PL90080B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowego zwiazku stereoizomerycznego 3-fluoro-D-alaniny, ewentualnie w postaci jej analogu deuterowego, takiego jak np. 2-deutero-3-fluoro-D-alanina i 2,3,3-trójdeutero- -3-fluoro-D-alanina. 3-fluoro-D-alanina i jej analogi deuterowe sa silnymi czynnikami przeciwbakteryjnymi, stosowanymi do hamowania wzrostu bakterii chorobotwórczych zarówno Gram-dodatnich jak i Grarn-ujemnych.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze pochodna 3-fluoro-D-alaniny zabezpieczona przy azocie grupami takimi jak acylowa, uretanowa, alkilowa lub aryloalkilowa, poddaje sie reakcji z hydrolizujacym lub hydrogenolizujacym czynnikiem rozszczepiajacym. Nastepuje przy tym odszczepienie grupy zabezpieczajacej i otrzymuje sie wolna 3-fluoro-D-alanine.Zwykle stosowane grupy zabezpieczajaces grupe karboksylowa obejmuja amidy i podstawione amidy, podstawniki estrowe, np. estry alkilowe, jak estry metylowy, etylowy i lll-rzed.-butylowy, estry arylowe, estry aralkilowe, jak ester benzylowy, ester p-nitrobenzylowy itp. • Zwykle stosowane grupy zabezpieczajace grupe aminowa obejmuja podstawniki typu acylowego jak formyl, acetyl, benzoil, ftaloil, trójfluoroacetyl, 1-mentoksyacetyl, toluenosulfonyl, dwubenzylofosforyl, 2-nitro- benzenosulfenyl, trójfenylometylosulfonyl, o-nitrofenoksyacetyl i podobne, uretanowe podstawniki zabezpiecza¬ jace, jak benzylóksykarbonyl (karbobenzoksy), metyloksykarbonyJ, etyloksykarbonyl, p-metoksykarbenzoksy, p-nitrokarbobenzoksy, lll-rzed.butyloksykarbonyl, lll-rzed.-amyloksykarbonyl, adamantyloksykarbonyl, 2-/p-bi- fenylilo/-2-propyloksykarbonyl, izonikotyniloksykarbonyl, dwuizopropylometyloksykarbonyl itp., podstawniki alkilowe lub aralkilowe jaksbenzyl, dwubenzyl, alfa-fenyloetyl (alfa-metylobenzyl), trójfenylometyl, trójalkilosi- lil, trójmetylosilil itp.Wybór substancji wyjsciowej, mianowicie pochodnej 3-fluoro-D-alaniny z grupa zabezpieczajaca zalezy w,glównej mierze od zastosowanego sposobu wytwarzania tych substancji wyjsciowych. Tak wiec, gdy pochodna 3-fluoro-D-alaniny wytwarza sie przez rozdzial pochodnej (lecz nie soli) 3-fluoro-DL-alaniny z ugrupowaniem optycznie czynnym, jak 1-mentoksyacetylo-, lub przez synteze asymetryczna, jak np. przez reakcje fluoroaceta-2 90 080 Idehydu z optycznie czynna amina, jak D-a-metylobenzyloamina, R/D/-fenylpglicyna, 1-amino-/S/-2-[/R/-1-hy- droksyetyloj-indolina itp., lub przez reakcje kwasu a-amino-/3-fluoroakrylowego z zabezpieczona grupa aminowa, jak kwas a-benzamido-0-fluoroakrylowy z wodorem lub deuterem w obecnosci asymetrycznego katalizatora, lub gdy zwiazki 3-fluoro-D-alaniny wytwarza sie przez asymetryczne przegrupowanie estru lub nitrylu 2-/azydokar- bonylo- lub aminokarbonylo/-3-fluoropropionowego, lub przez wytworzenie z N-acylo-3-fluoro-D-alaniny za pomoca selektywnego, enzymatycznego deacylowania izomeru L, to otrzymuje sie ewentualnie pochodna 3-fluoro-D-alaniny z zabezpieczona grupa ominowa i/lub karboksylowa, np. N<-1-mentoksyacetylo-3-fluoro-D-ala- nina, N-/D-alfa-metylobenzylo/-3-fluoro-D-alanina, N-benzylo-3-fluoro-D-alanina, ester metylowy N-karbonylo-3- -fluoro-D-alaniny, N-etoksykarbonylo-3-fluoro-D-alanina, N-chloroacetylo-3-fluoro-D-alanina itp.Gdy zwiazki 3-fluoro-D-alaniny wytwarza sie przez rozdzial soli aktywnie czynnej zasady z pochodna 3-fluoro-DL-alaniny o zabezpieczonej grupie aminowej, to otrzymuje sie w koncu (po zakwaszeniu) odpowiednia pochodna 3-fluoro-D-alaniny z zabezpieczona grupa aminowa, jak N-karbobenzoksy-3-fluoro-D-alanina, N,N-dwu- benzylo-3-fluoro-D-alanina itp. « Gdy zwiazki 3-fluoro-D-alaniny wytwarza sie przez rozdzial soli optycznie czynnego kwasu z pochodna 3-fluoro-DL-alaniny o zabezpieczonej grupie karboksylowej, to otrzymuje sie w koncu odpowiednia pochodna 3-fluoro-D-alaniny z zabezpieczona grupa karboksylowa jak (po rozdziale z zastosowaniem jako czynnika rozdzielajacego kwasu winowego, kwasu kamforo-10-siarkowego, kwasu dwubenzoilo-d-winowego itp., ester benzylowy 3-fluoro-D-alaniny, D-2-amino-3-fluoro-propionitryl, D-2-amino-3-fluoro-propionamid