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Stand der
Technik für
die Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Erythro-3-amino-2-hydroxybuttersäurederivaten
und deren Estern, die zur Produktion von Arzneimitteln, landwirtschaftlichen
Chemikalien und dergleichen nützlich
sind, und ein Verfahren zur Herstellung von Erythro-3-amino-2-hydroxybutyronitrilderivaten,
die synthetische Zwischenprodukte dafür sind.
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3-Amino-2-hydroxybutyronitrilderivate
und 3-Amino-2-hydroxybuttersäurederivate,
die sich von jenen ableiten, werden als synthetische Zwischenprodukte
für Arzneimittel,
landwirtschaftliche Chemikalien und dergleichen verwendet, wobei
viele Verfahren zu ihrer Herstellung bereits veröffentlicht worden sind. Davon
sind als Verfahren zur Herstellung von Nitrilderivaten durch Erythro-selektive Cyanierung
von α-Aminoaldehydderivaten
(1) ein Verfahren, worin N,N-Dibenzylamino-L-phenylalaninal
mit Trimethylsilylcyanid in Gegenwart von Bortrifluoridetherat oder
Zinkchlorid in Methylenchlorid umgesetzt wird (Tetrahedron Lett.,
29, 3295 (1988) und WO 95/14653), und (2) ein Verfahren, worin Aminoaldehydderivate
mit Cyanohydrinderivaten in Gegenwart einer Metallverbindung, einer
Base oder einer Säure
umgesetzt werden (offengelegte japanische Patentveröffentlichung
Nr. 231280/1998), offenbart worden.
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Diese
Syntheseverfahren leiden jedoch hinsichtlich ihrer industriellen
Anwendung unter folgenden Problemen. Verfahren (1) eignet sich nicht
für eine
großtechnische
Synthese, da das Trimethylsilylcyanid, das als Cyanierungsmittel
verwendet wird, teuer ist und es erforderlich ist, die Reaktionstemperatur
auf –10°C oder darunter,
um eine hohe Selektivität
zu erhalten, einzustellen. Verfahren (2) eignet sich ebenfalls nicht
für eine großtechnische
Synthese, da teure Aluminiumreagentien wie Dichlorethylaluminium
und Triisobutylaluminium erforderlich sind, um die Reaktion mit
einer hohen Erythro-Selektivität
durchzuführen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Im
Ergebnis von Untersuchungen zur Lösung dieser Probleme ist von
den Erfindern ein Verfahren entwickelt worden, worin Erythro-3-amino-2-hydroxybuttersäurederivate
mit der gewünschten
Konfiguration unter Verwendung von 2-Aminoaldehydderivaten als Ausgangsstoffe
einfach und selektiv erhalten werden können.
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zur Herstellung eines Erythro-3-amino-2-hydroxybuttersäurederivats
bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass ein 2-Aminoaldehyd-Derivat
mit der allgemeinen Formel [I]
(worin R
1 eine
geradkettige, verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit einem bis
sechs Kohlenstoffatomen, eine Alkylthiogruppe oder Arylthiogruppe
mit einem bis acht Kohlenstoffatomen oder eine substituierte bzw.
unsubstituierte Arylgruppe bedeutet und P
1 und
P
2, die gegebenenfalls voneinander verschieden
sind, eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe, eine
substituierte oder unsubstituierte Aralkyloxycarbonylgruppe, eine
substituierte oder unsubstituierte Arylcarbonylgruppe oder eine
substituierte oder unsubstituierte Arylsulfonylgruppe bedeuten)
mit einem Metallcyanid in Gegenwart eines Säurechlorids und/oder eines
Säureanhydrids
umgesetzt wird, um stereoselektiv ein Erythro-3-amino-2-hydroxybutyronitrilderivat
mit der allgemeinen Formel [II]
(worin R
1,
P
1 und P
2 dieselben
Bedeutungen wie zuvor haben und R
2 eine
Alkylcarbonylgruppe oder eine substituierte oder unsubstituierte
Arylcarbonylgruppe bedeutet) zu ergeben, und danach das Nitrilderivat
mit einer Säure
in Wasser oder in einem Wasser enthaltenden Lösungsmittel behandelt wird,
um es in ein Erythro-3-amino-2-hydroxybuttersäurederivat
mit der allgemeinen Formel [III]
(worin R
1 wie
zuvor definiert ist, R
3 Wasserstoff bedeutet
und Q
1 und Q
2 gegebenenfalls
voneinander verschieden sind und Wasserstoff, eine substituierte
oder unsubstituierte Aralkylgruppe oder eine substituierte oder
unsubstituierte Arylsulfonylgruppe bedeuten) umzuwandeln, oder das
Nitrilderivat mit einer Säure
in einem alkoholischen Lösungsmittel
mit der allgemeinen Formel R
3OH behandelt
wird, um es in einen Buttersäureester
mit der obigen allgemeinen Formel [III] umzuwandeln (wobei in jeder
Formel R
1, Q
1 und
Q
2 dieselbe Bedeutung wie zuvor haben und
R
3 eine geradkettige, verzweigte oder cyclische
Alkylgruppe mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen oder eine substituierte
oder unsubstituierte Aralkylgruppe bedeutet), in einem einen Phasentransferkatalysator
enthaltenden zweiphasigen Lösungsmittel.
