ENANTIOSELEKTIVE HYDRIERUNG VON INTERMEDIATEN BEI DER ENANTIOSELECTIVE HYDRATION OF INTERMEDIATES AT THE
TIPRANAVIR-SYNTHESETipranavir SYNTHESIS
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Intermediaten bei der Tipranavir-Synthese, insbesondere eine enantioselektive Hydrierung. Über dieses Verfahren werden Zwischenprodukte in einfacher Weise zugänglich, die als Ausgangsverbindungen für die Herstellung pharmazeutisch wirksamer Verbindungen dienen.The present invention relates to a process for the preparation of intermediates in tipranavir synthesis, in particular an enantioselective hydrogenation. Intermediates which serve as starting compounds for the production of pharmaceutically active compounds are easily accessible via this process.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Die Chiralität spielt eine entscheidende Rolle in vielen biologischen Prozessen und hat auch für die pharmazeutische Industrie wachsende Bedeutung erlangt, was sich beispielsweise darin zeigt, dass von den derzeit entwickelten Arzneistoffen über 80% chirale Eigenschaften haben. Die verschiedenen Enantiomeren können im Organismus völlig unterschiedliche Wirkungen entfalten, so dass nur eine der enantiomeren Formen wirksam ist und verabreicht wird. Im Organismus können beispielsweise Enzyme, deren chirale Bausteine die Aminosäuren darstellen, zwischen den einzelnen enantiomeren Formen unterscheiden.Chirality plays a crucial role in many biological processes and has also become increasingly important for the pharmaceutical industry, which is shown, for example, by the fact that over 80% of the drugs currently being developed have chiral properties. The different enantiomers can have completely different effects in the organism, so that only one of the enantiomeric forms is effective and is administered. In the organism, for example, enzymes whose chiral building blocks represent the amino acids can differentiate between the individual enantiomeric forms.
Insbesondere stellen die Enantiomeren der 5,6-Dihydro-4-hydroxy-2-pyrone wichtige Strukturelemente bei einer Vielzahl pharmazeutisch wirksamer Verbindungen dar, wobei die Klasse der 5,6-Dihydro-4-hydroxy-2-pyron-sulfonamide von besonderer Bedeutung sind. So handelt es sich bei [R-(R*,R=!:)]-N-[3-[l-[5,6-Dihydro-4-hydroxy-2-oxo-6-(2-phe- nylethyl) -6-propyl -2H-pyran-3-yl]propyl]phenyl]-5-(trifluormethyl)-2-pyridinsulfonamid, bekannt als Tipranavir (PNU-140690), um einen Protease-Inhibitor, der zur Behandlung der HIV-Erkrankung eingesetzt wird und die folgende Struktur aufweist:In particular, the enantiomers of 5,6-dihydro-4-hydroxy-2-pyrone are important structural elements in a large number of pharmaceutically active compounds, the class of 5,6-dihydro-4-hydroxy-2-pyrone-sulfonamides being of particular importance are. So it is with [R- (R *, R = !:) ] - N- [3- [l- [5,6-dihydro-4-hydroxy-2-oxo-6- (2-phenylethyl ) -6-propyl -2H-pyran-3-yl] propyl] phenyl] -5- (trifluoromethyl) -2-pyridinesulfonamide, known as tipranavir (PNU-140690), a protease inhibitor used to treat HIV Disease is used and has the following structure:
Diese wie auch andere strukturell ähnliche Verbindungen sind aus dem Stand der Technik bekannt (siehe beispielsweise /. Med. Chem. 1998, 41, 3467-3476).
Um daher, insbesondere auch im Hinblick auf obige Verbindungsgruppe, möglichst optisch isomerenreine Wirkstoffe bereitzustellen, ist die Entwicklung selektiver Synthesen unerläßlich. Hieraus resultiert eine große Reihe an Verfahren zur Herstellung chiraler Verbindungen, zum Beispiel Trennungsverfahren, wie Kristallisations- oder chromatographische Verfahren.These as well as other structurally similar compounds are known from the prior art (see for example /. Med. Chem. 1998, 41, 3467-3476). In order to provide active ingredients that are as optically isomer-pure as possible, especially with regard to the above connecting group, the development of selective syntheses is essential. This results in a large number of processes for the production of chiral compounds, for example separation processes, such as crystallization or chromatographic processes.
Eine nicht-selektive Synthese erfordert einen zusätzlichen Trennungsschritt der optischen Isomeren, beispielsweise in Form einer abschließenden Racematspaltung der beiden Enantiomere entweder auf chemischem oder enzymatischem Wege. Es liegt damit auf der Hand, dass selektive Synthesen, die nur zu einem optischen Isomer (entweder Enantiomer oder Diastereomer) führen, von Vorteil sind. Somit bedient man sich zunehmend der sogenannten asymmetrischen Synthese, d.h. es wird bei einer Umsetzung bevorzugt nur ein optisches Isomer gebildet. Enantio- oder diastereoselektive Reaktionen finden hierbei nicht nur bei Synthesen im Labormaßstab Verwendung, sondern auch zunehmend in großtechnischem Maßstab.A non-selective synthesis requires an additional separation step of the optical isomers, for example in the form of a final racemate resolution of the two enantiomers either by chemical or enzymatic means. It is therefore clear that selective syntheses that lead to only one optical isomer (either enantiomer or diastereomer) are advantageous. Thus, so-called asymmetric synthesis is increasingly used, i.e. only one optical isomer is preferably formed during a reaction. Enantio- or diastereoselective reactions are used not only in laboratory-scale syntheses, but also increasingly on an industrial scale.
Eine besonders elegante Variante, bevorzugt ein optisches Isomer zu synthetisieren, stellt die enantio- oder diastereoselektive Katalyse mit chiralen Katalysatoren dar. Bei den Katalysatoren handelt es sich um Übergangsmetall-Komplexe mit einem oder mehreren chiralen Liganden. Die Zahl der möglichen chiralen Liganden ist fast unüberschaubar groß, und es wird daher eine Vielzahl an Kombinationen von Metall und Ligand(en) eröffnet. Diese Variationsbreite erschwert es aber auch, die beste Kombination für das herzustellende Produkt in einfacher Weise aufzufinden.A particularly elegant variant, preferably to synthesize an optical isomer, is enantio- or diastereoselective catalysis with chiral catalysts. The catalysts are transition metal complexes with one or more chiral ligands. The number of possible chiral ligands is almost unmanageable, and a large number of combinations of metal and ligand (s) are therefore opened. This range of variation also makes it difficult to find the best combination for the product to be manufactured in a simple manner.
Die Entwicklung neuer Liganden-Systeme ist insbesondere im Hinblick auf den großtechnischen Maßstab von enormem Interesse, wonach die wirtschaftlichen Anforderungen, wie effiziente, kostengünstige Verfügbarkeit und hohe Leistungsfähigkeit hinsichtlich Selektivität, Ausbeute und Variabilität, erfüllt sein sollten.The development of new ligand systems is of enormous interest, especially with regard to the industrial scale, according to which the economic requirements, such as efficient, cost-effective availability and high performance in terms of selectivity, yield and variability, should be met.
