TỔNG QUAN
Peptidomimetic
1.1.1 Đi ̣nh nghi ̃a về peptidomimetic
Peptidomimetic là một hợp chất peptit nhỏ được thiết kế để mô phỏng các peptit tự nhiên, cả về cấu trúc và hoạt tính sinh học Chúng không chỉ cung cấp nhiều lựa chọn mà còn giảm thiểu tác dụng phụ không mong muốn, đồng thời cho thấy sinh khả dụng đường uống và hoạt tính sinh học cao hơn so với peptit tự nhiên nhờ vào khả năng giảm phân hủy bởi enzyme trong cơ thể Nghiên cứu về peptidomimetic tập trung vào các đặc điểm điện tử, cấu hình không gian của peptit tự nhiên và vị trí hoạt động của enzyme Để phát triển peptidomimetic, cần chú ý đến một số nguyên tắc cơ bản.
Thay thế các khung xương peptit bằng các mảnh không phải peptit có thể thực hiện được nếu việc thay thế một liên kết amit không làm thay đổi hoạt tính sinh học hoặc nếu các liên kết amit không tương tác với vùng hoạt động Do đó, các peptidomimetic có thể được thiết kế nhằm loại bỏ các liên kết peptit mà vẫn duy trì hiệu quả sinh học.
Giữ lại các chuỗi phụ liên quan đến hoạt tính sinh học là rất quan trọng, vì chúng tạo thành phần cấu trúc chứa dược tính của thuốc Để cải thiện hoạt tính sinh học của thuốc, có thể thực hiện một số thay đổi như: điều chỉnh chiều dài của chuỗi, thay thế các liên kết cyclopetit bằng liên kết cộng hóa trị, và thay thế bằng các nhóm có cấu trúc không gian và cấu trúc điện tử tương tự (isosteric).
Việc duy trì sự linh động của cấu trúc trong các peptidomimetic thế hệ đầu tiên có liên quan chặt chẽ đến hoạt động sinh học Sau đó, việc bổ sung các yếu tố cố định cấu trúc vào các chuỗi phụ đã trở thành một phương pháp tiếp cận cần thiết và hiệu quả, giúp tăng cường tính đặc hiệu trong tương tác với thụ thể và giảm thiểu tác dụng phụ không mong muốn.
Lựa chọn các mục tiêu phù hợp dựa trên giả thuyết về phần cấu trúc mang tính chất sinh học là rất quan trọng Hiểu biết về mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính, cũng như cấu trúc 3D của các cấu dạng có hoạt tính sinh học, mở ra con đường hứa hẹn để nhanh chóng đạt được những hợp chất tốt nhất mà không tạo ra số lượng lớn các chất có hoạt tính kém.
Peptidomimetic có thể được chia thành ba nhóm tùy thuộc vào đặc điểm cấu trúc và chức năng của chúng [21]:
Loại I-bắt chước về cấu trúc thể hiện sự tương đồng về hình dạng với các chất tự nhiên, đồng thời mang tất cả các chức năng cần thiết để tương tác với enzyme hoặc thụ thể trong một định hướng không gian nhất định.
Chất loại II-b bắt chước chức năng của các chất tự nhiên thông qua việc tương tác với thụ thể đích hoặc enzyme mà không cần phải có cấu trúc tương đồng.
• Loại III- bắt chước cả cấu trúc và chức năng
Peptidomimetic là một loại hợp chất bắt chước cấu trúc của hormone, ví dụ như hormon giải phóng TRH (thyrotropin-releasing hormone), một hormone vùng dưới đồi có cấu trúc đơn giản với ba acid amin: Glu-His-Pro Một peptidomimetic được thiết kế dựa trên khung cyclohexan, với ba nhóm chức mang hoạt tính được sắp xếp theo cùng định hướng không gian với mạch bên acid amin trong hormone TRH.
Hình 1: Petidomimetic (2) dựa trên khung cyclohexan
1.1.3 Các phương pháp thiết kế peptidomimetic
1.1.3.1 Sƣ̉a đổi các acid amin
Peptidomimetics có thể được tổng hợp qua nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm việc đóng vòng các peptide hoặc kết hợp các acid amin không tự nhiên Các acid amin không tự nhiên này có thể được tạo ra từ các acid amin tự nhiên thông qua các quá trình biến đổi như alkyl hóa amin, thay thế mạch bên, mở rộng cấu trúc, đóng vòng và thay thế khung peptide bằng các đồng cấu điện tử.
Xây dựng các peptidomimetic từ các amino acid tự nhiên thông qua sự can thiệp vào khung hoặc mạch bên của chúng giúp giảm thiểu các hạn chế về cấu hình và sự nhận biết của các enzym phân hủy, từ đó cải thiện hoạt tính dược – động học.
Thay thế các kích thước vòng khác nhau của α-aminocycloalkan cacboxylic acid vào các vị trí khác nhau của enkephalin (H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH), một peptide chịu trách nhiệm điều chỉnh đáp ứng đau, đã dẫn đến việc tạo ra một peptidomimetic có hoạt tính in vivo tốt hơn.
Hình 3: Các kích thước vòng khác nhau của α-aminocycloalkan cacboxylic acid
Việc thay thế 5,5-dimethylthiazolidin-4cacboxylic acid bằng Prolin trong Angiotensin II, một peptit quan trọng trong việc điều hòa huyết áp, đã dẫn đến sự hình thành peptidomimetic với hoạt tính cao hơn 39% so với các peptit tự nhiên.
Hình 4: Thay thế 5,5-dimethylthiazolidin-4cacboxylic acid cho Prolin trong
1.1.3.2 Hạn chế về cấu da ̣ng
Sự tạo vòng của chuỗi peptide thường dẫn đến sự ổn định cao hơn cho các peptidomimetic trong cơ thể so với các peptide ban đầu Thiên nhiên đã tận dụng ưu điểm này, với nhiều macrocyclic peptide có hoạt tính sinh học được phát hiện Chẳng hạn, somatostatin là một hormon macrocyclic peptide được sản xuất ở vùng dưới đồi, có vai trò điều hòa sự tiết hormon tăng trưởng Nó cũng tác động trong tuyến tụy, ngăn chặn việc tiết glucagon và insulin, giúp giảm nồng độ đường trong máu Hoạt động điều tiết này xảy ra nhờ sự tương tác của vòng macrocyclic với một vùng của thụ thể.
Phương pháp đóng vòng chuỗi peptide nhằm giảm tính linh động của cấu trúc, giúp hạn chế cấu dạng của các hợp chất macrocyclic Điều này có thể tăng cường khả năng liên kết chọn lọc với thụ thể.
Phương pháp này không chỉ sửa đổi các peptide riêng biệt mà còn thay đổi toàn bộ cấu trúc của hợp chất peptide mục tiêu Việc đóng vòng khung cơ sở đã được tiếp cận bằng nhiều cách khác nhau.
Tạo liên kết giữa hai nguyên tử Nitơ amit
Tạo liên kết giữa Cα với mô ̣t nguyên tử Nitơ
Tạo liên kết giữa đầu N của nhóm amin với một nguyên tử Nitơ amit
Đóng vòng hai đầu N và C của peptidomimetic bằng liên kết amit
Peptit- biphenyl
Peptit và các hợp chất liên quan đã được sử dụng để làm sáng tỏ các quá trình sinh hóa như sự cuộn gấp của protein, làm nguyên liệu công nghệ, chất xúc tác bất đối và các hợp chất có hoạt tính sinh học khác Bên cạnh đó, các khung biphenyl cũng được ứng dụng rộng rãi trong dược phẩm, sử dụng làm phối tử bất đối để tổng hợp bất đối xứng và vật liệu tinh thể lỏng Khung biphenyl còn đóng vai trò thú vị là mẫu bán cứng nhắc để kiểm soát cấu hình của peptit, được phối hợp để bắt trước các phiến β (β-sheet) hoặc vòng ngược (β-turn).
Các peptide biphenyl vòng xuất hiện trong nhiều hợp chất tự nhiên, bao gồm kháng sinh vancomycin, biphenomycin, arylomycin và chất ức chế proteasome TMC-95A Gần đây, việc kết hợp khung biphenyl với các amino acid hoặc chuỗi peptide đã tạo ra những dẫn xuất mới với tính chất hấp dẫn về cấu trúc và hoạt tính sinh học.
