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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren für die Trennung eines Gemisches
aus Enantiomeren.
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Gemische
aus Enantiomeren werden zum Beispiel in Umsetzungen erhalten, die
nicht oder nur in geringem Ausmaß stereoselektiv fortschreiten
und in Umsetzungen, in welchen es keine vollständige Inversion oder Retention
gibt. Die physikalischen Eigenschaften von Enantiomeren, wie Siedepunkt,
Fließpunkt
und ähnliche
sind gleich, so dass ein Gemisch aus Enantiomeren nicht unter Verwendung
der herkömmlichen Trenntechniken
getrennt werden kann. In einem der Verfahren für die Trennung von Gemischen
aus Enantiomeren, zum Beispiel racemischen Gemischen, wird ein optisch
aktives Trennmittel verwendet, um beide Enantiomere in die entsprechenden
Diastereomere umzuwandeln. Da sich die physikalischen Eigenschaften
dieser Diastereomere unterscheiden, können die Diastereomere wenigstens
prinzipiell nachfolgend durch zum Beispiel Kristallisation oder
Chromatographie getrennt werden, wobei beide Diastereomere in im
Wesentlichen chemisch reiner und optisch angereicherter Form erhalten
werden. Das Diastereomer kann in einem dritten Schritt wieder in
das entsprechende optisch angereicherte Enantiomer und das optisch
aktive Trennmittel getrennt werden. Mehrere Verfahren und optisch
aktive Trennmittel für
die Trennung von Enantiomeren werden zum Beispiel ausführlich in „Stereochemistry
of Organic Compounds" von
E. L. Eliel und S. H. Wilen (Wiley Interscience, 1994) beschrieben.
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Verfahren
für die
Trennung eines Gemisches aus den Enantiomeren einer chemischen Verbindung durch
die Bildung einer diastereomeren Verbindung werden in GB-A-656500
und US-A-3862985 beschrieben. Ferner enthalten die folgenden Veröffentlichungen
Informationen über
die Auswahl von geeigneten Trennmitteln: J. Jacques et al., „Enantiomers,
Racemates and Resolutions, 1981";
A. D. Van de Haest et al., „Towards the
rational design for resolving agents. Part V. Substituent effects
in die resolution of ephedrine using a series of cyclic phosphoric
acids", Recueil
de Travaux Chimiques des Pays-Bas, Vol. 112, März 1993, Amsterdam NL, 230–235; A.
D. Van de Haest et al., „Towards
the rational design for resolving agents. Part II. Correlation between
resolution results and physical properties of diastereoisomeric
salts", Recueil
de Travaux Chimiques des Pays-Bas, Vol. 109, Oktober 1990, Amsterdam
NL, Seiten 523–528.
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Jedoch
ist es allgemeines Wissen, dass das Finden des richtigen Trennmittels
für die
Trennung eines Gemisches aus Enantiomeren durch Kristallisation
eines Gemisches aus Diastereomeren in der Praxis ein arbeitsaufwendiges
und hochgradig zeitaufwendiges Verfahren ist, da eine richtige Wahl
des Trennmittels nicht im Voraus getroffen werden kann, nicht mal,
wenn fortschrittliche Techniken verwendet werden, wie zum Beispiel
Computersimulation oder Röntgendiffraktion,
und muss so durch Versuch und Irrtum für jedes Gemisch aus Enantiomeren
neu gefunden werden. Dies impliziert, dass für die Trennung von Enantiomeren
durch Diastereomere häufig
viele Versuche durchgeführt
werden müssen,
während
die einzelnen Versuche aufgrund langwieriger Kristallisation eine
lange Zeit benötigen
können.
Darüber
hinaus wird in nicht annähernd
allen Fällen
ein geeignetes Trennmittel gefunden. Es wird daher klar sein, dass
die Suche nach einem guten Trennmittel für die Trennung von Gemischen
aus Enantiomeren einer Verbindung und den Bedingungen, unter welchen gute
Ergebnisse erhalten werden, eine zeitaufwendige Angelegenheit ist
und die Chancen auf Erfolg unvorhersehbar sind.
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Die
vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren vorzusehen,
durch welches eine Trennung von Enantiomeren schnell und mit einer
hohen Chance auf Erfolg bewirkt werden kann und durch welches das
gewünschte
Enantiomer mit einem hohen e. e. erhalten wird.
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Gemäß der Erfindung
wird dies unter anderem mittels eines Verfahrens für die Trennung
von Gemischen aus Enantiomeren erreicht, bei welchem mehr als ein
Trennmittel verwendet wird, von welchen mindestens ein Trennmittel
optisch aktiv ist und welches einen Diastereomer-Komplex ergibt,
der mindestens zwei Trennmittel in optisch aktiver Form enthält. Es ist
gefunden worden, dass mit dem Verfahren gemäß der Erfindung häufiger als
bei Trennungen mit einem einzelnen Trennmittel direkt ein kristallines
Produkt anstelle eines Öls
erhalten wird, so dass das Ergebnis des Versuchs sofort bekannt
ist. Nachfolgende Versuche können
demzufolge in einem kürzeren
Zeitraum durchgeführt
werden. Darüber
hinaus erlaubt das Verfahren gemäß der Erfindung
das Testen mehrerer Trennmittel und/oder Gemische aus Enantiomeren
in einem einzelnen Versuch, so dass das Verfahren der Erfin dung
auch schnelle Auswahl von geeigneten Trennmitteln erlaubt. Zusätzlich ist
gefunden worden, dass in vielen Fällen der enantiomere Überschuss
(e. e.) des gewünschten
getrennten Enantiomers höher
ist, wenn mehr als ein Trennmittel verwendet wird, als wenn von
einem einzelnen Trennmittel Gebrauch gemacht wird. Ferner ist gefunden
worden, dass Gemische aus Enantiomeren, welche selbst unter Verwendung
eines bestimmten Trennmittels nicht getrennt werden können, getrennt
werden könnten,
wenn sie in Kombination mit Gemischen aus Enantiomeren von ähnlicher
Struktur angewendet wurden.
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Gemäß der Erfindung
ist es ebenfalls möglich,
ein Gemisch aus Enantiomerengemischen zu trennen, also ein Gemisch
aus zwei oder mehreren unterschiedlichen chemischen Verbindungen,
in welchen beide Enantiomere von jeder Verbindung vorkommen, in
im Wesentlichen optisch aktive Enantiomere unter Verwendung von
einem oder mehreren Trennmitteln, von welchen mindestens ein Trennmittel
optisch aktiv ist. Dies wird mit Verweis auf das folgende Beispiel
veranschaulicht, in welchem nur ein Trennmittel verwendet wird:
ein Gemisch aus Enantiomeren aus zum Beispiel Verbindungen A, B
und C (das Gemisch enthält
daher 3 Gemische aus Enantiomeren: 3 Paare aus jeweils zwei Enantiomeren)
wird in ein Gemisch getrennt, welches optisch angereicherte Enantiomere
von Verbindungen A, B und C enthält,
wobei nur von einem einzelnen optisch aktiven Trennmittel Gebrauch
gemacht wird. Aus diesem zweiten Gemisch werden nachfolgend die
Bestandteile A, B und C vom Trennmittel getrennt. Danach werden
die Bestandteile A, B und C mittels üblicher Trenntechniken getrennt.
Natürlich
ist es ebenfalls möglich,
eine Kombination aus unterschiedlichen Trennmitteln zu verwenden.
Auf diese Weise können
in einem einzelnen Versuch viele Kombinationen schnell getestet
werden.
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Die
Erfindung betrifft unter anderem einen Diastereomer-Komplex, zum
Beispiel ein Salz, welcher mindestens drei Verbindungen umfasst,
von welchen mindestens eine Verbindung ein Trennmittel in optisch
aktiver Form ist und mindestens eine Verbindung ein Enantiomer in
optisch aktiver Form ist.
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Ein
Diastereomer-Komplex aus einem oder mehreren optisch aktiven Trennmitteln
und einem oder mehreren Enantiomeren versteht sich als Komplexe,
in welchen das/die Trennmittel und Enantiomer (e) durch eine oder
mehrere nicht-kovalente Bindungen, zum Beispiel van der Waals Interaktionen, Π-Π-Interaktionen, Inklusion,
ionogene Bindungen, Koordinationsbindungen, Wasserstoffbindungen
und/oder einer Kombination aus solchen Bindungen gebunden sind.
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Als
Trennmittel kann von jeder Verbindung Gebrauch gemacht werden, die
zum Umwandeln eines Gemisches aus Enantiomeren durch Ausfällung in
ein diastereomeres Salz, welches ein Gemisch aus Enantiomeren mit
einem höheren
enantiomeren Überschuss
enthält,
geeignet ist. Das Trennmittel kann ein Metall, gegebenenfalls mit
den assoziierten Liganden enthalten.
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Vorzugsweise
wird als optisch aktives Trennmittel von einem Trennmittel mit dem
höchsten
möglichen e.
e. Gebrauch gemacht, zum Beispiel einem e. e. > 95%, insbesondere > 98%, insbesondere > 99%.
