成的涂料一般在装饰和工业上应用广泛。

图1芴甲氧羰酰基正亮氨酸的结构式。

合成

图2 芴甲氧羰酰基正亮氨酸的合成路线[5]。

非天然氨基酸在伯胺处被Fmoc基团保护。将α-氨基酸（2-3毫摩尔）悬浮在磷酸盐缓冲液（200mM，pH 10）中并保持在冰上。将Fmoc琥珀酰亚胺酯在DMF（1mM）中在冰上新鲜制备，并在三个不同的时间点（0、3、8小时）缓慢添加，总共3当量。通过逐步添加磷酸盐缓冲液（500mM，pH 11）将pH值保持在9-10的范围内。在0°C下搅拌24小时后，用己烷（2 x 100 ml）洗涤反应混合物，并酸化（浓HCl）至pH 2.5。用乙酸乙酯（3 x 100毫升）萃取所得沉淀剂，用酸化盐水（pH 2.5，3 x 300 ml）和稀HCl（pH 2.5、3 x 300毫升）洗涤，并通过旋转蒸发干燥。所得固体或油用己烷研制，并用乙酸乙酯和己烷重结晶。通过硅胶色谱法（40/3/2，DCM/MeOH/AcOH）进一步纯化化合物28、30、32。通过TLC（40/3/2，DCM/MeOH/AcH）测量纯度，并通过UV和茚三酮染色进行检测。通过1D 1H NMR（400MHz）分析所得化合物为芴甲氧羰酰基正亮氨酸，产率为92.5%。所有光谱都显示了与Fmoc保护相关的HCα质子峰的特征性移动，除了具有Cα支链残基的光谱，并显示了Fmoc的保护的适当质子整合。合成路线如图2所示。

图3 芴甲氧羰酰基正亮氨酸的合成路线[6]。

在配有磁力搅拌棒的Schlenk容器中，在N2气氛下，在干燥箱中装入N-Fmoc烯丙基甘氨酸（100 mg）、脱气DCM（6.0 ml）、末端烯烃（1.48 mmol，5当量）和Hovyda Grubbs催化剂（9.29 mg，5mol%）。密封容器。从干燥箱中取出容器并连接到真空歧管上。将容器置于氮气流下。用26号针头刺穿的Suba密封件替换塞子，以使氮气在反应顶部持续流动。在室温下搅拌反应过夜，使DCM蒸发。用己烷（2×10ml）洗涤残留物。通过过滤或离心收集残留物。将残余物重新溶于MeOH（10ml）中。将残留物转移到Fischer Porter管中。用H2（60 psi）填充容器。密封容器并在室温下搅拌过夜。真空浓缩反应混合物。通过柱色谱纯化残余的棕色固体芴甲氧羰酰基正亮氨酸，产率为92.5%。合成路线如图3所示。

应用

由于芴甲氧羰酰基正亮氨酸的特殊属性，并且在各个领域都可以应用到芴甲氧羰酰基正亮氨酸[7]。因此芴甲氧羰酰基正亮氨酸的生产方法需要再加以改进，找到更为高效、绿色、经济的生产方式和工艺过程，使未来的芴甲氧羰酰基正亮氨酸的工艺流程操作更为成熟[8]，向着更为绿色、环保的工业生产原料方向发展，从而突显出芴甲氧羰酰基正亮氨酸作为很多产品生产原料的优势，市场需求量也会随之增加。

参考文献

[1] R.K. Kadu, P.B. Thakur, S.W. Zote, K.J. Donde, M. Barbezat, G.P. Terrasi, V.R. Patil, A.V. Pansare, Blue light-emitting fluorene-dendron hybridized polymers: optophysical features, Polym. Bull. (Heidelberg, Ger.)  (2022) Ahead of Print.

[2] T. Kusukawa, S. Tsujimoto, M. Nakamura, Highly-selective recognition of dicarboxylic acid using 9-(diphenylmethylene)fluorene-based diamidine, Tetrahedron  (2022) Ahead of Print.

[3] H. Liu, R. Guan, Y. Wang, Base of 9-fluorene methoxy carbonyl-polyethylene glycol-removing iron amine conjugate and its application [Machine Translation], Shenyang Pharmaceutical University, Peop. Rep. China . 2022, p. 13pp.

[4] X.-X. Liu, P. Shi, X.-L. Dai, Y.-L. Huang, T.-B. Lu, J.-M. Chen, Photophysics of charge transfer cocrystals composed of fluorene and its heterocyclic analogues as donors and TCNQ as an acceptor, CrystEngComm  (2022) Ahead of Print.

[5] S. Paul, S. Mondal, I. Mitra, D. Halder, S. Das, M. Saha, M. Chakraborty, P.K. Chakrabarti, B.B. Show, T. Ganguly, Effects of graphene oxide and reduced graphene oxide on the energy storage capacity of a short-chain dyad. A comparative study with the pristine dyad, J. Mol. Struct.  (2022) Ahead of Print.

[6] R. Raman, B. Natarajan, V. subbiah, S. Anandan, S. Kamalakannan, M. Prakash, Effect of end groups on fluorene based dyes without carboxyl anchors as efficient co-sensitizer for retarding charge recombination in DSSC applications, Opt. Mater. (Amsterdam, Neth.)  (2022) Ahead of Print.

[7] S.Y. Sarikaya, H.A. Alidagi, S. Cetindere, Novel BODIPY-Fluorene-Fullerene and BODIPY-Fluorene-BODIPY Conjugates: Synthesis, Characterization, Photophysical and Photochemical Properties, J. Fluoresc.  (2022) Ahead of Print.

[8] Z. Shariatinia, How does changing substituents affect the hole transport characteristic of butterfly-shaped materials based on fluorene-dithiophene core for perovskite photovoltaics, J. Ind. Eng. Chem. (Amsterdam, Neth.)  (2022) Ahead of Print.