CZ2001649A3 - Process for preparing (2R)-piperidine derivatives - Google Patents

Process for preparing (2R)-piperidine derivatives Download PDF

Info

Publication number
CZ2001649A3
CZ2001649A3 CZ2001649A CZ2001649A CZ2001649A3 CZ 2001649 A3 CZ2001649 A3 CZ 2001649A3 CZ 2001649 A CZ2001649 A CZ 2001649A CZ 2001649 A CZ2001649 A CZ 2001649A CZ 2001649 A3 CZ2001649 A3 CZ 2001649A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pipecolinic acid
formula
amino
alkoxy
microorganisms
Prior art date
Application number
CZ2001649A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Michael Petersen
Wolfgang Beck
Klaus Heinzmann
Original Assignee
Lonza Ag
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 Lonza Ag filed Critical Lonza Ag
Priority to CZ2001649A priority Critical patent/CZ2001649A3/en
Publication of CZ2001649A3 publication Critical patent/CZ2001649A3/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Hydrogenated Pyridines (AREA)

Abstract

Je popsán způsob výroby derivátů (R)-piperidinu obecného vzorce I a VII, ve kterém R1 znamená hydroxy, amino nebo C].6alkoxy a R3 4 znamená hydroxy nebo amino. Deriváty (R)- piperidinu se získají z derivátů (RS)-piperidinu obecného vzorce II, ve kterém R2 znamená hydroxy, amino nebo Cp 6alkoxy, v přítomnosti stopových prvků, pomocí mikroorganismů nebo pomocí bezbuněčných enzymů, získaných z těchto mikroorganismůA process for producing (R) -piperidine derivatives of formula (I) and (VII) wherein R 1 is hydroxy, amino or C 1-6 alkoxy and R 4 is hydroxy or amino is described. The (R) -piperidine derivatives are obtained from (RS) -piperidine derivatives of the general formula (II) in which R 2 is hydroxy, amino or C 1-6 alkoxy, in the presence of trace elements, by microorganisms or by cell-free enzymes obtained from these microorganisms

Description

Oblast technikyTechnical field

Předložený vynález se týká nového způsobu výroby derivátů (2R)-piperidinu pomocí mikroorganismů nebo bezbuněčných enzymů získaných z těchto mikroorganismů.The present invention relates to a novel process for the preparation of (2R) -piperidine derivatives using microorganisms or cell-free enzymes derived from these microorganisms.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Deriváty (2R)-piperidinu, jako například kyselina (R)-pipekolinová, jsou důležité stavební kameny synthésy pro biologicky aktivní látky, jako například stimulační látky pro vyplavování růstového hormonu (WO-A-9513069) nebo prostředky proti úzkosti (DE-A-3702943).(2R) -piperidine derivatives, such as (R) -pipecolinic acid, are important building blocks of synthesis for biologically active substances such as growth hormone leaching stimulants (WO-A-9513069) or anti-anxiety agents (DE-A- 3702943).

V EP-A-686 698 se popisuje biotechnologický způsob výroby S-a-aminokarboxylových kyselin, například kyseliny S-a-pipekolinové přeměnou racemických amidů kyselin RS-a-aminokarboxylových pomocí mikroorganismů rodu Klebsiella a Pseudomonas, přičemž vzniknou také odpovídající amidy kyselin R-a-aminokarboxylových. Pro získání čistých amidů kyselin R-a-aminokarboxylových se však musí S-a-aminokarboxylové kyseliny odstranit relativně nákladnými postupy.EP-A-686 698 describes a biotechnological process for the preparation of S-.alpha.-aminocarboxylic acids, for example S-.alpha.-pipecolinic acid, by converting racemic amides of RS .alpha.-aminocarboxylic acids with microorganisms of the genera Klebsiella and Pseudomonas. However, in order to obtain pure R-.alpha.-aminocarboxylic acid amides, S-.alpha.-aminocarboxylic acids must be removed by relatively expensive procedures.

Je rovněž známý biotechnologický způsob výroby kyseliny (R)-pipekolinové kultivací mikroorganismů rodu Alcaligenes v mediu obsahujícím kyselinu (RS)-pipekolinovou (Mochizuki Κ., Yamazaki Y., Maeda H.: Agric. Biol. Chem., 1988, 52(5),1113). Nedostatkem tohoto způsobu je to, že se získá kyselina (R)-pipekolinová ve směsi s kyselinou (S)-2-aminoadipovou a po vzniku kyseliny aminoadipové se musí oddělit.There is also a known biotechnological process for producing (R) -pipecolinic acid by culturing microorganisms of the genus Alcaligenes in a medium containing (RS) -pipecolinic acid (Mochizuki, Yamazaki, Y., Maeda, H .: Agric. Biol. Chem., 1988, 52 (5)). , 1113). A drawback of this process is that (R) -pipecolinic acid is obtained in admixture with (S) -2-aminoadipic acid and must be separated after the formation of aminoadipic acid.

kyseliny (R)-pipekolinové je popsán (J.Org.Chem.,1994,59,2075-2081). Zde se estery přeměňují pomocí isolovaných z Aspergillus niger na požadovaný(R) -pipecolinic acid is described (J. Org. Chem., 1994, 59, 20975-2081). Here, the esters are converted to the desired ones by isolating them from Aspergillus niger

Způsob výroby esterů R.J.Kazlauskasem a spol. odpovídající racemické stereoselektivních lipásA process for the production of esters by R.J. Kazlauskas et al. corresponding racemic stereoselective lipases

- 2 00 0 0 0 0 produkt. Nevýhodou pří tomto postupu je, že jsou požadované produkty ve špatné enantiomerní čistotě a získají se v nízkých výtěžcích. Navíc je třeba také velmi značná množství enzymu.- 2 00 0 0 0 0 product. The disadvantage of this procedure is that the desired products are of poor enantiomeric purity and are obtained in low yields. In addition, very large amounts of enzyme are also required.

JP-A-63 248 393 popisuje způsob výroby kyseliny (R)-pipekolinové z racemické kyseliny pipekolinové pomocí mikroorganismů rodu Pseudomonas, Kurthia nebo Alcaligenes. Nevýhodou tohoto postupu jsou dlouhé reakční doby.JP-A-63 248 393 discloses a process for producing (R) -pipecolinic acid from racemic pipecolinic acid by microorganisms of the genera Pseudomonas, Kurthia or Alcaligenes. This process has the disadvantage of long reaction times.

Úkolem předloženého vynálezu je odstranit tyto nevýhody a poskytnout jednoduchý způsob výroby derivátů (2R)-piperidinu, kterým se mohou docílit velké výtěžky a který je možné použít při velkovýrobě.It is an object of the present invention to overcome these disadvantages and to provide a simple process for the preparation of (2R) -piperidine derivatives, which can achieve high yields and which can be used in mass production.

Tento úkol se řeší novým biotechnologickým způsobem podle nárokuThis object is solved by a novel biotechnological method according to claim

1.1.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Vynález se týká způsob výroby derivátů (2R)-piperidinu obecných vzorců I a VIIThe invention relates to a process for the preparation of (2R) -piperidine derivatives of formulas I and VII

kde R1 znamená hydroxy, amino nebo C1_6~alkoxy a R4 zanmená hydroxy nebo amino.wherein R 1 is hydroxy, amino or C 1 _ 6 alkoxy and R ~ 4 zanmená hydroxy, or amino.

99

99

99

99

- 3 Podle vynálezu se používají mikroorganismy, které mají tu vlastnost, že jako jediný zdroj dusíku zužitkují amidy kyselin α-aminokyrboxylových ve formě racemátu nebo jeho opticky aktivních isomerů obecného vzorce III • 99 9*9 99According to the invention, microorganisms are used which have the property of utilizing α-aminocarboxylic acid amides in the form of the racemate or its optically active isomers of formula III as the sole nitrogen source.

9999 99 «9 9999 99 99900 99 «9 9900 99 9

(III) kde A znamená spolu s ~NH a -CH popřípadě substituovaný 5- nebo 6-členný nasycený heterocyklycký kruh. Takové mikroorganismy jsou ve stavu techniky známé a podrobně popsané v EP-A-686 698.(III) wherein A represents together with-NH and -CH optionally substituted 5- or 6-membered saturated heterocyclyl ring. Such microorganisms are known in the art and described in detail in EP-A-686 698.

