ES2333266T3 - Procedimiento para la preparacion de sal de acetato del ester metilico de (2r,3s)-3-fenilisoserina. - Google Patents

Procedimiento para la preparacion de sal de acetato del ester metilico de (2r,3s)-3-fenilisoserina. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la preparación de sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I) ** ver fórmula** que comprende las siguientes etapas: a) tratar la amida de treo-3-fenilisoserina racémica (VI) ** ver fórmula** con un ácido orgánico enantioméricamente puro para proporcionar una correspondiente sal de ácido correspondiente de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina; b) tratar la sal de ácido de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina con un ácido inorgánico fuerte en un disolvente prótico para proporcionar una sal de ácido inorgánico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina; c) tratar la sal de ácido inorgánico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina con ácido clorhídrico en un disolvente prótico, seguido por un tratamiento con ácido acético para cristalizar la sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I).

Description

Procedimiento para la preparación de sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a la semisíntesis de taxanos, en particular a la preparación de la sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I)
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un elemento estructural útil para la síntesis de paclitaxel y docetaxel.
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Antecedentes de la invención
El paclitaxel (II) es un taxano diterpenoide, que se produce de manera natural, presente a bajas concentraciones en varias especies de tejo (género Taxus, familia Taxaceae) de crecimiento lento, que se ha aprobado para el tratamiento de sarcoma de Kaposi, cáncer de mama y cáncer de ovario avanzado resistente al tratamiento.
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El docetaxel (III) es un taxano diterpenoide sintético que se ha aprobado para el tratamiento de cáncer de mama, cáncer de pulmón de células no pequeñas localmente avanzado o metastásico (en combinación con cisplatino) y cáncer de próstata (en combinación con prednisona).
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Debido a la estructura compleja del núcleo de taxano, la síntesis total de paclitaxel y docetaxel es muy larga y costosa, por tanto no es adecuada para escala industrial. Hasta ahora, la preparación a gran escala de estos compuestos se ha llevado a cabo mediante semisíntesis a partir de materiales de partida apropiados, tal como 10-desacetilbacatina III (IV) (denominada a continuación en el presente documento 10-DAB III)
4
un precursor biogenético del paclitaxel, y un precursor enantioméricamente puro de la cadena lateral de 3-fenil-isoserenilo, en el C-13. El documento US 2005/0049297, a nombre del solicitante, da a conocer la reacción entre la 10-DAB protegida en la posición 7 con un compuesto de fórmula (V)
5
que se prepara a su vez a partir de la sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I)
6
El compuesto (V) contiene un grupo protector de nitrógeno que puede eliminarse fácilmente (el resto 2-nitrofenilsulfanilo) y por tanto puede usarse para la síntesis tanto de paclitaxel como de docetaxel, que es en efecto conveniente desde el punto de vista industrial.
En la bibliografía se notifican métodos para la síntesis del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina enantioméricamente puro.
Natural Products Letters vol. 6, págs. 147-152 da a conocer la reacción de benzaldehído y éster metílico del ácido cloroacético en presencia de metóxido de sodio para dar éster metílico del ácido trans 3-fenilglicídico racémico, que se convierte en el isómero racémico cis mediante la apertura del anillo de epóxido con HCl gaseoso en benceno y el posterior cierre del epóxido mediante tratamiento con Amberlite 400 (OH^{-}). El cis-epóxido racémico se trata entonces con KOH en etanol para dar la sal de potasio que se añade con HCl para liberar el ácido cis-fenilglicídico racémico. El tratamiento con D-(+)-efedrina proporciona una mezcla de sales diastereoméricas, de la que puede recuperarse la sal de (+)-efedrina del ácido cis-(2R,3S)-3-fenilglicídico con un rendimiento del 30% mediante cristalización fraccionada con acetona. El tratamiento ácido de la sal de efedrina permite obtener ácido fenilglicídico ópticamente activo, que puede tratarse con amoniaco para proporcionar ácido de (2R,3S)-3-fenilisoserina. La ampliación a escala de este procedimiento es problemático porque, tal como también informaron los autores, el ácido cis-fenilglicídico es inestable y su resolución óptica es satisfactoria sólo si se lleva a cabo rápidamente, lo que es generalmente muy difícil de lograr a escala industrial.
