CZ286077B6

CZ286077B6 - Enzymatický způsob stereoselektivní přípravy enantiomeru heterobicyklického alkoholu, čistý enantiomer a jeho použití

Info

Publication number: CZ286077B6
Application number: CZ19932784A
Authority: CZ
Inventors: Nicolaas Buizer; Chris G. Kruse; Der Laan Melle Van; Georges Langrand; Scharrenburg Gustaaf J. M. Van; Maria C. Snoek
Original assignee: Duphar International Research B. V.
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 2000-01-12
Also published as: PL178517B1; GR3031446T3; ZA939435B; BG61511B1; NO934652D0; KR940014808A; EP0605033B1; RU2124506C1; JPH06237790A; AU5250293A; PL301539A1; NZ250478A; EP0939135A1; NO934652L; FI935676A0; CZ278493A3; DE69325698T2; ATE182367T1; BG98305A; EP0605033A1

Abstract

Enzymatický způsob stereoselektivní přípravy enantiomeru heterobicyklického alkoholu obecného vzorce I, kde X je O, S, NH, N-(C.sub.1-4.n.)alkyl nebo CH.sub.2.n., Y.sub.1.n., Y.sub.2 .n.a Y.sub.3 .n.nezávisle jsou vždy vodík halogen, C.sub.1-4.n.-alkyl, C.sub.1-4.n.-alkoxyl, C.sub.1-4.n.-halogenalkyl, nitroskupina nebo kyanoskupina, substituent NO.sub.2 .n.je připojen na bicyklický systém v poloze 5 nebo 7, a C.sup.*.n.-atom je v R nebo S konfiguraci, spočívá v tom, že se (i) racemát acyluje acylačním činidlem v přítomnosti enzymu se stereoselektivním esterifikačním účinkem, (ii) vzniklý ester se oddělí od neesterifikované sloučeniny, (iii) vzniklý ester se podrobí hydrolýze pro převedení na odpovídající enantiomer alkoholu, a (iv) odpadající nežádoucí enantiomer alkoholu se převede za bazických podmínek na výchozí racemický alkohol, který se znovu uvádí do reakce. Takto získaný v podstatě čistý enantiomer alkoholu obecného vzorce I lze použít pro přípravu farmakologicky účinnŕ

Description

Vynález se týká enzymatického způsobu stereoselektivní přípravy enantiomeru heterobicyklického alkoholu. Takto získaný v podstatě čistý enantiomer alkoholu lze použít pro přípravu farmakologicky účinných piperazinových derivátů.

Dosavadní stav techniky

Různé biologicky účinné látky, které se používají například ve farmaceutických prostředcích pro humánní nebo veterinární aplikace, obsahují ve struktuře své molekuly chirální centrum a proto vykazují optickou izomerii. Je obecně známo, že často má požadovaný optimální biologický účinek pouze jeden z přítomných enantiomerů. Přítomnost dalšího optického antipodu vprostředku nebo v činidle může způsobovat nebo zesilovat určité vedlejší účinky a zatěžovat příjemce, tj. lidské tělo nebo tělo živočicha. Je obecně stále více žádoucí podávat biologicky účinnou látku ve formě v podstatě čistého enantiomeru, který specificky vykazuje požadovaný biologický účinek. Proto rozštěpení racemátu na jeho enantiomery je často důležitým stupněm při způsobu přípravy farmakologicky účinných látek.

V podstatě existují tři způsoby štěpení racemátů na jejich příslušné enantiomery. První žních, a to štěpení založené na různosti fyzikálních vlastností, například v krystalické struktuře, je aplikovatelný pouze příležitostně.

Druhý a nejčastěji používaný způsob štěpení zahrnuje reakci s -komerčně dostupným- opticky aktivním reakčním činidlem za vzniku diastereoizomerů, které mají různé fyzikální vlastnosti. Takže takto získané diastereoizomery lze rozdělit, například rekrystalizací, po níž se odpovídající enantiomery mohou regenerovat chemickým způsobem. Je zřejmé, že tento způsob štěpení racemátů je jednak pracný a jednak nákladný, mezi jiným je třeba používat a zpracovávat drahá opticky aktivní činidla.

V poslední době se používají v mnohem ekonomičtějším způsobu štěpení enzymy, které selektivně chemicky modifikují jeden enantiomer, načež se modifikovaný a nemodifikovaný enantiomer rozdělí. Například Bianchi a j. (J. Org. Chem., 1988, 53, 5531 až 5534) popisují použití anhydridů karboxylových kyselin jako acylačních činidel při lipázou katalyzované selektivní esterifikaci racemických alkoholů. Autoři byli úspěšní a získali řadu primárních a sekundárních alkoholů o vysoké optické čistotě, zejména s výtěžkem enantiomeru (ee) přes 95 %. Pro většinu farmaceutických aplikací je požadován výtěžek enantiomeru alespoň 95 %. I když výsledky získané Bianchim a spolupracovníky jsou slibné, u některých alkoholů nebyla pozorována žádná nebo jen nedostatečná stereoselektivní konverze. Ve dvou nedávných publikacích Ennise a j. (Tetrahedron Lett., 1992, 33, 6283 až 6286 a 6287 až 6290) je aplikováno enzymatické štěpení na 2-hydroxymethyl-l,4-benzodioxanech jakožto substrátech. Autoři zjistili, že tímto způsobem štěpení nelze dosáhnout požadovaného standardu optické čistoty, takže je nutno enzymatické štěpení opakovat.

K usnadnění oddělení esteru vzniklého ze zbylého alkoholu Terao a j. (Chem. Pharm. Bull., 1989, 37, 1653 až 1655) použili anhydrid kyseliny jantarové, čímž vznikne enantiomer monoesteru kyseliny jantarové, který lze snáze oddělit od nezreagovaného enantiomeru alkoholu promytím alkalickým roztokem. Tímto způsobem lze oddělit požadovaný účinný enantiomer od nežádoucího neúčinného enantiomeru s menší námahou, avšak výsledky, pokud se týká optické čistoty, tj. výtěžek požadovaného enantiomeru, jsou obecně nedostačující. Pouze sjedním

-1 CZ 286077 B6 substrátem, jmenovitě (l-hydroxyethyl)benzenem, sekundárním alkoholem, bylo enzymatické štěpení racemátu enantioselektivní esterifikací anhydridem kyseliny jantarové uspokojivé.

