DE4232505A1 - Verfahren zur Reduktion von Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten sowie neue Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Reduktion von Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten sowie neue VerbindungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von
Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten der allgemeinen
Formel I
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie mit diesem
Verfahren herstellbare neue Verbindungen.
Amine und β-Aminoalkohole sowie Diamine sind
vielseitig verwendbare Synthesebausteine. Insbesondere
entsprechende chirale Verbindungen sind wichtige
Komponenten, zum Beispiel zur Darstellung optisch
aktiver Verbindungen.
Eine Übersicht für Aminoalkohole gibt G. M. Coppola,
H. F. Schuster, Asymmetric Synthesis, John Wiley and
Sons, New York 1987; M. Nogradi, Stereoselective
Synthesis, Verlag Chemie, Weinheim 1987. So dienen die
β-Aminoalkohole zur Herstellung chiraler
Katalysatoren, mit denen enantioselektive
Cyclopropanierungen, Reduktionen, Hydrosilylierungen,
Diels-Alder-Reaktionen und andere Reaktionen
durchgeführt werden können, eine Übersicht hierzu gibt
C. Bolm, Angew. Chem. 1991, 103, 556. Häufig werden
die β-Aminoalkohole in wichtige
Synthesezwischenprodukte eingebaut, um bei
Folgereaktionen aufgrund sterischer oder
elektronischer Einflüsse die Bildung von
Asymmetriezentren zu induzieren, wobei die erzielten
Enantio- oder Diastereomerenüberschüsse häufig
außerordentlich hoch sind. Als Beispiele seien
4-substituierte Oxazolidin-2-one (J. R. Gage,
D. A. Evans, Org. Synth. 1989, 68, 77 und dort
zit. Lit.) und die bicyclischen Lactame (D. Romo,
A. I. Meyers, Tetrahedron 1991, 47, 9503) genannt.
β-Aminoalkohole können in Peptidisostere integriert
werden, wobei Produkte mit hoher physiologischer
Aktivität zugänglich sind, zum Beispiel Enkephalin-
Analoga mit stärkerer und länger anhaltender analge
tischer Wirkung (Y. Kiso, H. Yamaguchi, T. Akita,
H. Moritoki, M. Takei, H. Nakamura,
Naturwissenschaften 1981, 68, 210; J. Pless, W. Bauer,
F. Cardinaux, A. Closse, D. Hauser, R. Huguenin,
D. Roemer, H. H. Buescher, R. C. Hill, Helv. Chim.
Acta 1979, 62, 398). Auch als C-terminale Schutzgruppe
sind β-Aminoalkohole in der Peptidsynthese geeignet
(C. Kashima, K. Harada, Y. Fujioka, T. Maruyama,
Y. Omote, J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 1988, 535).
Zur Spaltung von Racematen wurden β-Aminoalkohole
eingesetzt, indem entweder diastereomere Salze von
N-Alkyl-β-aminoalkoholen fraktioniert kristallisiert
(M. Tukamoto, T. Sawayama, Dainippon Pharmaceutical
Co., EP 0 105 696 A1, 18.04.1984, F. Horiuchi,
M. Matsui, Agric. Biol. Chem. 1973, 37, 1713) oder
diastereomere Additionsverbindungen chromatographisch
getrennt wurden (K. Ogura, M. Ishida, H. Tomori,
H. Fujita, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1989, 62, 3531). Bei
von β-Aminoalkoholen abgeleiteten
1,3,2-Oxazaphospholidin-2-sulfiden wurde insektizide
Aktivität nachgewiesen (S. Wu, R. Takeya, M. Eto,
C. Tomizawa, J. Pesticide Sci. 1987, 12, 221).
Zur Darstellung der optisch aktiven β-Aminoalkohole
existieren verschiedene Verfahren. Sie können z. B.
durch Racematspaltungen erhalten werden, die entweder
als konventionelle fraktionierte Kristallisation
diastereomerer Salze wie im Falle des
(S)-2-Aminobutanols, der Vorstufe des
Tuberkulosestatikums Ethambutol (F. Lanzendörfer,
G. Fritz, H. Siegel, BASF AG, DE 35 17 108 A1,
13.11.1986, und dort zit. Lit.), oder durch
enzymatische Spaltung geeigneter Derivate ausgeführt
werden können (F. Francalani, P. Cesti, W. Cabri,
D. Bianchi, T. Hartinengo, M. Foa, J. Org. Chem. 1987,
52, 5079, und dort zit. Lit. , H. S. Bevinakatti,
R. V. Nevadkar, Tetrahedron: Asym. 1990, 1, 583).
Prinzipiell verschieden davon sind reduktive
Verfahren. Optisch aktive β-Aminoalkohole wurden
erstmals erhalten durch Reduktion optisch aktiver
Aminosäureester, obgleich mit erheblicher
Racemisierung (P. Karrer. W. Karrer, H. Thomann,
E. Horlacher, W. Mäder, Helv. Chim. Acta 1921, 4, 76).
Später konnte diese Reaktion auch unter Verwendung von
Lithiumaluminiumhydrid (P. Karrer, P. Portmann,
H. Suter, Helv. Chim. Acta 1948, 31, 1617) oder
Natriumborhydrid (H. Seki, K. Kogo, H. Matsuo,
S. Ohki, I. Matsuo, S. Yamada, Chem. Pharm. Bull.
1965, 13, 995) durchgeführt werden, wobei gezeigt
werden konnte, daß diese und andere Hydridreduktionen
praktisch ohne Racemisierung verlaufen
(G. S. Poindexter, A. I. Heyers, Tetrahedron Lett.
1977, 3527). Wegen des zeitaufwendigen zweistufigen
Verfahrens der Reduktion der Aminosäureester mit
Natriumborhydrid hat sich jedoch als Standardverfahren
die Reduktion der freien optisch aktiven Aminosäuren
mit Lithiumaluminiumhydrid etabliert (O. A. Dickmann,
A. I. Heyers, G. A. Smith, R. E. Gawley, Organic
Syntheses Coll. Vol. VII. S. 530, John Wiley & Sons,
New York 1990). Ebenso kann ein Boran-Dimethylsulfid-
Komplex mit Aktivierung durch Bortrifluorid-Etherat
eingesetzt werden (J. R. Gage, D. A. Evans, Org.
Synth. 1989, 68, 77; G. A. Smith, R. E. Gawley. Org.
Synth. 1985, 63, 136). In jüngster Zeit konnte gezeigt
werden, daß bei geeigneter Aktivierung auch
Lithiumborhydrid (mit Trimethylchlorsilan: A. Giannis,
K. Sandhoff, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1989, 28,
218) oder Natriumborhydrid (mit Trimethylchlorsilan:
R. Dharanipragada. A. Alarcon, V. J. Hruby, Org. Prep.
Proc. Int. 1991, 23, 396; mit Bortrifluorid-Etherat:
W. H. J. Boesten, C. H. M. Schepers, H. J. A. Roberts
(Stamicarbon B. V. ) EP 0 322 982 A2, 05.07.1989) für
die direkte Reduktion von Aminosäuren verwendet werden
können.
