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Diese
Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Epoxiden
aus Olefinen und insbesondere von chiral angereicherten Epoxiden,
bestimmte neue Katalysatoren, welche in derartigen Verfahren verwendet
werden und Verbindungen, welche mit dem Verfahren in Zusammenhang
stehen.
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WO
91/14694 beschreibt bestimmte Katalysatoren der folgenden Formel
(I):
bei denen M ein Übergangsmetallion
ist, A ein Anion ist, und n entweder 0, 1 oder 2 ist. Mindestens
einer der Reste X
1 oder X
2 ausgewählt ist
aus Silyl-, Aryl-, sekundären
Alkyl- und tertiären
Alkylresten; und mindestens einer der Reste X
3 oder
X
4 aus der selben Gruppe ausgewählt ist.
Y
1, Y
2, Y
3, Y
4, Y
5 und
Y
6 sind unabhängig ausgewählt aus Wasserstoff, Halogeniden,
Alkylresten, Arylresten, Silylresten und Alkylresten, die Heteroatome
wie zum Beispiel Alkoxy und Halogenid tragen. Auch ist mindestens
einer der Reste R
1, R
2,
R
3 und R
4 ausgewählt aus
einer ersten Gruppe bestehend aus H, CH
3,
C
2H
5 und primären Alkylresten. Überdies
sind dann, wenn der Rest R
1 aus der ersten
Gruppe ausgewählt
ist, die Reste R
2 und R
3 aus
einer zweiten Gruppe, bestehend aus Arylresten, Heteroatom tragenden
aromatischen Resten, sekundären
Alkyl- und tertiären
Alkylresten, ausgewählt.
Wenn der Rest R
2 aus der ersten Gruppe ausgewählt ist,
dann sind die Reste R
1 und R
4 aus
der zweiten Gruppe ausgewählt.
Wenn der Rest R
3 aus der ersten Gruppe ausgewählt ist,
dann sind die Reste R
1 und R
4 aus
der zweiten Gruppe ausgewählt.
Wenn der Rest R
4 aus der ersten Gruppe ausgewählt ist,
dann sind die Reste R
2 und R
3 aus
der zweiten Gruppe ausgewählt.
Derartige Katalysatoren werden als nützlich für die enantioselektive Epoxidierung
eines prochiralen Olefins beschrieben.
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Zusätzlich beschreibt
WO 91/14694 bestimmte Katalysatoren der nachstehend gezeigten Formel,
welche hierin als Formel (IA) bezeichnet wird:
wobei M ein Übergangsmetallion
ist und A ein Anion ist; wobei n entweder 3, 4, 5 oder 6 ist;
wobei
mindestens einer der Reste X
1 oder X
2 ausgewählt
ist aus Aryl-, primären
Alkyl-, sekundären
Alkyl-, tertiären
Alkylresten und Heteroatomen; wobei mindestens einer der Reste X
3 oder X
4 ausgewählt ist
aus Aryl-, primären
Alkyl-, sekundären
Alkyl-, tertiären
Alkylresten und Heteroatomen; wobei mindestens einer der Reste Y
1 oder Y
2 ausgewählt ist
aus Aryl-, primären
Alkyl-, sekundären
Alkyl-, tertiären
Alkylresten und Heteroatomen; wobei mindestens einer der Reste Y
4 und Y
5 ausgewählt ist
aus Aryl-, primären
Alkyl-, sekundären
Alkyl-, tertiären
Alkylresten und Heteroatomen; wobei Y
3 und
Y
6 unabhängig
ausgewählt
sind aus Wasserstoff und primären
Alkylresten; wobei die Reste R
1 und R
4 trans zueinander sind und mindestens einer
der Reste R
1 und R
4 ausgewählt ist
aus primären
Alkylresten und Wasserstoff;
und wobei die Kohlenstoffe in
dem (C)
n-Abschnitt Substituenten tragen,
ausgewählt
aus Wasserstoff, Alkyl, Aryl, und Heteroatomen.
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Derartige
Katalysatoren werden als nützlich
für die
enantioselektive Epoxidierung eines prochiralen Olefins beschrieben.
Diese Katalysatoren gehören
zu der im Fachgebiet bekannten Klasse von „Salenkatalysatoren".
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Die
gleichzeitig anhängige
internationale Patentanmeldung Nummer PCT/GB93/01666 (nun internationale
Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer
WO 94/03271) offenbart auch eine Serie von Salenkatalysatoren, welche
sich strukturell von den Katalysatoren der Formel (I) unterscheiden
und welche die allgemeine Formel (II) aufweisen:
- wobei M ein Übergangsmetallion
ist;
- A ein Gegenion ist, falls benötigt;
- r, s und t unabhängig
0 bis 3 sind, so dass r + s + t im Bereich von 1 bis 3 liegt;
- die Reste Ra, Rb,
Rc jeweils unabhängig Wasserstoff oder CH2OR' sind,
wobei der Rest R' Wasserstoff
oder ein organischer Rest ist;
- B und E unabhängig
Sauerstoff sind, CH2, NRd,
wobei der Rest Rd Alkyl, Wasserstoff, Alkylcarbonyl
ist, oder Arylcarbonyl oder SOn, wobei n
0 ist oder eine ganze Zahl 1 oder 2, mit der Maßgabe, dass B und E nicht gleichzeitig
CH2 sind und dass, wenn B Sauerstoff, NRd oder SOn ist, r
nicht 0 sein kann, und wenn E Sauerstoff, NRd oder
SOn ist, t nicht 0 sein kann; die Reste
R1, R2, R3, R4, R5,
R6, R7, R8, R9 und R10 unabhängig
Wasserstoff, Alkyl oder Alkoxy sind.
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Die
Verbindungen der Formel (II) katalysieren auch die enantioselektive
Epoxidierung bestimmter prochiraler Olefine.
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Es
ist im Fachgebiet vorgeschlagen worden, dass die Verwendung von
Verbindungen, wie zum Beispiel Pyridinoxid und 2-Methylimidazol
in Kombination mit bestimmten chiralen (Salen)-Mangan(III)komplexkatalysatoren die
chemische Ausbeute derartiger Reaktionen verbessert (Syn. Lett.,
April 1991, 265 – 266),
obwohl die Wirkung auf die Enantioselektivität der katalysierten Reaktionen
derzeit nicht klar ist (Tetrahedron Bd. 50, Nr. 15, S. 4323 – 4334,
1994). In diesem Zusammenhang werden Pyridinoxid und 2-Methylimidazol
als „Donatorliganden" bezeichnet, da sie
als bindungsspendend an das metallische Ion des Salenkatalysators
betrachtet werden. Ein besonderes Problem, welches mit der Verwendung
derartiger Donatorliganden in Zusammenhang gebracht wird, ist die
vollständige
Entfernung des Donatorliganden vom endgültigen Epoxidprodukt, speziell
bei Reaktionen im großen
Maßstab
und insbesondere wenn Zweiphasenreaktionssysteme verwendet werden.
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Es
ist nun entdeckt worden, dass eine bestimmte Verbindung, Isochinolin-N-oxid
(Isoquinolin-N-oxid), von
dem zuvor nicht als Donatorligand berichtet wurde, besonders wirksam
als ein Donatorligand ist, indem er auf vorteilhafte Weise den Umsatz
des Katalysators steigert und zusätzlich sehr gute Löslichkeitseigenschaften
für die
Verwendung als Donatorligand aufweist, was es ermöglicht,
in Metall-Salenkomplex katalysierten Epoxidierungsreaktionen verwendet
zu werden und nachfolgend leicht von den Epoxidprodukten der Reaktion entfernt
zu werden. Es ist auch entdeckt worden, dass eine bestimmte Gruppe
der Salenkatalysatoren besonders für die Verwendung mit Donatorliganden
geeignet ist, indem die Anwesenheit von Donatorliganden durchwegs
nicht nur eine Erhöhung
der Reaktionsgeschwindigkeit, sondern auch eine Erhöhung der
enantioselektiven Spezifität
der Epoxidierungsreaktionen erzeugt.
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Zusätzlich ist
nun eine weitere Serie von Salenkantalysatoren, welche strukturell
von jenen der Formeln (I), (IA) und (II) unterschiedlich sind, hergestellt
worden, welche überraschenderweise
in der Lage sind, die enantioselektive Epoxidierung bestimmter prochiraler
Olefine zu katalysieren.
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Folglich
beschreibt die vorliegende Erfindung in einer ersten Ausführungsform
ein Verfahren zur enantioselektiven Epoxidierung eines prochiralen
Olefins, wobei das Verfahren das Umsetzen des prochiralen Olefins
mit einer Sauerstoffquelle in Anwesenheit eines Salenkatalysators
und eine elektronenspendenden Ligandenquelle, welche dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Donatorligand Isochinolin-N-oxid ist, umfasst.
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Folglich
stellt die Erfindung in einer ersten Ausführungsform ein Verfahren zur
enantioselektiven Epoxidierung einer Verbindung der Formel (D) bereit:
wobei
- einer der Reste
A1' oder
A2' Wasserstoff
bedeutet und der andere einen Rest CF3-Y-
bedeutet, wobei Y die Bedeutung -CF2-, >C=O, oder -CH(OH)-
hat; und
- R1 und R2 unabhängig Wasserstoff
oder Alkyl bedeuten;
- oder die Verbindung 6-Acetyl-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran;
- wobei das Verfahren das Umsetzen der Verbindung der Formel (D)
oder 6-Acetyl-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran
mit einem oxidierenden Mittel in Gegenwart eines Salenkatalysators
und eines elektronenspendenden Liganden umfasst, wobei der Salenkatalysator
eine Verbindung der Formel (I), (IA), (IB), (II), oder (III) ist,
wobei der elektronenspendene Ligand Isochinolin-N-oxid ist.
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Ein
geeigneter Salenkatalysator ist eine Verbindung der Formel (I),
(IA), (II) oder eine Verbindung der Formel (III) (wobei die Verbindung
der Formel (III) hierin nachstehend definiert wird).
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Die
Anmeldung beschreibt auch Isochinolin-N-oxid zur Verwendung als
ein Donatorligand und ein Verfahren zur enantioselektiven Epoxidierung
eines prochiralen Olefins, wobei das Verfahren das Umsetzen des prochiralen
Olefins mit einer Sauerstoffquelle in Anwesenheit eines Salenkatalysators
und einer elektronenspendenden Ligandenquelle, welche dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Salenkatalysator eine Verbindung der Formel (II) ist,
und der elektronenspendende Ligand Isochinolin-N-oxid ist, umfasst.
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In den Verbindungen der
Formel (I) und (IA)
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Bevorzugte
Werte für
M, A, n, X1, X2,
X3, X4, Y1, Y2, Y3,
Y4, Y5, Y6, R1, R2,
R3 und R4 sind wie
in WO 91/14694 definiert.
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Geeignete
Katalysatoren sind jene der Formel (IA) wie vorstehend definiert.
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Eine
bevorzugte Untergruppe von Katalysatoren sind jene der Formel (IB)
wie nachstehend definiert.
wobei
Y
1 und Y
4 gleich
sind und ausgewählt
sind aus Methyl, t-Butyl oder Methoxy und die Reste R
2 und
R
3 entweder beide Phenyl sind oder zusammen
mit den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, einen Hexylring
bilden.
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Am
meisten bevorzugt sind in Katalysatoren der Formel (IB) sowohl Y1 als auch Y4 t-Butyl
und R2 und R3 bilden
zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an welche sie gebunden sind,
einen Hexylring.
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In den Verbindungen der
Formel (II)
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Die
geeigneten, begünstigten
und bevorzugten Werte der Variablen A, B, E, Ra,
Rb, Rc, Rd, R',
R1, R2, R3, R4, R5,
R6, R7, R8, R9, R10,
n, r, s und t sind wie in WO 94/03271 beschrieben, außer es wird
hierin anders angegeben.
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Geeignete
organische Reste R' schließen Alkyl,
Alkylcarbonyl, Arylcarbonyl oder Arylderivate ein.
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Besondere
Beispiele für
R' schließen substituierte
Alkylreste ein.
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Ein
Beispiel für
R' ist eine Triphenylmethylgruppe.
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Vorzugsweise
sind s und t Null, r ist 1 und Ra ist Wasserstoff,
B ist Sauerstoff und E ist CH2; oder r,
s und t sind 1, Ra, Rb und
Rc sind Wasserstoff und sowohl B als auch
E sind Sauerstoff; oder s ist Null, sowohl r als auch t sind 1,
Ra ist Wasserstoff oder Triphenylmethyloxymethylen
und Rc ist Wasserstoff, B ist Sauerstoff und
E ist -CH2- ; oder sowohl r als auch t sind
1, s ist Null, Ra und Rc sind
Wasserstoff, B ist NRd, wobei Rd eine Phenylcarbonylgruppe
ist und E CH2 ist.
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Geeigneterweise
bedeuten R2, R4,
R5 und R7 jeweils
unabhängig
Wasserstoff.
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Geeigneterweise
bedeuten R1, R3,
R6 und R8 jeweils
unabhängig
einen C1–6-Alkylrest.
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Günstigerweise
bedeuten R1 und R8 verzweigte
Alkylreste, wie zum Beispiel tertiäre Alkylreste.
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R3 und R6 bedeuten
vorteilhafterweise auch verzweigte Alkylreste.
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Ein
bevorzugtes Beispiel für
jeden Rest R1 und R8 ist
eine tertiäre
Butylgruppe.
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Besondere
Beispiele für
R3 und R6 sind tertiäre Butyl-
und Methylgruppen.
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Beispiele
für R2, R4, R5 und
R7 sind Wasserstoff.
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Beispiele
für die
Verbindungen der Formel (II) schließen jene, welche in WO 94/03271
beispielhaft erläutert
werden, ein und schließen
insbesondere jene Verbindungen ein, auf welche hierin Bezug genommen wird.
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Wie
vorstehend angegeben, beschreibt die vorliegende Erfindung eine
neue Serie von Salenkatalysatoren:
- wobei M ein Übergangsmetallion
ist;
- A ein Gegenion ist, falls benötigt;
- B, B', E und
E' unabhängig ausgewählt sind
aus Wasserstoff, Aryl, C1–6-Alkyl, Silyl oder
Aryl-C1–6-alkyl,
wobei jede Aryl- oder Alkyleinheit gegebenenfalls substituiert ist
oder B' und B oder
E' und E zusammen
eine C2–6-Polymethylenverbindung
bilden; mit der Maßgabe,
dass nur einer der Kohlenstoffe, gekennzeichnet mit einem Stern,
ein Chiralitätszentrum
ist;
- die Reste R1, R2,
R3, R4, R5, R6, R7,
R8, R9 und R10 unabhängig
Wasserstoff, Alkyl oder Alkoxy sind.
