BE1007297A3 - Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve alcoholen en esters, en alcoholen en esters toegepast en bereid in dergelijke werkwijzen. - Google Patents

Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve alcoholen en esters, en alcoholen en esters toegepast en bereid in dergelijke werkwijzen. Download PDF

Info

Publication number
BE1007297A3
BE1007297A3 BE9300751A BE9300751A BE1007297A3 BE 1007297 A3 BE1007297 A3 BE 1007297A3 BE 9300751 A BE9300751 A BE 9300751A BE 9300751 A BE9300751 A BE 9300751A BE 1007297 A3 BE1007297 A3 BE 1007297A3
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
substituted
pyrrolidinol
enzymatic
atoms
optically active
Prior art date
Application number
BE9300751A
Other languages
English (en)
Inventor
Tilburg Adrianus Franciscu Van
Dooren Theodorus Johannes Van
Catharina Hubertina M Schepers
Bernardus Hendrik Nicol Dassen
Quirinus Bernardus Broxterman
Original Assignee
Dsm Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to BE9300751A priority Critical patent/BE1007297A3/nl
Priority to AU74688/94A priority patent/AU7468894A/en
Priority to PCT/NL1994/000162 priority patent/WO1995003421A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1007297A3 publication Critical patent/BE1007297A3/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P41/00Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture
    • C12P41/003Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions
    • C12P41/004Processes using enzymes or microorganisms to separate optical isomers from a racemic mixture by ester formation, lactone formation or the inverse reactions by esterification of alcohol- or thiol groups in the enantiomers or the inverse reaction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/12Oxygen or sulfur atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/10Nitrogen as only ring hetero atom

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor de bereiding van optisch aktief N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol met de algemene formule (1) van het formuleblad, waarin R een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroep, eventueel gesubstitueerd met één of meerdere halogeenatomen voorstelt of waarin R = OR2 waarin R2 dezelfde betekenis kan hebben als boven voor R beschreven, via enantioselektieve enzymatische hydrolyse van een overeenkomstig N-gesubstitueerde-3-acyloxy-pyrrolidine met de algemene formule (2) van het formuleblad waarin R is als boven gedefinieerd en waarin R1 een zuur-rest voorstelt, bijvoorbeeld een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-alkaryl- of aralkylgroep, eventueel gesubstitueerd met één of meerdere halogeenatomen; een werkwijze voor de bereiding van een optisch aktieve N-gesubstitueerde-3-acyloxy-pyrrolidine verbinding, waarbij een mengsel van de enantiomeren van de overeenkomstige N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol wordt onderworpen aan een enzymatische, enantioselektieve verestering in aanwezigheid van een geschikt enzymatisch veresterings-middel met behul van een enzym

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN OPTISCH AKTIEVE ALCOHOLEN
EN ESTERS, EN ALCOHOLEN EN ESTERS TOEGEPAST EN BEREID
IN DERGELIJKE WERKWIJZEN 
De uitvinding betreft een werkwijze voor de bereiding van een optisch aktieve N-gesubstitueerde-3pyrrolidinol, waarbij een mengsel van de enantiomeren van een overeenkomstige N-gesubstitueerde-3-acyloxypyrrolidine verbinding wordt onderworpen aan een enzymatische enantioselektieve hydrolyse met behulp van een enzym met esterhydrolase aktiviteit. 



   Uit JP-A-1141600 is de enantioselektieve enzymatische hydrolyse van N-benzyl-3-acyloxypyrrolidine bekend. 



   De in JP-A-1141600 beschreven werkwijze heeft echter het nadeel dat de enzymatische hydrolyse wordt uitgevoerd bij lage substraatconcentraties. Bovendien kan de verkregen optisch aktieve N-benzyl-3-pyrrolidinol slechts via hydrogenolyse worden omgezet in optisch aktief 3-pyrrolidinol, hetgeen in de praktijk speciale voorzieningen vereist. 



   Optisch aktieve 3-pyrrolidinol, met name (R)-3pyrrolidinol, is een bekend tussenprodukt voor diverse farmaceutica. Het is derhalve van belang de optisch aktieve 3-pyrrolidinol met hoge enantiomere overmaat te verkrijgen. In de praktijk is het vaak nuttig, zo niet noodzakelijk, om bij de bereiding van optisch aktieve 3pyrrolidinol gebruik te maken van 3-pyrrolidinol waarvan het N-atoom beschermd is. 



   De enantiomere overmaat, die een maat is voor de enantiomere zuiverheid en wordt aangeduid als"e. e." (enantiomeric excess), is een veelal gebruikte grootheid. 



  Kort gezegd is de enantiomere overmaat gelijk aan het verschil van de hoeveelheden enantiomeren gedeeld door de som van de hoeveelheden enantiomeren, welk quotiënt door 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 vermenigvuldiging met 100 als percentage kan worden uitgedrukt. 