Výhodné mikroorganismy se shora popsanými vlastnostmi jsou mikroorganismy rodu Klebsiella a Pseudomonas. Obvzláště výhodně se používají mikroorganismy druhu Pseudomonas putida, zejména druhu Pseudomonas putida s označením DSM 9923, rovněž i jejich funkčně ekvivalentní varianty a mutanty.Preferred microorganisms having the properties described above are microorganisms of the genera Klebsiella and Pseudomonas. Particularly preferably, microorganisms of the Pseudomonas putida species, in particular the Pseudomonas putida species designated DSM 9923, as well as functionally equivalent variants and mutants thereof, are used.

Mikroorganismy druhu Pseudomonas putida s označením DSM 9923 byly uloženy podle Budapešťské úmluvy 20.04.1995 u Německé sbírky mikroorgansimů a buněčných kultur GmbH (DSM), Mascherodeweg lb, D-38124 Braunschweig.Microorganisms of the species Pseudomonas putida designated DSM 9923 were deposited under the Budapest Convention on 20.04.1995 with the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH (DSM), Mascherodeweg lb, D-38124 Braunschweig.

Pod pojmem funkčně ekvivalentní varianty a mutanty se rozumějí mikroorganismy, které mají v podstatě stejné vlastnosti a funkce jako původní mikroorgansimy. Takové varianty a mutanty mohou vzniknout náhodně, například UV-ozářením.Functionally equivalent variants and mutants refer to microorganisms having substantially the same properties and functions as the original microorganisms. Such variants and mutants may occur randomly, for example by UV-irradiation.

Bylo s překvapením shledáno, že tyto mikroorganismy nebo jejich bezbuněčné enzymy odbourávají, a v případě mikroorganismů zužitkují jako jediný zdroj uhlíku a energie, S-isomery u derivátů (RS)-piperidinu obecného vzorce IISurprisingly, these microorganisms or their cell-free enzymes have been found to degrade and, in the case of microorganisms, utilize as the sole source of carbon and energy the S-isomers of the (RS) -piperidine derivatives of formula II

• ·• ·

- 4 kde R2 znamená hydroxy, amino nebo C1_g-alkoxy, v přítomnosti stopových prvků a za aerobních podmínek při otevření kruhu. Po dostatečné reakční době, obvykle po 1 až 48 hod., je pak v reakčním mediu už jen málo nebo nejsou vůbec žádné cyklické S-a-aminokarboxylové kyseliny nebo jiné rušivé vedlejší produkty s otevřeným řetězcem, jako je S-2-aminoadipová kyselina. Deriváty (2R)-piperidinu akumulované při reakci obecného vzorce I- 4 wherein R 2 represents hydroxy, amino or C 1 _G-alkoxy, in the presence of trace elements under aerobic conditions at ring opening. After a sufficient reaction time, usually after 1 to 48 hours, there is little or no cyclic .alpha.-aminocarboxylic acids or other interfering open-chain by-products, such as S-2-aminoadipic acid, in the reaction medium. (2R) -piperidine derivatives accumulated in the reaction of formula (I)

IV kde R1 znamená hydroxy, amino nebo C1_6~alkoxy, lze pak bez potíží isolovat, zejména bez nákladných separačních postupů.IV wherein R 1 is hydroxy, amino or C 1 _ 6 -alkoxy can then be isolated without difficulty, in particular without expensive separation procedures.

C-L-g-alkoxy znamená zde a v dalším alkoxyskupinu s 1 až 6 atomy uhlíku s přímým nebo rozvětveným řetězcem. Jmenovitě lze připomenout methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, terč.-butoxy, pentoxy a jeho isomery a stejně jako hexoxy a jeho isomery.C 1 -C 6 -alkoxy means here and in the following, straight or branched chain alkoxy having 1 to 6 carbon atoms. Namely, mention may be made of methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, pentoxy and its isomers, as well as hexoxy and its isomers.

Enzymy pro bezbuněčný systém lze získat v oboru známým rozvolněním mikroorganismů. Lze použít například metody s ultrazvukem, s tlakovým zařízením podle Frenche nebo s použitím lysozymů. Tyto bezbuněčné enzymy mohou být také imobilizovány na vhodném nosiči.Enzymes for the cell-free system can be obtained by the known disintegration of microorganisms. For example, ultrasound, French pressure equipment or lysozyme methods may be used. These cell-free enzymes can also be immobilized on a suitable carrier.

Pod pojmem stopové prvky se rozumějí například zinek, mangan, kobalt, měd', nikl, molybden, vápník, hořčík, bor, železo nebo síra, přičemž optimální složení stopových prvků závisí na použitém mikroorganismu. Výhodně se používají dohromady zinek, mangan, kobalt, měd', nikl, molybden, vápník, hořčík, bor, železo a síra.The trace elements include, for example, zinc, manganese, cobalt, copper, nickel, molybdenum, calcium, magnesium, boron, iron or sulfur, the optimum composition of the trace elements depending on the microorganism used. Preferably, zinc, manganese, cobalt, copper, nickel, molybdenum, calcium, magnesium, boron, iron and sulfur are used together.

Účelně se přeměna derivátů (RS)-piperidinu obecného vzorce II • «Conveniently, the conversion of the (RS) -piperidine derivatives of the general formula II is effected.

- 5 ·«· ···· ·· provádí s rostoucími mikroorganismy.- 5 · «· ······ done with growing microorganisms.

Výhodné substráty obecného vzorce II jsou kyselina (RS)-pipekolinová, ethylester kyseliny (RS)-pipekolinové, propylester kyseliny (RS)-pipekolinové a amid kyseliny (RS)-pipekolinové.Preferred substrates of formula (II) are (RS) -pipecolinic acid, (RS) -pipecolinic acid ethyl ester, (RS) -pipecolinic acid propyl ester and (RS) -pipecolinic acid amide.

Pod pojmem aerobní podmínky se rozumějí podmínky kultury, při kterých jsou mikroorganismy zásobeny kyslíkem. To lze docílit například u protřepávaných kultur vzdušným kyslíkem nebo u submersních kultur přifoukáním molekulárního kyslíku nebo vzdušného kyslíku.Aerobic conditions are culture conditions in which microorganisms are supplied with oxygen. This can be achieved, for example, by shaking the cultures with air oxygen or by submersing cultures by blowing in molecular oxygen or air oxygen.

Přeměna se může uskutečnit bez obvyklého pěstování přímo přidáním mikroorganismů k derivátům (RS)-piperidinu obecného vzorce II. Jinak se může přeměna uskutečnit po obvyklém pěstování mikroorganismů s vhodným zdrojem uhlíku a energie. Jako zdroj uhlíku a energie se zde mohou použít například cukry, karboxylové kyseliny, cukerné alkoholy nebo aminokyseliny. Jako cukry se mohou použít hexosy jako například glukosa nebo pentosy. Jako karboxylové kyseliny se mohou použít di- nebo trikarboxylové kyseliny, popř. jejich soli, jako například kyselina citrónová nebo sukcinát. Jako cukerný alkohol lze použít trojmocný alkohol jako je například glycerin. Jako aminokyselinu lze použít glutamát.The conversion can be effected without conventional cultivation by directly adding the microorganisms to the (RS) -piperidine derivatives of the general formula II. Otherwise, the conversion can take place after the usual cultivation of microorganisms with a suitable source of carbon and energy. As the carbon and energy source, for example, sugars, carboxylic acids, sugar alcohols or amino acids can be used. As sugars, hexoses such as glucose or pentoses can be used. The carboxylic acids which can be used are di- or tricarboxylic acids. salts thereof, such as citric acid or succinate. As the sugar alcohol, a trivalent alcohol such as glycerin can be used. Glutamate can be used as the amino acid.

Výhodně se reakce provádí bez obvyklého pěstování přímo přidáním mikroorganismů k derivátům (RS)-piperidinu obecného vzorce II.Preferably, the reaction is carried out without conventional cultivation by directly adding the microorganisms to the (RS) -piperidine derivatives of formula II.

