8-Метокси-5-хинолинсульфохлорид как аналитический флуорогенный реагент для хроматографического определения аминов,аминокислот,пептидов и способ его получения Советский патент 1984 года по МПК C07D215/36 G01N21/76 G01N31/08 

4

50

го Изобретение относится к новым про изводным хинолина, а именно к 8-метОКСИ-5-ХИНОЛИНСуЛЬфОХЛОрИДУ- (1) и к новому способу его получения. 8-Метокси-5 -хинолинсульфохлорйд i является флуорогеннБм веществом и может быть использован в органическом анализа, например при хроматогра фическом разделении, как реагент для получения соединений, обладагацих флу оресцентньйли свойствеиии, например, сульфонамидньлх производных аминов, аминокислот, пептидов и т,п. 8-Метокси-5-хинолинсульфохлорид и способы его, получения в научной и па тентной литературе не описаны. Известен способ получения 8-этокси-5-хинолинсульфохлорид, который заключается во взаимодействии сихинолина с хлорсульфоновой кислотой при б5-70 С и мольном соотношени хлорсульфоновая кислота:8-этоксихино лин, равном 6,5:1 l . Целевой продукт получается с невысоким выходом. Известен также 5-диметиламино-1нафталинсульфохлорид (дансилхлорид), широко используемый для получения флуоресцентных производных в химии аминокислот, пептидов, белков . Однако дансильные производные ами нов, аминокислот и пептид ов неустойчивы на пластинках с силикагелем и в кислой среде полностью теряют флуоресценцию даже при высоких концентрациях. Преимуществами 8-метокси-5 хиноли сульфохлорида, по сравнению с дансил хлоридом, являются устойчивость к свету получаемых из него производных а также отсутствие гашения флуоресценции кислотами, что может быть полезно при хроматографическом анализе Цель изобретения - новый способ получения флуорогенных веществ, обладающих повышенной устойчивостью к свету и способных сохранять флуоресценцию в кисльгх средах, Поставленная цель достигается предлагаемым новым соединением форму S02C1 обладающим флуорогенньоми свойствами, а также новым способом его получения заключаквдимся во взаимодействии хлор сульфоновой кислоты с 8-метоксихинолином при 0-15°С и мольном соотношеНИИ хлорсульфоновая кислота: 8-метоксихинолин, равном 10:1. Проведение реакции при температуре 0-15°С и мольном соотношении 10з1 позволяет получить целевой продукт с высоким выходом. Повышение температуры и уменьшение мольного соотношения ведет к снижению выхода целевого продукта. Пример 1, 8-Метокси-5-хинолинсульфохлорид (I). к 23,3 г (0,2 моль) хлорсульфоновой кислоты при (-5)-5с в течение 15 мин добавляют 3,2 г (0,02 моль) 8-метоксихинолииа Смесь перемешивают 1 ч при , осторожно выливают в смесь 120 г.измельченного льда и 65 г NaHCOj, осадок отделяют, еще влажным экстрагируют этилацетатом, этилацетатный раствор быстро сушат безводным углекислым натрием и упаривают в вакууме. Выход сульЛохлорида 14,12 г (80%),т.пл.121-122с (из смеси гексанбензол Isl). Найдено, % ; С 47,80; Н 3,18, .S 12,74,N 5,57, CjoHgClNO P Вычислено,: С 47,42/ Н 3,01, S 12,61; Н 5,50. Пример 2. 8-Метокси-5-хинолинсульфохлорид (1). К 11,7 г (0,1 моль) хлорсульфоновой кислоты при (-5) -5°С в течение 15 мин добавляют 3,2 г (0,02 моль) 8-метоксихинолина. Смесь перемешивают 1 ч при 0-15 С, обрабатывают, как описано в примере 1, и получают 1,23 г (24%) сульфохлорида (I). Пример 3. 8-Метокси-5-хинолИИсульфохлорид (I). к 15,2 г (0,13 моль) хлорсульфоновой кислоты при за 10 мин добавляют 3,2 г (0,02 моль) 8-метоксихинолина, Смесь нагревают при 65-7П°с в течение 3 ч охлаждают, обрабатываю, как описано в примере 1, и получают 3,4 г (66%) сульфохлорида (I). Пример 4. 8-Метокси-5-хиносульфохлорид (1). К 15,2 г (0,13 моль) хлорсульфоновой кислоты при (-5) -5 С в течение 15 мин добавляют 3,2 г (0,02 моль) 8-метоксихинолина. Смесь перемешивают 1 ч при 0-15°С, осторожно выливают в смесь 120 г измельченного льда и ;б5 г МаНСОз , осадок отделяют, экстрагируют этилацетатом, органический слой быстро сушат безводной содой, упаривают в вакууме. Выход 1,22 г (23%), т.плЛ21-122с (из смеси гексан-бензол 1:1). Пример 5. 8-Метокси-5-хинолинсульфонамид (На). К раствору 260 мг (1 ммоль) 8-метокси-5-хинолинсульфохлорида в 1 мл метанола добавг ляют 3 мл 25%-ного водного раствора NH4OH, через 2 ч при отделяют мг (63%) производного П а. Спектр

флуоресценции ( М): в метаноле во4ь320 нм,ХцспЭ85 нм; в 0,5 н. Н,ЗОц :11еоз&380 нм,исп 80 «м.