   De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen welke het mogelijk maakt via enzymatische hydrolyse ook bij hoge substraatconcentratie optisch aktieve N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol met hoge e. e. te bereiden, die gemakkelijk kan worden omgezet in optisch aktieve 3-pyrrolidinol met hoge e. e. 



   Dit wordt volgens de uitvinding bereikt wanneer de N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol een verbinding is met de algemene formule   (l) :   
 EMI2.1 
 waarin R staat voor H, een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroep of waarin R = OR2 waarin R2 dezelfde betekenis kan hebben als boven voor R beschreven en dat als N-gesubstitueerde-3acyloxy-pyrrolidine verbinding een ester wordt toegepast met de algemene formule   (2) :   
 EMI2.2 
 waarin R is als boven gedefinieerd en waarin   R1   een zuurrest voorstelt, bijvoorbeeld H, een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl- alkaryl- of aralkylgroep. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   In het bijzonder bevatten de lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl,- aryl-, alkaryl- of aralkyl- 
 EMI3.1 
 groepen in R of Rl, genoemd in formule (1) en/of (2), onafhankelijk van elkaar, 1-10 C-atomen de lineaire of vertakte alkyl, aryl, alkaryl of aralkylgroepen in R en kunnen, onafhankelijk van elkaar, tevens gesubstitueerd zijn met een of meerdere halo-atomen. 



   Verrassenderwijze is namelijk gevonden dat, wanneer als N-substituent een acylgroep of een acyloxygroep, bij voorkeur een acylgroep, wordt toegepast, zowel een zeer selectieve enzymatische hydrolyse kan worden uitgevoerd in een commercieel aantrekkelijk proces, als een, gemakkelijk tot de alcohol 3-pyrrolidinol hydrolyseerbaar produkt, wordt verkregen. 



   De reaktieomstandigheden voor enantioselectieve hydrolyse zijn niet erg kritisch. Men voert de hydrolyse meestal uit in waterig milieu, maar ook mengsels van water met organische oplosmiddelen kunnen worden gebruikt. Het is echter ook goed mogelijk gebleken de hydrolyse uit te voeren, waarbij het substraat niet is opgelost in een oplosmiddel. Water mengbare en niet water mengbare oplosmiddelen zoals DMF, DMSO, ethanol, methanol, tolueen, hexaan, isoöctaan, MTBE, dichloormethaan,   e. a.   kunnen in het reaktiemengsel aanwezig zijn. De concentratie van het substraat in het reaktiemengsel is bij voorkeur zo hoog mogelijk. In de praktijk blijken substraatconcentraties in het reaktiemengsel van meer dan 25% in het bijzonder meer dan 50% mogelijk. 



   Tevens is gebleken dat ook de overeenkomstige enantioselektieve (trans) verestering bijzonder goed verloopt. De uitvinding heeft dan ook tevens betrekking op een werkwijze voor de bereiding van een optisch aktieve Ngesubstitueerde-3-acyloxy-pyrrolidine verbinding, waarbij een mengsel van de enantiomeren van de overeenkomstige Ngesubstitueerde-3-pyrrolidinol wordt onderworpen aan een enzymatische, enantioselektieve (trans) verestering in aanwezigheid van een geschikt enzymatisch veresterings- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 middel met behulp van een enzym met esterhydrolase aktiviteit, waarbij een N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol met formule   (1),   waarin R als in conclusie 1 gedefinieerd is, wordt toegepast, en dat de N-gesubstitueerde-3acyloxy-pyrrolidine verbinding een ester volgens formule (2)

   is waarin R en   R1   als in conclusie 1 gedefinieerd zijn. 



   De enantioselektieve enzymatische (trans) verestering van N-benzyl-3-pyrrolidinol is beschreven in JP-A-4131093. De hier beschreven werkwijze heeft naast de hierboven met betrekking tot JP-A-1141600 beschreven nadelen van lage substraatconcentratie tijdens de enzymatische reaktie en minder gemakkelijke omzetting in 3-pyrrolidinol, tevens als nadeel dat produkt met lagere e. e. wordt verkregen. 



   Daarnaast is uit Tetrahedron : Asymmetry Vol. 3, No. 8,   p. p.   1049-1054,1992 een enzymatische hydrolyse of verestering bekend van een ander substraat, nl. 3- 
 EMI4.1 
 (hydroxymethyl) danwel een overeenkomstige ester, m. lipase. Ook hier wordt de enzymatische piperidine,(trans) verestering of hydrolyse uitgevoerd bij lage substraat-concentraties, waardoor een   commercieel   minder aantrekkelijk proces wordt verkregen. Bovendien blijkt uit het genoemde artikel dat de scheiding van de reaktieprodukten via extractie - welk als een veel gemakkelijker vorm van opwerking wordt gezien dan de voorgestelde selektieve kristallisatie-praktisch niet mogelijk is. 