Kromě často nepředvídatelných výsledků enzymatického štěpení racemického alkoholu, jak lze usoudit zvýše uvedených publikací, při oddělování požadovaného enantiomeru alkoholu zodpovídajícího racemátu vzniká vedle požadovaného enantiomeru navíc enantiomer nežádoucího optického antipodu, který je prakticky bez užitku. To znamená, že alespoň 50 % - obvykle drahého - substrátu je třeba považovat za chemický odpad, nebo jinými slovy, že výtěžek štěpení racemátu, pokud se týká účinné látky, je maximálně 50 %. Toto je jasně doloženo v tabulkách ve výše uvedených publikacích Ennise a j., které ukazují, že původní racemát může poskytovat maximálně 50 % požadovaného enantiomeru buď ve formě nezkonvertovaného alkoholu, nebo po konverzi ve formě esteru.

Účelem předloženého vynálezu je nalézt ekonomický způsob stereoselektivní přípravy enantiomeru heterobicyklického alkoholu.

Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je enzymatický způsob stereoselektivní přípravy enantiomeru heterobicyklického alkoholu obecného vzorce I

(I) ve kterém

X představuje atom kyslíku, atom síry, skupinu NH, skupinu N-alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku nebo skupinu CH₂, symboly Y₍, Y₂ a Y₃ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku nebo substituenty vybrané ze skupiny zahrnující atomy halogenů, alkylové skupiny s 1 až 4 atomy uhlíku, alkoxyskupiny s 1 až 4 atomy uhlíku, halogenalkylové skupiny s 1 až 4 atomy uhlíku, nitroskupinu a kyanoskupinu, substituent NO₂ je připojen na bicyklický kruhový systém v poloze 5 nebo 7, a

C*-atom je buď v R, nebo S konfiguraci, zodpovídajícího racemického alkoholu acylací tohoto racemátu acylačním činidlem v přítomnosti enzymu se stereoselektivním esterifikačním účinkem, oddělením neesterifikované sloučeniny od vzniklého esteru a izolací požadovaného v podstatě čistého enantiomeru alkoholu obecného vzorce I nebo jeho esteru, a hydrolýzou vzniklého esteru pro převedení tohoto esteru na odpovídající enantiomer alkoholu, při kterém se (i) racemát acyluje acylačním činidlem v přítomnosti enzymu se stereoselektivním esterifikačním účinkem,

-2CZ 286077 B6 (ii) oddělí se neesterifikovaná sloučenina od vzniklého esteru a izoluje se požadovaný v podstatě čistý enantiomer alkoholu obecného vzorce I nebo jeho esteru, (iii) vzniklý ester se podrobí hydrolýze pro převedení tohoto esteru na odpovídající enantiomer alkoholu, a (iv) odpadající nežádoucí enantiomer alkoholu se převede za bazických podmínek na výchozí racemický alkohol, který se znovu uvádí do reakce.

Zcela proti očekávání výše uvedené bazické zpracování (stupeň iv) vede k racemizaci nežádoucího enantiomeru alkoholu. Tento jev si nelze vysvětlit, protože proton připojený k chirálnímu centru (C*) není vůbec kyselý. Takto vzniklý racemický alkohol lze znovu použít jako výchozí látku pro další štěpící reakci. Je zřejmé, že vynález činí tuto enzymem katalyzovanou stereoselektivní přípravu enantiomeru alkoholu vhodným postupem, jak z hlediska ekonomického, tak z hlediska životního prostředí.

Vhodnými acylačními činidly pro výše uvedenou acylační reakci jsou anhydridy karboxylových kyselin, jak budou uvedeny dále, a vinylestery, jako je vinylacetát, vinylpropionát, vinylbutyrát, vinylisobutyrát a pod. Acylační reakce se s výhodou provádí v organickém rozpouštědle obsahujícím malá množství vody nebo vodného pufru. Enzym se nejčastěji používá ve formě surově připravené látky, která je komerčně dostupná, což usnadňuje jeho zpětné získávání. Tento enzym se může také použít v immobilizované formě, například kovalentně vázaný nebo adsorbovaný na vhodném nosiči. Neesterifikovanou sloučeninu lze oddělit od vzniklého esteru použitím různých způsobů, které jsou známy pro dělení příbuzných sloučenin, jako je extrakce, rekrystalizace, preparativní chromatografie na koloně atd.

V podstatě čistým enantiomerem alkoholu se rozumí alkoholické sloučeniny s enantiomemí čistotou (ee) přes 95 %. Jestliže se enzymatickým způsobem podle vynálezu nedosáhne takovéto enantiomemí čistoty, lze enantiomemí čistotu vylepšit na požadovanou hodnotu jednoduchým rekrystalizačním postupem. Proto izolace požadovaného v podstatě čistého enantiomeru alkoholu, jak byla popsána výše, může také zahrnovat rekrystalizační postup, čímž se zlepší enantiomemí čistota a odstraní se menší nečistoty.

Rozhodující reakční stupeň, jmenovitě racemizace nežádoucího enantiomeru alkoholu za bazických podmínek, se může provádět jak za aprotických, tak za protických podmínek. Vhodnými bázemi jsou hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid lithný, hydroxid amonný a pod., rozpuštěné ve vodě nebo ve vodné směsi rozpouštědel, obsahující s vodou mísitelná organická rozpouštědla, jako jsou alkoholy. Příklady bází, které se používají v aprotických systémech jsou: (a) hydridy, například hydrid sodný, v aprotických rozpouštědlech, jako je DMSO, (b) alkoxidy, jako je terc.butoxid draselný a methyl-2-butoxid draselný, v aprotických rozpouštědlech, jako jsou ethery (například THF), a (c) alkyllithia a lithiumalkylamidy, jako je methyllithium, různá butyllithia a diisopropylamid lithný, také v aprotických rozpouštědlech, například THF. Racemický alkohol lze získat v dobrých výtěžcích po neutralizaci kyselinou, například extrakcí vhodným organickým rozpouštědlem, z vodné fáze a potom se, popřípadě po odpaření rozpouštědla, může znovu použít.

Hydrolýzu vzniklého esteru, jak byla uvedena výše v odstavci (iii), lze s výhodou provádět za kyselých podmínek nebo za slabě bazických podmínek, aby se zabránilo racemizaci enantiomeru alkoholu, který se má připravit.

Při specielním provedení způsobu podle vynálezu se výše uvedená hydrolýza esteru a racemizace enantiomeru alkoholu mohou spojit. Tak se reakční stupně (iii) a (iv) spojí, takže se dosáhne snížení počtu reakčních stupňů. Jsou k tomu zapotřebí dostatečně silně bazické podmínky, jak

-3 CZ 286077 B6 byly definovány výše pro racemizační reakci, aby došlo k provedení obou reakcí ve stejné době, tj. k simultánní hydrolýze a racemizaci.