Пример б. 8-Метокси-Н-метил4-хинолинсульфонамид (П б). К раствору 50 мг (0,2 ммоль) 8-метокси-5хинолинсульфохлорида в 0,5 мл метанола дрбавляют 1 мл 20%-ного.раство.рамётиламина в метаноле.Через 15 мин отделяют производное ll(f , Выход 56 мг (94%).

Пример 7. 8-Метокси-к,К-диметиламино-5-хинолинсульфонамид (Ив) К раствору 260 мг(1 ммоль) сульфохлорида (1) в метаноле добавляют 2 м 20%-ного раствора диметиламина в метаноле. Через 15 мин отделяют производное Ив . Выход 190 мг (72%).

Пример 8. 8-Метокси-н-пир,ролидино-5-хинолинсульфонамид (И г). К раствору 285 мг (4 ммоль) пирролидина в 2 мл метанола добавляют 130 мг (0,5 ммоль) сульфохлорида (I) через 15 мин отделяют осгщок, промывают его метанолом, водой, метанолом и эфиром и получают 110 мг (75%) про

ИЗВОДНОГО il г.

Пример 9. N,Н-Гексаметиленбис(8-метокси-5-хинолинсульфонамид) (Пд). К раствору 29 мг (0,25 ммоль) гексаметилендиамина в 2 мл хлороформа добавляют 130 мг (0,5 ммоль) суль фохлорида (1) в 5 мл хлороформа, чезе 24 ч при 20с отделяют 25 мг (18%) производного Ид.

Пример 10. 8-Метокси-м-фенил-5-хинолинсульфонамид (Иё), 8-мет окси-М-бензил-5-хинолинсульфонамид (Иж), 8-метокси-м-(2-фенилэтил)-5хинолин-сульфонамид (Ид). К 1 ммоль соответствующего амина в 1 мл метанола добавляют 130 мг (0,5 ммоль) суль фохлорида (1), смесь выдерживают 15 мин при л 20 С, в случае соединени Не и 2 дня в случае соединений Пж и Из, Производное Не отделяют из раствора, пЕюизводные Пж и Из после кон центрирования раствора. Выход 80,36 и 82% соответственно.

Пример 11. 8-Метокси-к-(5метокситриптаминил)-5-хинолинсульфонамид- (Ни). К раствору 113 мг (0,5 ммоль) гидрохлорида 5-метокситриптамина в смеси 3 мл 4%-ного раствора МаНСОз добавляют 130 мг (0,5 ммоль) сульфохлорида (1) в 1 мл метанола, Смесь выдерживают 2 дня при , отделяют осадок, промывают его водой, метанолом и получают 50 мг () производного Пи.

Пример 12. В-Метокси-5-хинолинсульфонильные производные аминокислот(и1а-о, табл.5). Раствор 0,5 ммоль аминокислоты в 1 мл 4%-ного раствора NaHCOj обрабатывают раствором 190 мг (0,5 ) сульфохлорида 1 в 2,5 мл ацетона. Смесь выдерживают 24 ч при 20°С, о.брабатывают ее 1 н. соляной кислотой до рН 6-7, отделяют соответствующие производные (Ula-o выходы, табл.5).

Пример 13. 8-Метокси-5 ХИнолинсульфонамидные производные пептидов ( , табл.5). К раствору 0,5 ммоль дипептида в 1 мл 4%-ного раствора каНСОз добавляют 130 мг ; (0,5 ммоль) сульфохлорида (Г) в 2,5 мл ацетона. Смесь выдерживают 24 ч при , обрабатывают ее 1 и соляной кислотой до рН 6-7 и отделяют соответствующие пептидные произ:водные111с (выходы табл.5)«

Пример 14. Гидролиз 8-метокси-5-хинолинсульфонильных производных Itla-c . Нагревают в запаянной ампуле в течение 24 ч при 105110°С (раствор 2-5 мг производного ПГа-с в 0,5 мл 6 н. соляной кислоты. Смесь нейтрализуют 4%-ным раствором NaHCO и хроматографией в системе А обнаруживают неизменные пятн соответствующих производных Illa-o.

Пример 15. Гидролиз 8-метокси-5-хинолинсульфонильных производных . В запаянной ампуле нагревают при 115-120°С в течение 64 ч смесь 10 мг П1 п-с и 0,5 мл 6 н. соляной кислоты. Нейтрализуют 4%-ным раствором NaHCO и хроматографией в системе А обнаруживают соответствующие 8-метокси-5-хинолинсульфонильные производные N-концевых аминокислот, в системе Б свободные аминокислоты, отвечающие С-концевому остатку исходного пептида.