Die asymmetrische Katalyse ist für eine Reihe industrieller Verfahren von Bedeutung, und wird unter anderem zur Herstellung von Aminosäuren, chiralen Aminen und zur Ketonreduktion eingesetzt. Beispielsweise hat die Firma Degussa den Katalysator DeguPhos entwickelt, der für die reduktive Aminierung von alpha-Ketosäuren, umL- und D-Aminosäuren herzustellen, Verwendung findet. Für die asymmetrische Hydrolyse von
Aminosäuren wird bekanntermaßen DuPhos ([(l,5-Cyclooctadien)rhodium(I)-l,2- bis((2R,5R)-dimethyl-phospholano)benzol]tetrafluoroborat) eingesetzt.Asymmetric catalysis is important for a number of industrial processes and is used, among other things, for the production of amino acids, chiral amines and for ketone reduction. For example, Degussa has developed the DeguPhos catalyst, which is used for the reductive amination of alpha-keto acids to produce L- and D-amino acids. For the asymmetric hydrolysis of Amino acids are known to use DuPhos ([(l, 5-cyclooctadiene) rhodium (I) -l, 2- bis ((2R, 5R) -dimethyl-phospholano) benzene] tetrafluoroborate).
Darüber hinaus gewinnt insbesondere die asymmetrische Hydrierung als chirale Reaktion zunehmend an Bedeutung. Einige asymmetrische Hydrierungen sind im Labormaßstab zur Darstellung kleiner Mengen bekannt, jedoch gibt es kaum großindustrielle Verfahren, die eingesetzt werden. Für die Übertragung solcher Reaktionen in den industriellen Maßstab, ist es erförderlich, dass die Hydrierungskatalysatoren, insbesondere deren Liganden, neben der Verfügbarkeit eine hohe Selektivität und Aktivität aufweisen.In addition, asymmetric hydrogenation as a chiral reaction is becoming increasingly important. Some asymmetric hydrogenations are known on a laboratory scale for the preparation of small quantities, but there are hardly any large-scale industrial processes that are used. For the transfer of such reactions on an industrial scale, it is necessary that the hydrogenation catalysts, in particular their ligands, have high selectivity and activity in addition to availability.
Aus dem Stand der Technik sind einige Vorschläge zur enantioselektiven Hydrierung bekannt: So wird in der Offenbarung der WO 00/55150 ein Verfahren zur asymmetrischen Hydrierung von Doppelbindungen beschrieben. Es werden verschiedene Zwischenprodukte für die Tipranavir-Synthese hergestellt, wobei ein Rhodium-Katalysator mit einem mindestens ein Phosphoratom enthaltenden chiralen Liganden eingesetzt wird. Bevorzugt kommen als chirale Liganden DuPhos (l,2-Bis((2R,5R)-dimethyl- phospholano)benzol) oder BPE (l,2-Bis((2R,5R)-dimethyl-phospholano)ethan) zum Einsatz.Some proposals for enantioselective hydrogenation are known from the prior art: for example, the disclosure of WO 00/55150 describes a process for the asymmetric hydrogenation of double bonds. Various intermediates for tipranavir synthesis are produced, using a rhodium catalyst with a chiral ligand containing at least one phosphorus atom. DuPhos (1,2-bis ((2R, 5R) -dimethylphospholano) benzene) or BPE (1,2-bis ((2R, 5R) -dimethylphospholano) ethane) are preferably used as chiral ligands.
In den US-Patenten 5 171 892, 5 532 395 oder 5 559 267 wird die Verwendung eines enantioselektiven Rhodium-Katalysators mit DuPhos-Ligand beschrieben, wobei dieser eine enantioselektive Hydrierung im Bereich von 70 bis 89% liefern soll.US Pat. Nos. 5,171,892, 5,532,395, or 5,559,267 describe the use of an enantioselective rhodium catalyst with DuPhos ligand, which is said to provide an enantioselective hydrogenation in the range of 70 to 89%.
Ferner beschreibt die Lehre der WO 99/12919 ein Verfahren zur Herstellung von 4- Hydroxy-2-oxo-pyran-Derivaten, wobei unter anderem auch eine enantioselektiveFurthermore, the teaching of WO 99/12919 describes a process for the preparation of 4-hydroxy-2-oxo-pyran derivatives, including an enantioselective one
Hydrierung mit einem DuPhos als Ligand enthaltenden Katalysator durchgeführt wird.Hydrogenation with a DuPhos as ligand-containing catalyst is carried out.
Jedoch zeigen die oben genannten Übergangsmetall-Komplexe chiraler Phosphanliganden bei derartigen katalytischen Prozessen zumeist eine unzureichende Aktivität, verbunden mit nur mäßiger Stereoselektivität, so dass häufig der Einsatz stöchiometrischer Mengen chiraler Hydrid-Reagentien zu bevorzugen wäre. Demnach besteht nach wie vor ein Bedarf für die Entwicklung eines stereoselektiven Hydrierungskatalysators, der diese Nachteile vermeidet.However, the above-mentioned transition metal complexes of chiral phosphine ligands usually show an insufficient activity in such catalytic processes, combined with only moderate stereoselectivity, so that the use of stoichiometric amounts of chiral hydride reagents would often be preferable. Accordingly, there remains a need to develop a stereoselective hydrogenation catalyst that avoids these disadvantages.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, in Fortbildung des Standes der Technik
ein Verfahren bereitzustellen, welches eine enantio- oder diastereoselektive Hydrierung in hohen Ausbeuten, mit hoher Enantio- bzw. Diastereoselektivität, unter geringst möglichem technischen Aufwand und hoher Raum-Zeit-Ausbeute erlaubt. Dieses Verfahren soll auch in großtechnischem Maßstab umsetzbar, d.h. kostengünstig und daher in wirtschaftlicher Weise durchführbar sein. Ferner soll bei den erfindungsgemäß zur Verfügung gestellten Verbindungen, denen eine zentrale Bedeutung bei der Synthese der vorstehend genannten pharmazeutisch wirksamen Verbindungen zukommt, die in den Ausgangverbindungen enthaltene chirale Information bei der Hydrierung nicht verloren gehen und andere vorhandene Gruppen im Molekül nicht durch die Hydrierung angegriffen werden. Es soll somit ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Verfügung gestellt werden, womit selektiv nur eine bestimmte Doppelbindung selektiv zu möglichst nur einem optischen Isomer hydriert wird.The invention is therefore based on the object in further training of the prior art to provide a process which allows an enantio- or diastereoselective hydrogenation in high yields, with high enantio- or diastereoselectivity, with the least possible technical effort and high space-time yield. This process should also be able to be implemented on an industrial scale, ie inexpensively and therefore be carried out in an economical manner. Furthermore, in the compounds provided according to the invention, which are of central importance in the synthesis of the pharmaceutically active compounds mentioned above, the chiral information contained in the starting compounds should not be lost during the hydrogenation and other groups present in the molecule should not be attacked by the hydrogenation , A process according to the invention is thus to be made available, with which selectively only a certain double bond is selectively hydrogenated to give only one optical isomer if possible.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung Überraschenderweise wurde gefunden, dass die vorstehend genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I gelöst wird:Detailed Description of the Invention Surprisingly, it has been found that the above object of the present invention is achieved by a process for the preparation of the compounds of the general formula I:
worin wherein
R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder einen Rest darstellen, der ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Ci-Cό-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, und C^-Alkylen-Ce- o-Aryl, gegebenenfalls mit einem, zwei oder drei Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus OH, NH2, NH-CO-CH3 oder N(-CO-CH3)2, Halogen, -Gi-Alkoxy und CF3, wobei R1 und R2 nicht gleichzeitig dieselbe Bedeutung haben;R 1 and R 2 independently represent hydrogen or a radical which is selected from the group consisting of Ci-C ό alkyl, C 3 -C 8 cycloalkyl, C 6 -C 10 aryl, and C ^ alkylene -Ce-o-aryl, optionally with one, two or three substituents, selected from the group consisting of OH, NH 2 , NH-CO-CH 3 or N (-CO-CH 3 ) 2 , halogen, -Gi- Alkoxy and CF 3 , where R 1 and R 2 do not have the same meaning at the same time;
R3 ein in der meta-Position substituiertes Aryl darstellt, das gegebenenfalls mindestens einen weiteren Substituenten aufweist, wobei die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus F, Cl, Br, I, OH, O-SO2-CF3,
NO2, NH2, NH-SO2-(4-trifluormethylpyridin-2-yl), N(-CH2-Aryl)2, NY!Y2 mit Yi und Y2 ausgewählt aus H, COO-Alkyl, COO-CH2-Aryl, CO-Alkyl, und CO- Aryl;R 3 represents an aryl which is substituted in the meta position and optionally has at least one further substituent, the substituents being selected from the group consisting of F, Cl, Br, I, OH, O-SO 2 -CF 3 , NO 2 , NH 2 , NH-SO 2 - (4-trifluoromethylpyridin-2-yl), N (-CH 2 -aryl) 2 , NY! Y 2 with Yi and Y 2 selected from H, COO-alkyl, COO- CH 2 aryl, CO alkyl, and CO aryl;
R4 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus H und -Ca-Alkyl; undR 4 is selected from the group consisting of H and Ca alkyl; and
R5 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus H, Si(CH3)3, Li, Na, K, Cs,R 5 is selected from the group consisting of H, Si (CH 3 ) 3 , Li, Na, K, Cs,
* N(R')4, wobei alle R' gleich oder verschieden sein können und ausgewählt sind aus Ci-Cβ-Alkyl, und CH2- Aryl;* N (R ') 4 , where all R' may be the same or different and are selected from Ci-Cβ-alkyl, and CH 2 - aryl;
durch Hydrieren der Verbindungen der allgemeinen Formel II:by hydrogenating the compounds of the general formula II:
R2 Formel nR 2 formula n
worin die Reste R1 bis R5 die oben genannten Bedeutungen aufweisen können, inwherein the radicals R 1 to R 5 can have the meanings given above, in
Gegenwart eines Katalysators, der mindestens einen Liganden in Form eines chiralen 1,2- Bis(phospholano)maleinsäureanhydrids aufweist.Presence of a catalyst which has at least one ligand in the form of a chiral 1,2-bis (phospholano) maleic anhydride.
Bei den Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel I handelt es sich um Intermediate bei der Herstellung von Tipranavir und verwandten Produkten, die alsThe starting compounds of the general formula I are intermediates in the production of tipranavir and related products which are used as
Ausgangsverbindungen für die Herstellung pharmazeutisch wirksamer Verbindungen dienen. Es können Gemische von E-/Z-Isomeren (bezogen auf die zu hydrierende Doppelbindung) eingesetzt werden, wovon dann überraschenderweise selektiv nur ein Isomer hydriert wird. Vorzugsweise wird ein Gemisch aus etwa 50% E- und etwa 50% Z- Isomer eingesetzt.Starting compounds are used for the production of pharmaceutically active compounds. Mixtures of E / Z isomers (based on the double bond to be hydrogenated) can be used, of which surprisingly only one isomer is then hydrogenated. A mixture of about 50% E and about 50% Z isomer is preferably used.
Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung können in der allgemeinen Formel I und TJ R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Phenyl, Benzyl, Cyclohexyl, Phenylethyl und Phenylpropyl, gegebenenfalls mit einem Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
Hydroxy, Fluor, Chlor, Brom, Methoxy, Ethyoxy und CF3. Insbesondere bevorzugt stellen R1 Phenylethyl und R2 Propyl oder R1 Propyl und R2 Phenylethyl dar.According to a preferred variant of the invention, in the general formula I and TJ, R 1 and R 2 can be selected independently of one another from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, butyl, phenyl, benzyl, cyclohexyl, phenylethyl and phenylpropyl, optionally with a Substituents selected from the group consisting of Hydroxy, fluorine, chlorine, bromine, methoxy, ethoxy and CF 3 . R 1 is particularly preferably phenylethyl and R 2 is propyl or R 1 is propyl and R 2 is phenylethyl.
11
Nach einer erfindungsgemäß besonders bevorzugten Ausführungsform werden R und R ausgewählt aus Phenylethyl und Propyl, R stellt gegebenenfalls substituiertes Phenyl mit einer NO2-Gruppe in meta-Position dar, R4 bedeutet Methyl und R5 bedeutet Wasserstoff. Liegt bei R3 neben dem Meta-Substituenten ein weiterer Substituent vor, ist es bevorzugt, dass dieser ausgewählt wird aus F, Cl, Br, I, OH oder O-SO2-CFss According to an embodiment which is particularly preferred according to the invention, R and R are selected from phenylethyl and propyl, R represents optionally substituted phenyl with an NO 2 group in the meta position, R 4 means methyl and R 5 means hydrogen. If there is a further substituent in addition to the meta substituent in R 3 , it is preferred that this is selected from F, Cl, Br, I, OH or O-SO 2 -CFs s
In der vorliegenden Erfindung sollen unter Alkylgruppen, auch sofern sie Bestandteil anderer Reste sind, wenn nicht anders definiert, verzweigte und unverzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen verstanden werden.. Als Beispiele seien folgende Kohlenwasserstoffreste genannt: Methyl, Ethyl, Propyl, 1-Methylethyl (Isopropyl), n-Butyl, 2-Methylpropyl (iso-Butyl), 1-Methylpropyl (sec-Butyl), 1,1- Dimethylethyl (tert.-Butyl). Dabei sind von den Definitionen Propyl und Butyl die jeweiligen isomeren Formen mitumfaßt. Gegebenenfalls werden für die vorstehend genannten Alkylgruppen auch die gängigen Abkürzungen Me für Methyl, Et für Ethyl, Prop für Propyl und But für Butyl verwendet.In the present invention, alkyl groups, even if they are part of other radicals, unless otherwise defined, are to be understood as meaning branched and unbranched alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. The following hydrocarbon radicals are mentioned as examples: methyl, ethyl, propyl, 1-methylethyl (Isopropyl), n-butyl, 2-methylpropyl (iso-butyl), 1-methylpropyl (sec-butyl), 1,1-dimethylethyl (tert-butyl). The definitions of propyl and butyl include the respective isomeric forms. If necessary, the common abbreviations Me for methyl, Et for ethyl, prop for propyl and but for butyl are also used for the alkyl groups mentioned above.