Způsob podle vynálezu lze s výhodou použít pro stereoselektivní přípravu v podstatě čistého enantiomeru alkoholu benzodioxanové struktury, tedy sloučeniny obecného vzorce II

ve kterém

Y' je atom vodíku nebo substituent vybraný ze skupiny zahrnující atom chloru, fluoru a methylovou skupinu, substituent NO₂ je připojen k benzodioxanovému kruhu v poloze 5 nebo 7, a

C*-atom má buď R nebo S konfiguraci, tak, že se provedou postupně reakční stupně, jak byly definovány výše.

Enzym se s výhodou použije ve formě pevné látky a tím ho potom lze znovu získat pro další použití. To se obvykle provádí po provedení reakčního stupně (i), tedy kdy je acylace ukončena, za použití postupu vhodného pro tento účel, jako je jednoduchá filtrace. Použije-li se enzym vázaný na vhodném nosiči, jako je Celit (viz publikace Bianchi a j.) nebo skleněné kuličky, enzym se může také získat jednoduchou filtrací a popřípadě následným promytim filtrátu od nečistot.

Použití anhydridů karboxylových kyselin jako acylačních činidel je výhodnější než použití vinylesterů, protože anhydridy karboxylových kyselin, jako je acetanhydrid, propionanhydrid, butyranhydrid, isobutyranhydrid nebo hexananhydrid, mají v přítomnosti vhodného enzymu lepší účinnost. Pro usnadnění oddělování neesterifikované sloučeniny ze vzniklého esteru je výhodné použiti cyklických anhydridů karboxylových kyselin, zejména anhydridů kyseliny jantarové a anhydridů kyseliny glutarové. Tímto způsobem vzniklý monoester lze snadno oddělit od neesterifikované sloučeniny extrakcí slabě alkalickým roztokem za takových podmínek, kdy ester zůstává nedotčený.

Vhodnými enzymy pro provádění stereoselektivní esterifíkace jsou hydrolázy, jako jsou přírodní a technické lipázy a esterázy. Příklady vhodných lipáz jsou: Aspergillus niger, Candida cylindracea (například Meito^R MY 30 nebo Amano^R AY), Candida lipolytica, Chromobacterium viscosum, Geotrichum candidum, Humicola lanuginosa, Mucor miehei, Mucor javanicus (například Amano^R M), lipáza z prasečího pankreatu, Penicillium cyclopium, Penicillium roqueforti, Pseudomonas cepacia, (Amano^R PS), Pseudomonas fluorescens (například Amano^RP), Rhizopus niveus (například Amano^RN), Rhizopus javanicus (například Amano^R F), Rhizopus arrhizus a Rhizopus delemar. Oproti tomu, co bylo navrženo Bianchim a spolupracovníky, bylo nyní nalezeno, že určité lipázy, zejména lipáza Candida cylindracea, jsou výhodnější pro S enantiomer. Tyto lipázy jsou proto schopny stereoselektivně esterifíkovat S enantiomer, takže zbylý R enantiomer se může získat ve vysokém výtěžku a stereochemické čistotě. Ostatní lipázy, například Pseudomonas fluorescens a mnohé další lipázy, podporují konverzi R enantiomeru a proto jsou vhodné pro izolaci S enantiomeru, rovněž ve vysokém výtěžku a optické čistotě.

-4CZ 286077 B6

Způsobem podle vynálezu lze účelně připravit v podstatě čistý enantiomer alkoholu výše uvedeného obecného vzorce I, kde X a substituenty Y mají výše uvedené významy, substituent NO₂ je připojen k bicyklickému kruhovému systému v poloze 5 nebo 7, a C -atom je v R konfiguraci. Tento enantiomer může být použit jako klíčový meziprodukt pro přípravu určitých farmakologicky účinných derivátů piperazinu, jak bude vysvětleno dále.

V Drugs of the Future 1988, 13, 31 až 33 je popsána syntéza flesinoxan hydrochloridu, možného orálně účinného 5-HT_1A agonistů. Racemický benzodioxan, odpovídající výše uvedenému obecnému vzorci II, kde Y' je chlor v poloze 7, se nejprve nechá reagovat s benzoylchloridem, čímž se chrání jeho alkoholová funkce. Potom se katalyticky hydrogenuje a pak se nechá reagovat s bis(chlorethyl)aminem a získá se racemická piperazinová sloučenina. V této fázi se štěpení piperazinového racemátu provede za použití (+)-kafrsulfonové kyseliny. Po několika rekrystalizacích se získá opticky čistý R-(+)-enantiomer. Reakcí tohoto enantiomeru sN-(4fluorbenzoyl)aziridinem, odštěpením skupiny chránící hydroxyskupinu zmýdelněním benzoátu a nakonec působením kyseliny chlorovodíkové se získá požadovaný v podstatě čistý (+)enantiomer, tj. flesinoxan.HCl. Ve výše uvedené publikaci Ennise a j. (Tetrahedron Lett., 1992, 33, 6287 až 6290) je enzymatické štěpení flesinoxanu a jeho optického antipodu popsáno jako konečný stupeň štěpení. Po pracném dvojstupňovém enzymatickém postupu se požadovaný flesinoxan může izolovat v dostatečné enantiomemí čistotě.

Z uvedeného je zřejmé, že popsaná příprava flesinoxanu je pracná a drahá, zejména proto, že pracné štěpení racemátu se provádí až v tak pokročilém stupni vícestupňového postupu. Je samozřejmé, že nevyhnutelné ztráty účinné látky během štěpení jsou mnohem více škodlivé v pokročilém stupni syntetického postupu.

Nyní bylo zjištěno, že při syntéze farmakologicky účinného piperazinového derivátu lze jako klíčový meziprodukt použít výhodně v podstatě čistý enantiomer alkoholu obecného vzorce I, protože není třeba použít pracného štěpení racemátu v pokročilém stupni vícestupňové syntézy.