   De enzymatische (trans) verestering kan zowel in puur substraat als in een geschikt organisch oplosmiddel met een zeer laag watergehalte plaatsvinden. Als oplosmiddelen kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden ketonen, alkanen, cyclische ethers, dialkylethers, chloorhoudende alkanen en alkylaromaten, in het bijzonder methyl-ethylketon, methyl-isobutyl-keton, 2-pentanon, isoöctaan, dioxaan, di-n-butylether, tolueen, hexaan, cyclohexaan, dichloor-methaan, met als voorkeur dichloormethaan, 2pentanon en methyl-ethyl-keton. De concentratie van het 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 substraat in het reaktiemengsel is bij voorkeur zo hoog mogelijk. In de praktijk blijken substraatconcentraties, berekend ten opzichte van de totale hoeveelheid oplosmiddel en substraat, in het reaktiemengsel hoger dan 25% in het bijzonder hoger dan 50% mogelijk.

   Bij voorkeur wordt een substraatconcentratie groter dan 90% toegepast. 



  Daarnaast bevat het reactiemengsel tevens een geschikt enzymatisch veresteringsmiddel waarin het substraat in principe ook opgelost kan zijn. 



   Verrassenderwijze is gebleken dat in de werkwijzen volgens de uitvinding hoge substraatconcentraties kunnen worden toegepast. 



   Tevens heeft aanvraagster gevonden dat de scheiding van reaktieprodukten eenvoudig via extractie kan worden uitgevoerd. Gebleken is namelijk dat het mogelijk is om door geschikte keuze van het extractiemiddel eerst de ester te isoleren. Vervolgens kan desgewenst, door een ander extractiemiddel te kiezen, de alcohol worden geïsoleerd. Verrassenderwijze is namelijk gebleken, dat zelfs wanneer zowel de ester als de alcohol ieder voor zieh, in het extractiemiddel oplosbaar zijn, bij toepassing van een geschikt gekozen extractiemiddel op het verkregen reaktiemengsel met daarin water, alleen de ester geëxtraheerd werd en de alcohol in het resterende reaktiemengsel achter bleef.

   Geschikte extractiemiddelen om de ester te extraheren bleken onder meer apolaire oplosmiddelen zoals bijvoorbeeld alkanen met 5 of meer Catomen, en dialkylethers met 4 of meer   C-atomen ;   voorbeelden van bijzonder geschikte extractiemiddelen om de ester te isoleren zijn hexaan en MTBE (methyl-tertiairbutyl-ether). Geschikte extractiemiddelen om de alcohol te isoleren zijn bijvoorbeeld chloorhoudende alkanen met 3 of minder C-atomen en alkylaromaten met 7-10   C-atomen ;   voorbeelden van bijzonder geschikte extractiemiddelen om de alcohol te isoleren zijn dichloormethaan en tolueen. 



   De enzymen die tijdens de hydrolyse of   (trans)-   verestering kunnen worden toegepast zijn enzymen met 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 esterhydrolase activiteit. Bij de enzymatische (trans) verestering kunnen in principe dezelfde enzymen (microorganismen) gebruikt worden als bij de hydrolyse. 



  Bekende groepen zijn lipasen en esterasen. Geschikte voorbeelden zijn enzymen afkomstig van het genus, Candida, Mucor, Rhizopus, Pseudomonas, Penicillum, Chromobacterium, Asperqillus en Humicola. 



   Dergelijke enzymen zijn via algemeen bekende kweekmethoden verkrijgbaar. Vele worden op technische schaal geproduceerd en zijn in de handel verkrijgbaar. Het enzympreparaat zoals dat bij de onderhavige uitvinding wordt gebruikt, wordt niet beperkt door zuiverheid   e. d.   en kan zowel een ruwe enzymoplossing als een gezuiverd enzym zijn, maar het kan ook bestaan uit (gepermeabiliseerde en/of geimmobiliseerde) cellen, die de gewenste aktiviteit bezitten, of uit een homogenaat van cellen met een dergelijke aktiviteit. Het enzym kan ook in geimmobiliseerde vorm of in chemische gemodificeerde vorm worden gebruikt. Wanneer in het gebruikte enzympreparaat ook enige ongewenste tegengestelde enzymaktiviteit aanwezig is verdient het aanbeveling deze ongewenste aktiviteit te verwijderen of te onderdrukken teneinde een maximale enantioselektiviteit te verkrijgen.

   De uitvinding wordt op geen enkele wijze beperkt door de vorm waarin het enzym voor de onderhavige uitvinding wordt gebruikt. 



  Binnen het kader van de uitvinding kan uiteraard ook een enzym worden gebruikt dat afkomstig is van een mutant of van een genetisch gemodificeerd microörganisme. 



   Bijzonder geschikt is gebleken Chromobacterium viscosum en lipase, afkomstig van Candida antarctica. Dit lipase kan bijvoorbeeld worden geproduceerd via recombinant-DNA-technologie. Het gen coderend voor het betreffende lipase wordt daarbij heteroloog tot expressie gebracht in een gastheer micro-organisme, bijvoorbeeld Asperqillus oryzae. Het lipase van Candida antarctica is in de handel verkrijgbaar, bijvoorbeeld onder de merknaam SP435 en SP535 van NOVO. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Gebleken is dat het lipase van Candida antarctica nagenoeg volledig selektief is, waardoor het mogelijk is om zowel de beide enantiomeren van de ester als de alcohol met hoge e. e. te verkrijgen. 



