9-芴甲氧羰酰琥珀酰亚胺的合成新工艺

背景技术

多肽是涉及生物体内各种细胞功能的生物活性物质。它是分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的一类化合物，由多种氨基酸按照一定的排列顺序通过肽键结合而成。多肽的全合成不仅具有很重要的理论意义，而且具有重要的应用价值。通过多肽全合成可以验证多肽的结构；设计新的多肽，用于研究结构与功能的关系；为多肽生物合成反应机制提供重要信息；建立模型酶以及新的多肽药物等。多肽合成已成为最活跃的生化科技领域之一。目前，多肽主要采用固相合成法为主。

在合成多肽过程中，氨基酸的活性基团必须先加以保护，反应完成后再将保护基团除去。1978年，Chang Meienlofer和Atherton等人采用Carpino报道的9-芴甲氧羰基(简称Fmoc)作为氨基保护基。Fmoc基对酸很稳定，但能用哌啶-二氯甲烷或哌啶-二甲基甲酰胺脱去。现在，Fmoc固相合成多肽法已得到广泛的应用。9-芴甲氧羰酰琥珀酰亚胺(简称Fmoc-ONSu)正是提供Fmoc基团最有效的一种试剂。

正如Paul B.W.等人在文献Int.J.Peptide Protein Res.27，1986，398-400中所阐述的，Fmoc-ONSu的合成方法普遍采用Fmoc氯甲酸酯与琥珀酰亚胺在二氧六环溶剂中、在三乙胺等有机碱存在下进行反应。但用该法合成的产品Fmoc-ONSu在二氧六环溶剂中溶解度大，二氧六环和三乙胺等不能完全回收，对环境有污染；并且三乙胺等有机碱的存在使产品较易分解，从而使产品难以精制纯化，收率较低，纯度偏低，不宜直接用于保护氨基酸的合成，难以实现工业化生产。

美国专利US5426190提出一种由羟胺和丁二酸酐反应生成琥珀酰亚胺，不经分离直接在氢氧化钠存在下与Fmoc氯甲酸酯反应合成Fmoc-ONSu，但在实施过程中反应产生的琥珀酰亚胺数量较难确定，同时，原料Fmoc氯甲酸酯和产品芴甲氧羰酰琥珀酰亚胺在氢氧化钠存在下较易水解，使得收率不高，产品纯度较低，不易于工业化生产。

合成工艺

50L搪瓷反应釜，加入15kg醋酸乙酯和5.0kg Fmoc-Cl(19.38mol)，氮气保护下搅拌溶解。加入预先配制好的HOSu(2.34kg，20.35mol)的水溶液25kg，常温下搅拌，1小时内分批加入固体碳酸钠1.1kg(注意：加入碳酸钠时会产生大量气泡)。搅拌反应2小时后过滤分出滤液，固体用醋酸乙酯洗涤，得Fmoc-ONSu粗品5.35kg，收率82％，熔点144.0～147.0℃。精制后，熔点147.0～149.0℃。

过滤出的滤液经静置分层，水相分离，有机相与洗涤液合并，TLC显示该溶液含有部分Fmoc-ONSu和少量未反应完全的Fmoc-Cl。

反应中，Fmoc-Cl与HOSu的物质的量之比为1∶1.05。