DE112019000777T5 - Verfahren zur herstellung für ein cyclopentenonderivat - Google Patents

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DE112019000777T5
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Yoshitaka Koseki
Hitoshi Kasai
Takaaki Kamishima
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Tohoku University NUC
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Tohoku University NUC
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Abstract

[Aufgabe]Die vorliegende Erfindung betrifft ein industrielles, kosteneffizientes, kostengünstiges Verfahren zur Herstellung für 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on (eine durch die Formel (I) dargestellte Verbindung) zur Verfügung, das als ein Arzneimittel, eine landwirtschaftliche Chemikalie oder ein Rohmaterial oder Zwischenprodukt eines Arzneimittels, einer landwirtschaftlichen Chemikalie oder dergleichen nützlich ist.[Lösung]Erfindungsgemäß wird die durch Formel (I) dargestellte Verbindung hergestellt, indem eine leicht verfügbare Verbindung, dargestellt durch Formel (II) (Tri-O-acetyl-D-glucal), einer Erwärmungsreaktion in unter Druck stehendem Wasser unterzogen wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung für 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on.
  • Technischer Hintergrund
  • 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on, wie durch Formel (I) dargestellt, gilt als ein erwünschter synthetischer Baustein für pharmazeutische Rohmaterialien wie Pentenomycin und Vertimycin. Dessen Herstellungsverfahren wurde bereits in einem Dokument (Nicht-Patentdokument 1) beschrieben.
  • Figure DE112019000777T5_0001
  • In Nicht-Patentdokument 1 (J.D.Elliott, et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 1782 (1981)) werden ein Verfahren zur Herstellung für die (4RS)-Form der Formel (I) unter Verwendung von Chloracetaldehyd und Ethylacetoacetat als Rohmaterialien und ein Verfahren zur Herstellung für die (4R)-Form der Formel (I) unter Verwendung von Chinasäure als Rohmaterial offenbart. Bei dem Verfahren zur Herstellung unter Verwendung von Chloracetaldehyd und Ethylacetoacetat reagiert Chloracetaldehyd mit Ethylacetoacetat unter Bildung eines Furanderivats (Ethyl-2-methyl-3-furancarboxylat, Ausbeute: 66%). Das Furanderivat wird mit Lithiumaluminiumhydrid zu 3-Hydroxymethyl-2-methylfuran reduziert. Nach Reinigung durch Kieselgel-Säulenchromatographie (Ausbeute an 3-Hydroxymethyl-2-methylfuran: 52%) wird es durch Reaktion in Methanol-Ether-Lösung (wobei Brom enthalten ist) und Zugabe von Trimethylamin zu einem Dihydrofuranderivat (2,5-Dihydro-3-hydroxymethyl-2,5-dimethoxy-2-methylfuran, Ausbeute: 80%) umgewandelt. Das Dihydrofuranderivat bewirkt eine Ringöffnungsreaktion des Furanrings und eine intramolekulare Aldolreaktion in einer wässrigen Lösung von Dioxan (wobei Hydrochinon enthalten ist), deren pH-Wert mit einer Lösung von Phosphatpuffer eingestellt wird, um ein durch die obige Formel (I) dargestelltes Cyclopentenonderivat herzustellen (Ausbeute nach Lösungsmittelextraktion und Reinigung durch Kieselgel-Säulenchromatographie: 50%). Die Gesamtausbeute des Cyclopentenonderivats nach den fünf Reaktionsschritten beträgt etwa 14%.