itp.Sposobem wedlug wynalazku powyzsze pochodne z zabezpieczonymi grupami przeksztalca sie wszystkie na wolny zwiazek 3-fluoro-D-alaniny przez reakcje z czynnikiem odszczepiajacym. ISHa przyklad dla nastepuja¬ cych pochodnych z zabezpieczona grupa aminowa wymienionych powyzej: N-1-metoksy-acetylo, N-benzoilo, N-karbonylo, N-etoksykarbonylo i N-chloroacetylo, zwykle korzystne jest stosowanie jako czynnika odszczepiaja- cego, kwasowego czynnika hydrolizujacego, jak wodny roztwór kwasu chlorowodorowego, wodny roztwór kwasu bromowodorowego i podobne, zasadowe czynniki hydrolizujace sa na ogól niepozadane, poniewaz moga reagowac z podstawnikiem 3-fluorowym.W przypadku innych pochodnych z zabezpieczona grupa aminowa wymienionych uprzednio, mianowicie, N-/D-a-metylobenzylo/, N-/D-a-karboksybenzylo/, N-karbobenzoksy, N,N-dwubenzylo korzystne jest stosowanie jako czynnika rozszczepiajacego czynnika hydrogenolizujacego, jak wodór w obecnosci katalizatora: palladu na weglu, lub wodorotlenku palladu na weglu. Uwodornienie wygodnie przeprowadza sie dla wzglednie latwo odszczepialnych grup jak karbobenzoksy, pod cisnieniem w przyblizeniu atmosferycznym dla mniej latwo odszczepiaInych grup, jak N,N-dwubenzyl, N-/D-a-metylobenzyl/, N-/D-a-karboksybenzyl/ itp., przy cisnieniu do 2,8 kG/cm2 przy stosowaniu wodorotlenku palladu i przy cisnieniu do 70 kg/cm2 przy stosowaniu palladu na weglu. < W przypadku wyzej wymienionych pochodnych z zabezpieczona grupa karboksylowa, jak na przyklad estru benzylowego, D-2-amino-3-fluoropropionamidu (i nitrylu), korzystne jest stosowanie jako czynnika rozszczepiajacego, wodnego roztworu kwasowego czynnika hydrolizujacego, jak wodny roztwór kwasu chlorowo¬ dorowego itp. < Rozdzielenie 3-fluoro-DL-alaniny, jej analogów deuterowych i ich pochodnych z zabezpieczona grupa aminowa, mozna przeprowadzic stosujac optycznie czynne zasady, jak D + l-a-fenetyloamina, chinina, brucyna, chinidyna, cynchonina, L-lizyna, cynchonidyna, strychnina, morfina, 1-mentyloamina, L-argina, d-2-amino-1 -hy¬ droksyhydriden, efedryna, ebietyloamina, amfetamina, D + L-treo-1-p-nitrofenylo-2-amino-1,3-propanodiol, D + L-treo-1-fenylo-2-amino-1,3-propanodiol, D + L-N-dwumetylo-a-fenetyloamina, dehydroabietyloamina, D + L^l-/1-naftylo/etyloamina, D + L-1-/2-naftylo/-etyloamina, D + L-tyrozynohydrazyd, D + L-a-fenhylo- amina, D + L-treo-2,2-dwumetylo-4-fenylo-5-amino-1,3-dioksan, optycznie aktywne polimery zasadowe jak czwartorzedowy zwiazek amoniowy dwumetylo-/1-fenetylo/-polistyreno- dwuwinylobenzenu, jak tez rozdziele¬ nie 3-fluoro-DL-alaniny, jej analogów deuterowych i ich pochodnych z zabezpieczona grupa karboksylowa, stosujac optycznie czynne kwasy, jak kwas d + 1-kamforo-10-sulfonowy, kwas 3-bromokamforo-8-sulfonowy, kwas D + L-winowy, kwas D + L-dwubenzoilo-winowy, kwas D + L-dwutoluilo-winowy, kwas D + L-tartranilo- wy, kwas D + L-N—/1-fenyloetylo/sukcynamowy, kwas D + L-N-/1-fenyloetylo/-ftalamowy, N-acetylo-alanina, N-acetylo-1-sucyna, kwas piroglutaminowy, kwas glutaminowy, kwas 1-mento ksyoctowy, kwas migdalowy, kwas jablkowy, L-N-acetylodwubromotyrozyna, D + L-N-acetylo-a-metylo-3,4-dwumetoksyfenylo-alanina, D + L-N- -acetylo^-metylo-3,4-metyleno-dwuoksyfenylo-alanina itp Nastepujace przyklady ilustruja wynalazek, nie ograniczajac jego zakresu.Przyklad I. Do roztworu 20 g 3-fluoro-DL-alaniny w 200 ml wody i 56 ml 2,5 N roztworu wodoro¬ tlenku sodowego dodaje sie w pieciu równych porcjach w odstepach 15 minutowych 62,0 g chlorku benzyloksy- karbonylowego przy mocnym mieszaniu" i chlodzeniu w lazni lodowej. Mieszanie i chlodzenie prowadzi sie90 080 3 dalej jeszcze przez 3 godziny. W czasie reakcji utrzymuje sie pH miedzy 10 a 11 przez dodawanie 2,5 N roztworu wodnego wodorotlenku sodowego. Mieszanine reakcyjna ekstrahuje sie octanem etylu i ekstrakt usuwa sie. Faze wodna nastawia sie rozcienczonym wodnym roztworem kwasu chlorowodorowego na pH 2 i powstaly roztwór ekstrahuje parokrotnie octanem etylu. Ekstrakty octanu etylu suszy sie nad bezwodnym siarczanem magnezo¬ wym i odparowuje do suchosci. Pozostaly