Als Alkylengruppen werden vorliegend verzweigte und unverzweigte Alkylenbrücken mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen angesehen. Beispielsweise werden genannt: Methylen, Ethylen, Propylen und Butylen. Sofern nicht anders angegeben, sind von den vorstehend genannten Bezeichnungen Propylen und Butylen sämtliche der möglichen isomeren Formen umfaßt. Dementsprechend umfaßt die Bezeichnung Propylen die isomeren Brücken n-Propylen, Methylethylen und Dimethylmethylen und die Bezeichnung Butylen die isomeren Brücken n-Butylen, 1-Methylpropylen, 2-Methylpropylen, 1,1-Dimethylethylen und 1,2-Dimethyl- ethylen.In the present case, branched and unbranched alkylene bridges with 1 to 4 carbon atoms are regarded as alkylene groups. Examples include: methylene, ethylene, propylene and butylene. Unless otherwise stated, the abovementioned designations propylene and butylene encompass all of the possible isomeric forms. Accordingly, the term propylene includes the isomeric bridges n-propylene, methylethylene and dimethylmethylene and the term butylene the isomeric bridges n-butylene, 1-methylpropylene, 2-methylpropylene, 1,1-dimethylethylene and 1,2-dimethylethylene.
Die Cycloalkyl-Gruppe soll erfindungsgemäß für einen gesättigten cyclischen Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen stehen. Bevorzugt sind cyclische Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen. Beispiele sind Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Cyclooctyl.According to the invention, the cycloalkyl group is intended to represent a saturated cyclic hydrocarbon radical having 3 to 8 carbon atoms. Cyclic hydrocarbons having 3 to 6 carbon atoms are preferred. Examples are cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl and cyclooctyl.
Alk loxy, welches gegebenenfalls auch als Alkoxy bezeichnet werden kann, bedeutet im Rahmen der Erfindung eine über ein Sauer stoffatom gebundene, geradkettige oder
verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugt ist die Methoxygruppe.Alk loxy, which may also be referred to as alkoxy, means within the scope of the invention a straight-chain or bonded via an oxygen atom branched alkyl group with 1 to 4 carbon atoms. The methoxy group is particularly preferred.
Der Begriff Aryl steht für ein aromatisches Ringsystem mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen. Bevorzugte Arylreste sind Naphthyl und Phenyl, wobei der Phenylrest besonders bevorzugt ist. Gegebenenfalls werden für Naphthyl Naph und für Phenyl Ph als Abkürzungen verwendet. Unter Aryl-Alkylen oder Alkylen-Aryl werden im Sinne der Erfindung Arylgruppen verstanden, die über eineΑlkylenbrücke verknüpft sind, wobei die vorstehend genannten Definitionen für Alkylengruppen und Arylgruppen gelten. Erfindungsgemäß bevorzugte Alkylen-Aryl-Gruppen sind, soweit nicht anders definiert, Benzyl, 2-Phenylethyl und 3 -Phenylpropyl.The term aryl stands for an aromatic ring system with 6 to 10 carbon atoms. Preferred aryl radicals are naphthyl and phenyl, with the phenyl radical being particularly preferred. Abbreviations may be used for naphthyl and for phenyl Ph. For the purposes of the invention, aryl-alkylene or alkylene-aryl are understood to mean aryl groups which are linked via an alkylene bridge, the definitions given above applying to alkylene groups and aryl groups. Unless otherwise defined, alkylene aryl groups preferred according to the invention are benzyl, 2-phenylethyl and 3-phenylpropyl.
Halogen steht im Rahmen der vorliegenden Erfindung für Fluor, Chlor, Brom oder Jod, wobei Fluor, Chlor und Brom, soweit nicht anders definiert, bevorzugt sind.Halogen in the context of the present invention represents fluorine, chlorine, bromine or iodine, with fluorine, chlorine and bromine being preferred, unless otherwise defined.
Die oben dargestellten Ausgangsverbindungen der allgemeinen Formel I werden in Gegenwart eines Katalysators enantio selektiv hydriert. Bekanntermaßen wird die Hydrierung eines Moleküls von anderen im Molekül vorhandenen Chiralitätszentren beeinflußt. Dies ist bei den vorliegenden Verbindungen der Formel I jedoch nicht der Fall. Erfindungsgemäß kommt somit dem Katalysator bei dieser enantioselektiven Hydrierung eine wesentliche Bedeutung zu. Dieser ermöglicht die Synthese der Verbindungen der obigen Formel I direkt aus den Verbindungen der Formel II, ohne weitere Zwischenschritte oder eine aufwendige Trennung der isomeren Formen.The starting compounds of the general formula I shown above are selectively hydrogenated enantio in the presence of a catalyst. It is known that the hydrogenation of a molecule is influenced by other centers of chirality present in the molecule. However, this is not the case with the present compounds of formula I. According to the invention, the catalyst is therefore of major importance in this enantioselective hydrogenation. This enables the synthesis of the compounds of the above formula I directly from the compounds of the formula II, without further intermediate steps or a complicated separation of the isomeric forms.
Enantioselektive Hydrierung soll in diesem Zusammenhang auch die diastereoselektive Hydrierung mitumfassen, da sich in den Verbindungen der allgemeinen Formel I ein weiteres chirales Zentrum befinden kann. Der Fachmann weiß jedoch was im vorliegenden Fall hierunter verstanden werden soll.In this context, enantioselective hydrogenation should also include diastereoselective hydrogenation, since a further chiral center can be located in the compounds of general formula I. However, the person skilled in the art knows what is meant by this in the present case.
Der Katalysator der Erfindung enthält, wie vorstehend erläutert, ein Übergangsmetallion, wie Rhodium-(I), Ruthenium-(I), Iridium-(I) oder ein anderes geeignetes Übergangsmetall, wobei Rhodium-(I) bevorzugt vorliegt. Dieses Übergangsmetall ist mit zumindest einem Liganden in Form eines chiralen l,2-Bis(ρhospholano)maleinsäureanhydrids koordiniert.