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Die
erfindungsgemäßen Reaktionsstufen
werden von der folgenden Reaktionsgleichung veranschaulicht.
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Zunächst wird
die erste Stufe, d.h. die Cyanierung, beschrieben.
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Wenn
das 2-Aminoaldehydderivat mit der Formel [I], dessen Aminogruppe
von dem raumerfüllenden Substituenten
geschützt
wird, cyaniert wird, wird das 3-Amino-2-hydroxybutyronitrilderivat
[II] mit Erythro-Konfiguration stereoselektiv erhalten.
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Beispiele
für das
im Verfahren (a) zu verwendende Metallcyanid sind Natrium-, Kalium-,
Magnesium-, Silber- und Kupfercyanid. Davon werden Natriumcyanid
und Kaliumcyanid vorzugsweise verwendet. Die zu verwendende Metallcyanidmenge
beträgt
vorzugsweise ein bis drei Äquivalente
und besonders bevorzugt ein bis zwei Äquivalente zu dem Substrat
(d.h. dem 2-Aminoaldehydderivat [I], wobei dieselbe Definition anschließend angewendet
wird). Der Einsatz eines Metallcyanidüberschusses beeinflusst die
Ausbeute nicht, sondern ist nur wirtschaftlich nachteilig.
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Das
Säurechlorid
und/oder das Säureanhydrid,
das/die in dem Lösungsmittel
im Verfahren (a) vorliegt/vorliegen, wirkt/wirken als Fänger für den Alkoxidsauerstoff,
der sich bildet, wenn das Metallcyanid an den Aldehyd addiert wird,
wie weiter unten in der Reaktionsgleichung (A) gezeigt. Beispiele
für das
Säurechlorid sind
Acetylchlorid, Acetylbromid, Propionylchlorid, Propionylbromid,
Valerylchlorid, tert.-Butylacetylchlorid, Trimethylacetylchlorid,
Benzoylchlorid, Benzoylbromid, p-Toluylchlorid, p-Anisoylchlorid
und dergleichen. Davon werden Acetylchlorid und Benzoylchlorid vorzugsweise
verwendet. Beispiele für
das Säureanhydrid
sind Essig-, Propion-, Butter-, Valerian-, Isovalerian-, Trimethylessig-,
Benzoe-, p-Toluyl-, p-Anissäureanhydrid
und dergleichen. Davon werden Essigsäureanhydrid und Benzoesäureanhydrid
vorzugsweise verwendet. Die zu verwendende Säurechlorid- und/oder Säureanhydridmenge
beträgt
vorzugsweise ein bis drei Äquivalente
und besonders bevorzugt ein bis zwei Äquivalente zu dem Substrat.
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Wenn
nicht der Alkoxidsauerstoff eines reaktiven Zwischenproduktes, das
sich durch die stereoselektive Addition des Cyanids an das Aldehyd
bildet, das heißt
des Erythro-3-amino-2-hydroxybutyronitrilderivats, sukzessive unmittelbar
nach seiner Entstehung eingefangen wird, verläuft die Addition des Cyanids
an das Aldehyd und die Eliminierung des Cyanids aus dem zuvor genannten
reaktiven Zwischenprodukt, das das resultierende Addukt ist, reversibel,
und es tritt eine beträchtliche
Racemisierung auf, wie in der folgenden Reaktionsgleichung (B) gezeigt.