Alle genannten Verfahren besitzen jedoch Nachteile,
die einer Anwendung in größerem Maßstab bisher im Wege
standen. So sind die zweistufigen Reaktionen über die
Zwischenstufe der Ester von vornherein zeitaufwendig
und zu teuer. Reduktionen mit Lithiumaluminiumhydrid
sind im Labormaßstab zwar schnell und effizient
durchführbar, erfordern technisch aufgrund der
leichten Entzündlichkeit von LiAlH4 jedoch besondere
Vorsichtsmaßnahmen. Außerdem ist das Reagens durch
seinen hohen Preis unwirtschaftlich. Der Einsatz eines
Boran-Dimethylsulfid-Addukts ist mit einer
beträchtlichen Geruchsbelästigung verbunden. Bei den
Methoden, die Bortrifluorid-Etherat als Aktivator
verwenden, wird dieses Reagens in molaren Mengen
eingesetzt, wodurch zunehmend Probleme bei der
Entsorgung der fluoridhaltigen Reststoffe bedingt
sind. Ein Zusatz von Alkylhalogensilanen zur
Aktivierung des Alkaliborhydrids führt zur Bildung
nicht weiter verwendbarer Silane oder Siloxane.
Auch die Darstellung von Aminen durch Reduktion der
entsprechenden Amide ist allgemein bekannt und kann
mit einer Vielzahl von Reduktionsmitteln durchgeführt
werden. Übersichten geben: J. March, Advanced Organic
Chemistry, 3rd Ed. John Wiley and Sons, New York
1985, S. 1093 ff. B. C. Challis, J. A. Challis, in:
The Chemistry of Amides (Ed.: J. Zabicky),
Interscience Publishers, London 1970, S. 795 ff. Weit
verbreitet ist aufgrund ihrer großen Reduktionskraft
vor allem die Verwendung verschiedener
Aluminiumhydride, doch stehen dem Einsatz dieser
Reagentien in größerem Maßstab oft der hohe Preis und
sicherheitstechnische Probleme aufgrund der leichten
Entzündlichkeit entgegen. Der Einsatz von Boran-
Komplexen wie Boran-Tetrahydrofuran (M. E. Jung,
J. C. Rohloff, J. Org. Chem. 1985, 50, 4909) oder
Boran-Dimethylsulfid (K. A. Parker, C. A. Coburn,
J. Org. Chem. 1992, 57, 97) ist aus den gleichen
Gründen, bei letzterem Reagenz zusätzlich wegen des
unangenehmen Geruchs, problematisch. Das zweistufige
Verfahren einer Umsetzung zum Thioamid und
anschließender Desulfurierung mit Raney-Nickel
(M. E. Kuehne, J. Am. Chem. Soc. 1964, 86, 2946;
E. Pfammatter, D. Seebach, Liebigs Ann. Chem. 1991,
1323) erscheint wegen der aufwendigen
Reaktionsführung, des teuren Raney-Nickels, der
Produktion nickelhaltiger Abfälle und der
Geruchsbelästigung ebenfalls technisch unattraktiv.
Aus einem Boran-Amin-Komplex und einer starken Base
hergestellte Aminoborhydride sind ebenfalls
erfolgreich bei der Reduktion von Amiden eingesetzt
worden, doch mit Natriumaminoborhydriden
(R. O. Hutchins, K. Liam, F. El-Telbany,
Y. P. Stercho, J. Org. Chem. 1984, 49, 2438) waren die
Reaktionszeiten meistens sehr lang, und oft wurden
Gemische aus dem Amin und dem entsprechenden Alkohol
aufgrund reduktiver Spaltung des Amids erhalten.
Lithiumpyrrolidinoborhydrid, ein offensichtlich sehr
starkes Reduktionsmittel, ergab bei der Reaktion mit
einem tertiären Amid den entsprechenden Alkohol
(G. B. Fischer, J. Harrison, J. C. Fuller,
C. T. Goralski, B. Singaram, Tetrahedron Lett. 1992,
33, 4533).
Daher gibt es seit einiger Zeit Versuche,
Alkalimetallborhydride, die sicherheitstechnisch
leichter beherrschbar, aber für sich allein zur
Reduktion von Amiden im allgemeinen nicht reaktiv
genug sind, durch geeignete Zusätze zu aktivieren. So
gelingt die Reaktion mit Natriumborhydrid unter Zusatz
von Kobalt-(II)-chlorid (T. Satoh, S. Suzuki,
Y. Suzuki, Y. Miyaji, Z. Imai, Tetrahedron Lett. 1969,
4555), Titan-(IV)-chlorid (S. Niwa, K. Soai, J. Chem.
Soc. Perkin Trans. I 1991, 2717; K. Soai, H. Hayashi,
H. Hasegawa, Heterocycles 1986, 24, 1287)
Zinn-(IV)-Chlorid (Y. Tsuda, T. Sano, H. Watanabe,
Synthesis 1977, 652) oder Dialkylselendihalogeniden
(S. Akabori, Y. Takanohashi, S. Aoki, S. Sato,
J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 1991, 3121). Einem
technischen Einsatz steht hier jedoch die
unvermeidliche Produktion großer Mengen metallhaltiger
Abfälle entgegen. Die Verwendung des Systems
Natriumborhydrid-Essigsäure ist auf die Reduktion
primärer und sekundärer Amide beschränkt, während für
tertiäre Amide die giftige und deutlich teurere
Trifluoressigsäure eingesetzt werden muß (N. Umino,
T. Iwakuma, N. Itoh, Tetrahedron Lett. 1976, 763). Die
Reduktion von Amiden mit Natriumborhydrid in saurem
Dimethylsulfoxid (S. R. Wann, P. T. Thorsen,
M. M. Kreevoy, J. Org. Chem. 1981, 46, 2579) ist
ebenso wie eine Aktivierung von Natriumborhydrid durch
Thiole (Y. Maki, K. Kikuchi, H. Sugiyama, S. Seto,
Chem. Ind. 1976, 322) aufgrund des beim Arbeiten mit
Schwefelverbindungen fast unvermeidlichen unangenehmen
Geruchs in technischem Maßstab kaum möglich. Das
analoge Argument gilt auch für die Reduktion von
Amiden mit Natriumborhydrid und Pyridin (Y. Kikugawa,
S. Ikegami, S. Yamada, Chem. Pharm. Bull. 1965, 13
394; ibid. 1969, 17, 398). Mit Hilfe von
Phosphoroxychlorid (M. E. Kuehne, P. J. Shannon,
J. Org. Chem. 1977, 42, 1977) oder
Phosphorpentachlorid (A. Rahman, A. Basha, N. Waheed,
S. Ahmed, Tetrahedron Lett. 1976, 219) können aus
Amiden die entsprechenden Chloriminiumsalze erhalten
werden, die mit ethanolischem Natriumborhydrid
reduzierbar sind. In ähnlichen Experimenten zur
Reduktion von Aminosäuren wurde jedoch die Bildung
schwerlöslicher polymerer und phosphinartig
übelriechender Produkte beobachtet, außerdem wurden
Dimere isoliert (Kuehne und Shannon) , so daß auch
diese Variante bei technischen Versuchen
Schwierigkeiten erwarten läßt.
Ein deutlicher Fortschritt wurde mit der Aktivierung
von Alkaliborhydriden mit Bortrifluorid-Etherat
(U. Groth, L. Richter, U. Schöllkopf, Tetrahedron
1992, 48, 117) oder Chlortrimethylsilan (A. Giannis,
K. Sandhoff, Angew. Chemie. 1989, 1091, 220) erreicht.
Dabei ist bei einem Einsatz in größerem Maßstab
insbesondere die Giftigkeit von Bortrifluorid und die
Produktion von fluoridhaltigem Abfall beziehungsweise
der relativ hohe Preis von Chlortrimethylsilan zu
bedenken. Ein Spezialfall ist eine Methode, in der
Lithiumborhydrid mit katalytischen Mengen
Lithiumtriethylborhydrid zur Reduktion eines
N-geschützen Imidazolidin-4-ons eingesetzt wird
(Pfammatter und Seebach).