material przekrystalizowuje sie z 400 ml wilgotnego czterochlorku wegla i suszy, otrzymujac okolo 33 g N-karbobenzoksy-3-fluoro-DL-alaniny.P r z y k l a d 11. Do gwaltownie mieszanego roztworu 20,4 g 3-fluoro-DL-alaniny w 200 ml wody i 56 ml 2,5 N wodnego roztworu wodorotlenku sodowego dodaje sie kroplami 28,0 g lewoskretnego chlorku mentoksy- acetylu. Dodatkowo dodaje sie 2,5 N wodnego roztworu wodorotlenku sodowego dla utrzymania pH miedzy 10 i 11. Roztwór reakcyjny przelewa sie powoli do rozcienczonego roztworu wodnego kwasu chlorowodorowego zawierajacego lód. Stracony material oddziela sie przez saczenie i otrzymana w ten sposób mieszanine diastereoizomerów oddziela sie przez frakcjonowana krystalizacje z wodnego roztworu etanolu.Otrzymany w ten sposób stereoizomer N-1-mentoksyacetylo-3-fluoro-D-alaniny ogrzewa sie przy rosieniu w&N wodnym roztworze kwasu chlorowodorowego, zawierajacego mala ilosc etanolu w celu solubilizacji. Po gotowaniu przez 18 godzin, roztwór odparowuje sie czesciowo i dwukrotnie ekstrahuje eterem. Roztwór wodny odparowuje sie do suchosci, usuwajac przy tym nadmiar kwasu chlorowodorowego. Pozostaly chlorowodorek 3-fluoro-D-alaniny rozpuszcza sie w najmniejszej ilosci wody z dodatkiem stezonego roztworu wodnego wodoro¬ tlenku amonowego i nastawia sie na pH 4,8. Otrzymana mieszanine oziebia sie do 0°C i wydziela sie przez odsaczenie optycznie czysta 3-fluoro-D-alanine.Alternatywnie rozpuszcza sie w wodzie chlorowodorek 3-fluoro-D-alaniny i roztwór przeprowadza sie przez silnie kwasna zywice kationowymienna (cykl hT). Kolumne przemywa sie woda dla usuniecia jonów chlorku, po czym kolumne eluuje sie rozcienczonym wodnym roztworem wodorotlenku amonowego i eluat odparowuje sie, przy czym straca sie 3-fluoro-D-alanina i zostaje wydzielona przez odsaczenie i wysuszona.Przyklad III. Ogrzewa sie do 100°C zawiesine 20,7 g 3-fluoro-DL-alaniny w 200 ml alkoholu benzylowego, belkocac przez mieszanine suchy chlorowodór. Mieszanine reakcyjna utrzymuje w 100°C az do otrzymania przezroczystego roztworu. Nastepnie odparowuje sie alkohol benzylowy pod zmniejszonym cisnie- niem i pozostaly olej rozpuszcza w 50 ml wody i dodaje sie 200 ml chlorku metylenu. Nastepnie dodaje sie staly weglan sodowy az do ustania wydzielania sie gazu. Warstwe chlorku metylenu oddziela sie i przemywa woda.Nastepnie warstwe chlorku metylenu odparowuje sie w prózni, otrzymujac ester benzylowy 3-f luoro-DL-alaniny pod postacia gestego oleju. < Okolo 10 g estru benzylowego 3-fluoro-DL-alaniny, wytworzonego w wyzej opisany sposób, i 9,0 g kwasu dwubenzoilo-d-winowego miesza sie z 100 ml etanolu i mieszanine, lagodnie podgrzewa sie do otrzymania roztworu. Nastepnie roztwór odparowuje sie do suchosci. Pozostaly material rozpuszcza sie w najmniejszej ilosci goracego etanolu i mieszanine diastereoizomerów rozdziela przez krystalizacje frakcjonowana.Otrzymana w ten sposób sól kwasusdwubenzoilo-d-winowego i estru benzylowego ^fluoro-D-alaniny dodaje sie do rozcienczonego roztworu wodnego kwasu chlorowodorowego i otrzymana mieszanine ekstrahuje sie pieciokrotnie porcjami po 25 ml chlorku metylenu, w ten sposób oddzielajac kwas dwubenzoilo*d-winowy od kwasnego wodnego roztworu zawierajacego ester benzylowy chlorowodorku 3-fluoro-D-alaniny. Nastepnie kwasny wodny roztwór ogrzewa sie do wrzenia przez piec godzin hydrolizujac (odszczepiajac) w ten sposób ester benzylowy. Roztwór reakcyjny chlodzi sie, po czym ekstrahuje chlorkiem metylenu Nastepnie roztwór wodny odparowuje sie do suchosci, usuwajac w ten sposób nadmiar kwasu chlorowodorowego; pozostaly chlorowodo¬ rek 3*fluoro-D-aIaniny rozpuszcza sie w minimalnej ilosci wody, nastawia na pH 4,8 dodatkiem stezonego wodnego roztworu wodorotlenku amonowego i stracona 3-fluoro-D-alanine uzyskuje sie przez odsaczenie. » Alternatywnie, po ekstrakcji kwasu dwubenzoilo-d-winowego hydrogenolizuje sie zakwaszony wodny roztwór estru benzylowego 3-fluoro-D-alaniny, stosujac katalizator zawierajacy 10% palladu na wegJu i otrzymu¬ jac chlorowodorek 3-fluoro-D-alaniny, który dzialaniem stezonego