  • In Patentdokument 1 ( JP 5776984 ) wird beschrieben, dass 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on erhalten werden kann durch eine chemische Umwandlungsreaktion im Erwärmungsschritt (im Bereich von 150°C bis 300°C) einer wässrigen Lösung von 2-Desoxy-aldohexose als Ausgangsmaterial ohne Verdampfung. Allerdings ist 2-Desoxy-aldohexose, einschließlich 2-Desoxyglucose, als Ausgangsmaterial sehr teuer. Darüber hinaus verbleiben Aufgaben hinsichtlich der Ausbeute bei der Umwandlung von 2-Desoxy-Aldohexose zu 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on und Leichtigkeit der Reinigung von 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on als gewünschtem Produkt. Dementsprechend gibt es Raum für Verbesserung in höchst wirtschaftlicher industrieller Herstellung.
  • Es ist industriell wünschenswert, dass als Ersatz für 2-Desoxy-Aldohexose das durch Formel (I) dargestellte Cyclopentenonderivat direkt aus einer preiswerten Aldohexose oder einem Derivat davon hergestellt wird. Allerdings wurde bislang kein Verfahren zur Herstellung vorgeschlagen.
  • Dokumente zum Stand der Technik
  • Patent-Dokument
  • 1. Patent Nr. 5776984
  • Nicht-Patentdokument
  • 1. J.D.Elliott, et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 1782 (1981)
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
  • Es existierte ein Bedarf nach einem industriell vorzuziehenden Verfahren zur Herstellung für die Verbindung der obigen Formel (I) als gewünschtem Produkt, welches ein oder mehrere Probleme in den oben erwähnten konventionellen Techniken lösen kann. Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung für das gewünschte Produkt bereitzustellen, welches industriell vorzuziehen und wirtschaftlich ist.
  • Mittel zur Lösung der Aufgabe
  • In Anbetracht der obigen Situation hat der vorliegende Erfinder das Verfahren zur Herstellung für die Verbindung der obigen Formel (I) sorgfältig untersucht. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass die obige Aufgabe gelöst werden können durch Bereitstellen des folgenden Verfahrens zur Herstellung für die Verbindung der obigen Formel (I). Der vorliegende Erfinder hat die vorliegende Erfindung auf der Grundlage dieses Ergebnisses fertiggestellt.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein
    1. [1] Verfahren zur Herstellung für die durch Formel (I) dargestellte Verbindung unter Verwendung der durch Formel (II) dargestellten Verbindung als Ausgangsmaterial.
      Figure DE112019000777T5_0002
    2. [2] Verfahren zur Herstellung nach [1], welches gekennzeichnet ist, indem man eine wässrige Lösung der durch die Formel (II) dargestellten Verbindung bei 100 bis 250°C in einem unter Druck stehenden Zustand ohne Verdampfung einem Erwärmungsschritt unterzieht.
    3. [3] Verfahren zur Herstellung für die durch Formel (I) dargestellte Verbindung unter Verwendung der durch Formel (III) dargestellten Verbindung als Ausgangsmaterial.
      Figure DE112019000777T5_0003
    4. [4] Verfahren zur Herstellung nach [3], welches gekennzeichnet ist indem man eine wässrige Lösung der durch die Formel (III) dargestellten Verbindung bei 100 bis 250°C in einem unter Druck stehenden Zustand ohne Verdampfung einem Erwärmungsschritt unterzieht.
    5. [5] Verfahren zur Herstellung nach [2], wobei die Konzentration der durch Formel (II) dargestellten Verbindung im Bereich von 0.1 bis 1.0 M liegt.
    6. [6] Verfahren zur Herstellung nach [2], wobei der pH-Wert der wässrigen Lösung der durch Formel (II) dargestellten Verbindung im Bereich von 4 bis 9 liegt.
    7. [7] Verfahren zur Herstellung nach [4], wobei die Konzentration der durch Formel (III) dargestellten Verbindung im Bereich von 0.1 bis 1.0 M liegt.
