(R)-3-(3-Acetoxy-1,1-dimethyl-2-oxo-propylsulfanyl)-2-tert-butoxycarbonylamino-propionic acid methyl ester | 156604-86-3

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 英文名称: (R)-3-(3-Acetoxy-1,1-dimethyl-2-oxo-propylsulfanyl)-2-tert-butoxycarbonylamino-propionic acid methyl ester
• 英文别名: methyl (2R)-3-(4-acetyloxy-2-methyl-3-oxobutan-2-yl)sulfanyl-2-[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonylamino]propanoate
• CAS: 156604-86-3
• 化学式: C₁₆H₂₇NO₇S
• 分子量: 377.459
• InChiKey: CIBZUXBXFATMBY-NSHDSACASA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  1.7
• 重原子数：
  25.0
• 可旋转键数：
  8.0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.75
• 拓扑面积：
  108.0
• 氢给体数：
  1.0
• 氢受体数：
  8.0

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (R)-3-(3-Acetoxy-1,1-dimethyl-2-oxo-propylsulfanyl)-2-tert-butoxycarbonylamino-propionic acid methyl ester 在 重氮甲烷 、 lithium hydroxide 作用下， 生成 (R)-2-tert-Butoxycarbonylamino-3-(3-hydroxy-1,1-dimethyl-2-oxo-propylsulfanyl)-propionic acid methyl ester
  参考文献：
  名称：

  Interactive design and synthesis of a novel antibacterial agent

  摘要：

  β-内酰胺化合物通过酰化活性位点丝氨酸的羟基作用于青霉素识别酶。当产生的酰酶在动力学上是稳定的，如青霉素结合蛋白（PBP）的情况下，细菌细胞壁的生物合成被抑制，导致生物体的死亡。如果能确定青霉素结合蛋白的三维结构要求（即平衡的适合性）和催化（即反应性）步骤的需求，可能会实现针对PBP的抗菌剂的全新设计。对来自链霉菌R61的PBP的活性位点模型，使用分子力学计算处理“适合性”，并使用从头算分子轨道计算处理“反应性”，得出一个想法，即抗生素的羧基（G1）和酰胺N-H（G2）与酶-底物复合物中的赖氨酸氨基团和缬氨酸羰基团形成氢键。这两个氢键将丝氨酸羟基置于抗生素的凸面上，处于通过中性反应由水催化的直接质子转移至β-内酰胺氮原子的位置。与这种机制相关的结构-反应关系的分子轨道计算表明，C=N与β-内酰胺N-C(=O)是生物等同物，与醇类反应时与β-内酰胺相当，产物RO(C-N)H基本上是不可逆的（−ΔE > 10 kcal/mol）。因此，含有由C=N分隔的G1和G2的结构，并以不同方式相对于这个功能团定位的结构已经通过计算合成并检验其适合于PBP模型的能力。这种策略确定了一个被羟基和羧基取代的2H-5,6-二氢-1,4-噻嗪作为化学合成的目标。然而，探索性实验表明，该化合物的C=N与内环和外环烯胺互变异构体平衡。这要求对C2位置进行取代，并且羟基不能连接到邻近C=N的碳原子。这些条件在2,2-二甲基-3-(2-羟基丙基)-1,4-噻嗪中得到满足，该化合物还展现出与PBP模型的必要适合性。这种化合物的两个对映体已经从D-丝氨酸和L-丝氨酸合成。从L-丝氨酸衍生的化合物不活跃。从D-丝氨酸衍生的化合物表现出抗菌活性，但不稳定，并且尚未进行与PBP的结合研究。希望如果引物结构的修改导致具有改善化学稳定性的化合物，这些研究可以进行。

  DOI：

  10.1139/v94-133
• 作为产物：
  描述：

  BOC-L-丝氨酸 在 丁炔二酸二甲酯 、 lithium diisopropyl amide 作用下， 以 四氢呋喃 、 乙醚 、 二氯甲烷 为溶剂， 反应 3.58h， 生成 (R)-3-(3-Acetoxy-1,1-dimethyl-2-oxo-propylsulfanyl)-2-tert-butoxycarbonylamino-propionic acid methyl ester
  参考文献：
  名称：

  Interactive design and synthesis of a novel antibacterial agent

  摘要：

  β-内酰胺化合物通过酰化活性位点丝氨酸的羟基作用于青霉素识别酶。当产生的酰酶在动力学上是稳定的，如青霉素结合蛋白（PBP）的情况下，细菌细胞壁的生物合成被抑制，导致生物体的死亡。如果能确定青霉素结合蛋白的三维结构要求（即平衡的适合性）和催化（即反应性）步骤的需求，可能会实现针对PBP的抗菌剂的全新设计。对来自链霉菌R61的PBP的活性位点模型，使用分子力学计算处理“适合性”，并使用从头算分子轨道计算处理“反应性”，得出一个想法，即抗生素的羧基（G1）和酰胺N-H（G2）与酶-底物复合物中的赖氨酸氨基团和缬氨酸羰基团形成氢键。这两个氢键将丝氨酸羟基置于抗生素的凸面上，处于通过中性反应由水催化的直接质子转移至β-内酰胺氮原子的位置。与这种机制相关的结构-反应关系的分子轨道计算表明，C=N与β-内酰胺N-C(=O)是生物等同物，与醇类反应时与β-内酰胺相当，产物RO(C-N)H基本上是不可逆的（−ΔE > 10 kcal/mol）。因此，含有由C=N分隔的G1和G2的结构，并以不同方式相对于这个功能团定位的结构已经通过计算合成并检验其适合于PBP模型的能力。这种策略确定了一个被羟基和羧基取代的2H-5,6-二氢-1,4-噻嗪作为化学合成的目标。然而，探索性实验表明，该化合物的C=N与内环和外环烯胺互变异构体平衡。这要求对C2位置进行取代，并且羟基不能连接到邻近C=N的碳原子。这些条件在2,2-二甲基-3-(2-羟基丙基)-1,4-噻嗪中得到满足，该化合物还展现出与PBP模型的必要适合性。这种化合物的两个对映体已经从D-丝氨酸和L-丝氨酸合成。从L-丝氨酸衍生的化合物不活跃。从D-丝氨酸衍生的化合物表现出抗菌活性，但不稳定，并且尚未进行与PBP的结合研究。希望如果引物结构的修改导致具有改善化学稳定性的化合物，这些研究可以进行。

  DOI：

  10.1139/v94-133