DE3783901T2 - Verfahren zur enzymatischen trennung der optischen isomere von racemischen oxazolidinon-derivaten. - Google Patents

Verfahren zur enzymatischen trennung der optischen isomere von racemischen oxazolidinon-derivaten.

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DE3783901T2 DE8787311519T DE3783901T DE3783901T2 DE 3783901 T2 DE3783901 T2 DE 3783901T2 DE 8787311519 T DE8787311519 T DE 8787311519T DE 3783901 T DE3783901 T DE 3783901T DE 3783901 T2 DE3783901 T2 DE 3783901T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung der optischen S(+)- und R(-)-Isomere von racemischen Derivaten von Oxazolidinon unter Verwendung von Enzymen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abtrennung oder Aufspaltung der optischen Isomere von 3-Alkyl- 5-hydroxymethyl-oxazolidin-2-on der Formel:
  • (worin R eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;-C&sub8;-Alkylgruppe ist.) Verbindungen der Formel (I) liegen gewöhnlich in Form einer Mischung der optischen S(+)- und R(-)-Isomere vor. Das erfindungsgemäße Verfahren wird unter Verwendung von Enzymen mit Esterase-Aktivität durchgeführt, die von Mikroorganismen oder von tierischem Gewebe stammen.
  • Verbindungen der Formel (I) in Form von optischen S(+)- oder R(-)-Isomeren oder deren racemischen Mischungen sind wichtige Zwischenprodukte zur Verwendung bei der Synthese von Arzneimitteln mit β-Blockern (Agric. Biol. Chem., 49 (1), 207-210, 1985), z.B. bei dem untenstehenden, schematisch dargestellten Verfahren mit dem optischen S(+)-Isomer: Tosylchlorid Tosyl
  • (worin Ar eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe bedeutet.)
  • Auf diese Weise erhält man die Verbindungen der Formel (II) in deren optisch aktiver S(-)-Form; diese Verbindungen sind β-Blocker. Die Verbindungen der Formel (II) werden jedoch in der klinischen Praxis in Form von Racematen verwendet, obwohl das S(-)-Isomer eine höhere Aktivität aufweist als das R(=)- Isomer. (Nature 210, 1336, 1966.)
  • Es ist daher wünschenswert, ein effektives Verfahren zur Trennung der optisch aktiven Formen von racemischen Verbindungen der Formel (I) zu haben.
  • Einige Verfahren zur synthetischen selektiven Herstellung der Verbindungen der Formel (I) in optisch aktiver Form sind bekannt.
  • Es ist ein Verfahren vorgeschlagen worden (Chem. Pharm. Bull. 29, 3593-3600, 1981; J. Org. Chem. 43, 3641, 1978), das im wesentlichen die Oxidation von D-Mannit in Anwesenheit von Pb-tetraacetat zum Erhalt von D-Glyceraldehydacetonid, die Behandlung des Acetonit mit einem primären Amin zum Erhalt eines 3-Alkylamino-1,2-propandiols, und schließlich Cyclisierung des Diols zum Erhalt eines Produktes (I) in der optisch aktiven S(+)-Form umfaßt. Dieses Verfahren ist für industrielle Zwecke wegen der verschiedenen, langwierigen Verfahrensschritte und der Verwendung beträchtlicher Mengen an Bleitetraacetat beim ersten Schritt zur Herstellung von D-Glyceraldehydacetonid aus D-Mannit nicht besonders geeignet.
  • Es ist auch ein Verfahren beschrieben worden (Agr. Bio. Chem. 48, 2055-2059, 1984; EP-A 0101076) das von einer Verbindung der Formel (I) in racemischer Form ausgeht. Die Verbindung (I) wird chemisch acetyliert, und die so erhaltene veresterte R(-)-Form wird selektiv enzymatisch hydrolysiert. Die veresterte S(+)-Form der Verbindung der Formel (I) wird dann zum Erhalt der S(+)-Form der Verbindung (I) abgetrennt und nachfolgend chemisch hydrolysiert.