Aus Tetrahedron Lett. 33, 5517 - 8, 1992 sind
verschiedene Reduktionsverfahren basierend auf NaBH4
für freie bzw. N-geschützte Aminosäuren bekannt, u. a.
das System NaBH4-I2. Reduziert wird dabei
ausschließlich die Carbonsäure, bei einigen Systemen
sind trotz einfacher Aminosäuren (z. B. L-Valin) die
Ausbeuten sehr gering.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Reduktion
von Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten zur
Darstellung von Aminen, insbesondere β-Aminoalkoholen
und Diaminen aufzuzeigen, wobei die Reduktion unter
milden Bedingungen und unter Erhalt eventueller
Chiralitätszentren durchführbar sein soll. Die
Reaktion soll mit preiswerten und auch im technischen
Maßstab leicht und sicher handhabbaren Reagenzien
durchführbar sein, wobei nach Ende der Reaktion eine
leichte Aufarbeitung und eine unproblematische
Entsorgung der Reststoffe gewährleistet sein soll.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen
Verfahren durch den Einsatz von einem Alkaliborhydrid
und einem Halogen als Reduktionsmittel gelöst.
Die Reduktion von Alkyl- oder Arylcarbonsäuren zu den
entsprechenden Alkoholen mittels Natriumborhydrid und
Aktivierung durch Jod ist prinzipiell bekannt
(M. Periasamy, J. V. Bhaskar Kanth, J. Org. Chem.
1991, 56, 5964), doch war dieses Verfahren bisher auf
strukturell relativ einfache und insbesondere optisch
inaktive Verbindungen beschränkt.
Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß dieses
Reduktionsmittelsystem für bisher nur schwierig oder
mit großem und teurem Aufwand durchführbare Reaktionen
empfindlicher Verbindungen, wie zum Beispiel
Aminosäuren, einsetzbar ist. Die erfindungsgemäß zu
reduzierenden Verbindungen sind insbesondere optisch
aktiv und werden unter Erhalt dieser optischen
Aktivität reduziert. Von besonderem Vorteil ist, daß
das erfindungsgemäße Verfahren sich auch zur Reduktion
der im allgemeinen (March) mit komplexen Hydriden nur
schwer reduzierbaren Amide einsetzen läßt.
Geeignete Halogene sind insbesondere Chlor und Jod
sowie Brom. Im Labormaßstab wird die Reduktion
aufgrund der leichteren Dosierbarkeit insbesondere mit
Jod durchgeführt. Das am Ende der Reaktion vorliegende
Jodid kann, falls gewünscht, mit einem
Oxidationsmittel nach bekanntem Verfahren wieder in
Jod umgewandelt werden. Besonders bevorzugt,
insbesondere für freie Aminosäuren, ist das billigere
Chlor, das direkt gasförmig zur Aktivierung des
Alkaliborhydrids eingesetzt werden kann. Das dabei
entstehende Chlorid stellt kein gravierendes
Entsorgungsproblem dar. Vorteilhaft wird die Reaktion
in einem geeigneten Lösungsmittel, insbesondere einem
Ether, wie beispielsweise Tetrahydrofuran oder
Ethylenglykoldimethylether, durchgeführt. Als
Alkaliborhydride eignen sich insbesondere die
preiswerten, sicher zu handhabenden und in Ethern
relativ gut löslichen Verbindungen Natrium- und
Lithiumborhydrid sowie auch die Kaliumverbindung.
Erfindungsgemäß kann eine Vielzahl von Carbonsäuren
oder Carbonsäurederivaten zu den entsprechenden
Alkoholen, Aminoalkoholen, Aminen oder Diaminen
reduziert werden.
Bevorzugt wird die Reaktion - trotz der
verhältnismäßig unempfindlicher Reagenzien - unter
Schutzgas, insbesondere einem Edelgas wie Argon,
durchgeführt. Hierdurch läßt sich die Ausbeute teils
bis ∼100% erhöhen.
Die erfindungsgemäß zu reduzierenden Verbindungen
lassen sich zu einer allgemeinen Formel I
zusammenfassen,
worin
R1 für H, einen Alkyl- oder Arylrest mit jeweils bis zu 20 C-Atomen, und
X für eine den Carbonylkohlenstoff um eine Oxyda tionsstufe erhöhende Gruppe steht.
R1 für H, einen Alkyl- oder Arylrest mit jeweils bis zu 20 C-Atomen, und
X für eine den Carbonylkohlenstoff um eine Oxyda tionsstufe erhöhende Gruppe steht.
Für X besonders geeignete Reste sind OR2 oder NR2R3,
wobei die Reste R und R3 unabhängig voneinander für
H, Alkyl- und/oder Arylreste mit jeweils bis zu 20
C-Atomen stehen. Im Falle von OR2 ist Wasserstoff
beziehungsweise ein Alkylrest mit bis zu 6 C-Atomen
bevorzugt. Alle Alkyl- oder Arylreste können durch
gegebenenfalls Heteroatome enthaltende funktionelle
Gruppen substituiert und/oder über ein oder mehrere
Heteroatome vervielfacht sein, durch die
Vervielfachung können auch mehrere Verbindungen der
Formel I über die Reste R1 bis R3 miteinander
verbunden sein, wie zum Beispiel im Falle eines
Peptids. Heteroatome, über die die Alkyl- oder
Arylreste vervielfacht sein können, sind insbesondere
O, N sowie S. Besonders interessante Substituenten
sind beispielsweise OR′ , NR′R′′, PR′R′′, P(O)R′R′′,
P(OR′)(OR′′), P(O)(OR′)R′′ , P(O)(OR′)(OR′′), SR′,
S(O)R′, S(O)2R′, S(O)2OR′, F, Cl, Br, I, CN, CHO,
C(O)R′, C(O)OR′, C(O)Cl, C(O)NR′R′′, Alkenyl oder
Alkinyl sein, wobei R′ und R′′ unabhängig voneinander
Wasserstoff oder ein Alkyl- oder Arylrest mit bis zu
20 C-Atomen sein können.
Die Substituenten können selbst reduzierbare Gruppen
sein. Die Reduktion ist nicht auf die in Formel I
dargestellte Säuregruppe beschränkt.
Bevorzugt hat die Verbindung der Formel I mindestens
zwei C-Atome, vorteilhaft mindestens drei C-Atome,
d. h. mindestens einer der Reste R1 bis R3 ist
vorteilhaft nicht H.
Die Alkyl- und/oder Arylreste können untereinander
verbunden sein, ein Beispiel für eine solche
Ringstruktur ist zum Beispiel Prolin. Wenn das
Carbonsäurederivat ein Amid ist (X=NR2R3), dann ist R1
wie oben angegeben frei wählbar. Bei Carbonsäuren oder
anderen Carbonsäurederivaten der allgemeinen Formel I
ist R1
R4 bis R7 können dabei unabhängig voneinander wie
R2 und R3 H, ein Alkyl- oder Arylrest sein, die
substituiert und/oder über ein oder mehrere
Heteroatome vervielfacht sein können.
Bei allen Resten R können die Heteroatome in der Kette
und/oder in den Arylrest eingebaut sein (Heteroaroma
ten). Die Alkylreste können geradkettig, verzweigtket
tig und/oder cyclisch sein, sowie ungesättigte Bin
dungen enthalten.
Die Verbindungen der Formel I können achiral, race
misch oder optisch aktiv sein. Das Verfahren ist
insbesondere für optisch aktive Aminosäuren und
Aminosäurederivate geeignet, da die erfindungsgemäße
Reduktion unter Erhalt der optischen Aktivitäten
durchgeführt werden kann und die resultierenden
Aminoalkohole und Diamine von beträchtlichem
kommerziellen und wissenschaftlichen Interesse sind.