Unter diesem l,2-Bis(phospholano)maleinsäureanhydrid soll gemäß der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt das System der allgemeinen Formel III verstanden werdenAs explained above, the catalyst of the invention contains a transition metal ion such as rhodium (I), ruthenium (I), iridium (I) or another suitable transition metal, with rhodium (I) preferably being present. This transition metal is coordinated with at least one ligand in the form of a chiral 1,2-bis (ρhospholano) maleic anhydride. According to the present invention, this 1,2-bis (phospholano) maleic anhydride should particularly preferably be understood to mean the system of the general formula III
worin RL1 und RL2 gleich oder verschieden verzweigte ess ooddeerr uunnvveerzweigtes Cι-C8-alkyl, bevorzugt C1-C4-Alkyl, besonders bevorzugt Methyl, Ethyl oder iso-Propyl bedeuten. wherein R L1 and R L2 are identical or different branched ess ooddeerr and branched C 1 -C 8 alkyl, preferably C 1 -C 4 alkyl, particularly preferably methyl, ethyl or isopropyl.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein System der Formel III, in dem RL1 und RL2 die gleichen Bedeutungen aufweisen, besonders bevorzugt beide Methyl. Die als besonders bevorzugt letztgenannte Verbindung der Formel III, in der'RL1 und R 2 beide Methyl bedeuten, ist auch unter der Bezeichnung MalPhos im Stand der Technik bekannt.According to the invention, particular preference is given to a system of the formula III in which R L1 and R L2 have the same meanings, particularly preferably both methyl. The last preferred compound of the formula III, in which ' R L1 and R 2 both denote methyl, is also known under the name MalPhos in the prior art.
Das oben dargestellte chirale l,2-Bis(phospholano)maleinsäureanhydrid stellt ein optional substituiertes zweizähniges Bisphospholan-System dar, d.h. zwei fünfgliedrige gesättigte Ringe mit jeweils einem Phosphoratom im Ring - die sogenannten Phospholan-Systeme - sind über die beiden Phosphoratome an die Doppelbindung eines Maleinsäureanhydrids gebunden. Derartige Liganden sind unter dem Handelsnamen MalPhos bekannt. Das Übergangsmetall bildet mit dem Liganden einen Komplex, der als Hydrierungskatalysator eingesetzt werden kann.The chiral 1,2-bis (phospholano) maleic anhydride presented above represents an optionally substituted bidentate bisphospholane system, i.e. Two five-membered saturated rings, each with a phosphorus atom in the ring - the so-called phospholane systems - are bonded to the double bond of a maleic anhydride via the two phosphorus atoms. Such ligands are known under the trade name MalPhos. The transition metal forms a complex with the ligand, which can be used as a hydrogenation catalyst.
Nach einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform weist der Katalysator folgenden Aufbau auf:According to a further preferred embodiment, the catalyst has the following structure:
[Ligand^Übergangsmetall-Ligand2] Anion,[Ligand ^ transition metal ligand 2 ] anion,
worin der Ligand1 das oben dargestellte, chirale l,2-Bis(phospholano)maleinsäureanhydrid der Formel EU bedeutet. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Ligand2 um einen ungesättigten cyclischen Kohlenwasserstoff mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei Cyclopentadien, Benzol, Cyccloheptatrien oder Cyclooctadien-Systeme bevorzugt eingesetzt werden. Insbesondere bevorzugt wird als Ligand2 Cyclopentadien oder 1,5- Cyclooctadien (COD) herangezogen.
Der Ligand2 kann mit einer oder mehreren organischen Gruppen substituiert sein. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist der Ligand2 unsubstituiert. Ist der Ligand2 dagegen substituiert, kommen als Substituenten lineare oder verzweigte Ci-Cβ- Alkylgruppen, insbesondere C1-C4- Alkylgruppen in Betracht. Im erfindungsgemäß eingesetzten Katalysator liegt vorzugsweise ein Anion als Gegenion zum Übergangsmetall-Kation-Komplex vor, wie beispielsweise BF4 ", CF3-CO-O", Cl", Br" oder I", wovon das BF4 "-Addukt bevorzugt ist.wherein the ligand 1 means the chiral 1,2-bis (phospholano) maleic anhydride of the formula EU shown above. Ligand 2 is preferably an unsaturated cyclic hydrocarbon having 3 to 12 carbon atoms, cyclopentadiene, benzene, cyccloheptatriene or cyclooctadiene systems being preferably used. 2 cyclopentadiene or 1,5-cyclooctadiene (COD) is particularly preferably used as a ligand. Ligand 2 can be substituted with one or more organic groups. In a preferred embodiment according to the invention, ligand 2 is unsubstituted. If the ligand 2 is substituted on the other hand, linear or branched Ci-Cβ-alkyl groups, in particular C 1 -C 4 -alkyl groups, are suitable as substituents. In the catalyst used according to the invention there is preferably an anion as counterion to the transition metal cation complex, such as BF 4 " , CF3-CO-O " , Cl " , Br " or I " , of which the BF 4 " adduct is preferred.
Nachfolgend ist der im erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugte Hydrierungskatalysator, das MalPhos-Rhodium-l,5-Cycclooctadien-Tetrafluorboran- Addukt dargestellt:The hydrogenation catalyst which is particularly preferred in the process according to the invention, the MalPhos-Rhodium-l, 5-cycclooctadiene-tetrafluoroborane adduct, is shown below:
Bekanntermaßen wird die Enantioselektivität der Hydrierung durch den eingesetztenAs is known, the enantioselectivity of the hydrogenation is used by the
Katalysator beeinflußt, jedoch sind Voraussagen über Struktur- Wirkungs-Zusammenhänge bei derartig komplexen Systemen nur in wenigen Einzelfällen möglich. Bei der Entwicklung chiraler Liganden, die in derartigen Komplexen zum Einsatz kommen können, spielen die sterischen Gegebenheiten eine Rolle, wie beispielsweise eine bestimmte Konformationssteifigkeit des Komplexes. Neben den sterischen Parametern der Phospholane, die zusammen mit dem Ligandenrückgrat die Gesamtstruktur mitbestimmen und die Geometrie der Metallbindungsstelle festlegen, sind die elektronischen Eigenschaften der Donoratome (σ-/π-Donor-/Akzeptorvermögen) eine zweite Größe, welche maßgeblich die Eigenschaften katalytisch aktiver Übergangsmetallkomplexe bestimmen. Ferner scheint der elektronische Gesamtcharakter des Liganden von Bedeutung zu sein.
Eine Feinabstimmung der Konformations-, sterischen und elektronischen Eigenschaften der Liganden ist zwar unter erheblichem Aufwand möglich, aber aufgrund der zahlreichen unterschiedlichen Einflüsse kann nicht ohne weiteres ein systematischer Rückschluß auf die Wirksamkeit und Brauchbarkeit eines bestimmten Katalysators gezogen werden.Catalyst influenced, but predictions about structure-activity relationships in such complex systems are only possible in a few individual cases. In the development of chiral ligands that can be used in such complexes, the steric conditions play a role, such as a certain conformational rigidity of the complex. In addition to the steric parameters of the phospholanes, which, together with the ligand backbone, determine the overall structure and determine the geometry of the metal binding site, the electronic properties of the donor atoms (σ- / π-donor / acceptor capacity) are a second parameter, which significantly determines the properties of catalytically active transition metal complexes determine. Furthermore, the overall electronic character of the ligand appears to be important. It is indeed possible to fine-tune the conformational, steric and electronic properties of the ligands with considerable effort, but due to the numerous different influences, it is not easy to draw a systematic conclusion about the effectiveness and usefulness of a particular catalyst.