  • Auch dieses Verfahren erfordert jedoch verschiedene Verfahrensschritte und ist vom industriellen Standpunkt gesehen nicht besonders attraktiv. Tatsächlich umfaßt das Verfahren neben dem Anfangsschritt der Acetylierung zwei Hydrolysestufen, eine enzymatische und eine chemische.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Durchführung der Trennung oder Aufspaltung optischer Isomere von racemischen Oxazolidinonderivaten der Formel (I) zur direkten Bildung des S(+)-Isomers, das von besonderem Interesse ist, zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß diese Aufgabe durch die Anwendung einer enzymatischen asymmetrischen Veresterung der racemischen Verbindungen der Formel (I) unter Verwendung besonderer Enzyme, wie sie nachfolgend im einzelnen beschrieben werden, gelöst werden kann.
  • In der Praxis werden Enzyme von der Klasse der Lipase verwendet, die eine stereo-selektive Veresterung der R(-)-Form nur bei Verbindungen der Formel (I) bewirken, wobei das Isomer in der S(+)-Form unverändert bleibt, welches dann leicht zur direkten Verwendung abgetrennt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Trennung oder Aufspaltung racemischer Mischungen der optischen S(+)- und R(-)-Isomere von Oxalidinonverbindungen der Formel:
  • geschaffen. Das Verfahren umfaßt die Umsetzung eines racemischen 3-Alkyl-5-hydroxymethyl-oxazolidin-2-ons der Formel (I) mit einer veresternden Verbindung wie
  • (a) einem Ester der Formel: R' - - OR'' (III)
  • [worin R¹ eine gerad- oder verzweigtkettige C¹-C¹&sup0;-Alkyl- oder Alkyenylgruppe ist und R'' eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder Alkenylgruppe, eine Halogenalkyl- (z.B. Chloralkyl- oder Bromalkyl-) oder eine Diacylgycerin-Gruppe ist.]
  • (b) einer Säure der Formel:
  • R''' - COOH (IV)
  • (worin R''' eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkyl- oder Alkenylgruppe ist); oder
  • einem Anhydrid der Formel:
  • (worin RIV eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppe ist);
  • wobei die Umsetzung in Anwesenheit eines Enzyms, das auf einem porösen Träger immobilisiert und fähig ist, eine selektive Veresterung des R(-)-Isomers zu bewirken, während das S(+)- Isomer im wesentlichen unverändert bleibt; und
  • die Abtrennung des unveränderten S(+)-Isomers.
  • Die racemischen 3-Alkyl-5-hydroxymethyl-oxazolidin-2-one der Formel (I), die als Ausgangsmaterial verwendet werden, sind bekannte Verbindungen und/oder können mit herkömmlichen Verfahren synthetisiert werden.
  • Wie nachfolgend schematisch dargestellt wird, wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren die racemische Oxazolidinonverbindung der Formel (I) in Anwesenheit eines Enzyms, vorzugsweise von der Klasse der Lipase, in einer organischen Lösung mit einem Ester der Formel (III), einer Säure der Formel (IV) oder einem Anhydrid der Formel (V) (wie vorstehend definiert) umgesetzt. enzyme enzyme
  • Das Verfahren (1) ist eine enzymatische Umesterung, wobei die racemische Ausgangsverbindung der Formel (I) mit einem Ester der Formel (III) in Anwesenheit eines Enzyms umgesetzt wird.
  • Bevorzugte Ester der Formel (III) sind Ethylacetat, Trichlorethylbuttersäureeester und Glycerintributtersäureester (Tributyrin).
  • Die Umsetzung erfolgt zweckmäßig unter Verwendung eines stöchiometrischen Überschusses an Ester (III), der dann nicht nur als Reaktionsmittel, sondern auch als ein Lösungsmittel dient. Insbesondere beträgt das Molarverhältnis von Ester (III) zu Oxazolidinon-Verbindung (I) gewöhnlich 10:1 bis 500:1, vorzugsweise 50:1 bis 200:1. Das Enzym wird vorzugsweise in einer solchen Menge verwendet, daß das Gewichtsverhältnis von Enzym zu Verbindung der Formel (I) zwischen 1:1 und 1:2000 beträgt. Die molare Konzentration (M) des Oxazolidinons der Formel (I) in der Reaktionsmischung beträgt zweckmäßigerweise zwischen 0,01M bis 2M, vorzugsweise von 0,1M bis 1M.