Dementsprechend ist es effizient, den Fänger zuzugeben, um das Produkt
mit einer hohen Erythro-Konfigurationsselektivität zu erhalten.
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Das
Reaktionslösungsmittel
ist das zweiphasige Lösungsmittel,
das aus Wasser und einem wasserunlöslichen organischen Lösungsmittel
besteht. Beispiele für
das wasserunlösliche
organische Lösungsmittel sind
Kohlenwasserstofflösungsmittel
wie n-Hexan, Benzol und Toluol, Esterlösungsmittel wie Methylacetat, Ethylacetat,
Propylacetat und Butylacetat, Etherlösungsmittel wie Diethylether,
Methyl-tert.-butylether
und Ethyl-tert.-butylether, halogenierte Lösungsmittel wie Dichlormethan,
Chloroform und 1,2-Dichlorethan und Lösungsmittelgemische daraus.
Da von werden Ethylacetat, Toluol, Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan
und Methyl-tert.-butylether
bevorzugt verwendet.
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Die
Reaktionstemperatur des Verfahrens beträgt vorzugsweise 0 bis 50°C und besonders
bevorzugt 0 bis 25°C.
Die Reaktion wird üblicherweise
unter gewöhnlichem
Druck durchgeführt,
kann aber auch unter einem erhöhten
Druck durchgeführt
werden.
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Die
Reaktion des Verfahrens findet ohne Katalysator statt, wobei sie
aber durch den Zusatz des Phasentransferkatalysators beschleunigt
wird. Beispiele für
den Phasentransferkatalysator sind quaternäre Ammoniumsalze wie Tetrabutylammoniumchlorid,
Tetrabutylammoniumbromid, Benzyltrimethylammoniumbromid, Benzyltriethylammoniumchlorid,
Benzyltributylammoniumchlorid, Methyltrioctylammoniumchlorid, Tetraoctylammoniumbromid
und N-Benzylchiniumchlorid, quaternäre Phosphoniumsalze wie Tetrabutylphosphoniumchlorid,
Tetrabutylphosphoniumbromid, Tetraphenylphosphoniumchlorid, Tetraphenylphosphoniumbromid,
Benzyltriphenylphosphoniumchlorid und Benzyltriphenylphosphoniumbromid
und Kronenether wie 12-Krone-4, 15-Krone-5 und 18-Krone-6. Davon
werden Tetrabutylammoniumbromid und Benzyltributylammoniumchlorid
bevorzugt verwendet. Die zuzugebende Menge des Phasentransferkatalysators
beträgt
vorzugsweise 0,05 bis 1,1 Äquivalente
zu dem Substrat.
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Wenn
optisch aktive 2-Aminoaldehydderivate als Ausgangsstoffe für die Verfahren
(a) und (b) verwendet werden, werden optisch aktive 3-Amino-2-hydroxybutyronitrilderivate
mit Erythro-Konfiguration erhalten.
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Als
Nächstes
werden die Substituenten P1, P2,
R1 und R2 der Verbindung
[I] und der Verbindung [II] in der ersten Stufe beschrieben.
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Die
Gruppen P1 und P2,
die Schutzgruppen für
die Aminogruppe sind, können
gegebenenfalls voneinander verschieden sein. Beispiele für diese
Gruppen sind gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppen wie die Benzyl-,
Triphenylmethyl-, Di-(4- methoxyphenyl)methyl-
und (4-Methoxyphenyl)diphenylmethylgruppe, gegebenenfalls substituierte
Aralkyloxycarbonylgruppen wie die Benzyloxycarbonyl-, p-Methoxybenzyloxycarbonyl- und
p-Nitrobenzyloxycarbonylgruppe, gegebenenfalls substituierte Arylcarbonylgruppen
wie die Benzoyl-, p-Toluyl-, p-Anisoyl- und p-Phenylbenzoylgruppe und gegebenenfalls
substituierte Arylsulfonylgruppen wie die Benzolsulfonyl-, p-Toluolsulfonyl-,
4-Methoxybenzolsulfonyl- und m-Nitrobenzolsulfonylgruppe. P1 und P2 können miteinander
verbunden sein, wobei sich gegebenenfalls substituierte Phthaloyl-
oder Naphthaloylringe wie die Phthaloyl-, 4-Methylphthaloyl-, 4-Nitrophthaloyl-,
1,8-Naphthaloyl- und 4-Nitro-1,8-naphthaloylgruppe
bilden. Diese Gruppen sind raumerfüllende sekundäre Aminogruppen.
