介绍
Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸（N-Fmoc-N-methyl-L-valine）是一种无定形白色固体，分子式为 C₂₁H₂₃NO₄，在溶剂体系乙酸乙酯：己烷 = 1:5 中的 Rf 值为 0.65、乙醚：石油醚 = 1:1 中的 Rf 值为 0.81，核磁共振光谱显示其存在 55:45 比例的两种旋转异构体；它是肽合成领域关键中间体，作为 N - 甲基化氨基酸单体嵌入肽链。
图一 Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸
合成
将9H-氟-9-基甲基（S）-4-异丙基-5-氧代-1,3-恶唑烷-3-羧酸酯（2.80g，8.00mmol）溶解在氯仿（40mL）中。向该溶液中加入三氟乙酸（1.85mL，24.0当量）和三乙基硅烷（3.83mL，24.0当量）。将混合物在室温下搅拌并放置直至反应完成（24-72小时）。将溶液浓缩并分配在乙醚和5%碳酸氢钠溶液之间。将混合水相用5M盐酸酸化至pH=2，然后用乙酸乙酯萃取。将所需的有机相干燥（MgSO4）并浓缩得到Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸为白色固体（2.35g，83%）。使用乙酸乙酯重结晶 Fmoc-N-甲缬酸得到白色针头：熔点为 186-187°C[1];
Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸的表征结果：拉曼光谱为 (ESI) m/z [M+H] 354.1 (100%) [M+Na] 376.1 (61%); IR (NaCl) ν++max (cm-1) 3420 (broad) (OH), 2964 (aliphatic CH), 1700 (C=O), 1445, 1305 (C=C);
核磁氢谱为 (300MHz, CDCl3) δH (ppm) 7.63 (2H, d, J=7.5Hz, ArH), 7.46 (2H, d, J=6.9Hz, ArH), 7.26 (2H, t, J=7.2Hz, ArH), 7.17 (2H, t, J=7.5Hz, ArH), 4.28 (2H, m, CHCH2O), 4.22 (1H, m, (Ar)2CHCH2), 4.13 (1H, m, NCHCO), 2.79 (3H, d, J=4.2Hz, NCH3), 2.02 (1H, m, CH3CHCH3), 0.88 (3H, dd, J=6.6, 19.2Hz, CH3CHCH3), 0.72 (3H, dd, J=6.6, 13.8Hz, CH3CHCH3) ;
核磁碳谱为 (75MHz, CDCl3) δC (ppm) 175.5, 159.6, 146.6, 143.9, 130.4, 129.7, 127.7, 122.6, 70.3, 66.9, 49.9, 33.1, 30.2, 22.5, 21.7.
图二 Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸的合成
取 1 mmol N-Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸苯甲酯溶于 2 mL 二氯甲烷中，向溶液中加入 5~7 mL 三氟乙酸（TFA）和 2 mmol 甲苯，将混合液在室温下搅拌反应 1 小时；反应结束后，通过减压蒸馏除去体系中的溶剂，向残留物中加入饱和碳酸钠水溶液，用二氯甲烷（3 份，每份 20 mL）萃取以去除中性杂质；随后向水相加入 2N 盐酸酸化，再用乙酸乙酯（3 份，每份 20 mL）萃取目标产物；合并所有乙酸乙酯萃取液，用无水硫酸钠干燥以除去水分，最后经减压蒸发浓缩，无需色谱纯化即可得到Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸，产物收率达 96%，其元素分析、核磁共振光谱等表征数据与文献报道一致。该过程的核心是通过三氟乙酸介导的酸解反应，选择性脱除苯 hydryl 酯保护基（-CH (C₆H₅)₂），且反应条件温和，不会影响 Fmoc 保护基及氨基酸的手性中心完整性[2]。
图三 Fmoc-N-甲基-L-缬氨酸的合成2
参考文献
[1]Maharani R ,Brownlee T R ,Hughes B A , et al.A total synthesis of a highly N-methylated cyclodepsipeptide [2S,3S-Hmp]-aureobasidin L using solid-phase methods[J].Tetrahedron,2014,70(14):2351-2358.DOI:10.1016/j.tet.2014.02.036.
[2]Luisa M G D ,Antonella L ,Angelo L , et al.A preparation of N-Fmoc-N-methyl-alpha-amino acids and N-nosyl-N-methyl-alpha-amino acids.[J].Amino acids,2010,38(1):133-43.DOI:10.1007/s00726-008-0221-8.