Při reakci mohou mikroorgansimy zužitkovat (S)-isomer derivátu (RS)-piperidinu obecného vzorce II jako jediný zdroj uhlíku a energie.In the reaction, the microorganisms can utilize the (S) -isomer of the (RS) -piperidine derivative of formula (II) as the sole carbon and energy source.

Jako medium pro způsob podle vynálezu mohou sloužit media obvyklá v oboru jako jsou media obsahující minerální soli, například medium obsahující minerální sůl podle Kulla a spol. (Arch.Microbiol. 135,1-7,1983), media popsána v tabulce 1 • 4 • 4 « 4 4 4 4As the medium for the process according to the invention, it is possible to use media customary in the art, such as mineral salt-containing media, for example a mineral salt-containing medium according to Kull et al. (Arch. Microbiol. 135,1-7,1983), media described in Table 1 • 4 • 4 «4 4 4 4

9 9 4 4 49 9 4 4 5

44 4 4 4 44 444444 4 4 44 4444

4 nebo nízkomolární pufry, jako například 10 až 100 mM fosfátový pufr, do kterých se přidaly potřebné stopové prvky. Výhodně se postup provádí v mediích podle tabulky 1.4 or low molar buffers, such as 10 to 100 mM phosphate buffer, to which the necessary trace elements have been added. Preferably, the process is carried out in the media of Table 1.

Účelně se podmínky volí tak, aby mikroorganismy výhodně zužitkovali S-isomer derivátů (RS)-piperidinu vzorce II jako zdroj uhlíku a energie. Výhodně tedy medium vedle sloučeniny II neobsahuje žádné jiné sloučeniny lehce zužitkovatelné jako zdroj uhlíku a energie.Suitably, the conditions are selected such that the microorganisms advantageously utilize the S-isomer of the (RS) -piperidine derivatives of formula II as a source of carbon and energy. Thus, preferably the medium contains no other compounds readily usable as a carbon and energy source in addition to compound II.

Účelně se reakce provádí při jednorázovém, opakovaném nebo kontinuálním přidávání derivátů (RS)-piperidinu obecného vzorce II. Přidávání derivátů (RS)-piperidinu obecného vzorce II se provádí tak, aby koncentrace nepřesáhla 30 % hmotn., výhodně 10 % hmotn., obvzláště výhodně 5 % hmotn.Suitably, the reaction is carried out with the single, repeated or continuous addition of (RS) -piperidine derivatives of the general formula II. The addition of the (RS) -piperidine derivatives of the general formula II is carried out in such a way that the concentration does not exceed 30% by weight, preferably 10% by weight, particularly preferably 5% by weight.

Hodnota pí-I media je účelně v rozmezí od 4 do 9, výhodně od 6 do 8. Účelně se reakce provádí při teplotě od 15 do 80 °C, výhodně od 25 do 40 °C.The pH of the medium is suitably in the range from 4 to 9, preferably from 6 to 8. The reaction is conveniently carried out at a temperature of from 15 to 80 ° C, preferably from 25 to 40 ° C.

Jaký produkt obecného vzorce I se při reakci získá závisí na volbě výchozího materiálu a reakčních podmínkách, zejména na reakční době a přívodu kyslíku.The product of formula (I) obtained in the reaction depends on the choice of the starting material and the reaction conditions, in particular the reaction time and the oxygen supply.

Vychází-li se z kyseliny (RS)-pipekolinové [derivát (RS)-piperidinu II, kde R2 znamená hydroxy], lze získat pouze kyselinu (2R)-pipekolinovou. Vychází-li se z amidu kyseliny (RS)-pipekolinové [derivát (RS)-piperidinu II, kde R2 znamená amino], lze získat jak amid kyseliny (2R)-pipekolinové, tak kyselinu (2R)~ -pipekolinovou. Vychází-li se z esteru kyseliny (RS)-pipekolinové [derivát (RS)-piperidinu II, kde R2 znamená C1_6alkoxy], lze získat jak ester kyseliny (2R)-pipekolinové, tak kyselinu (2R)-pipekolinovou.Starting from (RS) -pipecolinic acid [(RS) -piperidine II derivative, where R 2 is hydroxy], only (2R) -pipecolinic acid can be obtained. Starting from (RS) -pipecolinic acid amide [(RS) -piperidine II derivative, where R 2 is amino], both (2R) -pipecolinic acid amide and (2R) -pipecolinic acid can be obtained. When beginning the ester of (RS) -pipecolic [derivative of (RS) -piperidine II wherein R 2 is C 1 _ 6 alkoxy] may be obtained as an ester (2R) -pipecolic and (2R) -pipecolic .

Jestli se z amidu kyseliny (RS)-pipekolinové získá amid kyseliny (2R)-pipekolinové nebo kyselina (2R)-pipekolinová, lze například řídit reakční dobou. Tak se při přeměně amidu kyseliny (RS)-pipekolinové pomocí mikroorganismů podle vynálezu akumuluje nejprve amid kyseliny (2R)-pipekolinové, který se může popřípadě isolovat. Po delší době reakce se pak z amidu kyseliny (2R)-pipekolinové vytvoří kyselina. Reakci lze sledovat analyticky, například chromatografleky. Podobně to platí při reakci esterů kyseliny (RS)-pipekolinové, kdy se nejprve akumuluje ester kyseliny (2R)-pipekolinové a pak kyselina.Whether (2R) -pipecolinic acid amide or (2R) -pipecolinic acid amide is obtained from (RS) -pipecolinic acid amide can be controlled, for example, by reaction time. Thus, when the (RS) -pipecolinic acid amide is converted by the microorganisms of the invention, the (2R) -pipecolinic acid amide, which can optionally be isolated, is first accumulated. After a longer reaction time, the acid is then formed from the (2R) -pipecolinic acid amide. The reaction can be monitored analytically, for example by chromatography. Similarly, in the reaction of (RS) -pipecolinic acid esters, the (2R) -pipecolinic acid ester first accumulates and then the acid.

Po obvyklé reakční době od výhodně 1 až 48 hodin se získají v mediu deriváty (2R)-piperidinu obecného vzorce I, výhodně kyselina (R)-pipekolinová, amid kyseliny (R)-pipekolinové a ethyl- a isopropylester kyseliny (R)-pipekolinové ve velmi vysokém až kvantitativním výtěžku.After a usual reaction time of preferably 1 to 48 hours, (2R) -piperidine derivatives of the formula I, preferably (R) -pipecolinic acid, (R) -pipecolinic acid amide and (R) -pipecolinic acid ethyl and isopropyl ester, are obtained in the medium. in very high to quantitative yield.

Takto získané deriváty (2R)-piperidinu obecného vzorce I se dají isolovat obvyklými metodami, jako například oddělením biomasy, okyselením, chromatografií, elektrodialýzou nebo krystalizací.The (2R) -piperidine derivatives of formula (I) thus obtained can be isolated by conventional methods such as biomass separation, acidification, chromatography, electrodialysis or crystallization.

Průběh reakce lze také alternativně regulovat pomocí přívodu kyslíku. Jestliže se má například z amidu kyseliny (RS)-pipekolinové nebo esteru kyseliny (RS)-pipekolinové vyrobit kyselina (R)-pipekolinová, reakce se účelně provádí za aerobních podmínek až po akumulaci amidu kyseliny (R)-pipekolinové, popř. esteru kyseliny (R)-pipekolinové jak je shora uvedeno, a pak se zastaví přívod kyslíku, čímž se vytvoří kyselina.Alternatively, the course of the reaction can be controlled by oxygen supply. If, for example, (R) -pipecolinic acid is to be prepared from (RS) -pipecolinic acid amide or (RS) -pipecolinic acid ester, the reaction is expediently carried out under aerobic conditions only after accumulation of the (R) -pipecolinic acid amide, respectively. of the (R) -pipecolinic acid ester as described above, and then the oxygen supply is stopped to form the acid.

