CN1090240C - 制备合成杀真菌剂的中间体的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了制备式(1.0)的结晶手性羟基酯的方法,该方法包括在有效量的乙腈中使式(2.0)的二醇与有效量的异丁酸酐和有效量的脂肪酶反应,所述反应在低温下进行,在以下结构式中X1和X2各自独立地选自F或Cl。
Description
发明的背景
U.S.5,403,937(1995年4月4日公布)和WO/94/25452(1994年11月10目公布)公开了制备合成杀真菌剂的中间体的方法,即公开了下式的化合物:该化合物可以用温和的酰化剂,优选用酯R1-C(O)-OR3(其中R1是C1-C6烷基,芳基或-(CH2)nCO2H,其中n是1,2,3,或4,以及R3是三氟乙基,C1-C6烷基,或C2-C6链烯基)处理,更优选用醋酸乙烯酯处理,得到下式的手性羟基酯:其中,上式中的X1和X2独立地是F或Cl,反应在酶、最优选在Novo SP435存在下,在合适的溶剂如甲苯或CH3CN中,于0-35℃,优选在约25℃下进行。
从有利于以大量对映体过量的方式得到手性羟基酯的观点看,提供这种酯的方法对于本技术是一个受欢迎的贡献,本发明正是提供了这种方法。
发明概述
本发明提供通过用异丁酸酐立体选择地酰化式2.0的二醇制备式1.0的结晶手性羟基酯的方法。该方法包括在合适的有机溶剂(例如乙腈)中及低温下使式2.0的二醇与异丁酸酐和脂肪酶反应,使用足量的酶和异丁酸酐可以使反应以合理的速度进行,形成手性羟基酯,并且使形成的二酯保持最少。
因此本发明的目的是制备如下式的结晶手性羟基酯的方法:该方法包括在合适的有机溶剂中使下式的二醇:与有效量的异丁酸酐和有效催化量的脂肪酶反应,所述的反应在低温下进行,在以上结构式中X1和X2每个独立地选自F或Cl。发明的详细说明
二醇(2.0)与异丁酸酐和脂肪酶的反应优选在惰性气氛如氮气中进行,同时优选反应在无水条件下进行。
在式1.0和2.0的化合物中,X1和X2各自优选F。
式2.0的二醇可以按照US 5,403,937(1995年4月4日公布)和WO/94/25452(1994年11月10日公布)中所述的方法制备,上述公开作为本文的参考。
反应使用有效量的异丁酸酐(下文称为酸酐),有效量即有效地提供式1.0的手性单羟基酯,同时避免形成二酯的数量。假如使用不足量的酸酐,则不能得到所需的对映体过量(下文用“e.e.”表示);假如使用大大过量的酸酐,则形成大量的二酯。
一般来说至少使用大约1摩尔当量(Meq)的酸酐,优选大约1-1.1Meq,更优选大约1.05-1.1Meq,最优选大约1.1Meq。
可以使用过量的酸酐(即多于1.1Meq),条件是一旦达到所需的e.e.时,即往反应混合物中加入合适的淬灭剂,淬灭剂通过和残留的酸酐反应来停止反应。所以可以使用大约1-3Meq的酸酐,条件是当其量超过1.1Meq时,一旦达到了所需的e.e.即e.e.达到大约97-100%时,立即往反应混合物中加入合适的淬灭剂。要加入足量的淬灭剂以便和残留的酸酐反应使反应停止。合适的淬灭剂包括但不限于水和醇类(例如1-3个碳原子的链烷醇,如甲醇,乙醇,丙醇或异丙醇)。
所用的脂肪酶是能够催化对称性前手性二醇(例如式2.0)的酯化反应的脂肪酶,以便能够以高的e.e.得到单一的手性羟基酯(例如式1.0)。得到S-单酯的优选的酶制剂市场上可以买到,名称为NOVO SP435(Candida antartica,Novozym 435;Novo Nordisk)。本领域的技术人员清楚这是Candida antartica的固定形式。具报道这种酶是三酰基甘油水解酶(E.C.no.3.1.1.3),同时它是有效的羧酸酯酶。
所用的酶应该是有效催化量的,即在合理的反应速度下能够有效地催化式2.0的二醇酯化成式1.0的羟基酯。本领域的技术人员清楚,所用的酶量大约为1-100wt%(相对于式2.0的二醇的量),一般来说,所用酶量为大约1-25wt%,优选大约1-10wt%,更优选大约3-7wt%,最优选大约5wt%。
合适的有机溶剂包括但不限于THF(四氢呋喃),乙酸乙酯,乙腈,甲苯和二氯甲烷,优选乙腈。本领域的技术人员清楚,所用溶剂量应该能够有效地溶解反应物,并且使反应以合理的速度进行,例如乙腈的使用量至少为大约5倍重量的体积(即至少超过二醇2.0的5倍体积(5X)),大约5倍重量体积是优选的。
乙腈可以含有能够和酸酐反应的残留水(例如大约0.03-0.05%),所用酸酐的量要考虑到可能存在于乙腈中的任何水分。例如使用1.1Meq的酸酐考虑了大约有0.05Meq的酸酐和乙腈中的残留水反应,1.05Meq的酸酐和式2.0的二醇反应。
反应在足够低的温度下进行以便减少付产品的生成,但是温度不应该太低,以致反应时间不合理地延长。合适的反应温度为大约-15℃到大约+5℃,优选-15℃到大约0℃。
