Boc-L-焦谷氨酸甲酯的合成与应用

Boc-L-焦谷氨酸甲酯，英文名为Boc-L-Pyroglutamic acid methyl ester，其分子式为C11H17NO5，CAS号为108963-96-8，分子量为243.26，熔点为68到72度。沸点为361.6±35.0度（一个大气压力下），常温常压下外观为固体。Boc-L-焦谷氨酸甲酯是一种氨基酸的衍生物，并且是商业化的有机合成子，在二氯甲烷和氯仿中溶解性较好，但是在水中溶解性差。

合成方法

图1 Boc-L-焦谷氨酸甲酯的合成路线

方法一：

L-焦谷氨酸甲酯 (1.02 g, 7.16 mmol)溶解在干燥的DCM ( 25 毫升)中，将N,N-二甲基吡啶(53 mg, 0.43 mmol) 和二碳酸二叔丁酯 (2.34 g, 10.74 mmol) 添加到到上述溶液中。在氩气氛围下，混合物于室温下搅拌反应若干小时。通过TLC点板监测反应进度，等原料反应完全后，真空蒸发粗反应混合物除去溶剂。得到的残余物通过柱层析色谱法(乙酸乙酯比石油醚为2比3分离纯化以得到目标产物Boc-L-焦谷氨酸甲酯。[1]

图2 Boc-L-焦谷氨酸甲酯的合成路线

方法二：

将二氯亚砜(2.26 mL, 31 mmol) 滴加到L-焦谷氨酸 (2.0 g, 15 mmol)在甲醇(24 mL)的搅拌溶液中，在0 °C下慢慢加入。让混合物升温至室温并搅拌2小时，减压浓缩反应混合物。将得到的黄色油状物溶解在二氯甲烷(50 mL) 中，用饱和洗涤有机溶液。饱和碳酸氢钠溶液 (25 mL) 和盐水 (25 mL)，用 CH2Cl2 (5 x 25 mL) 萃取合并的水层。用MgSO 4 干燥合并的有机物，过滤并减压浓缩。将得到的黄色油状物溶解在MeCN (4 mL)中， Boc2O (3.93 g, 18 mmol) 和DMAP (183 mg, 1.5 mmol)加入其中。反应3小时后浓缩反应混合物，通过柱层析分离纯化，然后用乙酸乙酯和乙醚重结晶。[2]

用途

Boc-L-焦谷氨酸甲酯属于氨基酸类衍生物，焦谷氨酸的钠盐可用作化妆品中的保湿剂,其保湿作用优于甘油、山梨醇,无毒,无刺激作用,用于护肤及护发化妆品;本品对酪氨酸氧化酶有抑制作用,可阻止类黑素的沉积,对皮肤有增白作用；此外还可用作药物分子和有机合成中间体。

核磁数据

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.60 (dd, J = 9.4, 3.0 Hz, 1H), 3.77 (s, 3H), 2.69 - 2.54 (m, 1H), 2.54 - 2.41 (m, 1H), 2.38 - 2.22 (m, 1H), 2.08 - 1.94 (m, 1H), 1.48 (s, 9H). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) 173.3, 172.0, 149.4, 83.7, 58.9, 52.7, 31.3, 28.0, 21.6.

参考文献

[1] Hansen, Anders Hoejgaard et al Journal of Medicinal Chemistry, 61(21), 9534-9550; 2018.

[2] Shennan, Benjamin D. A. et al Chemical Science, 11(38), 10354-10360; 2020.