Hình 11: Hơ ̣p chất peptit-2,2‟-biphenyl
Peptit-2,2‟-biphenyl (Hình 12) là các dẫn xuất mạch hở của 1,1‟-biphenyl có chứa các acid amin hoă ̣c chuỗi peptit ở vi ̣ trí C(2) và (C2‟)
1.2.1 Các peptit biphenyl trong tƣ̣ nhiên
Peptit-biphenyl được tìm thấy trong nhiều sản phẩm tự nhiên, phân lập từ các nguồn sinh học như vi khuẩn, nấm và bọt biển Các hợp chất peptit-biphenyl vòng có hoạt tính sinh học, có thể ứng dụng trong hóa sinh, phát triển thuốc, dược phẩm và y học Với tầm quan trọng của hoạt tính sinh học, nhiều nghiên cứu đã được công bố về tính chất và phương pháp tổng hợp các hợp chất này.
Vancomycin là kháng sinh glycopeptit đầu tiên được phát hiện vào năm 1956, được chiết xuất từ vi khuẩn Amicolatopsis orientalis trong một mẫu đất Với khối lượng phân tử khoảng 1500 dalton và cấu trúc bao gồm chuỗi 7 liên kết peptit, vancomycin có khả năng tan tốt trong nước Điều này giúp nó phân bố rộng rãi vào các mô và dịch ngoại bào trong cơ thể, cho thấy tính hiệu quả của nó trong điều trị các nhiễm trùng.
Vancomycin là một loại kháng sinh có tác dụng diệt khuẩn bằng cách ức chế quá trình tổng hợp vỏ tế bào vi khuẩn Thuốc này được sử dụng để điều trị các bệnh nhiễm trùng ở bệnh nhân dị ứng với kháng sinh β-lactam và là lựa chọn cuối cùng cho việc điều trị các bệnh nhiễm trùng do các chủng vi khuẩn kháng thuốc.
Biphenomycin A-C là một loại kháng sinh peptit vòng tự nhiên, nổi bật với cấu trúc chính là hệ thống biphenyl nằm trong vòng 15 Đây là kháng sinh đầu tiên ngoài vancomycin có chứa vòng biphenyl Biphenomycin A là một dẫn xuất của β-hydroxy diisotyrosine, cho thấy tiềm năng trong việc phát triển các loại kháng sinh mới.
Biphenomycin C là sự kết hợp của biphenomycin A và một phần của arginylserine, trong khi B chứa hai acid amin không tổng hợp protein là (S,S)-diisotyrosin và (2S,4R)-hydroxyornithin Các hợp chất biphenomycin A-C được phân lập từ môi trường lỏng chứa protein và chất dinh dưỡng của vi khuẩn Streptomyces griseorubiginosus No.43708.
Hình 13: Cấu trúc của Biphenomycin
Biphenomycin A-C cho thấy hoạt tính kháng khuẩn đặc biệt đối với vi khuẩn gram dương, tuy nhiên không có hiệu quả kháng nấm Trong ba loại biphenomycin, hoạt tính kháng khuẩn của biphenomycin C thấp hơn so với biphenomycin A và B.
Hình 14: Cấu trúc của TMC-95a và các chất tổng hợp 2a, 2b [58b]
TMC-95a là mô ̣t tripeptit c ó chứa hệ thống vòng biphenyl trong cấu trúc vòng
17 (Hình 14), nó được phân lập từ sự lên men của Apiospora montagnei Sacc TC
TMC-95a, được nghiên cứu bởi Ohnuki và các đồng nghiệp, cho thấy khả năng ức chế chọn lọc trên 20S proteasome với các giá trị Ki lần lượt là 0,0054 mM cho CT-L, 0,060 mM cho PA và 0,2 mM cho T-L Hơn nữa, hợp chất này cũng có khả năng gây độc tế bào đối với các tế bào ung thư ở người, cụ thể là HCT-116 và HL 60.
TMC-95a nổi bật với cấu trúc đặc biệt và khả năng ức chế proteasom mạnh mẽ, đã thu hút nhiều nghiên cứu về các phương pháp tổng hợp hợp chất này cùng với các dẫn xuất của nó.
1.2.2 Các peptit-biphenyl bắt phiến β (β-sheet) và vòng ngược (β-turn) [54]
Vào năm 1986, Feigel và các cộng sự đã báo cáo rằng các biphenyl có sự thế tại C2 và C2' cung cấp một khoảng cách phù hợp cho hai chuỗi peptit đối song gắn vào, nhằm xây dựng một phiến β Đến năm 1988, nhóm nghiên cứu của ông đã tổng hợp một dẫn xuất vòng lớn kết hợp từ hai vòng biphenyl và hai alanin, mô phỏng cấu trúc của một β vòng (β-loop) như thể hiện trong Hình 15.
Năm 2007, nhóm nghiên cứu của Robinson đã báo cáo ba mẫu đồng phân thế của biphenyl (o,o‟- , o,m‟- và m,m‟) để thay thế cho mẫu D-Pro-L-Pro trong việc chuẩn bị các peptidomimetic bắt chước PG-I Mặc dù ba mẫu đồng phân thế này cho dẫn suất không ổn định trong dung dịch nước, nhưng tất cả đều thể hiện hoạt tính kháng khuẩn đối với cả vi khuẩn Gram âm và Gram dương, mở ra hướng đi mới trong việc tìm kiếm các hợp chất kháng khuẩn mới.
Năm 2002, nhóm nghiên cứu của Bernardo đã báo cáo về một số dẫn xuất của biphenyl với chuỗi peptide tại C (2) và (C2‟) Sự chuyển đổi giữa hai cấu trúc 38 và 39 xảy ra do sự quay xung quanh liên kết aryl-aryl.
Mẫu biphenyl thay thế cho D-Pro-L-Pro đã được phát triển, trong đó hai chuỗi peptit tương tác thông qua liên kết hydro nội phân tử, dẫn đến sự lan truyền trong chuỗi peptit và tạo ra cấu hình bắt chước hình dạng vòng ngược (β-turn).
Hình 17: Sự quay xung quanh liên kết aryl -aryl của peptit-biphenyl
1.2.3 Peptit-2,2’-biphenyl cấu trúc và khả năng ức chế Calpain I a) Cấu trúc [59b,e]
Theo nghiên cứu của Bernardo và cộng sự, do có chứa một trục bất đối trong phân tử, các dẫn xuất peptit -2,2'-biphenyl sở hữu một số tính chất cấu trúc đáng chú ý.
THỰC NGHIỆM
Tổng hợp các peptit-2-2 ’ -biphenyl đối xứng
Tổng hợp [1,1'-biphenyl]-2,2'-dicarboxylic acid (5) bắt đầu bằng cách hòa tan 5 g (36,5 mmol) axit anthralinic trong 15 mL nước và 9,2 mL HCl đặc, sau đó giữ hỗn hợp ở nhiệt độ 0-5 °C Tiếp theo, từ từ nhỏ giọt 35 mL dung dịch NaNO2 (2,63 g, 38 mmol) trong vòng 30 phút Đồng thời, hòa tan 12,6 g (50,5 mmol) CuSO5 trong một bình khác để tiến hành phản ứng.
50 mL nước và khuấy trong 10 phút, dung dịch được giữ lạnh bằng nước đá, 21 mL
NH4OH được thêm vào và khuấy ở 0°C Dung dịch NH2OH được chuẩn bị bằng cách hòa tan 3,65g (51,2 mmol) NH2OH.HCl trong 8,5 mL NaOH 6N, sau đó thêm vào dung dịch đồng Dung dịch muối Diazoni được thêm từ từ vào dung dịch đồng và phản ứng được duy trì ở 10°C Sau khi nhỏ giọt hết, dung dịch phản ứng được khuấy thêm 5 phút, sau đó đun sôi và trung hòa cẩn thận với 25 mL HCl đặc Sản phẩm thô được lọc hút và kết tinh lại, thu được 2,74 g (62%) chất rắn màu vàng với nhiệt độ nóng chảy 225-228°C.
Tổng hợp 6,6'-dimethyl-[1,1'-biphenyl]-2,2'-dicarboxylic acid (6) bắt đầu bằng việc cho thêm 5 g (33 mmol) 2-amino-3-methylbenzoic acid vào 16,5 ml NaOH 2,5 M và 70 ml nước Hỗn hợp này được khuấy và giữ ở nhiệt độ 0-4°C trong 10 phút, sau đó thêm NaNO2.