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In den Verbindungen der
Formel (III)
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Geeigneterweise
bedeuten R2, R4,
R5 und R7 jeweils
unabhängig
Wasserstoff.
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Geeigneterweise
bedeuten R1, R3,
R6 und R8 jeweils
unabhängig
einen C1–6-Alkylrest.
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Günstigerweise
bedeuten R1 und R8 verzweigte
Alkylreste, wie zum Beispiel tertiäre Alkykeste.
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R3 und R6 bedeuten
vorteilhafterweise auch verzweigte Alkykeste.
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Ein
bevorzugtes Beispiel für
jeden von R1 und R8 ist
eine tertiäre
Butylgruppe.
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Besondere
Beispiele für
R3 und R6 sind tertiäre Butyl-
und Methylgruppen.
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Beispiele
für R2, R4, R5 und
R7 sind Wasserstoff.
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Vorzugsweise
ist einer von B oder E Phenyl, Methyl oder Isopropyl und der andere
ist Wasserstoff. Am meisten bevorzugt ist einer von B oder E Phenyl
und der andere ist Wasserstoff.
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Die
Verbindungen der Formel (III) sind auch geeignete Salenkatalysatoren
für die
Verwendung im erfindungsgemäßen Verfahren.
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In den Verbindungen der
Formel (I), (IA), (IB), (II) und (III)
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Die
Bindung zwischen M und A weist verschiedene Grade von ionischem
Charakter auf, abhängig
vom verwendeten Anion.
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Geeignete Übergangsmetallionen
M schließen
Mn, Cr, Fe, Ni, Co, Ti, V, Ru und Os in einem geeigneten Oxidationszustand
ein.
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Das Übergangsmetallion
M ist vorzugsweise Mn im Oxidationszustand (II) oder (III).
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Es
sollte selbstverständlich
sein, dass in einigen Fällen,
zum Beispiel wenn M Mn (II) ist, kein Gegenion benötigt wird.
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Geeignete
Gegenionen A schließen
jene Anionen ein, welche in WO 91/14694 und WO 94/03271 erwähnt werden.
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A
ist vorzugsweise Chlorid.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren
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Bevorzugte
prochirale Olefine schließen
2,2-Dimethyl-6-pentafluorethyl-2H-1-benzopyran und 6-Acetyl-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran
ein.
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Geeignete
Sauerstoffquellen schließen
oxidierende Mittel ein, wie zum Beispiel Natriumhypochlorit.
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Die
Epoxidierungsreaktion kann unter Verwendung aller geeigneten Verfahren
durchgeführt
werden, wobei man das prochirale Olefin, die Sauerstoffquelle, die
Verbindung der Formel (I) und die elektronenspendende Ligandenquelle
umsetzen lässt,
um das benötigte
Epoxid bereitzustellen.
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Geeigneterweise
wird die Umsetzung in einem Zweiphasensystem durchgeführt, insbesondere
wenn die Sauerstoffquelle und/oder eine der Reaktionskomponenten
in Wasser löslich
sind, und insbesondere, wenn die Sauerstoffquelle Natriumhypochlorit
ist.
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Geeignete
Zweiphasensysteme sind jene, welche üblicherweise im Fachgebiet
verwendet werden, wobei die Beschaffenheit der jeweiligen Reaktanten
berücksichtigt
wird, ein Beispiel ist Methylenchlorid und Wasser.
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Der
Salenkatalysator, wie zum Beispiel eine Verbindung der Formel (I),
(IA), (II) oder (III), das prochirale Olefin und der elektronenspendende
Donatorligand in einem inerten mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Dichlormethan, können mit der Sauerstoffquelle
in Wasser umgesetzt werden.
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Im
Allgemeinen findet die Umsetzung bei einem pH im Bereich von zwischen
10 und 13, vorzugsweise zwischen 10,5 und 12, am meisten bevorzugt
zwischen 11 und 11,5 statt, zweckmäßigerweise wird der pH durch
die Anwesenheit eines Puffers, wie zum Beispiel Natriumdihydrogenphosphat,
kontrolliert.
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Die
Umsetzung kann bei jeder geeigneten Temperatur durchgeführt werden,
bei welcher eine günstige Bildungsgeschwindigkeit
des benötigten
Produkts bereitgestellt wird. Da die Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit
durch die Anwesenheit der elektronenspendenden Ligandenquelle verursacht
wird, kann die Reaktion bei einer niedrigeren Temperatur als ohne
den Liganden durchgeführt
werden, wie zum Beispiel im Bereich von zwischen 0 °C und 40 °C.
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Im
Allgemeinen wird sie bei Umgebungs- oder bei einer leicht erhöhten Temperatur
durchgeführt,
aber vorzugsweise bei Umgebungstemperatur.
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Geeigneterweise
liegt das molare prozentuelle Verhältnis der Verbindung der Formel
(I) zum prochiralen Olefin im Bereich von 0,01 bis 10, vorzugsweise
im Bereich von 0,1 bis 0,5, 0,5 bis 5, 1 bis 5, 1 bis 3, 0,5 bis
2, am meisten bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 2.
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Geeigneterweise
liegt das prozentuale Molverhältnis
der elektronenspendenden Ligandenquelle zum prochiralen Olefin im
Bereich von 0,05 bis 3, wie zum Beispiel 0,1 bis 2,0 oder 1 bis
2, vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2. Zum Beispiel ist ein geeigneter
molarer Verhältnisbereich
für N-Pyridinoxid
0,5 bis 2. Ein Beispiel für
einen geeigneten molaren Verhältnisbereich
für Isochinolin-N-oxid
ist 0,1 bis 0,5.
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Wenn
hierin verwendet, bezeichnet der Ausdruck „chiraler Salenkatalysator" Salenkatalysatoren, welche
eine Prädominanz
von einem bestimmten Enantiomer aufweisen und welche bei der Verwendung
eine Prädominanz
von einem bestimmten Enantiomer des Epoxidprodukts des prochiralen
Olefinsubstrats bereitstellen.
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Der
Ausdruck „Alkyl" schließt, wenn
er allein verwendet wird, oder wenn er einen Teil von anderen Resten
bildet, (zum Beispiel Alkoxyreste oder Alkylcarbonylreste) geradekettige
oder verzweigte Alkylreste, welche 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten,
geeigneterweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome, ein, Beispiele schließen eine
Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl- oder
tert-Butylgruppe.
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Wenn
hierin verwendet, schließt
der Ausdruck „Aryl" Phenyl und Naphthyl,
welche gegebenenfalls mit bis zu fünf, vorzugsweise bis zu drei
Resten, welche ausgewählt
sind aus Halogen, Alkyl, Phenyl, Alkoxy, Halogenalkyl, Alkylcarbonyl
und Phenylcarbonyl, substituiert sind ein.
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Ein
bevorzugter Arylrest ist eine substituierte oder unsubstituierte
Phenylgruppe.
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Übergangsmetalle
M schließen
jene, welche den Oxidationszustand von (II) oder mehr aufweisen,
ein.
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Geeignete
Substituenten für
Aryl schließen
Alkyl, Halogen und Alkoxy ein.
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Optionale
Substituenten für
Alkylreste schließen
jene eine, welche hierin für
Arylreste erwähnt
sind, Phenyl ist ein besonderes Beispiel.
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Es
sollte selbstverständlich
sein, dass die mit einem Stern gekennzeichneten Kohlenstoffatome
Chiralitätszentren
sind, und die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf jedes einzelne
Enantiomer und jedes Gemisch davon.
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Die
Verbindungen der Formel (I), (IA) und (IB) können gemäß den in WO 91/14694 beschriebenen
Verfahren hergestellt werden oder durch Verfahren, welche analog
dazu sind.
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Die
Verbindungen der Formel (II) können
gemäß den in
der internationalen Anmeldung, Veröffentlichungsnummer WO 91/14694
offenbarten Verfahren hergestellt werden oder durch Verfahren, welche
analog dazu sind.
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Der
Inhalt von WO 91/14694 und WO 94/03271, einschließlich der
spezifischen Beschreibungen und Beispiele darin, werden hierin durch
Bezugnahme aufgenommen.
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Für die Verbindungen
der Formel (III) beschreibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung von Verbindungen der Formel (III), welches das Bilden
eines Übergangsmetallkomplexes
der folgenden Verbindung der Formel (IV) umfasst:
wobei die Variablen R
1, R
2, R
3,
R
4, R
5, R
6, R
7, R
8,
R
9 und R
10, B, B', E und E' wie in Bezug auf
Formel (III) definiert sind, wobei nur eines der mit einem Stern
gekennzeichneten Kohlenstoffatome ein Chiralitätszentrum ist und wobei danach,
falls notwendig, alle Enantiomere getrennt werden.
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Geeigneterweise
kann der Übergangsmetallionenkomplex
durch die Zugabe eines geeigneten Übergangsmetallsalzes, wie zum
Beispiel Mangan(II)- oder -(III)acetat, vorzugsweise Mangan(III)acetat,
zu einer Verbindung der Formel (IV) in einem geeigneten Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Ethanol oder Methylendichlorid, bei erhöhter Temperatur
gebildet werden. Die optionale Ersetzung oder Umwandlung des Gegenions
kann durch die Zugabe einer geeigneten Quelle des gewünschten
Gegenions, wie zum Beispiel ein Alkalimetallsalz, zum Beispiel LiCl
bewirkt werden.
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Die
Trennung aller Enantiomere kann durch herkömmliche Techniken, wie zum
Beispiel Kristallisation von Derivaten oder Chromatographie durchgeführt werden.
Allerdings sollte es selbstverständlich
sein, dass bevorzugt wird, dass die Trennung der Enantiomere vor
dem Bilden eines Übergangsmetallkomplexes
durchgeführt
wird.
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Die
Beschreibung beschreibt überdies
auch ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (IV),
welches aufeinanderfolgendes Kondensieren in beliebiger Reihenfolge
einer Verbindung der Formel (V):
wobei, B, B', E und E' wie in Formel (III)
definiert sind und R
11 und R
12 unabhängig Wasserstoff
oder eine Aminschutzgruppe bedeuten, wobei mindestens einer von
R
11 und R
12 als
Wasserstoff ist, mit:
- (i) einer Verbindung der Formel (VI); wobei R1,
R2, R3, R4 und R9 wie in Bezug
auf Formel (III) definiert sind; und
- (II) einer Verbindung der Formel (VII), wobei R5,
R6, R7, R8 und R10 wie in
Bezug auf Formel (III) definiert sind; und danach wie benötigt Entfernen aller
Schutzgruppen R11 oder R12,
wobei die benötigte
Verbindung isoliert wird, einschließlich, falls notwendig, Trennen
aller Enantiomere umfasst.
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Es
wird bevorzugt, dass die Verbindung der Formel (IV) aus optisch
reinen Verbindungen der Formel (V) hergestellt wird, welche vorzugsweise
selbst aus optisch reinen Ausgangsmaterialien hergestellt werden. In
einer anderen Ausführungsform
können
Racemate oder Gemische aus Enantiomeren der Formel (VI) oder (VII)
selbst unter Verwendung von im Fachgebiet herkömmlichen Techniken, wie zum
Beispiel Kristallisation von Derivaten oder Chromatographie getrennt
werden.
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Falls
Verbindungen der Formel (IV) benötigt
werden, bei denen einer oder mehrere der Reste R
1,
R
2, R
3, R
4 und R
9 nicht die
gleichen sind wie einer oder mehrere der Reste R
8,
R
7, R
6, R
5 bzw. R
10, dann
können Verbindungen
der Formel (V) aufeinanderfolgend mit Verbindungen der Formel (VI)
und Formel (VII) in beliebiger Reihenfolge durch Erhitzen einer
geeignet geschützten
Verbindung der Formel (V) mit einer Verbindung der Formel (VI) oder
(VII) (in einem molaren Verhältnis
von 1:1) in einem inerten Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Ethanol kondensiert werden, falls notwendig Reinigen
der so erhaltenen Zwischenproduktsverbindung der Formel (VIII) oder
(IX):
wobei
die Variablen R
1 bis R
12,
E, E', B und B' wie in Bezug auf
(V), (VI) oder (VII) definiert sind, unter Verwendung von herkömmlichen
Abtrennungstechniken, wie zum Beispiel Chromatographie; Entfernen
aller Schutzgruppen R
11 oder R
12 und
dann wie benötigt
Wiederholen der Reaktion unter Verwendung einer Verbindung der Formel
(VI) oder (VII).
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Geeignete
Schutzgruppen R11 oder R12 schließen herkömmliche
Aminschutzgruppen ein, wobei das Einfügen und Entfernen mit der Beschaffenheit
des zu schützenden
Moleküls
kompatibel ist, wie zum Beispiel Benzylgruppen, Silylgruppen oder
Acylgruppen, wie zum Beispiel Benzoylgruppen, vorzugsweise Silylgruppen.
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Die
Entfernung von R11 oder R12,
falls sie Schutzgruppen bedeuten, kann unter Verwendung von im Fachgebiet
herkömmlichen
Techniken durchgeführt
werden, abhängig
von der Beschaffenheit der Schutzgruppe.
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Es
sollte selbstverständlich
sein, dass, wenn jeder der Reste R1, R2, R3, R4 und
R9 der gleiche ist wie jeder der Reste R8, R7, R6,
R5 bzw. R10, die
Verbindungen der Formel (VI) und (VII) die gleichen sind, daher werden
Verbindungen der Formel (V), bei denen R11 und
R12 Wasserstoff sind, vorzugsweise verwendet,
und zwei Mol einer Verbindung der Formel (VI) oder (VII) werden
benutzt.
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Geeigneterweise
wird die Reaktion in einem inerten Lösungsmittel, wie zum Beispiel
Ethanol, bei erhöhter
Temperatur, zum Beispiel bei der Rückflusstemperatur des gewählten Lösungsmittels,
durchgeführt.
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Verbindungen
der Formel (V) sind entweder bekannte Verbindungen oder können gemäß bekannten Verfahren
oder solchen, welche zu denen hierin beschriebenen Verfahren analog
sind, hergestellt werden.