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Der
Begriff Enantiomer betrifft in diesem Zusammenhang das Gemisch aus
anzureichernden Enantiomeren. Als Gemisch aus Enantiomeren können prinzipiell
alle chiralen Verbindungen, in der Praxis üblicherweise Verbindungen,
die mindestens ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten, verwendet
werden. Die Enantiomere können
zum Beispiel Verbindungen sein, die mindestens eine Säuregruppe,
eine Aminogruppe, eine Hydroxygruppe und/oder eine Thiolgruppe enthalten.
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Prinzipiell
stellt eine chemische Verbindung, die als Gemisch aus Enantiomeren,
welches mit einem passenden Trennmittel zu trennen ist, passend
verwendet werden kann, auch ein passendes Trennmittel zur Verwendung
in der Trennung eines Gemisches aus Enantiomeren dar.
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Im
Rahmen dieser Erfindung meint der Begriff Gemisch aus Enantiomeren
ein Gemisch aus den Enantiomeren einer optisch aktiven Verbindung
in jedem Verhältnis.
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Natürlich gilt
im Rahmen dieser Erfindung das Gleiche bezüglich der Trennung eines Gemisches
aus Enantiomeren, welches bereits einen bestimmten enantiomeren Überschuss
hat, wie für
racemische Gemische.
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In
einer besonders geeigneten Ausführungsform
werden die Gemische aus Enantiomeren durch Salzbildung getrennt.
Beispiele für
Gemische aus Enantiomeren, die durch Salzbildung geeignet getrennt
werden können,
sind Säuren
und Basen, insbesondere Carbonsäuren,
Phosphorsäuren,
Sulfonsäuren,
Phosphinsäuren,
Sulfin säuren,
Amine, saure Alkohole, Aminosäuren,
Aminoalkohole und saure Thiole.
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Weitere
Beispiele für
Wege, auf welchen Gemische aus Enantiomeren gemäß der Erfindung geeignet getrennt
werden können,
sind Trennungen durch Inklusionsverbindungen, wofür prinzipiell
jede chirale Verbindung, welche eine Inklusionsverbindung bildet,
verwendet werden kann, oder Trennung durch Metallkomplexe, zum Beispiel
wie in J. A. Gladysz & B.
J. Boone, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 36, p. 576–577, 1997 beschrieben.
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Als
Beispiel für
eine mögliche
Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung
wird die Erfindung nun mit Verweis auf die Trennung eines racemischen
Gemisches aus einem Amin unter Verwendung von mindestens zwei optisch
aktiven Säuren
oder unter Verwendung von mindestens einer optisch aktiven Säure und einer
nicht-optisch aktiven Säure
veranschaulicht. Eine erste kommerziell interessante Verwendung
für das Verfahren
gemäß der Erfindung
ist das Screening von Trennmitteln. In der Praxis wird dies üblicherweise
im Labormaßstab
durchgeführt,
wobei verschiedene Säuren,
zum Beispiel 2–20,
besonders 2–12,
insbesondere 2–6
gleichzeitig als Trennmittel verwendet werden. Die Kombination von
Säuren,
welche in dem ausgefällten Komplex
gefunden wird, bietet üblicherweise
die besten Aussichten auf ein gutes Ergebnis, wobei es wahrscheinlich
bei einer Anzahl an Fällen
möglich
ist, Säuren
herauszulassen, die in kleinen Mengen im Komplex gefunden werden.
Natürlich
ist es ebenfalls möglich,
dass nur ein Trennmittel, in diesem speziellen Fall eine Säure, in
dem Komplex gefunden wird. In dem Fall wird das bevorzugt verwendete
Trennmittel nur einen Bestandteil enthalten.
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Die
Säuren,
die nach Screening im Labormaßstab
ausgewählt
werden, können
nachfolgend als Mittel in Form eines Gemisches aus mindestens zwei,
zum Beispiel 2–6,
insbesondere 2–3
Säuren
bei der Trennung eines racemischen Gemisches aus dem Amin in industriellem
Maßstab
verwendet werden. Ein optisch aktives Amin und ein Gemisch aus mindestens
zwei Säuren
werden aus dem sich ergebenden Diastereomerengemisch aus Salzen
erhalten.
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Vorzugsweise
sind die Trennmittel vom gleichen Typ, zum Beispiel Trennmittel
innerhalb einer bestimmten Gruppe. Beispiele für Gruppen von Trennmitteln,
die in dem Verfahren gemäß der Erfindung
geeignet verwendet werden können,
sind:
substituierte Phosphorsäuren, zum Beispiel Phosphorsäuren der
Formel S1:
worin
R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
H, eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellen;
optisch
aktive, substituierte Weinsäuren,
zum Beispiel Weinsäuren
der Formel S2:
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind;
substituierte α-Hydroxycarbonsäuren, zum
Beispiel Mandelsäuren
der Formel S3:
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind;
N-Acylaminosäuren, substituiert oder nicht,
zum Beispiel N-Acylaminosäuren der
Formel S4:
worin R
3 eine feststehende
Bedeutung innerhalb einer Gruppe hat,
ausgewählt aus
einer Alkylgruppe oder einer Arylgruppe und worin R
4 eine
Arylgruppe darstellt, zum Beispiel eine R
1 und
R
2 substituierte Phenylgruppe, wobei R
1 und R
2 wie oben
definiert sind, oder eine Alkylgruppe, zum Beispiel ein Aminosäurerest,
wie er in natürlichen
Aminosäuren
vorkommt, oder worin R
4 eine feststehende
Bedeutung innerhalb einer Gruppe hat, ausgewählt aus einer Arylgruppe, zum
Beispiel einer R
1 und R
2 substituierten
Phenylgruppe, wobei R
1 und R
2 wie
oben definiert sind, oder einer Alkylgruppe, zum Beispiel einem Aminosäurerest
von natürlichen
Aminosäuren,
und R
3 eine Alkylgruppe oder eine Arylgruppe
darstellt.
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Ein
spezielles Beispiel ist acyliertes Proteinhydrolysat.
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Oder
von der Formel S5 (N-Benzyloxycarbonylaminosäuren):
worin
R
4 wie oben definiert ist;
N-Carbamoylaminosäuren, substituiert
oder nicht, zum Beispiel N-Carbamoylaminosäuren der Formel S6:
worin
R
4 wie oben definiert ist. Ein spezielles
Beispiel ist carbamoyliertes Proteinhydrolysat;
substituierte
Phenalkylamine, zum Beispiel Phenalkylamine der Formel S7:
worin
R
1 und R
2 innerhalb
einer Gruppe variieren können,
wie oben definiert, und R
5 eine feststehende
Bedeutung hat, ausgewählt
aus Alkyl, oder R
1 und R
2 eine
feststehende Auswahl aus den Gruppen wie oben definiert sind und
R
5 innerhalb der Alkylgruppe variiert;
Aminosäureamide,
substituiert oder nicht, zum Beispiel Aminosäureamide der Formel S8:
worin
R
4 wie oben definiert ist und R
6 und
R
7 unabhängig
voneinander ausgewählt
werden aus H und Alkyl;
substituierte N-Glucosamine, zum Beispiel
N-Glucosamine der Formel S9:
worin
R
5 wie oben definiert ist;
Aryloxypropionsäuren, zum
Beispiel Aryloxypropionsäuren
der Formel S10:
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind;
optisch aktive Ether von Weinsäuren, zum
Beispiel Ether der Formel S11:
worin
R
8 vorzugsweise für Methyl oder Benzyl steht;
optisch
aktive Acetale von Weinsäuren,
zum Beispiel Acetale der Formel S12:
worin
R
3 wie oben definiert ist und R
3' unabhängig die
gleichen Gruppen darstellt und nicht gleich R
3 ist;
optisch
aktive Alkanoylester von Weinsäuren,
zum Beispiel mit der Formel S13:
worin
R
5 wie oben definiert ist;
Phenylaminopropandiole,
zum Beispiel mit der Formel S14:
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind.
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Die
Substituenten Ri, mit i = 1–8, enthalten
vorzugsweise 1– 30,
insbesondere 1–20
C-Atome und können
gegebenenfalls mit einer Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Carboxylgruppe,
Alkoxycarbonylgruppe, Aminogruppe, Nitrogruppe, Thiogruppe, Thioalkylgruppe,
Nitrilgruppe, Hydroxygruppe, Acylgruppe oder Halogen substituiert
sein.
