Цис-замещенные внутренние соли 4-амино-2 -бутен-1- сульфоновой кислоты в качестве биполярных буферов

Цис-замещенные внутренние соли 4-амино-2 -бутен-1- сульфоновой кислоты в качестве биполярных буферов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалнстнчесннв

Республим

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ

«s)859358 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 261279 (2 ) 2884552/23-04 (Si)M. Кл.з с присоединением заявки Но

С 07 С 14 3/16

G 01 N 33/48

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300881 Бюллатень М 32

Дата опубликования описания 300881 (з) ЮК 547. 4 36 (088.8) И. М. Закс, Е.В. Полунин, Д.М.

A.Ì. Моисеенков и (72) Авторы изобретения гин, (71) Заявитель

Институт органической химии и ского AH СССР (54)ЦИС-ЗАМЕЦЕНHh1E ВНУТРЕННИЕ СОЛИ

4-ANHHO-?Z-БУТЕН-1-СУЛЬФОНОВОЙ

КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ БИПОЛЯРНЫХ

БУФЕРОВ

ape

RgR g

Изобретение относится к новым соединениям — цис-замешенным внутренним солям 4-амино-2Е-бутен-1-сульфононой кислоты формулы где 8 — водород>

R 1- циклогексил или R, и R вместе с атомом азота образуют морфолино-, имидазолил- или 4-окси-этилпиперазинилгруппу, которые могут найти 15 применение н Качестве буферных веществ в различных биохимических исследованиях.

Известны соединения из класса внутренних солей аминосульфокислот, нап- 20 ример буферы Гуда, представляющие собой продукты взаимодействия различных аминов с натриевыми солями бромпроизводных алкансульфоновых кислот,. которые находят применение в биохиГ мических исследованиях 13 .

К недостаткам указанных буферов относится сложность,их выделения при получении, поскольку обессоливание натриевых солей до внутренних яв- 30 ляется очень трудоемкой частью н процессе обработки, что значительно снижает выход целевых продуктов.

Известны также другие соединения из класса внутренних солей аминосульфононых кислот, например производные солей 3-аминопропансульфоновых кислот которые тоже могут наити применение н качестне буферов при биохимических реакциях Г23 .

К основным недостаткаи указанных соединений при использонании их в качестве буферов относятся значения рКд, т.е. рН средней точки буферной области, которые не соответствуют требованиям, предъявляемым к большинству биологических реакций, вследствие чего соединения имеют ограничен-.. ное применение.

Цель изобретения — расширение арсенала биполярных буферов, которые могли бы найти широкое применение н различных биологических исследованиях и одновременно не требовали больших трудностей при их синтезе.

Поставленная цель достигается тем, что соединения формулы I применяются в качестне буферов при биохимических реакциях.

859358

Новые цис-эамещенные - внутренние соли 4-амино-22-бутен-1-сульфоновой кислоты формулы I получают взаимодействием изопренового сульфона с соответствующим амином в тетрагидрофуране (ТГФ) при 50-60 С в течение

10-60 ч.

Выход целевого продукта 80-92%.

Процесс протекает по схеме

СН Зо СН + NHRRR SО3

® яви где В„и К имеют вышеуказанные значения.

Полученные соединения представляют собой стабильные, высокоплавкие (230-32О С), легкокристаллизующиеся продукты, хорошо растворимые в воде и нерастворимые в других растворителях, что является необходимым условием использования их в качестве буферов.

Внутримолекулярные соли 4-амино-22-бутен-1-сульфоновых кислот обладают необходимым интервалом рКС, 6 — 8 для использования их в биологичес- 25 ких исследованиях, прозрачны в области поглощения ультрафиолетового света при Х ) 230 — 240 нм.

Исходный иэопреновый сульфон представляет собой легкодоступное соеди- у) нение, которое получают известным способом путем взаимодействия диоксансульфотриоксида с иэопреном при

-25 С вЂ” О С в хлористом метилене.

Пример 1. Получение внутренней соли 2-метил-4-морфолино-2Z-бутен-1-сульфоновой кислоты.

Раствор 1,65 r (11,2 мМ) иэопренового сульфона и 0,98 r (11,2 мМ) морфолина в 25 мл ТГФ нагревают 10 ч при температуре 55 С. Выпавший осао док промывают эфиром и кристаллизуют из смеси метанол-эфир. Получают

2,4 r (92%) целевого продукта в виде бесцветных пластин с т.пл. 285- 45

287 C.

Пример 2 . Получение внутренней соли 2-метил-4-циклогексиламино-22-бутен-1-сульфоновой кислоты. ®

Раствор 0,7 г (4,7 мМ) иэопренового сульфона и 0,47 r (4,7 мМ) циклогексиламина в 10 мл ТГФ нагревают

10 ч при температуре 400С. Выпавший осадок промывают эфиром и кристаллизуют иэ смеси метанол-эфир. Получают 0,89 r (80%) целевого продукта в виде бесцветного порошка с т.пл.