    8. [8] Verfahren zur Herstellung nach [4], wobei der pH-Wert der wässrigen Lösung der durch Formel (III) dargestellten Verbindung im Bereich von 4 bis 9 liegt.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Ein neues und industriell anwendbares Verfahren zur Herstellung für die Verbindung der obigen Formel (I) als das gewünschte Produkt wird durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt. Gemäß der Erfindung wird ein industriell vorzuziehendes Verfahren zur Herstellung für die Verbindung der obigen Formel (I) als gewünschtem Produkt bereitgestellt, das in der Lage ist, ein oder mehrere Probleme bei den oben erwähnten konventionellen Techniken zu lösen. Gemäß der Erfindung führt die Herstellung von 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on unter Verwendung von D-Glucose, welche billiger (etwa mehrere hundert Yen/kg) [wenige Euro/kg] und auch eine Biomasseressource ist, zu einer kostengünstigen Herstellung von bioaktiven Verbindungen wie Prostaglandinen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine einfache Herstellungstechnologie von 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on unter Verwendung von preiswerter und stets verfügbarer D-Glucose als Rohmaterial. Die Verbindung ist eine Vorstufe von Prostaglandinen, so dass eine kostengünstige und schnelle Versorgung möglich ist. Deswegen ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung industriell vorzuziehen, wirtschaftlich und hat einen hohen industriellen Nutzwert.
  • Ausführungsformen zur Durchführung der Erfindung
  • Nachfolgend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsformen sind lediglich Beispiele für die Ausführung der Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung für das durch Formel (I) dargestellte Cyclopentenonderivat gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • (Ausgangsmaterialien)
  • Beispiele von Aldohexose als Ausgangsmaterial enthalten D-Glucose, L-Glucose, D-Galactose, L-Galactose, D-Gulose, L-Gulose, D-Allose, L-Allose und dergleichen.
  • Die Aldohexose als Ausgangsmaterial könnte eine Pyranose-Ringstruktur oder eine zyklische Isomerstruktur einer Furanose-Ringstruktur aufweisen. Außerdem könnte sie in diesen Fällen entweder einen α-Typ oder einen β-Typ der anomeren Isomerstruktur oder eine Mischung davon aufweisen.
  • Die Verbindung der Formel (II) (Tri-O-acetyl-D-glucal) als ein Ausgangsmaterial ist selbst ein kommerzielles Produkt. Alternativ kann sie gemäß bekannter Technologie (z.B. Synthesis 48, 1069, 2016) leicht in einem Schritt aus Glucose erhalten werden.
  • Die Verbindung der Formel (III) (D-glucal) als ein Ausgangsmaterial ist selbst ein kommerzielles Produkt. Alternativ kann sie leicht erhalten werden gemäß bekannter Technologie (z.B. Yaguang Bai et al., Organic Letters 13, 4394, 2011).
  • Ein Verfahren zur Umwandlung der Verbindung der Formel (II) oder der Verbindung der Formel (III) in das durch die Formel (I) dargestellte Cyclopentenonderivat wird beschrieben.
    Figure DE112019000777T5_0004
    Figure DE112019000777T5_0005
  • (Reaktionslösungsmittel)
  • Beispiele für Wasser, das als Reaktionslösungsmittel verwendet wird, enthalten Leitungswasser, reines Wasser wie Ionenaustauscher-Wasser und ultrareines Wasser. Um die Ausbeute des Produkts zu verbessern, ist es jedoch vorzuziehen, reines Wasser wie Ionenaustauscher-Wasser oder ultrareines Wasser, welches wenige Verunreinigungen enthält, zu verwenden. Um eine Oxidationsreaktion aufgrund des in der Luft enthaltenen Sauerstoffs zu verhindern, ist es vorzuziehen, entgastes Ionenaustauscher-Wasser und ultrareines Wasser zu verwenden. Der pH-Wert von Wasser liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 8, was schwach sauer bis nahezu neutral ist. Unter stark sauren oder alkalischen Bedingungen könnten Nebenreaktionen weiter fortschreiten, und die Ausbeute der gewünschten Verbindung der Formel (I) könnte abnehmen. Wenn Leitungswasser bei einer hohen Temperatur verwendet wird, könnte eine Spurenmenge von Verbindungen (Kalziumcarbonat, Kieselgel usw.), die im Leitungswasser enthalten sind, Kesselstein in Reaktionsgeräten bilden. Dementsprechend müssen die Geräte inspiziert werden.