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Beispiele
für den
Substituenten R1 sind geradkettige, verzweigte
oder cyclische Alkylgruppen mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen
wie die Methyl-, Ethyl-, Isopropyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl- und
Cyclohexylgruppe, Alkylthio- oder Arylthiogruppen wie die Methylthio-,
Ethylthio- und Phenylthiogruppe und gegebenenfalls substituierte
Arylgruppen wie die Phenyl-, p-Methoxyphenyl-, p-Chlorphenyl- und
p-Nitrophenylgruppe.
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Der
Substituent R2 entspricht einer Alkylcarbonylgruppe
oder einer Arylcarbonylgruppe des Säurechlorids oder des Säureanhydrids,
das als Fänger
in dem Verfahren (a) verwendet wird, oder einer Alkylcarbonylgruppe
oder Arylcarbonylgruppe des organischen Cyanids, das in dem Verfahren
(b) verwendet wird. Spezielle Beispiele für den Substituenten sind Alkylcarbonylgruppen
wie die Acetyl-, Propionyl-, Valeryl-, tert.-Butylacetyl- und Trimethylacetylgruppe
und gegebenenfalls substituierte Arylcarbonylgruppen wie die Benzoyl-,
p-Toluyl- und p-Anisoylgruppe.
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Das
in der ersten Stufe erhaltene Zwischenprodukt [II] kann gereinigt
und anschließend
in der zweiten Stufe verwendet werden oder kann in der zweiten Stufe
ohne weitere Reinigung verwendet werden.
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Als
Nächstes
wird die zweite Stufe, d.h. die Säurebehandlung, beschrieben.
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Zunächst wird
die Umwandlung des Zwischenproduktes [II] in die Carbonsäure beschrieben.
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Um
das Zwischenprodukt Erythro-3-amino-2-hydroxybutyronitrilderivat
[II] in die entsprechende Carbonsäure (entspricht einer Verbindung,
deren R3 Wasserstoff in der Formel [III]
ist) umzuwandeln, wird die weiter oben beschriebene Reaktion in
Wasser oder einem Wasser enthaltenden Lösungsmittel unter Verwendung von
0,5 bis 12 N Salzsäure
oder 0,5 bis 36 N Schwefelsäure
als Säure
durchgeführt.
Diese Reaktion kann auch durch Lösen,
Suspendieren oder Emulgieren des Zwischenprodukts [II] in Wasser
oder dem Wasser enthaltenden Lösungsmittel
und anschließendes
Durchleiten von gasförmigem
Chlorwasserstoff durch die Flüssigkeit
oder Zugabe des Zwischenprodukts [II] zu Wasser oder dem Wasser
enthaltenden Lösungsmittel,
das zuvor mittels Durchleiten mit Chlorwasserstoff gesättigt worden
ist, durchgeführt
werden. Dabei bedeutet das Wasser enthaltende Lösungsmittel ein Gemisch aus
Wasser und einem organischen Lösungsmittel.
Der Wasseranteil ist nicht begrenzt und beträgt beispielsweise 20 Gew.-%
oder höher
und vorzugsweise 30 Gew.-% oder höher. Wenn das Zwischenprodukt
[II] wasserunlöslich
ist, wird es von dem organischen Lösungsmittel gelöst, das
dann die weiter oben beschriebene Reaktion ermöglicht. Das Wasser enthaltende
Lösungsmittel hat
mindestens den Anteil an dem organischen Lösungsmittel, der diese Wirkung
ermöglicht.
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Beispiele
für das
organische Lösungsmittel,
das an dem Wasser enthaltenden Lösungsmittel
beteiligt ist, sind Kohlenwasserstofflösungsmittel wie n-Hexan, Benzol
und Toluol, Esterlösungsmittel
wie Methylacetat, Ethylacetat, Propylacetat und Butylacetat, Etherlösungsmittel
wie Diethylether, Methyl-tert.-butylether, Ethyl-tert.-butylether, Tetrahydrofuran,
1,4-Dioxan, Glym, Diglym und Triglym, halogenierte Lösungsmittel
wie Dichlormethan, Chloroform und 1,2-Dichlorethan, aprotische polare
Lösungsmittel
wie N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Hexamethylphosphorsäuretriamid,
Nitrillösungsmittel
wie Acetonitril und Lösungsmittelgemische
daraus.