Im Falle X = NR2R3 führt die erfindungsgemäße Reduk
tion zu einer Verbindung der allgemeinen Formel III,
R12-CH2NR13R14 (III)
ansonsten zu Verbindungen der allgemeinen Formel II
In den Formeln II und III sind die Reste R8 bis R11
mit den Resten R4 bis R7 und die Reste R12 bis R14 mit
den Resten R1 bis R3 identisch oder sind aus diesen
durch Reduktion eventuell vorhandener funktioneller
Gruppen hervorgegangen, die bei den gegebenen Bedin
gungen ebenfalls reduziert werden.
Besonders bevorzugt werden Verbindungen der allgemei
nen Formeln IV, VI, VIII und X eingesetzt, die zu den
entsprechenden Verbindungen der allgemeinen Formeln V,
VII, IX und XI reduziert werden.
Die allgemeinen Formeln VI und X zeigen Verbindungen,
in denen zweimal das grundlegende Element der
allgemeinen Formel I enthalten ist.
Vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren so
durchgeführt werden, daß die Verbindung der
allgemeinen Formel I und das Borhydrid in einem
geeigneten Lösungsmittel, das die Reaktionspartner
hinreichend gut löst, beispielsweise einem Ether,
suspendiert beziehungsweise gelöst werden und
anschließend, gegebenenfalls unter Kühlung, das
Halogen zudosiert wird, vorzugsweise in gelöster Form
oder als Gas. Wasserstoff- und Wärmeentwicklung zeigt
dabei das Fortschreiten der Reaktion an. Die Reaktion
ist prinzipiell zwischen sehr tiefen und erhöhten
Temperaturen durchführbar, wobei man die
Reaktionspartner vorzugsweise bei einer Temperatur
zwischen -20°C und Raumtemperatur, insbesondere
zwischen 0°C und Raumtemperatur zusammengibt. Da die
Reaktion stets mehr oder weniger exotherm verläuft,
ist meist eine Kühlung zweckmäßig. Anschließend kann
zur Beschleunigung oder Vervollständigung des Umsatzes
vorteilhaft bis zur Siedetemperatur des verwendeten
Lösungsmittels aufgeheizt werden.
Die Aufarbeitung erfolgt nach bekannten Verfahren,
wobei vorteilhaft zunächst überschüssiges
Reduktionsmittel durch vorsichtigen Zusatz von Alkohol
oder Wasser zerstört wird. Fallweise ist zur Hydrolyse
besonders stabiler Bor-Amin-Komplexe nach
Abdestillieren organischer Lösungsmittel eine
Behandlung des Reaktionsgemisches mit der wäßrigen
Lösung einer Säure zweckmäßig. Anschließend wird zum
Beispiel basisch gestellt, das Reaktionsprodukt mit
einem geeigneten organischen Lösungsmittel extrahiert
und durch Destillation, Kristallisation oder
Chromatographie erforderlichenfalls weiter gereinigt.
Die Mengen der einzusetzenden Reagentien ergeben sich
theoretisch aus den ablaufenden Reaktionen. So werden
die Boranate durch die Halogene in reaktivere
Boranspezies überführt, wobei zur Reduktion der
Halogene X2 zu Halogeniden 2 X⁻ zwei Hydridäquivalente
verbraucht werden, so daß für jedes eingesetzte
Äquivalent Halogen X2 prinzipiell zwei Äquivalente
Boranat einzusetzen sind. Die Borane bewirken dann
vermutlich die eigentliche Reduktion, wobei zur
Umwandung eines Amids in ein Amin zwei
Hydridäquivalente, zur Umwandlung einer Carbonsäure in
einen Alkohol ebenfalls zwei Hydridäquivalente, für
jedes im Molekül vorhandene azide Proton, zu dessen
Neutralisierung nochmals ein Äquivalent und zur
Reduktion eventuell vorhandener weiterer reduzierbarer
funktioneller Gruppen gegebenenfalls zusätzliche
Hydridäquivalente notwendig sind. So erfordert
beispielsweise die Reduktion einer N-acylierten
Aminosäure zu dem entsprechenden N-Alkylaminoalkohol
- - 2 Hydridäquivalente zur Reduktion des Amids zum Amin,
- - 2 Hydridäquivalente zur Reduktion der Säure zum Alkohol
- - 2 Hydridäquivalente zur Neutralisierung des Carboxyl- und des Amidprotons sowie
- - 2 Hydridequivalente zur Reduktion von einem Halogen X2 zu zwei Halogeniden X⁻ wobei 2 Äquivalente aktive Boranspezies entstehen.
Da aber Amide oft nur schwer zu reduzieren sind und
weiterhin die zuletzt reagierenden Hydridfunktionen
der Borane gegenüber den zuerst reagierenden nur eine
abgeschwächte Reduktionskraft haben, ist es häufig
erforderlich, einen bisweilen deutlichen Überschuß an
Reduktionsmittel einzusetzen, um einen möglichst
vollständigen Umsatz zu erzielen. Die geeigneten
Mengenverhältnisse der Reaktanten sind wegen der
breiten Anwendbarkeit der Reaktionen in wenigen
geeigneten Versuchen zu ermitteln.
Insgesamt bietet dieses neue Verfahren einen
interessanten Zugang zu insbesondere optisch aktiven
Aminoalkoholen und Aminen, da es preisgünstige und
technisch relativ unproblematische Rohstoffe wie
α-Aminosäuren sowie primäre, sekundäre oder tertiäre
Amine einsetzt und die Reaktionen einfach und sicher
anzusetzen und leicht aufzuarbeiten sind. Die Güte des
Verfahrens wird unterstrichen durch die hohen
erzielbaren Ausbeuten und den Erhalt der optischen
Aktivität während der Reaktion; die Drehwerte der
meisten Produkte entsprechen den Literaturdaten,
soweit diese existieren.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren konnten erstmals
die Verbindungen L-Tyrosinol-hydroiodid, N-Ethyl-D-
phenylalaninol, (S)-2-Amino-1-[(2-methylpropyl)amino]-
3-phenylpropan, (S)-2-Isopropylpiperazin
dihydrochlorid hergestellt werden, die ebenfalls zur
Erfindung gehören. Die Verbindungen können eingesetzt
werden als Racematspaltreagenzien, Bausteine für
Peptidanaloga und auch als pharmazeutische
Grundstoffe.
Das Verfahren wird durch die nachfolgenden Beispiele
weiter erläutert.
Zu 200 ml THF wurden unter Argon 6,92 g (183 mmol) Natrium
borhydrid und 10,0 g (76 mmol) L-tert.-Leucin gegeben. An
schließend wurde bei 0°C eine Lösung von 19,3 g (76 mmol) Iod
in 50 ml THF über 30 min zugetropft, wobei heftige Wasser
stoffentwicklung einsetzte. Nach beendeter Zugabe wurde 18 h
auf Rückflußtemperatur erhitzt, anschließend auf Raumtempera
tur gekühlt und vorsichtig Methanol zugetropft, bis die Reak
tionslösung klar wurde. Darauf wurde 30 min gerührt, das Sol
vens abdestilliert, der Rückstand in 150 ml 20%iger wäßriger
Kalilauge aufgenommen und 4 h gerührt. Dann wurde dreimal mit
150 ml Methylenchlorid extrahiert, der Extrakt über Natrium
sulfat getrocknet, einrotiert und der Rückstand (100%) im
Kugelrohrofen destilliert.
Ausbeute: 7,53 g (84%) farbloser Feststoff,
Sdp.: 90°C/0,2 mm,[α]: +37° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: +37,24° (c = 1,02, EtOH), H. Nishiyanta, H. Sa kaguchi, T. Nakamura, M. Norihata, M. Kondo, K. Itoh, Orgaflo metallics 1989, 8, 846).