  • (Menge der verwendeten Lösungsmittel)
  • Die Menge der bei der Reaktion der vorliegenden Erfindung verwendeten Lösungsmittel könnte jede beliebige Menge sein, solange die Reaktion abläuft. Unter den Gesichtspunkten der Ausbeute, wirtschaftlichen Effizienz usw. kann für 1 Mol der Verbindung der Formel (II) oder der Verbindung der Formel (III) der Bereich von 10 bis 100 L (Liter), insbesondere 20 bis 50 L, eingesetzt werden. Die Menge der verwendeten Lösungsmittel kann vom Fachmann geeignet eingestellt werden.
  • In der vorliegenden Spezifikation bedeutet der unter Druck stehende Zustand spezifisch einen Bereich von Druck, der gleich oder höher als der Sättigungsdampfdruck in Bezug auf die Temperatur von Wasser ist. Dies kann einfach durch Einfüllen der Reaktionslösung in einen geschlossenen Batch-Reaktor und Einstellung einer Heiztemperatur erreicht werden. Daher ist ein unter Druck stehender Zustand nahe dem Sättigungsdampfdruck im Hinblick auf den Druckwiderstand und Sicherheit des Reaktors vorzuziehen.
  • (Reaktionstemperatur)
  • Die Reaktionstemperatur der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders begrenzt, solange die Reaktion abläuft. Unter den Gesichtspunkten der Ausbeute, der Unterdrückung von Nebenprodukten, der wirtschaftlichen Effizienz usw. kann der Bereich von 100°C bis 250°C, insbesondere 120°C bis 160°C, und bevorzugt 130°C bis 150°C dienen. Jedoch kann die Reaktionstemperatur der vorliegenden Erfindung vom Fachmann geeignet eingestellt werden.
  • (Reaktionszeit)
  • Die Reaktionszeit der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders begrenzt. Der Fachmann kann das durch die Formel (I) dargestellte Cyclopentenonderivat in hoher Ausbeute durch Einstellung einer optimalen Reaktionszeit für jede Reaktionstemperatur erhalten.
  • In der vorliegenden Erfindung kann, insofern die Reaktionsbedingungen wie die Reaktionstemperatur angemessen ausgewählt sind, die Verbindung der Formel (I) in hoher Ausbeute und hoher Selektivität erhalten werden. Daher kann die wässrige Lösung, welche das Reaktionsprodukt enthält, so wie sie ist als Rohlösung verwendet werden, oder sie könnte als Rohmaterial (Paste), in welchem Wasser verdampft worden ist, verwendet werden. Weiterhin kann sie, um die Reinheit weiter zu verbessern, bei Bedarf mit einem bekannten Verfahren gereinigt werden. Beispiele für Reinigungsverfahren enthalten Chromatographie, Lösungsmittelextraktion, Wiederausfällung, Destillation und dergleichen.
  • In konventionellen Herstellungsverfahren, die die Mittel der synthetischen Chemie voll ausnutzen, da Säuren/Laugen, organische Lösungsmittel, Metalle und Halogenide als Reaktanden und Katalysatoren verwendet werden, müssen Produkte aktiv aus der Lösung, in welcher die Verbindungen nach den Reaktionen gemischt sind, abgetrennt und gereinigt werden. Außerdem sind Neutralisations- und Waschschritte in der Regel essentiell. Andererseits wird im Reaktionsschritt der vorliegenden Erfindung keine Säure/Lauge verwendet, so dass ein Neutralisationsschritt nicht notwendig ist. Außerdem wird kein organisches Lösungsmittel verwendet, so dass ein Waschschritt zur Entfernung organischer Lösungsmittel ebenfalls nicht notwendig ist. Sogar in dem Abtrennschritt wird erwartet, dass die Verwendung eines für die Trennung erforderlichen organischen Lösungsmittels oder dergleichen aufgrund der hohen Produktausbeute unterdrückt werden kann.