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Anschließend wird
die Umwandlung des Zwischenprodukts in den Ester beschrieben.
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Um
das Zwischenprodukt Erythro-3-amino-2-hydroxybutyronitrilderivat
[II] in dessen Ester umzuwandeln, wird das Nitrilderivat [II] in
dem alkoholischen Lösungsmittel
gelöst,
suspendiert oder emulgiert und durch diese Flüssigkeit gasförmiger Chlorwasserstoff
geleitet oder wird das Nitrilderivat [II] zu dem alkoholischen Lösungsmittel
gegeben, das zuvor mit Chlorwasserstoff gesättigt worden ist. Dabei bedeutet "alkoholisches Lösungsmittel" ein Lösungsmittel,
das ausschließlich
oder hauptsächlich
aus einem Alkohol besteht.
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Beispiele
für den
zu verwendenden Alkohol sind geradkettige, verzweigte oder cyclische
Alkylalkohole mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen wie Methylalkohol,
Ethylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, tert.-Butylalkohol,
n-Pentylalkohol, 1-Methylbutylalkohol, 3-Methylbutylalkohol, 1,2-Dimethylpropylalkohol, 2,2-Dimethylpropylalkohol
und 1-Ethylpropylalkohol und gegebenenfalls substituierte Aralkylalkohole
wie Benzylalkohol.
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Die
Reaktionstemperatur der zweiten Stufe ist nicht besonders begrenzt,
wobei sie üblicherweise
vorzugsweise die Raumtemperatur bis 100°C ist. Die Reaktion der zweiten
Stufe wird üblicherweise
unter gewöhnlichem
Druck durchgeführt,
kann aber auch unter erhöhtem
Druck durchgeführt
werden.
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Nach
Beendigung der zweiten Stufe kann die gewünschte Verbindung [III] durch
einen herkömmlichen Vorgang
gewonnen werden. So wird beispielsweise, wenn das Lösungsmittel
aus dem Reaktionsgemisch verdampft wird, die gewünschte Verbindung in Form eines
Salzes wie eines Hydrochlorids oder Sulfats erhalten. Danach kann
die gewünschte
Verbindung [III] in der entsalzten Form durch Zugabe einer wässrigen
alkalischen Lösung
und dergleichen zu der Verbindung, um diese zu neutralisieren, Extrahieren
des Ganzen mit einem organischen Lösungsmittel, das mit Wasser
unmischbar ist, und Verdampfung des Lösungsmittels erhalten wer den.
Weiterhin kann die gewünschte
Verbindung [III] erforderlichenfalls durch Destillation, Umkristallisation,
Chromatographie oder dergleichen gereinigt werden.
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Wenn
die optisch aktiven Erythro-3-amino-2-hydroxybutyronitrilderivate
[II] als Ausgangsstoffe in der zweiten Stufe verwendet werden, werden
optisch aktive Erythro-3-amino-2-hydroxybuttersäurederivate oder deren Ester
[III] erhalten. In diesem Fall findet während der Reaktion keine merkliche
Racemisierung statt.
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Anschließend werden
die Substituenten Q1, Q2 und
R3 des Erythro-3-amino-2-hydroxybuttersäurederivats oder dessen Esters
[III] beschrieben.
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Der
Substituent R3 ist Wasserstoff, eine geradkettige,
verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit einem bis sechs Kohlenstoffatomen
oder eine gegebenenfalls substituierte Aralkylgruppe. Die Alkylgruppe
oder Aralkylgruppe entspricht einer Alkylstelle oder Aralkylstelle
des Alkohols R3OH, der als Reaktionslösungsmittels
zu verwenden ist.
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Die
Substituenten Q1 und Q2 können gegebenenfalls
voneinander verschieden sein. Wenn die Substituenten P1 und
P2 des Nitrilderivats [II] bleiben wie sie
sind, ohne Eliminierung, selbst durch die weiter oben beschriebene
Säurebehandlung,
sind Q1 und Q2 gegebenenfalls
substituierte Aralkylgruppen wie die Benzylgruppe oder gegebenenfalls
substituierte Arylsulfonylgruppen wie die Benzolsulfonyl-, p-Toluolsulfonyl-,
4-Methoxybenzolsulfonyl- und m-Nitrobenzolsulfonylgruppe. Q1 und Q2 können miteinander
verbunden sein, wobei sich ein gegebenenfalls substituierter Phthaloyl-
oder Naphthaloylring wie die Phthaloyl-, 4-Methylphthaloyl-, 4-Nitrophthaloyl-,
1,8-Naphthaloyl- und 4-Nitro-1,8-naphthaloylgruppe bildet. Wenn
die Substituenten P1 und P2 durch
die weiter oben beschriebene Säurebehandlung
eliminiert werden, sind Q1 und Q2 Wasserstoff. Die Aralkyloxycarbonylgruppe
und die Arylcarbonylgruppe der Substituenten P1 und
P2 werden durch die weiter oben beschriebene
Säurebehandlung
eliminiert.