Synthetic Communications, 31 (23), 3609-3615 (2001) da a conocer un procedimiento similar para la obtención del éster metílico del ácido cis-3-fenilglicídico racémico. Después de esto, el método comprende tratar el éster metílico de ácido cis-3-fenilglicídico racémico con amoniaco para obtener amida de treo-3-fenilisoserina racémica, que se hidroliza con hidróxido de bario para dar ácido de treo-3-fenilisoserina y se benzoíla, para dar ácido de treo-N-benzoil-3-fenilisoserina racémico. La mezcla racémica se resuelve mediante cristalización fraccionada con S-(-)metilbencilamina para dar ácido de (2R,3S)-N-benzoil-3-fenilisoserina. Este compuesto no es adecuado para la producción de éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I), porque la eliminación del grupo benzoílo requiere condiciones drásticas (por ejemplo, HCl 6 N, reflujo, 48 horas) y puede afectar a la estereoquímica de la molécula.
En el documento US 6.025.516, el éster metílico del ácido trans-3-fenilglicídico racémico se hace reaccionar con amoniaco para producir amida de erythro-3-fenilisoserina racémica, que se trata con un agente de resolución tal como ácido tartárico, dibenzoiltartárico, láctico, mandélico o canforsulfónico para dar una mezcla de sales diastereoméricas. La amida de (2S,3S)-3-fenilisoserina puede recuperarse en forma enantiomérica pura después de la recristalización en disolventes adecuados. Sin embargo, el centro estereogénico C-2 está todavía en la configuración S y son necesarias etapas adicionales para la inversión de la configuración: el grupo amino debe protegerse con un resto acetilo y el grupo 2-OH debe convertirse en su derivado metanosulfónico para proporcionar un compuesto de oxazolina, que se trata con HCl en etanol para dar el éster metílico del ácido (2R,3S)-3-fenilisoserina deseado.
Kearns J et al.: Tetrahedron Letters, 35(18), 1994, 2845-2848 da a conocer una síntesis de (2R,3S)-fenilisoserina mediante reducción catalizada por levaduras para introducir un segundo centro quiral.
Wuts PMG et al: Tetrahydron II (2000) 2117-2123 da a conocer la síntesis de (2R,3S)-isobutil-fenilisoserina mediante reducción enzimática de 2-cloro-3-fenil-3-oxo-propionato de etilo.
Por tanto, existe todavía la necesidad de un procedimiento mejorado para la preparación de éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina que supere los inconvenientes mencionados anteriormente.
Descripción de la invención
La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de la sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I)
7
que comprende las siguientes etapas:
a) resolver la amida de treo 3-fenilisoserina racémica (VI)
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con un ácido orgánico enantioméricamente puro para proporcionar una correspondiente sal de ácido de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina;
b) tratar la sal de ácido orgánico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina con un ácido inorgánico fuerte en un disolvente prótico para proporcionar una sal de ácido inorgánico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina;
c) tratar la sal de ácido inorgánico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina con ácido clorhídrico en un disolvente prótico, seguido por un tratamiento con ácido acético para cristalizar la sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I).
La etapa (a) se lleva a cabo preferiblemente usando ácido (+)-tartárico enantioméricamente puro o un derivado del mismo, tal como ácido (-)-dibenzoiltartárico, en etanol como disolvente a la temperatura de reflujo. El clorhidrato de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina y las sales de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina con ácido tartárico o dibenzoiltartárico son novedosas y son un objeto adicional de la presente invención.
La etapa (b) se lleva a cabo preferiblemente usando ácido sulfúrico o clorhídrico en etanol como disolvente a una temperatura entre 40 y 45ºC. El tratamiento con ácido clorhídrico o ácido sulfúrico en la etapa c) se lleva a cabo preferiblemente en metanol como disolvente a temperatura ambiente, y la cristalización del producto final se lleva a cabo preferiblemente usando una mezcla de acetato de etilo y heptano como disolvente. La sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I) tiene una pureza enantiomérica y cromatográfica de más del 99,0%.
La amida de treo-3-fenilisoserina racémica (VI) puede prepararse tal como se describe, por ejemplo, en Synthetic Communications, 31 (23), 3609-3615 (2001), mediante tratamiento del éster metílico del ácido cis-3-fenilglicídico racémico (VIIa).
9
con amoniaco gaseoso en metanol.
El éster metílico del ácido cis-3-fenilglicídico racémico (VIIa) puede a su vez prepararse según métodos conocidos, por ejemplo tal como se describe en Natural Product Letters vol. 6, págs.147-152. Según una realización preferida de la invención, después de la reacción de Darzen entre el benzaldehído y el éster metílico del ácido cloroacético para formar el éster metílico del ácido trans-3-fenilglicídico racémico (VIIb)
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el compuesto (VIIb) se trata con un hidrácido halogenado anhidro en un disolvente aprótico aromático para dar una treo-halohidrina racémica (VIII)
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en la que X representa un átomo de halógeno
que se convierte en el compuesto (VIIa) mediante tratamiento con una base orgánica o inorgánica, preferiblemente carbonato de sodio en agua.