Přeměna derivátu kyseliny (RS)-pipekolinové obecného vzorce V (V)Conversion of (RS) -pipecolinic acid derivative of general formula V (V)

kde R3 znamená amino nebo C1_galkoxy, přičemž C^galkoxy má shora uvedený význam, na kyselinu (R)-pipekolinovou vzorce IVwherein R 3 is amino or C 1 _ g alkoxy, which C ^ alkoxy has the meaning given above, to the acid (R) -pipecolic IV

(IV) » · · · • · · · ···· «« » · · se tedy uskuteční přes derivát kyseliny (R)-pipekolinové obecného vzorce VI(IV) thus takes place via the (R) -pipecolinic acid derivative of the general formula VI

(VI) kde RJ má shora uvedený význam, který se v mediu přechodně akumuluje s rostoucím enantiomerním přebytkem a který se popřípadě může isolovat. Jestliže se má vyrobit derivát kyseliny (R)-pipekolinové obecného vzorce VI z derivátu kyseliny (RS)-pipekolinové obecného vzorce V, pak se po akumulaci isoluje. Jestliže se má vyrobit kyselina (R)-pipekolinová vzorce IV z z derivátu kyseliny (RS)-pipekolinové obecného vzorce V, reakce se účelně provádí až po akumulaci derivátu kyseliny (R)-pipekolinové obecného vzorce VI za aerobních podmínek a pak se zastaví přívod kyslíku.(VI) wherein RJ is as defined above, which temporarily accumulates in the medium with increasing enantiomeric excess and which may optionally be isolated. If the (R) -pipecolinic acid derivative of general formula (VI) is to be prepared from the (RS) -pipecolinic acid derivative of general formula (V), it is isolated after accumulation. If (R) -pipecolinic acid of formula (IV) is to be prepared from an (RS) -pipecolinic acid derivative of formula (V), the reaction is expediently carried out after accumulation of the (R) -pipecolinic acid derivative of formula (VI) under aerobic conditions. .

Pro zjištění, zda se v mediu akumuloval derivát kyseliny (R)-pipekolinové obecného vzorce VI, lze reakce analyticky sledovat, například chromatograficky. Reakce se má ukončit, jakmile se dosáhne maximální akumulace derivátu kyseliny (R)-pipekolinové obecného vzorce VI.In order to determine whether the (R) -pipecolinic acid derivative of general formula (VI) has accumulated in the medium, the reactions can be monitored analytically, for example by chromatography. The reaction is to be terminated as soon as the maximum accumulation of the (R) -pipecolinic acid derivative of general formula (VI) is reached.

Další součást vynálezu je další přeměna, redukce, derivátů kyseliny (2R)-pipekolinové obecného vzorce VI na deriváty (2R)-piperidinu obecného vzorce VIIAnother aspect of the invention is the further conversion, reduction, of (2R) -pipecolinic acid derivatives of formula (VI) to (2R) -piperidine derivatives of formula (VII).

(VII) kde R4 znamená hydroxy nebo amino.(VII) wherein R 4 is hydroxy or amino.

Jako redukční činidlo se obvykle používá hydrid alkalického kovu nebo hydrid kovu alkalické zeminy, jako např. hydrid hlinitolitný, borohydrid sodíku, hydrid hlinitosodný, hydrid hlinitodra- 9 ?>’hiý, borohydrid hořečnatý nebo borohydrid vápenatý. Zejména se používá hydrid hlinitolitný.As the reducing agent, an alkali metal or alkaline earth metal hydride is usually used, such as, for example, aluminum hydride, sodium borohydride, sodium aluminum hydride, aluminum hydride, magnesium borohydride or calcium borohydride. In particular, aluminum hydride is used.

Pedukce se účelně provádí při teplotě od 0 do 100 °C, výhodně při teplotě zpětného toku odpovídajícího rozpouštědla.Advantageously, the reaction is carried out at a temperature of from 0 to 100 ° C, preferably at the reflux temperature of the corresponding solvent.

Jak je v oboru známo, může se redukce provádět v polárním organickém rozpouštědle, jako například v etheru. Jako ethery jsou vhodné například diethylether, dipropylether, tetrahydrofuran nebo 1,4-dioxan.As is known in the art, the reduction can be carried out in a polar organic solvent such as ether. Suitable ethers are, for example, diethyl ether, dipropyl ether, tetrahydrofuran or 1,4-dioxane.

Po obvyklé reakční době od 1 do 16 hod. se pak mohou požadované produkty obecného vzorce VII, jako (R)-2-(aminoethyl)píperidin nebo (R)-2-(hydroxymethyl)piperidin, isolovat pomocí známých metod zpracování.After a usual reaction time of from 1 to 16 hours, the desired products of formula VII, such as (R) -2- (aminoethyl) piperidine or (R) -2- (hydroxymethyl) piperidine, can then be isolated by known processing methods.

Tabulka 1Table 1

Medium 1 Medium 1 (NH4)2so4 (NH 4 ) 2 Sat 4 2,0 2,0 g/i g / i Na2HPO4 Na 2 HPO 4 2,0 2,0 g/l g / l kh2po4 kh 2 Mon 4 1,0 1.0 g/i g / i NaCl NaCl 2,0 2,0 g/i g / i MgCl2.6H2OMgCl 2 .6H 2 O 0,4 0.4 g/i g / i CaCl2.2H20CaCl 2 .2H 2 0 14.5 14.5 mg/l mg / l FeCl3.6H2OFeCl 3 .6H 2 O 0.8 0.8 mg/1 mg / l ZnSO4.7H2OZnSO 4 .7H 2 O O,1 O, 1 mg/l mg / l MnCl2.4H2OMnCl 2 .4H 2 O 0,09 0.09 mg/1 mg / l H3BO3 H3BO3 0,3 0.3 mg/l mg / l CoC12.6H20CoCl 2 .6H 2 0 0,2 0.2 mg/1 mg / l CuC12.2H2OCuC1 2 2H 2 O 0,01 0.01 mg/1 mg / l NíC12.6H2ONiCl 2 .6H 2 O 0,02 0.02 mg/1 mg / l Na2Mo04.2H2ONa 2 MoO 4 .2H 2 O 0,03 0.03 mg/1 mg / l FeSO4.7H2OFeSO 4 .7H 2 O 2,0 2,0 mg/1 mg / l EDTA-Na2.2H20EDTA-Na 2 .2H 2 0 5,0 5.0 mg/1 mg / l

0 0 0 « « 00 00 0 • «0 0 · · · · 0 000 000 00 0 00 0 *0 0 · 0 0 0 «0 0 00 0 0 «« 00 00 0 • «0 0 · · · · 000 000 00 0 00 0 * 0 0 · 0 0 0« 0 0 0

000 000 000 0000 00 00 0000 00 00»000 000 000 0000 00 00 0000 00 00 »

Medium 2 kh2po4 nh4ci (NH4)2SO4 Na2SO4 MgCl2.6H2O CaCl2.2H2O ZnSO4.7H2O MnCl2.4H2O h3bo3 Medium 2 kh 2 after 4 NH 4 Cl (NH 4) 2 SO 4 Na 2 SO 4 .6H 2 MgCl 2 O CaCl 2 .2H 2 O ZnSO 4 7H 2 O MnCl 2 .4H 2 O of H 3 BO 3

CoC12.6H20 CuC12.2H2O NÍCl2.6H2O Na2Mo04.2H2O FeSO4.7H2O EDTA-Na2.2H20COC1 2 .6H 2 0 CuC1 2 .2H 2 O NiCl 2 .6H 2 O Na 2 MO0 4 .2H 2 O FeSO 4 7H 2 O-Na 2 EDTA 2H 2 0

Medium 3Medium 3

Na2SO4 Na 2 SO 4

Na2HPO4 kh2po4 Na 2 HPO 4 kh 2 after 4

NaClNaCl

MgCl2.6H2O CaCl2.2H20 FeCl3.6H2O ZnSO4.7H2O MnCl2.4H2O H3 b°3MgCl 2 .6H 2 O CaCl 2 .2H 2 0 FeCl 3 .6H 2 O ZnSO 4 7H 2 O MnCl 2 .4H 2 OH 3 b 3 °