Außer den chemischen und physikalischen Eigenschaften der Liganden spielen auch die Kosten für das Übergangsmetall und die Liganden und die Aktivität und Stabilität des Katalysators eine Rolle, sowie die Möglichkeit diesen zurückzugewinnen utßd nach entsprechender Aufarbeitung erneut zu verwenden. Auch sind Katalysatoren nicht ohne weiteres kommerziell erhältlich und müssen mit aufwendigen Verfahren zunächst hergestellt werden. Diese Erwägungen kommen insbesondere bei Verfahren in großtechnischem Maßstab zum Tragen.In addition to the chemical and physical properties of the ligands, the costs for the transition metal and the ligands and the activity and stability of the catalyst also play a role, and the possibility of recovering them and reusing them after appropriate processing. Catalysts are also not readily commercially available and must first be prepared using complex processes. These considerations are particularly relevant for large-scale processes.
Aufgrund der obigen Erkenntnisse wurde eine sehr große Anzahl an Versuchen unternommen, um ein katalytisches System aufzufinden, welches die gewünschten Anforderungen in hohem Maße erfüllt. Es ist erfindungsgemäß gelungen in dem bereitgestellten Verfahren einen Hydrierungskatalysator einzusetzen, der nicht nur eine ausgezeichnete Aktivität und Stabilität hat und kostengünstig herstellbar ist, sondern auch hochenantioselektiv zu den gewünschten Produkten führt. So wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine enantioselektive Hydrierung im Bereich von über etwa 90 %, bevorzugt über etwa 95%, besonders bevorzugt über etwa 98% erreicht.Based on the above findings, a very large number of attempts have been made to find a catalytic system that meets the desired requirements to a high degree. According to the invention, it has been possible to use a hydrogenation catalyst in the process provided which not only has excellent activity and stability and is inexpensive to produce, but also leads to the desired products in a highly enantioselective manner. Thus, an enantioselective hydrogenation in the range of over about 90%, preferably over about 95%, particularly preferably over about 98% is achieved by the process according to the invention.
Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren im Einzelnen erläutert werden:The method according to the invention is to be explained in detail below:
Bei den Ausgangsverbindungen nach der obigen allgemeinen Formel I handelt es sich um Intermediate auf dem Weg zur Tipranavir-Synthese, die nach erfolgter enantioselektiver Hydrierung weiterverarbeitet werden können. Die Ausgangsverbindung nach der Formel I kann entweder in Form eines Isomers oder als Mischung aus E- und Z-Isomeren eingesetzt werden.The starting compounds according to the general formula I above are intermediates on the way to tipranavir synthesis, which can be processed further after the enantioselective hydrogenation has taken place. The starting compound of the formula I can be used either in the form of an isomer or as a mixture of E and Z isomers.
Es ist bei einigen Substituenten erforderlich, dass die Hydrierung in Gegenwart einer Base durchgeführt wird. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn R5 ein Wasserstoffatom oder eine Si(CH3)3 gruppe darstellt. Dies stellt allgemeines Wissen des Fachmanns dar, der weiß, wann der Einsatz einer entsprechenden Base erforderlich ist.
Vorzugsweise wird die Base ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Hydroxid, C1-C5- Alkoxid, Bicarbonat, Carbonat, di- und tribasischem Phosphat, Borat, Fluorid, gegebenenfalls mit C1-C4-Alkyl oder Aryl substituiertem Amin, gegebenenfalls mit C1-C3- Alkyl substituiertem Silan. Besonders bevorzugt ist die Base ein Alkali- oder Erdalkali- Methanolat, -Ethanolat oder -Carbonat, besonders bevorzugt ein Carbonat. Besonders bevorzugte Alkali- oder Erdalkali- Alkoholate oder -Carbonate sind diejenigen des Natriums, Kaliums, Calciums oder Magnesiums, wobei denjenigen des Natriums und Kaliums, insbesondere des Natriums, erfindungsgemäß herausragende Bedeutung zukommt.Some substituents require that the hydrogenation be carried out in the presence of a base. This is the case, for example, when R 5 represents a hydrogen atom or an Si (CH 3 ) 3 group. This represents general knowledge of the person skilled in the art who knows when the use of an appropriate base is necessary. The base is preferably selected from the group consisting of a hydroxide, C 1 -C 5 alkoxide, bicarbonate, carbonate, di- and tribasic phosphate, borate, fluoride, optionally amine substituted with C 1 -C 4 alkyl or aryl, optionally with C 1 -C 3 alkyl substituted silane. The base is particularly preferably an alkali or alkaline earth metal methanolate, ethanolate or carbonate, particularly preferably a carbonate. Particularly preferred alkali or alkaline earth alcoholates or carbonates are those of sodium, potassium, calcium or magnesium, those of sodium and potassium, in particular sodium, being of outstanding importance according to the invention.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Base in einer Menge von etwa lmol% bis etwa 20mol%, bevorzugt etwa 5 mol% bis etwa 15 mol% eingesetzt wird.It has proven to be particularly advantageous if the base is used in an amount of about 1 mol% to about 20 mol%, preferably about 5 mol% to about 15 mol%.
Es ist zweckmäßig, die Hydrierung unter Inertgasatmosphäre durchzuführen. Hierfür geeignet sind Stickstoffgas oder ein Edelgas, wie Argon, wobei Stickstoff aus Kostengründen bevorzugt eingesetzt wird.It is expedient to carry out the hydrogenation under an inert gas atmosphere. Nitrogen gas or a noble gas such as argon are suitable for this, nitrogen being preferred for cost reasons.
Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemäße Hydrierung in einem Lösungsmittel durchgeführt. Als Lösungsmittel können erfindungsgemäß die üblicherweise für Hydrierungsreaktionen verwendeten herangezogen werden. Beispielhaft seien genannt: Methanol, Ethanol, Aceton, Methylenchlorid, Ethylacetat, Toluol, Xylol und Acetonitril. Besonders bevorzugt kommen Methanol und Ethanol als Lösungsmittel zum Einsatz.The hydrogenation according to the invention is advantageously carried out in a solvent. According to the invention, the solvents conventionally used for hydrogenation reactions can be used as solvents. Examples include: methanol, ethanol, acetone, methylene chloride, ethyl acetate, toluene, xylene and acetonitrile. Methanol and ethanol are particularly preferably used as solvents.