   De werkwijze volgens de uitvinding is niet beperkt tot een specifiek type reaktor en kan bijvoorbeeld uitgevoerd worden in een continu-, een batch-, een fedbatch of een membraanreaktor. 



   In de werkwijze volgens de uitvinding zal meestal worden uitgegaan van een (nagenoeg) racemisch mengsel van N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol, wanneer een enantioselektieve enzymatische (trans) verestering wordt uitgevoerd, of van N-gesubstitueerd-3-acyloxypyrrolidine, wanneer een enantioselektieve enzymatische hydrolyse wordt uitgevoerd. Met een nagenoeg racemisch mengsel wordt in het kader van de uitvinding bedoeld een mengsel van enantiomeren, waarbij de e. e. lager is dan 10%. 



   De uitgangsverbindingen kunnen op bekende wijze worden bereid via N-acylering van racemisch 3pyrrolidinol, gevolgd door verestering van het zo verkregen produkt. 



   De enzymatische hydrolyse, danwel (trans) verestering, zal, hoewel dit geen kritische parameter is, meestal worden uitgevoerd bij een 
 EMI7.1 
 temperatuur van 0-50 C, bij voorkeur bij een temperatuur van 25-45 C. De druk, waarbij de reaktie wordt uitgevoerd, kan binnen wijde grenzen variëren. In de praktijk zal de reaktie meestal bij atmosferische druk worden uitgevoerd. 



  De pH, waarbij de reaktie wordt uitgevoerd, is evenmin kritisch en ligt meestal tussen 3 en 10, bij voorkeur tussen 6 en 9. 



   Geschikte oplosmiddelen die kunnen worden toegepast in de enzymatische hydrolyse of   (trans)-   verestering zijn bijvoorbeeld chloroform, dichloormethaan, benzeen, xyleen, trichloormethaan, isopropylether, 3-pentanon, methyl tertiairbutylether, methyl-isobutylketon, cyclohexanon, isooctaan, ethylacetaat,   e. a.   

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   Bij de enantioselektieve enzymatische   (trans)-   verestering kunnen in principe alle bekende, voor dergelijke processen geschikte veresteringsmiddelen worden toegepast. Voorbeelden van dergelijke veresteringsmiddelen zijn zuren in een geactiveerde vorm zoals bijvoorbeeld anhydriden en esters. 



   Door de keuze van de uitgangsverbindingen is het mogelijk gebleken een commerciëel aantrekkelijke route voor de bereiding van optisch aktieve 3-pyrrolidinol te ontwerpen. De uitvinding heeft derhalve ook betrekking op de N-acyl-3-pyrrolidinol verbindingen en de N-acyl-3acyloxy-pyrrolidine verbindingen, toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding, alsmede op de (R)-en 
 EMI8.1 
 (S)-enantiomeren daarvan.

   Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de verbindingen (R, 
S)-, (R)-en(S)-3-pyrrolidinol met de algemene formule   (l) :   
 EMI8.2 
 waarin R een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroep voorstelt met dien verstande dat R   *   CH3 of niet gesubstitueerde fenyl ; 
 EMI8.3 
 en op de verbindingen (R, pyrrolidine met de algemene formule (2) 
 EMI8.4 
 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 waarin R staat voor H, een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl- alkaryl- of aralkylgroep en waarin Rl een zuurrest voorstelt bijvoorbeeld H, een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroep. 



   In het bijzonder bevatten de lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroepen in R of   Rl,   genoemd in formule   (1)   en/of (2), onafhankelijk van elkaar, 1-10   C-atomen ;   de lineaire, cyclische of vertakte alkyl, aryl, alkaryl of aralkylgroepen in R en   Rl   kunnen, onafhankelijk van elkaar, tevens gesubstitueerd zijn met één of meerdere halo-atomen. 



   Een voorkeur gaat uit naar verbindingen waarin R en Rl identiek zijn, aangezien deze verbindingen eenvoudig met   een   acyleringsmiddel kunnen worden bereid. Daarnaast geldt enerzijds globaal dat wanneer R en/of   Rl   meer Catomen bevatten een betere procesvoering wordt bereikt, terwijl anderzijds het werken met verbindingen waarbij R en/of   Rl   minder C-atomen bevatten, commerciëel aantrekkelijker is. Bij voorkeur geldt voor de verbindingen toegepast en/of verkregen in de werkwijze volgens de uitvindingen, dat R en/of   R1   2-5 koolstofatomen bevatten. De beste resultaten werden bereikt, wanneer R en   Rl   beide ethyl of propyl voorstellen. 



   De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden zonder evenwel daartoe te worden beperkt. 