  • Die Umesterung erfolgt zweckmäßig unter starkem Rühren der Reaktionsmischung, die aus dem Reaktionsteilnehmer (I), Ester (III), Überschußinenge an Ester (III) (die als Lösungsmittel dient) und dem Enzym auf dem Träger - wie nachstehend beschrieben - besteht, bei einer Temperatur zwischen 0º bis 50º C, vorzugsweise etwa 20º bis 30º C. Die Reaktionszeit kann, je nach den gewählten Vefahrensbedingungen, zwischen 1 bis 72 Stunden betragen.
  • Am Ende der Umsetzung wird die feste Phase abfiltriert, die im wesentlichen aus dem immobilisierten Enzym besteht, das im wesentlichen ohne Aktivitätsverlust wiedergewonnen werden kann.
  • Das S(+) 3-Alkyl-5-hydroxymethyl-oxazolidin-2-on-Derivat wird von dem Filtrat abgetrennt, und das R(-) 3-Alkyl-5-acyloxymethyl-oxazolidin-2-on-Derivat wird mit herkömmlichen Methoden wie Säulenchromatographie, fraktionierter Destillation oder, noch vorteilhafter, durch Ausnutzung der Löslichkeitsdifferenz in Wasser oder dergleichen abgetrennt.
  • Die Umsetzung (2) ist eine enzymatische Veresterung, wobei die racemische Ausgangsverbindung der Formel (I) in Anwesenheit eines Enzyms mit einer Carbonsäure der Formel (IV) umgesetzt wird. Bevorzugte Säuren der Formel (IV) sind Oktansäure, Dekansäure und Laurinsäure.
  • Die Umsetzung erfolgt in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise einem aromatischen Kohlenwasserstoff (z.B. Benzol, Toluol und dergleichen) oder einem halogenisierten aliphatischen Kohlenwasserstoff (z. B. Methylenchlorid, Chloroform und dergleichen).
  • Das Molverhältnis von Säure (IV) zu Oxazolidinonverbindung (I) beträgt zweckmäßig von 0,6:1 bis 5:1, vorzugsweise von 0,8:1 bis 1,5:1. Das Enzym wird zweckmäßigerweise in einer solchen Menge verwendet, daß das Gewichtsverhältnis von Enzyms zu Verbindung der Formel (I) von 1:1 bis 1:2000 beträgt. Die molare Konzentration (M) des Oxazolidinons der Formel (I) in der Reaktionsmischung beträgt zweckmäßig, je nach der verwendeten Verbindung (I), von 0,01M bis 2M, vorzugsweise von 0,1M bis 1M.
  • Die Umsetzung selbst sowie die Abtrennung des gewünschten Produktes erfolgt geeigneterweise wie dies oben im Zusammenhang mit der Umsetzung (1) beschrieben worden ist.
  • Die Umsetzung (3) ist eine enzymatische Veresterung unter Verwendung eines Anhydrids, wobei die racemische Ausgangsverbindung der Formel (I) in Anwesenheit eines Enzyms mit einem Anhydrid der Formel (V) umgesetzt wird. Bevorzugte Anhydride sind Essigsäureanhydrid und Propionsäureanhydrid.
  • Die Umsetzung erfolgt in einem organischen Lösungsmittel, vorzugsweise einem aromatischen Kohlenwasserstoff oder halogenisierten aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie dies oben im Zusammenhang mit der Umsetzung (2) beschrieben worden ist. Ahnlich wie bei der Umsetzung (2) beträgt das Molverhältnis von Anhydrid (V) zu Oxazolidinon (I) zweckmäßig von 0,6:1 bis 5:1, vorzugsweise von 0,8:1 bis 1,5:1. Das Gewichtsverhältnis von Enzym zu Verbindung der Formel (I) beträgt zweckmäßig von 1:1 bis 1:2000. Die molare Konzentration des Oxazolidinon der Formel (I) in der Reaktionsmischung beträgt je nach der Verbindung (I) zweckmäßiger Weise von 0,01M bis 2M, vorzugsweise von 0,1 bis 2M.
  • Die Veresterung erfolgt durch starkes Rühren der Reaktionsmischung, welche den Reaktionsteilnehmer (I), den Reaktionsteilnehmer (V), das Lösungsmittel und das Enzym auf dem Träger umfaßt, bei einer Temperatur von -10º bis 30º C, vorzugsweise von 0º bis 20º C. Je nach Verfahrensbedingungen kann die Reaktionszeit zwischen etwa 10 Mintuen bis 24 Stunden betragen.