Es hat sich als besonders vorteilhaft ergeben, wenn der Katalysator zuletzt zur Reaktionsmischung zugegeben wird. Dies ist aber nicht in jedem Fall erforderlich. Die Menge an eingesetztem Katalysator beträgt vorzugsweise etwa 0,001 mol% bis etwa 5 mol%, bevorzugt etwa 0,01 mol% bis etwa 0,5 mol%, insbesondere etwa 0,05 mol% bis etwa 0,15 mol%. Hieraus resultiert das Verhältnis (in Mol) von Substrat/Katalysator von etwa 200/1 bis 5000/1, bevorzugt etwa 500/1 bis etwa 3000/1, insbesondere etwa 1000/1 bis etwa 2000/1.It has turned out to be particularly advantageous if the catalyst is added last to the reaction mixture. However, this is not always necessary. The amount of catalyst used is preferably about 0.001 mol% to about 5 mol%, preferably about 0.01 mol% to about 0.5 mol%, in particular about 0.05 mol% to about 0.15 mol%. This results in the ratio (in moles) of substrate / catalyst of about 200/1 to 5000/1, preferably about 500/1 to about 3000/1, in particular about 1000/1 to about 2000/1.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Katalysator zunächst in einem Lösungsmittel dispergiert oder gelöst und dann der Reaktionsmischung, enthaltend die zu hydrierende Verbindung, Lösungsmittel und gegebenenfalls eine Base, zugegeben. Vorzugsweise wird dann für den Katalysator und die Reaktionsmischung dasselbe
Lösungsmittel verwendet. Der Katalysator kann aber auch ohne Lösungsmittel zugesetzt werden.According to a preferred embodiment, the catalyst is first dispersed or dissolved in a solvent and then added to the reaction mixture containing the compound to be hydrogenated, solvent and optionally a base. The same is then preferred for the catalyst and the reaction mixture Solvent used. The catalyst can also be added without a solvent.
Nach oder während Zugabe des Katalysators wird die Hydrierung begonnen. Die Hydrierung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise in einemAfter or during the addition of the catalyst, the hydrogenation is started. The hydrogenation according to the process of the invention is preferably carried out in one
Temperaturintervall von etwa 20°C bis etwa 100 °C, bevorzugt etwa 40°C bis etwa 80°C, insbesondere bevorzugt zwischen etwa 50°C und etwa 70°C, ganz besonders bevorzugt bei etwa 60°C durchgeführt. Es empfiehlt sich,'ώιsbesondere, wenn empfindliche Rektionsgruppen im Molekül vorhanden sind, dass die Temperatur etwa 100°C, in Einzelfällen etwa 80°C nicht überschreitet. Zum Beispiel wird eine im Molekül vorhandene Nitrogruppe bei Temperaturen über etwa 80°C zur Aminogruppe reduziert, was unerwünscht sein kann. Temperaturen unterhalb von etwa 20°C verlangsamen die Reaktion derart, dass dies aus wirtschaftlicher Sicht nicht mehr von Interesse ist.Temperature interval from about 20 ° C to about 100 ° C, preferably about 40 ° C to about 80 ° C, particularly preferably between about 50 ° C and about 70 ° C, most preferably at about 60 ° C. It is recommended to 'ώιsbesondere when delicate Rektionsgruppen in the molecule, that the temperature is about 100 ° C, in some cases, about 80 ° C does not exceed. For example, a nitro group present in the molecule is reduced to the amino group at temperatures above about 80 ° C, which can be undesirable. Temperatures below about 20 ° C slow the reaction so that this is no longer of economic interest.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Hydrierung ist die Höhe des eingestellten Drucks nicht besonders beschränkt. Dieser dient im wesentlichen dazu, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Jedoch ist es zweckmäßig, den Wasserstoffdruck bei der Hydrierung im Bereich von etwa 2 bar bis etwa 200 bar, bevorzugt etwa 10 bar bis etwa 50 bar, besonders bevorzugt zwischen etwa 15 bar und etwa 40 bar einzustellen.Within the scope of the hydrogenation according to the invention, the level of the set pressure is not particularly limited. This essentially serves to increase the reaction rate. However, it is expedient to set the hydrogen pressure in the hydrogenation in the range from approximately 2 bar to approximately 200 bar, preferably approximately 10 bar to approximately 50 bar, particularly preferably between approximately 15 bar and approximately 40 bar.
Die erfindungsgemäße Hydrierung wird bevorzugt für eine Umsetzungsdauer von etwa lh bis etwa 100h, besonders bevorzugt etwa 5h bis etwa 40h, insbesondere bevorzugt etwa 10h bis etwa 30h durchgeführt. Erfindungegmäß ist es daher mit relativ kurzer Umsetzungsdauer von etwa 24 h möglich, eine Enantioselektivität von über etwa 90%, bevorzugt über etwa 95%, insbesondere sogar über etwa 98% zu erreichen. Dies zeigt die deutliche Überlegenheit gegenüber den bislang im Stand der Technik bekannten Systemen, welche diese Selektivität nicht in diesem Maße zeigen.The hydrogenation according to the invention is preferably carried out for a reaction time of about 1h to about 100h, particularly preferably about 5h to about 40h, particularly preferably about 10h to about 30h. According to the invention, it is therefore possible, with a relatively short reaction time of about 24 hours, to achieve an enantioselectivity of over about 90%, preferably over about 95%, in particular even over 98%. This shows the clear superiority over the systems known to date in the prior art, which do not show this selectivity to this extent.
Das erhaltene hydrierte Produkt kann einer zusätzlichen Reinigung, beispielsweise ein oder mehreren Waschschritten und/oder einem Umkristallisieren in dem verwendeten Lösungsmittel, unterzogen werden, und kann in üblicher Weise abgetrennt und aufgearbeitet werden.The hydrogenated product obtained can be subjected to an additional purification, for example one or more washing steps and / or recrystallization in the solvent used, and can be separated off and worked up in a conventional manner.
Es ist für den betrauten Fachmann ohne weiteres möglich, die geeignetsten Reaktionsbedingungen, wie Temperatur, Druck, Lösungsmittel, Umsetzungsdauer und
dergleichen für die jeweilige Hydrierung auszuwählen und einzustellen und diese anhand weniger orientierender Versuche entsprechend zu optimieren.It is readily possible for the person skilled in the art to determine the most suitable reaction conditions, such as temperature, pressure, solvent, reaction time and to select and adjust the same for the respective hydrogenation and to optimize it accordingly on the basis of less orientated experiments.
Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile sind vielschichtig: Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den einfachen Zugang zu bislang nur relativ schwer zugänglichen Isomeren, wobei dies auch in großtechnischem Maßstab mit ausgezeichneter Produktivität möglich ist. Das erfmdungsgemäße Verfahren erlaubt es, das gewünschte Produkt nicht nur in hohen Ausbeuten, sondern auch mit sehr hoher Enantioselektivität bereitzustellen. Es sind keine zusätzlichen Reinigungsschritte erforderlich, die Produkte können so wie sie anfallen direkt weiterverarbeitet werden.The advantages associated with the invention are multifaceted: the process according to the invention enables easy access to isomers which have hitherto been relatively difficult to access, which is also possible on an industrial scale with excellent productivity. The process according to the invention makes it possible to provide the desired product not only in high yields but also with very high enantioselectivity. No additional cleaning steps are required, the products can be processed directly as they are.