V podstatě čistý enantiomer alkoholu obecného vzorce I, jak byl uveden výše, kde X a substituenty Y mají výše uvedené významy, substituent NO₂ je připojen k bicyklickému kruhovému systému v poloze 5, a C*-atom je v R konfiguraci, připravený způsobem podle vynálezu, lze použít pro přípravu farmakologicky účinného derivátu piperazinu tak, že se tento enantiomer podrobí následujícím reakčním stupňům:

(i) chrání se volná hydroxyskupina vhodnou skupinou chránící hydroxyskupinu, přičemž se zachovává absolutní konfigurace na C’-atomu, za vzniku sloučeniny obecného vzorce III

(III) kde R] je skupina chránící hydroxyskupinu, (ii) redukuje se nitroskupina, čímž se převede v podstatě čistý enantiomer obecného vzorce III na amin obecného vzorce IV

-5CZ 286077 B6 (IV)

přičemž se zachovává absolutní konfigurace na C*-atomu, (iii) tato aminosloučenina vzorce IV se převede na piperazinovou sloučeninu obecného vzorce V

OR (V) přičemž se zachovává absolutní konfigurace na C*-atomu, (iv) derivatizuje se piperazinová sloučenina obecného vzorce V, přičemž se zachovává absolutní konfigurace na C -atomu, na piperazinový derivát obecného vzorce VI

OR-i (VI) kde A je přímá nebo rozvětvená alkylenová skupina se 2 až 4 atomy uhlíku a B je fenylová skupina nebo heterocyklická skupina vybraná ze skupiny zahrnující thienyl, pyranyl, furyl, pyrrolyl, pyridyl a pirazinyl, přičemž tyto skupiny mohou obsahovat jeden nebo dva substituenty vybrané ze skupiny zahrnující atom halogenu, alkylovou skupinu s l až 3 atomy uhlíku, halogenalkylovou skupinu s 1 až 3 atomy uhlíku, kyanoskupinu, nitroskupinu, hydroxyskupinu, esterifikovanou hydroxyskupinu a alkoxyskupinu s 1 až 3 atomy uhlíku, reakcí tohoto piperazinového derivátu vzorce V buď

-6CZ 286077 B6 (VII) (a) se sloučeninou obecného vzorce VII

L-A-NH-CO-B kde L je odštěpitelná skupina, s výhodou vybraná ze skupiny zahrnující chlor, mesylát a tosylát, nebo (b) se sloučeninou obecného vzorce VIII

N—CO—B (VIII) za vzniku piperazinového derivátu obecného vzorce VI, kde A je ethylen, a nakonec (v) se odštěpí chránící skupina v této sloučenině obecného vzorce VI za vzniku enantiomeru volného alkoholu obecného vzorce IX

OH

N.

(IX)

A—NH—CO—B kde C*-atom má R konfiguraci.

Jak je z uvedeného zřejmé, výše popsaný sled reakčních stupňů lze snadno provést za udržení absolutní konfigurace na C -atomu, takže enantiomemí čistota konečného piperazinového derivátu není ohrožena.

Volná hydroxyskupina může být chráněna (reakční stupeň i) vhodnou esterovou nebo etherovou funkcí. Příklady vhodných skupin chránících hydroxyskupinu jsou: (trihydrokarbyl)silyl, (dihydrokarbyl)(hydrokarbyloxy)silyl, terc.alkyl se 4 až 12 atomy uhlíku, (popřípadě substituovaná)fenoxy(dialkyl)ethyl se 2 až 8 atomy uhlíku v každém z alkylů, alkoxy(dialkyl)methyl 30 s 1 až 4 atomy uhlíky v alkoxylu a se 2 až 8 atomy uhlíku v každém z alkylů, (thio)acetalobsahující skupiny, jako je di- a tetrahydropyran-2-yl a di- a tetrahydro-2-furyl, a esterové seskupení obsahující skupiny odvozené od mono-, di- nebo trisubstituované octové kyseliny, kde substituenty jsou vybrány ze skupiny zahrnující alkylovou skupinu s 1 až 12 atomy uhlíku a popřípadě jednou nebo více substituenty substituovanou fenylovou skupinu, popřípadě jednou 35 nebo více methylovými skupinami substituované cyklohexankarboxylové kyseliny nebo adamantankarboxylové kyseliny. Výše uvedený výraz hydrokarbyl znamená uhlovodíkový zbytek a zahrnuje alkylovou skupinu s 1 až 8 atomy uhlíku, alkenylovou skupinu se 2 až 8 atomy uhlíku, alkinylovou skupinu se 2 až 8 atomy uhlíku, fenylovou skupinu a fenylovou skupinu substituovanou jedním nebo více substituenty. Vhodnými substituenty pro výše uvedenou fenylovou 40 skupinu a fenoxyskupinu jsou: hydroxyskupina, alkoxyskupina, alkylkarbonyloxyskupina, aminoskupina, alkylaminoskupina, dialkylaminoskupina, alkylkarbonylaminoskupina, alkyl-7CZ 286077 B6 sulfonylaminoskupina, nitroskupina, alkylsulfonylová skupina, alkylkarbonylová skupina, halogen, kyanoskupina, alkylová skupina, alkylové substituenty obsahují 1 až 5 atomů uhlíku, a cykloalkylová skupina s 5 až 12 atomy uhlíku.

Redukce nitroskupiny na aminoskupinu (stupeň ii) se obvykle provádí vodíkem za přítomnosti vhodného kovového katalyzátoru, například Pd/C, ve vhodném polárním organickém rozpouštědle, například v alkoholu.

Konverze aminosloučeniny na piperazinovou sloučeninu (stupeň iii) se může provádět například za použití bis(2-chlorethyl)aminu ve vhodném organickém rozpouštědle, například v aromatickém uhlovodíku, jako je toluen, chlorbenzen a pod.

Reakční stupeň uvedený v odstavci (iv) se s výhodou provádí postupem popsaným v evropském patentu č. 138 280, tj. v inertním organickém rozpouštědle nebo bez rozpouštědla a za podmínek popsaných v tomto patentu.

Konečné odštěpení skupiny chránící hydroxyskupinu se může provádět za použití činidla vhodného pro štěpení esteru nebo etheru. Estery mohou být obvykle hydrolyzovány ze slabě alkalických nebo za kyselých podmínek za zachování absolutní konfigurace na C*-atomu. Štěpení etheru se s výhodou provádí za použití silných kyselin v organických rozpouštědlech.

Vynález je blíže osvětlen v následujících příkladech, které ilustrují jednak způsob podle vynálezu a jednak další použití produktů získaných způsobem podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Roztok 125 mM (±)-2,3-dihydro-5-nitro-7-chlor-l,4-benzodioxan-2-methanolu (BDA), 250 mM anhydridu kyseliny propionové a 0,2 % (hmotn./obj.) lipázy Pseudomonas fluorescens (Amano^R P) ve směsi TBME (terc.butylmethylether)/hexan/voda (50/50/0,1 obj./obj./obj.) se inkubuje za míchání při teplotě 37 °C. Po 80% konverzi (esterifikace alkoholu) se reakce zastaví odfiltrováním enzymu. Vzniklý ester a zbylý alkohol se rozdělí na koloně Zorbax^R C-8. Výtěžek enantiomeru zbylého alkoholu se analyzuje za použití kolony s chirálním alfa-glykoproteinem (AGP). Výtěžek enantiomeru zbylého alkoholu a vzniklého esteru se také stanoví bez jejich rozdělení pomocí ’Η-NMR za použití (+)- nebo (-)-trifluormethyl-9-anthracenmethanolu jako chirálního štěpícího činidla. Zbylý alkohol obsahuje S-(-)-alkohol v enantiomemím výtěžku

97,5 %.