roztworu wodnego wodorotlenku amonowe¬ go, jak opisano powyzej, przeksztalcony zostaje w 3-fluoro-D-alanine w formie wolnego aminokwasu.Przykla d; IV. Okolo 39,4 g dwubenzyloaminy dodaje sie do roztworu 17,1 g kwasu 2-bromo^flu- oropropionowego w 50 ml izopropanolu. Mieszanine pozostawia w spokoju przez 5 godzin przy 25 C, po czym ogrzewa sie w temperaturze rosienia przez dodatkowe 3 godziny. Izopropanol odparowuje sie w prózni, a do pozostalego materialu dodaje sie 200 ml 10% roztworu wodnego weglanu sodowego; powstaly roztwór wodny ekstrahuje sie piecioma porcjami eteru po 100 ml, nastepnie warstwe wodna zakwasza sie kwasem octowym i ekstrahuje sie dwiema porcjami chloroformu po 50 ml. Chloroform odparowuje sie w prózni i pozostaly material krystalizuje z cykloheksanu, otrzymujac N,N-dwubenzylo-3-fluoro-DL-aJanine.Okolo 5,7 g N,N-dwubenzylo-3-fluoro-DL-alaniny i 4,24 g D/-/-treo-1-p-nitrofenylo-2-aminopropanodio- lu-1,3 laczy sie w 150 ml goracego 50% roztworu wodnego etanolu, tworzac mieszanine soli diastereoizomerycz-4 90 080 nych. Krystalizacja frakcjonowana z wodnegosroztworu etanolu daje sól D/-/-treo-1-p-nitrofenylo-2-amino-propa- nodiolu-1,3 i.N,N-dwubenzylo-3-fluoro-D-aianiny. Sól oczyszcza sie przez dodatkowe przekrystalizowanie z 50% wodnego roztworu etanolu. ¦ •" ' Okolo 2 g soli D/-/-treo-1-p-nitrofenylo-2-aminopropanodiolu-1,3 i N,N-dwubenzylo-3-fluoro-D-alaniny tra¬ ktuje sie 10 ml 10% roztworu wodnego weglanu sodowego i stracony D/-/-treo-1-p-nitrofenylo-2-aminó-propano- diol-1,3 oddziela sie przez odsaczenie. Przesacz zakwasza sie kwasem octowym i ekstrahuje N.N-dwubenzylo-3- -fluoro-D-alanine chloroformem; odparowanie ekstraktu chloroformowego daje N,N-dwubenzylo-3-fluoro-D-ala- nine. < Roztwór 1,0 g N,N-dwubenzylo-3-fluoro-D-alaniny w 10 ml etanolu i 10 ml 6 N kwasu chlorowodorowego uwodarnia sie przy cisnieniu 2,8 kg/cm2 stosujac 1,0 g katalizatora zlozonego z 10% palladu na weglu. Z chwila, gdy ustanie pobieranie wodoru, odsacza sie katalizator i przesacz odparowuje do suchosci, otrzymujac sól chlorowodorowa 3-fluoro-D-alanlny. Sól te rozpuszcza sie w wodzie i roztwór wodny przepuszcza przez silnie kwasna zywice kationowymienna (cykl l-T). Kolumne przemywa woda celem usuniecia jonów chlorku i nastepnie kolumne eluuje sie rozcienczonym wodnym roztworem wodorotlenku amonowego. Powstaly eluat odparowuje sie celem usuniecia amoniaku i material, który sie stracil, oddziela sie i suszy, otrzymujac 3-fluoro-D-alanine.Przyklad V. Do roztworu 2 g 3-fluoro-DL-alaniny w 20 ml wody i 5,6 ml 2,5 N wodnego roztworu wodorotlenku sodowego dodaje sie wpieciu Równych porcjach w odstepach 15 minut, okolo 6g chlorku benzyloksykarbonylowego przy mocnym mieszaniu i chlodzeniu w lazni lodowej. Mieszanie i chlodzenie prowadzi sie dalej jeszcze przez 3 godziny. W czasie reakcji utrzymuje sie pH miedzy 10 a 11 przez dodawanie 2,5 N roztworu wodnego wodorotlenku sodowego. Mieszanine reakcyjna ekstrahuje sie octanem etylu i faze wodna nastawia sie na pH 2 rozcienczonym wodnym roztworem kwasu chlorowodorowego. Wodny kwasny roztwór ekstrahuje sie nastepnie kilkakrotnie octanem etylu i ekstrakty te laczy sie, suszy nad bezwodnym siarczanem magnezowym i odparowuje do suchosci. Pozostaly material przekrystalizowuje z 40 ml wilgotnego czterochlorku wegla i suszy, otrzymujac okolo 3 g N-karbobenzoksy-3-fluoro-DL-alanine.Do roztworu 0,150 g N-karbobenzoksy-3-fluoro-DL-alaniny w 5 ml octanu etylu dodaje sie 0,094 g 1-alfa-fenyloetyloaminy, Powstala mieszanine odparowuje sie do suchosci, pozostaly material rozpuszcza sie w 1 ml octanu etylu i powstala mieszanine poddaje krystalizacji frakcjonowanej, otrzymujac sól 1-alfa-fenylóety- loaminy i N-karbobenzoksy-3-fluoro-D-alaniny. Okolo 0,100 g tej soli rozpuszcza sie w wodzie, roztwór zakwa¬ sza sie do pH 2, zakwaszony roztwór ekstrahuje sie octanem etylu i roztwór octanu etylu odparowuje sie do suchosci, otrzymujac N-karbobenzoksy-3-fluoro-D-alanine.Okolo 0,255 g N-karbobenzoksy-3-fluoro-D-alaniny rozpuszcza sie w 10 ml metanolu i dodaje 0,3 g 5% palladu na weglu. Gazowy