2,73 g (39,6 mmol) được thêm vào và khuấy trong 15 phút, sau đó nhỏ giọt từ từ 30 ml dung dịch HCl 4M trong 30 phút, giữ ở 0-5°C Hỗn hợp phản ứng được khuấy thêm 20 phút để đảm bảo muối diazoni đã hình thành Trong một bình khác, 12,5 g (50 mmol) CuSO5 hòa tan trong 50 mL nước và khuấy trong 10 phút, giữ lạnh bằng nước đá, sau đó thêm 21 mL NH4OH và khuấy ở 0°C Dung dịch NH2OH được chuẩn bị bằng cách hòa tan 3,39 g (57 mmol) NH2OH.HCl trong 9,5 mL NaOH 6N, rồi thêm vào dung dịch đồng Dung dịch muối diazoni được thêm từ từ vào dung dịch đồng, phản ứng duy trì ở 0°C Sau khi nhỏ giọt xong, dung dịch phản ứng được khuấy thêm 30 phút, duy trì nhiệt độ dưới 10°C, sau đó đun sôi trong 30 phút và làm lạnh về nhiệt độ phòng, rồi trung hòa cẩn thận với 37,5 mL HCl đặc Sản phẩm thô được lọc hút và kết tinh lại, thu được 2,5 g chất rắn màu vàng Sản phẩm thô được kết tinh lại bằng EtOH và làm lạnh về nhiệt độ phòng, lọc hút trên phễu Buchner rồi làm khô ở 100°C, thu được 0,54 g (12%) chất rắn màu vàng với nhiệt độ nóng chảy 220-230°C.
Tổng hợp [1,1'-biphenyl]-2,2'-dicarbonyl dichloride (7) được thực hiện bằng cách cho 2 g (8,26 mmol) vào 6 ml SOCl2 và đun hồi lưu trong 3 giờ, sau đó để nguội về nhiệt độ phòng Thionyl clorua được làm bay hơi dưới áp suất thấp, thu được chất rắn màu vàng Sản phẩm thô (7) đạt hiệu suất cao (100%) mà không cần tinh chế.
Tổng hợp 6,6'-dimethyl-[1,1'-biphenyl]-2,2'-dicarbonyl dichloride (8): (6)
Trong quá trình tổng hợp, 2 g (7,4 mmol) được hòa trộn với 6 ml SOCl2 và đun hồi lưu trong 3 giờ, sau đó để nguội về nhiệt độ phòng Thionyl clorua được bay hơi dưới áp suất thấp, thu được chất rắn màu vàng Sản phẩm thô (7) đạt được với hiệu suất cao (100%) mà không cần tinh chế.
Quy trình tổng hợp peptide-biphenyl (phương pháp 1) bắt đầu bằng việc hòa tan các muối HCl của dẫn xuất acid amin trong dung môi DCM khan, sau đó thêm dung dịch Et3N dưới môi trường Nito trơ Tiếp theo, cho dung dịch biphenyl diclorua đã hòa tan trong 20 mL DCM vào hỗn hợp Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch được rửa bằng HCl 0,01N, chiết lại bằng DCM và nước, sau đó làm khô bằng Na2SO4 và bay hơi dưới áp suất thấp Cuối cùng, sản phẩm thô được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ EtOAc: Hex 3:2.
Quy trình tổng hợp amit bắt đầu bằng việc hòa tan các acid amin trong DCM dưới khí Nito trơ Tiếp theo, thêm vào dung dịch Et3N khô với tỷ lệ 1,5 đương lượng và làm lạnh hỗn hợp xuống 0°C trong 30 phút Sau đó, bổ sung 1,2 đương lượng DCC và 20% DMAP tính theo trọng lượng của DCC, giữ phản ứng ở 0°C trong 1 giờ và khuấy qua đêm ở nhiệt độ phòng Khi phản ứng hoàn tất, dung dịch được rửa bằng HCl 0,01N, chiết xuất lại bằng DCM và nước, sau đó làm khô bằng Na2SO4 và bay hơi dưới áp suất thấp Cuối cùng, hỗn hợp sản phẩm thô được tinh chế bằng phương pháp sắc ký cột với tỷ lệ EtOAc: Hex 4:1.
Quy trình phá bảo vệ N-CBz bắt đầu bằng cách hòa tan các dẫn xuất được bảo vệ bằng CBz trong dung môi EtOAc: MeOH (4:1) Tiếp theo, thêm 5% mol Pd/C vào hỗn hợp Hỗn hợp này được dẫn khí H2 trong 6 giờ Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch được lọc qua phễu lọc xelit và dung môi được làm bay hơi dưới áp suất thấp để thu được sản phẩm thô Sản phẩm này có thể được sử dụng trực tiếp cho bước chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế bằng sắc ký cột.
Tổng hợp Dimethyl 2,2'-(([1,1'-biphenyl]-2,2'-dicarbonyl)bis(azanediyl))diacetate (13) được thực hiện bằng cách thêm HCl.Gly.COOMe vào dung dịch của (7) trong dung môi DCM khan, theo quy trình tổng hợp peptide-biphenyl đã nêu Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với tỷ lệ EtOAc: Hex 3:2, thu được 55% chất rắn màu vàng.
Tổng hợp Dimethyl 2,2'-(([1,1'-biphenyl]-2,2'-dicarbonyl)bis(azanediyl))diacetate (14) được thực hiện bằng cách thêm HCl.Ala.COOMe vào dung dịch (7) trong dung môi DCM khan, theo quy trình tổng hợp peptide-biphenyl đã nêu Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ [EtOAc: Hex 3:2], thu được 60% chất rắn màu vàng.
Tổng hơ ̣p Dimethyl 2,2'-(([1,1'-biphenyl]-2,2'- dicarbonyl)bis(azanediyl))(2S,2'S)-bis(4-methylpentanoate) (15):
HCl.Leu.COOMe được thêm vào dung dịch (7) trong dung môi DCM khan theo quy trình tổng hợp peptide-biphenyl (phương pháp 1) Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ [EtOAc: Hex 3:2], thu được 63% chất rắn màu vàng.
Tổng hơ ̣p Methyl (2'-(((2S,3R)-3-hydroxy-1-methoxy-1-oxobutan-2- yl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carbonyl)-L-allothreoninate (16):
HCl.Threo.COOMe được thêm vào dung dịch của (7) trong dung môi DCM khan, áp dụng quy trình tổng hợp peptide-biphenyl (phương pháp 1) Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ [EtOAc: Hex 3:2], thu được 26% chất rắn màu vàng.
Tổng hơ ̣p Dimethyl 2,2'-(([1,1'-biphenyl]-2,2'- dicarbonyl)bis(azanediyl))(2S,2'S)-bis(3-phenylpropanoate) 17:
HCl.PheAla.COOMe được thêm vào dung dịch (7) trong dung môi DCM khan, theo quy trình tổng hợp peptide-biphenyl (phương pháp 1) Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ [EtOAc: Hex 3:2], thu được 53% chất rắn màu vàng.
Tổng hơ ̣p Dimethyl 2,2'-(([1,1'-biphenyl]-2,2'- dicarbonyl)bis(azanediyl))(2S,2'S)-bis(3-phenylpropanoate) (18):
HCl.Pro.COOMe được thêm vào dung dịch (7) trong dung môi DCM khan, theo quy trình tổng hợp peptide-biphenyl (phương pháp 1) đã nêu Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với tỷ lệ [EtOAc: Hex 3:2], thu được 67% chất rắn màu vàng.
Tổng hợp các peptit-2-2 ’ -biphenyl không đối xứng
Quy trình tổng hợp các mono amit peptit-biphenyl bắt đầu bằng việc thêm anhydric diphenic vào hỗn hợp các acid amin metyl este.
Et3N (1,5 đương lượng) được hòa tan trong dung môi DCM khan ở nhiệt độ phòng và khuấy qua đêm Sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch được rửa bằng HCl 0,01N, chiết lại bằng EtOAc và nước, sau đó làm khô bằng Na2SO4 và bay hơi dưới áp suất thấp Hỗn hợp sản phẩm thô thu được có thể được sử dụng ngay cho các bước tiếp theo mà không cần tinh chế lại.
Tổng hợp 2'-((2-methoxy-2-oxoethyl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carboxylic acid (29): HCl.Gly.COOMe được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch anhydrit (28) trong môi trường DCM khan, theo quy trình tổng hợp các mono amit peptit-biphenyl Sản phẩm thô thu được sau phản ứng có thể được sử dụng trực tiếp cho bước chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế, đạt hiệu suất 92%.
Tổng hơ ̣p (S)-2'-((1-methoxy-1-oxopropan-2-yl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]- 2-carboxylic acid (30): HCl.Ala.COOMe đươ ̣c thêm vào dung di ̣ch của anhydit
Trong dung môi DCM khan, quy trình tổng hợp các mono amit peptit-biphenyl được thực hiện theo cách chung Sau khi phản ứng, sản phẩm thô có thể được sử dụng trực tiếp cho bước chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế, đạt hiệu suất lên đến 92%.