Ausbeute: 7,53 g (84%) farbloser Feststoff,
Sdp.: 90°C/0,2 mm,[α]: +37° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: +37,24° (c = 1,02, EtOH), H. Nishiyanta, H. Sa kaguchi, T. Nakamura, M. Norihata, M. Kondo, K. Itoh, Orgaflo metallics 1989, 8, 846).
Die Darstellung erfolgte analog Beispiel 1.
Ausbeute: 100% farbloser Feststoff (Rohprodukt)
Sdp.: 75°C/6 mm,[α]: +17° (c = 10, EtOH),(Lit.: [α]: 17° (c = 10, EtOH), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Ausbeute: 100% farbloser Feststoff (Rohprodukt)
Sdp.: 75°C/6 mm,[α]: +17° (c = 10, EtOH),(Lit.: [α]: 17° (c = 10, EtOH), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Die Darstellung erfolgte analog Beispiel 1.
Ausbeute: 91 farbloser Feststoff (Rohprodukt)
Smp.: 69-71°C (aus Toluol),[α]: -32° (c = 0,75, 1 N HCl),(Lit.: [α]: -31,7° (c = 0,76, 1 N HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Ausbeute: 91 farbloser Feststoff (Rohprodukt)
Smp.: 69-71°C (aus Toluol),[α]: -32° (c = 0,75, 1 N HCl),(Lit.: [α]: -31,7° (c = 0,76, 1 N HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Die Darstellung erfolgte analog Beispiel 1.
Ausbeute 95% farbloser Feststoff (Rohprodukt)
Smp.: 86-88°C (aus Toluol),
[α]: -22° (c = 1,2, 1 N HCl),(Lit.: [α]: -22,8° (c = 1,2, 1 N HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Ausbeute 95% farbloser Feststoff (Rohprodukt)
Smp.: 86-88°C (aus Toluol),
[α]: -22° (c = 1,2, 1 N HCl),(Lit.: [α]: -22,8° (c = 1,2, 1 N HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Die Darstellung erfolgte analog Beispiel 1.
Ausbeute: 96% farblose Flüssigkeit (Rohprodukt)
Sdp.: 80°C/1 mm,[α]: +30° (c = 1,6, Toluol),(Lit.: [α]: +31° (c = 1, Toluol), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Ausbeute: 96% farblose Flüssigkeit (Rohprodukt)
Sdp.: 80°C/1 mm,[α]: +30° (c = 1,6, Toluol),(Lit.: [α]: +31° (c = 1, Toluol), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Die Darstellung erfolgte analog Beispiel 1.
Ausbeute: 8,78 g (75%) farblose Kristallmasse
Sdp.: 100-101°C/5 mm,
Smp.: 38-40°C,[α]: +3,5° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: +5,4° (c = 1,6, EtOH), Aldrich-Katalog 1990-1991; [α]: -3,6° (c = 1,776, EtOH), H. Seki, K. Koga, H. Matsuo, s. Ohki, I. Matsuo, S. Yamada, Chem. Pharm. Bull. 1965, 13, 995; [α]: -3,62° (c = 3,35, EtOH), S. Itsuno, A. Hirao, S. Nakahama, N. Yamazaki, J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 1983, 1673.
Ausbeute: 8,78 g (75%) farblose Kristallmasse
Sdp.: 100-101°C/5 mm,
Smp.: 38-40°C,[α]: +3,5° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: +5,4° (c = 1,6, EtOH), Aldrich-Katalog 1990-1991; [α]: -3,6° (c = 1,776, EtOH), H. Seki, K. Koga, H. Matsuo, s. Ohki, I. Matsuo, S. Yamada, Chem. Pharm. Bull. 1965, 13, 995; [α]: -3,62° (c = 3,35, EtOH), S. Itsuno, A. Hirao, S. Nakahama, N. Yamazaki, J. Chem. Soc. Perkin Trans. I 1983, 1673.
Die Darstellung erfolgte analog Beispiel 1.
Ausbeute: 8,73 g (65%) farblose Flüssigkeit,
Sdp.: 140°C/l mm,[α]: -14,0° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: -12,7° (c = 1,4, EtOH), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Ausbeute: 8,73 g (65%) farblose Flüssigkeit,
Sdp.: 140°C/l mm,[α]: -14,0° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: -12,7° (c = 1,4, EtOH), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Zu 500 ml THF wurden bei Raumtemperatur zunächst 9,10 g (0,10
mol) Natriumborhydrid, dann 18,1 g L-Tyrosin gegeben. Danach
wurde bei 8-10°C eine Lösung von 25,4 g (0,10 mol) Iod in
75 ml THF über 1 h zugetropft und der Ansatz dann über Nacht
unter Rückfluß erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wur
den 50 ml Methanol tropfenweise zugegeben. Dann wurde das
Solvens abgedampft, der Rückstand in 100 ml 2 N Salzsäure ge
löst, erneut eingedampft, mit zweimal 200 ml Ethanol nachde
stilliert und der Rückstand bei 40°C mit 300 ml Ethanol aus
gerührt. Nach Filtration wurde bis zur Kristallbildung einge
engt, über Nacht bei 5°C belassen, der Feststoff abgesaugt,
mit Ethanol gewaschen, getrocknet, in 43 ml Ethanol aufgenom
men, heiß filtriert und nach Abdestillieren von ca. 20 ml
Ethanol über Nacht bei 5°C belassen. Der auskristallisierte
Feststoff wurde abfiltriert, mit wenig Ethanol gewaschen und
bei ca. 50°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet.
Ausbeute: 13,4 g (45%) farblose Kristalle,
Smp.: 220-223°C (Zers.),[α]: -13,6° (c = 2, Wasser)
C9H19INO2 ber. C 36,63 H 4,78 N 4,75 I 43,00
295,13 gef. C 36,79 H 4,82 M 4,69 I 42,40
(Spuren Cl 0,55).
Ausbeute: 13,4 g (45%) farblose Kristalle,
Smp.: 220-223°C (Zers.),[α]: -13,6° (c = 2, Wasser)
C9H19INO2 ber. C 36,63 H 4,78 N 4,75 I 43,00
295,13 gef. C 36,79 H 4,82 M 4,69 I 42,40
(Spuren Cl 0,55).
In 250 ml THF wurden zunächst 16,52 g (0,10 mol) L-Phenylala
nin, dann 9,10 g (0,24 mol) Natriumborhydrid fest eingetra
gen. Unter Eiskühlung wurden in diese Lösung innerhalb 1 h
7,09 g (0,1 mol) Chlor eingeleitet, wobei eine lebhafte Was
serstoffentwicklung und eine kräftige Exotherme eintrat. Nach
1 d Rühren unter Rückfluß wurde bei Raumtemperatur mit 30 ml
Methanol hydrolysiert, zur Trockne eingedampft, in 150 ml
20%iger Kalilauge aufgenommen, dreimal mit 200 ml Methyl-tert-
butylether extrahiert und erneut zur Trockne eingedampft
(Rückstand 14,92 g (99%) farbloser Feststoff). Nach zweima
liger Umkristallisation aus Toluol wurde das Produkt abfil
triert, mit wenig Toluol gewaschen und im Vakuumtrocken
schrank bei 50°C getrocknet.