CoCl2.6H2O CuCl2.2H2O NÍC12.6H2O Na2Mo04.2H2O FeSO4.7H2O EDTA-Na2.2H20CoCl 2 .6H 2 O CuCl 2 .2H 2 O NIC 2 .6H 2 O Na 2 MoO 4 .2H 2 O FeSO 4 .7H 2 O EDTA-Na 2 .2H 2 0

1,3 g/1 1.3 g / l 5,0 5.0 g/1 g / 1 2,0 2,0 g/1 g / 1 0,25 g/1 0.25 g / l 0,8 0.8 g/i g / i 0,16 g/1 0.16 g / l 9,0 9.0 mg/1 mg / l 4,0 4.0 mg/1 mg / l 2,7 2.7 mg/1 mg / l 1,8 1,8 mg/1 mg / l 1,5 1.5 mg/1 mg / l 0,18 mg/1 0.18 mg / L 0,2 0.2 mg/1 mg / l 30,0 30.0 mg/1 mg / l 175, 175, 0 mg/1 0 mg / l

o,i g/1 o, i g / l 2,0 2,0 g/i g / i 1,0 1.0 g/1 g / 1 2,0 2,0 g/i g / i 0,4 0.4 g/i g / i 14, E 14, E > mg/1 > mg / l 0,8 0.8 mg/1 mg / l 0,1 0.1 mg/1 mg / l 0,09 mg/1 0.09 mg / l 0,3 0.3 mg/1 mg / l 0,2 0.2 mg/1 mg / l 0,01 mg/1 0.01 mg / l 0,02 mg/1 0.02 mg / l 0,03 mg/1 0.03 mg / l 2,0 2,0 mg/1 mg / l 5,0 5.0 mg/1 mg / l

• · ·« * * * <• · · «* * * <

• · a• · a

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Výroba kyseliny (R)-pipekolinové z kyseliny (RS)-pipekolinovéProduction of (R) -pipecolinic acid from (RS) -pipecolinic acid

1.1 v kultuře za třepání1.1 in shaking culture

Vil Erlenmeyerově baňce se ke 400 ml media 1 a kyseliny (RS)-pipekolinové o koncentraci 1,5 % přidal Pseudomonas putida DSM 9923. Obsah se inkuboval při 30 °C a na třepačce při 140 otáčkách/min. Po 24 hodinách se bezbuněčný supernatant testoval při OD650 3,7 pomocí HPLC na obsah kyseliny (R)-pipekolinové.In a Erlenmeyer flask, Pseudomonas putida DSM 9923 was added to 400 ml of medium 1 and (RS) -pipecolinic acid at a concentration of 1.5%. The contents were incubated at 30 ° C and on a shaker at 140 rpm. After 24 hours, the cell-free supernatant was tested at an OD650 of 3.7 by HPLC for (R) -pipecolinic acid content.

Kyselina (R)-pipekolinová se získala ve výtěžku > 45 %, vztaženo na vnesenou kyselinu (RS)-pipekolinovou, a s ee-hodnotou > 99 %.(R) -pipecolinic acid was obtained in a yield of> 45% based on the (RS) -pipecolinic acid introduced and with an ee value of> 99%.

1.2 ve fermentoru1.2 in a fermenter

V 500 ml Erlenmeyerově baňce se šikanami se ke 100 ml media 3 a kyseliny (RS)-pipekolinové o koncentraci 1 % přidal Pseudomonas putida DSM 9923. Obsah se inkuboval 16 hod. při 30 °C a na třepačce při 140 otáčkách/min. Do 51 fermentoru s 3 1 media 2 a kyselinou (RS)-pipekolinovou o koncentraci 1,5 % (45 g) se přidala předkultura Pseudomonas putida DSM 9923. Po 7 hodinách se v průběhu 5 hodin kontinuálně přidávalo dalších 45 g kyseliny (RS)-pipekolinové jako 10 % ního roztoku. Po dalších 4 hodinách se biotransformace ukončila bezbuněčný supernatant se testoval pomocí HPLC na obsah kyseliny (R)-pipekolinové. Kyselina (R)-pipekolinová se získala v kvantitativním výtěžku a s ee-hodnotou > 97 %.Pseudomonas putida DSM 9923 was added to 100 ml of medium 3 and 1% (RS) -pipecolinic acid in a 500 ml bullying flask with bullying. The contents were incubated for 16 hours at 30 ° C and on a shaker at 140 rpm. A pre-culture of Pseudomonas putida DSM 9923 was added to a 51 L fermenter with 3 L medium 2 and (RS) -pipecolinic acid at a concentration of 45% (45 g). After 7 hours, an additional 45 g of acid (RS) were continuously added. -pipecoline as a 10% solution. After a further 4 hours, the biotransformation was terminated by the cell-free supernatant was assayed by HPLC for (R) -pipecolinic acid content. (R) -pipecolinic acid was obtained in quantitative yield and with an ee value of> 97%.

Příklad 2Example 2

Výroba kyseliny (R)-pipekolinové z ethylesteru kyseliny (RS)pipekolinovéProduction of (R) -pipecolinic acid from (RS) pipecolinic acid ethyl ester

Ve 100 ml Erlenmeyerově baňce se šikanami se ke 40 ml media 3 a ethylesteru kyseliny (RS)-pipekolinové o koncentraci 1,5 % přidal Pseudomonas putida DSM 9923. Obsah se inkuboval při 30 °C na třepačce při 140 otáčkách/min. Po 26 hodinách se bezbuněčný supernatant testoval při OD650 2,0 pomocí HPLC na obsah kyseliny (R)-pipekolinové. Kyselina (R)-pipekolinová se získala ve výtěž- 12 ku > 45 %, vztaženo na vnesený ethylester kyseliny (RS)-pipekolinové, a s ee-hodnotou > 80 %. Po 44 hodinách se při OD650 3,2 získala enantiomerně čistá kyselina (R)-pipekolinová.In a 100 ml Erlenmeyer bullying flask, Pseudomonas putida DSM 9923 was added to 40 ml of medium 3 and 1.5% (RS) -pipecolinic acid ethyl ester. The contents were incubated at 30 ° C on a shaker at 140 rpm. After 26 hours, the cell-free supernatant was tested at OD650 2.0 by HPLC for (R) -pipecolinic acid content. (R) -pipecolinic acid was obtained in a yield of 12 to> 45% based on the (RS) -pipecolinic acid ethyl ester introduced, and with an ee value of> 80%. After 44 hours at OD650 3.2, enantiomerically pure (R) -pipecolinic acid was obtained.

Příklad 3 • 4 4 · 44Example 3 • 4 4 · 44

Výroba amidu kyseliny (R)-pipekolinové z amidu kyseliny (RS)pipekolinové v protřepávané kultuřeProduction of (R) -pipecolinic acid amide from pipecolinic acid amide (RS) in shake culture

Ve 100 ml Erlenmeyerově baňce se šikanami se ke 40 ml media a amidu kyseliny (RS)-pipekolinové Pseudomonas putida DSM 9923. Obsah třepačce při 140 otáčkách/min. Po supernatant testoval při OD650 3,0 o koncentraci 1,5 % přidal se inkuboval při 30 °C na 20 hodinách se bezbuněčný pomocí HPLC na obsah amidu kyseliny (R)-pipekolinové. Amid kyseliny (R)-pipekolinová se získal ve výtěžku > 45 %, vztaženo na vnesený amid kyseliny (RS)-pipekolinové, a s ee-hodnotou > 99 %.In a 100 ml Erlenmeyer bullying flask, add 40 ml of medium and (RS) -pipecolinic acid amide Pseudomonas putida DSM 9923. Shaker contents at 140 rpm. After the supernatant tested at OD650 3.0 at a concentration of 1.5% added was incubated at 30 ° C for 20 hours with cell-free HPLC for the (R) -pipecolinic acid amide content. The (R) -pipecolinic acid amide was obtained in a yield of> 45% based on the (RS) -pipecolinic acid amide introduced and with an ee value of> 99%.