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Beispiele
für geeignete
Gemische aus Enantiomeren sind:
α-Aminosäuren und ihre Derivate der
Formel (E1):
worin
R
4 wie oben definiert ist,
R
6 und R
7 wie oben
definiert sind,
R
9 für OH, Alkoxy,
NH
2 steht,
R
10 für H, Alkyl,
Aryl steht
und R
4 nicht das gleiche
darstellt wie R
10,
α-Aminonitrile, zum Beispiel
der Formel (E2):
worin
R
4, R
6, R
7 und R
10 wie oben
definiert sind;
β-Aminosäuren (und
Derivate), zum Beispiel der Formel (E3):
worin
R
4, R
6, R
7 und R
9 wie oben
definiert sind;
Phenylalkylamine, zum Beispiel der Formel E4:
worin
R
1, R
2, R
5, R
6 und R
7 wie oben definiert sind;
Piperazine,
zum Beispiel Piperazine der Formel E5:
worin
R
10 wie oben definiert ist und R
11 und R
12 unabhängig eine
Alkylgruppe, Arylgruppe oder COR
9-Gruppe darstellen;
Piperidine,
zum Beispiel Piperidine der Formel E6:
worin
R
10 wie oben definiert ist und R
13 und R
14 jeweils
unabhängig
R
11, OH oder eine Alkoxygruppe darstellen;
Pyrrolidine,
zum Beispiel Pyrrolidine der Formel E7:
worin
R
10, R
13 und R
14 wie oben definiert sind;
Morpholine,
zum Beispiel Morpholine der Formel E8:
worin
R
10, R
11 und R
12 wie oben definiert sind;
Diamine,
zum Beispiel Diamine der Formel E9:
worin
m und n jeweils unabhängig
0–5 sind
und worin R
11 wie oben definiert ist und
R
6' und
R
7' unabhängig davon
die gleichen Gruppen wie R
6 und R
7 darstellen;
Ephedrine, zum Beispiel
Ephedrine der Formel E10:
worin
R
1, R
2, R
6 und R
7 wie oben
definiert sind;
Aminoalkohole oder Aminoether, zum Beispiel
der Formel E11a, E11b oder E11c:
worin
n 0–10
ist, R
15 für H oder Alkyl steht und worin
R
10' unabhängig davon
die gleichen Gruppen wie R
10 darstellt und
R
6, R
7, R
10, R
3 und R
3' wie
oben definiert sind;
1-(2-Naphthyl)alkylamine, zum Beispiel
1-(2-Naphtyl)alkylamine der Formel E12:
worin
R
1, R
2, R
5, R
6 und R
7 wie oben definiert sind;
aliphatische
Amine, zum Beispiel aliphatische Amine der Formel E13:
worin
R
6, R
7 und R
10 wie oben definiert sind, und R
10' und
R
10'' ausgewählt werden
aus der gleichen Gruppe wie R
10 und nicht
einander gleich und wie R
10 sind;
Phosphorsäuren, zum
Beispiel Phosphorsäuren
der Formel (E14):
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind;
Carbonsäuren,
zum Beispiel Carbonsäuren
der Formel E15:
worin
R
3 und R
3' wie oben definiert
sind;
substituierte Butandicarbonsäuren, zum Beispiel der Formel (E16):
worin
R
3 und R
4 wie oben
definiert sind;
aromatische oder aliphatische Hydroxycarbonsäuren oder
Derivate davon, insbesondere substituierte Mandelsäuren, zum
Beispiel α-Hydroxycarbonsäuren der
Formel E17:
worin
R
10, R
10' und R
15 wie
oben definiert sind und R
10 und R
10' unterschiedlich
sind;
Sulfonsäuren,
insbesondere (substituierte) Camphersulfonsäuren oder (substituierte) 1-Phenylalkansulfonsäuren der
Formel E18:
worin
R
1, R
2 und R
3 wie oben definiert sind;
2-Aryloxyalkansäuren, insbesondere
2-Aryloxypropionsäuren
der Formel E19:
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind;
Biarylbisäuren,
insbesondere Biarylbicarbonsäuren
der Formel E20:
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind und R
1' und R
2' unabhängig davon
ausgewählt
werden aus den gleichen Gruppen wie R
1 und
R
2;
substituierte Bi(hetero)aryldiphosphanoxide,
insbesondere Binaphthalindiphosphanoxide der Formel E21:
worin
R
1 und R
2 wie oben
definiert sind und beliebig am Naphthalingerüst situiert sind und Ar eine
(Hetero)arylgruppe darstellt.
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Die
Substituenten Ri mit i = 1–15 und
Ar enthalten vorzugsweise 1–30,
insbesondere 1–20
C-Atome und können
mit einer Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Carboxylgruppe, Alkoxycarbonylgruppe,
Aminogruppe, Nitrogruppe, Thiogruppe, Thioalkylgruppe, Nitrilgruppe,
Hydroxygruppe, Acylgruppe oder Halogen substituiert sein oder nicht.
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Wie
es einem Fachmann bekannt ist, kann während der Kristallisation Inklusion
von einem oder mehreren Lösungsmittelmolekülen ebenfalls
stattfinden. Der Diastereomer-Komplex gemäß der Erfindung kann daher
auch ein oder mehrere Moleküle
eines Lösungsmittels
enthalten. Das Verhältnis
der Trennmittel zueinander kann innerhalb einer großen Bandbreite
variieren, wobei im Fall von Salzbildung die Summe der Säuregruppen
und die Summe der basischen Gruppen in dem Komplex gleich sein muss.
Es ist überraschend
gefunden worden, dass nach einer oder zwei Umkris tallisationen die
Diastereomere gemäß der Erfindung
bezüglich
des Verhältnisses
der Trennmittel in dem Diastereomer bei weiteren Umkristallisationen
konstant bleiben. Dies beweist, dass das ausgedehnte Verhältnis von
Trennmitteln, das gefunden wird, nicht das Ergebnis von einfacher
Inklusion ist, zum Beispiel aufgrund zu schneller Kristallisation.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls ein Mittel zum Trennen eines Gemisches
aus Enantiomeren, wobei das Mittel mindestens zwei Trennmittel umfasst,
von welchen mindestens eines optisch aktiv ist. Vorzugsweise enthält das Mittel
mindestens zwei Trennmittel des gleichen Typs.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Trennen eines Gemisches
aus Enantiomeren. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass
das Gemisch aus Enantiomeren in einem geeigneten Lösungsmittel
mit mindestens zwei Trennmitteln kontaktiert wird, von welchen wenigstens
eines optisch aktiv ist, was den Diastereomer-Komplex ergibt, wie
oben beschrieben. Die Folge, in welcher dies stattfindet, ist nicht kritisch.
Im dem Verfahren wird von Standardverfahren und Bedingungen Gebrauch
gemacht, die allgemein für
die Trennung von Enantiomeren durch die Bildung von Diastereomeren
bekannt sind. Ein Fachmann kann leicht herausfinden, welche Prinzipien
und Verfahren, welche zur Optimierung von klassischen Trennverfahren verwendet
werden, auch auf das Verfahren gemäß dem Gegenstand der Erfindung
angewendet werden können.
Eine Option ist zum Beispiel, einen Teil der Trennsäuren oder
Basen mit Mineralsäuren
oder Basen zu ersetzen, um die Verwendung der teuren Trennmittel
zu optimieren. Auch kann das Ergebnis der Trennung stark vom Molverhältnis von
Trennmittel zu Racemat abhängen.
Solch ein Verhältnis
kann zum Beispiel zwischen 0,5 und 2 variiert werden.
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Obwohl
dies nicht bevorzugt wird, ist es ebenfalls möglich, ein Gemisch aus Enantiomeren
durch zuerst Zugeben von einem oder mehreren Trennmittel(n) und,
wenn keine Kristallisation eines Diastereomers stattfindet, Zugeben
eines oder mehrerer weiterer Trennmittels) usw. zu trennen. Dies
kann durch zum Beispiel Zugeben von 2–21, vorzugsweise 2–13 und
insbesondere 2–7
Trennmitteln durchgeführt
werden. Es wird dem Fachmann klar sein, dass dieses Verfahren zeitaufwendiger
ist, aus welchem Grund die Trennmittel vorzugsweise gleichzeitig
zugegeben werden, sicher lich im Labormaßstab.
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In
einem industriellen Maßstab
wird die Zugabe der Trennmittel so gewählt, dass die Kristallisation kontrollierbar
ist und zum Beispiel keine Kristallisation an unerwünschten
Orten in der Installation stattfindet; und auch, dass die Hitzeentwicklung
pro Zeiteinheit kontrollierbar bleibt. Um dies zu erreichen, kann
Dosieren zur Zeit der Kombination von Trennmitteln angepasst werden.
Gegebenenfalls werden die Trennmittel eines nach dem anderen zugegeben.
Der optimale Weg, die Trennmittel zuzugeben, kann durch einen Fachmann leicht
bestimmt werden.
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Die
optisch aktiven Trennmittel gemäß der Erfindung
haben vorzugsweise einen e. e. größer als 95%, besonders größer als
98% und insbesondere größer als
99%.
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Es
ist überraschend
ebenfalls gefunden worden, dass, wenn mehrere optisch aktive Trennmittel
angewendet werden, diese nicht notwendigerweise die gleiche absolute
Konfiguration haben. Es ist zum Beispiel gefunden worden, dass,
wenn von drei Trennmitteln A, B und C Gebrauch gemacht wird, eine
Trennung sowohl möglich
war, wenn A und B zum Beispiel die S-Konfiguration hatten und C
die R-Konfiguration, als auch wenn A, B und C alle die S-Konfiguration
hatten. Der in beiden Fällen
gebildete Komplex enthielt A und B, als auch C, wobei C in beiden
Fällen
eine andere Konfiguration hat. Dies kann in den Fällen brauchbar
sein, wo nur ein Enantiomer des relevanten Trennmittels gut erhältlich ist.