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Verbindungen
der Formel (VI) und (VII) sind entweder im Handel erhältlich,
sind bekannte Verbindungen oder können gemäß bekannten Verfahren oder
solchen, welche zu denen hierin beschriebenen Verfahren analog sind,
hergestellt werden, wie zum Beispiel jenen von G. Casiraghi et.
al. J. Chem. Soc. Perkin Transactions I. 1980 S. 1862 – 1865 beschriebenen.
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Wie
vorstehend angegeben, können
die Verbindungen der Formel (II) unter Verwendung der Verfahren,
welche in der gleichzeitig anhängigen
internationalen Patentanmeldung Nummer PCT/GB93/01666 (nun internationale
Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer
WO 94/03271) hergestellt werden. Zur Vermeidung von Zweifeln beziehen
diese Verfahren folgendes ein:
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Die
Verbindungen der Formel (II) können
durch Bilden eines Übergangsmetallkomplexes
der folgenden Verbindung der Formel (X) hergestellt werden:
wobei
die Variablen R
1 bis R
10,
B, E, r, s, t R
a, R
b und
R
c wie in Bezug auf Formel (II) definiert
sind, und danach, falls notwendig, Trennen aller Enantiomere.
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Geeigneterweise
kann der Übergangsmetallionenkomplex
durch die Zugabe eines geeigneten Übergangsmetallsalzes, wie zum
Beispiel Mangan(II)- oder -(III)acetat, vorzugsweise Mangan(III)acetat,
zu einer Verbindung der Formel (II) in einem geeigneten Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Ethanol oder Methylendichlorid, bei erhöhter Temperatur,
gebildet werden. Die optionale Ersetzung oder Umwandlung des Gegenions
kann durch die Zugabe einer geeigneten Gegenionenquelle, wie zum
Beispiel einem Alkalimetallsalz, zum Beispiel LiCl, bewirkt werden.
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Die
Trennung aller Enantiomere kann durch herkömmliche Techniken durchgeführt werden,
wie zum Beispiel Kristallisation von Derivaten oder Chromatographie.
Allerdings sollte es selbstverständlich
sein, dass es bevorzugt wird, dass die Trennung der Enantiomere
vor dem Bilden eines Übergangsmetallkomplexes durchführt wird.
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Die
Verbindungen der Formel (X) können
auch durch aufeinanderfolgendes Kondensieren in beliebiger Reihenfolge,
einer Verbindung der Formel (XI):
wobei r, s, t, R
a,
R
b und R
c E, B wie
in Formel (II) definiert sind und R
11 und
R
12 unabhängig Wasserstoff oder eine
Aminschutzgruppe bedeuten, mit der Maßgabe, dass mindestens einer
von R
11 und R
12 Wasserstoff
ist, mit einer Verbindung der vorstehend definierten Formeln (VI)
und (VII) hergestellt werden. Die Reaktionsbedingungen sind analog
zu jenen, welche vorstehend in Bezug auf die Reaktion zwischen der
Verbindung der Formel (V) und den Verbindungen der Formeln (VI)
und (VII) erwähnt
wurden.
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Es
wird bevorzugt, dass die Verbindung der Formel (X) aus optisch reinen
Verbindungen der Formel (XI) hergestellt wird, welche vorzugsweise
selbst aus optisch reinen Ausgangsmaterialien hergestellt werden. In
einer anderen Ausführungsform
können
Racemate oder Gemische aus Enantiomeren der Formel (X) oder (XI)
selbst unter Verwendung von im Fachgebiet herkömmlichen Techniken, wie zum
Beispiel Kristallisation von Derivaten oder Chromatographie getrennt
werden.
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Falls
Verbindungen der Formel (X) benötigt
werden, bei denen einer oder mehrere der Reste R
1,
R
2, R
3, R
4 und R
9 nicht die
gleichen sind wie einer oder mehrere der Reste R
8,
R
7, R
6, R
5 bzw. R
10, dann
können Verbindungen
der Formel (XI) aufeinanderfolgend mit Verbindungen der Formel (VI)
und Formel (VII) in beliebiger Reihenfolge durch Erhitzen einer
geeignet geschützten
Verbindung der Formel (XI) mit einer Verbindung der Formel (VI)
oder (VII) (in einem molaren Verhältnis von 1:1) in einem inerten
Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Ethanol kondensiert werden, falls notwendig Reinigen
der so erhaltenen Zwischenproduktsverbindung der Formel (XII) oder
(XIII):
wobei
die Variablen R
1 bis R
12,
r, s, t, R
a, R
b,
R
c, E und B wie in Formel (XI), (VI) und
(VII) definiert sind, unter Verwendung herkömmlicher Techniken, wie zum
Beispiel Chromatographie, Entfernen aller R
11 oder
R
12 Schutzgruppen und dann wie benötigt Wiederholen
der Umsetzung unter Verwendung einer Verbindung der Formel (VI)
oder (VII).
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Geeignete
Schutzgruppen R11 und R12 und
die Verfahren zur Entfernung derartiger Gruppen sind wie vorstehend
beschrieben.
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Es
sollte selbstverständlich
sein, dass, falls jeder der Reste R1, R2, R3, R4 und
R9 der gleiche ist wie jeder der Reste R8, R7, R6,
R5 bzw. R10, die
Verbindungen der Formel (VI) und (VII) die gleichen sind, daher werden
Verbindungen der Formel (XI), bei denen R11 und
R12 Wasserstoff sind, vorzugsweise verwendet,
und zwei Mol einer Verbindung der Formel (VI) oder (VII) werden
in einem inerten Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Ethanol, bei erhöhter Temperatur, zum Beispiel
unter Rückfluss,
benutzt.
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Verbindungen
der Formel (XI) sind entweder bekannte Verbindungen oder können gemäß bekannten Verfahren
oder solchen, welche zu denen hierin beschriebenen Verfahren analog
sind, hergestellt werden, zum Beispiel falls eine Verbindung der
Formel (XI) 3,4-Diaminotetrahydrofuran
ist, kann eine derartige Verbindung gemäß dem folgenden Schema, zum
Beispiel wie in den Beschreibungen 1 und 2 beschrieben wird, hergestellt
werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann (S,S)trans3,4-Diamintetrahydrofuran gemäß dem folgendem Schema, zum
Beispiel wie in den Beschreibungen 4 bis 6 beschrieben wird, hergestellt
werden.
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Das
5R,6R-Diamino-1,3-dioxepan kann gemäß den in den Beschreibungen
8 bis 13 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
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Das
3R,4S-Diaminotetrahydropyran kann gemäß den in den Beschreibungen
15 bis 17 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
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Das
3R,4S-Diamino-(2S)(triphenylmethoxymethyl)tetrahydropyran kann gemäß den in
den Beschreibungen 21 bis 24 beschriebenen Verfahren hergestellt
werden.
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Das
(±)trans-1-Benzoyl-3,4-diaminopiperidin
kann gemäß den gemäß den in
den Beschreibungen 25 bis 27 beschriebenen Verfahren hergestellt
werden.
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Die
Katalysatoren der Formel (III) werden vorzugsweise in einer chiralen
Form unter Verwendung einer getrennten Verbindung der Formel (XI)
hergestellt werden, welche unter Verwendung von herkömmlichen Techniken
getrennt werden. Die Verbindung der Formel (XI) kann selbst aus
geeigneten Vorläuferverbindungen,
wie zum Beispiel jene, welche hierin zuvor skizziert wurden, welche
unter Verwendung herkömmlicher Techniken
getrennt werden oder in einer getrennten Form gekauft werden können, hergestellt
werden. In einer anderen Ausführungsform
kann die gekoppelte Verbindung der (X) unter Verwendung herkömmlicher
Techniken getrennt werden.
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Die
vorliegende Beschreibung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung
von Verbindungen der Formel (A) (wie in WO 93 17026 definiert) oder,
falls geeignet, ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon oder ein pharmazeutisch
verträgliches
Solvat davon bereit, welches das Umsetzen einer Verbindung der Formel
(I), eine Sauerstoffquelle, eine Verbindung der Formel (C) und einen
elektronenspendenden Donatorliganden umfasst, und danach Umwandeln
der so erhaltenen Verbindung der Formel (B) in eine Verbindung der
Formel (A) oder, falls geeignet, in ein pharmazeutisch verträgliches
Salz davon oder ein pharmazeutisch verträgliches Solvat davon.
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Die
vorliegende Erfindung erstreckt sich auch auf das zwischen der Verbindung
der Formel (I) und dem elektronenspendenden Liganden gebildete Produkt,
welches durch die vorstehend erwähnte
Quelle bereitgestellt wird.
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Verbindungen
der Formel (C) sind im Handel erhältlich oder können gemäß den Verfahren
hergestellt werden, welche in EP-A-0 376 524 genannt oder skizziert
wurden.
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Die
folgenden Beschreibungen und Beispiele veranschaulichen die vorliegende
Erfindung.
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(A) Beispiele unter Verwendung
der Katalysatoren von WO 91/14694
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Referenzbeispiel 1: Die
Herstellung von (3R,4R)-6-Acetyl-2,2-dimethyl-3,4-epoxy-2H-1-benzopyran unter
Verwendung von Pyridin-N-oxid als ein elektronenspendender Ligand
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Eine
Lösung
aus Natriumhypochlorit (54 ml, 13,7 % (Gew./Vol.)), 0,05 M NaHPO4 (50 ml) und Wasser (70 ml) wurden mit 8
N NaOH auf pH 11,3 eingestellt. 6-Acetyl-2,2-dimethylchromen (10
g, 0,049 mol) und ein R,R-[1,2-Bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)cyclohexan]mangan(III)chloridkatalysator
(320 mg, 1 mol-%), Pyridin-N-oxid (9,5 g, 2 äq) und Dichlormethan (50 ml)
wurden zusammengemischt, und das Gemisch wurde 1 Stunde lang gerührt.
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Die
Lösung
wurde mit DCM (200 ml) verdünnt
und durch Celite filtriert und die Schichten abgetrennt. Die wässrige Schicht
wurde mit DCM (200 ml) wieder extrahiert, dann wurden die organischen
Schichten vereinigt. Die organische Phase wurde mit Wasser (2 × 400 ml)
gewaschen und zur Trockene eingedampft, um ein braunes Öl zu geben,
12 g, enantiomerer Überschuss
95 % (chirale HPLC). Das Öl
wurde aus IPE (2 ½ Volumina)
kristallisiert, welches mit Epoxid angeimpft wurde, um die Titelverbindung
als einen cremefarbenen braunen Feststoff, (6,45 g, 60 %), enantiomerer Überschuss > 99 % zu geben.
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Die
gleiche Reaktion, bei der kein elektronenspendender Ligand zugegeben
wurde, wie zum Beispiel Pyridin-N-oxid, benötigt typischerweise 1 mol-%
des Katalysators, um eine vollständige
Umwandlung bei Raumtemperatur in etwa 4 h zu erreichen (rohes Epoxid,
enantiomerer Überschuss
92 %).
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Beispiel 1: Die Herstellung
von (3R,4R)-2,2-Dimethyl-3,4-epoxy-6-pentafluorethyl-2H-1-benzopyran unter
Verwendung von Isochinolin-N-oxid als elektronenspendender Ligand.
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Eine
Lösung
aus Natriumhypochlorit (44 ml, 17 % (Gew./Vol.)), Wasser (70 ml)
und 0,05 M NaH2PO4 (50
ml) wurde mit verdünnter
ortho-Phosphorsäure
auf pH 11,3 eingestellt. 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethyl-2H-1-benzopyran
(13,6 g, 50 mmol), Dichlormethan (100 ml), Isochinolin-N-oxid (0,725
g, 10 mol.-%) und R,R-[1,2-Bis(3,5-di-tertbutylsalicylidamino)cyclohexan]-mangan(III)chlorid
(64 mg, 0,2 mol-%) wurden zugegeben und das Gemisch schnell bei
Raumtemperatur gerührt.
Nach zwei Stunden zeigte eine HPLC Analyse eine 95 % Umwandlung
des Chromens in das Epoxid an. Man ließ das Reaktionsgemisch weitere
3 Stunden lang bei Raumtemperatur rühren, aber es fand keine weitere
Umwandlung des Chromens in Epoxid statt. Der enantiomere Überschuss
des rohen (3R,4R)-Epoxids wurde gemäß chiraler HPLC als 92,5 %
gemessen. Das Gemisch wurde mit Dichlormethan (200 ml) verdünnt und
durch Celite filtriert und die Schichten abgetrennt. Die organische
Phase wurde mit Wasser (3 × 100
ml) gewaschen, dann zur Trockene eingedampft, um die rohe Titelverbindung
(15,0 g) als einen gelben Feststoff zu geben. Das Rohprodukt wurde
aus Hexan (3 Volumina) umkristallisiert, um die reine Titelverbindung
(8,0 g, 54 %) als farblose Nadeln (enantiomerer Überschuss > 99 %) zu geben.
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Die
gleiche Umsetzung ohne einen elektronenspendenden Liganden wie zum
Beispiel Isochinolin-N-oxid, benötigt
typischerweise 2 mol-% des Katalysators, um eine vollständige Umwandlung
zu geben.
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Beispiel 2: Die Herstellung
von (3R,4R)-6-Acetyl-2,2-dimethyl-3,4-epoxy-2H-1-benzopyran unter
Verwendung von Isochinolin-N-oxid als elektronenspendender Ligand.
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde unter Verwendung von 10 mol-% Isochinolin-N-oxid
an Stelle von Pyridin-N-oxid wiederholt. Die Menge des Katalysators
wurde auch auf 0,1 mol-% verringert. Eine vollständige Umwandlung in das benötigte Epoxid
(enantiomerer Überschuss
96 %) wurde in weniger als 15 min erreicht.
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(B) Beispiele unter Verwendung
der Katalysatoren von WO 94/03271
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Referenzbeispiel 2: Herstellung
von (3R,4R)-6-Acetyl-2,2-dimethyl-3,4-epoxy-2H-1-benzopyran unter Verwendung von Pyridin-N-oxid
als elektronenspendener Ligand.