Příklad 4Example 4

Výroba amidu kyseliny (R)-pipekolinové a kyseliny (R)-pipekolinové z amidu kyseliny (RS)-pipekolinové ve fermentoru Pseudomonas putida DSM 9923 se pěstoval přes noc na mediu 3 s 20 g/1 glutamátu ve fermentoru. Při hodnotě OD650 14 se přidal 1 % amid kyseliny (RS)-pipekolinové. Po 2 hodinách se podle GC-analýzy vyskytoval prakticky enantiomerně čistý amid kyseliny (R)-pipekolinové. Kyselina pipekolinová se neprokázala.Production of (R) -pipecolinic acid amide and (R) -pipecolinic acid from (RS) -pipecolinic acid amide in a Pseudomonas putida DSM 9923 fermenter was grown overnight on medium 3 with 20 g / l glutamate in the fermenter. At an OD 650 of 14, 1% (RS) -pipecolinic acid amide was added. After 2 hours, according to GC analysis, virtually enantiomerically pure (R) -pipecolinic acid amide was present. Pipecolinic acid was not detected.

Jeden vzorek tohoto roztoku se za uzavření přívodu vzduchu inkuboval v třepací skříni při 37 °C a 140 otáčkách/min. Po 48 hodinách se podle GC-analýzy vyskytovala enantiomerně čistá kyselina (R)-pipekolinová. Amid kyseliny pipekolinové už se nedal prokázat.One sample of this solution was incubated in a shaker at 37 ° C and 140 rpm to close the air inlet. After 48 hours, according to GC analysis, enantiomerically pure (R) -pipecolinic acid was present. Pipecolinic acid amide could no longer be detected.

Příklad 5Example 5

Výroba kyseliny (R)-pipekolinové z amidu kyseliny (RS)-pipekolinové v protřepávané kultuřeProduction of (R) -pipecolinic acid from (RS) -pipecolinic acid amide in shake culture

Ve 100 ml Erlenmeyerově baňce se šikanami se ke 40 ml mediaIn a 100 ml Erlenmeyer Bulb with Bullying, add 40 ml of medium

- 13 ♦ ·4· ·· a amidu kyseliny (RS)-pipekolinové Pseudomonas putida DSM 9923. Obsah třepačce při 140 otáčkách/min. Po supernatant testoval při OD650 3,9 o koncentraci 1 % přidal se inkuboval při 30 °c na 26 hodinách se bezbuněčný pomocí GC.- 13 ♦ · 4 · ·· and (RS) -pipecolinic acid amide Pseudomonas putida DSM 9923. Shaker at 140 rpm. After the supernatant was tested at OD650 3.9 at a concentration of 1% added and incubated at 30 ° C for 26 hours with cell-free GC.

Byla zjištěna kyselina (R)-pipekolinové s ee-hodnotou > 98 výtěžku ca 10 %.(R) -pipecolinic acid with an ee value of > 98 yield of ca 10% was found.

veve

Příklad 6Example 6

Výroba isopropylesteru kyseliny (R)-pipekolinové z isopropylesteru kyseliny (RS)-pipekolinové v protřepávané kultuřeProduction of (R) -pipecolinic acid isopropyl ester from (RS) -pipecolinic acid isopropyl ester in shaken culture

V 500 ml Erlenmeyerově baňce se šikanami se ke 100 ml minimálního media 3 přidal isopropylester kyseliny (RS)-pipekolinové o koncentraci 4 g/1 a Pseudomonas putida DSM 9923. Obsah se inkuboval při 30 °C na třepačce při 140 rpm. Po 4,5 hodinách se bezbuněčný supernatant testoval při OD650 1,4 pomocí GC na obsah a na enantiomerní přebytek kyseliny pipekolinové a isopropylesteru kyseliny pipekolinové. Isopropylester kyseliny (R)-pipekolinové byl nalezen enantiomerně čistý a o výtěřku 88 %, vztaženo na vnesený isopropylester kyseliny (RS)-pipekolinové. Jako vedlejší produkt byla nalezana enantiomerně čistá kyselina (R)-pipekolinové v málo procentech.In a 500 mL Erlenmeyer Bullying flask, 100 mL of minimal medium 3 was added with 4 g / l (RS) -pipecolinic acid isopropyl ester and Pseudomonas putida DSM 9923. The contents were incubated at 30 ° C on a shaker at 140 rpm. After 4.5 hours, the cell-free supernatant was tested at OD650 of 1.4 with GC for the content and the enantiomeric excess of pipecolinic acid and isopropyl ester of pipecolinic acid. The (R) -pipecolinic acid isopropyl ester was found to be enantiomerically pure and in a yield of 88% based on the (RS) -pipecolinic acid isopropyl ester introduced. Enantiomerically pure (R) -pipecolinic acid was found in low percentages as a by-product.

Po oddělení biomasy centrifugaci (20 min. při 8000 *g) se vodní roztok zahustil ve vakuu na třetinu, hodnota pH se upravila na 10 30 %ním hydroxidem sodným a ihned se třikrát extrahovala vždys 20 ml diethyletheru. Spojené organické fáze se sušily a zahustily se síranem sodným. Přivedením kyseliny chlorovodíkové vykrystalizovalo 0,195 g isopropylesteru kyseliny (R)-pipekolinové jako hydrochloridu (výtěžek 80 %, ee > 98 % lt. GC).After separating the biomass by centrifugation (20 min at 8000 * g), the aqueous solution was concentrated in vacuo to a third, the pH was adjusted to 10 with 30% sodium hydroxide and immediately extracted three times with 20 ml each of diethyl ether. The combined organic phases were dried and concentrated with sodium sulfate. By the addition of hydrochloric acid, 0.195 g of (R) -pipecolinic acid isopropyl ester crystallized out (yield 80%, ee> 98% lt. GC).

Příklad 7Example 7

Výroba kyseliny (R)-pipekolinové z isopropylesteru kyseliny (RS)-pipekolinovéProduction of (R) -pipecolinic acid from (RS) -pipecolinic acid isopropyl ester

V 500 ml Erlenmeyerově baňce se šikanami se ke 100 ml minimálního media 3 a isopropylesteru kyseliny (RS)-pipekolinovéIn a 500 ml conical flask with bullying, add 100 ml of minimal medium 3 and (RS) -pipecolinic acid isopropyl ester

- 14 00 00 ♦ 0 · 0 0 0 0 0 0 · 0 0 0 • 000 0000 00 o koncentraci 4 g/1 přidal Pseudomonas putida DSM 9923. Obsah se inkuboval při 30 °C na třepačce při 140 rpm. Po 7,5 hodinách se při OD650 1,4 odebral vzorek a inkuboval bez vzduchu. Po 22 hodinách se bezbuněčný supernatant testoval pomocí GC na obsah a na enantiomerní přebytek kyseliny pipekolinové a isopropylesteru kyseliny pipekolinové. Kyselina (R)-pipekolinové byla nalezena enantiomemě čistá a o výtěřku 80 %, vztaženo na vnesený isopropylester kyseliny (R)-pipekolinové. Jako vedlejší produkt byl nalezan enantiomemě čistý isopropylester kyseliny (R)-pipekolinové v málo procentech.- 14 00 00 ♦ 0 · 0 0 0 0 0 0 · 0 0 0 • 000 0000 00 at a concentration of 4 g / l was added by Pseudomonas putida DSM 9923. The contents were incubated at 30 ° C on a shaker at 140 rpm. After 7.5 hours at OD650 1.4 a sample was taken and incubated without air. After 22 hours, the cell-free supernatant was assayed by GC for content and enantiomeric excess of pipecolinic acid and isopropyl ester of pipecolinic acid. (R) -pipecolinic acid was found to be enantiomerically pure and 80% yield based on the (R) -pipecolinic acid isopropyl ester introduced. An enantiomerically pure (R) -pipecolinic acid isopropyl ester was found as a by-product in a low percentage.