Tổng hợp (S)-2'-((1-methoxy-4-methyl-1-oxopentan-2-yl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carboxylic acid (31): HCl.Leu.COOMe được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch anhydrit (28) trong dung môi DCM khan, theo quy trình tổng hợp các mono amít peptide-biphenyl Sản phẩm thô sau phản ứng được sử dụng trực tiếp cho bước chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế, đạt hiệu suất 98%.
Tổng hợp (S)-2'-((1-methoxy-1-oxo-3-phenylpropan-2-yl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carboxylic acid (32) được thực hiện bằng cách thêm HCl.PheAla.COOMe vào dung dịch anhydrit (28) trong dung môi DCM khan Quy trình tổng hợp các mono amit peptit-biphenyl được tiến hành theo phương pháp chung Sản phẩm thô sau phản ứng được sử dụng trực tiếp cho bước chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế, đạt hiệu suất 99%.
Tổng hơ ̣p (R)-2'-((3-(benzylthio)-1-methoxy-1-oxopropan-2-yl)carbamoyl)- [1,1'-biphenyl]-2-carboxylic acid (33): Benzyl-cysteine methyl ester hydrochloride đươ ̣c thêm vào dung di ̣ch của anhydit (28) trong dung môi
DCM Khan sử dụng quy trình chung để tổng hợp các mono amit peptit-biphenyl Sau khi phản ứng, hỗn hợp sản phẩm thô được sử dụng trực tiếp cho bước chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế lại, đạt hiệu suất lên đến 89%.
Tổng hợp (S)-2'-(2-(methoxycarbonyl)pyrrolidine-1-carbonyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carboxylic acid (34): HCl.Pro.COOMe được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch của anhydrit (28) trong dung môi DCM khan, theo quy trình tổng hợp các mono amit peptide-biphenyl Sản phẩm thô thu được sau phản ứng được sử dụng ngay cho bước chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế, đạt hiệu suất 90%.
Quy trình tổng hợp các Peptit-biphenyl (phương pháp 2) bắt đầu bằng việc thêm HOBt (1,3 đương lượng), Et3N (1,5 đương lượng) và EDCI (1,3 đương lượng) vào dung dịch mono acid (1 đương lượng) cùng với muối HCl của các acid amin khác (1,3 đương lượng) trong dung môi DCM khan ở nhiệt độ phòng Hỗn hợp phản ứng được khuấy từ 10-18 giờ và theo dõi bằng sắc ký lớp mỏng (TLC) Sau đó, dung dịch được rửa bằng HCl 0,01N, chiết lại bằng DCM và nước, làm khô bằng Na2SO4 và bay hơi dưới áp suất thấp Cuối cùng, hỗn hợp sản phẩm thô được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ EtOAc: Hex.
Tổng hợp Methyl (2'-((2-methoxy-2-oxoethyl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carbonyl)-L-alaninate (35): HCl.Ala.COOMe được thực hiện bằng cách thêm EDCI và HOBt vào dung dịch (29) trong DCM khan, theo quy trình tổng hợp peptit-biphenyl (phương pháp 2) Sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với dung môi [EtOAc: Hexane], thu được chất rắn màu vàng với hiệu suất 78%.
Tổng hợp Methyl (2'-((2-methoxy-2-oxoethyl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carbonyl)-L-leucinate (36): HCl.Leu.COOMe, EDCI, HOBt được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch (29) trong DCM khan, theo quy trình tổng hợp peptit-biphenyl đã nêu Sản phẩm thô thu được được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ [EtOAc: Hexane], cho ra chất rắn màu vàng với hiệu suất đạt 84%.
Tổng hợp Methyl (2'-((2-methoxy-2-oxoethyl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carbonyl)-L-allothreoninate (37): HCl.Threo.COOMe, EDCI, HOBt được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch (29) trong DCM khan, áp dụng quy trình tổng hợp peptit-biphenyl (phương pháp 2) Sản phẩm thô thu được được tinh chế qua sắc ký cột [EtOAc: Hexane], cho ra 76% chất rắn màu vàng.
Tổng hợp Methyl (2'-((2-methoxy-2-oxoethyl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carbonyl)-L-phenylalaninate (38): HCl.PheAla.COOMe, EDCI, HOBt được thực hiện bằng cách thêm vào dung dịch (29) trong DCM khan, sử dụng quy trình tổng hợp peptit-biphenyl Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với dung môi [EtOAc: Hexane], cho ra 26% chất rắn màu vàng.
Tổng hợp Methyl S-benzyl-N-(2'-((2-methoxy-2-oxoethyl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carbonyl)-L-cysteinate (39): HCl.Gly.COOMe được thực hiện bằng cách thêm EDCI và HOBt vào dung dịch của (33) trong DCM khan, theo quy trình tổng hợp các peptide-biphenyl Hỗn hợp sản phẩm thô sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ [EtOAc: Hexane], cho ra sản phẩm cuối cùng là chất rắn màu vàng với hiệu suất đạt 84%.
Tổng hợp Methyl (2'-((2-methoxy-2-oxoethyl)carbamoyl)-[1,1'-biphenyl]-2-carbonyl)-L-prolinate (40): HCl.Gly.COOMe được thực hiện bằng cách thêm EDCI và HOBt vào dung dịch (34) trong DCM khan, theo quy trình tổng hợp peptit-biphenyl (phương pháp 2) Sau đó, hỗn hợp sản phẩm thô được tinh chế bằng sắc ký cột với tỉ lệ [EtOAc: Hexane], thu được chất rắn màu vàng với hiệu suất đạt 78%.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Tổng hợp các peptit-2-2 ’ -biphenyl đối xứng
Để tổng hợp các peptide -2-2'-biphenyl, chúng tôi thực hiện phản ứng tổng hợp khung 2,2-biphenyl diclorua acid, như được thể hiện trong sơ đồ tổng hợp (Hình 23).
Có nhiều phương pháp tổng hợp vòng biphenyl diaci như phản ứng Ulman và các phản ứng sử dụng xúc tác kim loại chuyển tiếp như phản ứng Suzuki-Miyaura, phản ứng Stille, và phản ứng Negishi Tuy nhiên, phương pháp sử dụng chất đầu acid anthralinic được thực hiện khá dễ dàng và cho hiệu suất tương đối lớn Trong quá trình tổng hợp, chúng tôi bắt đầu bằng phản tổng hợp biphenic diacid.
6) bằng phản ứng diazo hóa amin (1, 2) trong sự có mă ̣t của NaNO 2 và dung di ̣ch HCl đă ̣c ta ̣i nhiê ̣t đô ̣ 0 o C sau 30 phút thu được muối diazonium (3, 4) Các muối diazonium ngay sau đó được chuyển thành biphenic biacid (5, 6) bằng dung di ̣ch khử Cu 2+ /NH2OH ta ̣i 10 o C, sau khi tinh chế chúng tôi thu được chất (5) với hiê ̣u suất 60% nhưng khi có thêm nhóm thế ở vi ̣ trí para (6) thu đươ ̣c r ất ít sản phẩm
Hiệu suất phản ứng thấp (11%) có thể do muối diazonium không bền ở nhiệt độ cao hơn 0-5 độ C, dẫn đến sự phân hủy thành cation aryl Quá trình tinh chế cũng rất phức tạp, ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
N2 Orbital trống của (10) dễ dàng phản ứng với bất kì mô ̣t tác nhân Nucleophin nào đó như H2O ta ̣o thành phenol (12) (Hình 24)
Hình 24 mô tả cơ chế tạo thành phenol Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của diphenic acid được ghi nhận qua 1 H NMR (500 MHz, DMSO) với các tín hiệu δ 7.83 (dd, J = 7.8, 1.1 Hz, 1H), 7.49 (td, J = 7.5, 1.4 Hz, 1H), 7.38 (td, J = 7.6, 1.2 Hz, 1H), và 7.11 (dd, J = 7.6, 0.9 Hz, 1H) Để thực hiện phản ứng amide hóa, acid (5, 6) được chuyển hóa thành dạng chlorua acid bằng cách đun hồi lưu trong SOCl2 trong 8 giờ, sau đó làm bay hơi dưới áp suất thấp Chlorua acid (7, 8) được sử dụng trực tiếp cho quá trình chuyển hóa tiếp theo mà không cần tinh chế.
Peptit-2-2‟-biphenyl (13-18) đã được tổng hợp thành công thông qua việc kết hợp các acid amin và chlorua acid 7 trong dung môi CH2Cl2 và triethylamine ở nhiệt độ phòng, đạt hiệu suất trung bình khoảng 50-70% Tuy nhiên, phản ứng với Threonin chỉ thu được hiệu suất thấp, chỉ đạt 16%.