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Natriumhypochlorit
(21,5 ml, 17,3 % (Gew./Vol.)), Wasser (34 ml) und 0,05 M Na2HPO4 (25 ml) wurden mit
8 N NaOH auf pH 13 eingestellt. 6-Acetyl-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran
(5,0 g, 25 mmol), Pyridin-N-oxid (5,0 g, 52 mmol) und der S,S-Mn-Salenkatalysator
(3S,4S)-Bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)tetrahydrofuran-mangan(III)chlorid
(D34, 152 mg, 1 mol-%) wurden mit Dichlormethan (50 ml) zugegeben
und das Gemisch bei Raumtemperatur gerührt. Nach 2 Stunden war die
Umsetzung gemäß HPLC Analyse
vollständig. Das
Gemisch wurde mit Dichlormethan verdünnt und durch Celite filtriert.
Die zwei Phasen wurden getrennt und die organische Phase mit Wasser
(200 ml) gewaschen, dann unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft,
um die rohe Titelverbindung als ein braunes Öl (5,0 g) zu geben. Durch chirale
HPLC wurde gezeigt, dass sie einen enantiomeren Überschuss von 94 % aufweist.
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Die
Titelverbindung wurde durch Umkristallisation des Rohprodukts aus
Diisopropylether in enantiomer reiner Form (enantiomerer Überschuss > 99,8 %) erhalten,
mit einer Wiedergewinnung von 44 %.
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Referenzbeispiel 3: Herstellung
von (3S,4S)-6-Acetyl-2,2-dimethyl-3,4-epoxy-2H-1-benzopyran ohne Verwendung eines elektronenspendenden
Liganden.
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Natriumhypochloritlösung (8,0
ml, 17,3 % (Gew./Vol.)), Wasser (14 ml) und 0,05 M Na2HPO4 (10 ml) wurde mit 8 N NaOH auf pH 13 eingestellt.
6-Acetyl-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran (2,0 g; 10 mmol) und der R,R-Mn-Salenkatalysator
(R,R)-5,6-Bis-(3,5-di-tertbutylsalicylidamino)-1,3-dioxepan]-mangan(III)chlorid (D31,
63 mg, 1 mol-%) wurden mit Dichlormethan (20 ml) zugegeben und das
Gemisch bei Raumtemperatur über
Nacht gerührt.
HPLC Analyse zeigte an, dass etwa 13 % des Chromens noch immer verblieb.
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Das
Gemisch wurde mit Dichlormethan (50 ml) verdünnt und durch Celite filtriert.
Die organische Phase wurde abgetrennt, dann mit Wasser (100 ml)
gewaschen und zur Trockene eingedampft, um die rohe Titelverbindung
als ein Öl
(2,1 g, 96 Gew.-% Ausbeute) zu geben. Analyse dieser Probe durch
chirale HPLC zeigte einen enantiomeren Überschuss von 86 % an.
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Referenzbeispiel 4: Herstellung
von (3S,4S)-6-Acetyl-2,2-dimethyl-3,4-epoxy-2H-1-benzopyran unter Verwendung von Pyridin-N-oxid
als elektronenspendener Ligand.
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Das
Verfahren von Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch mit der Zugabe
von Pyridin-N-oxid (1,9 g, 20 mmol). HPLC Analyse zeigte nach Rühren über Nacht
bei Raumtemperatur eine vollständige
Reaktion an. Das Rohprodukt wurde auf die gleiche Weise isoliert,
um 2,3 g der Titelverbindung mit einem enantiomeren Überschuss
von 95 % zu geben. Die Titelverbindung wurde durch Umkristallisation
des Rohprodukts aus Diisopropylether in enantiomer reiner Form (enantiomerer Überschuss > 99,8 %) mit einer
Wiedergewinnung von 50 % erhalten.
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Beispiel 3: Herstellung
von (3R,4R)-6-Acetyl-2,2-dimethyl-3,4-epoxy-2H-1-benzopyran, unter
Verwendung von Isochinolin-N-oxid als elektronenspendener Ligand.
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Das
Verfahren von Beispiel 5 wurde wiederholt, jedoch mit der Zugabe
von Isochinolin-N-oxid (1,74 g, 12 mmol) an Stelle von Pyridin-N-oxid.
HPLC Analyse zeigte nach Rühren
bei Raumtemperatur eine vollständige
Reaktion innerhalb von 30 min an. Das Rohprodukt wurde auf die gleiche
Weise isoliert, um die rohe Titelverbindung als ein braunes Öl (5,1 g)
zu geben. Durch chirale HPLC wurde gezeigt, dass sie einen enantiomeren Überschuss
von 94 % aufweist. Die Titelverbindung wurde durch Umkristallisation
aus Diisopropylether in enantiomer reiner Form (enantiomerer Überschuss > 99,8 %) mit einer
Wiedergewinnung von 48 % erhalten.
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Beispiel 4: Herstellung
von (3S,4S)-6-Acetyl-2,2-dimethyl-3,4-epoxy-2H-1-benzopyran
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Natriumhypochlorit
(31 ml, 12,1 % (Gew./Vol.), 50 mmol), Wasser (34 ml) und 0,05 M
Na2HPO4 (25 ml) wurden
mit 8 N NaOH auf pH 13 eingestellt. 6-Acetyl-2,2-dimethyl-2H-1-benzopyran (5,0 g,
25 mmol), Isochinolin-N-oxid (0,362 g, 5 mmol, 0,2 Äquiv) und
(3R,4S)-Bis-(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)tetrahydropyranmangan(III)chlorid
(0,032 g, 0,05 mmol, 0,2 mol % ) wurden mit Dichlormethan (50 ml)
zugegeben und das Gemisch bei 15 – 20 °C gerührt. Nach 4 h war die Reaktion
gemäß HPLC Analyse
vollständig.
Das Gemisch wurde mit Dichlormethan verdünnt und durch Celite filtriert.
Die zwei Phasen wurden getrennt und die organischen Phasen mit Wasser
(2 × 200
ml) gewaschen, dann unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft,
um die rohe Titelverbindung als ein blass braunes Öl (5,3 g)
zu geben. Durch chirale HPLC wurde gezeigt, dass sie einen enantiomeren Überschuss
von 92 % aufweist.
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Die
Titelverbindung wurde durch Umkristallisation des Rohprodukts aus
Diisopropylether in enantiomer reiner Form (enantiomerer Überschuss > 99,8 %), Schmp. 51 °C, mit einer
Wiedergewinnung von 41 % erhalten.
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(C) Beispiele unter Verwendung
der Verbindung der Formel (III) als Katalysator
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Referenzbeispiel 5: (R)-1-Phenyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethanmangan(III)chlorid
(E12).
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(R)-1-Phenyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethan
(D37, 2,42 g, 5,0 mmol) wurde in Ethanol (50 ml) gelöst und festes
Mangan(II)acetattetrahydrat (2,45 g, 10,0 mmol) wurde zugegeben.
Die Lösung wurde
unter Rückfluss
zwei Stunden lang erhitzt, dann wurde Lithiumchlorid (wasserfrei)
zugegeben (0,64 g, 15,0 mmol), und die Lösung wurde weitere 30 min lang
unter Rückfluss
erhitzt. Nach dem Kühlen
wurde Wasser (1 ml) Wasser zu der rührenden Lösung gegeben. Der Niederschlag
wurde durch Filtration entfernt, mit 90 % wässrigem Ethanol (10 ml) gewaschen,
dann im Vakuum über
P2O5 getrocknet,
um die Titelverbindung als einen braunen Feststoff, 2,73 g, 95 %
Ausbeute, zu geben.
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Beispiel 5: Die chirale
Epoxidierung von 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen unter Verwendung
von E12, um 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethyl-1H-benzopyran-(3R,4R)-epoxid
zu geben.
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Wässrige Natriumhypochloritlösung (8,5
% (Gew./Vol.), 17,5 ml, 20,0 mmol) wurde mit Wasser auf 25 ml verdünnt, gefolgt
von der Zugabe von 0,05 M NaH2PO4 (wässr.)
(10 ml). Der pH wurde auf 11,3 eingestellt die Lösung auf 0 °C gekühlt, dann zu einer Lösung aus
2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen
(2,78 g, 10,0 mmol) und (E12) (0,115 g, 0,20 mmol) in Methylenchlorid
(10 ml) bei 0 °C
gegeben. Die Reaktion wurde 1 Stunde lang bei 0 °C, dann über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
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Hexan
(100 ml) und Wasser (50 ml) wurden zugegeben und die organische
Schicht abgetrennt. Die wässrige
Schicht wurde mit einer weiteren Portion Hexan (100 ml) extrahiert,
und die vereinigte organische Schicht wurde über MgSO4 getrocknet
und das Lösungsmittel
im Vakuum entfernt, um die Titelverbindung als ein braunes Öl, 2,7 g
(94 % Ausbeute), zu geben.
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Das Öl wurde
durch Flash-Chromatographie (Silicagel 60, MERCK 9385, 230 – 400 mesh)
(30 g) gereinigt, wobei mit 0 – 5
% Diethylether in Hexan eluiert wurde, um die Titelverbindung als
einen blass gelben, teilweise kristallnen Feststoff, 2,11 g, 72
% Ausbeute, identisch (1HNMR, DC, HPLC)
mit einer authentischen Probe, enantiomerer Überschuss = 63 % durch chirale
HPLC, zu geben.
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Referenzbeispiel 6: (R)-1-Phenyl-1,2-bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)ethan-mangan(III)chlorid
(E14).
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(R)-1-Phenyl-1,2-bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)ethan
(D38, 1,70 g, 3,0 mmol) wurde in Ethanol (30 ml) gelöst und Mangan(II)acetattetrahydrat
(1,47 g, 6,0 mmol) wurde zugegeben. Die Lösung wurde 16 Stunden lang
unter Rückfluss
erhitzt, dann wurde Lithiumchlorid (0,38 g, 9,0 mmol) zugegeben,
die Reaktion weitere 30 min lang unter Rückfluss erhitzt, und dann ließ man sie
auf Raumtemperatur kühlen.
Wasser (1 ml) wurde zu der rührenden
Lösung
gegeben, und der so erhaltene Niederschlag wurde durch Filtration
entfernt, um das Produkt als einen braunen Feststoff zu geben, welcher
im Vakuum über
P2O5 getrocknet
wurde, um 2,56 g der Titelverbindung, 78 % Ausbeute zu geben.
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Beispiel 6: Die chirale
Epoxidierung von 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen unter Verwendung
von E14, um 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethyl-1H-benzopyran-(3R,4R)-epoxid
zu geben.
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Wässrige Natriumhypochloritlösung (8,5
% (Gew./Vol.); 17,5 ml, 20,0 mmol) wurde mit Wasser auf 25 ml verdünnt, gefolgt
von der Zugabe von 0,05 M NaH2PO4 (wässr.)
(10 ml). Der pH wurde auf 11,3 eingestellt und die Lösung auf
0 °C gekühlt, dann
zu einer Lösung
aus 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen
(2,78 g, 10,0 mmol) und (R)-1-Phenyl-1,2-bis(3,5-di-tertbutyl-salicylidamino)ethan-mangan(III)chlorid
(E 14) (0,131 g, 0,20 mmol) in Methylenchlorid (10 ml) bei 0 °C gegeben.
Die Reaktion wurde 2 Stunden lang bei 0°C, dann über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
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Hexan
(100 ml) und Wasser (50 ml) wurden zugegeben und die organische
Schicht abgetrennt. Die wässrige
Schicht wurde mit einer weiteren Portion Hexan (100 ml) extrahiert,
und die vereinigten organischen Schichten wurden über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt,
um die Titelverbindung als ein gelbes Öl 2,91 g (99 % Ausbeute) zu
geben.
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Das Öl wurde
durch Flash-Chromatographie (Silicagel 60, MERCK, 230 – 400 mesh)
(40 g) gereinigt, wobei mit 0 – 5
% Diethylether in Hexan eluiert wurde, um die Titelverbindung als einen
gelben kristallinen Feststoff 1,81 g, 62 % Ausbeute, identisch (1H-NMR, DC, HPLC) mit einer authentischen
Probe, enantiomerer Überschuss
= 68 % durch chirale HPLC, zu geben.
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Referenzbeispiel 7: (S)-1-Methyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethanmangan(III)chlorid
(E16)
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(S)-1-Methyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethan
(D39) (338 mg, 0,8 mmol) wurde in EtOH (8 ml) gelöst und Mangan(II)acetattetrahydrat
(392 mg, 1,6 mmol) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde 2 h lang unter
Rückfluss
erhitzt, dann wurde Lithiumchlorid (102 mg, 2, 4 mmol) zugegeben,
und nach einer weiteren Stunde unter Rückfluss wurde das Gemisch auf
die Umgebung gekühlt.
Ein paar Tropfen Wasser wurden zugegeben und der so erhaltene Niederschlag
filtriert und im Vakuum über
P2O5 getrocknet,
um die Titelverbindung 270 mg (66 % Ausbeute) als ein braunes Pulver
zu geben.
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Beispiel 7: Die chirale
Epoxidierung von 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen unter Verwendung
von E16, um 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen-(3S,4S)-epoxid
zu geben.
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Wässrige Natriumhypochloritlösung (16,75
% (Gew./Vol.), 8,9 ml, 20 mmol) wurde mit Wasser auf 25 ml verdünnt, gefolgt
von der Zugabe von 0,05 M NaH2PO4 (wässr.)
(10 ml). Der pH wurde auf 11,3 eingestellt und die Lösung auf
0 °C gekühlt, dann
zu einer Lösung
aus 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen
(2,78 g, 10 mmol) und (S)-1-Methyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethan-mangan(III)chlorid
(E16, 102 mg, 0,20 mmol) in Methylenchlorid (10 ml) bei 0 °C zugegeben.
Die Reaktion wurde bei 0 °C
1 h lang, dann bei Raumtemperatur über Nacht gerührt.
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Hexan
(100 ml) und Wasser (50 ml) wurden zugegeben und die organische
Schicht abgetrennt. Die wässrige
Schicht wurde mit einer weiteren Portion Hexan (100 ml) extrahiert,
und die vereinigten organischen Schichten wurden über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt,
um die rohe Titelverbindung als ein braunes Öl 2,78 g (95 % Ausbeute) zu
geben, quantitative Analyse (HPLC) zeigte, dass dies 2,27 g (77
% Ausbeute) der Titelverbindung enthielt, identisch (DC, HPLC) mit
einer authentischen Probe, enantiomerer Überschuss = 32 % durch chirale
HPLC.