Příklad 8Example 8

Redukce amidu kyseliny (R)-pipekolinové na (R)-2-(aminomethyl)piperidinReduction of (R) -pipecolinic acid amide to (R) -2- (aminomethyl) piperidine

Ve 21 baňce se suspendovalo pod dusíkovou atmosférou 11,8 g lithiumaluminiumhydridu v 500 ml diethyletheru. Při 5 °C se pomalu přidávalo 20 g amidu kyseliny (R)-pipekolinové (viz příklad 3). Směs se 3 hodiny míchala při teplotě místnosti a pak 5 hodin pod zpětným tokem. Po ochlazení na teplotu místnosti se postupně pomalu přikapalo 12 ml vody, 12 ml 15 %ního hydroxidu sodného a 36 ml vody. Směs se míchala při pokojové teplotě až se stala sněhobílou. Přidalo se 120 g síranu sodného a přes noc se míchalo při teplotě místnosti. Pevná látka se odfiltrovala a čtyřikrát promyla pokaždé s 250 ml diethyletheru. Spojené organické fáze se zahustily ve vakuu. Získalo se 12,5 g (R)-2-(aminomethyl)piperidinu jako nažloutlý olej (obsah: 66 % podle GC). Destilace při 52-53 °C/1,8 kPa poskytla 3,6 g (20 %) (R)-2~(aminomethyl)piperidinu čistého podle GC jako bezbarvou kapalinu.11.8 g of lithium aluminum hydride in 500 ml of diethyl ether were suspended in a 2 L flask under nitrogen. 20 g of (R) -pipecolinic acid amide were slowly added at 5 ° C (see Example 3). The mixture was stirred at room temperature for 3 hours and then at reflux for 5 hours. After cooling to room temperature, 12 ml of water, 12 ml of 15% sodium hydroxide, and 36 ml of water were gradually added dropwise. The mixture was stirred at room temperature until it became snow white. 120 g of sodium sulfate was added and stirred at room temperature overnight. The solid was filtered off and washed four times with 250 ml of diethyl ether each time. The combined organic phases were concentrated in vacuo. 12.5 g of (R) -2- (aminomethyl) piperidine were obtained as a yellowish oil (content: 66% by GC). Distillation at 52-53 ° C / 1.8 kPa gave 3.6 g (20%) of (R) -2- (aminomethyl) piperidine pure according to GC as a colorless liquid.

Příklad 9Example 9

Redukce isopropylesteru kyseliny (R)-pipekolinové na (R)-2-(hydroxymethyl)piperidinReduction of (R) -pipecolinic acid isopropyl ester to (R) -2- (hydroxymethyl) piperidine

Ve 250 ml baňce se suspendovalo pod dusíkovou atmosférou 0,2 g lithiumaluminiumhydridu ve 20 ml diethyletheru. Při 5 °C se • 9In a 250 ml flask 0.2 g of lithium aluminum hydride in 20 ml of diethyl ether was suspended under a nitrogen atmosphere. At 5 ° C • 9

9 99 9

99

9 «

9 « «9 ««

9 9 • ♦ 99 9 ♦ 9

9 99 9

9999 99 •99 99 9999 pomalu přidávalo 90 mg hydrochloridu isopropylesteru kyseliny (R)-pipekolinové. Směs se 1 hodinu míchala při teplotě místnosti a pak 4 hodiny pod zpětným tokem. Po ochlazení na teplotu místnosti se postupně pomalu přikapalo 0,2 ml vody, 0,2 ml 15 %ního hydroxidu sodného a 0,4 ml vody. Směs se míchala při pokojové teplotě až byla sněhobílá. Přidaly se 2 g síranu sodného a směs se přes noc míchala při teplotě místnosti Pevná látka se odfiltrovala a čtyřikrát promyla pokaždé s 20 ml diethyletheru. Spojené organické fáze se zahustily ve vakuu. Získalo se 47 mg (R)-2-(hydroxymethyl)pipe- ridinu jako lehce žlutý olej (obsah: 95 %, ee > 97 % podle GC).9999 99 • 99 99 9999 slowly added 90 mg of (R) -pipecolinic acid isopropyl ester hydrochloride. The mixture was stirred at room temperature for 1 hour and then at reflux for 4 hours. After cooling to room temperature, 0.2 ml of water, 0.2 ml of 15% sodium hydroxide and 0.4 ml of water were gradually added dropwise. The mixture was stirred at room temperature until it was snow white. 2 g of sodium sulfate were added and the mixture was stirred at room temperature overnight. The solid was filtered off and washed four times with 20 ml of diethyl ether each time. The combined organic phases were concentrated in vacuo. 47 mg of (R) -2- (hydroxymethyl) piperidine were obtained as a slightly yellow oil (content: 95%, ee> 97% by GC).

Claims (8)