  • Am Schluß der Umsetzung, nachdem das überschüssige Anhydrid (V) mittels einer wässrigen Lösung von Alkalicarbonat entfernt worden ist, wird die Reaktionsmischung aufgearbeitet, wie dies im Zusammenhang mit der Umsetzung (1) beschrieben wurde.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Enzyme mit hydrolytischer Wirkung verwendet werden, die kommerziell verfügbar sind, und zwar von verschiedener Herkunft (z.B. von Mikroorganismen oder tierischem Gewebe stammend), vorzugsweise solche, die zur Gruppe der Lipase gehören.
  • Von diesen Enzyme haben sich die folgenden als besonders aktiv erwiesen: Enzym Herkunft Hersteller LIPASE P LIPASE LIPASE PL 266 CHOLESTERIN-ESTERASE STEAPSIN PANCREATIN Pseudomonas Aeruginosa Pseudomonas Fluorescens Chromobacterium Vicosum Alcaligenes Pseudomonas sp. Pancreas vom Schwein
  • Von den obigen Enzymen werden die folgenden besonders bevorzugt: LPL, LIPASE P, LIPASE von Chrombacterium Viscosum, LIPASE PL 266.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten Enzyme werden an geeignete Träger oder Substrate gebunden, um deren Stabilität zu erhöhen und die Gewinnung zur Weiterverwendung zu erleichtern.
  • Poröse Träger mit großer Oberfläche haben sich als für diesen Zweck besonders geeignet erwiesen. Beispiele solcher Träger sind Diatomeenerde, Tonerde, Kieselerde, Acrylharze, Polystyrolharze und Phenol-Formaldehyd-Harze. Die Immobilisierung kann leicht durchgeführt werden, indem eine wässrige Pufferlösung, die das Enzym enthält, von dem porösen Träger absorbiert wird, und der Träger wird dann getrocknet.
  • Wegen seiner einfachen und schonenden Verfahrensbedingungen erweist sich das erfindungsgemße Verfahren als besonders vorteilhaft. Ein besonderer Aspekt von großem Interesse besteht in der Möglichkeit, nach einem Ein-Schritt-Verfahren vorzugehen, was zur direkten Abtrennung der gewünschten S(+)- Form von der R(-)-Form mit hoher Ausbeute und Reinheit führt.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die folgenden Beispiele nur zur Veranschaulichung gegeben.
    • BEISPIEL 1 Enzym-Immobilisierung
  • 25 mg Enzym "L.P.L. Amano 100S" (Lipoprotein-Lipase EC 3.1.1.4 von Pseudomonas aeruginosa; Amano Pharmaceutical Co. Ltd; 1,120 Einheiten pro mg), gelöst in 3 ml einer Pufferlösung (Na/K-Phosphat 0,1N, pH-Wert 7) wurden zu 500 mg Celite 577 (John - Manville Ltd., Richmond, Surrey) zugegeben.
  • Die Mischung wurde gerührt, um eine gleichförmige Verteilung des Enzyms zu erhalten und wurde dann bei 20º C 24 Stunden an der Luft getrocknet.
    • Umesterungs-Reaktion Abtrennung der R(-) und S(+)-Isomere von 3-tert.Butyl-5- hydroxymethyl-oxazolidin-2-on
  • 5 g (R) (S)-3-tert.Butyl-5-hydroxymethyl-oxazolidin-2-on und 500 mg Celite , das das immobilisierte Enzym enthielt, wurden zu 200 ml Ethylacetat zugegeben. Die Mischung wurde bei 20º C heftig gerührt, und das Fortsschreiten der Umsetzung wurde mittels Gaschromatographie überprüft. Nach 6 Stunden (50% Umsetzung) wurde das Enzym durch Filtration wiedergewonnen und das Ethylacetat wurde bei reduziertem Druck verdampft. Der Rückstand wurde dann mittels Silikagel-Säulenchromatographie analysiert, wobei mit einer 7:3 Ethylacetat-Hexan- Mischung eluiert wurde.
  • Man erhielt 2,8 g (R)-(-)-3-tert.Butyl-5-acetoxymethyloxazolidin-2-on als ein farbloses Öl mit den Daten [α]¹&sup6; D-36,2º- (C=1,0, CHCl&sub3;).