如果需要式1.0的羟基酯可以按照本领域公知的技术分离,例如可以使用碳酸氢盐和水处理,随后用庚烷在真空下进行溶剂置换。
以下实施例用于解释本发明,不构成对本发明的限制。
在氮气氛下将二醇2.1(80g)溶解在400ml无水乙腈中(5倍体积),往上述溶液中加入58.9g碳酸氢钠和4.0g Novozym SP 435,将混合物冷却到-10℃到-15℃,混合物冷却后,往搅拌着的溶液中加入62.88g 97%的纯异丁酸酐,同时保持以上温度。反应在同样温度搅拌约20小时后,得到所需的e.e.%,同时含大约4%二酯。用硅藻土过滤反应液,滤饼用乙腈洗涤两次,每次25ml,溶液用800ml(10倍体积)甲基叔丁基醚稀释,然后每次用600ml 5%碳酸氢盐水溶液连续洗涤三次,每次用600ml去离子水连续洗涤两次,直到最终的pH为6.5-7,将溶液真空浓缩,随后于真空下用庚烷进行溶剂置换,得到庚烷中的白色固体的浆状物,加入庚烷使体积达到750ml(9倍体积),将混合物加热到50-60℃得到溶液。慢慢冷却到室温,然后在冰/丙酮浴中冷却到-12℃得到浓的浆状物,搅拌30分钟后真空过滤分离出产品,用80ml(1倍体积)-10℃的庚烷洗涤,室温真空干燥后得到式1.1的白色针状羟基酯95.3g(理论量的91%),纯度99%,校准的e.e.%为99.4%,校准的e.e.%=(S-酯%-R-酯%)/(S-酯%+R-酯%+二醇2.1),另外5g的羟基酯1.1(理论量的5%,校准的e.e.%=97.9%)通过浓缩和过滤从母液中分出。 1H-NMR(400MHZ,CDCl3):δ7.53-7.47(m,1H),6.91-6.86(m,1H),6.83-6.78(m,1H),4.17-4.13(dd,1H),4.09-4.04(m,2H),3.87-3.84(dd,1H),3.69(s,2H),2.59-2.53(m,3H),2.19-2.12(dd,1H),1.17(s,3H),1.15(s,3H).
氮气氛下将二醇(2.1)8kg溶于40升(5X)乙腈之中,Karl Fischer分析证明所得混合物含有0.9%的水分,相当于8%摩尔的水,加入碳酸氢钠USP 5.6kg,溶液冷却到-10℃,往冷却的溶液中加入Novozyme SP 435400g,再加入异丁酸酐5.92kg(1.1当量),于大约-10℃搅拌反应混合物过夜,16小时以后,酶酰化得到一混合物,其中e.e.%为98.3%,含有4%二酯和0.6%二醇(2.1)。
使用Chiralpak AS柱(4.6mm×250mm)进行HPLC分析,庚烷中的5%乙醇作溶剂,流速1ml/分钟,检测器设于215nm波长,16小时取出的试样得到以下结果:0.4%原料;3.9%二酯;94.8%S-酯;0.8%R-酯。
实施例3
比较实施例
氮气氛下将二醇(2.1)33kg溶于165升乙腈之中,往溶液中加入Novozyme SP 435 1.65kg,反应混合物冷至大约0-5℃,往搅拌着的溶液中加入醋酸乙烯酯19.8kg,4.5小时后经sparkler过滤,从反应混合物中除去酶。
反应用Chiralpak AS柱(4.6mm×250mm)的HPLC进行检测,庚烷中的5%乙醇作溶剂,流速1ml/分钟,检测器设于215nm波长,4.5小时后HPLC分析得到以下结果:0.4%原料;31.0%二酯;68.0% S-酯;0.5%R-酯;e.e.是98.4%。
虽然已经结合上述具体的实施方案说明了本发明,但是对于本领域的普通技术人员来说,许多改进、替换和变化都是显而易见的。所有这些替换、改进和变化都属于本发明的精神和范围之内。
Claims (15)
2.按照权利要求1的方法,其中的X1和X2是F。
3.按照权利要求1的方法,其中异丁酸酐的用量是1.05-1.1Meq。
4.按照权利要求1的方法,其中使用的酶是NOVO SP435。
5.按照权利要求4的方法,其中酶的用量是式2.0的二醇的3-5wt%。
6.按照权利要求1的方法,其中所述的有机溶剂是乙腈。行。
7.按照权利要求1的方法,其中反应是在-15℃到0℃下进行。
8.按照权利要求4的方法,其中酶的用量是式2.0的二醇的3-7wt%,异丁酸酐的用量是1.05-1.1Meq。
9.按照权利要求8的方法,其中所述的有机溶剂是乙腈。
10.按照权利要求9的方法,其中酶的用量是式2.0的二醇的5wt%
11.按照权利要求10的方法,其中反应是在-15℃到0℃下进行。
12.按照权利要求8的方法,其中的X1和X2是F。
13.按照权利要求9的方法,其中的X1和X2是F。
14.按照权利要求10的方法,其中的X1和X2是F。
15.按照权利要求11的方法,其中的X1和X2是F。
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