Příklad 2

Způsobem odpovídajícím příkladu 1 se provede esterifikace 0,2 % (hmotn./obj.) lipázou Candida cylindracea (Meito^R MY). Po konverzi 69 % alkoholu se reakce zastaví. Zbylý alkohol obsahuje R-(+)-alkohol v enantiomemím výtěžku 97,5 %. R-(+)-alkohol byl charakterizován svým *HNMR spektrem, jak je popsáno v příkladu 1. Specifická rotace R-(+)-BDA v acetonitrilu je /alfa/²⁵ _D = + 181,1°.

Odpovídajícím způsobem se připraví R-(+)-2,3-dihydro-5-nitro-7-methyl-l,4-benzodioxan2-methanol a R-(+)-2,3-dihydro-5-nitro-l,4-benzodioxan-2-methanol, oba rovněž s vysokým enantiomemím výtěžkem.

-8CZ 286077 B6

Příklad 3

Roztok 250 mM (±)-BDA, 500 mM anhydridu kyseliny máselné a 0,5 % (hmotn./obj.) lipázy Candida cylindracea (Meito^R MY) ve směsi hexan/ethylacetát/voda (50/50/0,2 obj./obj.) se inkubuje za míchání při teplotě 25 °C. Po konverzi 65 % alkoholu se reakce zastaví. Zbylý alkohol obsahuje R-(+)-alkohol v enantiomemím výtěžku 97,5 %.

Příklad 4

Způsobem odpovídajícím příkladu 3 se inkubuje 250 mM (±)-BDA pomocí 500 mM anhydridu kyseliny isomáselné, popřípadě anhydridu kyseliny hexanové. Po konverzi 63, popřípadě 60 % alkoholu se reakce zastaví. Zbylý alkohol obsahuje R-(⁺)-alkoholu se reakce zastaví. Zbylý alkohol obsahuje R-(⁺)-alkohol, v obou případech s enantiomemím výtěžkem 97,5 %.

Příklad 5

Roztok 350 mM (±)-BDA, 600 mM anhydridu kyseliny jantarové a 2,4 % (hmotn./obj.) lipázy Candida cylindracea (Meito^R MY) ve směsi TBME/acetonitril/voda (90/10/0,6 obj./obj./obj.) se inkubuje za míchání při teplotě místnosti. Po konverzi 70 % alkoholu se reakce zastaví filtrací. Zbylý alkohol obsahuje R-(+)~enantiomer s enantiomemím výtěžkem 90 %.

Příklad 6

Enantioselektivní esterifíkace

Reakční rovnice:

(+) R— ( + ) -BDA

Roztok 15,2 kg (±)-BDA, 7,6 kg anhydridu kyseliny jantarové a 3,7 kg lipázy Candida cylindracea (Meito^R MY) ve směsi 2001 terc.butylmethyletheru (TBME), 17,51 acetonitrilu a 925 ml vody se inkubuje v reakční nádobě v atmosféře dusíku při teplotě místnosti. Po dosažení konverze z 60 až 63 % (HPLC, přibližně 20 hodin) se reakce zastaví odfiltrováním enzymu. Enzym se promyje dvakrát 10 1 TBME a organická vrstva se promyje postupně 90 1 a 301 vodného roztoku uhličitanu (150 g Na₂CO₃ v 1 litru vody). Uhličitanový roztok se extrahuje dvakrát 10 1 TBME. Potom se spojené organické vrstvy promyjí postupně 30 1 vody, zředěnou kyselinou chlorovodíkovou získanou rozpuštěním 40 ml 36 % HC1 v 15 1 vody a potom 101 vody. TBME se oddestiluje ve vakuu při 60 °C. Krystalický zbytek (4,6 kg) se rozpustí v 15 1 96 % EtOH při 60 °C a k tomuto roztoku se za míchání přidá 10 1 n-hexanu. Směs se

-9CZ 286077 B6 ochladí na teplotu přibližně 10 °C a po 2 až 10 hodinách míchání se krystalická látka odsaje, promyje postupně 101 směsi EtOH/hexan (15/35 obj./obj.) a 5 1 n-hexanu a vysuší se. Krystalická látka je čistý (ee 98%) (+)-enantiomer, R-(+)-2,3-dihydro-5-nitro-7-chlor-l,4benzodioxan-2-methanol /R-(+)-BDA/, výtěžek přibližně 4 kg.

Teplota tání 116,0 °C, /alfa/²⁵ _D = + 194,8° (c = 4,5, CH₃OH).

Příklad Ί

Zmýdelnění vzniklého S-(-)-BDA esteru

Reakční rovnice:

Ke spojeným vodným vrstvám z příkladu 6 se přidá 15 1 50 % NaOH při teplotě přibližně 23 °C. Reakční směs se míchá přibližně 15 hodin při teplotě 23 °C a potom se ochladí na teplotu 5 °C. Po štěpení se směs míchá po dobu 3 hodin při 5 °C. Krystalická látka se odsaje, promyje 60 1 vody a vysuší. Vzniklý alkohol, obsahující nadbytek S-(-)-BDA enantiomeru, se získá ve výtěžku přibližně 10 kg.

Příklad 8

Racemizace S-(-)-BDA enantiomeru

Reakční rovnice:

S-(-)-BDA

racemický BDA

-10CZ 286077 B6

S-(-)-BDA, získaný podle příkladu 7, v množství 1 kg, se rozpustí v 61 n-propanolu v atmosféře dusíku a za varu pod zpětným chladičem. K tomuto roztoku se přidá v průběhu přibližně 15 minut 235 ml 2 M vodného roztoku NaOH. Roztok se vaří pod zpětným chladičem po dobu 1,5 hodiny. Po ochlazení přibližně na 40 °C se přidá 47 ml koncentrovaného roztoku kyseliny chlorovodíkové (na pH = 3). Propanol se oddestiluje ve vakuu při teplotě přibližně 60 °C. Ke zbytku se přidají 4 1 n-hexanu a roztok se štěpí za chlazení na 20 °C a za pomalého míchání. Směs se míchá 2 hodiny při 20 °C a přes noc při 0 °C, potom se krystalická látka odsaje a promyje dvakrát 0,5 1 n-hexanu. Krystalická látka se potom míchá se 7,5 1 vody při teplotě přibližně 70 °C po dobu 1 hodiny. Po ochlazení na 20 °C se přidá 350 ml n-hexanu, míchá se další hodinu, krystalická látka se odfiltruje a promyje dvakrát 0,5 1 n-hexanu. Po vysušení se získá požadovaný racemický BDA ve výtěžku 850 g, obsah 95 %, ee = 0. Teplota tání 108,2 °C.