  Voorbeeld I Enzymatische hydrolyse
4, 95 gram racemisch N-butyryl-3-pyrrolidinylbutyraat werd toegevoegd aan 20 ml Kpi (kaliumfosfaat) buffer van pH 8. Na toevoeging van 1000 mg Candida antarctica lipase (SP   435 ;   NOVO) werd de pH constant gehouden op 8 middels een automatische titratie met 1 N kalium-hydroxide oplossing. De temperatuur werd op 300C 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 gehandhaafd. De reaktie werd gestopt door filtratie van het reaktiemengsel waarbij de biokatalysator als residu achterbleef. De biokatalysator werd gewassen met 2 * 10 ml water. Na het instellen van de pH op 3 werd uit de verzamelde waterlagen   d. m. v.   een continue extractie met hexaan de (S)-N-butyryl-3-pyrrolidinyl-butyraat geïsoleerd.

   Uit de overgebleven waterlaag werd vervolgens   m. b. v.   een continue extractie met tolueen de (R)-Nbutyryl-3-pyrrolidinol geïsoleerd. De geïsoleerde (R)-N- 
 EMI10.1 
 butyryl-3-pyrrolidinol in tolueen werd m. 6 N zoutzuur gedurende 17 uur bij 1000C gehydrolyseerd tot (R)-3pyrrolidinol als zoutzure zout, waarna   m. b. v.   tolueen het aanwezige water azeotropisch werd verwijderd. De (R)-3pyrrolidinol. HCl kristalliseerde vervolgens uit en kon na filtratie als hygroscopische kristallen verkregen worden met een e. e. > 98%. 



  Voorbeeld II Enzymatische hydrolyse
23, 3 gram racemisch N-butyryl-3-pyrrolidinylbutyraat werd toegevoegd aan 2, 5 ml Kpi buffer van pH 8. 



  Na toevoeging van 1980 mg Candida antarctica lipase (SP   435 ;   NOVO) werd de pH constant gehouden op 8 middels een automatische titratie. De temperatuur werd op 400C gehandhaafd. De reactie werd gestopt door filtratie van het reaktiemengsel waarbij de biokatalysator als residu achterbleef. De bio-katalysator werd gewassen met 2 * 10 ml water. De e. e. van het gevormde (R)-N-butyryl-3pyrrolidinol bedroeg 91%. 



  Voorbeeld III Enzymatische hydrolyse
24, 1 gram racemisch N-butyryl-3-pyrrolidinylbutyraat werd toegevoegd aan 0, 5 ml Kpi buffer van pH 8. 



  Na toevoeging van 1900 mg Candida antarctia lipase (SP   435 ;   NOVO) werd de pH constant gehouden op 8 middels een automatische titratie. De reaktie werd gestopt door 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 filtratie van het reaktiemengsel waarbij de biokatalysator als residu achterbleef. De biokatalysator werd gewassen met 2 * 10 ml water. De temperatuur werd op   400c   gehandhaafd. De e. e. van het gevormde (R)-N-butyryl-3pyrrolidinol bedroeg 91%. 



  Voorbeeld IV Enzymatische hydrolyse
0, 2 gram racemisch N-butyryl-3-pyrrolidinylbutyraat werd toegevoegd aan 2 ml Kpi-buffer van pH 8. Na toevoeging van 30 mg enzym werd de pH constant gehouden op 8 middels een automatische titratie. De temperatuur werd op 400C gehandhaafd. De reaktie werd gestopt door verlaging van de pH naar pH 3. Vervolgens werd de e. e. bepaald van het gevormde (R)-N-butyryl-3-pyrrolidinol met behulp van HPLC. De resultaten, zonder optimalisatie naar 
 EMI11.1 
 conversie, zijn weergegeven in de tabel. 



  T E L 
 EMI11.2 
 
<tb> 
<tb> Enzym <SEP> Firma <SEP> e. <SEP> e <SEP> 
<tb> Varkens <SEP> pancreas <SEP> lipase <SEP> Fluka <SEP> 33%
<tb> Candida <SEP> antarctica <SEP> SP525 <SEP> Novo <SEP> 73%
<tb> Pseudomonas <SEP> cepacia <SEP> Amano <SEP> 28%
<tb> Pseudomonas <SEP> sp. <SEP> Amano <SEP> 34%
<tb> Candida <SEP> antarctica <SEP> SP435 <SEP> Novo <SEP> > 98%
<tb> Chromobacterium <SEP> viscosum <SEP> Biocatalysts <SEP> 65%
<tb> Pseudomonas <SEP> fluorescens <SEP> Enzymatix <SEP> 12%
<tb> 
 Voorbeeld V Enzymatische   (trans) veresterina  
20 gram racemisch N-acetyl-3-pyrrolidinol werd toegevoegd aan 500 ml dichloormethaan en 25 ml butaanzuuranhydride. Na toevoeging van 2 g Candida antarctica lipase (SP   435 ;   NOVO) werd de reaktie na 2 uur,   d. m. v.   filtratie van het enzym, gestopt.

