3‐Amino‐2 H ‐azirine, Bausteine für α,α‐disubstituierte α‐Aminosäuren in Heterocyclen‐ und Peptidsynthesen

Mit dem erneuten Aufschwung der Peptidchemie ist auch das Interesse an nicht‐proteinogenen Aminosäuren gestiegen. Dazu gehören unter anderem α,α‐disubstituierte Glycine, deren bekanntester Vertreter Aib (2‐Aminoisobuttersäure, 2‐Methylalanin) ist. Diese α‐Aminosäuren kommen in natürlichen Oligopeptiden vor, z. B. in den Peptaibolen, einer Klasse Membran‐aktiver Ionophore, die aus Pilzkulturen gewonnen werden. Die zweifache Substitution am α‐C‐Atom von Aminosäuren schränkt die konformationelle Freiheit von Peptiden stark ein. Dadurch werden bestimmte Sekundärstrukturen begünstigt; so induzieren α,α‐disubstituierte α‐Aminosäuren die Bildung von β ‐Turns oder Helices. Für den Aufbau von Oligopeptiden, cyclischen Peptiden und Depsipeptiden (Peptoliden), die solche α,α‐disubstituierte α‐Aminosäuren enthalten, sind 3‐Amino‐2 H ‐azirine ideale Ausgangsstoffe. Die Ringspannung dieser Moleküle ermöglicht ihren Einsatz bei Peptid‐Kupplungen, ohne daß zusätzliche aktivierende Reagentien notwendig sind. Unter Verwendung von 3‐Amino‐2 H ‐azirinen läßt sich auch eine große Zahl von Heterocyclen synthetisieren, die α,α‐disubstituierte α‐Aminosäuren als Bauelemente im Gerüst aufweisen. Treibende Kraft dieser Reaktionen ist die Entspannung bei der Öffnung des dreigliedrigen Ringes, die meist in einer Ringerweiterungsreaktion erfolgt. Die mechanistische Abklärung der zum Teil komplizierten Reaktionsverläufe bietet einige Überraschungen.