Racemizace proběhne stejně úspěšně za použití diisopropylamidu lithného jako báze v THF jako rozpouštědle. Reakční teplota 40 °C, úplná racemizace po 5,5 hodinách.

Příklad 9

Zmýdelnění a současná racemizace S-(-)-BDA esteru

Kalikvotní části bazické vodné vrstvy získané podle příkladu 6, obsahující 43,5 g (126 mmol) S-(-)-BDA esteru, 620 ml vodného uhličitanu (150 g Na₂CO3 v 1 litru vody), 150 ml vody a 59 ml acetonitrilu, se přidá 250 ml ethanolu a 50 ml 50 % hmotn./obj. vodného roztoku hydroxidu sodného. Reakční směs se míchá za varu pod zpětným chladičem po dobu 16 hodin. Po ochlazení na 40 °C se opatrně přidá 160 ml 12 M vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové (pH je přibližně 5). Reakční směs se ochladí na teplotu místnosti, pak se pevná látka odsaje, promyje vodou a vysuší. Získá se 23,8 g světle hnědého (±)—BDA s enantiomemím výtěžkem 0.

Příklad 10

Příprava flesinoxanu z R-(+)-BDA

Reakční rovnice:

-11CZ 286077 B6

(a) . Benzoylace R-(+)-BDA (1) benzoylchloridem v methylenchloridu jako rozpouštědla za vzniku sloučeniny (2).

K roztoku 20 g (0,081 mol) sloučeniny (1) ve 250 ml dichlormethanu a 12 ml triethylaminu se při teplotě 25 °C přidá po kapkách 10,1 ml (0,086 mol) benzoylchloridu. Potom se přidá 10 ml vody a za míchání po dobu 10 minut se vrstvy rozdělí. Organická vrstva se promyje 50 ml vody a spojené vodné vrstvy se extrahují 25 ml dichlormethanu. Organické vrstvy se spojí a odpaří za ío tlaku lOkPa a teplotě 30 °C. Po přidání 100 ml toluenu se produkt odpaří do sucha (1 kPa, °C).

Požadovaná sloučenina (2) se získá ve výtěžku 97,3 % o čistotě 97,5 %. TLC (eluční činidlo: CHaCh/CHaOH/Nl-LOH = 94/5/1): Rf = 0,71.

(b) . Redukce nitrosloučeniny (2) na odpovídající aminosloučeninu (3) vodíkem v přítomnosti katalytického množství Pd/C, EtOH jako rozpouštědlo.

K roztoku 6,0 g (16,7 mmol) sloučeniny (2) ve 120 ml ethanolu a 40 ml ethylacetátu se přidá 20 1,50 g katalyzátoru Pd/C (39,1 % Pd/C 10 % a 60,9 % vody). Směs se míchá 5 minut, přidá se

10,8 g (10 ekv.) mravenčanu amonného a směs se míchá nejdříve po dobu 1 hodiny při teplotě místnosti a potom po dobu 2 hodin při teplotě 40 °C. Pak se reakční směs ochladí na 20 až 25 °C, Pd/C se odfiltruje a promyje 50 ml ethanolu. Ethanol se odpaří při tlaku 10 kPa a 50 °C. Zbytek se rozpustí v 75 ml ethylacetátu a 15 ml 2 M vodného roztoku hydroxidu sodného. Po rozdělení 25 vrstev se vodná vrstva extrahuje dvakrát 10 ml ethylacetátu, spojené organické vrstvy se promyjí dvakrát 25 ml vody a odpaří se za sníženého tlaku 10 kPa a teplotě 50 °C do sucha. Po vysušení za sníženého tlaku při 50 °C se získá požadovaný produkt (3) o čistotě 96,0 % ve výtěžku 97,0 %.

TLC (jako výše): Rf = 0,67, teplota tání hydrochloridu: 218 až 223 °C, /alfa/²⁵ _D = + 65,1° (c = 3,38, CH₃OH).

(c) . Konverze aminosloučeniny (3) na odpovídající piperazinovou sloučeninu (4) za použití bis(2-chlorethyl)amin.hydrochloridu v xylenu jako rozpouštědle.

-12CZ 286077 B6

K roztoku 4,40 g (14,8 mmol) sloučeniny (3) v 50 ml xylenu se přidá 2,8 g (14,8 mmol) bis(2chlorethyl)amin.hydrochloridu. Reakční směs se zahřívá kvaru pod zpětným chladičem v atmosféře dusíku po dobu 48 hodin. Po ochlazení reakční směsi na 35 °C se přidá 1,36 ml 50 % vodného roztoku NaOH ve 25 ml vodného roztoku NaHCO₃. Reakční směs se míchá při 35 °C po dobu 3 hodin, načež se přidá 10 ml 2 M vodného roztoku NaOH a 20 ml vody. Reakční směs se míchá při 35 °C 10 minut a pak se ochladí na 20 až 25 °C a vrstvy se rozdělí. Xylenová vrstva se promyje třikrát 25 ml vody. Organická vrstva se odpaří do sucha (100% ethanol jako unášeč) při 1 kPa a 50 °C. Požadovaný produkt (4) o čistotě 85,5 % se získá ve výtěžku 82,3 %.

TLC (jako výše): Rf = 0,07, teplota tání hydrochloridu: 183 až 186 °C. /alfa/²⁵ _D = + 63,66° (c = 1,67, CH₃OH).

(d) . Reakce piperazinové sloučeniny (4) s 4-fluorbenzoylaziridinem za vzniku sloučeniny (5).

K 100,7 g (284 mmol) sloučeniny (4) se přidá p-fluorbenzoylaziridin (53,8 g, 325 mmol) a 200 ml toluenu. Reakční směs se udržuje za sníženého tlaku na 80 °C (rotační odpařovák), odpaří se 150 ml. Po přidání 100 ml toluenu se reakční směs zpracovává výše popsaným způsobem další 2 hodiny. Po odpaření k suchu se ke zbytku přidá methanol a produkt se nechá krystalizovat při 5 °C. Produkt se odsaje, promyje postupně methanolem (200 ml) a hexanem (400 ml) a vysuší se. Získá se požadovaná sloučenina (5) o čistotě 82% ve výtěžku 105 g (71 %). Zpracováním matečného louhu se získá další množství požadovaného produktu.

TLC (jako výše): Rf = 0,59, teplota tání 126 až 127 °C, /alfa/²⁵ _D = + 56° (c = 4,32, CH₃OH).