Флуоресцентные характеристики 8-метокси-5-хинолинсульфонамидных производных и соответствующих им дансильных производных проиллюстрированы на примерах соединений Пб,1Па ГЛп (8-метокси-5-хинолинсульфомидные производные, табл.4 и 5) и 5диметиламино-8-нафталинсульфонамида(Л)., N- ( 5-ДИметиламино-1-нафталинсульфонил) глицина (Y), К-(5-диметиламино-1-нафталинсульфонил)глицилглицина (VI) (дансильные производны (табл.1-3).

Хроматография. При помощи микрошприца на хроматографическую пластинку с Silufol наносили по 1 г-жл исследуемых соединений в метаноле. Хроматографирование проводили в системах: н-бутанол-уксусная кислотавода (4:1:5) (Б), хлороформ-ацетон (4:1)(А), дихлорэтан-спирт (1:1).

Сканирование. Хроматограмму после проявления подсушивали на воздухе и помещали на столик спектрофотометра Scan-201 , Joyce Lieble, (Англия) .При полностью открытой диафрагме . устанавливали сканируемое пятно под щель и пятно сканировали в направле.НИИ, свободном от соседних пятен, флуоресценцию возбуждалипри i 340 и регистрировали при 430 нм. Величину флуоресценции оценивали измерением пло(цади под интегральными кривыми, которые пропорциональны содержанию вещества в пятне, рассчитывали по уравнению, S Ь.а.где h- высота кривой, аЬ|2 - ширина кривой на полувысоте. Проводили б параллельных измерений и брали среднее арифметическое значение.

В табл. 1 дано определение пределов обнаружения сульфонамидных производных lI6,IUa,nift и соответствующих им дансильных производных W, V ,VI

Определение светочувствительности сульфонамидных производн1ах Об,1Ца, IV,, V, . VI.

После хроматографирования пятна иследуемых производных сканировали, затем облучали УФ-светом в течение 15 мин, после чего вновь регистрировали сигнал флуоренценции.

Определение флуоресценции производили для 11а,и1а, UIn,IV,V. VI в кислой среде.

После хроматографии сканировали пятна исследуемых прюизводных, затем хроматограмму помещали в камеру с

парами НС 12 и через 15 мин вновь измеряли сигнал флуоресценции.

Таким образом, пределы обнаружения производных соединения формулы 1 в 10 раз выше пределов обнаружения соответствующих дансильных производных.

В кислых средах (например, при обработке хроматограмм кислотами) флуоресценция сульфонамидных производных Па-к,111а-с увеличивается на 17-37%, в отличие от соответствующих дансильных производных, которые в кислой среде полностью теряют флуоресценцию даже при высоких концентрациях. Дансильные производные аминов, аминокислот и пептидов неустойчивы на пластинках с силикагелем, в отличие от них полученные сульфонаминые производные Иа-к , Illa-c обладают высокой светопрочностью, при облучении УФ-светом в течение 15 мин эти соединения практически не теряют флуоресценции. Аналогичные дансильные производные в этих условиях полность утрачивают флуоресценцию.

Таблица 1

1. 8-Метокси-5-хинолинсульфохлоС1 РИД формулы как аналитический флуорогенный реагент для хроматрграфического определения аминов, аминокислот, пептидов. 2. Способ получения соединения SOaCl формулы . , о т л и N тем, что 8-метоксичающий хинолин подвергают взаимодействию с (Л хлорсульфоновой кислотой при 0-15 С и мольном соотношении хлорсульфоновая кислота:5-метоксихинолин, равном 10:1.

1562

171 41

183

60

О

Таблица 2,

1425 О

1562 171

1895 О

3052

116

Шп

1780 О

2500 97

VT

052

116

2500

97

302

43 О

410

30

81

98

О

245 О

188

41

480 О 302

43

492 О 410

30

Таблица 4

11,813,3

NHj

N(CHg)2 10,612,0

НЖсНз Нг

9,410,9

NH(CH2)g WHSOj

11,813,5 216-21863

11,212,7 108-11094

10,512,0 17072

9,611,0 194-19615

10,011,5 26018

8,910,2 252-25380

9,611,0 134-13636

8,29,4 132-13482

10,27,8 177-1.7672

Таблица 5

10,

60

10,37260 72 52

9,

9, 62

9, 58 62 56

9,

11,

18,08,3.C,5H N50jS

H.NCCI. СН„

II мн

8,510,0

сн,

7,78,6 C Hi KjOgS

ClijC Hg

7,98,0 CjgH NjOgS

сн с

8,29,6 CiyH NjOjS

18,4 8,4

48

260

8,6 9,8 194-196 52 7,3 8,3 169-170 80 7,3 8,4 229-230 39

8,3 9,5 210-212

93

9,7 7,4 Cj,H,,

14,3 8,2 ,05

Производные пептидов

нЧНН

CHjCONHCHgCOOH 11,5 9,4 C(H, . CHaCHCONHCH,jCH,j СООН 8,1 CH,2CONHCH(CH)COOH 12,0 9,6 C,H,

Продолжение табл. 5

9,9 7,5 186-188 100

14,9 8,5 184-185 61

11,9 9,1 260 67 11,0 8,4 114-.116 65 12,5 9,5 183(разл) 58