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Referenzbeispiel 8: (S)-1-Isopropyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicyclidamino)ethanmangan(III)chlorid. (E18)
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(S)-1-Isopropyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethan
(D40, 240 mg, 0,53 mmol) wurde in Ethanol (10 ml) gelöst und Mangan(III)acetatdihydrat
(0,14 g, 0,53 mmol) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde unter Rückfluss
2 h lang erhitzt, dann wurde Lithiumchlorid (34 mg, 0,8 mmol) zugegeben.
Nach einer weiteren Stunde unter Rückfluss wurde die Lösung gekühlt, das
Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, und der Rückstand auf Silica chromatographiert
(Merck 9385, 20 g, wobei mit 0 – 6
% Methanol in Chloroform eluiert wurde), um die Titelverbindung
als ein braunes Pulver 60 mg (21 % Ausbeute) zu ergeben.
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Beispiel 8: Die chirale
Epoxidierung von 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen unter Verwendung
von E18, um 2,2-Dimethyl-6-pentafluorethylchromen-(3S,4S)-epoxid
zu geben
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Wässrige Natriumhypochloritlösung (15,24
% (Gew./Vol.), 2 ml, 4 mmol) wurde mit Wasser auf 5 ml gebracht.
0,05 M NaH2PO4 (wässr.) (2
ml) wurde zugegeben und der pH auf 11,3 eingestellt. Die Lösung wurde auf
0 °C gekühlt, dann
zu einer Lösung
aus (0,56 g, 2 mmol) und dem Katalysator (S)-1-Isopropyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicyclidamino)ethanmangan(III)chlorid
(E18, 21,5 mg, 0,04 mmol) in Methylenchlorid (6 ml) gegeben. Das
Gemisch wurde eine Stunde lang bei 0 °C, dann über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
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Hexan
(20 ml) und Wasser (10 ml) wurden zugegeben und die organische Schicht
abgetrennt. Die wässrige
Phase wurde mit weiterem Hexan (20 ml) extrahiert, und die vereinigte
organische Phase wurde getrocknet (MgSO4)
und das Lösungsmittel
im Vakuum entfernt, um die Titelverbindung als ein gelbes Öl (0,51 g)
zu ergeben. Quantitative Analyse (HPLC) zeigte, dass dies 0,42 g
(71 % Ausbeute) der Titelverbindung, identisch (DC, HPLC) mit einer
authentischen Probe, enantiomerer Überschuss = 23 % durch chirale
HPLC, enthielt.
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Beispiel 9: Die chirale
Epoxidierung von 6-Acetyl-2,2-dimethylchromen unter Verwendung von
E14, um 6-Acetyl-2,2-dimethylchromen-(3R,4R)epoxid zu geben.
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Eine
Lösung
aus Natriumhypochlorit (8,6 ml, 17,3 % (Gew./Vol.)), Wasser (14
ml) und Na2HPO4 (0,05 M,
100 ml) wurde mit 8 N NaOH auf pH 11,3 eingestellt. 6-Acetyl-2,2- dimethylchromen (2
g) und E14 (65,6 mg 1 mol %) und Dichlormethan (20 ml) wurde zugegeben
und das Gemisch schnell bei Raumtemperatur über Nacht gerührt.
-
Das
Gemisch wurde mit Dichlormethan (50 ml) verdünnt und durch Celite filtriert.
Die zwei Schichten wurden getrennt und die organische Phase mit
Wasser (100 ml) gewaschen, dann zur Trockene eingedampft, um die
Titelverbindung (2,0 g 92 %), enantiomerer Überschuss = 67 % durch chirale
HPLC, zu geben.
-
Beispiel 10: Die chirale
Epoxidierung von 6-Acetyl-2,2-dimethytchromen unter Verwendung von
E14, um 6-Acetyl-2,2-dimethylchromen-(3R, 4R)epoxid zu geben, unter
Verwendung von Pyridin-N-oxid als elektronenspendender Katalysator
-
Die
Umsetzung des Beispiels 20 wurde mit der Zugabe von Pyridin-N-oxid
(1,9 g, 2 äq)
wiederholt. Es wurde unter Verwendung von chiraler HPLC gefunden,
dass der enantiomere Überschuss
des Titelprodukts 79 % ist.
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Beschreibungen von Zwischenprodukten
zur Herstellung von Verbindungen der Formel (II) (wie in WO 94/03271
beschrieben wurde)
-
Beschreibung 1
-
(±) 2,5-Dihydro-3-nitrofuran
(D1)
-
Ein
Gemisch aus (±)trans3-Chlormercuro-4-nitro-2,5-dihydrofuran (38,54 g, 109,6
mmol) und Et3N (11,07 g, 109,6 mmol) in
CH2Cl2 (2,21) bei 25 °C wurde 1,25
h lang gerührt.
5 % wässrige
Citronensäure
(1,1 l) wurde zugegeben und das Rühren wurde 5 min lang fortgeführt. Das
Gemisch wurde durch Celite filtriert, abgetrennt und die organische
Phase mit 5 % wässriger
Citronensäure
(220 ml) gewaschen, über
Na2SO4 getrocknet
und im Vakuum konzentriert. Chromatographie des Rückstands
auf Silica (Merck 9385, 300 g), wobei mit CHCl3-Hexan
(1:1 →1:0)
eluiert wurde, ergab (D1) als ein blass gelbes Öl, welches im Gefrierschrank
kristallisierte 5,45 g (43,2 %).
δ (CDCl3)
4,95 (4H,S) und 7,10 (1H,S)
-
Beschreibung 2
-
(±) 3,4-Diaminotetrahydrofuran
(D2)
-
Eine
Lösung
aus (±)
4-Amino-3-nitrotetrahydrofuran, welches aus (D1) über das
Verfahren von Bitha und Lin hergestellt wurde,
(4,66 g, 35,3 mmol) in EtOH (100 ml), welches 10 % Palladium auf
Kohlenstoff (2,5 g) enthält,
wurde 65 h lang auf einem Parr-Schüttelgerät bei 35 psi bei 20 °C hydriert.
Die Suspension wurde filtriert, die Feststoffe mit EtOH (100 ml)
gewaschen und die vereinigten Filtrate im Vakuum eingedampft, um
(±) (D2)
als ein farbloses Öl
3,26 g (81,5 %) zu ergeben.
δ (CDCl3) 1,40 (4H,bs), 3,20 (2H,m), 3,50 (2H,dd)
und 4,08 (2H,dd).
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Beschreibung 3
-
(±) 3,4-bis(3-tert-Butyl-5-methylsalicylidamino)tetrahydrofuran
(D3)
-
Eine
Lösung
aus dem racemischen Diamin (D2) (855 mg, 8,38 mmol) und 3-tert-Butylmethylsalicaldehyd
(3,22 g, 16,76 mmol) in EtOH (50 ml) wurde 1,5 h lang unter Rückfluss
erhitzt. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand unter Verwendung von
CHCl3 als Elutionsmittel auf Silica chromatographiert
(Merck 9385, 300 g), um (±)
(D3) 1,35 g, (35,8 %) als blass gelbe Nadeln zu ergeben.
δ (CDCl3) 1,42 (18H,s), 2,25 (6H,s), 3,95 – 4,10 (2H,m),
4,43 (2H,q), 6,90 (2H,d), 7,15 (2H,d), 8,30 (2H,s) und 13,10 (2H,bs).
-
Beschreibung 4
-
(S,S)trans 3,4-Bis(methansulfonyloxy)tetrahydrofuran
(D4)
-
Eine
Lösung
aus 1,4-Anhydro-L-threitol (2,45 g, 23,5 mmol von der Firma Aldrich
Chemical) in einem Gemisch aus THF (75 ml) und Et2O
(75 ml) bei 0 °C
wurde aufeinanderfolgend mit Triethylamin (7,2 ml, 51,7 mmol, 2,2 äq) und Methansulfonylchlorid
(3,82 ml, 49,35 mmol, 2,1 äq)
behandelt. Das Gemisch wurde 4 h lang gerührt, dann über Nacht bei 0 °C aufbewahrt
(~16 h).
-
Die
Reaktion wurde filtriert und die Feststoffe mit THF (20 ml) gewaschen.
Das vereinigte Filtrat wurde im Vakuum eingedampft und zwischen
10 % wässrige
Citronensäure
(60 ml) und EtOAc (150 ml) aufgeteilt. Die organische Phase wurde
getrocknet (MgSO4) und eingedampft, um (D4)
als ein farbloses Öl
5,82 g (95 %) zu ergeben.
δ (CDCl3) 3,12 (6H,s) 4,00 (2H,dd), 4,18 (2H,dd)
und 5,25 (2H,dd).
-
Beschreibung 5
-
(S,S)trans 3,4-Diazidotetrahydrofuran
(D5)
-
Ein
Gemisch aus dem Dimesylat (D4) (5,80 g, 22,3 mmol) und Lithiumazid
(5,46, 111,5 mmol, 2,5 äq) in
DMSO (60 ml) wurde 40 h lang bei 100 – 110 °C erhitzt. Nach dem Kühlen auf
Umgebungstemperatur wurde die Reaktion mit Wasser (1 l) gewaschen
und mit EtOAc extrahiert (1 l, 2 × 0,75 l). Die vereinigte organische Phase
wurde mit Wasser (0,5 l) und Kochsalzlösung (0,5 l) gewaschen, über MgSO4 getrocknet und im Vakuum zu einem blass
gelben Öl
der Titelverbindung 2,18 g (61,5 %) eingedampft.
δ (CDCl3) 3,75 (2H,dd) und 3,90 – 4,05 (4H,m).
-
Beschreibung 6
-
(S,S)trans 3,4-Diaminotetrahydrofuran
-
Zu
Lithiumaluminiumhydrid (2,05 g, 54 mmol) in trockenem THF (150 ml)
bei 0 °C
wurde das Diazid (D5) (2,08 g, 13,5 mmol) in THF (50 ml) tropfenweise über 10 min
zugegeben. Nach 15 min ließ man
die Lösung
auf die Umgebung wärmen,
dann 16 h lang Rühren.
-
Das
Reaktionsgemisch wurde wieder auf 0 °C gekühlt und aufeinanderfolgend
mit H2O (2 ml), 15 %, wässriger NaOH (2 ml) und weiterem
H2O (6 ml) gequencht und auf die Umgebung
erwärmt.
Nach einstündigem
Rühren
wurde das Gemisch durch Celite filtriert, mit THF (2 × 150 ml)
gespült
und das vereinigte Filtrat im Vakuum eingedampft, um (D6) als ein
blass gelbes Öl,
1,28 g (93 %), zu ergeben.
δ (CDCl3) 1,30 (4H,bs), 3,20 (2H,dd), 3,50 (2H,dd)
und 4,08 (2H,dd).
-
Beschreibung 7
-
(S,S)trans 3,4-Bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)tetrahydrofuran
(D7)
-
Eine
Lösung
aus dem (S,S)-Diamin (D6) (1,26 g, 12,35 mmol) und 3-tert-Butyl-5-methylsalicaldehyd (4,74
g, 24,70 mmol) in EtOH (75 ml) wurde unter Rückfluss 3,5 h lang erhitzt.
Die Lösung
wurde gekühlt
und das Lösungsmittel
im Vakuum entfernt, um rohes (5) als ein gelbes Öl 5,50 g (99 %) zu ergeben.
-
Eine
Probe des rohen Materials (4,55 g) wurde auf Silica (Merck 9385,
Gradient von CHCl3 in Hexan) chromatographiert,
um reines (D7) als einen gelben Schaum 4,39 g (95,5 % Ausbeute)
zu ergeben.
δ (CDCl3) 1,42 (18H, s), 2,25 (6H, s), 3,95 – 4,10 (4H,
m), 4,33 (2H, q), 6,90 (2H, d), 7,15 (2H, d), 8,30 (2H, s) und 13,15
(2H, bs).
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Beschreibung 8
-
(2R,3R)-1,4-Dibenzyloxy-2,3-dimethansulfonyloxybutan
-
Zu
einer Lösung
aus (2R,3R)-(+)-1,4-Dibenzyloxy-2,3-butandiol (25,3 g, 83,7 mmol
von Aldrich Chemical Company) in Dichlormethan (165 ml), welche
in einem Eisbad gekühlt
wurde, wurde Methansulfonylchlorid (13,0 ml, 167,4 mmol) gegeben,
gefolgt von langsamer Zugabe von Triethylamin (23,3 ml, 167,4 mmol), sodass
die Temperatur nicht über
5 °C stieg.
Sobald die Zugabe vollständig
war, ließ man
die Reaktion mit einer Eisbadkühlung
3 Stunden lang rühren.
Wasser (600 ml) wurde dann zugegeben und die organische Phase abgetrennt.
Die wässrige
Phase wurde mit Dichlormethan (200 ml) wieder extrahiert und die
vereinigten organischen Phasen mit Wasser (400 ml) und Kochsalzlösung (400
ml) gewaschen, getrocknet (MgSO4) und das Lösungsmittel
eingedampft, um einen blass gelben Feststoff zu ergeben. Verreiben
mit Diethylether ergab die Titelverbindung (28,2 g, 74 %) als farblose
Kristalle Schmp. 72 – 73 °C.
1H NMR (CDCl3): δ 3,03 (s,
6H, 2 × CH3), 3,76 (m, 4H, 2 × CH2O),
4,48 (d, 2H, CH2Ph), 4,57 (d, 2H, CH2Ph), 5,00 (m, 2H, 2 × CH), 7,27 – 7,39 (m;
10H, 2 × Ph)
13C NMR (CDCl3): δ 38,8 (2 × CH3), 68,7 (2 × CH2)
73,7 (2 × CH2), 78,7 (2 × CH), 128,1, 128,2, 128,6,
137,0 (2 × Ph).
EI-MS:
m/e 459 (MH+), 367 (M+-CH2Ph).
C20H26O8S2 benötigt: C:
52,39, H: 5,72 %. gemessen: C: 52, 36, H: 5,59 %.
-
Beschreibung 9
-
(2R,3R)-Dimethansulfonyloxybutan-1,4-diol
-
(2R,3R)-1,4-Dibenzyloxy-2,3-dimethansulfonyloxybutan
(27,6 g, 60,3 mmol) (D8) wurde in Aceton (500 ml) gelöst, eine
Suspension von 10 % Pd/C (29,9 g) in Aceton (300 ml) zugegeben und
das Gemisch bei 1 atm. Druck 2 Stunden lang bei Umgebungstemperatur
hydriert. Das Gemisch wurde dann drei Mal durch einen Ballen von
Silica und Celite filtriert und das Lösungsmittel eingedampft, um
die Titelverbindung als ein strohfarbenes Öl (14,7 g, 87 %) zu geben,
welches sich beim Stehen verfestigte.
