Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).
Die Synthese von N,N′-Disuccinimidylcarbonat wurde 1979 beschrieben, ausgehend (A) von N-Hydroxysuccinimid (NHS) und Diphosgen in Xylol unter Rückfluss oder (B) von trimethylsilyliertem NHS und Phosgen in THF bei 0 °C.[6]
Die Reinigung erfolgt durch Umkristallisieren mit Acetonitril.
In größeren Ansätzen kann DSC mit dem besser handhabbaren Phosgenersatz Triphosgen in THF und der BaseTributylamin – dessen Hydrochlorid THF-löslich ist – in hoher Reinheit ohne Umkristallisieren in 89 %iger Ausbeute erhalten werden.[5]
So hergestelltes DSC enthält nur noch Spuren von N-Hydroxysuccinimid.
Eigenschaften
N,N′-Disuccinimidylcarbonat ist ein weißer, in Prismen[6] kristallisierender Feststoff, der in Wasser sehr wenig, in organischen Lösungsmitteln, insbesondere Acetonitril, jedoch gut löslich ist. Die stark streuenden Schmelzpunkte sind im Wesentlichen auf Verunreinigungen mit dem Ausgangsstoff N-Hydroxysuccinimid zurückzuführen.
Anwendungen
Mit Alkoholen bildet N,N′-Disuccinimidylcarbonat die so genannten „gemischten Carbonate“, die mit Aminen im stöchiometrischen Verhältnis zu Carbamaten reagieren.[8][9]
Eine häufig genutzte – von Meir Wilchek beschriebene – Anwendung der Aktivierung von Alkoholen ist die Umsetzung von Polyethylenglycolen PEG bzw. von monomethyliertem m-PEG mittels DSC, die bei der so genannten PEGylierung von Proteinen, insbesondere von Antikörpern Verwendung finden.[11]
Mit überschüssigem Aminen reagiert N,N′-Disuccinimidylcarbonat über Carbamate weiter zu Harnstoffen.[12]
Die Synthese von besonders säurelabilen, auch als Leuchs’sche Anhydride bezeichneten N-Carboxyanhydriden (NCA) aus z. B. mit der 9-Xanthyl-Schutzgruppe an der Aminofunktion blockierten Aminosäuren, verläuft mit relativ hohen Ausbeuten ohne Racemisierung mit N,N′-Disuccinimidylcarbonat.[13]
Mit Carbonsäuren reagiert N,N′-Disuccinimidylcarbonat in Gegenwart von Basen, wie Triethylamin oder Pyridin in Acetonitril bei Raumtemperatur unter CO2-Entwicklung in hohen Ausbeuten zu N-Hydroxysuccinimidestern, den so genannten NHS-Aktivestern.[5]
Aminosäuren, die an der Aminogruppe eine Schutzgruppe tragen, wie z. B. eine Z-Gruppe oder Boc-Schutzgruppe, bilden mit DSC analog NHS-Aktivester ohne nachweisbare Racemisierung.[6]
Die Reaktion dieser Aktivester mit Aminogruppen unter Bildung von Carbonsäureamiden eignet sich zum Aufbau von Peptiden und zur Verknüpfung von funktionellen Carbonsäuren mit Proteinen.[14]
↑Carl L. Yaws: Thermophysical Properties of Chemicals and Hydrocarbons. 2nd Edition Auflage. Elsevier Inc., Oxford, UK 2015, ISBN 978-0-323-28659-6, S.179.
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