  • ¹H-NMR (90MHz in CDCl&sub3;) δ (TpM): 1,4 (9H, s, (CH&sub3;)3C-), 2,2(3H, s, CH&sub3;CO-), 3,35 3,85 (2H, m, -CH&sub2;N-) , 4,1 4,25 (2H; m; CH&sub2;O-), 4,45 4,75 (1H, m, CH&sub2;CH(O-)CH&sub2;);
  • und 2,3 g S-(+)-3-tert.Butyl-5-hydroxylmethyloxazolidin-2- on als einen weißen Feststoff mit den Daten [α]¹&sup6; D+ 46.0º (C=1, CHCl&sub3;) (nach Kristallisation aus Ethylacetat-Hexan 1:1) ¹H-NMR (90MHz in CDCl&sub3;) δ (TpM): 1,4 (9H, s, (CH&sub3;)&sub3;C-), 3,4 3,95 (5H, m, -CH&sub2;N-, -CH&sub2;O-, -OH), 4,3 4,6 (1H, m, -CH&sub2;CH (O-)CH&sub2;).
  • Das (R)-(-)-3-tert.Butyl-5-acetoxymethyloxazolidin-2-on wurde bei pH 12 mit wässrigem Natriumhydroxid hydrolisiert. Nach vollständig erfolgter Hydrolyse wurde die Mischung mit 50 ml Ethylacetat extrahiert, die organische Phase wurde dehydratisiert und das Lösungsmittel unter reduziertem Ruck verdampft. So erhielt man 2,2 g R-(-)-3-tert.Butyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit den Daten [δ]¹&sup6; D -45,9º nach Kristallisation.
    • Enzym-Recycling
  • Das wiedergewonnene Enzym wurde für zwei weitere nachfolgende Reaktionszyklen unter den gleichen Bedingungen ohne wesentlichen Aktivitätsverlust wiederverwendet.
    • BEISPIELE 2-11
  • Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei der für die Umesterung verwendete Ester, das Enzym und der inerte Träger verändert wurden.
  • Die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle 1 angegeben.
    • BEISPIEL 12 Umesterungs-Reaktion Abtrennung des R(-)- und S(+)-Enantiomers von 3-Isopropyl- 5-hydroxymethyloxazolidin-2-on
  • 5 g 3-Isopropyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on und 1 g Celite , das 250 mg des Enzyms Lipase P (aus Pseudomonas Fluorescens, Amano Pharmaceutical Co. Ltd., 30 Einheiten pro mg), immobilisiert wie in Beispiel 1 beschrieben, enthielt, wurden zu 200 ml 2,2,2-Trichlorethylbuttersäureester zugegeben.
  • Die Mischung wurde bei 20º C 6 Stunden lang heftig gerührt (50 % Umsetzung) und wurde dann wie nach Beispiel 1 weiterbehandelt.
  • Man erhielt 3,4 g R(-)-3-Isopropyl-5-butyryloxymethyloxazolidin-2-on als farbloses Öl;
  • ¹H-NMR (90MHz CDCl&sub3;) δ(TpM): 0,75 2,5 (13H, m, C&sub3;H&sub7;-, (CH&sub3;)&sub2;CH-), 3,2 4,85 (6H, m, -CH&sub2;N-, CH&sub2;O-, (CH&sub3;)&sub2;CH-, -CH&sub2;CH(O-)CH&sub2;-);
  • und 2,4 g S-(+)-3-Isopropyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit [α]²&sup0;D+ 55.3º (C = 1, in CHCl&sub3;) nach Kristalisation aus Hexan-Ethylacetat 1:1, ¹M-NHR, (90 MHz in CDCl&sub3;) δ (TpM):1,2 (6H, d, -CH(CH&sub3;)&sub2;), 3,4 4,2 (6H, m, -CH&sub2;N-, (CH&sub3;)&sub2;CH, -OH), 4,3 4,7 (1H, m, -CH&sub2;CH(O-)CH&sub2;-).
  • Durch Hydrolysieren erhielt man (R)-(-)-3-Isopropyl-5- hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit den Daten [α]²&sup0;D-55,3º (C = 1, in CHCl&sub3;) nach Kristallisation.
    • BEISPIELE 13-18
  • Das Verfahren nach Beispiel 12 wurde wiederholt, wobei der Ester für die Umesterung, das Enzym und der inerte Träger verändert wurden.
  • Die Ergebnisse werden in nachfolgender Tabelle II angegeben.