Ausbeute: 8,36 g (55%) farbloser Feststoff[α]: -23,4° (c = 1, EtOH)(Lit.: [α]: -22,8° (c = 1,2, 1 m HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Ausbeute: 8,36 g (55%) farbloser Feststoff[α]: -23,4° (c = 1, EtOH)(Lit.: [α]: -22,8° (c = 1,2, 1 m HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Zu einer Lösung von 19,32 g N-Formyl-L-phenylalanin (0,10
mol) in 250 ml Tetrahydrofuran (THF) wurden unter Rühren 9,10
g (0,24 mol) festes Natriumborhydrid gegeben, wobei eine hef
tige Gasentwicklung einsetzte. Anschließend wurde eine Lösung
von 25,40 g (0,10 mol) Iod in 100 ml THF bei einer Temperatur
von 25-40°C zugetropft und danach über Nacht unter Rückfluß
gerührt, wobei sich eine dicke Suspension bildete. Nach trop
fenweiser Hydrolyse mit 30 ml Methanol bei Raumtemperatur
wurde das Reaktionsgemisch bei 40°C einrotiert und der farb
lose Rückstand in 100 ml 20%iger Kalilauge aufgenommen. Die
se Lösung wurde dreimal mit je 150 ml Methyl-tert-butylether
(MTBE) extrahiert und der Extrakt nach Trocknung über Natri
umsulfat zur Trockne einrotiert, wobei ein blaßgelbes Öl er
halten wurde, das mit 200 ml heißem n-Hexan kristallisiert
wurde. Nach Filtration und Trocknung wurden 13,88 g farbloser
Feststoff erhalten. Umkristallisation aus 20 ml Toluol lie
ferte erneut einen farblosen, kristallinen Feststoff. Eine
zweite Charge wurde durch Einrotieren der Mutterlaugen beider
Kristallisationen und Umkristallisation des Rückstandes aus 5
ml Essigester erhalten. Beide Chargen N-Methyl-L-phenylalani
nol wurden vereinigt.
Ausbeute: 12,04 g (73%) farblose Kristalle
Smp.: 70,5-73,5°C,[α]: +21,8° (c = 1,EtOH)(Lit.: [α]: +17,1° (c = 2, Chloroform), A. Karim, A. Mor treux, F. Petit, G. Buono, G. Pfeifer, C. Siv, J. Organomet. Chem. 1986, 317, 93)
C10H15NO ber. C 72,69 H 9,15 N 8,48
165,23 gef. C 72,36 H 9,28 N 8,36
Ausbeute: 12,04 g (73%) farblose Kristalle
Smp.: 70,5-73,5°C,[α]: +21,8° (c = 1,EtOH)(Lit.: [α]: +17,1° (c = 2, Chloroform), A. Karim, A. Mor treux, F. Petit, G. Buono, G. Pfeifer, C. Siv, J. Organomet. Chem. 1986, 317, 93)
C10H15NO ber. C 72,69 H 9,15 N 8,48
165,23 gef. C 72,36 H 9,28 N 8,36
Zu einer Suspension von 9,10 g (0,24 mol) Natriumborhydrid in
250 ml THF wurden unter Rühren 20,70 g (0,10 mol) festes N-
Acetyl-D-phenylalanin gegeben. Anschließend wurden unter Eis
kühlung bei 10-13°C innerhalb 45 min 25,40 g (0,10 mol)
Iod, gelöst in 75 ml THF, zugetropft. Nach Rühren über Nacht
unter Rückfluß wurde bei Raumtemperatur mit 20 ml Methanol
tropfenweise hydrolysiert und das Reaktionsgemisch einro
tiert. Der Rückstand wurde in 200 ml 20%iger Kalilauge auf
genommen und dreimal mit je 150 ml MTBE extrahiert. Nach
Trocknen über Magnesiumsulfat wurde einrotiert und der Rück
stand, 22,9 g, aus 200 ml n-Hexan umkristallisiert, was N-
Ethyl-D-phenylalaninol als farblosen Feststoff lieferte.
Ausbeute: 14,9 g (83%),
Smp.: 82-84°C,[α]: -11,6° (c = 1, EtOH),
C11H17NO ber. C 73,70 H 9,56 N 7,81
179,26 gef. C 73,54 H 9,69 N 7,91
Smp.: 82-84°C,[α]: -11,6° (c = 1, EtOH),
C11H17NO ber. C 73,70 H 9,56 N 7,81
179,26 gef. C 73,54 H 9,69 N 7,91
In 250 ml THF wurden 15,72 g (0,10 mol) N-Acetyl-L-Prolin und
9,10 g (0,24 mol) Natriumborhydrid fest eingetragen, wobei
eine deutliche Wärme- und Gasentwicklung eintrat. Zu der ent
standenen Suspension wurde eine Lösung von 25,40 g (0,10 mol)
Iod in 100 ml THF getropft, wobei die Suspension dicker und
eine deutliche Exotherme und Gasentwicklung beobachtet wurde.
Nach Erhitzen unter Rückfluß über Nacht wurde bei Raumtempe
ratur mit 30 ml Methanol hydrolysiert, einrotiert, der Rück
stand in 200 ml Wasser aufgenommen, 2 h gerührt, die Lösung
mit 100 ml 20%iger Kalilauge basisch gestellt, viermal mit
150 ml MTBE extrahiert und der Extrakt nach Trocknen über Na
triumsulfat einrotiert. Das erhaltene blaßgelbe Öl wurde in
50 ml Wasser aufgenommen, die Lösung 30 min gerührt, mit 50
ml 5%iger Salzsäure versetzt, weitere 90 min gerührt, mit 50
ml 20%iger Kalilauge basisch gestellt, viermal mit je 150 ml
Methylenchlorid extrahiert, der Extrakt über Natriumsulfat
getrocknet und einrotiert. Das erhaltene blaßgelbe Öl (8,31
g) wurde dann im Kugelrohr destilliert.
Ausbeute: 7,39 g (57%) farbloses Öl,
Sdp.: 80-85°C/0,4 mm,[α]: -84,8° (c = 1, EtOH),
(Lit.: [Φ]D : -110,4° (c = 1,9, MeOH), C. F. Hammer, J. D. Weber, Tetrahedron 1981, 37, 2173),
C7H15NO ber. C 65,08 H 11,70 N 10,84
129,20 gef. C 64,72 H 12,12 N 11,14
Ausbeute: 7,39 g (57%) farbloses Öl,
Sdp.: 80-85°C/0,4 mm,[α]: -84,8° (c = 1, EtOH),
(Lit.: [Φ]D : -110,4° (c = 1,9, MeOH), C. F. Hammer, J. D. Weber, Tetrahedron 1981, 37, 2173),
C7H15NO ber. C 65,08 H 11,70 N 10,84
129,20 gef. C 64,72 H 12,12 N 11,14
Zu einer Suspension von 35,8 g (0,20 mol) Hippursäure (N-Ben
zoylglycin) in 500 ml THF wurden unter Argon 18,2 g (0,48
mol) Natriumborhydrid gegeben, wobei Gasentwicklung und eine
deutliche Exotherme beobachtet wurden. Dann wurde innerhalb 1
h eine Lösung von 50,8 g (0,20 mol) Iod in 150 ml THF bei
8-10°C zugetropft und anschließend über Nacht zum Rückfluß er
hitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde überschüssiges
Hydrid durch tropfenweise Zugabe von 50 ml Methanol zerstört
und das Reaktionsgemisch einrotiert. Der Rückstand wurde in
100 ml Wasser und 30 ml konzentrierter Salzsäure aufgenommen,
die Lösung 30 min gerührt, dann durch Zusatz von 400 ml
20%iger Kalilauge basisch gestellt und dreimal mit je 150 ml
Methyl-tert-butylether extrahiert. Der Extrakt wurde über Na
triumsulfat getrocknet, filtriert, zur Trockne einrotiert und
das resultierende Öl zweimal im Kugelrohr destilliert.