Bảng 1: Các dẫn xuất peptit-2-2 ‟ -biphenyl 13-18
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton của peptit-biphenyl 15 cho thấy các tín hiệu đặc trưng cho từng nhóm proton của hai đồng phân dia Các proton thuộc nhóm này được xác định rõ ràng, giúp phân tích cấu trúc và tính chất của peptit.
CH3 của Leucin có độ chuyển dịch hóa học đặc trưng tại các vùng δ = 0.87 (d, J 6.4 Hz, 3H), 0.85 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 0.78 (d, J = 6.6 Hz, 3H) và 0.74 (d, J = 6.5
Proton thuộc nhóm CH của Leucin có độ chuyển dịch hóa học tại δ = 1.37 – 1.29 (m, 1H) và 1.16 – 1.07 (m, 1H) Proton thuộc nhóm CH2 của Leucin có độ chuyển dịch hóa học 1.65 – 1.53 (m, 1H) và 1.53 – 1.42 (m, 3H) Tín hiệu singlet ở vị trí δ = 3.66 và 3.55 ppm tương ứng với 3H của nhóm –OCH3 Proton của nhóm CHα cho tín hiệu multiple ở δ = 4.55- 4.77 ppm Các tín hiệu cộng hưởng của H thơm nằm trong khoảng từ δ = 7.1- 7.59 ppm.
Hình 26 : Phổ 1 HNMR của (500 MHz, CDCl3) của peptit-biphenyl 15
Phổ cô ̣ng hưởng từ ha ̣t nhân của các dẫn xuất peptide-biphenyl 13-18:
Peptide-biphenyl 13: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.72 – 7.59 (m, 2H), 7.59 – 7.54 (m, 2H), 7.41 – 7.32 (m, 4H), 7.15 – 7.09 (m, 2H), 4.01 – 3.85 (m, 4H), 3.64 – 3.59 (m, 6H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 169.33, 169.10, 138.00, 134.36, 128.94, 128.86, 126.83, 126.34, 51.31, 51.30, 40.45
Peptide-biphenyl 14: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.67 (d, J = 1.7 Hz, 1H),
7.65 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.40 (dd, J = 7.9, 1.4 Hz, 2H), 7.36 (td, J = 7.6, 1.8 Hz,
2H), 7.31 (td, J = 7.4, 1.5 Hz, 2H), 4.87 – 4.72 (m, 2H), 3.78 (s, 6H), 1.53 (d, J 7.2 Hz, 6H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 173.33, 165.90, 134.55, 131.64, 130.98, 130.43, 130.35, 127.19, 52.72, 48.83, 18.58
Peptide-biphenyl 15: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.59 – 7.56 (m, 1H), 7.55 – 7.51 (m, 2H), 7.42 – 7.35 (m, 4H), 7.28 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.20 – 7.16 (m, 1H),
Peptide-biphenyl 16: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.68 – 7.61 (m, 2H), 7.43 – 7.34 (m, 4H), 7.33 – 7.28 (m, 2H), 7.03 (s, 2H), 4.82 – 4.75 (m, 2H), 4.43 (d, J 4.1 Hz, 2H), 3.78 (s, 3H), 3.77 (s, 3H), 1.30 (t, J = 6.0 Hz, 6H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 171.33, 167.17, 134.63, 131.70, 130.99, 130.44, 130.21, 127.17, 68.13, 57.91, 52.81, 20.19
Peptide-biphenyl 17: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.52 (s, 1H), 7.43 (s, 1H), 7.39 – 7.32 (m, 6H), 7.29 – 7.20 (m, 8H), 7.12 (d, J = 6.6 Hz, 4H), 7.02 (d, J = 6.5
Hz, 2H), 4.83 – 4.71 (m, 2H), 3.63 (s, 3H), 3.55 (s, 3H), 3.03 (dd, J = 13.7, 5.6 Hz, 1H), 2.93 (dd, J = 13.7, 7.5 Hz, 1H), 2.85 (dd, J = 13.7, 6.9 Hz, 1H), 2.72 (dd, J 13.8, 5.7 Hz, 1H), 1.67 (s, 2H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 172.27, 171.88, 169.52, 169.42, 139.17, 138.71, 136.28, 136.20, 135.85, 135.48, 130.22, 129.92, 129.52, 129.35, 129.17, 128.62, 128.00, 127.71, 127.37, 127.10, 53.72, 52.41, 38.08, 37.81
Peptide-biphenyl 18 được phân tích bằng phương pháp NMR với các thông số sau: 1H NMR (500 MHz, CDCl3) cho thấy δ 7.54 – 7.49 (m, 1H), 7.47 – 7.38 (m, 4H), 7.39 – 7.30 (m, 3H), 7.23 – 7.15 (m, 1H), 4.66 – 4.42 (m, 2H), 3.75 (s, 1H), 3.69 (s, 3H), 3.65 – 3.60 (m, 2H), 3.56 – 3.45 (m, 2H), 3.43 – 3.34 (m, 1H), 2.25 – 2.08 (m, 2H), 2.02 – 1.61 (m, 7H) 13C NMR (126 MHz, CDCl3) cho thấy δ 172.89, 172.88, 172.70, 169.76, 169.60, 169.31, 136.94, 136.76, 136.58, 136.41, 136.09, 131.64, 130.96, 130.49, 130.22, 129.91, 129.30, 129.10, 129.01, 127.64, 127.61, 127.53, 127.38, 58.69, 58.26, 52.38, 52.29, 49.14, 45.68, 29.67, 25.19, 25.01, 22.46 Để tiếp tục nghiên cứu về tính chất của các peptide biphenyl, chúng tôi sẽ tổng hợp thêm các dẫn xuất peptide-2-2'-biphenyl đối xứng với chuỗi peptide ngắn.
Chuỗi peptit 2-2'-biphenyl được thiết kế bằng cách ghép cặp ba acid amin cơ bản: Proline, Phenylalanine và Alanine Proline được chọn làm acid amin đầu tiên trong chuỗi peptit nhằm giảm thiểu các cấu hình của chuỗi, nhờ vào cấu trúc vòng đặc biệt của nó, giúp cản trở sự quay xung quanh chuỗi peptit.
Hình 28 : Sơ đồ tổng hơ ̣p chuỗi peptit
Từ Proline tự nhiên, nhóm chức amin được bảo vệ dưới dạng cacbamat bằng nhóm bảo vệ Cbz trong sự có mặt của NaHCO3 và dung môi dioxan, thu được acid (19) với hiệu suất cao 98% Acid (19) sau đó được amide hóa với HCl.L-PheAla-OMe theo phương pháp Steglich (DCC/DMAP), cho sản phẩm (20) với hiệu suất 70% Nhóm bảo vệ N-Cbz được phá chọn lọc bằng H2, Pd/C trong dung môi EtOAc/MeOH (4:1) ở nhiệt độ phòng, tạo ra chuỗi peptide ngắn (21) với hiệu suất cao 85% Nhóm ester của phenylalanine (20) được phá bảo vệ dễ dàng trong môi trường kiềm (NaOH/MeOH), tiếp tục thực hiện phản ứng amide hóa với HCl.Ala.OMe trong sự có mặt của DCC/DMAP và dung môi DCM, thu được chuỗi 3 acid amin (23) với hiệu suất 65% Cuối cùng, phá bảo vệ chọn lọc nhóm N-Cbz tạo ra chuỗi peptide ngắn chứa ba acid amin (24) với hiệu suất 27%.
Hơ ̣p chất 20: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.39 – 7.28 (m, 5H), 7.28 – 7.16 (m, 4H), 7.05 (d, J = 18.8 Hz, 2H), 6.40 (s, 1H), 5.22 – 5.01 (m, 2H), 4.83 (d, J 5.5 Hz, 1H), 4.37 – 4.22 (m, 1H), 3.72 (s, 2H), 3.65 (s, 1H), 3.56 – 3.32 (m, 2H), 3.22 – 2.92 (m, 2H), 2.27 (s, 1H), 2.16 – 1.96 (m, 1H), 1.88 – 1.55 (m, 3H)
Hơ ̣p chất 23: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.41 – 7.29 (m, 4H), 7.30 – 7.17 (m, 5H), 7.13 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 6.79 (s, 1H), 5.21 – 4.99 (m, 2H), 4.82 – 4.37 (m, 2H), 4.28 (s, 1H), 3.72 (s, 3H), 3.60 – 3.29 (m, 2H), 3.20 – 2.88 (m, 2H), 2.11 (s, 1H), 2.01 – 1.89 (m, 1H), 1.80 (s, 1H), 1.73 (s, 3H), 1.69 – 1.57 (m, 1H), 1.40 – 1.20 (m, 4H)
Với việc thu được chuỗi peptit ngắn (21) và (24), biphenyl peptit mục tiêu được tổng hợp thành công bằng việc ghép cặp peptit (21) và (24) với chlorua acid (7) và
(8) trong sự có mă ̣t của trietylamin , dung môi CH2Cl2, tại nhiê ̣t đô ̣ phòng thu được các dẫn xuất (25-26) với hiệu suất trung bình (60%) (Hình 29)
Dữ liệu HNMR của dẫn xuất peptide -2-2'-biphenyl với chuỗi peptit ngắn (25-27) cho thấy sự xuất hiện của hai đồng phân diasteromer Hiện tượng này có thể do sự quay xung quanh các liên kết peptit, nhưng giải thích hợp lý hơn là do sự quay quanh liên kết aryl-aryl giữa hai dạng đồng phân atropiisomer của bisphenyl Sự chuyển đổi chậm giữa hai dạng đồng phân aS và aR có thể được giải thích bởi sự tồn tại của liên kết hydro giữa các chuỗi peptit trong phân tử.