    • BEISPIEL 19 Veresterung Abtrennung des R(-)- und S(+)-Enantiomers von 3-tert.Butyl- 5-hydroxymethyloxazolidin-2-on
  • 5 g 3-tert.Butyl-5-hydroxymethyloxazolidin, 4,1 g n- Oktansäure und 25 mg Enzym LPL, immobilisiert auf 500 mg Celite 577 (wie in Beispiel 1 beschrieben) wurden zu 100 ml Benzol zugegeben.
  • Die Mischung wurde bei 20º C heftig gerüht und das Fortschreiten der Umsetzung wurde mittels Gaschromatographie überprüft.
  • Nach 24 Stunden (48% Umsetzung) wurde das Enzym durch Filtration wiedergewonnen und das Benzol wurde bei reduziertem Druck verdampft. Der Rückstand wurde mittels Silikagel- Säulenchromatographie analysiert, indem mit einer 7:3 Ethylacetat-Hexanmischung eluiert wurde.
  • Man erhielt 4g R-(-)-3-tert.Butyl-5-octanoyloxymethyloxazolidin-2-on als ein farbloses Öl;
  • ¹H-NMR (90MH&sub2; in CDCl&sub3;) δ (TpM): 0,7 - 0,25 (24H,m, C&sub7;H&sub1;&sub5;, (CH&sub3;)&sub3;C), 3,3 - 3,85 (2H, m, -CH&sub2;N-), 4,15 - 4,3 (2H, m, -CH&sub2;O-), 4,45 - 4,75 (1H, m, CH&sub2;CH(O)CH&sub2;-);
  • und 2,4 g Di-S(+)-3-tert-butyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2- on als weißen Feststoff mit [α]²&sup0; D + 45,7º (C = 1 in CHCl&sub3;) nach Kristallisation aus Hexan-Ethylacetat 1:1.
  • Das R-(-)-3-tert-Butyl-5-octanoyloxymethyloxazolidin-2-on wurde mit wässrigem Natriumhydrochlorid hydrolysiert und ergab 2,1 g R-(-)-3-tert.Butyl-5-hydroxymethyloxazolidin als ein weißer Feststoff mit [α]²&sup0; D -45,1º (C = 1 in CHCl&sub3;) nach Kristallisation.
    • BEISPIELE 20-25
  • Das Verfahren nach Beispiel 19 wurde wiederholt, wobei die verwendete Säure für die Umesterung, das Enzym und der inerte Träger verändert wurden.
  • Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III angegeben.
    • BEISPIEL 26 Veresterung Abtrennung des R(-)- und S(+)-Enantiomers von 3-Isopropyl- 5-hydroxymethyloxazolidin-2-on
  • 5 g 3-Isopropyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on, 4 g Oktansäure und 250 mg Lipase P, immobilisiert auf 1 g Celite 577 , wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden zu 100 ml Benzol zugegeben. Die Mischung wurde bei 20º C heftig gerührt, und das Fortschreiten der Umsetzung wurde mittels Chromatographie überprüft. Nach 24 Stunden (etwa 50% Umsetzung) wurde das Enzym durch Filtration wiedergewonnen und das Benzol wurde bei reduziertem Druck verdampft. Der Rückstand wurde mittels Silikagel-Säulenchromatographie analysiert, indem mit einer 7:3 Ethylacetat-Hexan-Mischung eluiert wurde.
  • Man erhielt 4,0 g R(-)-3-Isopropyl-5-octanoyloxymethyloxazolidin-2-on als ein farbloses Öl;
  • ¹H-NMR (90M-M&sub2; in CDCl&sub3;) δ (TpM): 0,75 2,5 (21H, m, C&sub7;H&sub1;&sub3;, (CH&sub3;)&sub2;CH-), 3,2 3,75 (2H, m, -CH&sub2;N-), 3,95 4,4 (3H, m, -CH&sub2;O-, (CH&sub3;)&sub2;CH-), 4,55 4,85 (1H, m, -CH&sub2;CH(O-)CH&sub2;-);
  • und 2,3 g S-(+)-3--Isopropyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit [α]²&sup0; D +55,4º (C = 1 in CHCl&sub3;) nach Kristallisation aus Hexan - Ethylacetat 1:1.