El procedimiento de la invención es particularmente ventajoso desde el punto de vista industrial, puesto que permite llevar a cabo directamente la resolución de la amida de treo-fenilisoserina de una manera más sencilla que los procedimientos de la técnica anterior, en particular el procedimiento del documento US 6.025.516, que requiere la inversión de la configuración del centro estereogénico en la posición 2.
Los siguientes ejemplos ilustran la invención en mayor detalle.
Ejemplos
Preparación 1
Éster metílico del ácido 3-bromo-2-hidroxi-3-fenil-propiónico racémico (ejemplo de referencia)
Se enfrió una mezcla de benzaldehído (212,0 g, 2,0 moles) y cloroacetato de metilo (282,0 g, 2,6 moles) en metanol (320,0 g) hasta 0ºC bajo nitrógeno. Se añadió metóxido de sodio (446,0 g de una disolución en metanol al 30% en peso, 2,5 moles) durante un periodo de 2 horas y se agitó la mezcla durante 60 minutos más a 0ºC. Entonces se dejó que la mezcla alcanzara 22ºC y se agitó durante 2 horas más a esta temperatura. Después de la adición lenta de ácido acético (30,0 g, 0,5 moles), se añadió tolueno (465,0 g) y agua (670,0 g) consecutivamente. Se separó la fase acuosa y se destiló la fase orgánica con el fin de extraer el agua y el metanol. Después de la extracción de 170,0 g de destilado, se dejó enfriar la mezcla hasta 25ºC. Se añadió HBr (120,0 g, 1,5 moles) durante un periodo de 4 horas, manteniendo la temperatura a 25ºC. Después de la finalización de la adición, se añadió gota a gota una mezcla de 15,0 g de bicarbonato de sodio en 300,0 g de agua, manteniendo la temperatura entre 25 y 30ºC. Entonces se separó la fase acuosa, se añadió tolueno (175,0 g) y se separaron mediante destilación 115,0 g de tolueno con el fin de eliminar la humedad. Se enfrió la mezcla hasta 20ºC y se añadieron tolueno (115,0 g) y heptano (260,0 g) consecutivamente. Después de sembrar con 0,5 g de éster metílico del ácido 3-bromo-2-hidroxi-3-fenil-propiónico racémico, se enfrió la mezcla lentamente hasta 0ºC y se agitó durante 3 horas más. Se separó mediante filtración el producto precipitado, se lavó con 200,0 g de heptano y se secó a vacío a 45ºC. Rendimiento: 234,0 g (0,9 moles, 45%)
^{1}H-RMN CDCl_{3} (\delta): 3,23 (1H), 3,79 (3H), 4,40 (1H), 5,31 (1H), 7,22 (3H), 7,48 (2H).
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Preparación 2 Éster metílico del ácido cis-3-fenilglicídico racémico (ejemplo de referencia)
Se suspendió el éster metílico del ácido 3-bromo-2-hidroxi-3-fenil-propiónico racémico (VII) (259,1 g, 1,0 moles) en agua (700,0 g) y se calentó la mezcla hasta 50ºC. Se añadió lentamente una disolución de carbonato de sodio (112,4 g) en agua (660,0 g), durante un periodo de 1 hora. Se agitó la mezcla durante 60 minutos más y se añadió tolueno (365,0 g) permitiendo que la mezcla se enfriara hasta temperatura ambiente. Se separó la fase acuosa y se lavó el residuo orgánico con agua (180,0 g). Se separó la fase orgánica y se concentró a vacío, obteniendo el producto como un aceite. Rendimiento: 157,4 g (0,88 moles, 88%).
^{1}H-RMN CDCl_{3} (\delta): 3,58 (3H), 3,83 (1H), 4,290 (1H), 5,01 (3H), 7,39 (5H).
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Preparación 3
Amida de treo-3-fenilisoserina racémica (ejemplo de referencia)
Se disolvió éster metílico del ácido cis-3-fenilglicídico racémico (VIII) (430,0 g, 2,41 moles) en metanol (2000,0 g), entonces se añadieron lentamente 400,0 g de amoniaco gaseoso (23,5 moles) manteniendo la temperatura a 25ºC y se calentó la mezcla hasta 60ºC y se agitó durante 18 horas más. Entonces se enfrió la suspensión resultante hasta 10ºC y se agitó durante 60 minutos más. Se separó mediante filtración el producto, se lavó con 200,0 g de metanol y se secó a vacío a 55ºC. Rendimiento: 324,4 g (2,1 moles, 75%).
^{1}H-RMN d_{6}-DMSO (\delta): 1,79 (2H), 3,88 (1H), 4,12 (1H), 5,35 (1H), 7,25 (7H).