NÁROKY upravené nárokyClaims adjusted claims 1. Způsob výroby derivátů (2R)-piperidinu obecného vzorce I (I) kde R1 znamená hydroxy, amino nebo C-^g-alkoxy,v yznačujíc i se tím, že se na derivát (RS)-piperidinu obecného vzorce II kde R2 znamená hydroxy, amino nebo C1_g-alkoxy a R1 a R2 mohou být stejné nebo rozdílné s tím, že když je R1 amino, R2 není hydroxy nebo C1_6~alkoxy a když je R1 C1_6-alkoxy, R2 není hydroxy nebo amino, působí rostoucími mikroorganismy, které jsou schopné jako jediný zdroj dusíku zužitkovat amidy kyselin α-aminokyrboxylových ve formě racemátu nebo jednoho z jeho opticky aktivních isomerů obecného vzorce III (III) kde A znamená spolu s -NH a -CH popřípadě substituovaný 5- nebo 6-členný nasycený heterocyklický kruh, v přítomnosti stopových prvků a za aerobních podmínek, přičemž se S-isomer derivátu (RS)-piperidinu II zužitkuje, popřípadě odbourává jako zdroj uhlíku a energie při štěpení kruhu.A process for the preparation of (2R) -piperidine derivatives of the general formula I (I) wherein R 1 is hydroxy, amino or C 1-6 -alkoxy, characterized in that to (RS) -piperidine derivatives of the general formula II: R 2 represents hydroxy, amino or C1_g alkoxy and R 1 and R 2 may be the same or different with the proviso that when R 1 is amino, R 2 is not hydroxy or C1_ 6-alkoxy, and when R 1 is C 1 _ 6 - alkoxy, R 2 is not hydroxy or amino, treated growing microorganisms which are capable as the sole nitrogen source to utilize α-amides aminokyrboxylových as a racemate or one of its optically active isomers of the formula III (III) wherein a is together with the -NH and -CH optionally substituted 5- or 6-membered saturated heterocyclic ring, in the presence of trace elements and under aerobic conditions, wherein the S-isomer of the (RS) -piperidine II derivative is utilized or degraded as a carbon source and ring cleavage energy. to toit it - 17 upravené nároky- 17 adjusted claims 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím že se jako substrát vzorce II používá kyselina (RS)-pipekolinové, ethylester kyseliny (RS)-pipekolinové, isopropylester kyseliny (RS)-pipekolinové nebo amid kyseliny (RS)-pipekolinové.Method according to claim 1, characterized in that (RS) -pipecolinic acid, (RS) -pipecolinic acid ethyl ester, (RS) -pipecolinic acid isopropyl ester or (RS) -pipecolinic acid amide is used as the substrate of formula II. 3. Způsob podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznaču jící se tím, že se reakce provádí s mikroorganismy rodu Pseudomonas, zejména druhu Pseudomonas putida.Process according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the reaction is carried out with microorganisms of the genus Pseudomonas, in particular of the species Pseudomonas putida. 4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačujíc se tím, že se reakce provádí s mikroorganismy druhu Pseudo· monas putida (DSM 9923) nebo jejich funkčně ekvivalentními variantami nebo mutanty.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reaction is carried out with microorganisms of the species Pseudo · monas putida (DSM 9923) or functionally equivalent variants or mutants thereof. 5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačujíc se tím, že se přidání derivátu kyseliny (RS)-pipekolinové obecného vzorce II provádí tak, že koncentrace nepřesáhne 30 % hmotnostních.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the addition of the (RS) -pipecolinic acid derivative of the formula II is carried out in such a way that the concentration does not exceed 30% by weight. 6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačujíc se tím, že se reakce provádí při hodnotě pH od 4 do 9 a při teplotě od 15 do 80 °C.Process according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the reaction is carried out at a pH of from 4 to 9 and at a temperature of from 15 to 80 ° C. 7. Způsob výroby kyseliny (R)-pipekolinové vzorce IVA process for preparing (R) -pipecolinic acid of the formula IV OH (IV) vyznačující se tím, (RS)-pipekolinové obecného vzorce V že se na derivát kyselinyOH (IV) characterized in that the (RS) -pipecoline of general formula V is an acid derivative O , , kde R znamená amino nebo C1_6~alkoxy, jako substrát působí rostoucími mikroorganismy, které jsou schopné zužitkovat amidy a-aminokarboxylových kyselin ve formě racemátu nebo jednoho z jeho opticky aktivních isomerů obecného vzorce III ·· 41 • 4 » 4O, wherein R is amino or C 1 _ 6 alkoxy-like substrate with growing microorganisms which are capable of utilizing amides and-aminocarboxylic acids in the form of the racemate or one of its optically active isomers of the formula III ·· 41 • 4 »4 4 4 «4 4 « 4 4 44 4 4 4 4*4 4 * 494« 4« upravené nároky (III) kde A znamená spolu s -NH a -CH popřípadě substituovaný 5- nebo 6-členný nasycený heterocyklycký kruh, jako jediný zdroj dusíku, v přítomnosti stopových prvků a za aerobních podmínek, přičemž se reakce provádí až do nahromadění odpovídajícího derivátu kyseliny (R)-pipekolinové vzorce VI .0 (VI)Wherein A represents together with -NH and -CH an optionally substituted 5- or 6-membered saturated heterocyclyl ring, as the sole nitrogen source, in the presence of trace elements and under aerobic conditions, wherein the reaction is carried out up to to the accumulation of the corresponding (R) -pipecolinic acid derivative of formula VI .0 (VI) R3 kde má R3 shora uvedený význam, který se může popřípadě isolovat, za aerobních podmínek, přičemž se S-isomer derivátu (RS)-piperidinu V zužitkuje, popřípadě odbourává jako zdroj uhlíku a energie při štěpení kruhu, a pak se zastaví zásobování kyslíkem.R 3 wherein R 3 is as hereinbefore defined, which may optionally be isolated under aerobic conditions, whereby the S-isomer of the (RS) -piperidine V derivative is utilized or degraded as a source of carbon and energy by ring cleavage and then stops supplying oxygen. Způsob výroby derivátů (2R)-piperidunu obecného vzorce VII (VII) ,R' kde R4 znamená hydroxy nebo amino, vyznačující se tím, že se v prvním stupni derivát kyseliny (RS)-pipekolinové obecného vzorce V • 9A process for the preparation of (2R) -piperidone derivatives of the general formula VII (VII), R 'wherein R 4 is hydroxy or amino, characterized in that, in the first step, an (RS) -pipecolinic acid derivative of the general formula V • 9 9 99 9 9 4 4 • · 9« • · 9 9 « 9 · » 9 94 4 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 • 9« 9 94 • 4 949 9 9 9 9 9 94 94 9 9 9 99 4 » 9 • · 94 »9 • 9 99 9 9 9999 9 49 4 99 9 kde R3 znamená amino nebo C1_6~alkoxy, jako substrát přeměňuje rostoucími mikroorganismy, které jsou schopné zužitkovat amidy a-aminokarboxylových kyselin ve formě racemátů nebo jednoho z jeho opticky aktivních isomerů obecného vzorce III (III) kde A znamená spolu s -NH a -CH popřípadě substituovaný 5- nebo 6-členný nasycený heterocyklycký kruh, jako jediný zdroj dusíku, v přítomnosti stopových prvků a za aerobních podmínek, za kterých se S-isomer derivátu (RS)-piperidinu V zužitkuje, popřípadě odbourává jako zdroj uhlíku a energie při štěpení kruhu, na derivát kyseliny (R)-pipekolinové obecného vzorce VI íf.....f99 9 wherein R 3 is amino or C 1 _ 6-alkoxy, as the substrate is converted by growing microorganisms which are capable of utilizing amides, a-aminocarboxylic acids in the form of racemates or one of its optically active isomers of the formula III (III) wherein A represents together -NH and -CH optionally substituted 5- or 6-membered saturated heterocyclyl ring as the sole nitrogen source, in the presence of trace elements and under aerobic conditions under which the S-isomer of the (RS) -piperidine V derivative is utilized or degraded as carbon source and ring cleavage energy to the (R) -pipecolinic acid derivative of formula (VI): R3 (VI) kde R3 znamená amino nebo C1_6~alkoxy, a ten se ve druhém stupni redukuje na požadovanou sloučeninu obecného vzorce VII.R 3 (VI) wherein R 3 is amino or C 1 _ 6 -alkoxy, and that in a second step is reduced to the desired compound of formula VII.
CZ2001649A 1999-08-26 1999-08-26 Process for preparing (2R)-piperidine derivatives CZ2001649A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2001649A CZ2001649A3 (en) 1999-08-26 1999-08-26 Process for preparing (2R)-piperidine derivatives

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2001649A CZ2001649A3 (en) 1999-08-26 1999-08-26 Process for preparing (2R)-piperidine derivatives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2001649A3 true CZ2001649A3 (en) 2001-06-13

Family

ID=5473197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2001649A CZ2001649A3 (en) 1999-08-26 1999-08-26 Process for preparing (2R)-piperidine derivatives

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2001649A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1284858C (en) Method for producing L-phosphinothricine by enzymatic transamination with aspartate
JPH0757197B2 (en) Method for producing γ-decalactone
JP2009022270A (en) Bioresolution of n-acylazetidine-2-carboxylic acid
JPH06343462A (en) Method for producing new microorganism and l-alpha-amino acid, method for cultivating mutant and metamorphosis of new microorganism, method for obtaining gene for coding carbamoylase and/or hydantoinase and/or hydanto-inracemase and method for inserting gene for coding carbamoylase and/or hydantoinase and/or hydantoinrace-mase into microorganism or cell
JP2002535977A5 (en)
CZ279492B6 (en) Microbiological process for producing 6-hydroxypicolic acid
CA2116003C (en) Arylalkanoic acid resolution
US5108914A (en) Process for the synthesis of l-alpha-amino acids
US20100261251A1 (en) Microbial kinetic resolution of ethyl-3,4-epoxybutyrate
EP0332379A2 (en) Production process of L-alpha-amino acids
CZ2001649A3 (en) Process for preparing (2R)-piperidine derivatives
NZ220208A (en) Preparation of r-2,2-r 1 ,r 2 -1,3-dioxolane-4-methanol or -carboxylic acid, the s-isomer, and preparation of metoprolol; microorganisms
JP6744997B2 (en) Escherichia microorganism producing O-phosphoserine and method for producing O-phosphoserine or L-cysteine using the same
JP4577513B2 (en) 2-alkylcysteine amides or salts thereof, and production methods and uses thereof
CA2341554A1 (en) Process for the preparation of (2r)-piperidine derivatives
JP3705046B2 (en) Preparation of optically active 4-halogeno-1,3-butanediol and its derivatives by microorganisms
WO2009054138A1 (en) Process for production of succininc acid amide compound
EP1043401B1 (en) Methods for producing optically active amino acids
JP4306453B2 (en) Production of S-form 1,2-propanediol by using microorganisms
CN101517087B (en) Process for the preparation of 2-hydr0xy-4- (alkylthio or arylthio) butanoic acid by microbial conversion of 2-0x0-4- (alkylthio or arylthio) 1-butanol employing bacteria of the genus pseud0m0nas, rh0
CN1077989A (en) The microbiological process for preparation of malonyl-7-aminocephalosporansa-r derivative
CA2299324A1 (en) Method for producing cyclic .alpha.-amino acids free from enantiomers or their n-protected derivatives by means of a d-specific aminoacylase
JPS6316119B2 (en)
JPH0690772A (en) Preparation of optically active gamma- hydroxydecanoic acid
JP2001314197A (en) Method for producing optically active hydroxyalkyl- alpha-aminocarboxylic acid