wodór belkoce sie przez te mieszanine przy temperaturze pokojowej przez 12 godzin. • Katalizator usuwa sie przez odsaczenie i przesaczony roztwór odparowuje sie do suchosci. Pozostaly material przekrystalizowuje sie z mieszaniny woda-izopropanol, otrzymujac 3-fluoro-D-alanine.Przyklad VI. Okolo 12,4 g swiezo wytworzonego fluoroacetaldehydu powoli przedestylowuje sie do 24,3 g D/+/-alfa-metylobenzyloaminy, która chlodzi sie w lazni z lodu z metanolem. Okolo 50 g bezwodnego siarczanu wapniowego dodaje sie powoli do mieszaniny i powstala mieszanine miesza sie przez noc w temperatu¬ rze pokojowej. Dodaje sie okolo 200 ml eteru i oddziela sie siarczan wapniowy przez odsaczenie. Przesacz eterowy odparowuje sie nastepnie w prózni, pozostala N-/D-alfa-metylobenzylo/-beta-fluoro-acetaldimine roz¬ puszcza w bezwodnym etanolu, roztwór etanolowy chlodzi sie do -10°C i dodaje sie okolo 7,9 ml cyjanowodo¬ ru.Powstala mieszanine miesza sie w temperaturze pokojowej przez okolo 16 godzin i etanol odparowuje w prózni, otrzymujac 2-/D-alfa-metylobenzyloamino/-3-fiuoro-D-propionitryl. Okolo 200 ml zimnego stezonego roztworu wodnego kwasu chlorowodorowego dodaje sie do oziebionego pozostalego nitrylu, mieszanine miesza sie przez noc w temperaturze pokojowej, po czym ogrzewa sie w temperaturze rosienia przez 8 godzin i roztwór reakcyjny odparowuje do suchosci w prózni. Nadmiar kwasu chlorowodorowego usuwa sie z pozostalego materialu przez dodanie 100 ml lll-rzed.-butanolu i odparowuje do suchosci, otrzymujac sól chlorowodorowa N-/D-alfa-metylobenzylo/-3-fluoro-D-alaniny. Te ostatnia sól rozpuszcza sie w absolutnym etanolu, roztwór przesacza sie i dodaje 16 ml tlenku propylenu, aby uwolnic aminokwas z jego soli chlorowodorowej, mieszanine pozostawia sie w spokoju przez noc w temperaturze pokojowej, aby zakonczyc reakcje tworzenia sie N-/D-alfa- -metylobenzyk/-3-fluoro-D-alaniny, która oddziela sie przez saczenie, przemywa etanolem i przekrystalizowuje z wodnego roztworu etanolu. < N-/D-alfa-metylobenzylo/-3-fluoro-D-alanine rozpuszcza sie w etanolu zawierajacym równowaznik chloro¬ wodoru i hydrogenolizuje sie przy 2,8 kg/cm2 z katalizatorem zlozonym z 10% wodorotlenku palladu na weglu, odszczepiajac w ten sposób ugrupowanie alfa-metylobenzylowe, katalizator odsacza sie i przesacz odparowuje do suchosci, otrzymujac chlorowodorek 3-fluoro-D-alaniny. Te pozostala sól chlorowodorowa rozpuszcza sie90 080 6 w najmniejszej ilosci wody i nastawia na pH 4,8 stezonym roztworem wodnym wodorotlenku amonowego.Otrzymana mieszanine chlodzi sie do 0°C i wydziela sie z niej przez odsaczenie optycznie czysta 3-fluoro-D-ala¬ nine.Alternatywnie, sól chlorowodorowa 3-fluoro-D-alaniny rozpuszcza sie w wodzie i przeprowadza sie przez silnie kwasna zywice katJonowymienna (cykl hf). Kolumne przemywa sie woda celem usuniecia jonów chlorku i kolumne eluuje sie rozcienczonym wodnym roztworem wodorotlenku amonowego. Przy odparowywaniu eluatu powstaje osad, który oddziela sie przez saczenie i suszy, otrzymujac 3-fluoro-D-alanine.Przyklad VII. Zimny roztwór 12,1 g D-alfa-metylobenzyloaminy w 100 ml etanolu dodaje sie powoli do roztworu 5,3 g kwasu fluoropirogronowego w 250 ml etanolu, utrzymujac powstaly roztwór w temperaturze 0 C. Roztwór pozostawia sie do ogrzania do 25°C i utrzymuje sie w temperaturze 25°C przez 1 godzine. « Roztwór zawierajacy kwas 2-/D-alfa-metylobenzyloimino/-3-fluoropropionowy poddaje sie reakcji nastepnie z wodorem przy 2,8 kg/cm2, stosujac 5,0 g katalizatora zawierajacego 10% palladu na weglu, uwodornienie prowadzi sie az do ustania pobrania, katalizator usuwa sie przez odsaczenie i przesacz odparowuje sie do polowy objetosci. Okolo 100 ml wody dodaje sie dla utworzenia roztworu wodno-etanolowego zawierajacego N-/D-alfa- -metylobenzylo/-3-fluoro—D-alanine i grupe metylobenzylowa hydrogenolizuje sie przy 2,8 kg/cm2, stosujac ,0 g katalizatora zawierajacego 10% wodorotlenku palladowego na weglu. Po ustaniu pobrania wodoru, katalizator usuwa sie przez odsaczenie i przesacz odparowuje sie do suchosci w prózni a pozostajacy material krystalizuje