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Preparación 4
Sal del ácido dibenzoil-tartárico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina
Se suspendieron la amida de treo-3-fenilisoserina racémica (IX) (120,0 g, 0,67 moles) y el ácido (-)-dibenzoiltartárico (240,1 g, 0,67 moles) en etanol (1080,0 g). Se sometió a reflujo la suspensión durante 2 horas, entonces se enfrió hasta temperatura ambiente y se agitó durante 60 minutos más. Se separó mediante filtración el producto, se lavó con etanol (400,0 g) y secó a vacío a 50ºC. Rendimiento: 180,6 g (0,34 moles, 50%).
^{1}H-RMN CD_{3}OD (\delta): 4,36 (1H), 4,55 (1H), 5,92 (2H), 7,42 (91H), 7,63 (2H), 8,15 (4H).
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Preparación 5
Clorhidrato de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina
Se suspendió la sal del ácido dibenzoil-tartárico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina (X) en etanol (535,0 g) y se calentó la mezcla hasta 42ºC. Entonces se añadieron lentamente 46,2 g de ácido clorhídrico concentrado (32%) a la suspensión manteniendo la temperatura a aproximadamente 45ºC. Después de finalizar la adición, se enfrió la mezcla hasta 0ºC durante un periodo de 1 hora, y se agitó durante 1 hora más. Se separó mediante filtración el producto, se lavó con etanol (100,0 g) y se secó a vacío a 80ºC. Rendimiento: 60,5 g (0,28 moles, 82,0%).
^{1}H-RMN d_{6}-DMSO (\delta): 4,21 (1H), 4,39 (1H), 6,57 (1H), 7,40 (5H), 8,54 (3H).
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Preparación 6
Acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I)
Se suspendió el clorhidrato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (XI) (20,0 g, 0,092 moles) en metanol (140,0 g). Se añadieron lentamente 7,0 g de HCl gaseoso, manteniendo la temperatura a aproximadamente 25ºC. Después de finalizar la adición, se calentó la mezcla a reflujo durante 3 horas más. Después de separar mediante destilación 85,0 g de metanol, se enfrió la mezcla hasta temperatura ambiente. Después de la adición de 220,0 g de acetato de etilo, se añadieron 20,0 g de trietilamina (0,2 moles), manteniendo la temperatura a 25ºC. Después de la destilación de 195,0 g de disolvente, se añadieron 195,0 g más de acetato de etilo. Se filtró la suspensión a 50ºC y se lavó el residuo con 50,0 g de acetato de etilo. Se enfrió el filtrado a 40ºC y se añadieron lentamente 9,0 g de ácido acético (0,15 moles) hasta la formación de un precipitado. Se enfrió la mezcla hasta 0ºC y se agitó durante 2 horas más. Se separó mediante filtración el producto, se lavó con 30,0 g de acetato de etilo y se secó a vacío a 50ºC. Rendimiento: 20,3 g (0,08 moles, 87%).
^{1}H-RMN d_{6}-DMSO (\delta): 1,89 (3H), 3,52 (3H), 4,09 (2H), 5,01 (3H), 7,31 (5H).

Claims (5)

1. Procedimiento para la preparación de sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I)
12
que comprende las siguientes etapas:
a)
tratar la amida de treo-3-fenilisoserina racémica (VI)
13
con un ácido orgánico enantioméricamente puro para proporcionar una correspondiente sal de ácido correspondiente de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina;
b)
tratar la sal de ácido de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina con un ácido inorgánico fuerte en un disolvente prótico para proporcionar una sal de ácido inorgánico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina;
c)
tratar la sal de ácido inorgánico de amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina con ácido clorhídrico en un disolvente prótico, seguido por un tratamiento con ácido acético para cristalizar la sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ácido orgánico enantioméricamente puro de la etapa a) es ácido (+)-tartárico o ácido (-)-dibenzoiltartárico, y el disolvente es etanol.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la etapa b) se lleva a cabo usando ácido sulfúrico o clorhídrico en etanol como disolvente.
4. Procedimiento según una cualquiera de la reivindicaciones 1-3, en el que el disolvente prótico de la etapa c) es metanol y la sal de acetato del éster metílico de (2R,3S)-3-fenilisoserina (I) se cristaliza en una mezcla de acetato de etilo y heptano.
5. Amida de (2R,3S)-3-fenilisoserina en forma de una sal con ácido (+)-tartárico o (-)-dibenzoiltartárico.
ES07003642T 2007-02-22 2007-02-22 Procedimiento para la preparacion de sal de acetato del ester metilico de (2r,3s)-3-fenilisoserina. Active ES2333266T3 (es)

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