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Vorzugsweise
kristallisiert im Wesentlichen nur der Diastereomer-Komplex gemäß der Erfindung
mit dem höchstmöglichen
e. e. der getrennten Verbindungen aus, wonach er unter Verwendung
von herkömmlichen
Techniken isoliert werden kann. Dies kann auch chemische Reinigung
des Diastereomer-Komplexes einbeziehen. Das Verfahren gemäß der Erfindung
kann daher auch angewendet werden, um chemische Reinigung des Gemisches
aus Enantiomeren zu bewirken.
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Die
Umwandlung des oben erwähnten
Diastereomer-Komplexes in die darin vorhandenen Enantiomere wird
auf Wegen durchgeführt,
die dem Fachmann allgemein bekannt sind, zum Beispiel durch Säure- oder Basenbehandlung,
gefolgt von Extraktion, Destillation oder Chromatographie.
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Aus
der Praxis ist bekannt, dass die Verwendung eines Ge misches aus
zwei oder mehreren unterschiedlichen Lösungsmitteln in Kristallisationen
manchmal bessere Ergebnisse ergeben kann. Falls ein Gemisch aus
Lösungsmitteln
verwendet wird, besteht dieses Gemisch zum Beispiel aus 2–5 unterschiedlichen Lösungsmitteln
und insbesondere aus 2–3.
Das Verfahren gemäß dem Gegenstand
der Erfindung kann daher auch unter Verwendung eines Gemisches aus
zwei oder mehreren unterschiedlichen Lösungsmitteln durchgeführt werden.
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Die
Erfindung wird auf der Basis von Beispielen erläutert. Definitionen
und Synthesen
P-Gemisch
Phencyphos,
P1, | (1,3,2-Dioxaphosphorinan,-5,5-dimethyl-4-phenyl-2-hydroxy-2-oxid) |
Chlocyphos,
P2, | (1,3,2-Dioxaphosphorinan,-5,5-dimethyl-4-(2'-chlorphenyl)-2-hydroxy-2-oxid) |
Anicyphos,
P3, | (1,3,2-Dioxaphosphorinan,-5,5-dimethyl-4-(2'-methoxyphenyl)-2-hydroxy-2-oxid) |
wurden gemäß Ten Hoeve
und Wijnberg, US-A-4814477 hergestellt und getrennt.
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W-Gemisch
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- W1, Dibenzoylweinsäure,
- W2, Di-p-toluoylweinsäure
wurden von Aldrich erhalten.
- W3, Di-p-anisoylweinsäure
wurde Verfahren der Literatur folgend hergestellt und getrennt.
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A-Gemisch
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- A1, Mandelsäure
wurde von Aldrich erhalten.
- A2, p-Methylmandelsäure
- A3, p-Fluormandelsäure
wurden
Verfahren der Literatur folgend hergestellt und getrennt.
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Weitere
Mandelsäure-Analoga,
p-Methoxymandelsäure,
p-Brommandelsäure
und p-Chlormandelsäure
wurden Verfahren der Literatur folgend hergestellt und getrennt.
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PEA I-Gemisch
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- p-Br-PEA, p-Br-Phenethylamin wurde hergestellt gemäß: J. A.
C. S. 105, 1578–84
(1983) durch Leuckhart-Synthese aus im Handel erhältlichem
p-Br-Acetophenon (Aldrich). Trennung siehe Beispiel I.3; Tabelle
1.
- p-Cl-PEA, p-Cl-Phenethylamin wurde wie oben aus p-Cl-Acetophenon
(Aldrich) hergestellt. Trennung siehe Beispiel I.6 und I.7; Tabelle
1.
- p-CH3-PEA, p-CH3-Phenethylamin
wurde wie oben aus p-CH3-Acetophenon (Aldrich)
hergestellt. Trennung siehe Beispiel I.4 und I.5; Tabelle 1.
Trennung
von rac. PEA I-Gemisch siehe E; Beispiele IX–XI.
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PEA II-Gemisch
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- PEA, Phenethylamin (Aldrich),
- p-NO2-PEA, p-NO2-Phenethylamin
und
- o-NO2-PEA, o-NO2-Phenethylamin
- p-NO2-PEA und o-NO2-PEA
wurden als 1 : 1 Gemisch hergestellt, wie in der Literatur beschrieben,
aus optisch reinem PEA (Aldrich).
Das Gemisch wird mit einem
Verhältnis
von:
PEA : p-NO2-PEA : o-NO2-PEA = 1 : 1 : 1 angewendet.
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PEA IIA-Gemisch
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- p-NO2-PEA und o-NO2-PEA
als 1 : 1 Gemisch.
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PEA IIB-Gemisch
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- PEA und p-NO2-PEA als 1 : 1 Gemisch
Reines
p-NO2-PEA wurde durch Kristallisation des
HCl-Salzes erhalten.
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PEA III-Gemisch
-
- m-MeO-PEA, m-CH3O-Phenethylamin
- m-Cl-PEA, m-Cl-Phenethylamin
- m-Br-PEA, m-Br-Phenethylamin
wurden dem gleichen Verfahren
folgend synthetisiert, welches für
die Synthese der para-Analoga verwendet wurde.
Trennung von
rac. PEA III-Gemisch siehe E; Beispiel XII. Andere PEA-Analoga (von
der o-, m- und p-Serie) wurden den bekannten Verfahren folgend synthetisiert.
-
BA 2-Gemisch
-
- α-Me-BA, α-Methylbenzylamin
(Aldrich);
- α-Et-BA, α-Ethylbenzylamin
und
- α-iP-BA, α-Isopropylbenzylamin
wurden
Verfahren der Literatur folgend synthetisiert.
-
Trennung
von BA I-Gemisch siehe E; Beispiel XIII.
-
A. Trennung von Aminen
in kleinem Maßstab
mit dem P-Gemisch W-Gemisch
und A-Gemisch
-
Beispiel I
-
Allgemeines Verfahren
-
Zu
einer Lösung
aus dem zu trennenden racemischen (rac.) Amin (1–10 mmol) in einem Lösungsmittel wie
in Tabelle 1 angezeigt, wurde ein Moläquivalent des P-, W- oder A-Gemisches,
jeweils als 1 : 1 : 1 Gemisch seiner Bestandteile zugegeben.
-
Das
sich ergebende Gemisch wurde auf Rückfluss erhitzt (in einigen
Fällen
wurde keine klare Lösung erhalten)
und das Gemisch durfte sich auf Raumtemperatur (RT) abkühlen. Der
Feststoff wurde durch Ansaugen gesammelt, getrocknet und durch 1H-NMR (200 MHz, DMSO (Dimethylsulfoxid)-d6)
analysiert.
-
Der
enantiomere Überschuss
(e. e.) der Amine wurde durch chirale HPLC nach Isolieren des freien Amins
aus dem Salz durch Behandlung mit 10% NaOH-Lösung und Extraktion mit organischem
Lösungsmittel bestimmt.
Die verwendeten Säulen
werden unten zusammen mit ihrer Kennziffer in Tabelle 1 aufgelistet. Chirale
HPLC-Säulen
1: | Crownpak
Cr |
2: | Chiralpak
AD |
3: | Chiralcel
OD |
4: | Chiralcel
OB |
5: | Chiralcel
OJ |
6: | R,
R Whelk |
7: | Ultron
ES OVM |
-
Das
Salz wurde aus dem/den angezeigten Lösungsmittel(n) umkristallisiert
und wieder analysiert; die Anzahl an Umkristallisationen wird in
Tabelle I angezeigt, zusammen mit dem Lösungsmittel. In kleinem Maßstab wurden
die Ausbeuten nicht bestimmt. Die Ergebnisse der Trennungen im kleinen
Maßstab
werden in Ta belle 1 zusammengefasst, worin die Kennzeichnung der
Lösungsmittel
durch A, B, C.... für:
A: | 2-Butanon |
B: | Ethanol
(EtOH) |
C: | 2-Propanol |
D: | Methanol
(MeOH) |
E: | Ethylacetat
(EtOAc) |
F: | Toluol |
G: | Wasser |
steht.
-
Das
Verhältnis
Gemisch P1/P2/P3 betrifft das Molverhältnis von in dem Feststoff
vorhandener Verbindung P1 : P2 : P3.
-
-
-
-
-
Beispiele für präparative
Trennungen
-
Beispiel II
-
Der
Versuch von Beispiel I.8 wurde in einem größeren Maßstab wiederholt.
-
Zu
einer Lösung
aus rac. o-Cl-PEA (57,5 g; 366 mmol) in 800 ml EtOH wurde ein Gemisch
aus (–)-Phencyphos
(84 g) und (–)-Anicyphos
(4 g) zugegeben. Das Gemisch wurde bei Rückfluss erhitzt (keine klare
Lösung)
und auf RT gekühlt.