   De temperatuur werd op 300C 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 gehandhaafd. De e. e van het gevormde (R)-N-acetyl- 3-pyrrolidinyl-butyraat bedroeg 95%. Het reaktieprodukt, (R)-N-acetyl-3-pyrrolidinyl-butyraat werd na verwijderen van de dichloormethaan,   d. m. v.   een filmverdamper, verwarmd met 6 N zoutzuur op   1000c   gedurende 17 uur. Na de hydrolyse werd het   (R)-3-pyrrolidinol   als zoutzure zout verkregen. 



  Voorbeeld VI Enzymatische   (trans) veresterincr  
Aan 0, 5 gram racemisch N-acetyl-3-pyrrolidinol werd 0, 5 ml butaanzuuranhydride en 1 microliter water toegevoegd. Na toevoeging van 50 mg Candida antarctica (SP   435 ;   NOVO) lipase werd de reaktie na 60 minuten door filtratie van het enzym gestopt. De temperatuur werd op   300C   gehandhaafd. De e. e. van het gevormde (R)-N-acetyl-3pyrrolidinyl-butyraat bedroeg 87%. Na hydrolyse met behulp van 6 N zoutzuur werd het   (R)-3-pyrrolidinol   als zoutzure zout verkregen.

Claims (27)

  1. CONCLUSIES 1. Werkwijze voor de bereiding van een optisch aktieve N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol, waarbij een mengsel van de enantiomeren van een overeenkomstige N- gesubstitueerde-3-acyloxy-pyrrolidine verbinding wordt onderworpen aan een enzymatische enantioselektieve hydrolyse met behulp van een enzym met esterhydrolase aktiviteit, met het kenmerk, dat de N-gesubstitueerd-3-pyrrolidinol een verbinding is met de algemene formule (l) :
    EMI13.1 waarin R staat voor H, een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroep voorstelt eventueel gesubstitueerd met een of meerdere halogeenatomen, of waarin R = OR2 waarin R2 dezelfde betekenis kan hebben als boven voor R beschreven en dat als N-gesubstitueerde-3acyloxy-pyrrolidine verbinding een verbinding wordt toegepast met de algemene formule (2) : EMI13.2 <Desc/Clms Page number 14> waarin R is als boven gedefinieerd en waarin R een zuurrest voorstelt.
  2. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij R staat voor H, een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroep, eventueel gesubstitueerd met een of meerdere halogeenatomen.
  3. 3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de substraat- concentratie in het reaktiemengsel hoger is dan 25%.
  4. 4. Werkwijze voor de bereiding van een optisch aktieve N-gesubstitueerde-3-acyloxy-pyrrolidine verbinding, waarbij een mengsel van de enantiomeren van de overeenkomstige N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol wordt onderworpen aan een enzymatische, enantioselektieve (trans) verestering in aanwezigheid van een geschikt enzymatisch veresteringsmiddel met behulp van een enzym met esterhydrolase aktiviteit, met het kenmerk, dat een N-gesubstitueerde-3- pyrrolidinol met formule (1), waarbij R als in conclusie 1 gedefinieerd is, wordt toegepast, en dat de N-gesubstitueerde-3-acyloxy-pyrrolidine verbinding een verbinding volgens formule (2) is waarin R en als in conclusie 1 of 2 gedefiniëerd zijn.
  5. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de substraat- concentratie berekend ten opzichte van de totale hoeveelheid substraat en oplosmiddel in het reaktiemengsel groter is dan 50%.
  6. 6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat als enzym een lipase of een esterase wordt toegepast.
  7. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat een enzym afgeleid van Candida antarctica wordt toegepast. EMI14.1
  8. 8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, waarin R R.
  9. 9. Werkwijze volgens een der conclusies 1-8, waarin R en R1 2-5 koolstofatomen bevatten. <Desc/Clms Page number 15>
  10. 10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarin R en R beide ethyl of propyl voorstellen.
  11. 11. Werkwijze volgens een der conclusies 1-10, waarin de reaktietemperatuur 25-45 C is.
  12. 12. Werkwijze volgens een der conclusies 1-11, waarin de pH 6-9 is.
  13. 13. Werkwijze volgens een der conclusies 1-12, waarbij de, na de enzymatische reaktie, in het reaktie- mengsel aanwezige ester via extractie wordt gewonnen.
  14. 14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij een extractiemiddel gekozen uit de groep alkanen met 5 of meer C-atomen en dialkylethers met 4 of meer C-atomen wordt toegepast.
  15. 15. Werkwijze volgens conclusie 13 of 14, waarbij uit het, na extractie van de ester, resterende reaktie- mengsel, de alcohol via extractie wordt geisoleerd.
  16. 16. Werkwijze volgens conclusie 15, waarin een extractie- middel gekozen uit de groep chloorhoudende alkanen met 3 of minder C-atomen en alkylaromaten met 7-10 C- atomen wordt toegepast.
  17. 17. Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve 3- pyrrolidinol waarbij een optisch aktieve N- gesubstitueerde-3-pyrrolidinol of optisch aktieve N- gesubstitueerde-3-acyloxypyrrolidine verkregen met de werkwijze volgens een der conclusies 1-16 via hydrolyse wordt omgezet in optisch aktieve 3- pyrrolidinol.
  18. 18. N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol met de algemene formule (1), waarin R een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-, alkaryl- of aralkylgroep, eventueel gesubstitueerd met een of meerdere halogeenatomen, voorstelt met dien verstande dat R fenyl of methyl.
  19. 19. N-gesubstitueerde-3-acyloxypyrrolidine met de algemene formule (2), waarin R en R elk onafhankelijk H, een lineaire, cyclische of vertakte alkyl-, alkenyl-, aryl-alkaryl-of aralkylgroep, <Desc/Clms Page number 16> eventueel gesubstitueerd met een of meerdere halogeenatomen voorstellen.
  20. 20. Verbindingen volgens conclusie 19, waarin R = Rl.
  21. 21. Verbindingen volgens conclusie 20, waarin R en R1 beide ethyl of propyl voorstellen.
  22. 22. Verbindingen volgens een der conclusies 18-20, waarin R en/of R1 2-5 koolstofatomen bevatten.
  23. 23. Het (R)-enantiomeer van de verbindingen volgens een EMI16.1 der conclusies 18-22 met een e. 95%.
  24. 24. Het (S)-enantiomeer van de verbindingen volgens een der conclusies 18-22 met een e. 95%.
  25. 25. Verbindingen volgens conclusie 23 of 24 met een e. e. 98%.
  26. 26. Werkwijze voor de bereiding van 3-pyrrolidinol, N- gesubstitueerde-3-pyrrolidinol en N-gesubstitueerde- 3-acyloxy-pyrrolidine zoals beschreven en toegelicht aan de hand van de voorbeelden.
  27. 27.3-Pyrrolidinol, N-gesubstitueerde-3-pyrrolidinol en N-gesubstitueerde-3-acyloxy-pyrrolidine verkregen met de werkwijze volgens een der conclusies 1-17,26.
BE9300751A 1993-07-19 1993-07-19 Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve alcoholen en esters, en alcoholen en esters toegepast en bereid in dergelijke werkwijzen. BE1007297A3 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9300751A BE1007297A3 (nl) 1993-07-19 1993-07-19 Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve alcoholen en esters, en alcoholen en esters toegepast en bereid in dergelijke werkwijzen.
AU74688/94A AU7468894A (en) 1993-07-19 1994-07-13 Process for the enzymatic preparation of optically active n-substituted-3-pyrrolidinol
PCT/NL1994/000162 WO1995003421A1 (en) 1993-07-19 1994-07-13 Process for the enzymatic preparation of optically active n-substituted-3-pyrrolidinol