290-294 С.

Буферная емкость 0,00091. рКа

10,90 + 0,08. И

Вычислено,%: С 53,41, Н 8,56;

N 5,66) S 12,96

С „„Н 21Й50з

Найдено,%: С 53,41, Н 8,61> и 5,79, S 12,78.

Пример 3. Получение внутренней соли 2-метил-4-(имидазолил-1)-22-бутен-1-сульфоновой кислоты, Раствор 1,05 r (7,06 мМ) изопренового сульфона и 0,48 r (7,06 мМ) имидазола в 20 мл ТГФ нагревают 10 ч при температуре 40 С. Выпавший осадок промывают эфиром и кристаллизуют из сйеси метанол-эфир. Получают 1,4 г (92%) целевого продукта в виде бесцветных пластин с т.пл. 267-270 С. рКц,32 0,05 (без KC1)) рКа,р+

+7,20+0,05 (в присутствии KCl). Буферная емкость 0,00055.

Вычислено,%: С 44,43, Н 5,59j

N 12,95, S 14,83

СВН М50з

Найдено,%: С 44,58; Н 5,49;

N 12,97! S 15,04.

Пример 4. Получение внутренней соли 2-метил-4-(1-(p -оксиэтил)—

-4-пипераэинил)-2Z-бутен-1-сульфоновой кислоты.

Раствор 1,42 г (9,5 мМ) иэопренового сульфона и 1,22 г (9,5 мМ) оксиэтилпиперазина в 30 мл ТГФ нагревают

30 ч при температуре 55 С. Выпавший осадок промывают эфиром и кристаллизуют из смеси метанол-эфир. Получают 2,1 r (80Ъ) целевого продукта.в виде бесцветных призм с т.пл. 228230оС.

Буферная емкость 0,08.

Вычислено,Ъ: С 45,46, H 7,96, N1О, 06,,S 11, 51

С, Н gй SO4

Найдено, Ъ: С 45р41) Н 7 86

N 10 16, S 11,07.

В новых внутримслекулярных солях имеет место ранее не указанное новое сочетание известных типов связей с

С-й и С-S в аллильнь(х положениях к цис- ди- или тризамещенной двойной связи. Новые соединения могут найти широкое применение в качестве буферных веществ для биологических исследований. Целевые продукты с высокими выходами получены одностадийным способом иэ легкодоступных исходных соединений. Обнаруживаемые новыми веществами значения рКд, буферной емкости, оптической плотности, приведенные для каждого соединения в примерах, показывают возможности их применения, в биохимических исследованиях.

В таблице приведены сравнительные характеристики для известных и предлагаемых буферов.

859358

Буферы

Выход, %

PK go

Известные

Г ® О

МНСК СН3$03

6,15 фЦсн,Д, Р>з

Г23

7,20

Предлагаемые

7,47

Известные

О+ О

КОСНЗСН ЯЙ Н Ж $03

7,55 о0

6,2

Предлагаемые г Ж

НОСНЕСН2н Юн 003

7,78

СН 03

6,32

Известные

® О Н (Щп $O3

10,00

Предлагаемые ф Н3 g

МН 803

9 90

/ \® О Ha 0CH3CH N 1 Н 1,СН,$03

859358

Составитель Т. Власова

Редактор М. Митровка Техред Л.Пекарь Корректор Г. Назарова

Заказ 7465/39 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Кз таблицы видно, что новые буферы не уступают уже известным буферам

Гуда, а в некоторых случаях даже превосходят их по свойствам.

Полученные результаты сравнительного изучения новых веществ применительно к ряду биохимических процессов (ферментативный гидролиэ белков и пептидов, образование специфических комплексов белков, гликопротеинов и др.) свидетельствуют о том, что сульфопренилированные амины формулы 1 отвечают всем требованиям, предъявляемым к биологическим буферам, обладают .большей буферной,емкостью в интервале рКц 6,3-9,9,4.прозрачностью в УФ области > 24Ц нр, тер- 15 моустойчивостью, а также стаЪийь1ос тью значений рН буферов. «4

Формула изобретения

Цис-замешенные внутренние соли

4-амино-2Е-бутен-1-сульфоновой кислоты формулы 1

Мну„ где R,,- водород)

R - циклогексил или R< и В вместе с атомом азота образуют морфолиноимидазолил- или 4-оксиэтилпипераэинилгруппу, в качестве биполярных буферов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Good N.E. and et Hydrogen 3on

Buffers for Вioi iдicai Research

"В i oc hem 1966, 9 5, р.467.

2 ° Зицманис A.Õ. и др. 3-аминопропансульфоновые кислоты. Известия

AH Литовской ССР, сер. химическая, 1979, М 5, с. 605.