Der Feststoff wurde gesammelt und aus 1,5 l EtOH umkristallisiert.
Ausbeute 42 g (HPLC 90% e. e.). Dieses Salz wurde aus 650 ml EtOH
umkristallisiert, um 22,1 g (15%) Salz mit > 99% e. e. zu ergeben.
-
Beispiel III
-
Der
Versuch von Beispiel I.17 wurde in größerem Maßstab wiederholt.
-
20,5
g (150 mmol) racemisches 3-Methyl-phenylethylamin wurden in 900
ml 2-Propanol gelöst
und 13,35 g (50 mmol) (–)-Chlocyphos,
13,6 g (50 mmol) (–)-Anicyphos
und 12,1 g (50 mmol) (–)-Phencyphos wurden
zugegeben, auf Rückfluss
erhitzt und nach Zugabe von 50 ml MeOH wurde eine klare Lösung erhalten. Das
Erhitzen wurde gestoppt und die Lösung wurde für 18 Stunden
gerührt.
Das Salz wurde gesammelt, mit 2-Propanol gespült und nasses Salz (HPLC 78%
e. e.) wurde aus 500 ml 2-Propanol und 120 ml MeOH umkristallisiert,
was 11,6 g (18%) Salz mit 96% e. e. (HPLC) ergab.
-
Beispiel IV
-
Der
Versuch von Beispiel I.28 wurde in größerem Maßstab wiederholt.
-
Zu
einer Lösung
aus 3-Quinuclidinol-benzoat (30 g, 126 mmol) in MeOH (1,2 l) wurde
ein Gemisch aus Di-p-anisoyl-L-weinsäure (17 g, 34 mmol), Di-p-toluoyl-L-weinsäure (30,6
g, 76 mmol) und Dibenzoyl-L-weinsäure (4,4 g, 11 mmol) zugegeben.
Das Gemisch wurde auf Rückfluss
erhitzt und auf RT gekühlt.
Das sich ergebende Salz wurde bei Rückfluss in MeOH/Wasser (8 :
2) (1 l) für
10 Min. erhitzt und auf RT gekühlt.
Das Salz wurde gesammelt und mit 10% NH4OH/TBME
behandelt. Das Quinuclidinolbenzoat (12 g, 40%) war optisch rein
(> 98%) durch HPLC.
-
Das
Benzoat wurde durch Behandlung mit 10% HCl (Rückfluss, 16 Stunden) in optisch
reines (+)-(S)-Quinuclidinol umgewandelt.
-
Beispiel V
-
Der
Versuch von Beispiel I.40 wurde in größerem Maßstab wiederholt.
-
4,55
g (30 mmol) racemisches 2-Ethylmorpholin wurden in 100 ml EtOH (96%)
gelöst
und eine Lösung aus
3,76 g (10 mmol) (–)-Dibenzoylweinsäure, 4,0
g (10 mmol) (–)Ditoluoylweinsäure und
4,36 g (10 mmol) (–)-Dianisoylweinsäure in 100
ml EtOH (96%) wurde sogleich zugegeben. Kristallisation begann innerhalb
von 30 Minuten und Rühren
wurde für
eine weitere Stunde fortgesetzt. Das Salz wurde gesammelt, mit EtOH
gespült
(HPLC 70% e. e.) und aus 100 ml EtOH vor vollständigem Trocknen umkristallisiert.
Dies ergab 2,6 g (30%) Salz mit 88% e. e. Eine weitere Umkristallisation
aus EtOH ergab 1,6 g (19%) Salz mit 96% e. e.
-
Beispiel VI
-
Trennung von DL-3-Amino-3-phenylpropionsäure mit
P-Gemisch
-
Ein
Gemisch aus racemischer 3-Amino-3-phenylpropionsäure (990 mg, 6 mmol) und (–)P-Gemisch (jeweils
2 mmol) in 15 ml 2-Butanon
wurde auf Rückfluss
erhitzt. Die klare Lösung
durfte auf Raumtemperatur abkühlen.
Nach Rühren
für 1 Stunde
bei Raumtemperatur wurde der Feststoff durch Ansaugen gesammelt, mit
1 ml 2-Butanon gewaschen
und getrocknet, was 804 mg Salz ergab. Der Feststoff wurde durch 1H-NMR analysiert, was ein Gemisch aus Phencyphos,
Chlocyphos und Anicyphos in einem Molverhältnis von 5 : 4 : 1 zeigte.
-
Ein
enantiomerer Überschuss
von > 98% wurde durch
chirale HPLC (Crownpack CR (+)) bestimmt.
-
C. Trennung von Säuren mit
den PEA-Gemischen in kleinem Maßstab
-
Beispiel VII
-
Allgemeines
Verfahren
-
Zu
einer Lösung
aus der racemischen Säure
(1–10
mmol) in dem Lösungsmittel
wie angezeigt (siehe Liste) wurde ein Moläquiva lent des PEA-Gemisches
jeweils als 1 : 1(:1) Gemisch seiner Bestandteile zugegeben. Lösungsmittel:
A: | 2-Butanon |
B: | Ethanol
(EtOH) |
C: | 2-Propanol |
D: | Methanol
(MeOH) |
E: | Ethylacetat
(EtOAc) |
F: | Toluol |
G: | Wasser |
-
Das
sich ergebende Gemisch wurde auf Rückfluss erhitzt (in einigen
Fällen
wurde keine klare Lösung erhalten)
und das Gemisch durfte auf Raumtemperatur (RT) abkühlen. Der
Feststoff wurde durch Ansaugen gesammelt, getrocknet und durch 1H-NMR (200 MHz, DMSO-d6) analysiert.
-
Der
enantiomere Überschuss
(e. e.) der Amine wurde durch chirale HPLC nach Isolieren der freien Säure aus
dem Salz durch Behandlung mit 10% HCl-Lösung und Extraktion mit organischem
Lösungsmittel bestimmt.
Die verwendeten Säulen
werden unten aufgelistet: Chirale
HPLC-Säulen
1: | Crownpak
Cr |
2: | Chrialpak
AD |
3: | Chralcel
OD |
4: | Chiralcel
OB |
5: | Chiralcel
OJ |
6: | R,
R Whelk |
7: | Ultron
ES OVM |
-
Das
Salz wurde aus dem/den Lösungsmittel(n)
wie angezeigt umkristallisiert und wieder analysiert. Im kleinen
Maßstab
wurden die Ausbeuten nicht bestimmt. Die Ergebnisse der Trennungen
im kleinen Maßstab werden
in Tabelle 2 zusammengefasst.
-
Das
Verhältnis-Gemisch
betrifft des Molverhältnis
der Verbindungen des Gemisches, welches in dem Feststoff vorhanden
ist, in der Folge, wie in der Definition der Gemische angegeben.
-
-
-
D. Trennung mit einem
N-Acyl-phenylglycingemisch
-
Beispiel VIII
-
Trennung von cis-1-Aminoindan-2-ol
mit N-Acyl-phenylglycingemisch
-
992
mg cis-1-Aminoindan-2-ol und ein Gemisch aus N-Benzoyl-D-phenylglycin, N-Toluoyl-D-phenylglycin
und N-p-Anisoyl-D-phenylglycin (jeweils 2 mmol) in 20 ml Toluol
und 5 ml Butanon wurde auf Rückfluss erhitzt
und durfte auf Raumtemperatur abkühlen. Der Feststoff wurde isoliert,
mit 1 ml Toluol gewaschen und getrocknet. Auf diese Weise wurden
380 mg Salz erhalten.
-
HPLC-Analyse
zeigte N-Benzoyl-phenylglycin, N-Toluoylphenylglycin und N-Anisoylphenylglycin
mit einem Molverhältnis
von 1 : 1,6 : 0,9.
-
Der
e. e. von (–)-cis-1-Aminoindan-2-ol
betrug 82% (chirale HPLC, Crownpack CR (–)).
-
Umkristallisation
des Salzes aus 5 ml Toluol und 2 ml 2-Butanon ergab 180 mg Salz
mit N-Benzoyl-phenylglycin, N-Toluoylphenylglycin und N-Anisoyl-phenylglycin
in einem Molverhältnis
von 1 : 1,8 : 0,8.
-
Der
e. e. des (–)-cis-1-Aminoindan-2-ol
betrug 96%.
-
E. Trennung von Gemischen
aus racemischen (rac) Gemischen aus Enantiomeren
-
Beispiel IX
-
Trennung von rac. PEA-I-Gemisch
mit (R)-p-CH3-Mandelsäure (R)-p-Me-MA
-
Zu
einem Gemisch aus rac. P-Br-PEA, p-Cl-PEA und p-Me-PEA (jeweils
100 mmol) in 600 ml EtOH (96%) wurde (R)-p-Me-MA (300 mmol, 50 g)
zugegeben. Das Gemisch wurde refluxiert und durfte auf Raumtemperatur
(RT) abkühlen.
Der Feststoff wurde gesammelt und aus EtOH (500 ml) umkristallisiert.
Der Feststoff wurde gesammelt und getrocknet. Ausbeute 33 g (35%).