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9300751A BE1007297A3 (nl) 1993-07-19 1993-07-19 Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve alcoholen en esters, en alcoholen en esters toegepast en bereid in dergelijke werkwijzen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1007297A3 true BE1007297A3 (nl) 1995-05-09

Family

ID=3887202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9300751A BE1007297A3 (nl) 1993-07-19 1993-07-19 Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve alcoholen en esters, en alcoholen en esters toegepast en bereid in dergelijke werkwijzen.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7468894A (nl)
BE (1) BE1007297A3 (nl)
WO (1) WO1995003421A1 (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2742162B1 (fr) * 1995-12-06 1998-01-16 Oreal Procede de preparation de composes indoliques
GB9607458D0 (en) 1996-04-10 1996-06-12 Zeneca Ltd Enzymatic process for stereoselective preparation of therapeutic amides
CA2272373A1 (en) * 1996-12-13 1998-06-18 Medeva Europe Limited The preparation of enantiomerically-enriched threo-methylphenidate
KR100295740B1 (ko) * 1998-09-17 2001-11-05 박영구 N-치환된-하이드록시고리화알킬아민유도체의제조방법
ATE466087T1 (de) 1999-06-04 2010-05-15 Sumitomo Chemical Co Esterase gene und verwendungen davon
WO2007024113A1 (en) 2005-08-25 2007-03-01 Rstech Corporation Process for the preparation of chiral 3-hydroxy pyrrolidine compound and derivatives thereof having high optical purity
WO2010058429A1 (en) 2008-11-24 2010-05-27 Council Of Scientific & Industrial Research A process for the preparation of optically active n-benzyl-3 hydroxypyrrolidines
WO2015028976A2 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Mahesh Kandula Compounds and methods for the treatment of inflammatory diseases
CN104098497B (zh) * 2014-06-17 2016-04-13 王庚禹 一种新的酰胺类化合物