  • Durch Verwendung des durch Formel (I) dargestellten Cyclopentenonderivats als Ausgangsmaterial ist es möglich Prostaglandin E1, Pentenomycin (4R-4β, 5β-Dihydroxy-5-hydroxymethyl-cyclopenten-1-on), Dehydropentenomycin, Xanthomycin, Vertemycin (2-2-(Hydroxyethoxy)-5-(hydroxymethyl)-1-cyclopentanon) und dergleichen in weniger Schritten zu synthetisieren. Dementsprechend sind dort große Erwartungen für die Verwendung als Rohmaterialien und Reaktionszwischenprodukte für Arzneimittel.
  • Beispiele
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele im Detail beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Beispiel 1
  • Wasser wird zu Tri-O-acetylglucal (II) (2.72 g, 10 mmol) zugegeben, um ein Volumen von 50 mL (0.2M) zu erhalten. Dann wird die Erwärmung (Reaktion) unter Druck gestartet, ohne die wässrige Lösung zu verdampfen. Die Reaktionstemperatur wird auf 130°C eingestellt, angegeben durch eine für die Reaktion verwendete Autoklavenvorrichtung (Tomy Seiko, LSX-300), und reagiert für 18 Stunden. Die Reaktionslösung wird filtriert, um feste Bestandteile zu entfernen. Die erhaltene gelbe Lösung wird in ein mit Kunstharz SP207 (12.8 g) gefülltes Säulenrohr gegossen, und dann wird die Reaktionslösung wiederholt durchströmt, bis sie transparent wird. Nachdem sie mit 150 mL Wasser eluiert und das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt worden ist, wird der Rückstand in 2-Propanol gelöst. Dann wird Hexan in der doppelten Menge von 2-Propanol zugegeben, und die Mischung wird über Celite filtriert, um unlösliche Bestandteile zu entfernen. Nach Entfernen des Lösungsmittels durch Destillation unter vermindertem Druck, wird der Rückstand durch Kieselgel-Säulenchromatographie (Ethylacetat/Methanol = 20/1) gereinigt. Die Verbindung der Formel (I) wird als eine blass-gelbe ölige Substanz erhalten.
    1H-NMR (400 MHz, Aceton-d6): δ 2.18 (dd, J = 2.0, 18.4 Hz, 1H), 2.72 (dd, J = 6.0, 18.4 Hz, 1H), 4.21 (s, 2H), 4.91-4.92 (m, 1H), 7.36-7.37 (m, 1H); 13C-NMR (100 MHz, Aceton-d6): δ 45.9, 56.8, 68.6, 147.6, 157.7, 205.4 ppm; IR(neat): 1701, 3276 cm-1; HR-MS (ESI-TOF): m/z berechnet für C6H9O3 ([M + H]+), 129.0546; gefunden, 129.0552.