Phổ cô ̣ng hưởng từ ha ̣t nhân của các dẫn xuất peptide-biphenyl 25-27:
Peptide-biphenyl 25: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.76 (s, 1H), 7.61 (s, 1H), 7.53 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.47 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.43 – 7.28 (m, 6H), 7.26 – 7.06 (m, 10H), 7.00 (d, J = 6.7 Hz, 2H), 6.93 (d, J = 5.8 Hz, 1H), 4.87 (dd, J = 12.9, 7.7
= 14.0, 4.6 Hz, 1H), 3.05 (dd, J = 14.0, 8.0 Hz, 1H), 2.71 (dd, J = 13.7, 5.5 Hz, 1H), 2.54 – 2.34 (m, 2H), 2.25 – 2.10 (m, 2H), 1.96 (s, 2H), 1.87 – 1.78 (m, 4H), 1.60 – 1.50 (m, 1H), 1.49 – 1.39 (m, 1H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 172.57, 172.38, 171.88, 170.89, 170.84, 169.42, 137.48, 136.94, 136.72, 136.55, 135.66, 135.03, 131.31, 130.67, 129.76, 129.56, 129.42, 129.37, 129.13, 128.94, 128.55, 128.50, 128.48, 128.45, 128.02, 127.87, 127.39, 127.05, 126.90, 126.82, 59.98, 59.96, 59.40, 59.38, 59.29, 53.87, 53.83, 53.80, 53.64, 52.44, 52.38, 52.32, 52.26, 51.90, 50.25, 49.33, 48.17, 47.35, 47.33, 47.28, 39.14, 39.09, 37.75, 37.58, 31.71, 29.81, 28.02, 25.45, 24.77, 23.19
Hình 29: Sơ đồ tổng hơ ̣p các dẫn xuất peptide-2-2'-biphenyl (25-27) Peptide-biphenyl 26: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.96 (s, 1H), 7.63 (d, J 21.1 Hz, 1H), 7.56 – 7.28 (m, 7H), 7.32 – 7.07 (m, 11H), 6.90 (s, 1H), 6.84 (d, J 7.1 Hz, 1H), 5.91 (s, 1H), 4.59 – 4.36 (m, 3H), 4.36 – 4.14 (m, 3H), 3.75 – 3.62 (m, 6H), 3.60 – 3.54 (m, 2H), 3.48 – 3.10 (m, 4H), 2.41 (s, 1H), 2.18 (s, 1H), 2.02 – 1.89 (m, 2H), 1.89 – 1.64 (m, 8H), 1.56 (s, 1H), 1.43 (s, 1H), 1.34 – 1.14 (m, 6H)
Peptide-biphenyl 27: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.38 – 7.25 (m, 4H), 7.25 – 7.06 (m, 12H), 6.89 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 6.82 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 6.52 (d, J = 6.1
Phổ 13C NMR (126 MHz, CDCl3) cho thấy các tín hiệu tại δ 172.83, 171.64, 170.51, 170.25, 138.64, 136.88, 134.72, 131.14, 129.32, 128.73, 127.02, 124.37, 60.02, 54.46, 52.47, 50.27, 48.28, 37.48, 28.27, 25.30, 20.32, và 18.02 Đơn tinh thể của các hợp chất (26-27) được thu nhận bằng phương pháp bay hơi chậm tại nhiệt độ phòng trong dung môi methanol Cấu trúc phân tử của peptit-2-2‟-biphenyl được xác định qua các phân tích này.
(26-27) được xác định bằng phương pháp phân tích nhiễu xạ tia X đơn tinh thể
(single X-ray differaction) Cả hai cấu trúc đều cho thấy sự xuất hiện của liên kết hydro nô ̣i phân tử (Hình 30)
Hình 30: Cấu trúc của các dẫn xuất peptit-2-2‟-biphenyl (26-27)
Tổng hợp các peptit-2-2 ’ -biphenyl không đối xứng
Hình 31 : Sơ đồ tổng hơ ̣p mono peptit-2-2‟-biphenyl (29-34)
Phản ứng tổng hợp các dẫn xuất peptit -2-2‟-biphenyl được thực hiện từ anhydrit (28) bằng cách phản ứng với các acid amin trong môi trường Et3N và dung môi DCM khan tại nhiệt độ phòng, thu được các mono acid (29-34) với hiệu suất cao (73-90%) mà không cần tinh chế Các mono acid này sau đó được phản ứng với các acid amin khác trong sự có mặt của EDCI/HOBt/Et3N trong dung môi DCM tại nhiệt độ phòng, dẫn đến việc thu được các peptit -2-2‟-biphenyl (35-53) với hiệu suất cao, ngoại trừ phản ứng với threonin có hiệu suất thấp do ảnh hưởng của nhóm OH tự do của threonin.
Phổ cô ̣ng hưởng từ ha ̣t nhân của các dẫn xuất mono peptide-biphenyl 29-34: Mono peptide-biphenyl 29: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.81 – 7.77 (m, 1H), 7.60 (dd, J = 7.3, 1.6 Hz, 1H), 7.48 – 7.40 (m, 4H), 7.18 (dd, J = 7.3, 1.4 Hz, 1H),
Mono peptide-biphenyl 30: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.81 (t, J = 8.4 Hz, 1H), 7.60 – 7.55 (m, 1H), 7.47 – 7.33 (m, 4H), 7.21 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 7.14 – 7.00 (m, 3H), 4.44 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 3.60 (d, J = 2.4 Hz, 3H), 3.58 – 3.50 (m, 3H), 1.19 – 1.14 (m, 3H), 0.92 – 0.84 (m, 3H)
Mono peptide-biphenyl 31: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.72 – 7.65 (m, 1H), 7.51 – 7.45 (m, 1H), 7.34 – 7.23 (m, 4H), 7.02 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.01 – 6.93 (m, 1H), 6.81 – 6.73 (m, 1H), 4.48 – 4.41 (m, 1H), 4.40 – 4.32 (m, 1H), 3.53 – 3.47 (m, 3H), 1.45 – 1.35 (m, 1H), 1.35 – 1.18 (m, 2H), 1.09 – 0.98 (m, 1H), 0.70 (d, J = 6.3
Bảng 2: Dẫn xuất mono peptit-2-2‟-biphenyl (29-34)
Dẫn xuất R 1 Cấu trúc Hiê ̣u suất
Mono peptide-biphenyl 32: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.79 – 7.69 (m, 1H), 7.52 – 7.37 (m, 4H), 7.37 – 7.27 (m, 2H), 7.26 – 7.21 (m, 1H), 7.22 – 7.15 (m, 1H), 7.09 – 7.01 (m, 2H), 6.94 (dd, J = 6.4, 2.8 Hz, 1H), 6.67 (dd, J = 12.8, 7.7 Hz, 1H), 4.88 – 4.76 (m, 1H), 3.70 (s, 3H), 3.69 (s, 3H), 3.15 – 2.98 (m, 2H)
Mono peptide-biphenyl 33: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.78 – 7.72 (m, 1H), 7.61 – 7.55 (m, 1H), 7.50 – 7.36 (m, 4H), 7.33 – 7.16 (m, 8H), 7.13 – 7.08 (m, 1H), 4.76 – 4.69 (m, 1H), 3.68 (s, 3H), 3.65 (s, 3H), 3.61 (s, 1H), 3.56 (d, J = 2.3 Hz,
Mono peptide-biphenyl 34: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.71 – 7.64 (m, 1H), 7.57 – 7.36 (m, 5H), 7.30 – 7.24 (m, 3H), 7.11 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 6.99 (d, J = 7.4
Hình 32 : Sơ đồ tổng hơ ̣p peptit-2-2‟-biphenyl (35-53) Phổ cô ̣ng hưởng từ ha ̣t nhân của các dẫn xuất mono peptide-biphenyl 35-53: Peptide-biphenyl 35: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.64 (d, J = 7.6 Hz, 1H),
Peptide-biphenyl 36: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.65 (d, J = 8.3 Hz, 1H),
Bảng 3: Dẫn xuất peptit-2-2‟-biphenyl (35-53)
Peptide-biphenyl 37: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.81 (d, J = 9.1 Hz, 1H),