  • Das R-(-)-3-Isopropyl-5-octanoyloxymethyloxazolidin-2-on wurde mit wässrigem Natriumhydroxid hydrolysiert und ergab 2 g R-(-)-3-Isopropyl-5-hydroxymethyloxazolidin als ein weißer Feststoff mit [α]²&sup0; D -55,3º nach Kristallisation.
    • BEISPIELE 27-30
  • Das Verfahren nach Beispiel 26 wurde wiederholt, wobei die Säure zur Veresterung, das Enzym und der inerte Träger verändert wurden.
  • Die Ergebnisse werden in der folgenden Tabelle V angegeben.
    • BEISPIEL 31 Veresterung mit Hilfe von Anhydriden Abtrennung des R(-)- und S(+)-Enantiomers von 3-tert.Butyl- 5-hydroxymethyloxazolidin-2-on
  • 5 g 3-tert-Butyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on, 25 mg Enzym LPL, immobilisiert auf 500 mg Celite 577 wie in Beispiel 1 beschrieben, und 2 g Essigsäureanhydrid wurden zu 100 ml Methylenchlorid zugegeben. Die Mischung wurde heftig gerührt und die Umsetzung mittels Chromatographie überwacht. Nach 3 Stunden (50 % Umsetzung) wurde das Enzym durch Filtration wiedergewonnen. Die Lösung wurde dann mit einer gesättigten Natriumcarbonat-Lösung gewaschen. Das Methylenchlorid wurde danach über Natriumsulfat dehydratisiert und bei reduziertem Druck verdampft.
  • Der Rückstand wurde mittels Silikagel-Säulenchromatographie analysiert, wobei mit einer 7:3 Ethylacetat - Hexan-Mischung eluiert wurde.
  • Man erhielt 2,8g R(-)-3-tert.Butyl-5-acetoxymethyloxazolidin- 2-on als ein farbloses Öl und 2,4 g S(+)-3-tert.Butyl-5- hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit [α]²&sup0; D (C = 1, in CHCl&sub3;) + 45,9º nach Kristallisation aus Ethylacetat-Hexan 1:1.
  • Das R-(-)-3-tert.Butyl-5-acetoxymethyloxazolidin-2-on wurde mit wässrigem Natriumhydroxid hydrolysiert und ergab 2 g R- (-)-3-tert.Butyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit [α]²&sup0; D (C = 1, CHCl&sub3;) -46,0º nach Kristallisation.
    • BEISPIEL 32 Veresterung mit Hilfe von Anhydriden Abtrennung des R(-)- und S(+)-Enantiomers von 3-Isopropyl- 5-hydroxymethyloxazolidin-2-on
  • 5 g 3-Isopropyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on, 250 mg Lipase P, immobiliert aus 1 g Celite 577 , wie in Beispiel 1 beschrieben, und 2,6 g Essigsäureanhydrid wurden zu 100 ml Benzol zugegeben. Die Mischung wurde heftig gerührt und die Umsetzung mittels Chromatographie überwacht. Nach 3 Stunden (48% Umsetzung) wurde das Enzym durch Filtration wiedergewonnen. Die Benzollösung wurde mit gesättigter Natriumcarbonatlösung gewaschen, über Natriumsulfat dehydratisiert und das Lösungsmittel bei reduziertem Druck verdampft.
  • Der Rückstand wurde mittels Silikagel-Säulenchromatographie analysiert, indem mit 7:3 Ethylacetat - Hexan-Mischung eluiert wurde.
  • Man erhielt 2,7 g R-(-)-3-Isopropyl-5-acetoxymethyloxazolidin- 2-on als farblose Flüssigkeit und 2,2 g S(+)-3-Isopropyl-5- hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit [α]²&sup0; D (C = 1 in CHCl&sub3;) +55,4º nach Kristallisation aus Hexan/Ethylacetat 1:1.