Der erfmdungsgemäß eingesetzte Hydrierungskatalysator zeigt eine hohe Leistungsfähigkeit, insbesondere in Form einer ausgezeichneten Aktivität und Stabilität und ist hochenantioselektiv, so dass man in einfacher Weise zu den gewünschten Produkten gelangt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird hierbei eineThe hydrogenation catalyst used according to the invention has a high performance, in particular in the form of excellent activity and stability, and is highly enantioselective, so that the desired products can be obtained in a simple manner. According to the method according to the invention, a
Enantioselektivität im Bereich von über etwa 90 %, bevorzugt über etwa 95%, besonders bevorzugt über etwa 98% erreicht. Ausgehend vom E-/Z-Isomerengemisch kann somit eine aufwendige Trennung in die beiden Isomeren vermieden werden, man erhält vielmehr nur das gewünschte Isomer in hydrierter Form, wobei dies nicht nur im Labormaßstab, sondern auch bei großindustriellen Anlagen funktioniert.Enantioselectivity in the range above about 90%, preferably above about 95%, particularly preferably above about 98%. Starting from the E / Z isomer mixture, a complex separation into the two isomers can thus be avoided; rather, only the desired isomer is obtained in hydrogenated form, this not only working on a laboratory scale, but also in large-scale industrial plants.
Die für den großtechnischen Einsatz vorhandenen wirtschaftlichen Anforderungen, wie hohe Leistungsfähigkeit hinsichtlich Selektivität, Ausbeute und Variabilität werden somit durch den erfindungsgemäßen Katalysator in hohem Maße erfüllt. Darüber hinaus sind die im Hydrierungsverfahren der Erfindung eingesetzten Katalysatoren kostengünstig herstellbar. So sind die Ausgangsprodukte für die Herstellung von MalPhos deutlich billiger, verglichen mit den Ausgangsmaterialien für DuPhos, so dass bereits die Herstellung des Katalysators viel kostengünstiger ist.The economic requirements for large-scale use, such as high performance in terms of selectivity, yield and variability, are thus largely met by the catalyst according to the invention. In addition, the catalysts used in the hydrogenation process of the invention are inexpensive to manufacture. The starting products for the production of MalPhos are significantly cheaper compared to the starting materials for DuPhos, so that the production of the catalyst is much cheaper.
Auch die Effizienz des erfmdungsgemäß eingesetzten Katalysator-Systems ist dem des Standes der Technik deutlich überlegen. So laufen beispielsweise mit Rhodium-Malphos- Systemen katalysierte Umsetzungen schneller und mit höherem Enantioselektivität ab, verglichen mit den entsprechenden DuPhos-Systemen.
Erfmdungsgemäß wird demnach der einfache Zugang zu einer Substanzklasse wichtiger Arzneimittel möglich, den nicht-peptidischen HJV-Protease-lnhibitoren, wie Tipranavir, so dass die technische Lehre der Erfindung eine wertvolle Bereicherung für den Pharmaziesektor bedeutet.The efficiency of the catalyst system used according to the invention is also clearly superior to that of the prior art. For example, reactions catalyzed with rhodium-malphos systems run faster and with higher enantioselectivity compared to the corresponding DuPhos systems. According to the invention, easy access to a substance class of important medicinal products is therefore possible, the non-peptide HJV protease inhibitors, such as tipranavir, so that the technical teaching of the invention is a valuable enrichment for the pharmaceutical sector.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Beispiels, welches die erfindungsgemäße Lehre nicht beschränken soll, im einzelnen beschrieben. Dem Fachmann sind im Rahmen der erfindungsgemäßen Offenbarung weitere Ausführungsbeispiele offensichtlich. is-The invention is described in detail below using an example which is not intended to limit the teaching according to the invention. Further exemplary embodiments are obvious to the person skilled in the art in the context of the disclosure according to the invention. is -
Beispiel 1:Example 1:
Es wurde eine erfindungsgemäße enantioselektive Hydrierung ausgehend von der nachfolgenden Verbindung 1 durchgeführt:An enantioselective hydrogenation according to the invention was carried out starting from the following compound 1:
Verbindung 1 distereoselektiv hydrierte Verbindung 1 MW = 421,50 MW = 423,51 Summenformel C sH2 NOs Summenformel: C25H29NO5Compound 1 disereoselectively hydrogenated compound 1 MW = 421.50 MW = 423.51 molecular formula C sH 2 NOs molecular formula: C25H29NO5
Die Hydrierung wurde wie folgt durchgeführt:The hydrogenation was carried out as follows:
In einem 500 ml -Autoklav wurden 67 g der Verbindung 1, 270 ml Methanol und 1,7 g Natriumcarbonat vorgelegt. Nach vollständiger Inertisierung wurde unter Stickstoff eine Lösung von 96,8 mg Malphos-[Rh(COD)]-BF4 in 10 ml entgastem Methanol zugegeben. Anschließend wurde bei ca. 60°C und ca. 10 bar Wasserstoffdruck für ca. 24 h gerührt.67 g of compound 1, 270 ml of methanol and 1.7 g of sodium carbonate were placed in a 500 ml autoclave. After complete inertization, a solution of 96.8 mg of Malphos- [Rh (COD)] - BF 4 in 10 ml of degassed methanol was added under nitrogen. The mixture was then stirred at about 60 ° C and about 10 bar hydrogen pressure for about 24 h.
Die Hydrierlösung wurde mit 14 ml Methanol in einen Glasreaktor überspült, auf ca. 50°C erwärmt und mit Salzsäure (32%) auf einen pH- Wert von ca. 1,4 eingestellt. Während 2 h wurden bei ca. 50°C 61 ml Wasser zugetropft. Anschließend wurde während 3 h auf 20°C
abgekühlt, 1,5 h bei dieser Temperatur nachgerührt und schließlich das kristalline Produkt abgesaugt. Es erfolgte ein Nachwaschen mit 133 ml Methanol/Wasser (2:1) und Trocknen bei ca. 45°C i.vac, wodurch ca. 50,5g (ca. 80%) der hydrierten Verbindung 1 erhalten wurden.The hydrogenation solution was rinsed with 14 ml of methanol in a glass reactor, warmed to about 50 ° C. and adjusted to a pH of about 1.4 with hydrochloric acid (32%). 61 ml of water were added dropwise at about 50 ° C. over 2 hours. The mixture was then at 20 ° C for 3 h cooled, stirred at this temperature for 1.5 h and finally the crystalline product was suction filtered. It was washed with 133 ml of methanol / water (2: 1) and dried at about 45 ° C. i.vac, which gave about 50.5 g (about 80%) of the hydrogenated compound 1.
Chemische und optische Reinheit:> 98% (1H-NMR).
Chemical and optical purity:> 98% (1H-NMR).