  • Beispiel 2
  • Tri-O-Acetyl-D-glucal (2.72 g, 10 mmol) und Natriummethanolat (27 mg, 0.5 mmol) werden zugegeben und gelöst in 40 mL Methanol. Nach Rühren für 1 Stunde werden 400 µL einer 1.25M HCI-Lösung in Methanol zugegeben und 10 Minuten lang zur Neutralisation gerührt. Die neutralisierte Reaktionslösung wird unter Verwendung von 5.44 g neutralem Kieselgel filtriert und dann mit 150 mL Methanol eluiert. Das Lösungsmittel wird durch Destillation unter reduziertem Druck entfernt, um D-Glucal (III) zu ergeben. Die erhaltene Verbindung der Formel (III) wird ohne Reinigung zur nächsten Reaktion weitergeführt. Wasser wird zu D-Glucal (III) gegeben, um eine wässrige Lösung von (III) zu ergeben. Weiterhin werden Wasser, Salzsäure und eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid verwendet, um den pH-Wert auf einen beliebigen Wert einzustellen, und das Volumen wird auf 50 mL (0.2M) eingestellt. Dann wird die Erwärmung (Reaktion) unter Druck gestartet, ohne die wässrige Lösung zu verdampfen. Die Reaktionstemperatur wird auf 130°C eingestellt, angegeben durch eine für die Reaktion verwendete Autoklavenvorrichtung (Tomy Seiko, LSX-300). Nach einer vorbestimmten Reaktionszeit wird der Behälter herausgenommen und abgekühlt, um die Reaktion zu stoppen. Die Reaktionslösung wird filtriert, um feste Bestandteile zu entfernen. Die erhaltene gelbe Lösung wird in ein mit Kunstharz SP207 (12.8 g) gefülltes Säulenrohr gegossen, und dann wird die Reaktionslösung wiederholt durchströmt, bis sie transparent wird. Nachdem sie mit 150 mL Wasser eluiert und das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt worden ist, wird der Rückstand in 2-Propanol gelöst. Dann wird Hexan in der doppelten Menge von 2-Propanol zugegeben, und die Mischung wird über Celite filtriert, um unlösliche Bestandteile zu entfernen. Nach Entfernen das Lösungsmittel durch Destillation unter vermindertem Druck, wird der Rückstand durch Kieselgel-Säulenchromatographie (Ethylacetat/Methanol = 20/1) gereinigt. Die Verbindung der Formel (I) wird als eine blass-gelbe ölige Substanz erhalten. Eine Erwärmung (Reaktion) unter dem gleichen Druck wird ebenfalls bei der Konzentration von 0.8M durchgeführt. Die analytischen Daten der erhaltenen Verbindung der Formel (I) stimmten mit denen in Beispiel 1 überein.
  • Die Ergebnisse der Untersuchung zum pH-Wert sind in Tabelle 1 gezeigt.
    Tabelle 1
    Tri-O-Acetyl-D-glucal (II) (2.72 g)
    Konzentration: 0.2 M, Reaktionszeit: 18 Stunden, Reaktionstemperatur: 130°C
    pH Fester Bestandteil (mg) Formel (I) (mg) Ausbeute (%)
    3 473 241 19
    4 122 642 50
    5 87 676 53
    7 91 678 53
    9 64 627 49
  • Die Ergebnisse der Untersuchung zur Reaktionszeit sind in Tabelle 2 gezeigt.
    Tabelle 2
    Tri-O-Acetyl-D-glucal (II) (2.72 g)
    Konzentration: 0.2 M, pH: 5, Reaktionstemperatur: 130°C
    Reaktionszeit (h) Fester Bestandteil (mg) Formel (I) (mg) Ausbeute (%)
    6 9 602 47
    12 37 787 61
    18 112 695 54
    24 288 685 53
  • Die Ergebnisse der Untersuchung zur Konzentration sind in Tabelle 3 gezeigt.