7.67 – 7.54 (m, 3H), 7.46 – 7.31 (m, 5H), 7.20 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 7.18 – 7.09 (m, 2H), 4.51 – 4.42 (m, 1H), 4.25 – 4.17 (m, 1H), 4.11 – 4.03 (m, 1H), 3.97 – 3.81 (m, 2H), 3.66 (s, 3H), 3.63 (s, 3H), 3.61 (s, 3H), 3.59 (s, 3H), 1.07 (d, J = 6.2 Hz, 3H), 0.75 (d, J = 6.3 Hz, 3H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 171.09, 170.46, 170.43, 170.32, 170.06, 169.97, 139.33, 138.92, 138.68, 138.29, 135.94, 135.60, 135.38, 135.33, 130.47, 130.18, 129.96, 129.80, 129.74, 128.06, 128.02, 127.97, 127.90, 127.64, 127.34, 68.07, 57.96, 52.56, 52.52, 52.41, 52.32, 41.56, 41.51, 19.92, 19.65
Peptide-biphenyl 38: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.68 – 7.51 (m, 2H), 7.49 – 7.30 (m, 6H), 7.30 – 7.12 (m, 5H), 7.12 – 7.00 (m, 3H), 4.85 – 4.71 (m, 1H), 4.05 – 3.83 (m, 2H), 3.67 – 3.58 (m, 6H), 3.10 – 2.76 (m, 2H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 172.08, 171.87, 170.28, 170.03, 169.93, 169.63, 139.29, 139.09, 138.98, 138.72, 136.12, 135.77, 135.66, 135.54, 135.21, 130.22, 130.10, 130.06, 129.91, 129.85, 129.80, 129.70, 129.61, 129.30, 129.21, 128.64, 127.95, 127.90, 127.83, 127.57, 127.52, 127.26, 127.13, 127.01, 53.68, 53.55, 52.42, 52.30, 41.56, 41.46, 38.02, 37.73
Peptide-biphenyl 39: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.57 – 7.43 (m, 3H), 7.36 – 7.28 (m, 3H), 7.28 – 7.14 (m, 7H), 7.13 – 7.05 (m, 2H), 4.71 – 4.60 (m, 1H), 3.96 – 3.79 (m, 2H), 3.69 – 3.48 (m, 8H), 2.71 (dd, J = 13.8, 5.1 Hz, 1H), 2.63 (dd, J 13.8, 6.2 Hz, 1H), 2.45 (dd, J = 13.7, 5.9 Hz, 1H), 2.32 (dd, J = 13.6, 5.7 Hz, 1H)
Peptide-biphenyl 40: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.43 (s, 1H), 7.68 – 7.54 (m, 1H), 7.52 – 7.33 (m, 5H), 7.29 – 6.86 (m, 2H), 4.43 (s, 1H), 4.00 – 3.77 (m, 2H), 3.77 – 3.44 (m, 8H), 2.26 (d, J = 4.1 Hz, 1H), 2.12 – 1.96 (m, 2H), 1.97 – 1.78 (m, 2H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 172.54, 170.22, 170.19, 169.79, 169.76, 139.03, 137.68, 136.73, 135.52, 135.00, 130.45, 130.01, 129.88, 129.54, 129.35,
Peptide-biphenyl 41: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.63 (d, J = 7.3 Hz, 1H),
7.61 – 7.51 (m, 2H), 7.45 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.42 – 7.31 (m, 5H), 7.19 – 7.13 (m, 2H), 7.10 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 4.57 – 4.43 (m, 2H), 3.67 (s, 3H), 3.65 (s, 3H), 3.57 (s, 3H), 3.56 (s, 3H), 1.63 – 1.36 (m, 3H), 1.31 – 1.22 (m, 3H), 1.12 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 1.08 – 0.98 (m, 1H), 0,85 (d, J = 18, 3H), 0.84 (d, J = 18, 3H), 0.75 (d, J 11.5, 3H), 0.74 (d, J = 11.5, 3H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 173.43, 173.41, 173.19, 173.09, 169.72, 169.68, 169.45, 169.35, 139.46, 138.89, 138.67, 136.08, 135.93, 135.73, 135.68, 130.14, 130.06, 129.99, 129.93, 129.82, 129.78, 129.46, 127.95, 127.87, 127.73, 127.71, 127.62, 127.18, 126.99, 52.46, 52.42, 52.29, 51.02, 48.26, 48.21, 41.15, 41.05, 24.85, 24.50, 23.03, 22.91, 21.82, 21.63, 18.03, 17.77
Peptide-biphenyl 42: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.69 – 7.65 (m, 1H), 7.62 – 7.50 (m, 3H), 7.46 – 7.38 (m, 4H), 7.24 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 7.21 – 7.17 (m, 2H),
3.67 (s, 3H), 3.62 (s, 3H), 3.57 (s, 3H), 1.23 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 1.12 (d, J = 6.4 Hz, 3H), 1.06 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 0.88 (d, J = 6.4 Hz, 3H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 173.35, 173.19, 171.21, 171.14, 170.29, 169.99, 169.53, 169.47, 138.99, 138.76, 138.69, 138.62, 135.82, 135.50, 135.47, 132.08, 130.29, 130.21, 130.17, 130.11, 129.90, 129.82, 128.17, 128.11, 128.07, 127.94, 127.69, 127.63, 127.54, 127.51, 68.41, 68.30, 58.02, 57.93, 52.58, 52.53, 48.32, 20.05, 19.91, 17.98, 17.61
Peptide-biphenyl 43: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.81 (dd, J = 24.3, 7.7 Hz, 1H), 7.70 (t, J = 8.5 Hz, 1H), 7.59 – 7.54 (m, 1H), 7.45 – 7.31 (m, 6H), 7.30 – 7.22 (m, 5H), 7.16 (t, J = 8.2 Hz, 1H), 7.08 (dd, J = 16.3, 6.6 Hz, 3H), 6.85 (d, J = 7.6
Peptide-biphenyl 44: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.57 – 7.41 (m, 3H), 7.37 – 7.32 (m, 2H), 7.32 – 7.14 (m, 8H), 7.13 – 7.05 (m, 2H), 4.71 – 4.64 (m, 1H), 4.50 – 4.38 (m, 1H), 3.64 – 3.48 (m, 8H), 2.70 (dd, J = 13.9, 5.5 Hz, 1H), 2.67 – 2.56 (m, 1H), 2.48 (dd, J = 13.8, 5.9 Hz, 1H), 1.20 (d, J = 7.1 Hz, 3H), 0.90 (d, J = 7.1 Hz, 3H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 173.26, 173.15, 171.20, 171.10, 169.75, 169.68, 169.32, 169.19, 139.56, 138.94, 138.88, 138.73, 138.73, 137.72, 135.96, 135.92, 135.59, 135.13, 130.20, 130.07, 129.81, 129.69, 129.58, 129.08, 128.71, 128.05, 127.98, 127.85, 127.59, 127.38, 127.35, 127.29, 127.23, 52.72, 52.45, 51.99, 51.74, 48.31, 48.11, 36.57, 36.41, 33.36, 33.05, 18.15, 17.69
Peptide-biphenyl 45: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.69 – 8.10 (m, 1H), 7.74 – 7.56 (m, 1H), 7.55 – 7.31 (m, 5H), 7.29 – 6.86 (m, 3H), 4.61 – 4.32 (m, 2H), 3.81 – 3.54 (m, 6H), 3.54 – 3.37 (m, 2H), 2.26 (s, 1H), 2.19 – 2.00 (m, 2H), 1.94 (s, 1H), 1.77 (s, 2H), 1.33 – 1.04 (m, 3H), 0.86 – 0.61 (m, 3H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 173.06, 172.60, 136.90, 135.05, 130.68, 130.22, 129.87, 129.81, 129.52, 129.30, 129.15, 128.43, 128.01, 127.80, 127.54, 127.26, 127.22, 52.68, 52.47, 52.29, 52.19, 49.57, 47.90, 31.18, 29.65, 22.60, 17.26
Peptide-biphenyl 46: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.68 – 7.54 (m, 2H), 7.48 (d, J = 9.1 Hz, 1H), 7.44 – 7.38 (m, 4H), 7.23 – 7.18 (m, 2H), 7.05 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 4.55 – 4.50 (m, 1H), 4.46 – 4.40 (m, 1H), 4.23 – 4.15 (m, 1H), 3.71 (s, 3H), 3.67 (s, 3H), 3.61 (s, 3H), 3.56 (s, 3H), 1.52 – 1.36 (m, 2H), 1.13 (d, J = 6.4 Hz,
