Fmoc-L-色氨酸的制备方法以及应用

简介

分子印迹聚合物（MIPs）在液相色谱中用作高度对映选择性的固定相。为了优化MIP的结合性能，经常使用不同类型的极性修饰剂。Fmoc-L-色氨酸被常用在修饰MIPs，以此获得高活性以及水溶性的聚合物[1]。

合成

图1 Fmoc-L-色氨酸的合成路线[2]。

方法一：将2毫克氨基酸衍生物称入螺旋盖玻璃瓶中（1.5 cm3），并加入1 cm3 0.1N（约0.37%w/v）盐酸的HFIP溶液（每990μL HFIP 10μL约37%w/v HCl水溶液）。将溶液静置如下所示的时间段，然后通过RP-HPLC进行分析。从三苯甲基阳离子呈现强烈的黄色来看，在HFIP中用0.1N HCl从Fmoc-Asn（Trt）-OH中去除N-Trt基团非常快。反应10分钟后，在HPLC痕迹中没有发现起始材料的痕迹（图S1）。通过硅胶柱纯化得到标题化合物Fmoc-L-色氨酸。合成路线如图1所示。

方法二：将1.5ml（24mmol）乙酸和320mg（14mmol）镁盐加入到（2mmol）相应苯酰基酯在MeOH/DMF（8:2）20ml中的溶液中。在室温下搅拌反应混合物。过滤反应混合物。真空浓缩滤液。用5%NaHCO3（20ml）和乙醚EtOAc（1:1，20ml）稀释残余物。用5%NaHCO3（2x20ml）萃取有机层。用饱和KHSO4将含水提取物酸化至pH 2-3，并用EtOAc（2x20 ml）提取。用盐水（2 x 20 ml）洗涤有机层，用硫酸钠干燥并过滤。蒸发滤液并用石油醚固化残余物以获得产物Fmoc-L-色氨酸。合成路线如图1所示。

图2 Fmoc-L-色氨酸的合成路线[3]。

在室温下，将试剂3（2.44g 6.0tnmol）加入到氨基酸或衍生物4（6.6mmol）和碳酸氢钠（1.09g，13.0mmol）在水（30ml）和丙酮（15ml）的混合物中的搅拌悬浮液中。T.L.C.通过在紫外光下检测到的试剂消失来监测反应。完成后（取决于氨基酸或衍生物的溶解度：4至24小时），通过加入浓盐酸将混合物酸化至pH 3，然后用乙酸乙酯萃取三次。除去溶剂后，以通常的方式获得Fmoc-L-色氨酸。收率89%。熔点：163-165°C。合成路线如图2所示。

应用

Fmoc-L-色氨酸常被用作有机改性剂。先前的研究表明，修饰剂的氢键供体参数（HBD）对手性分离中MIP的结合性能有很大影响。经过Fmoc-L-色氨酸修饰的印迹聚合物用四种不同的极性改性剂洗脱。具有更高HBD的有机改性剂降低了每个位点上的对映体选择性。高能位点比低能位点更具对映选择性。而且使用具有高HBD的有机改性剂会导致模板分子所接近的高能位点密度的更大降低[1]。

参考文献

[1] H. Kim, G. Guiochon, Thermodynamic studies on the solvent effects in chromatography on molecularly imprinted polymers. 1. Nature of the organic modifier, ANALYTICAL CHEMISTRY 77(6) (2005) 1708-1717.

[2] Wu, Cheng-Yi; et al. Parallel synthesis of 1,2,3,4-tetrahydro-β-carbolines using microwave irradiation. Synlett (2002), (10), 1709-1711.

[3] Schon, Istvan; et al. 9-Fluorenylmethyl pentafluorophenyl carbonate as a useful reagent for the preparation of N-[(9-fluorenylmethoxy)carbonyl] amino acids and their pentafluorophenyl esters. Synthesis (1986), (4), 303-5