    Tabelle 3
    Tri-O-acetyl-D-glucal (II) (0.2M: 2.72 g, 0.8M: 10.88 g)
    pH: 5, Reaktionszeit: 12 Stunden, Reaktionstemperatur: 130°C
    Konzentration (M) Fester Bestandteil (mg) Formel (I) (mg) Ausbeute (%)
    0.2 37 787 61
    0.8 1084 1967 38
  • Industrielle Verfügbarkeit
  • In dem Verfahren zur Herstellung für ein Cyclopentenonderivats gemäß der vorliegenden Erfindung kann 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on (die Verbindung der Formel (I)), welches als ein Arzneimittel, eine landwirtschaftliche Chemikalie oder ein Rohmaterial oder Zwischenprodukt davon nützlich ist, leicht nach nur einem Reaktionsschritt durch Erwärmen und Umsetzen einer stets verfügbaren Verbindung der Formel (II) (Tri-O-acetyl-D-glucal) in Wasser erhalten werden. Darüber hinaus kann im Verfahren zur Herstellung für ein Cyclopentenonderivat gemäß der vorliegenden Erfindung 4-Hydroxy-2-hydroxymethyl-2-cyclopenten-1-on (die Verbindung der Formel (I)), welches als ein Arzneimittel, eine landwirtschaftliche Chemikalie oder ein Rohmaterial oder Zwischenprodukt davon nützlich ist, leicht nach nur zwei Reaktionsschritten durch Verwendung von preiswerter Glucose als Ausgangsmaterial erhalten werden.
  • Die bei der Reaktion verwendeten Materialien sind lediglich Tri-O-acetyl-D-glucal und ein kostengünstiges Lösungsmittel, welches die Isolierung erleichtert. Insbesondere wenn nur Wasser verwendet wird, kann der Reinigungsschritt weggelassen werden. Daher ist es möglich das durch die Formel (I) dargestellte Cyclopentenonderivat, zu geringen Kosten industriell herzustellen. Da das in der Reaktion verwendete Lösungsmittel Wasser ist und die Verwendung eines organischen Lösungsmittels nicht notwendig ist, ist zudem zu erwarten, dass es sich um einen umweltfreundlichen Prozess mit geringer Umweltbelastung handelt. Außerdem ist das Ausgangsmaterial, Tri-O-acetyl-D-glucal, ein kommerzielles Produkt und kann leicht aus preiswerter Glucose hergestellt werden, die von Natur aus in großen Mengen vorhanden ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5776984 [0004]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • J.D.Elliott, et al., J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 1782 (1981) [0003, 0007]
    • Patent Nr. 5776984 [0006]
    • Yaguang Bai et al., Organic Letters 13, 4394, 2011 [0017]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung der durch Formel (I) dargestellten Verbindung unter Verwendung der durch Formel (II) dargestellten Verbindung als Ausgangsmaterial.
    Figure DE112019000777T5_0006
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Umfassen eines Erwärmungsschrittes einer wässrigen Lösung der durch die Formel (II) dargestellten Verbindung bei 100 bis 250°C in einem unter Druck stehenden Zustand ohne Verdampfung.
  3. Verfahren zur Herstellung der durch Formel (I) dargestellten Verbindung unter Verwendung der durch Formel (III) dargestellten Verbindung als Ausgangsmaterial.
    Figure DE112019000777T5_0007
  4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Umfassen eines Erwärmungsschrittes einer wässrigen Lösung der durch die Formel (III) dargestellten Verbindung bei 100 bis 250°C in einem unter Druck stehenden Zustand ohne Verdampfung.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Konzentration der durch Formel (II) dargestellten Verbindung im Bereich von 0.1 bis 1.0 M liegt.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der pH-Wert der wässrigen Lösung der durch Formel (II) dargestellten Verbindung im Bereich von 4 bis 9 liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Konzentration der durch Formel (III) dargestellten Verbindung im Bereich von 0.1 bis 1.0 M liegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der pH-Wert der wässrigen Lösung der durch Formel (III) dargestellten Verbindung im Bereich von 4 bis 9 liegt.
DE112019000777.7T 2018-02-13 2019-02-12 Verfahren zur herstellung für ein cyclopentenonderivat Pending DE112019000777T5 (de)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11407772B2 (en) * 2018-09-18 2022-08-09 Tohoku University Optically-active cyclopentenone derivatives

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5681842A (en) 1996-11-08 1997-10-28 Abbott Laboratories Prostaglandin synthase-2 inhibitors
JP5776984B2 (ja) 2012-10-04 2015-09-09 フロムシード株式会社 シクロペンテノン誘導体の製造方法

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