  • Das R(-)-3-Isopropyl-5-acetoxymethyloxazolidin-2-on wurde mit wässrigem Natriumhydroxid hydrolysiert und ergab 2 g R-(-)- 3-Isopropyl-5-hydroxymethyloxazolidin-2-on als einen weißen Feststoff mit [α]²&sup0; D (C = 1, in CHCl&sub3;) - 54,2º nach Kristallisation. Tabelle I Beispiel Enzym Träger ESTER % Umsetzung LIPASE P LIPASE von CROMOBACTERIUM VISCOSUM COLESTEROL ESTERASE von PSEUDOMONAS CROMOSORB 101 AMBERLITE XAD 7 CELITE 577 ETHYL-PROPIONAT TRIBUTYRIN ETHYL-ACETAT ETHYL-HEXANOAT TRICHLOR-ETHYL BUTYRAT Tabelle II Beispiel ENZYM Träger ESTER % Umsetzung LIPASE P LIPASE von CROMOBACTERIUM VISCOSUM COLESTEROL ESTERASE von PSEUDOMONAS CELITE 577 AMBERLITE XAD CROMOSORB 101 ETHYL-ACETAT TRICHLOR-ETHYL BUTYRAT TRIBUTYRIN ETHYL-HEXANOAT Tabelle III Beispiel ENZYM Träger Säure % Umsetzung LIPASE P LIPASE von CROMOBACTERIUM VISCOSUM CROMOSORB 101 CELITE 577 AMBERLITE XAD 7 n-OKTANSÄURE n-DEKANSÄURE LAURINSÄURE Tabelle IV Beispiel ENZYM Träger Säure % Umsetzung LIPASE P CELITE 577 AMBERLITE XAD 7 n-OKTANSÄURE n-DEKANSÄURE LAURINSÄURE

Claims (9)

1. Verfahren zur Trennung einer racemischen Mischung von optischen S(+)- und R(-)-Isomeren von einer Oxazolidinon-5 verbindung der Formel:
(worin R eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;-C&sub8;-Alkylgruppe ist), wobei das Verfahren das Umsetzen des racemischen 3-Alkyl-5-hydroxy-methyl-oxazolidin-2-on- Derivates der Formel (I) mit einer veresternden Verbindung, die
(a) ein Ester der Formel:
R'- -OR'' (III)
ist, (worin R' eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;- C&sub1;&sub0;-Alkyl-oder Alkenylgruppe und R'' eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder Alkenylgruppe, eine Halogenalkylgruppe oder eine Diacylglyceringruppe ist),
(b) eine Säure der Formel:
R'''-COOH (IV)
ist, (worin R''' eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;- C&sub2;&sub0;-Alkyl- oder Alkenylgruppe ist) oder
(c) ein Anhydrid der Formel:
ist, (worin RIV eine gerad- oder verzweigtkettige C&sub1;- C&sub6;-Alkylgruppe ist,
und die Umsetzung in Anwesenheit eines Enzyms, immobilisiert auf einem porösen Träger, erfolgt, das die Fähigkeit zur selektiven Veresterung des (R(-)-Isomers besitzt, während das S(+)-Isomer der racemischen Ausgangsverbindung der Formel (I) im wesentlichen unverändert bleibt;
und Abtrennung des S(+)-Isomers
umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung unter Verwendung eines Esters der Formel (III) in einem Molverhältnis von Ester (III) zu Verbindung der Formel (I) von 10:1 bis 500:1, vorzugsweise von 50:1 bis 200:1, erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung unter Verwendung eines Esters der Formel (III) oder einer Säure der Formel (IV) bei einer Temperatur zwischen 0 bis 50º C, vorzugsweise zwischen 20 bis 30ºC, erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung unter Verwendung einer Carbonsäure der Formel (IV) oder eines Anhydrids der Formel (V) erfolgt, wobei das Molverhältnis der Carbonsäure (IV) oder des Anhydrids (V) zu der Verbindung der Formel (I) von 0,6:1 bis 5:1, vorzugsweise von 0,8:1 bis 1,5:1, beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung mit der Säure (IV) oder dem Anhydrid (V) in einem aromatischen Kohlenwasserstoff- oder halogenisierten aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel wie Benzol, Toluol, Methylenchlorid oder Chloroform erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anhydrid der Formel (V) verwendet wird und die Umsetzung bei einer Temperatur von -10º bis 30ºC, vorzugsweise von 0 bis 20º C erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die molare Konzentration der Verbindung der Formel (I) in der Reaktionsmischung von 0,01 bis 2 Mol, vorzugsweise von 0,1 bis 1 Mol, beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym eine Dipase, ausgewählt aus LPL, LIPASE P, LIPASE von Chromobacterium viscosum und LIPASE PL 266 ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Enzym zu Verbindung der Formel (I) zwischen 1:1 bis 1:2000 beträgt.
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