-
Das
gemischte Salz enthielt (R)-p-Br-PEA, (R)-p-Cl-PEA und (R)-p-Me-PEA
in einem 1 : 1 : 1 Verhältnis.
Das Salz wurde mit 10% NaOH/TBME behandelt und das PEA I-Gemisch
wurde als leicht gelbes Öl
isoliert. HPLC-Analyse (1) zeigte alle drei Amine mit e. e. > 98%.
-
Beispiel X
-
Trennung von rac. PEA
I-Gemisch mit (S)-p-Mandelsäure
und (S)-p-Br-Mandelsäure
-
Zu
einem Gemisch aus rac. P-Br-PEA, p-Cl-PEA und p-Me-PEA (jeweils
13 mmol) in 200 ml EtOH (96%) wurde ein Gemisch aus (S)-p-Br-MA
und (S)-p-Me-MA (jeweils 20 mmol)) zugegeben. Das Gemisch wurde
refluxiert und durfte auf RT abkühlen.
Der Feststoff wurde gesammelt und aus EtOH (100 ml) umkristallisiert.
Der Feststoff wurde gesammelt und getrocknet. Ausbeute 6 g (43%).
Das gemischte Salz enthielt (S)-p-Br-PEA, (S)-p-Cl-PEA und (S)-p-Me-PEA
in einem 1 : 1 : 1 Verhältnis
und (S)-p-Br-MA und (S)-p-Me-MA (1 : 1). Das Salz wurde mit 10%
NaOH/TBME behandelt und das PEA I-Gemisch wurde als leicht gelbes Öl isoliert.
HPLC-Analyse (1)
zeigte alle drei Amine mit e. e. > 98%.
-
Beispiel XI
-
Trennung von rac. P-MeO-PEA
in Gegenwart von rac PEA-I-Gemisch mit (R)-p-CH3-Mandelsäure
-
Zu
einem Gemisch aus rac. P-MeO-PEA, p-Br-PEA, p-Cl-PEA und p-Me-PEA
(jeweils 10 mmol) in 60 ml EtOH (96%) wurde (R)-p-Me-MA (40 mmol,
6,5 g) zugegeben. Das Gemisch wurde refluxiert und durfte auf RT
abkühlen.
Der Feststoff wurde gesammelt und aus EtOH (50 ml) umkristallisiert.
Der Feststoff wurde gesammelt und getrocknet. HPLC-Analyse (1) zeigte,
dass das gemischte Salz aus allen vier Aminen bestand mit einem
Verhältnis
von jeweils 3 : 52 : 30 : 13. Der e. e. für alle vier Amine war > 98%.
-
Anmerkung:
p-MeO-PEA konnte mit dem A-Gemisch nicht getrennt werden, aber konnte
in Gegenwart anderer PEA-Amine getrennt werden.
-
Beispiel XII
-
Trennung von rac. PEA
III-Gemisch
-
Zu
einem Gemisch aus m-MeO-PEA, m-Cl-PEA und m-Br-PEA (jeweils 100
mmol) in EtOH (600 ml) wurde (S)-p-Me-MA (45 g, 300 mmol) zugegeben.
Das Gemisch wurde auf Rückfluss
erhitzt und durfte über Nacht
auf RT abkühlen.
Der Feststoff wurde gesammelt und getrocknet, Ausbeute 34 g (38%).
Das Salz wurde mit 10 NaOH/TBME behandelt und 16,8 g des PEA III
Gemisches wurden isoliert. HPLC-Analyse (1) zeigte ein 2 : 4 : 4
Verhältnis
mit einem e. e. > 98%.
-
Beispiel XIII
-
Trennung von rac. BA I-Gemisch
-
50
g (0,33 mol) rac. α-Isopropylbenzylamin,
45 g (0,33 mol) rac. α-Ethylbenzylamin
und 24,2 g (0,2 mol) S-(–)-α-Methylbenzylamin
wurden in 1,5 l IPA gelöst
und 208 g (0,86 mol) (+)-Phencyphos
wurden zugegeben. Das Gemisch wurde auf Rückfluss erhitzt und 1,0 l EtOH
wurden zugegeben, um eine klare Lösung zu erhalten. Das Gemisch
durfte unter Rühren
für 18
Stunden auf Raumtemperatur abkühlen,
das Salz wurde gesammelt.
-
Eine
Probe des Gemisches aus getrennten Aminen wurde vom Salz befreit
und HPLC zeigte 90% e. e. für
die zwei getrennten Amine. Das Salz wurde aus 1,2 l EtOH umkristallisiert,
was 60 g (26%) Salz mit > 98%
e. e. für
alle 3 Amine ergab. Das Verhältnis
der Amine betrug 4 : 6 : 1 (α-Methyl; α-Ethyl; α-Isopropyl)
wie durch GC (120°C)
bestimmt.
-
Ein
Versuch ohne zugegebenes S-(–)-α-Methylbenzylamin
ergab ein Salz mit den beiden anderen Aminen mit 40% e. e. und eine
Umkristallisation ergab einen e. e. von 70%.
-
Separate
Trennungsversuche mit α-Isopropylbenzylamin
und α-Ethylbenzylamin mit
(+)-Phencyphos ergaben e. e. von unter 5%.
-
Beispiel XIV
-
Trennung von rac. Anicyphos,
Chlocyphos und 2,4-Dichlocyphos mit (–)-Ephedrin
-
Zu
einem Gemisch aus rac. Anicyphos, Chlocyphos und 2,4-Dichlocyphos
(1,3,2-Dioxaphosphorinan-5,5-dimethyl-4(2',4'-dichlorphenyl)-2-hydroxy-2-oxid)
(jeweils 10 mmol) in 2-Propanol (250 ml) wurde (–)-Ephedrin (30 mmol) zugegeben.
Das Gemisch wurde auf Rückfluss
erhitzt und durfte auf RT abkühlen.
Der Feststoff wurde gesammelt und aus 2-Propanol umkristallisiert.
Das gemischte Salz wurde mit 10% HCl für 30 Min. behandelt und der
Feststoff gesammelt. HPCL-Analyse (6) zeigte (+)-Anicyphos, (+)-Chlocyphos
und (+)-2,4-Dichlocyphos in einem Verhältnis von 55 : 35 : 5 mit e.
e. > 98%.
-
Beispiel XV
-
Trennung von rac. Anicyphos,
Chlocyphos und 2,4-Dichlocyphos mit (–)-p-Hydroxyphenylglycin
-
Zu
einem Gemisch aus rac. Anicyphos, Chlocyphos und 2,4-Dichlocyphos
(jeweils 10 mmol) in EtOH/Wasser (8 : 2) wurde (–)-p-Hydroxyphenylglycin (30 mmol) zugegeben.
Das Gemisch wurde auf Rückfluss
erhitzt und durfte auf RT abkühlen.
Der Feststoff wurde gesammelt und mit 10% HCl für 30 Min. behandelt. Die Säuren wurden
durch Ansaugen gesammelt. HPLC-Analyse (6) zeigte Anicyphos, Chlocyphos
und 2,4-Dichlocyphos in einem Verhältnis von 1 : 35 : 65 mit e.
e. von 98%.
-
F. Trennung eines Racemat
mit einem Gemisch aus Trennmitteln, von welchen einige racemisch
sind und andere optisch rein
-
Beispiel XVI
-
Trennung von rac. P-Br-PEA
mit p-Br-Mandelsäure
und p-Me-MA
-
a) Verwendung von (S)-p-Br-Mandelsäure und
(S)-p-Me-MA
-
Zu
einem Gemisch aus rac. p-Br-PEA (2 g) in MeOH wurde ein Gemisch
aus (S)-p-Br-Mandelsäure und
(S)-p-Me-MA (jeweils 1 g) zugegeben. Das Salz wurde gesammelt und
durch 1H-NMR (MA 1 : 1) und HPLC (1) analysiert.
Der e. e. des Amins betrug 84%.
-
b) Verwendung von rac-p-Br-Mandelsäure und
(S)-p-Me-MA
-
Zu
einem Gemisch aus rac. p-Br-PEA (2 g) in MeOH wurde ein Gemisch
aus rac. p-Br-MA und (S)-p-Me-MA (jeweils 1 g) zugegeben. Das Salz
wurde gesammelt und durch 1H-NMR (MA 3 :
4) und HPLC (1) und (2) analysiert. Der e. e. des Amins betrug 90%
und der e. e. von p-Br-MA 95%.
-
c) Verwendung von (S)-p-Br-Mandelsäure und
rac. p-Me-MA
-
Zu
einem Gemisch aus rac. p-Br-PEA (2 g) in MeOH wurde ein Gemisch
aus (S)-p-Br-Mandelsäure und
rac. p-Me-MA (jeweils 1 g) zugegeben. Das Salz wurde gesammelt und
durch 1H-NMR (MA 4 : 3) und HPLC (1) und
(2) analysiert. Der e. e. des Amins betrug 99% und der e. e. von
p-Me-MA > 95%.