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Beispiele
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Die
Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert, ist jedoch nicht auf
diese beschränkt.
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Beispiel
1: Herstellung von Methyl-(2S,3S)-3-N,N-dibenzylamino-2-hydroxy-4-phenylbutyrat
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Eine
wässrige
3 M Natriumcyanidlösung
(12,1 ml, 36,4 mmol) wurde zu einem Gemisch aus N,N-Dibenzyl-L-phenylalaninal
(10,0 g, 30,4 mmol), Tetrabutylammoniumbromid (490 mg, 1,52 mmol),
Essigsäureanhydrid
(14,2 g, 106,2 mmol), Ethylacetat (25 ml) und Wasser (15 ml) unter
Rühren
bei 5°C
zugegeben und das Ganze 15 Stunden lang bei 25°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion
wurden die organische Schicht und die wässrige Schicht voneinander
getrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und unter Unterdruck aufkonzentriert, was
13,3 g eines Rohproduktes ergab, das (2S,3S)-3-N,N-Dibenzylamino-2-acetyloxy-4-phenylbutyronitril
enthielt.
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Anschließend wurde
das Rohprodukt in Methanol (30 ml) gelöst und durch die erhaltene
Lösung
bei 5°C
unter Rühren
gasförmiger
Chlorwasserstoff durchgeleitet, um die Lösung zu sättigen, und das Ganze 15 Stunden
lang bei 25°C
gerührt.
Nachdem der überschüssige Chlorwasserstoff
unter Unterdruck verdampft worden war, wurde Wasser (30 ml) zu dem
Gemisch gegeben und das Rühren
zwei Stunden lang bei 50°C fortgesetzt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch mit Natriumhydrogencarbonat
neutralisiert und das Ganze mit Ethylacetat extrahiert. Die organische
Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet und unter Unterdruck aufkonzentriert. Der Rückstand
wurde durch Silicagelsäulenchromatographie
gereinigt, was 8,6 g (Ausbeute 73%, Erythro : Threo = 87 : 13) der
Titelverbindung Methyl(2S,3S)-3-N,N-dibenzylamino-2-hydroxy-4-phenylbutyrat
ergab.
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Beispiel
2: Herstellung von (2S,3S)-3-N,N-Dibenzylamino-2-hydroxy-4-phenylbuttersäure
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Eine
wässrige
3 M Natriumcyanidlösung
(12,1 ml, 36,4 mmol) wurde zu einem Gemisch aus N,N-Dibenzyl-L-phenylalaninal
(10,0 g, 30,4 mmol), Tetrabutylammoniumbromid (490 mg, 1,52 mmol),
Essigsäureanhydrid
(14,2 g, 106,2 mmol), Ethylacetat (25 ml) und Wasser (15 ml) unter
Rühren
bei 5°C
zugegeben und das Ganze 15 Stunden lang bei 25°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion
wurden die organische Schicht und die wässrige Schicht voneinander
getrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und unter Unterdruck aufkonzentriert, was
13,5 g eines Rohproduktes ergab, das (2S,3S)-3-N,N-Dibenzylamino-2-acetyloxy-4-phenylbutyronitril
enthielt.
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Anschließend wurde
das Rohprodukt in Ethylacetat (30 ml) gelöst, eine wässrige 6 N Salzsäure (30 ml)
zu der erhaltenen Lösung
unter Rühren
bei 5°C
zugegeben und das Ganze 15 Stunden lang bei 50°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion
wurde eine wässrige
Natriumhydroxidlösung
zum Reaktionsgemisch zugegeben, um den pH-Wert auf etwa 3 einzustellen,
und das Ganze mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht
wurde mit Wasser gewaschen, über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter Unterdruck aufkonzentriert.