sie z 50% roztworu wodnego izopropanolu, po czym z wody, otrzymujac czysta 3-fluoro-D-alanine. « Przyklad VIII. Zimny roztwór 12,1 g D-alfa-metylobenzyloaminy w 100 ml etanolu dodaje sie powoli do roztworu 5,3 g kwasu fluoropirogronowego w 250 ml etanolu, utrzymujac powstaly roztwór w temperaturze 0°C. Roztwór pozostawia sie do osiagniecia temperatury 25°C i utrzymuje sie w temperaturze °C przez 1 godzine. Roztwór zawierajacy kwas 2-/D-alfa-metylo-benzylimino/-3-fluoro-propionowy poddaje sie nastepnie reakcji z deuterem przy 2,8 kg/cm2, stosujac 5,0 g katalizatora zawierajacego 10% palladu na weglu, reakcje deuterowania prowadzi sie az do jstania pobrania, katalizator usuwa przez odsaczenie a przesacz odparowuje sie do polowy objetosci. Dodaje sie okolo 100 ml wody tworzac roztwór wodno-etanolowy, zawierajacy N-/D-alfa-metylo-benzylo/-2-deutero-3-fluoro-D-alanine, a grupe metylobenzylowa hydrogenolizuje sie na katalizatorze weglowym. Po ustaniu pobierania wodoru usuwa sie katalizator przez odsaczenie, przesacz odparowuje sie do suchosci w prózni a pozostaly material przekrystalizowuje z 50% roztworu wodnego izopropanolu, a nastepnie z wody, otrzymujac czysta 2-deutero-3-fluoro-D-alanine. rPrzykilad IX. Okolo 0,1 mola katalizatora — asymetrycznego dwufosfiborodu (otrzymanego wedlug opisu w Chem. Comm. 1971, 481) rozpuszcza sie w 50 ml mieszaniny benzenu z etanolem w stosunku 1 : 2 i do roztworu tego dodaje sie 11,0g kwasu alfa-benzamido-beta-fluoroakrylowego. Mieszanine poddaje sie reakcji z wodorem pod cisnieniem 7 kg/cm2 i w temperaturze 25°C. Roztwór reakcyjny odparowuje sie do suchosci i pozostaly material rozpuszcza sie w chloroformie. Ekstrakt chloroformowy przemywa sie woda, traktuje weglem, i odparowuje do suchosci, otrzymujac N-benzoilo-3-fluoro-D-alanine. Dodaje sie stezonego roztworu wodnego kwasu chlorowodorowego i mieszanine ogrzewa sie przy rosieniu przez 8 godzin, hydrolizujac w ten sposób podstawnik benzoilowy. Otrzymany roztwór odparowuje sie do suchosci i pozostaly material rozpuszcza w najmniejszej ilosci wody. Roztwór wodny nastawia na pH 4,8 stezonym roztworem wodnym wodorotlenku amonowego, oziebia sie i powstaly stracony material oddziela sie przez odsaczenie, otrzymujac surowa 3-fluoro-D-alanine, która miesza sie z piecioma objetosciami wody w temperaturze 25 C przez 24 godziny. Po odsaczeniu otrzymuje sie czysta 3-fluoro-D-alanine.Przyklad X. Okolo 0,1 mola katalizatora: asymetrycznego dwufosfiborodu (otrzymanego wedlug opisu w Chem. Coom, 1971, 481) rozpuszcza sie w 50 ml mieszaniny benzenu z etanolem w stosunku 1 : 2 i do roztworu tego dodaje sie 11,0 g kwasu alfa-benzamido-beta-fluoroakrylowego. Mieszanine poddaje sie reakcji z deuterem przy cisnieniu 7 kg/cm2 i w temperaturze 25°C. Roztwór reakcyjny odparowuje sie do suchosci i powstaly material rozpuszcza sie w chloroformie. Ekstrakt chloroformowy przemywa sie woda, traktuje weglem, saczy, odparowuje do suchosci, otrzymujac N-benzoilo-2,3-dwudeutero-3-fluoro-D-alanine. Dodaje sie stezonego roztworu wodnego kwasu chlorowodorowego i mieszanine ogrzewa sie przy rosieniu przez 8 godzin, hydrolizujac w ten sposób podstawnik benzoilowy. Otrzymany roztwór odparowuje sie do suchosci i pozostaly material rozpuszcza sie w najmniejszej ilosci wody. Roztwór wodny nastawia sie na pH 4,8 stezonym roztworem wodnym wodorotlenku amonowego, oziebia sie i powstaly stracony material oddziela sie przez saczenie, otrzymujac surowa 2,3-dwudeutero-3-f luoro-D-alanine, która miesza sie z pieciu objetosciami wody w tempera¬ turze 25°C przez 24 godziny. Po odsaczeniu otrzymuje sie czysta 2,3-dwudeutero-3-fluoro-D-alanine.P r z y M aort* XI. Okolo 50 ml metyleno-malonianu dwumetylowego (to jest estru metylowego kwasu 2-metoksykarbonyloakrylowego) dodaje sie do 200 ml bezwodnego fluorowodoru w temperaturze ponizej minus °C. Odparowuje sie fluorowodór i dodaje sie 500 ml eteru. Roztwór eterowy przemywa woda z lodem, suszy6 90 080 i saczy, FYzesacz odparowuje sie do suchosci i pozostaly olej destyluje sie w prózni, otrzymujac zasadniczo czysty ester