(e) . Zmýdelnění esteru (5) pomocí KDH v EtOH a následující okyselení HC1 v EtOH za vzniku flesinoxanu (6).

K suspenzi 104 g (0,2 mol) sloučeniny (5) ve 1500 ml 96% ethanolu se přidá roztok 14 g (0,25 mol) KOH v 10 ml vody. Směs se míchá při 20 až 25 °C po dobu 3,5 hodiny, ethanol se odpaří při tlaku lOkPa a 50 °C. Ke zbytku se přidá voda (500 ml) a dichlormethan (200 ml) a reakční směs se míchá 5 minut. Po rozdělení vrstev se vodná vrstva extrahuje 250 ml dichlormethanu. Spojené organické vrstvy se promyjí dvakrát 100 ml vody. Po vysušení se organický roztok odpaří na zbylý objem přibližně 200 ml. Ke zbytku se přidá 300 ml ethylacetátu a 100 ml kapaliny se odpaří. Po přidání 100 ml n-hexanu se produkt nechá krystalovat přes noc při 5 °C. Krystalický produkt se přefiltruje, promyje postupně 30 ml studeného ethylacetátu a 200 ml nhexanu a vysuší se při 30 °C. Získá se flesinoxan (čistota 78 %) ve výtěžku 73 g.

TLC (jako výše): Rf = 0,67, teplota tání 183 až 185 °C, /alfa/²⁵o = + 27,8° (c = 2,49, CH₃OH).

Příklad 11

Roztok 0,2 M 5-chlor-2,3-dihydro-7-nitro-l,4-benzodioxan-2-methanolu, 0,34 M anhydridu kyseliny jantarové a 2 % (hmotn./obj.) lipázy Candida cylindracea (Meito^R MY) ve směsi TBME/acetonitril/voda (90/10/0,3 obj./obj./obj.) se inkubuje za míchání při teplotě místnosti. Po konverzi 41 % alkoholu (stanoveno za použití kolony Zorbax C-8) se reakce zastaví filtrací. Zbylý alkohol obsahuje (+)-enantiomer v enantiomemím výtěžku 38% (stanoveno za použití kolony Chiracel^R-OD).

-13CZ 286077 B6

Příklad 12

Příprava 6-chlor-2,3-dihydro-8-nitro-l ,4-benzoxazin-3-methanolu

Reakční schéma:

(a) K suspenzi 18,5 g (91 mmol) sloučeniny (7) v 50 ml toluenu se za mícháni přidá 30 ml (314 mmol) acetanhydridu. Po čtyřhodinovém zahřívání na teplotu 100 °C se přidá dalších 10 ml acetanhydridu. V zahřívání se pokračuje další 2 hodiny. Po odstranění zahřívací lázně se opatrně přidá asi 25 ml ethanolu. Potom se reakční směs ochladí na teplotu místnosti a zpracuje se ethylacetátem a vodou. Organická vrstva se promyje dvakrát vodou a vysuší se síranem hořečnatým. Po filtraci se rozpouštědlo odpaří za sníženého tlaku. K 18,23 g světle hnědé pevné látky se přidá 75 ml ethanolu a 80 ml 2 M vodného roztoku hydroxidu sodného. Tmavě červená suspenze se míchá přes noc při teplotě místnosti. Po ochlazení na 0 °C se přidá 90 ml 2 M vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové. Pevná látka se odsaje a promyje dvakrát vodou. Po vysušení při teplotě místnosti a za normálního tlaku se získá 16,5 g oranžového prášku (8).

TLC (eluční činidlo: ethylacetát/petrolether 40 až 65 °C = 50/50): Rf = 0,3, teplota tání 156 až 160 °C.

(b) K. roztoku 8 g (34,5 mmol) sloučeniny (8) ve směsi 80 ml toluenu a 80 ml l-methyl-2pyrrolidonu se přidá 5,6 g (40 mmol) práškového uhličitanu sodného. Reakční směs se míchá za varu pod zpětným chladičem po dobu 1 hodiny a voda se odstraní pomocí Dean-Starkova nástavce. Toluen se oddestiluje za atmosférického tlaku. Po ochlazení na 100 °C se přidá 9,3 g (41 mmol) glycidyltosylátu. Suspenze se míchá při 120 °C podobu 4,5 hodiny a pak se ochladí na teplotu místnosti. Reakční směs se zředí vodou a ethylacetátem a pH se upraví na 5 pomocí 2 M vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové. Vodná vrstva se extrahuje dvakrát ethylacetátem. Spojené organické vrstvy se promyjí roztokem chloridu sodného a vysuší se síranem hořečnatým. Po odfiltrování síranu hořečnatého a odpaření rozpouštědla za sníženého tlaku se získá 10,86 g tmavě hnědého oleje. Čištěním střednětlakou chromatografií (eluční činidlo: ethylacetát/petrolether 40 až 65 °C = 25/75) se získá 4,18 g sloučeniny (9) ve formě červených destiček, teplota tání 76 až 84 °C,

TLC (jako výše): Rf = 0,15

-14CZ 286077 B6 (c) K suspenzi 3 g (10 mmol) sloučeniny (9) ve směsi 100 ml methanolu a 30 ml vody se přidá 1,44 g práškového uhličitanu draselného. Reakční směs se míchá při teplotě místnosti po dobu

1,5 hodiny, potom se zředí vodou a extrahuje se dvakrát ethylacetátem. Spojené organické vrstvy se promyjí třikrát zředěným roztokem chloridu sodného a vysuší se síranem hořečnatým. Síran 5 hořečnatý se odfiltruje a rozpouštědlo se odpaří za sníženého tlaku, přičemž se získá 2,53 g sloučeniny (10) (NMR) ve formě oranžové pevné látky.

TLC (ethylacetát/petrolether 40 až 65 °C = 75/25): Rf = 0,3.

’Η-NMR: delta (ppm) 6,99 (d, 1H, arom.), 6,90 (s, 1H, NH), 6,88 (d, 1H, arom.), 5,02 (t, 1H, CH₂OH), 4,19 (dd, 1H, OCH₂CH), 4,11 (dd, 1H, OCH₂CH), 3,40/3,50 (m, 3H, CHCH₂OH)

Příklad 13

Roztok 0,35 M 6-chlor-2,3-dihydro-8-nitro-l,4-benzoxazin-3-methanolu, 0,6 M anhydridu kyseliny jantarové a 3,3 % (hmotn./obj.) lipázy Candida cylindracea (Meito^R MY) ve směsi TBME/acetonitril/voda (90/10/0,6 obj./obj./obj.) se inkubuje za míchání při teplotě místnosti. Po konverzi 47 % alkoholu (stanoveno použitím kolony Zorbax C-8) se reakce zastaví filtrací. 20 Zbylý alkohol obsahuje (+)-enantiomer v enantiomemím výtěžku 39 % (stanoveno použitím kolony Chiracel^R-OD).