1H
NMR (DMSO-d6): δ 3,24 (s, 6H, 2 × CH3), 3,69 (m, 4H, 2 × CH2),4,76
(m, 2H, 2 × CH),
5,33 (t, 2H, 2 × OH).
13C NMR (DMSO-d6): δ 38,1 (2 × CH3), 59,7 (2 × CH2),
80,3 (2 × CH).
EI-MS:
m/e 279 (MH+), 261 (MH+-H2O), 183 (M+-OMs),
165 (M+-OMs, H2O).
-
Beschreibung 10
-
(6R,7R)-Dimethansulfonyloxy-2,4,9,11-tetraoxadodecan
-
(2R,3R)-Dimethansulfonyloxybutan-1,4-diol
(14,7 g, 52,9 mmol) (D9) wurde in Dimethoxymethan (89,5 ml) und
Dichlormethan (30 ml) bei 40 °C
gelöst.
Lithiumbromid (0,91 g) und p-Toluolsulfonsäuremonohydrat
(1,01 g, 5,29 mmol) wurden zugegeben und das Gemisch 3 Stunden lang
unter Rückfluss
erhitzt. Man ließ die
Reaktion auf Umgebungstemperatur kühlen, und sie wurde dann in
gesättigte
Natriumbicarbonatlösung (200
ml) gegossen, mit Ethylacetat extrahiert (2 × 200 ml), getrocknet (MgSO4) und eingedampft, um ein farbloses Öl zu geben.
Dieses wurde durch Säulenchromatographie
auf Silica gereinigt wobei mit 0 – 1 % Methanol in Dichlormethan
eluiert wurde, um die Titelverbindung als ein farbloses Öl (8,2 g,
42 %) zu ergeben.
1H NMR (CDCl3): δ 3,13
(s, 6H, 2 × CH3), 3,39 (s, 6H, 2 × OCH3),
3,87 (m, 4H, 2 × CH2), 4,66 (m, 4H, 2 × OCH2O),
5,02 (m, 2H, 2 × CH).
13C NMR (CDCl3): δ 38,8 (2 × SCH3), 55,8 (2 × OCH3),
66,1 (2 × CH2), 78,4 (2 × CH), 96,8 (2 × OCH2O)
CI-MS: m/e 384 (MNH4 +).
C10H22O10S2 benötigt: C:
32,78, H: 6,05 %. gemessen: C: 32, 22, H: 5,62 %.
-
Beschreibung 11
-
(5R,6R)-Dimethansulfonyloxy-1,3-dioxepan
-
Eine
Lösung
aus (6R,7R)-Dimethansulfonyloxy-2,4,9,11-tetraoxadodecan (8,2 g,
22,4 mmol) (D10) und p-Toluolsulfonsäuremonohydrat (0,26 g, 1,34
mmol) in Toluol (165 ml) wurde über
Nacht unter Rückfluss erhitzt.
Das Lösungsmittel
wurde eingedampft und der braune Rückstand mit Diethylether verrieben,
um die Titelverbindung als einen cremefarbenen Feststoff zu ergeben
(5,9 g, 91 %) Schmp. 133 – 134 °C.
1H NMR (CDCl3): δ 3,13 (s,
6H, 2 × CH3), 3,84 (m, 2H, CH2),4,06
(m, 2H, CH2), 4,77 (s, 2H, OCH2O),
4,81 (m, 2H, 2 × CH).
13C NMR (CDCl3): δ 38,8 (2 × CH3), 64,1 (2 × CH2)
78,3 (2 × CH),
94,6 (OCH2O)
EI-MS: m/e 291 (MNH+). 195 (M+-OMs).
C7H14O8S2 benötigt:
C: 28,96, H: 4,86 %. gemessen: C: 29,22, H: 4,61 %.
-
Beschreibung 12
-
(5R,6R)-Diazido-1,3-dioxepan
-
Ein
Gemisch aus (5R,6R)-Dimethansulfonyloxy-1,3-dioxepan (5,0 g, 17,2
mmol) D11 und Lithiumazid (4,2 g, 86 mmol) in Dimethylsulfoxid (60
ml) wurde gerührt
und über
Nacht auf 110 – 120 °C erhitzt.
Man ließ das
Reaktionsgemisch dann kühlen,
es wurde in Wasser (200 ml) gegossen und dann mit Ethylacetat (2 × 150 ml)
extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser
(2 × 150
ml) und Kochsalzlösung
(150 ml) gewaschen, getrocknet (MgSO4) und
eingedampft, um die Titelverbindung als ein braunes Öl (2,7 g,
85 %) zu geben.
1H NMR (CDCl3): δ 3,49
(m, 2H, 2 × CH),
3,74 (m, 2H, 2 × CH2), 3,93 (m, 2H, CH2),
4,73 (s, 2H, OCH2O).
13C
NMR (CDCl3): δ 64,3 (2 × CH), 64,6 (2 × CH2), 94,3 (OCH2O).
EI-MS:
m/e 185 (MH+), 157 (MH+ -N2), 142 (M+-N3).
C5H8N6O2 benötigt: C:
32,61, H: 4,38, N: 45,63 %. gemessen: C: 32,33, H: 4,67, N: 45,38
%.
-
Beschreibung 13
-
(5R,6R)-Diamino-1,3-dioxepan
-
Zu
einer Aufschlämmung
aus Lithiumaluminiumhydrid (2,1 g, 55,3 mmol) in trockenem Tetrahydrofuran
(70 ml) bei 0 °C
unter einer Argonatmosphäre
wurde tropfenweise eine Lösung
aus (5R,6R)-Diazido-1,3-dioxepan (2,6 g, 14,1 mmol) (D12) in trockenem
Tetrahydrofuran (50 ml) gegeben. Während der Zugabe wurde die
Reaktionstemperatur mit einem Eis-Salzbad unter 10 °C gehalten.
Nach Beendung ließ man
das Reaktionsgemisch auf Umgebungstemperatur wärmen und weitere 1,5 Stunden
lang rühren.
Es wurde dann wieder gekühlt,
und die Reaktion wurde durch die Zugabe von Wasser (2 ml), 2 M NaOH
(2 ml) und Wasser (4 ml) gequencht, wobei die Temperatur wieder
mittels eines Eis-Salzbads unter 10 °C gehalten wurde. Man ließ das gequenchte
Reaktionsgemisch auf Umgebungstemperatur wärmen, weitere 2 Stunden lang
rühren,
dann wurde es durch Celite filtriert, und der Filterballen wurde
gut mit Tetrahydrofuran gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden
eingedampft, um die Titelverbindung als ein blass gelbes Öl (1,3 g,
70 %) zu ergeben.
1H NMR (CDCl3): δ 1,56
(brs, 4H, 2 × NH3), 2,62 (m, 2H, 2 × CH), 3,58 (m, 2H, CH2), 3,77 (m, 2H, 2 × CH2), 4,72
(s, 2H, OCH2O)
13C
NMR (CDCl3): δ 57,9 (2 × CH), 67,5 (2 × CH2) 93,8 (OCH2O).
C5H12N2O2 benötigt:
C: 45,44, H: 9,15, N: 21,20 %. gemessen: C: 45,13, H: 8,76, N: 19,58
%.
EI-MS: m/e 133 (MH+), 116 (M+-NH2)+.
-
Beschreibung 14
-
Herstellung von (5R,6R)-Di-(3,5-di-tert-butyl)salicylidamino-1,3-dioxepan
-
(5R,6R)-Diamino-1,3-dioxepan
(1,0 g, 7,6 mmol) (D13) und 3,5-Di-tert-butylsalicaldehyd (3,6 g,
15,4 mmol, 2 äq.)
wurden in Ethanol (100 ml) gelöst,
und die Lösung
unter Rückfluss
3 Stunden lang gerührt.
Man ließ das
Reaktionsgemisch kühlen,
das Lösungsmittel
wurde eingedampft und der Rückstand
durch Säulenchromatographie
auf Silica gereinigt, wobei mit 4 % Diethylether in Hexan eluiert
wurde. Dies ergab die Titelverbindung als einen hell gelben Schaum
(3,5 g, 82 %).
1H NMR (CDCl3): δ 1,23
(s, 18H, 6 × CH3), 1,41 (s, 18H, 6 × CH3),
3,85 (m, 2H, CH2), 4,07 (m, 2H, 2), 4,87
(s, 2H, OCH2O), 6,99 (d, 2H, Ar), 7,33 (d,
2H, Ar), 8,33 (s, 2H, 2 × CH=N),
13,20 (brs, 2H, 2 × OH).
13C NMR (CDCl3): δ 29,4 (6 × CH3), 31,4 (6 × CH3)
34,1 (2 × CCH3), 35,0 (2 × CCH3),
67,7 (2 × CH),
73,8 (2 × CH2), 94,2 (OCH2O),
117,6, 126,4, 127,4, 136,6, 140,3, 157,9 (Ar), 168,4 (2 × C=N)
C35H52N2O4 benötigt:
C: 74,43, H: 9,28, N: 4,96 %. gemessen: C: 74,56, H: 9,15, N: 4,92
%.
CI-MS: m/e 565 (MH+).
-
Beschreibung 15
-
(3R, 4R)-Diacetoxytetrahydropyran
(D15)
-
Eine
Lösung
aus 3,4-Di-O-acetyl-D-Xylal(11,16 g) in 50 % wässrigem
Ethanol (400 ml), welches PtO2 (400 mg)
enthält,
wurde 3,5 Stunden lang bei atmosphärischem Druck bei 25 °C hydriert.
Die Suspension wurde durch Celite filtriert, mit 50 % wässrigem
Ethanol (50 ml) und Wasser (50 ml) gewaschen und das vereinigte Filtrat
im Vakuum eingedampft, um die Titelverbindung als ein farbloses Öl 9,6 g
(85 %) zu ergeben.
δ(CDCl3): 1,30 – 1,50 (1H ,m), 2, 10 (6H,
S), 2,10 – 2,20
(1H, m), 3,35 – 3,60
(2H, m), 3,80 – 4,00
(2H, m) und 4,80 – 5,00
(2H,m).
-
Beschreibung 16
-
(3R,4R)-Dimethansulfonyloxytetrahydropyran
(D16)
-
Natrium
(~ 50 mg) wurde in Methanol bei Umgebungstemperatur gelöst (100
ml). Zu der so erhaltenen Lösung
wurde eine Lösung
aus dem Diester (D15) (9,56 g, 47,3 mmol) in Methanol (100 ml) gegeben
und das Gemisch 72 Stunden lang gerührt. Amberlite IR 120H+ Harz (20 g) wurde zugegeben und das Gemisch
filtriert. Konzentration des Filtrats im Vakuum ergab das Diol als
ein farbloses Öl.
Dies wurde in einem Gemisch aus Tetrahydrofuran (220 ml) und Diethylether
(220 ml) gelöst.
Triethylamin (10,86 g, 107,5 mmol,) wurde zugegeben und die Lösung auf
0 °C gekühlt. Methansulfonylchlorid
(11,76 g, 102,7 mmol) wurde tropfenweise bei 0 °C zugegeben, Die Lösung wurde
einer weitere Stunde lang gerührt,
dann 16 Stunden lang bei 4 °C
aufbewahrt. Die so erhaltene Suspension wurde filtriert und die
Feststoffe mit Tetrahydrofuran (2 × 95 ml) und Diethylether (2 × 180 ml)
gewaschen. Das vereinigte Filtrat wurde im Vakuum eingedampft und
der Rückstand
zwischen Ethylacetat (200 ml) und 10 % wässriger Citronensäure (200
ml) aufgeteilt. Die organische Phase wurde getrocknet (MgSO4), filtriert und im Vakuum zu einem farblosen
Schaum konzentriert, um die Titelverbindung 12,07 g (93 %) zu ergeben.
δ (CDCl3): 3,10 (6H,s), 2,00 – 2,40 (2H, m), 3,40 – 4,20 (4H,
m), 4,55–4,65
(1H, m) und 4,70 – 4,85
(1H, m).
-
Beschreibung 17
-
(3R,4S)-Diaminotetrahydropyran
(D17)
-
Das
Dimesylat (D16) (12,07 g, 44 mmol) wurde in Dimethylsulfoxid (88
ml) gelöst
und mit Lithiumazid (10,8 g, 220 mmol) behandelt. Das Gemisch wurde
40 Stunden lang bei 100 °C
erhitzt, dann auf die Umgebung gekühlt und in Wasser (1,03 l)
gegossen und mit Ethylacetat (1,03 l, 2 × 0,59 l) extrahiert. Die vereinigte
organische Phase wurde mit Wasser (300 ml) und Kochsalzlösung (300
ml) gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und im Vakuum konzentriert,
um das rohe Diazid als ein braunes Öl 3,7 g zu geben. Dieses wurde
in Tetrahydrofuran (45 ml) gelöst
und tropfenweise zu einer kalten (0 °C) Suspension aus Lithiumaluminiumhydrid
(3,34 g, 88 mmol) in Tetrahydrofuran (220 ml) gegeben, wobei die
Temperatur unter +10 °C
gehalten wurde. Nach der Beendung der Zugabe wurde die Suspension
0,5 Stunden lang bei 0 °C
gerührt,
dann auf die Umgebung erwärmt
und 16 Stunden lang gerührt.
-
Das
Gemisch wurde wieder auf 0 °C
gekühlt
und aufeinanderfolgend mit Wasser (3,34 ml) in Tetrahydrofuran (5
ml), 15 % wässrigem
Natriumhydroxid (3,34 ml) und weiterem Wasser (10 ml) gequencht.
Man ließ das
Gemisch auf die Umgebung erwärmen,
eine Stunde rühren,
dann wurde es durch Celite filtriert, wobei mit Tetrahydrofuran
(2 × 400
ml) gespült
wurde. Das vereinigte Filtrat wurde im Vakuum konzentriert, um das
Titeldiamin als ein farbloses Öl
2,62 g (51 %) zu geben.
δ (CDCl3): 1,20 – 1,90 (6H, m), 2,40 – 2,50 (2H,
m), 2,90 – 3,40
(2H, m) und 3,80 – 4,00
(2H, m).