dwumetylowy kwasu 3-fluorometylomalonowego (to jest 2-metoksykarbonylo-3-fluoropropionian metylu).Dokladnie 16,4 g tego 2-metoksykarbonylo/-3-fluoropropionianu metylu rozpuszcza sie w 100 ml metano¬ lu, dodaje sie 10 ml 1 N roztworu wodnego wodorotlenku sodowego, utrzymujac temperature 0°C, tworzy sie w ten sposób roztwór wodno-metanalowy, zawierajacy sól sodowa 2-karboksy-3-fluoropropionianu metylu.Roztwór ten zobojetnia sie rozcienczonym roztworem wodnym kwasu chlorowodorowego, ekstrahujessie chloroformem i roztwór chloroformowy suszy, a nastepnie odparowuje sie w prózni, otrzymujac 2-karboksy-3- -fluoropropionian metylu.Okolo 15 g tegoz rozpuszcza sie w mieszaninie metanolu z benzenem, dodaje sie stechiometryczny równowaznik L-alfa-metylobenzyloaminy i powstale sole diastereoizomeryczne 2-karboksy-3-fluoropropionianu metylu oddziela sie za pomoca krystalizacji frakcjonowanej. Otrzymana w ten sposób sól L-alfa-metylobenzylo¬ aminy S-2-karboksy-3-fluoropropionianu metylu poddaje sie reakcji w roztworze wodnym z dokladnie stechio- metrycznym równowaznikiem wodnego roztworu kwasu chlorowodorowego, otrzymany roztwór wodny eks¬ trahuje sie chloroformem, ekstrakt chloroformowy suszy sie i odparowuje w prózni, otrzymujac S-2-karboksy-3- -fluoropropionian metylu.Okolo 3,0 g S-2-karboksy-3-fluoropropionianu metylu rozpuszcza sie w 25 ml acetonu i roztwór traktuje sie w temperaturze 0°C najpierw 2,02 g trójetyloaminy, a nastepnie nadmiarem chloromrówczanu etylu, do powstalej mieszaniny dodaje sie 10 ml wody i roztwór miesza sie przy 0°C przez okolo 30 minut, tworzac w ten sposób roztwór wodno-acetonowy zawierajacy odpowiedni ester karboetoksy mieszanego bezwodnika S-2-karbo- ksy-3*fluoropropionianu metylu. Do tego roztworu dodaje sie 1,3 g azydku sodowego i mieszanine miesza sie przez dalsze 2 godziny w temperaturze miedzy —5° i 0°C. Mieszanine reakcyjna wylewa sie na oziebiony lodem nasycony roztwór wodny chlorku sodowego i mieszanine wodna ekstrahuje sie kilkakrotnie eterem. Roztwór eterowy zawierajacy S-2-azydokarbonylo-3-1luoropropionian metylu suszy sie nad bezwodnym siarczanem sodowym, przesacza sie i dodaje 100 mi dioksanu, nastepnie eter odparowuje sie i pozostaly roztwór dioksano¬ wy ogrzewa sie ostroznie do wrzenia (za przegroda zabezpieczajaca), przy czym rozklada sie azyd i przeksztalca sie tworzac S-2-izocyjaniano-3-fluoropropioniar. metylu (to jest ester metylowy N-karbonylo-3-fluoro-D-alaniny).Do tego izocyjanianu dodaje sie 100 ml wody i 50 ml stezonego roztworu wodnego kwasu chlorowodoro¬ wego i mieszanine ogrzewa sie przy rosieniu przez okres 2 godzin, w których to warunkach nastepuje hydroliza obu ugrupowan: izocyjanianowego i metylowego. Wodny roztwór reakcyjny odparowuje sie w prózni, otrzymu¬ jac surowy chlorowodorek 3-fluoro-D-alaniny (chlorowodorek S-3-fluoroalaniny).Sól chlorowodorowa 3-fluoro-D-alaniny rozpuszcza sie w wodzie i roztwór przeprowadza przez silnie kwasna zywice kationowymienna (cykl H1"). Kolumne przemywa sie woda dla usuniecia jonów chlorku i kolumne eluuje rozcienczonym wodnym roztworem wodorotlenku amonowego. Eluat odparowuje sie i straco¬ ny material oddziela sie przez saczenie, suszy i przekrystalizowuje sie z 50% roztworem wodnym izopropanolu, otrzymuje sie czysta 3-fluoro-D-alanine (S-3-fluoroaJanine).Alternatywnie, jezeli S-2-azydokarbonylo-3-fluoropropionian metylu rozklada sie w roztworze etanolo- wym, to powstaje odpowiedni etylouretan estru metylowego 3-fluoro-D-alaniny (etylouretan estru metylowego S-3-fluoroalaniny). Ten ostatni poddaje sie nastepnie reakcji z wodnym roztworem kwasu chlorowodorowego z utworzeniem chlorowodorku S-fluoro-D-alaniny, który przeksztalca sie na 3-fluoro-D-alanine, jak opisano powyzej.Zwiazki optycznie czynne w tym przykladzie sa czasem oznaczane ,,R" i ,,S" zgodnie z próbnymi zasadami IUPAC nazewnictwa chemii organicznej, sekcja E podstawowa stereochemia, J.Org.Chem. 35, 2863-7 (1970).Podobnie mieszany bezwodnik estru karboetoksy S-2-karboksy-3-fluoropropionianu metylu reaguje z amo¬ niakiem (zamiast azydku sodu), tworzac przy tym