Ausbeute: 19,4 g (64,1%) farbloses Öl,
Sdp.: 86-88°C/0,4 mm,n: 1,544 (Lit: n: 1,5435, Aldrich-Katalog 1990-1991)
C9H13NO ber. C 71,49 H 8,67 N 9,26
151,21 gef. C 71,14 H 8,82 N 10,30
Sdp.: 86-88°C/0,4 mm,n: 1,544 (Lit: n: 1,5435, Aldrich-Katalog 1990-1991)
C9H13NO ber. C 71,49 H 8,67 N 9,26
151,21 gef. C 71,14 H 8,82 N 10,30
Zu einer Lösung von 25,6 g (0,10 mo1)(S)-1-Tert-butoxycarbo
nyl-2-tert-butyl-3-methyl-1,3-imidazolidin-4-on in 150 ml THF
wurden unter Rühren 7,56 g (0,20 mol) festes Natriumborhydrid
gegeben. Nach 15 min wurde bei 5°C über 1 h eine Lösung von
12,7 g (0, 05 mol) Iod in 50 ml THF zugetropft und danach 44
h unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wurde bei 5°C vorsich
tig mit 250 ml gesättigter Ammoniumchloridlösung hydroly
siert, bei 50°C bis zum Ende der Gasentwicklung gerührt, der
Niederschlag durch Zugabe wäßriger Natronlauge gelöst, die
organische Phase abgetrennt und die Wasserphase noch viermal
mit je 150 ml MTBE extrahiert. Nach Trocknen des Extrakts und
Einrotieren wurde ein farbloses Öl erhalten, das langsam kri
stallisierte. Es wurde in 150 ml n-Hexan aufgenommen, ein un
löslicher Rückstand abfiltriert und auf 42 g eingeengt. Im
Tiefkühlschrank wurden große, farblose Kristalle erhalten.
Sukzessives Aufkonzentrieren der Mutterlauge lieferte weitere
Kristalle, die mit der ersten Charge vereinigt wurden.
Ausbeute: 14,79 g (61%) farblose Kristalle
Smp.: 50,5-52,0°C,[α]: +22,5° (c = 1, Chloroform)
(Lit.: [α]D : -22,8° (c = 1,22, Chloroform) für das (R)-Enan tiomer; E. Pfammatter, D. Seebach, Liebigs Ann. Chem. 1991, 1323)
C13H26N2O2 ber. C 64,30 H 10,81 N 11,56
242,0 gef. C 64,57 H 11,05 N 11,58
Ausbeute: 14,79 g (61%) farblose Kristalle
Smp.: 50,5-52,0°C,[α]: +22,5° (c = 1, Chloroform)
(Lit.: [α]D : -22,8° (c = 1,22, Chloroform) für das (R)-Enan tiomer; E. Pfammatter, D. Seebach, Liebigs Ann. Chem. 1991, 1323)
C13H26N2O2 ber. C 64,30 H 10,81 N 11,56
242,0 gef. C 64,57 H 11,05 N 11,58
Zu einer dünnen Suspension von 5,50 g (25 mmol) L-Phenylala
ninisobutylamid in 75 ml THF wurden zunächst 2,275 g (60
mmol) festes Natriumborhydrid gegeben und anschließend 6,275
g (25 mmol) Iod, gelöst in 25 ml THF, getropft, wobei eine
gleichmäßige Gasentwicklung und eine mäßige Exotherme beob
achtet wurde. Anschließend wurde 2 d unter Rückfluß gerührt,
dann bei Raumtemperatur mit 50 ml Methanol hydrolysiert,
einrotiert, der Rückstand in 200 ml 1 N Natronlauge gelöst,
diese Lösung viermal mit je 100 ml Methylenchlorid extrahiert
und der Extrakt nach Trocknen über Natriumsulfat einrotiert.
Das zurückbleibende gelbliche Öl wurde anschließend im Kugel
rohr destilliert.
Ausbeute: 2,34 g (45%) farbloses Öl,
Sdp.: 150-160°C/0,4 mm,
[α]: +10,7° (c = 1, EtOH),
C13H22N2 ber. C 75,67 H 10,75 M 13,58
206,32 gef. C 74,93 H 10,74 N 14,16
Ausbeute: 2,34 g (45%) farbloses Öl,
Sdp.: 150-160°C/0,4 mm,
[α]: +10,7° (c = 1, EtOH),
C13H22N2 ber. C 75,67 H 10,75 M 13,58
206,32 gef. C 74,93 H 10,74 N 14,16
Zu einer Suspension von 15,62 g (0,10 mol) Cyclo-glycyl-L-va
lin in 250 ml THF wurden unter Rühren 15,12 g (0,40 mol) fe
stes Natriumborhydrid gegeben, wobei es zu einer geringen
Gas- und Wärmeentwicklung kam. Anschließend wurde eine Lösung
von 25,40 g (0,10 mol) Iod in 100 ml THF zugetropft, wobei es
anfangs eine deutliche Exotherme und Gasentwicklung gab, zu
letzt das Iod aber kaum noch entfärbt wurde. Danach wurde 1 h
bei Raumtemperatur, dann 1 d unter Rückfluß gerührt, bei
Raumtemperatur mit 50 ml Methanol hydrolysiert, 1 h gerührt,
einrotiert, in 50 ml Wasser aufgenommen, mit 50 ml 2 N Na
tronlauge basisch gestellt, viermal mit 100 ml Methylenchlo
rid extrahiert, der Extrakt über Natriumsulfat getrocknet und
einrotiert. Der Rückstand (12,78 g fast farbloses Öl) wurde
in 125 ml MTBE gelöst, klar filtriert und tropfenweise mit 30
g einer 29%igen Lösung von Chlorwasserstoff in MTBE ver
setzt. Der flockige weiße Niederschlag wurde abfiltriert, ge
trocknet (14,31 g) und aus 300 ml Ethanol umkristallisiert.
Ausbeute: 6,14 g (31%) feine, lange, farblose Nadeln[α]: -3,1° (c = 1, Wasser).
Ausbeute: 6,14 g (31%) feine, lange, farblose Nadeln[α]: -3,1° (c = 1, Wasser).
Zu einer Suspension von 5,30 g (0,24 mol) Lithiumborhydrid
und 16,50 g (0,10 mol) L-Phenylalanin in 250 ml THF wurde in
nerhalb von 1 h bei 5-12°C eine Lösung von 25,40 g (0,10
mol) Iod in 75 ml THF getropft. Nach Erhitzen zum Rückfluß
über Nacht wurden bei Raumtemperatur vorsichtig 30 ml Metha
nol zugetropft, das Lösungsmittel abrotiert, der verbleibende
Rückstand in 170 ml 20%iger Kalilauge aufgenommen und die
Lösung dreimal mit je 150 ml MTBE extrahiert. Nach Trocknen
über Natriumsulfat wurde der Extrakt einrotiert, der Rück
stand aus Toluol umkristallisiert, abfiltriert, mit wenig To
luol gewaschen und im Vakuumtrockenschrank bei 50°C getrock
net.
Ausbeute: 10,50 g (70%) farblose Kristalle,
Smp: 92-94°C,
[α]: -24,2° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: -22,8° (c = 1,2, 1 N HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Ausbeute: 10,50 g (70%) farblose Kristalle,
Smp: 92-94°C,
[α]: -24,2° (c = 1, EtOH),(Lit.: [α]: -22,8° (c = 1,2, 1 N HCl), Aldrich-Katalog 1990-1991).