Příklad 14

Roztok 0,13 M 2,3-dihydro-7-nitro-l,4-benzodioxan-2-methanolu, 0,24 M anhydridu kyseliny máselné a 25 % (hmotn./obj.) lipázy ve směsi diisopropylether/acetonitril/voda (50/50/0,5 obj./obj./obj.) se inkubuje za míchání při teplotě místnosti. Po konverzi 64 % alkoholu se reakce zastaví filtrací. Zbylý alkohol obsahuje (+)-enantiomer v enantiomemím výtěžku 30 42,4 %.

Příklad 15

Racemizace (+)-2,3-dihydro-7-nitro-l,4-benzodioxan-2-methanoIu

K roztoku 0,1 g (47 mmol) (+)-2,3-dihydro-7-nitro-l,4-benzodioxan-2-methanolu (/alfa/²⁰ _D = + 65,5 c = 0,58, 96% ethanol) v 15 ml ethanolu se přidá 0,2 ml (40 mmol) 2 M vodného roztoku hydroxidu sodného. Reakční směs se zahřívá k varu pod zpětným chladičem po dobu 125 hodin 40 a potom se ochladí na teplotu místnosti. Reakční směs se zředí vodou a extrahuje se dvakrát ethylacetátem. Organická vrstva se vysuší síranem hořečnatým. Síran hořečnatý se pak odfiltruje a rozpouštědlo se odpaří za sníženého tlaku, přičemž se získá 0,1 g světle hnědé pevné látky. Specifická rotace (viz výše) je 0. Analýza na enantiomemí výtěžek za použití kolony s chirálním alfaglykoproteinem (AGP) ukázala ee = 0.

Za použití n-propanolu jako rozpouštědla je reakční doba 30 hodin.

Příklad 16

Racemizace (+)-5-ch lor-2,3-d ihydro-7-n itro-1,4-benzod ioxan-2-methanolu

K roztoku 0,85 g (3,46 mmol) (+)-5-chlor-2,3-dihydro-7-nitro-l,4-benzodioxan-2-methanolu (/alfa/²⁰ _D = + 55 c = 0,4, ethanol) v 80 ml ethanolu se přidá 15 ml 2M vodného roztoku

-15CZ 286077 B6 hydroxidu sodného. Reakční směs se zahřívá k varu pod zpětným chladičem po dobu 16 hodin, potom se ochladí na teplotu místnosti a zpracuje se postupem popsaným v příkladu 15. Specifická rotace (viz výše) pevné látky je 0. Chirální analýza na koloně Chiracel-OD ukázala ee = 0.

Příklad 17

Racemizace (+)-6-chlor-2,3-dihydro-8-nitro-l,4-benzoxazin-3-methanolu

K roztoku 2g (8,18 mmol) (+)-6-chlor-2,3-dihydro-8-nitro-l,4-benzoxazin-3-methanolu (/alfa/²⁰ _D = + 14, c = 0,71, 96% ethanol) v 50 ml ethanolu se přidá 2 M vodný roztok hydroxidu sodného. Po tříhodinovém zahřívání k varu pod zpětným chladičem se přidá další podíl 1 ml 2 N vodného roztoku hydroxidu sodného. Reakční směs se zahřívá k varu pod zpětným chladičem po dobu 32 hodin, potom se ochladí na teplotu místnosti a zředí se roztokem chloridu sodného. Vodná vrstva se extrahuje dvakrát ethylacetátem. Spojené organické vrstvy se promyjí dvakrát zředěným roztokem chloridu sodného a vysuší se síranem hořečnatým. Síran hořečnatý se odfiltruje a rozpouštědlo se odpaří za sníženého tlaku, přičemž se získá 1,83 g oranžově hnědé pevné látky. Specifická rotace je 0 a chirální analýza na koloně Chiracel-OD vykazovala ee = 0.

Příklad 18

Racemizace pomocí hydridu sodného

Ke směsi 0,2 g (0,8 mmol) R-(+)-BDA a 0,01 g (0,5 ekv.) 60 % suspenze hydridu sodného v minerálním oleji se přidá 5 ml DMF. Po skončení vývinu plynu se míchá oranžový roztok při teplotě místnosti. Racemizace je skončena v průběhu 0,75 hodiny, což potvrdila analýza na Chiracel-OD koloně.

Za použití THF jako rozpouštědla probíhá reakce stejně úspěšně.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Enzymatický způsob stereoselektivní přípravy enantiomeru heterobicyklického alkoholu obecného vzorce I (I) ve kterém

X představuje atom kyslíku, atom síry, skupinu NH, skupinu N-alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku nebo skupinu CH₂,

-16CZ 286077 B6 symboly Y_b Y₂ a Y₃ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku nebo substituenty vybrané ze skupiny zahrnující atomy halogenů, alkylové skupiny s 1 až 4 atomy uhlíku, alkoxyskupiny s 1 až 4 atomy uhlíku, halogenalkylové skupiny s 1 až 4 atomy uhlíku, nitroskupinu a kyanoskupinu, substituent NO₂ je připojen na bicyklický kruhový systém v poloze 5 nebo 7, a

C*-atom je buď v R, nebo S konfiguraci, z odpovídajícího racemického alkoholu acylací tohoto racemátu acylačním činidlem v přítomnosti enzymu se stereoselektivním esterifikačním účinkem, oddělením neesterifikované sloučeniny od vzniklého esteru a izolací požadovaného enantiomeru alkoholu obecného vzorce I nebo jeho esteru s enantiomemí čistotou přes 95 %, a hydrolýzou vzniklého esteru pro převedení tohoto esteru na odpovídající enantiomer alkoholu, vy z n a č uj í c í se tím, že se (i) racemát acyluje acylačním činidlem v přítomnosti enzymu se stereoselektivním esterifikačním účinkem, (ii) oddělí se neesterifikovaná sloučenina od vzniklého esteru a izoluje se požadovaný enantiomer alkoholu obecného vzorce I nebo jeho esteru s enantiomemí čistotou přes 95 %, (iii) vzniklý ester se podrobí hydrolýze pro převedení tohoto esteru na odpovídající enantiomer alkoholu, a (iv) odpadající nežádoucí enantiomer alkoholu se převede za bazických podmínek na výchozí racemický alkohol, který se znovu uvádí do reakce.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se reakční stupně (iii) a (iv) spojí za použití dostatečně silně bazických podmínek k provedení simultánní hydrolýzy esteru a racemizace enantiomeru alkoholu.