S-2-amino-karbonylo-3-fluoropropionian metylu, który nastepnie przereagowuje z podbrominem sodowym, przy czym ugrupowanie amidowe przegrupowuje sie, tworzac, jezeli uzyto dioksanu jako rozpuszczalnika, S-2-izocyjaniano-3-fluoropropionian metylu, a jezeli uzyto etanolu jako rozpuszczalnika, odpowiedni etylouretan 3-fluoro-D-alaniny, to jest N-etoksykarbonylo-3-fluoro-D- -alanine.Alternatywnie i zgodnie z wyzej podanym sposobem kwas 2-cyjanoakryIowy poddaje sie reakcji z fluoro¬ wodorem z utworzeniem 2-karboksy-3-fluoro-propionitrylu, który rozdziela sie na jego stereoizomery, stosujac jako czynnik rozdzielczy L-alfa-metylo-benzyloamine, z utworzeniem R-2-karboksy-3-tluoropropionitrylu, który przeksztalcony zostaje na mieszany bezwodnik i ten ostatni poddaje sie reakcji z azydkiem sodu, jak opisano wyzej, z utworzeniem R-2-azydokarbonylo-3-fluoro-propionitrylu. Ten ostatni ogrzewa sie rozkladajac azyd i tworzac S-2-izocyjaniano-3-fluoropropionitryl, który nastepnie ogrzewa sie przy rosieniu z wodnym roztworem kwasu chlorowodorowego (jak przy hydrolizie S-2-izocyjaniano-3-fluoro-propionianu metylu), hydrolizujac przy tym zarówno ugrupowanie izocyjanianowe i nitrylowe z utworzeniem chlorowodorku-3-fluoro-D-alaniny.90 080 7 Alternatywnie zwiazki optycznie czynne D-2-amino-3-fluoropropionitrylu otrzymuje sie przez rozdzial odpowiedniego zwiazku DL-2-amino-3-fluoro-propionitrylowego. Na przyklad DL-2-amino-3-fluoropropionitryl jako taki rozdziela sie, stosujac jako optycznie czynne czynniki rozdzielajace kwas winowy, kwas kamforo-10-sul- fonowy i podobne, tworzac w ten sposób optycznie czynna sól D-2-amino-3-fluoropropionitrylu, która potrakto¬ wana wodnym roztworem amoniaku przeksztalca sie w wolny D-2-amino-beta-fluoro-propionitryl, który eks¬ trahuje sie eterem z roztworu wodnego. Nastepnie D-2-amino-3-fluoro-propionitryl poddaje sie reakcji w tempe¬ raturze ponizej 0°C ze wzmocnionym (50% HCI) roztworem kwasu chlorowodorowego z utworzeniem D-2-ami- no-3-fluoro-propionamidu, ten ostatni ogrzewa sie ze stezonym roztworem wodnym kwasu chlorowodorowego przy rosieniu z utworzeniem soli chlorowodorowej 3-fluoro-D-alaniny.Mozna robic rózne zmiany i modyfikacje w przeprowadzeniu niniejszego wynalazku, nie zmieniajac jego istoty i zakresu. Jak dalece te zmiany i modyfikacje sa w zasiegu zalaczonych zastrzezen, ze nalezy je uwazac za czesc niniejszego wynalazku. PL PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania 3-fluoro-D-alaniny, ewentualnie w postaci jej analogu deuterowego, znamien¬ ny tym, ze pochodna 3-fluoro-D-alaniny zabezpieczona przy azocie grupami takimi jak acylowa, uretanowa, alkilowa, lub aryloalkilowa poddaje sie reakcji z hydrolizujacym lub hydrogenolizujacym czynnikiem rozszczepia¬ jacym, przy czym nastepuje odszczepienie grupy zabezpieczajacej.

2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze przedstawiona przy azocie rodnikiem weglowodoro¬ wym, ewentualnie podstawionym pochodna 3-fluoro-D-alaniny poddaje sie reakcji z czynnikiem rozszczepiajacym.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze N-karbobenzoksy-3-fluoro-D-alanine poddaje sie reakcji z hydrol izujacym lub hydrogenolizujacym czynnikiem rozszczepiajacym..

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze N-benzylo-, N,N-dwubenzylo, N-a-metylobenzylo lub N-a-karboksylobenzylo- pochodna 3-fluoro-D-alaniny lub jej analogu deuterowego poddaje sie reakcji z hydrogenolizujacym czynnikiem rozszczepiajacym.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze N-benzoilo-, N-chloroacetylo- lub N-1-mentoksyace- tylo-pochodna 3-fluoro-D-alaniny lub jej analog deuterowy poddaje sie reakcji z hydrolizujacym czynnikiem rozszczepiajacym.

6. Sposób wytwarzania 3-fluoro-D-alaniny, ewentualnie w postaci jej analogu deuterowego, znamien¬ ny t y. m, ze pochodna 3-fluoro-D-alaniny zabezpieczona przy grupie karboksylowej grupami takimi jak amidowa, ewentualnie podstawiona, estrowa lub nitrylowa poddaje sie reakcji z hydro Iizujacym czynnikiem rozszczepiajacym, przy czym nastepuje odszczepienie grupy zabezpieczajacej. PL PL PL