-
Beispiel XVII
-
Trennung von p-Cl-PEA
mit dem P-Gemisch, welches racemisches Phencyphos enthält
-
Zu
einer Lösung
aus rac. p-Cl-PEA in 2-Butanon wurde ein Gemisch aus (–)-Anicyphos,
(–)-Chlocyphos
und rac. Phencyphos (je weils 1 g) zugegeben. Das sich ergebende
Salz wurde aus EtOH umkristallisiert und durch HPLC (1) und (6)
analysiert. Das Amin hatte einen e. e. von 84% und das Phencyphos
einen e. e. von 80–85%.
-
Beispiel XVIII
-
Trennung von Chlocyphos
mit (–)-Ephedrin
und (+)-Phencyphos
-
Zu
einer Lösung
aus (–)-Ephedrin
(2,4 g) in 2-Propanol (50 ml) wurde (+)-Phencyphos (1,75 g) und rac.
Chlocyphos (1,85 g) zugegeben. Das Gemisch wurde auf Rückfluss
erhitzt und durfte auf RT abkühlen. Das
Salz (3,31 g) wurde mit 10% KOH/Toluol behandelt. Die organische
Schicht wurde gesäuert
und der Feststoff wurde mit HPLC (6) analysiert. Sowohl (+)-Phencyphos,
als auch (+)-Chlocyphos waren optisch rein (> 98%).
-
Beispiel XXI
-
Trennung von Phencyphos
mit (+)-Ephedrin und (–)-Chlocyphos
-
Zu
einer Lösung
aus (+)-Ephedrin (2,6 g) in 2-Propanol (70 ml) wurde rac. Phencyphos
(1,90 g) und (–)-Chlocyphos
(2,04 g) zugegeben. Das Gemisch wurde auf Rückfluss erhitzt und durfte
auf RT abkühlen.
Das Salz (2,78 g) wurde mit 10% KOH/Toluol behandelt. Die organische
Schicht wurde gesäuert
und der Feststoff mit HPLC (6) analysiert. Sowohl (–)-Phencyphos,
als auch (–)-Chlocyphos waren
optisch rein (> 98%).
-
Anmerkung:
Phencyphos konnte nicht mit Ephedrin getrennt werden, aber konnte
mit Ephedrin in Gegenwart von Chlocyphos getrennt werden.
-
Beispiel XX
-
Trennung von rac. N-Benzyl-3,4-bis-(p-methoxyphenyl)-pyrrolidin
mit (–)-N-Benzyl-3,4-diphenylpyrrolidin
und (–)-Di-(p-anisoyl)-weinsäure
-
Zu
einem Gemisch aus rac. N-Benzyl-3,4-bis-(p-methoxyphenyl)-pyrrolidin
(1,2 g) und (–)-N-Benzyl-3,4-diphenylpyrrolidin
(1 g) in 2-Butanon (50 ml) wurde (–)-Di-(p-anisoyl)-weinsäure (2,4
g) zugegeben. Das Gemisch wurde auf Rückfluss erhitzt und auf RT
gekühlt.
Das sich ergebende Salz wurde zweimal aus 2-Butanon umkristallisiert.
HPLC-Analyse (2) zeigte N-Benzyl-3,4-bis-(p-methoxyphenyl)-pyrrolidin und (–)-N-Benzyl-3,4-diphenyl pyrrolidin
in einem 1 : 10 Verhältnis
mit einem e. e. von 93% für
N-Benzyl-3,4-bis-(p-methoxyphenyl)-pyrrolidin.
-
Anmerkung:
Wir waren weder in der Lage, dieses Amin durch Trennung mit einem
einzigen Trennmittel zu trennen, noch unter Verwendung des P-Gemisches
oder des W-Gemisches in Abwesenheit von N-Benzyl-3,4-diphenylpyrrolidin.
-
G. Trennung von (einem)
racemischen Amin(en) mit einem Gemisch aus optisch reinen Mandelsäuren und
einer nicht chiralen Säure
(Phenylessigsäure)
-
Beispiel XXI
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1,35
(10 mmol) racemisches p-CH3-Phenethylamin
wurde in 25 ml IPA gelöst
und 500 mg (3,3 mmol) R-(–)-Mandelsäure, 550
mg (3,3 mmol) R-(–)-p-CH3-Mandelsäure
und 450 mg (3,3 mmol) Phenylessigsäure wurden zugegeben. Unter
Rückfluss
wurde eine klare Lösung
erhalten, welche sich auf Raumtemperatur abkühlen durfte, und das Salz wurde
nach 1 Stunde gesammelt. 1H-NMR des Salzes
zeigte alle 3 Säuren
vorhanden und HPLC des freien Amins zeigte 82% e. e.
-
Der
gleiche Versuch mit p-Cl-Phenethylamin ergab ein Salz, welches ebenfalls
alle 3 Säuren
einschloss (68% e. e.).
-
Ein
Versuch mit 1,35 g (10 mmol) racemischem p-CH3-Phenethylamin,
830 mg (5 mmol) R-(–)-p-CH3-Mandelsäure
und 680 mg (5 mmol) Phenylessigsäure
in 25 ml IPA ergab ein Salz, welches beide Säuren und Amin mit 90% e. e.
enthielt.
-
Ein
Versuch mit 1,35 g (10 mmol) racemischem p-CH3-Phenethylamin
und 1,66 g (10 mmol) R-(–)-p-CH3-Mandelsäure
in 50 ml IPA ergab ein Salz mit 57% e. e.
-
H. Trennung von rac. Aminen
mit Gemischen, welche Trennmittel mit entgegengesetzter Konfiguration
enthalten
-
Beispiel XXII
-
Trennung des PEA I-Gemisches
(Verhältnis
1 : 1 : 1) mit substituierten Mandelsäuren mit entgegengesetzter Konfiguration
-
Die
Ergebnisse werden in Tabelle 3 zusammengefasst.
-
-
Vers. 1
-
- Ausbeute nach Umkr. 12%
- e. e. nach Umkr. 99%
- Salz: p-CH3-MA : MA = 9 : 1
-
Vers. 2
-
- Salz: p-CH3-MA : MA = 4 : 1
-
Beispiel XXIII
-
Trennung von in-Me-PEA
mit substituierten Mandelsäuren
mit entgegengesetzter Konfiguration
-
Die
Ergebnisse werden in Tabelle 4 zusammengefasst.
-
-
- Vers. 1: Salz p-CH3-MA : MA = 4
: 1
- Vers. 2: Salz p-CH3-MA : MA = 6 : 1
-
Beispiel XXIV
-
Trennung von o-Cl PEA
mit Phosphorsäuren
mit entgegengesetzter Konfiguration
-
Die
Ergebnisse werden in Tabelle 5 zusammengefasst.
-
-
I. Trennung (durch Inklusion)
von 1-Phenylethylanol unter
-
Verwendung von Gemischen
aus TADDOL-Derivaten
-
Beispiel XXV
-
(4R,5R)-2,2-Dimethyl-α,α,α',α'-tetraphenyl-1,3-dioxolan-4,5-dimethanol (TADDOL
I), (4R,5R)-2,2-Dimethyl-α,α,α',α'-tetra(p-methoxyphenyl)-1,3-dioxolan-4,5-dimethanol
(TADDOL II) und (4R,5R)-2,2-Dimethyl-α,α,α',α'-tetra(p-methylphenyl)-1,3-dioxolan-4,5-dimethanol
(TADDOL III) wurden gemäß der Literatur
hergestellt.
-
Zu
einem Gemisch aus TADDOL I (1,0 g) und TADDOL II (1,1 g) in 20 ml
Benzol wurde racemisches 1-Phenylethanol (PE) zugegeben und das
Gemisch wurde eingedampft. Zu dem Rückstand wurden 50 ml Hexan
zugegeben und die Suspension wurde über Nacht gerührt. Der
Niederschlag wurde gesammelt und 1H-NMR
zeigte alle 3 Bestandteile vorhanden in einem Verhältnis von
2 : 2 : 1 (TADDOL I: TADDOL II: PE). Der angereicherte Alkohol wurde
durch Destillation des Niederschlags isoliert (0,1 mmHg: 80°C). HPLC
(Chiralcel OD) zeigte 82% e. e.
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J. Vergleichstrennungen
von α-Methylphenylalaninamid
unter Verwendung von P- und W-Gemisch und separaten Bestandteilen
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Beispiel XXVI
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Die
Trennungen waren in einem 1 mmol Maßstab in 2-Butanon unter Verwendung
des allgemeinen Verfahrens.
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Die
Ergebnisse werden in Tabelle 6 zusammengefasst.
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Für HPLC siehe
Beispiel I.25.
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K. Das Erlangen einer
konstanten Zusammensetzung bei wiederholter Kristallisation
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Beispiel XXVII
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Zu
einer Lösung
aus (–)-Ephedrin
(3,6 g) in 75 ml i-Propanol wurde ein (+)-P-Gemisch (5,1 g) zugegeben.
Das Gemisch wurde auf Rückfluss
erhitzt und auf RT gekühlt.
Nach einer Umkristallisation aus i-Propanol wurde ein gemischtes
Salz mit einer konstanten Zusammensetzung (Ephedrin/Phencyphos/Chlocyphos;
2 : 2 : 1) erhalten, welche sich bei wiederholter Umkristallisation
aus i-Propanol nicht
verändert.