Claims (12)
1. Verfahren zur Reduktion einer Carbonsäure oder
eines Carbonsäurederivates der allgemeinen Formel I
worin
R1 für H, einen Alkyl- oder Arylrest mit jeweils bis zu 20 C-Atomen, und
X für eine den Carbonylkohlenstoff um eine Oxidationsstufe erhöhende Gruppe steht,
wobei X bis zu zwei H-Atome, Alkyl- und/oder Arylreste R2 beziehungsweise R3 mit jeweils bis zu 20 C-Atomen tragen kann;
wobei jeder Alkyl- oder Arylrest substituiert und/oder über ein oder mehrere Heteroatome vervielfacht sein kann; wobei Alkyl- und/oder Arylreste untereinander verbunden sein können; wobei R¹ ist, wenn X nicht -NR2R3 ist, worin R⁴ bis R⁷ unabhängig die Bedeutung von R2 beziehungsweise R3 inclusive H haben; zu einer Verbindung der allgemeinen Formel II oder zu einer Verbindung der allgemeinen Formel IIIR¹²-CH₂NR¹³R¹⁴ (III)worin
R⁸ bis R11 mit R4 bis R7 und R12 bis R14 mit R1 bis R3 identisch oder aus diesen durch Reduktion von reduzierbaren funktionellen Gruppen hervorgegangen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion mit einem Alkaliborhydrid und einem Halogen durchgeführt wird.
R1 für H, einen Alkyl- oder Arylrest mit jeweils bis zu 20 C-Atomen, und
X für eine den Carbonylkohlenstoff um eine Oxidationsstufe erhöhende Gruppe steht,
wobei X bis zu zwei H-Atome, Alkyl- und/oder Arylreste R2 beziehungsweise R3 mit jeweils bis zu 20 C-Atomen tragen kann;
wobei jeder Alkyl- oder Arylrest substituiert und/oder über ein oder mehrere Heteroatome vervielfacht sein kann; wobei Alkyl- und/oder Arylreste untereinander verbunden sein können; wobei R¹ ist, wenn X nicht -NR2R3 ist, worin R⁴ bis R⁷ unabhängig die Bedeutung von R2 beziehungsweise R3 inclusive H haben; zu einer Verbindung der allgemeinen Formel II oder zu einer Verbindung der allgemeinen Formel IIIR¹²-CH₂NR¹³R¹⁴ (III)worin
R⁸ bis R11 mit R4 bis R7 und R12 bis R14 mit R1 bis R3 identisch oder aus diesen durch Reduktion von reduzierbaren funktionellen Gruppen hervorgegangen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion mit einem Alkaliborhydrid und einem Halogen durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine α-Aminosäure oder deren Ester der
allgemeinen Formel IV
wobei
* gegebenenfalls ein Asymmetriezentrum darstellt,
R2 H oder ein C1 bis C6-Alkylrest ist, der gegebenenfalls auch substituiert und/oder durch ein oder mehrere Heteroatome unterbrochen sein kann,
R5 vorzugsweise H ist, zu einem β-Aminoalkohol der allgemeinen Formel V umgesetzt wird.
* gegebenenfalls ein Asymmetriezentrum darstellt,
R2 H oder ein C1 bis C6-Alkylrest ist, der gegebenenfalls auch substituiert und/oder durch ein oder mehrere Heteroatome unterbrochen sein kann,
R5 vorzugsweise H ist, zu einem β-Aminoalkohol der allgemeinen Formel V umgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine N-Acyl-Aminosäure oder deren
Ester der allgemeinen Formel VI
zu einem n-alkylierten β-Aminoalkohol der
allgemeinen Formel VII
umgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein α-Aminosäureamid der allgemeinen Formel
VIII
zu einem Diamin der allgemeinen Formel IX
umgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß ein am Aminostickstoff
acyliertes Aminosäureamid der allgemeinen Formel X
zu einem Diamin der allgemeinen Formel XI
reduziert wird,
wobei
R3′ beziehungsweise R14′ unabhängig von R3 beziehungsweise R14 deren allgemeine Bedeutung haben.
wobei
R3′ beziehungsweise R14′ unabhängig von R3 beziehungsweise R14 deren allgemeine Bedeutung haben.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Alkaliborhydrid
Lithium-, Natrium- oder Kaliumborhydrid eingesetzt
wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß als Halogen Chlor,
Brom oder Jod eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion in einem
Lösungsmittel durchgeführt wird, insbesondere in
einem Ether.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Reaktionen zwischen -20°C und der
Siedetemperatur des verwendeten Lösungsmittels
durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch
nach Ende der Reaktion mit einem Alkohol oder
Wasser
hydrolysiert, mit einer Base versetzt und
anschließend das Reaktionsprodukt mit einem
geeigneten organischen Lösungsmittel extrahiert
wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9 dadurch
gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch nach Ende
der Reaktion mit einem Alkohol oder Wasser
hydrolysiert, mit einer Säure versetzt und
anschließend ein Salz des Reaktionsproduktes mit
einem geeigneten Lösungsmittel extrahiert wird.
12. Neue Verbindungen, herstellbar nach einem
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-11,
L-Tyrosinol-hydroiodid, N-Ethyl-D-phenylalaninol,
(S)-2-Amino-1-[(2-methylpropyl)amino]-3-
phenylpropan, (S)-2-Isopropylpiperazin
dihydrochlorid.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4232505A DE4232505A1 (de) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Verfahren zur Reduktion von Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten sowie neue Verbindungen |
PCT/EP1993/002617 WO1994007841A1 (de) | 1992-09-29 | 1993-09-25 | Verfahren zur reduktion von carbonsäuren oder carbonsäurederivaten sowie neue verbindungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4232505A DE4232505A1 (de) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Verfahren zur Reduktion von Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten sowie neue Verbindungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4232505A1 true DE4232505A1 (de) | 1994-03-31 |
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ID=6469047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4232505A Withdrawn DE4232505A1 (de) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Verfahren zur Reduktion von Carbonsäuren oder Carbonsäurederivaten sowie neue Verbindungen |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4232505A1 (de) |
WO (1) | WO1994007841A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1996007634A1 (de) * | 1994-09-03 | 1996-03-14 | Degussa Aktiengesellschaft | Verfahren zur reduktion von aminosäuren und deren derivaten |
US5538247A (en) * | 1995-11-14 | 1996-07-23 | Liao; Jung-Hui | Intellectual knockdown maze |
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CA2360740A1 (en) | 1999-03-02 | 2000-09-08 | Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. | Compounds useful as reversible inhibitors of cathepsin s |
US6420364B1 (en) | 1999-09-13 | 2002-07-16 | Boehringer Ingelheim Pharmaceuticals, Inc. | Compound useful as reversible inhibitors of cysteine proteases |
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NL8703159A (nl) * | 1987-12-30 | 1989-07-17 | Stamicarbon | Werkwijze voor de winning van alfa-aminoalkoholen. |
DE3802981A1 (de) * | 1988-02-02 | 1989-08-10 | Basf Ag | Verfahren zur reduktion reduzierbarer verbindungen |
-
1992
- 1992-09-29 DE DE4232505A patent/DE4232505A1/de not_active Withdrawn
-
1993
- 1993-09-25 WO PCT/EP1993/002617 patent/WO1994007841A1/de active Application Filing
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WO1996007634A1 (de) * | 1994-09-03 | 1996-03-14 | Degussa Aktiengesellschaft | Verfahren zur reduktion von aminosäuren und deren derivaten |
US5744611A (en) * | 1994-09-03 | 1998-04-28 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for the reduction of amino acids and the derivatives thereof |
CN1075055C (zh) * | 1994-09-03 | 2001-11-21 | 底古萨—胡尔斯股份公司 | 还原氨基酸及其衍生物的方法 |
US5538247A (en) * | 1995-11-14 | 1996-07-23 | Liao; Jung-Hui | Intellectual knockdown maze |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1994007841A1 (de) | 1994-04-14 |
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