-
Beschreibung 18
-
(3R,4S)-Bis-(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)tetrahydropyran,
(D18)
-
Zum
Diamin (D17) (2, 55 g, 22 mmol) in Ethanol (220 ml) wurde 3,5-Di-tert-butylsalicaldehyd
(10,3 g, 44 mmol) gegeben. Das Gemisch wurde unter Rückfluss
2 Stunden lang erhitzt, auf die Umgebung abgekühlt, filtriert und das kristalline
Produkt im Vakuum getrocknet, um die Titelverbindung als gelbe Kristalle,
4,81 g, (40 %), zu ergeben.
δ (CDCl3): 1,20 (18H, s), 1,40 (18H, s), 1,50 – 2,20 (2H,
m), 3,50 – 3,70
(4H, m), 4,00 – 4,15
(2H, m), 7,00 (2H, bs), 7,35 (2H, bs), 8,33 (1H, s), 8,37 (1H, s)
und 13,20 (2H, bs).
-
Beschreibung 19
-
(3R,4S)-Bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)tetrahydropyran
(D19)
-
Eine
Lösung
aus dem Diamin (D17) (0,62 g, 5,35 mmol) und 3-tert-Butyl-5-methylsalicaldehyd
(2,05 g, 10,7 mmol) in Ethanol (40 ml) wurde unter Rückfluss
2 Stunden lang erhitzt. Die Lösung
wurde gekühlt,
dann 70 Stunden lang bei 4 °C
aufbewahrt, um einen gelben Niederschlag zu ergeben. Dieser wurde
filtriert, mit kaltem 95 % wässrigem
Ethanol (5 ml) gewaschen und im Vakuum getrocknet, um die Titelverbindung
1,22 g (49 %) zu ergeben.
δ (CDCl3): 1,40 (18H, s), 1,80 – 2, 20 (2H, m), 2,20 (6H,
s), 3,40 – 3,70
(4H, m), 4,00 – 4,20
(2H, m), 6,80 (2H, bs), 7,05 (2H, bs), 8,27 (1H, s), 8,30 (1H, s)
und 13,30 (2H, bs).
-
Beschreibung 20
-
(3S,4S)-Bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)tetrahydrofuran
(D20)
-
Eine
Lösung
aus (S,S)-Diamin (D6) (0,96 g, 9,4 mmol) und 3,5-Di-tert-butylsalicaldehyd
(4,4 g, 18,8 mmol) in Ethanol (90 ml) wurde unter Rückfluss
2 Stunden lang erhitzt. Das Gemisch wurde auf 0 °C gekühlt, filtriert und die Feststoffe
mit kaltem Ethanol gewaschen und getrocknet, um die Titelverbindung
als gelbe Kristalle 3,07 g (61 %) zu ergeben.
δ (CDCl3): 1,27 (18H, s), 1,45 (18H, s), 3,95 – 4,10 (4H,
m), 4,30 – 4,40
(2H, m), 7,05 (2H, d), 7,40 (2H, d), 8,35 (2H, s) und 13,20 (2H,
s).
-
Beschreibung 21
-
(3S,4R)-Dihydroxy-(2R)-(hydroxymethyl)tetrahydropyran
(D21)
-
Eine
Lösung
aus D-Glucal (16,0
g, 0,11 mol) in 50 % wässrigem
Ethanol (500 ml) wurde mit Platinoxid (0,75 g) behandelt und bei
Umgebung bei atmosphärischem
Druck 5 Stunden lang hydriert. Die Suspension wurde mit Kohle (50
g) behandelt, durch Celite filtriert (200 g) und die Feststoffe
mit 50 % wässrigem Ethanol
(300 ml) gewaschen. Das vereinigte Filtrierte wurde im Vakuum eingedampft
und über
P2O5 getrocknet,
um die Titelverbindung als ein farbloses Öl 16,0 g (99 %) zu ergeben.
δ (CD3OD): 1,50 – 1,70 (1H, m), 1,80 – 2,20 (1H,
m), 3,00 – 3,20
(2H, m), 3,30 – 3,70
(3H, m), 3,80 – 4,00
(2H, m) und 4,90 (3H, bs)
-
Beschreibung 22
-
(3S,4R)-Dihydroxy-(2R)-(triphenylmethoxymethyl)tetrahydropyran
(D22)
-
Eine
Lösung
aus dem Triol (D21) (1,76 g, 11,9 mmol) in Pyridin (20 ml) wurde
mit Tritylchlorid (3,31 g, 11,9 mmol) und 4-(Dimethylamino)pyridin
(50 mg) behandelt. Diisopropylethylamin (1,92 g, 14,8 mmol, 1,25 äq) wurde
zugegeben und die Lösung
4 Stunden lang bei Umgebungstemperatur gerührt.
-
Das
Gemisch wurde in Wasser (200 ml) gegossen und mit Diethylether (2 × 200 ml)
extrahiert. Die vereinigte organische Phase wurde mit 10 % wässriger
Citronensäure
(100 ml) und Kochsalzlösung
(100 ml) gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und im Vakuum zu einem Öl konzentriert.
Der Rückstand
wurde auf Silica chromatographiert (Elutionsmittel: Gradient von
Methanol in Chloroform), um die Titelverbindung als einen farblosen
Schaum 3,70 g (79,7 %) zu ergeben.
δ (CDCl3):
1,60 – 1,80
(1H, m), 1,90 – 2,00
(1H, m), 2,70 (2H, bs, D2O Austausch), 3,25 – 3,50 (5H,
m), 3,60 – 3,70
(1H, m), 3,90 – 4,00
(1H, m) und 7,20 – 7,50
(15H, m).
-
Beschreibung 23
-
(3R,4R)-Dimethansulfonyloxy-(2R)-(triphenylmethoxymethyl)tetrahydropyran
(D23)
-
Zum
Diol (D22) (3,10 g, 7,95 mmol) in ein Gemisch aus Diethylether und
Tetrahydrofuran (2:1, 150 ml) wurde Triethylamin (1,76 g, 17,5 mmol)
gegeben. Das Gemisch wurde auf 0 °C
gekühlt
und Methansulfonylchlorid (1,91 g, 16,7 mmol) zugegeben. Nach 2
Stunden wurde die Suspension filtriert und das Filtrat im Vakuum
konzentriert, dann wieder in Ethylacetat (200 ml) gelöst. Die
Lösung
wurde mit 10 % wässriger
Citronensäure
(100 ml) und Kochsalzlösung
(50 ml) gewaschen, dann über
MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum
entfernt und der Rückstand
getrocknet, um (12) als einen farblosen Feststoff 4,26 g (95 %)
zu ergeben.
δ (CDCl3): 2,20 – 2,50 (2H, m), 2,50 (3H, s),
3,10 (3H, s), 3,20 – 3,30
(1H, m), 3,40 – 3,60
(3H, m), 3,95 – 4,10 (1H,
m), 4,70 – 4,80
(2H, m) und 7,20 – 7,50
(15H, m).
-
Beschreibung 24
-
(3R,4S)-Bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)-(2S)-(triphenylmethoxymethyl)tetrahydropyran
(D24)
-
Ein
Gemisch aus dem Dimesylat (D23) (2,85 g, 5,22 mmol) und Lithiumazid
(1,28 g, 26,1 mmol) in Dimethylsulfoxid (20 ml) wurde 24 Stunden
lang bei 100 – 110 °C erhitzt.
Die Lösung
wurde gekühlt,
in Wasser (200 ml) gegossen und mit Ethylacetat (2 × 300 ml)
extrahiert. Die vereinigte organische Phase wurde mit Wasser (2 × 300 ml)
und Kochsalzlösung
(300 ml) gewaschen und über
MgSO4 getrocknet. Entfernung des Lösungsmittels
ergab das Diazidzwischenprodukt als einen gelben Schaum (1,52 g).
-
Eine
Portion von 1,40 g des Diazids in Tetrahydrofuran (10 ml) wurde
bei 0 °C
zu einer Suspension aus Lithiumaluminiumhydrid (470 mg, 12,4 mmol)
in Tetrahydrofuran (30 ml) gegeben. Nach einstündigem Rühren bei 0 °C ließ man das Gemisch auf die Umgebung
erwärmen
und 16 Stunden lang rühren.
Die Suspension wurde wieder auf 0 °C gekühlt und aufeinanderfolgend
mit Wasser (0,5 ml), 15 % wässriger
Natriumhydroxid (0,5 ml) und weiterem Wasser (1,5 ml) gequencht.
Nach dem Erwärmen
auf die Umgebung und einstündigem
Rühren
wurde das Gemisch filtriert, die Feststoffe mit Tetrahydrofuran
(2 × 20
ml) gewaschen und das vereinigte Filtrat eingedampft, um das rohe
Diamin als einen Schaum (1,28 g) zu ergeben.
-
Eine
Portion des Diamins (1,18 g) und 3,5-Di-tert-butylsalicaldehyd (1,42
g, 6,08 mmol) in Ethanol (30 ml) wurde unter Rückfluss 4 Stunden lang erhitzt,
dann auf die Umgebung abgekühlt.
Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand auf Silica (Elutionsmittel:
Gradient von Chloroform in Hexan) chromatographiert, um die Titelverbindung
als ein gelbes Pulver 210 mg, in 8,4 % Gesamtausbeute von (D23)
zu ergeben.
δ (CDCl3): 1,25 (9H, m), 1,30 – 1,60 (2H, m), 1,32 (9H, s)
1,40 (9H, s), 1,50 (9H, s), 2,40 – 2,55 (1H, s), 2,70 – 2,80 (1H,
s), 3,30 – 3,60
(2H, m), 3,90 – 4,30
(3H, m), 6,85 (1H, bs), 7,00 – 7,35
(16H, m), 7,38 (1H, bs), 7,45 (1H, bs), 8,30 (1H, s), 8,50 (1H,
s), 13,25 (1H, s) und 13,50 (1H, s).
-
Beschreibung 25
-
(±)trans-1-Benzoyl-3,4-bis(methansulfonyloxy)piperidin
(D25)
-
(±)trans-1-Benzoylpiperidin-3,4-diol (3
g, 13,6 mmol) wurde in Dichlormethan (70 ml) suspendiert und Triethylamin
(5,74 ml, 43 mmol) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde auf –10 °C gekühlt und
Methansulfonylchlorid (2,6 ml, 34 mmol) über 5 min zugegeben. Nach weiteren
15 min wurde das Gemisch in Eiswasser (50 ml) gegossen und die organische
Schicht mit 5 % wässriger
Citronensäure
(30 ml) gewaschen. Die Lösung
wurde über
MgSO4 getrocknet und im Vakuum zu einem
Schaum 5,3 g (100 %) konzentriert.
δH (CDCl3): 1,95 (2H, m), 2,30 (2H, m), 3,15 (6H,
s), 4,70 (2H, m), 4,85 (2H, m) und 7,45 (5H, m).
-
Beschreibung 26
-
(±)trans-1-Benzoyl-3,4-diazidopiperidine
(D26)
-
Ein
Gemisch aus dem Dimesylat (D25) (5,3 g, 14 mmol) und Lithiumazid
(3,4 g, 69 mmol) in Dimethylsulfoxid (36 ml) wurde 18 Stunden lang
auf 100 °C
erhitzt. Nach dem Kühlen
wurde das Reaktionsgemisch zwischen Dichlormethan (200 ml) und Wasser
(50 ml) aufgeteilt. Die wässrige
Phase wurde abgetrennt und mit Dichlormethan (100 ml, 50 ml) weiter
extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte mit Wasser (3 × 50 ml)
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde auf Silica chromatographiert
(Elutionsmittel: Gradient aus Methanol in Dichlormethan), um die
Titelverbindung als einen farblosen Feststoff, 900 mg (24 %) zu
ergeben.
δH (CDCl3): 1,60 (2H,
m), 2,10 (2H, m), 3,05 (2H, m), 3,20 (2H, m) und 7,40 (5H, m).
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Beschreibung 27
-
(±)trans-1-Benzoyl-3,4-diaminopiperidin
(D27)
-
Eine
Lösung
aus dem Diazid (D26) (450 mg, 1,7 mmol) in Ethanol (30 ml) wurde
mit Lindlarkatalysator (5 % Pd/CaCO3, 250
mg) behandelt und 24 Stunden lang unter Wasserstoff (1 atm) gerührt. Das
Gemisch wurde filtriert und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt,
um die Titelverbindung als Öl,
350 mg (94 %), zu ergeben.
δH (DMSO): 1,20 (1H, m), 1,65 – 1,80 (2H,
m), 2,20 (2H, m), 2,70 (1H, m), 3,00 (1H, m), 3,30 (1H, m), 4,40
(1H, m) und 7,40 (5H, m).
-
Beschreibung 28
-
(–)trans-1-Benzoyl-3,4-bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)piperidin
(D28)
-
Eine
Lösung
aus dem Amin (D27) (350 mg, 1,6 mmol) und 3,5-Di-tert-butylsalicaldehyd
(960 mg, 4,1 mmol) in Ethanol (40 ml) wurde unter Rückfluss
3 Stunden lang erhitzt. Das Gemisch wurde gekühlt und filtriert um das racemische
Bisimin 652 mg (63 %) zu ergeben.
-
Eine
Probe von 100 mg wurde durch chirale HPLC (CHIRALPAK AD, Elutionsmittel
2 % Ethanol in Hexan) abgetrennt, um die Titelverbindung als ein
einzelnes Enantiomer,
[α]D 25= –228 ° (c = 0,13,
CHCl3) zu ergeben.
δH (CDCl3): 1,20 (18H, s), 1,45 (18H, s), 2,00 (2H,
m), 3,25 (2H, m), 3,45 (1H, m), 3,55 (1H, m), 4,35 (2H, m), 6,95
(2H, s), 7,40 (7H, m), 8,30 (2H, s) und 13,15 (2H, bs).
-
Beschreibung 29
-
(±) 3,4-Bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)tetrahydrofuranmangan(III)chlorid
(D29)
-
Eine
Suspension aus dem racemischen Liganden (D3) (690 mg, 1,53 mmol)
in EtOH (25 ml) wurde mit Mn(OAc)2·4 H2O (750 mg, 3,06 mmol) 18 Stunden lang unter
Rückfluss
erhitzt. LiCl (195 mg, 4,49 mmol) wurde zugegeben und der Rückfluss
weitere 0,5 Stunden lang fortgeführt.
Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand auf Silica (Merck 9385,
100 g) chromatographiert, wobei mit einem Gradienten von MeOH in
CHCl3 eluiert wurde, um die Titelverbindung
als ein braunes Pulver (90 mg, 11 %), zusammen mit nicht umgesetztem
(D3), 420 mg (61 % Wiedergewinnung), zu ergeben.
-
Beschreibung 30
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(S,S)trans3,4-Bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)tetrahydrofuranmangan(III)chlorid
(D30)
-
Verfahren A (unter Verwendung
von Mangan(II)acetat)
-
Eine
Lösung
aus (D7) (0,95 g, 2,11 mmol) und Mn(OAc)2·4H2O (1,03 g, 4,22 mmol) in EtOH (40 ml) wurde
unter Rückfluss
17 h lang erhitzt. Lithiumchlorid (268 mg, 6,33 mmol) wurde zugegeben
und der Rückfluss
weitere 0,5 h lang fortgeführt.
Nach dem Kühlen
auf die Umgebung wurde Lösungsmittel
im Vakuum entfernt und der Rückstand
auf Silica (Merck 9385, Gradient von MeOH in CHCl3)
chromatographiert, um (E3) als ein braunes Pulver, 26 mg (2,3 %),
zusammen mit nicht umgesetztem (D7), 683 mg (72 %) zu ergeben.
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Verfahren B (unter Verwendung
von Mangan(III)acetat)
-
Eine
Lösung
aus (D7) (1,53 g, 3,4 mmol) in einem Gemisch aus CH2Cl2 (17 ml) und MeOH (17 ml) wurde mit Mn(OAc)3·2
H2O (0,01 g, 3,4 mmol) behandelt. Das Gemisch
wurde unter Rückfluss
3 h lang erhitzt, auf die Umgebung abgekühlt und mit Lithiumchlorid
(0,21 g, 5,1 mmol) behandelt. Nach 16 h langem Rühren wurde das Lösungsmittel
im Vakuum auf ca. 8 ml vermindert, Et2O
(70 ml) wurde zugegeben und die Suspension 1 h lang gerührt. Das
Gemisch wurde filtriert und die Feststoffe mit Et2O
(3 × 20
ml) gewaschen und im Vakuum getrocknet, um (E3) als ein braunes
Pulver, 1,57 g (86 %) zu ergeben.
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Beschreibung 31
-
Herstellung von (R,R)-5,6-Bis-(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)-1,3-dioxepan]mangan(III)chlorid
(D31)
-
(5R,6R)-Di-(3,5-di-tert-butyl)salicylidamino-1,3-dioxepan
(1,0 g, 1,77 mmol) (D14) und Mangan(II)acetattetrahydrat (2,17 g,
8,87 mmol) wurden in 95 % Ethanol (50 ml) suspendiert, und das Gemisch über Nacht unter
Rückfluss
gerührt.
Lithiumchlorid (0,38 g, 8,96 mmol) wurde dann zugegeben und das
Erhitzen weitere 30 Minuten lang fortgeführt. Das Reaktionsgemisch wurde
dann gekühlt,
Wasser (60 ml) zugegeben und durch Celite filtriert. Der dunkle
Niederschlag wurde gut mit Wasser gewaschen, dann in Dichlormethan
(80 ml) gelöst,
getrocknet (MgSO4) und das Lösungsmittel
eingedampft, um die Titelverbindung als einen dunkelbraunen Feststoff
(0,9 g, 78 %) zu geben.
C35H50N2O4 MnCl
benötigt:
C: 64,36, H: 7,72, N: 4,29 %. gemessen: C: 64,57, H: 7,57, N: 4,09
%
CI-MS: m/e 565 (MH-Mn,Cl)+, 235 (3,5-Di-tert-butylsalicaldehyd-H)+.
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Beschreibung 32
-
(3R,4S)-Bis-(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)tetrahydropyranmangan(III)chlorid
(D32)
-
Eine
Lösung
aus dem Liganden (D18) (4,81 g, 8,8 mmol) in Dichlormethan-Methanol
(1:1, 88 ml) wurde mit Mangantriacetatdihydrat (2,35 g, 8,8 mmol)
behandelt und das Gemisch 4 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt. Lithiumchlorid
(0,56 g, 13,2 mmol) wurde zugegeben und das Erhitzen unter Rückfluss
eine weitere Stunde lang fortgeführt.
Das Gemisch wurde gekühlt,
im Vakuum konzentriert und der Rückstand
mit Diethylether (220 ml) verrieben. Das feste Produkt wurde filtriert,
mit Diethylether (2 × 65
ml) gewaschen und getrocknet, um (5) als ein braunes Pulver, 5,3
g (94 %) zu ergeben.
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Beschreibung 33
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(3R,45)-Bis-(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)tetrahydropyranmangan(III)chlorid
(D33)
-
Eine
Lösung
aus dem Liganden (D19) (928 mg, 2 mmol) in Dichlormethan-Methanol
(1:1, 20 ml) wurde mit Mangantriacetatdihydrat (536 mg, 2 mmol)
behandelt und das Gemisch 3 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt. Das Gemisch
wurde auf die Umgebung gekühlt,
Lithiumchlorid (128 mg, 3 mmol) wurde zugegeben, und die Lösung wurde
eine Stunde lang gerührt.
Das Gemisch wurde im Vakuum konzentriert und der Rückstand
mit Diethylether (40 ml) verrieben. Das feste Produkt wurde filtriert,
mit Diethylether (2 × 15
ml) gewaschen und im Vakuum getrocknet, um die Titelverbindung als
ein braunes Pulver, 1,09 g (98 %) zu ergeben.
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Beschreibung 34
-
(3S,4S)-Bis-(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)tetrahydrofuranmangan(III)chlorid
(D34)
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Eine
Lösung
aus dem Liganden (D20) (1,07 g, 2 mmol) und Mangantriacetatdihydrat
(536 mg, 2 mmol) in einem Gemisch aus Dichlormethan und Methanol
(1:1, 20 ml) wurde unter Rückfluss
6,5 Stunden lang erhitzt. Die Lösung
wurde auf die Umgebung gekühlt,
Lithiumchlorid (128 mg, 3 mmol) wurde zugegeben und das Gemisch
16 Stunden lang gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum konzentriert und der Rückstand
mit Diethylether (50 ml) verrieben. Das feste Produkt wurde filtriert,
mit Diethylether (2 × 15
ml) gewaschen und im Vakuum getrocknet, um die Titelverbindung als
ein braunes Pulver, 1,12 g (89 %) zu ergeben.
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Beschreibung 35
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(3R,4S)-Bis-(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)-(2R)-(triphenylmethoxymethyl)tetrahydropyranmangan(III)chlorid (D35)
-
Zu
dem Liganden (D24) (160 mg, 195 mmol) in Dichlormethan-Methanol
(3:2, 5 ml) wurde NaOH (0,93 ml von 0,417 molar in Methanol, 390
mmol) und Mangantriacetatdihydrat (52,5 mg, 195 mmol) gegeben. Die Lösung wurde
unter Rückfluss
3 Stunden lang erhitzt, Lithiumchlorid (12, 5 mg, 300 mmol) zugegeben
und das Gemisch 15 Stunden lang gerührt.
-
Das
Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand mit Diethylether (10
ml) verrieben. Das feste Produkt wurde filtriert, mit Diethylether
(2 × 2
ml) gewaschen und getrocknet, um die Titelverbindung als ein braunes
Pulver, 136 mg (77 %) zu ergeben.
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Beschreibung 36
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(–)trans-1-Benzoyl-3,4-bis(3,5-di-tertbutylsalicylidamino)piperidinmangan(III)chlorid
(D36)
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Ein
Gemisch aus dem (–)-Liganden
(D28) (20 mg, 0,013 mmol) und Mangantriacetatdihydrat (10 mg, 0,037
mmol) in Dichlormethan-Methanol (3:2,5 ml) wurde 4 Stunden lang
unter Rückfluss
erhitzt. Lithiumchlorid (1,6 mg, 0,038 mmol) wurde zugegeben und
der Rückfluss
eine weitere Stunde lang fortgeführt.
-
Das
Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand auf Silica (Elutionsmittel:
10 % Methanol in Dichlormethan) chromatographiert, um die Titelverbindung
als ein braunes Pulver, 22 mg (97 %) zu ergeben.
-
Beschreibungen von Zwischenprodukten
zur Herstellung von Verbindungen der Formel (III)
-
Beschreibung 37: (R)-1-Phenyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethan
(D37)
-
(R)-1,2-Diamino-1-phenylethan
(hergestellt aus (R)-2-Aminophenylacetamid über die
Reduktion in das Diamin durch das Verfahren von Brown und Heim)
(1,36 g, 10,0 mmol) wurde in Ethanol (50 ml) gelöst und festes 2-Hydroxy-3-tert-butyl-5-methylbenzaldehyd
(hergestellt aus 2-tert-Butyl-4-methylphenol durch das Verfahren
von Casiraghi et. al.)
(3,84 g, 20,0 mmol) wurde zugegeben. Nach 90 min unter Rückfluss
wurde die Reaktion gekühlt
und Wasser (1 ml) wurde zugegeben. Der gebildete gelbe Feststoff
wurde durch Filtration entfernt, mit 95 % wässrigem Ethanol (10 ml) gewaschen
und im Vakuum über
P2O5 getrocknet,
um die Titelverbindung als gelben Feststoff, 3,33 g, 69 % Ausbeute
zu geben.
δ (CDCl3) 1,41 (9H, s), 1,43 (9H, s), 2,22 (3H,
s), 2,23 (3H, s), 3,93 (1H, dd), 4,12 (1H, dd), 4,68 (1H, dd), 6,84 (2H,
d), 7,09 (2H, s), 7,30 – 7,50
(5H, m), 8,25 (1H, s), 8,37 (1H, s) und 13,50 (2H, bs).
-
Beschreibung 38: (R)-1-Phenyl-1,2-bis(3,5-di-tert-butylsalicylidamino)ethan
(D38)
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(R)-1,2-Diamino-1-phenylethan
(0,68 g, 5,0 mmol) wurde in Ethanol (50 ml) gelöst und 2-Hydroxy-3,5-di-tert-butylbenzaldehyd
(hergestellt aus 2,4-Di-tert-butylphenol durch das Verfahren von
Casiraghi et. al.8)
(2,34 g, 10,0 mmol) wurde zugegeben. Die Reaktion wurde 2 Stunden
lang unter Rückfluss
erhitzt, auf Raumtemperatur gekühlt,
und Wasser (1 ml) wurde zu der rührenden
Lösung
gegeben. Das Produkt wurde durch Filtration isoliert, mit 95 % wässrigem
Ethanol (5 ml) gewaschen und im Vakuum über P2O5 getrocknet, um die Titelverbindung als
gelben Feststoff, 2, 11 g, 74 % Ausbeute zu geben.
δ (CDCl3) 1,24 (9H, s), 1,27 (9H, s), 1,41 (9H,
s), 1,45 (9H, s), 3,95 (1H, dd), 4,15 (1H, dd), 4,70 (1H, dd), 7,05 (2H,
bs), 7,30 – 7,50
(7H, m), 8,34 (1H, S), 8,42 (1H, s) und 13,60 (2H, bs).
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Beschreibung 39: (S)-1-Methyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethan
(D39).
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Eine
Suspension aus (S)-1,2-Diaminopropandihydrochlorid (290 mg, 2 mmol)
in EtOH (5 ml) wurde mit 1 M ethanolischer NaOH (4 ml, 4 mmol) behandelt.
2-Hydroxy-5-tert-butyl-3-methylbenzaldehyd
(770 mg, 4 mmol) wurde zugegeben und das Gemisch 1,5 h lang unter
Rückfluss
erhitzt. Die Suspension wurde filtriert, teilweise eingedampft und
eine kleine Menge Wasser zugegeben, um die Titelverbindung als gelben
Feststoff zu fällen.
Dieser wurde filtriert, mit 95 % wässrigem EtOH gewaschen und
im Vakuum über
P2O5 getrocknet, um
die Titelverbindung 730 mg (86 % Ausbeute) zu ergeben.
δ (CDCl3), 1,33 (3H, s), 1,36 (18H, d); 2,25 (6H,
s), 3,62 (2H, m), 3,76 (1H, m), 6,80 (2H, s), 7,03 (2H, s), 8,20 (1H;
s), 8,25 (1H, s), 13,50 (2H, bs).
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Beschreibung 40: (S)-1-Isopropyl-1,2-bis(3-tert-butyl-5-methylsalicylidamino)ethan
(D40).
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Zu
Natriumborhydrid (1,13 g, 30 mmol) in Glyme (30 ml) unter Stickstoff
wurde unter Rühren
(S)-Valinamidhydrochlorid (1,53 g, 10 mmol), welches in Glycolether
(3,5 ml) suspendiert war, gegeben. Die Lösung wurde auf 10 °C gekühlt und
Botrifluoridetherat (4,9 ml, 40 mmol) in Glyme (10 ml) wurde tropfenweise über 20 min
zugegeben, dann wurde das Gemisch 16 h lang unter Rückfluss
erhitzt. Nach dem Kühlen
auf die Umgebung wurde Wasser (7,5 ml), gefolgt von 3 M NaOH (15
ml) zugegeben und die so erhaltene klare Lösung 2 h lang unter Rückfluss
erhitzt. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt um einen weißen Feststoff zu ergeben, welcher
mit Chloroform (3 × 10
ml) extrahiert wurde, wobei das vereinigte Extrakt eingedampft wurde, um
das Diamin (0,34 g) zu ergeben. Dieses wurde in Ethanol (15 ml)
gelöst
und mit 2-Hydroxy-3-tert-butyl-5-methylbenzaldehyd
(1,28 g, 6,6 mmol) behandelt. Die Lösung wurde unter Rückfluss
2 h lang erhitzt, gekühlt,
im Vakuum konzentriert und der Rückstand
auf Silica (Merck 9385, wobei mit 0 – 6 % MeOH in Chloroform eluiert
wurde) chromatographiert, um die Titelverbindung 0,73 g (16 % Ausbeute)
zu ergeben.
δ (CDCl3), 1,04 (6H, m), 1,39 (18H, 2s), 2,10 (1H,
m), 2,24 (6H, s), 3,3 – 4,0
(3H, bm), 6,85 (2H, m), 7,09 (2H, m), 8,24 (2H, s), 13,60 (2H, bs).