Der Rückstand
wurde durch Silicagelsäulenchromatographie
gereinigt, was 8,3 g (Ausbeute 73%, Erythro : Threo = 87 : 13) der
Titelverbindung (2S,3S)-3-N,N-dibenzylamino-2-hydroxy-4-phenylbuttersäure ergab.
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Beispiel
3: Herstellung von Ethyl-(2S,3S)-3-N-benzylamino-2-hydroxy-4-phenylbutyrat
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Eine
wässrige
3 M Natriumcyanidlösung
(21,4 ml, 64,3 mmol) wurde zu einem Gemisch aus N-Benzyl-N-benzyloxycarbonyl-L-phenylalaninal
(20,0 g, 53,6 mmol), Tetrabutylammoniumbromid (863 mg, 2,68 mmol),
Essigsäureanhydrid
(25,1 g, 187,4 mmol), Ethylacetat (50 ml) und Wasser (30 ml) unter
Rühren
bei 5°C zugegeben
und das Ganze 16 Stunden lang bei 25°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion
wurden die organische Schicht und die wässrige Schicht voneinander
getrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und unter Unterdruck aufkonzentriert, was
25,6 g eines Rohprodukts ergab, das (2S,3S)-3-[N-(Benzyl)-N-(benzyloxycarbonyl)amino]-2-acetyloxy-4-phenylbutyronitril
enthielt.
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Anschließend wurde
das Rohprodukt in Ethanol (50 ml) gelöst und gasförmiger Chlorwasserstoff durch die
erhaltene Lösung
unter Rühren
bei 5°C
geleitet, um die Lösung
zu sättigen,
und das Ganze 15 Stunden lang bei 25°C gerührt. Nach Verdampfen des überschüssigen Chlorwasserstoffs
unter Unterdruck wurde Wasser (50 ml) zu dem Gemisch zugegeben und
weitere zwei Stunden lang bei 50°C
gerührt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch mit Natriumhydrogencarbonat
neutralisiert und das Ganze mit Ethylacetat extrahiert. Die organische
Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet
und unter Unterdruck aufkonzentriert. Der Rückstand wurde durch Silicagelsäulenchromatographie gereinigt,
was 12,6 g (Ausbeute 75%, Erythro : Threo = 88 : 12) der Titelverbindung
Ethyl-(2S,3S)-3-N-Benzylamino-2-hydroxy-4-phenylbutyrat ergab.
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Beispiel
4: Herstellung von Methyl-(2S,3S)-3-N-phthaloylamino-2-hydroxybutyrat
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Eine
wässrige
3 M Natriumcyanidlösung
(19,7 ml, 59,1 mmol) wurde zu einem Gemisch aus N-Phthaloyl-L-alaninal
(10,0 g, 49,2 mmol), Tetrabutylammoniumbromid (793 mg, 2,46 mmol),
Essigsäureanhydrid (23,1
g, 172,2 mmol), Ethylacetat (50 ml) und Wasser (30 ml) unter Rühren bei
5°C zugegeben
und das Ganze 17 Stunden lang bei 2°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion
wurden die organische Schicht und die wässrige Schicht voneinander
getrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet und unter Unterdruck aufkonzentriert, was 14,7 g eines
Rohproduktes ergab, das (2S,3S)-3-N-Phthaloylamino-2-acetyloxybutyronitril
enthielt.
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Anschließend wurde
das Rohprodukt in Methanol (30 ml) gelöst, gasförmiger Chlorwasserstoff durch die
erhaltene Lösung
unter Rühren
bei 5°C
geleitet, um die Lösung
zu sättigen,
und das Ganze 17 Stunden lang bei 25°C gerührt. Nach Verdampfung des überschüssigen Chlorwasserstoffs
unter Unterdruck wurde Wasser (30 ml) zu dem Gemisch zugegeben und
weitere zwei Stunden lang bei 50°C
gerührt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch mit Natriumhydrogencarbonat
neutralisiert und das Ganze mit Ethylacetat extrahiert. Die organische
Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und
unter Unterdruck aufkonzentriert. Der Rückstand wurde durch Silicagelsäulenchromatographie
gereinigt, was 9,6 g (Ausbeute 74%, Erythro : Threo = 87 : 13) der
Titelverbindung Methyl-(2S,3S)-3-N-phthaloylamino-2-hydroxybutyrat
ergab.