PL197575B1 - Sposób wytwarzania S-(-)-1-(2-naftylo)etanolu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania S-(- )-1-(2-naftylo)etanolu o wzorze 2, na drodze transformacji mikrobiologicznej, w którym jako substrat stosuje się 2-acetylonaftalen, o wzorze 1, znamienny tym, że grupę karbonylową substratu redukuje się do alkoholu przy pomocy systemu enzymatycznego szczepu grzyba z gatunku Didymosphaeria igniaria.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania optycznie czynnego S-(-)-1-(2-naftylo)etanolu, o wzorze 2 przedstawionym na rysunku.

Związek ten oraz jego pochodne mogą znaleźć zastosowanie np. do chiralnej identyfikacji w spektroskopowej analizie magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR).

Czyste optycznie alkohole są syntonami związków wykazujących wysoką aktywność biologiczną. Dlatego poszukiwane są efektywne sposoby ich otrzymania. Metodą spełniającą wymogi „green chemistry jest asymetryczna redukcja ketonów z wykorzystaniem biokatalizatorów.

Otrzymanie czystego optycznie S-(-)-1-(2-naftylo)etanolu na drodze redukcji 2-acetylonaftalenu, metodami chemicznymi, nawet z wykorzystaniem asymetrycznych kompleksów metali przejściowych, jest mało efektywne. Szerokie zastosowanie ma natomiast oksydacyjny rozdział enancjomerów alkoholu w kontroli kinetycznej. Tą metodą, z wykorzystaniem chiralnego katalizatora (związku palladu) oraz tlenu molekularnego, możliwe jest uzyskanie S-(-)-1-(2-naftylo)etanolu o 99% nadmiarze enancjomerycznym z 68% wydajnością (E. M. Frreira, B. M. Stoltz; J. A. Chem. Soc., 2001, vol. 123, ss. 7725-7726). Jednak same katalizatory, użyte w opisanych wyżej procesach, są drogie i skomplikowane, ze względu na to, że są to związki chiralne. Istotnym problemem jest też ich synteza, ze względu na asymetryczną budowę, a przeprowadzane przez nie przemiany wymagają przeważnie niestandardowych warunków reakcji.

Znany jest sposób otrzymania S-(-)-1-(2-naftylo)etanolu, jako jedynego produktu reakcji, z wydajnością 100% po 48 godzinach, na drodze redukcji 2-acetylonaftalenu z wykorzystaniem korzenia marchwi jako biokatalizatora (zgłoszenie patentowe: PL P-347748 oraz W. K. Mączka, A. Mironowicz; Tetrahedron: Asymmetry, 2002, vol. 13, ss.2299-2302;).

Znane sposoby redukcji 2-acetylonaftalenu z zastosowaniem biokatalizatorów pochodzenia mikrobiologicznego dają znacznie gorsze wyniki, np. szczepu grzyba Rhodotorula mucialginosa umożliwia otrzymanie S-(-)-1-(2-naftylo)etanolu z wydajnością 65% i 63%-owym nadmiarze enancjomerycznym (A. Siewiński; Bull. Acad. Polon. Sci. 1969, VIII, 3).

Istota wynalazku polega na tym, że grupę karbonylową substratu redukuje się do alkoholu przy pomocy systemu enzymatycznego szczepu grzyba z gatunku Didymosphaeria igniaria.

Korzystne jest, gdy redukcję prowadzi się wodną kulturą szczepu, przy ciągłym mieszaniu reagentów, w temperaturze 288-308 K.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania układu enzymatycznego zawartego w komórkach grzyba Didymosphaeria igniaria, następuje enancjoselektywna redukcja grupy karbonylowej do alkoholu o konfiguracji S. Uzyskany w ten sposób produkt wydziela się z wodnej kultury mikroorganizmu, znanym sposobem przez ekstrakcję chloroformem.

Zasadniczą zaletą wynalazku jest otrzymanie optycznie czystego S-(-)-1-(2-naftylo)etanolu jako jedynego produktu reakcji, z wydajnością 94%, w temperaturze pokojowej i pH bliskim obojętnemu.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d. Do kolby Erlenmajera o pojemności 250 cm³, w której znajduje się 100 cm³ sterylnej pożywki, zawierającej 80 g przesączu z gotowanych ziemniaków i 3 g glukozy, wprowadza się szczep Didymosphaeria igniaria. Po sześciu dniach wzrostu dodaje się 20 mg 2-acetylonaftalenu, o wzorze 1, rozpuszczonego w 1 cm3 acetonu. Transformację prowadzi się przy ciągłym wstrząsaniu przez 24 godziny. Następnie uzyskany roztwór transformacyjny ekstrahuje się trzykrotnie chloroformem, osusza bezwodnym siarczanem magnezu i odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymuje się 25 mg surowego produktu, który oczyszcza się chromatograficznie używając jako eluentu mieszaniny heksan-aceton, w stosunku 2:1. Na tej drodze otrzymuje się S-(-)-1-(2-naftylo)etanol (wydajność przekracza 94%).

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektralnymi:

¹H NMR (CDCls) δ (ppm); 1,55 (d, 3H, 6,5Hz); 2,40 (s, 1H, od OH); 5,02 (k, 1H, 6,5Hz); 7,47 (m, 3H,Wh= 16,49); 7,79 (m, 4H, Wh= 14,98);

[α] £ -37,8, (c 2,88, MeOH).

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzaniaS-(-)- 1-(2-naftylo)etanoluowzorze2,na drodze transformacji mikrobiologicznej, w którym jcko sobstrct stosuje się 2-cc2tylosdftdl2s, o wzorze 1, znamienny tym, że grupę kcrbosyloaą sobstrcto reZokoje się Zo alkoholu przy pomocy systemu eszymctyczsego szczepu grzyba z gctusku DiZymosphcerid igsicric.
2. 2. Spobóbwy2ZJ0 zzcsz. r,zznmieenytym, żż poobC2re2zOkji kktobsdz alkkbhlupιΌwyCzi się woZsą kulturą szczepu przy ciągłym mieszcsiu.
3. 3. Spobóbwy2ruo zantrz. 1,zznmieenn tym, żż poobC2re2zOkji kktobsdz alkkbhlupιΌwyCzi się w temperaturze 288-308 K.