Peptide-biphenyl 47: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.80 (d, J = 8.1 Hz, 1H),
7.64 – 7.51 (m, 2H), 7.44 – 7.31 (m, 5H), 7.32 – 7.21 (m, 3H), 7.18 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 7.17 – 7.06 (m, 2H), 7.03 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 6.89 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 4.87 – 4.79 (m, 1H), 4.58 – 4.50 (m, 1H), 4.50 – 4.42 (m, 1H), 3.71 (s, 3H), 3.68 (s, 3H), 3.58 (s, 3H), 3.56 (s, 3H), 3.19 – 2.93 (m, 2H), 1.65 – 1.48 (m, 1H), 1.48 – 1.30 (m, 1H), 1.30 – 1.09 (m, 1H), 0.89 (d, J = 10, 3H), 0.88 (d, J = 10, 3H), 0.69 (d, J = 10, 3H), 0.68 (d, J = 10, 3H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 173.45, 173.16, 172.25, 171.75, 169.64, 169.61, 140.12, 138.72, 138.49, 138.27, 136.22, 136.14, 135.96, 135.79, 135.13, 130.56, 130.38, 130.24, 130.03, 129.45, 129.32, 129.29, 129.25, 128.70, 128.58, 128.13, 128.01, 127.74, 127.70, 127.62, 127.30, 127.08, 127.05, 126.95, 126.67, 53.74, 53.46, 52.49, 52.37, 52.27, 52.22, 51.03, 50.94, 41.16, 40.89, 37.99, 37.55, 24.86, 24.16, 23.13, 22.95, 21.80, 21.46
Peptide-biphenyl 48: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.60 (d, J = 7.9 Hz, 1H),
7.54 – 7.46 (m, 3H), 7.37 – 7.31 (m, 2H), 7.31 – 7.15 (m, 8H), 7.14 – 7.09 (m, 1H), 7.02 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 4.73 – 4.65 (m, 1H), 4.53 – 4.38 (m, 2H), 3.65 – 3.45 (m, 8H), 2.76 – 2.61 (m, 2H), 2.53 (dd, J = 13.8, 5.9 Hz, 1H), 1.55 – 1.35 (m, 2H), 1.34 – 1.26 (m, 1H), 1.16 – 1.07 (m, 1H), 0.79 (d, J = 15.5 Hz, 3H), 0.77 (d, J = 15.5 Hz, 3H), 0.63 (d, J = 12 Hz, 3H), 0.62 (d, J = 12 Hz, 3H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 173.30, 173.23, 171.23, 171.02, 169.75, 169.64, 139.86, 138.80, 138.61, 138.52, 137.71, 137.69, 136.10, 135.97, 135.65, 135.18, 130.38, 130.30, 130.28, 130.07, 129.66, 129.60, 129.56, 129.06, 128.71, 128.68, 128.04, 127.96, 127.87, 127.79, 127.37, 127.32, 127.17, 127.10, 41.22, 41.05, 36.53, 36.42, 33.30, 33.13, 24.88, 24.32, 23.12, 22.93, 21.86, 21.55
Peptide-biphenyl 49: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.56 – 7.97 (m, 1H), 7.77 – 7.57 (m, 1H), 7.57 – 7.30 (m, 5H), 7.30 – 7.17 (m, 2H), 7.13 – 6.76 (m, 1H), 4.61 – 4.29 (m, 2H), 3.85 – 3.55 (m, 6H), 3.51 – 3.36 (m, 2H), 2.27 (s, 1H), 2.22 – 1.99 (m, 2H), 1.94 (s, 1H), 1.84 – 1.70 (m, 2H), 1.26 (s, 2H), 1.00 – 0.54 (m, 7H) 13 C
Peptide-biphenyl 50: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.74 (dd, J = 35.7, 7.5 Hz, 1H), 7.62 – 7.56 (m, 1H), 7.46 – 7.31 (m, 5H), 7.32 – 7.20 (m, 9H), 7.19 – 7.05 (m, 3H), 7.02 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 4.83 – 4.68 (m, 2H), 3.71 – 3.63 (m, 3H), 3.61 – 3.54 (m, 3H), 3.04 (dd, J = 13.8, 5.8 Hz, 1H), 2.99 – 2.92 (m, 1H), 2.85 (dd, J = 13.9, 5.7
Hz, 1H), 2.77 (dd, J = 13.8, 5.4 Hz, 1H), 2.67 (dd, J = 13.8, 6.6 Hz, 1H), 2.40 (dd, J
= 13.7, 6.4 Hz, 1H), 2.30 (dd, J = 13.8, 5.8 Hz, 1H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 172.06, 171.86, 171.25, 171.10, 169.63, 169.49, 169.48, 169.42, 139.48, 138.91, 138.86, 138.76, 137.79, 137.76, 137.75, 136.23, 136.01, 135.73, 135.69, 135.62, 135.20, 130.24, 130.13, 129.86, 129.72, 129.68, 129.56, 129.35, 129.26, 129.10, 128.68, 128.61, 128.03, 127.96, 127.84, 127.76, 127.72, 127.37, 127.30, 127.19, 127.11, 53.75, 53.62, 52.62, 52.42, 51.98, 51.85, 38.04, 37.69, 36.50, 36.26, 33.32, 32.75
Peptide-biphenyl 51: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.89 – 8.05 (m, 1H), 7.77 – 7.33 (m, 7H), 7.30 – 7.13 (m, 6H), 7.14 – 6.85 (m, 4H), 4.61 (q, J = 7.3 Hz, 1H),
Peptide-biphenyl 52: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.78 (d, J = 8.8 Hz, 1H),
7.64 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.59 – 7.49 (m, 1H), 7.47 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.40 – 7.25 (m, 5H), 7.24 – 7.12 (m, 4H), 7.12 – 6.94 (m, 4H), 6.70 (d, J = 7.3 Hz, 1H), 4.74 – 4.64 (m, 1H), 4.50 – 4.39 (m, 1H), 4.16 – 4.09 (m, 1H), 4.00 – 3.93 (m, 1H), 3.63 (s, 3H), 3.61 (s, 3H), 3.53 (s, 3H), 3.46 (s, 3H), 2.98 – 2.89 (m, 1H), 2.88 – 2.74 (m, 1H), 1.05 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 0.66 (d, J = 6.5 Hz, 3H) 13 C NMR (126 MHz,
Peptide-biphenyl 53: 1 H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.69 – 8.03 (m, 1H), 7.88 – 7.57 (m, 2H), 7.56 – 7.32 (m, 6H), 7.31 – 7.22 (m, 2H), 7.18 – 6.87 (m, 1H), 4.58 – 4.26 (m, 2H), 3.99 (s, 1H), 3.83 – 3.64 (m, 4H), 3.63 – 3.41 (m, 4H), 2.32 – 2.14 (m, 1H), 2.11 – 1.81 (m, 3H), 1.17 – 0.98 (m, 2H), 0.58 (d, J = 40.1 Hz, 2H) 13 C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 172.37, 171.07, 170.07, 139.39, 135.14, 133.18, 133.16, 130.77, 129.88, 128.00, 126.58, 126.23, 117.40, 111.30, 68.40, 58.50, 52.54, 52.42, 49.57, 31.14, 29.54, 22.54, 19.71
Trong quá trình tổng hợp các dẫn xuất peptit-2-2‟-biphenyl không đối xứng, chúng tôi đã tiến hành tổng hợp khung biphenyl (A) với nhóm methyl ở vị trí ortho nhằm ngăn chặn sự quay quanh liên kết aryl-aryl Các phản ứng được thực hiện với các dẫn xuất halogen thơm và acid boronic 54-61 dưới nhiều điều kiện khác nhau, sử dụng 5% mol của các xúc tác palladium như Pd(PPh3)4, PdCl2(dppf), Pd(OAc)2, và PdCl2(PPh3)2, kết hợp với các bazơ như Na2CO3 và K2CO3.
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thử nghiệm phản ứng của Cs2CO3 và K3PO4 trong các dung môi như toluene, dioxane, DMF và THF, cả trong điều kiện có và không có H2O Tuy nhiên, chúng tôi vẫn chưa xác định được điều kiện thích hợp để phản ứng xảy ra, như thể hiện trong Hình 33.
Hình 33 : Phản ứng Suzuki-Miyaura