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Zu
einer Lösung
aus 1,8 g (20 mmol) rac. 2-Amino-1-butanol in einem Gemisch aus
5 ml IPA und 30 ml 2-Butanon wurden 3,2 g (20 mmol) (–)-A-Gemisch
zugegeben und nach Erhitzen auf Rückfluss wurde eine klare Lösung erhalten,
welche sich unter Rühren
auf Raumtemperatur abkühlen
durfte und nach 3 Stunden wurde das gemischte Salz gesammelt. Nach
einer Umkristallisation aus 2-Butanon hatte das gemischte Salz die
gleiche Zusammensetzung (Alkohol: M.A.: p-Me-M.A. = 5 : 2 : 3).
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L. Schnelles Screening
von Trennmitteln
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Ein äquimolares
Gemisch aus 11 Trennsäuren
(11-Säure-Gemisch),
welches (–)-P1,
(–)-P2,
(–)-P3, (–)-W1, (–)-W2, (–)-W3, (–)-A1, (–)-A2, (–)-Äpfelsäure, (–)-Phenylbernsteinsäure und
(+)-Camphersulfonsäure enthielt,
wurde in Beispielen XXVIII und XXIX verwendet.
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Beispiel XXVIII
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2,9
g (11 mmol) 11-Säure-Gemisch
wurden in 80 ml IPA (Isopropylamin) unter Rückfluss gelöst und 1,72 g (11 mmol) rac.
2-Chlor-α-phenethylamin
wurden zu der heißen
Lösung
zugegeben. Das Gemisch durfte sich unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen und
das Salz wurde nach 18 Stunden gesammelt. Die Salzzusammensetzung
wurde durch 1H-NMR bestimmt. Die Hauptbestandteile
waren das Amin und die W1, W2 und W3 Säuren. Der e. e. des Amins betrug
40% (HPLC). Umkristallisation aus IPA/MeOH (2 : 1) veränderte die
Salzzusammensetzung nicht aber der e. e. stieg auf 84% (HPLC).
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Beispiel XXIX
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2,9
g (11 mmol) 11-Säure-Gemisch
wurden in 50 ml IPA unter Rückfluss
gelöst
und 1,5 g (11 mmol) rac. α-Ethylbenzylamin
wurden zugegeben. Kristallisation begann innerhalb von 1 Minute
und das Gemisch durfte sich unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen. Das
Salz wurde nach 2 Stunden gesammelt und 1H-NMR zeigte, dass das
Salz aus dem Amin und Säuren
W1, W2 und W3 bestand. Der e. e. des Amins betrug 10% durch HPLC.
Das Salz wurde aus 50 ml IPA + 100 ml MeOH umkristallisiert und
die Zusammensetzung veränderte
sich nicht (1H-NMR), aber der e. e. des
Amins stieg auf 22%.
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Beispiele
XXX-XXXII zeigen Schnell-Screenings von Trennmitteln gemäß der Erfindung,
welche ein einzelnes Trennmittel ergeben.
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Beispiel XXX
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Trennung von racemischem α-Methyl-benzylamin
mit N-Acetyl-L-aminosäuregemisch
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- a) Zu einer Lösung aus 1,25 g (10 mmol) racemischem α-Methylbenzylamin
in 10 ml Toluol, 3 ml Isopropanol und 1 Tropfen Wasser wurde ein
Gemisch aus 6 N-Acetyl-L-aminosäuren
(jeweils 1,6 mmol) zugegeben.
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Das
Gemisch wurde aus den folgenden L-Aminosäuren hergestellt: L-Phe, L-Tyr,
L-Try, L-Phenylglycin, L(+)-p-Hydroxyphenylglycin und S-Indolin-2-carbonsäure. Das
Gemisch wurde auf Rückfluss
erhitzt und die klare Lösung
auf Raumtemperatur gekühlt.
Nach Rühren
für 2 Stunden
bei Raumtemperatur wurde der sich ergebende Feststoff isoliert,
mit 1 ml Toluol gewaschen und getrocknet, was 131 mg Salz ergab.
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HPLC-Analyse
zeigte Salzbildung mit nur N-Acetyl-L-p-hydroxyphenylglycin. Chirale
HPLC (Crownpack CR(–))
ergab e. e. = 62%.
- b) Nachfolgend wurde ein
Gemisch aus 720 mg (6 mmol) racemischem α-Methylbenzylamin und 1,26 g N-Acetyl-L-p-hydroxy-phenylglycin
(6 mmol) in 20 ml Toluol, 20 ml Isopropanol und 3 ml Wasser auf
Rückfluss
erhitzt und die klare Lösung
auf Raumtemperatur gekühlt.
Nach Rühren
für 1 Stunde
bei Raumtemperatur wurde der Feststoff isoliert, mit 2 ml Toluol
gewaschen und getrocknet.
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Es
wurden 637 mg (32%) Salz mit einem e. e. = 94% (chirale HPLC, Crownpack
CR (–))
erhalten.
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Beispiel XXXI
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Trennung
von cis-1-Aminoindan-2-ol mit N-Acetyl-L-aminosäuregemisch
- a)
990 mg racemisches cis-1-Aminoindan-2-ol und das gleiche N-Acetyl-L-aminosäuregemisch
wurden in Beispiel XXX (jeweils 1,6 mmol) in 12 ml 2-Butanon verwendet
und 3 ml Isopropanol wurden auf Rückfluss erhitzt und auf Raumtemperatur
gekühlt.
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Nach
Rühren
für 4 Stunden
wurde der sich ergebende Feststoff isoliert, mit 1 ml 2-Butanon
gewaschen und getrocknet, was 180 mg Salz ergab.
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HPLC-Analyse
des Salzes zeigte die Gegenwart von nur N-Acetyl-S-indolincarbonsäure und
einen e. e. von 36% (Crownpack CR (–)).
- b)
Nachfolgend wurden 500 mg racemisches cis-1-Aminoindan-2-ol und
648 mg N-Acetyl-S-indolincarbonsäure
in 30 ml 2-Butanon und 5 Tropfen Wasser auf Rückfluss erhitzt und die klare
Lösung
auf Raumtemperatur gekühlt.
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Nach
Rühren
für 4 Stunden
bei Raumtemperatur wurde der Feststoff isoliert, mit 1 ml 2-Butanon
gewaschen und getrocknet. Es wurden 326 mg Salz erhalten (Ausbeute
29%).
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Das
(–)-cis-1-Aminoindan-2-ol
hatte einen e. e. = 98% (chirale HPLC, Crownpack CR (–)).
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Beispiel XXXII
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Trennung von dl-Mandelsäure mit
L-aminosäure-amid-gemisch
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910
mg (6 mmol) dl-Mandelsäure,
160 mg NaOH 50% und ein Gemisch aus L-Tyrosinamid, L-Phenylalaninamid
HCl und L-Phenylglycinamid (jeweils 2 mmol) in 10 ml Ethanol 96%
wurde auf Rückfluss
erhitzt.
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Die
klare Lösung
durfte sich auf Raumtemperatur abkühlen.
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Nach
Rühren
für 1,5
Stunden wurde der Feststoff isoliert, mit 2 ml Ethanol 96% gewaschen
und getrocknet.
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Die
Ausbeute betrug 310 mg.
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HPLC
und 1H-NMR Analysen zeigten ein Salz mit
nur L-Phenylglycinamid.
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Die
Mandelsäure
wurde durch Behandlung mit Salzsäure
und Extraktion mit Toluol isoliert. Nach Eindampfen wurde der Rückstand
in 6 ml Wasser gelöst
und die Konzentration von Mandelsäure mit HPLC gemessen.
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Die
optische Rotation dieser Lösung
wurde gemessen: [α]D = –146
(25°C, c
= 0,47).
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Aus
diesem Wert wurde ein e. e. von 95% errechnet.
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Dies
stellt uns ein schnelles Screening-Verfahren für Trennmittel zur Verfügung, welches
im Allgemeinen so aussehen wird:
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Gebe
ein Gemisch aus Trennmitteln (zum Beispiel Säuren oder Amine) zu dem Racemat
und bestimmte die Zusammensetzung des Salzes und den e. e. des getrennten
Enantiomers. Falls der e.e, selbst nach Umkristallisation aus einem
geeigneten Lösungsmittel,
gut genug ist, suche, welches) Trennmittel für die Trennung verantwortlich
ist/sind und verwende dies(e) im nachfolgenden Trennversuch. Falls
der e. e. nicht annehmbar ist, selbst nach Umkristallisation aus
einem geeigneten Lösungsmittel,
starte einen neuen Versuch ohne die in dem ersten Salz vorhandenen
Trennmittel. Durch Wiederholen dieser Abfolge als Regel wird man mit
einem annehmbaren e. e. und einer Salzzusammensetzung, welche das
Trennmittel reflektiert enden, welche in weiteren Trennungen verwendet
werden kann und als Ausgangspunkt für weitere Optimierung dienen kann.