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0101076A2 (en) * 1982-08-13 1984-02-22 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for production of optically active oxazolidinone derivative
EP0274277A2 (en) * 1986-12-30 1988-07-13 Montedison S.p.A. A process for the enzymatic separation of the optical isomers of racemic oxazolidinonic derivatives
EP0431521A1 (en) * 1989-12-02 1991-06-12 Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. Aminobutanol derivative and process for the preparation of 3-pyrrolidinol from the same
DE4009891A1 (de) * 1990-03-28 1991-10-02 Guenter Erich Prof Dr Jeromin Verfahren zur herstellung von optisch aktiven alkoholen und optisch aktiven kohlensaeurediestern mit hilfe von lipasen
US5187094A (en) * 1989-09-06 1993-02-16 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method for the preparation of optically active 3-hydroxypyrrolidine derivatives
JPH05227991A (ja) * 1992-02-19 1993-09-07 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 光学活性な3−ピロリジノール誘導体の製造法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0101076A2 (en) * 1982-08-13 1984-02-22 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for production of optically active oxazolidinone derivative
EP0274277A2 (en) * 1986-12-30 1988-07-13 Montedison S.p.A. A process for the enzymatic separation of the optical isomers of racemic oxazolidinonic derivatives
US5187094A (en) * 1989-09-06 1993-02-16 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method for the preparation of optically active 3-hydroxypyrrolidine derivatives
EP0431521A1 (en) * 1989-12-02 1991-06-12 Kanegafuchi Chemical Industry Co., Ltd. Aminobutanol derivative and process for the preparation of 3-pyrrolidinol from the same
DE4009891A1 (de) * 1990-03-28 1991-10-02 Guenter Erich Prof Dr Jeromin Verfahren zur herstellung von optisch aktiven alkoholen und optisch aktiven kohlensaeurediestern mit hilfe von lipasen
JPH05227991A (ja) * 1992-02-19 1993-09-07 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 光学活性な3−ピロリジノール誘導体の製造法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 118, no. 1, 4 January 1993, Columbus, Ohio, US; abstract no. 6835c, PARSHIKOV , I.A. ET AL.: "Microbial transformation of nitrogen-containing heterocyclic compounds. 3. Microbial synthesis of hydroxy derivatives of 1-benzoylpiperidine and 1-benzoylpyrrolidine." page 727; *
DATABASE WPI Section Ch Week 9343, Derwent World Patents Index; Class B03, AN 93-338829 *
KHIM. GETEROTSIKL. SOEDIN., vol. 2, 1992, MOSCOW, pages 195 - 199 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU7468894A (en) 1995-02-20
WO1995003421A1 (en) 1995-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2345750C (en) Resolution of trans-2-(alkoxycarbonylethyl)-lactams useful in the synthesis of 1-(4-fluorophenyl)-3(r)-[3(s)-hydroxy-3-(4-fluorophenyl)-propyl)]-4(s)-(4-hydroxyphenyl)-2-azetidinone
US5223432A (en) Process for preparing optically pure (S)-α-((tert-butylsulfonyl)methyl)hydrocinnamic acid using protease
JPH1169990A (ja) バニリンの製造法
US4699879A (en) Process for microbial production of an optically active 3-(3,4-dihydroxyphenyl)serine
HU203581B (en) New process for producing optically active 3-phenyl-glycidylic acid-esters
BE1007297A3 (nl) Werkwijze voor de bereiding van optisch aktieve alcoholen en esters, en alcoholen en esters toegepast en bereid in dergelijke werkwijzen.
KR100657212B1 (ko) 라세믹 에스테르로부터 광학활성 에스테르 유도체와 이의 산의 제조 방법
AU717771B2 (en) The bioresolution of n-acylazetidine-2-carboxylic acids
US5187094A (en) Method for the preparation of optically active 3-hydroxypyrrolidine derivatives
JP4042454B2 (ja) 光学活性3−メチルグルタル酸モノエステルの製造方法
US5750382A (en) Process for producing optically active 2-alkoxycyclohexanol derivatives
JP3732535B2 (ja) 光学活性α−メチルアルカンジカルボン酸−ω−モノエステル及びその対掌体ジエステルを製造する方法
JP3218772B2 (ja) アセチレンアルコール類の製造法
US5986095A (en) Enantioselective preparation of halophenyl alcohols and acylates
JPH1175889A (ja) 光学活性α−トリフルオロメチル乳酸及びその対掌体エステルの製造方法及び精製方法
JP2639651B2 (ja) 光学活性カルボン酸及びその対掌体エステルの製造法
JPH02190195A (ja) 光学活性プロピオン酸エステル類化合物の製法
JP3203865B2 (ja) アセチレンアルコール化合物の製造法
JPH04356195A (ja) アゼチジノン誘導体の製造法
JP4565672B2 (ja) 光学活性β−シアノイソ酪酸類及びその製造方法
JP3007461B2 (ja) 光学活性2−シクロヘキセニル酢酸及びそのエステルの製造方法
JP3024361B2 (ja) 光学活性ピロリジン類の製造法
JP3741758B2 (ja) 光学活性グリセロール誘導体の製法
JPH0751092A (ja) 光学活性ピロリジン誘導体の製法
JP4746019B2 (ja) 光学活性β−シアノイソ酪酸類及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: DSM N.V.

Effective date: 19950731