RO112517B1

RO112517B1 - Derivati de enantiomer pur de alcool heterobiciclic, procedeu pentru obtinerea acestora si compusi intermediari

Info

Publication number: RO112517B1
Application number: RO93-01714A
Authority: RO
Inventors: Nicolaas Buizer; G Chris Kruse; Der Laan Melle Van; Georges Langrand; Van Scharrenburg Gustaaf Jm; C Maria Snoek
Original assignee: Duphar Int Res
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1997-10-30
Also published as: SK143793A3; PL177831B1; PL301539A1; EP0605033B1; NO934652D0; ZA939435B; ES2134241T3; ATE182367T1; DE69325698T2; IL108090A0; CZ286162B6; RU2124506C1; FI935676A; EP0939135A1; NZ250478A; CA2111607A1; FI935676A0; GR3031446T3; CN1255496A; PL178517B1

Description

Invenția se referă la derivați de enantiomer pur de alcooli heterobiciclici, la un procedeu enzimatic de obținere stereoselectivă, a acestor enantiomeri puri, care se utilizează la obținerea unor derivați piperazinici, cu acțiune farmaceutică.

Prezenta invenție se mai referă la compuși intermediari enantiomeri puri, care se folosesc în procedeul de preparare a derivaților.

De asemenea, invenția mai conține un procedeu de preparare a derivaților piperazinici enantiomeric puri, din alcoolii hetero-biciclici enantiomeric puri, în cadrul procedeului de preparare a derivaților de piperazină.

Se cunoaște faptul că diferite substanțe active pot fi folosite, de exemplu, în condiții farmaceutice, destinate utilizării lor pentru oameni sau animale, și că aceste substanțe se caracterizează prin faptul că ele au în structura lor moleculară un centru chiralic și din această cauză formează stereoizomeri optic activi. Este cunoscut de asemenea faptul că adesea doar unul din stereoizomerii optici prezintă activitatea biologică optică, la nivelul dorit. Prezența celuilalt izomer optic într-o compoziție sau într-un agent poate cauza sau potența anumite proprietăți nedorite și ca atare afecta receptorul de produs, adică corpul uman sau animal. în general, din ce în ce mai mult se consideră, că este de dorit să se administreze substanța cu activitate fiziologică activă, sub forma enantiomerului pur, a aceluia care prezintă activitate biologică dorită. Din această cauză adesea, etapa de separare a enantiomerilor, dintr-un amestec racemic de stereoizomeri, a devenit o etapă importantă în procedeul de preparare a unor substanțe active din punct de vedere farmacologic.

Se cunosc trei procedee de bază de inividualizare prin separare a unor enantiomeri din amestecul racemic corespunzător. Unul din aceste procedee are la bază unele diferențe de proprietăți fizice care există între enantiomeri, ca de exemplu cele din structura cristalină și se aplică doar în cazuri rare. Cel de al doilea procedeu, care este și cel mai aplicat, implică o reacție cu un reactiv activ optic, care diferă între ei prin proprietăți fizice. Diastereoizomerii astfel obținuți pot fi separați, de exemplu prin reacristalizare, după care enantiomerii respectivi pot fi regenerați printr-un tratament chimic corespunzător. Este evident că un astfel de procedeu de separare a enantiomerilor, este laborios și costisitor datorită folosirii și necesității recuperării reactivului optic activ, de regulă greu accesibil.

într-un procedeu de separare recent, pentru a modifica chimic în mod selectiv, se folosesc enzime care tranformă unul din enantiomerii amestecului racemic, după care se separă izomerul modificat de forma nemodificată. De exemplu Bianchi și colab. [J. Org. Chem., 1988, 53, 5531-5534) au prezentat folosirea anhidridelor carboxilice ca agenți de acilareîn reacții de esterificare selectivă, catalizate de lipază, a alcoolilor racemici. Ei au reușit să obțină un număr de alcooli primari și secundari cu puritate optică ridicată, având un exces enantiomeric de cel puțin 95%. Pentru marea majoritate a aplicațiilor farmaceutice este de fapt cerut un așa numit exces enantiomeric de peste 95%. Deși unele dintre rezultatele comunicate de Bianchi și colab. sunt promițătoare, la anumiți alcooli s-a observat o conversie stereoselectivă insuficientă, sau în unele cazuri chiar deloc. în două lucrări recente Ennis și colab., [Tetrahedron Lett., 1992, 33, 62836286 și 6287-6290) au aplicat metoda separării enzimatice la 2-hidroximetil-1,4benzodioxani. Autorii au observat că folosind acest procedeu de separare, nu se pot atinge nivele dorite de puritate optică, atfel că a fost necesară repetarea operației de separare enzimatică.

Pentru a ușura separarea esterului obținut de restul de alcool, Terao și colab. [Chem. Pharm Bull., 1989, 37, 1653-1655), au fosit anhidrida succinică pentru a

RO 112517 Bl produce enantiomerul monoesterului succinic, care poate fi separat ușor de enantiomerul alcoolului care nu a reacționat, prin spălare cu soluție alcalină. în acest fel enantiomerul 50 activ dorit poate fi separat de enantiomerul inactiv nedorit cu puțin efort, deși rezultatul din punct de vedere al purității optice, adică excesul enantiomeric, a fost în general nesatisfăcător, numai în cazul folosirii ca substrat a (l-hidroxietil)benzenului, un alcool secundar, gradul de rezoluție a racemicului, prin esterificare enantio-selectivă cu anhidridă succinică, a fost satisfăcător. 55

Pe lângă rezultatele adeseori imprevizibile, în rezoluția enzimatică a unui alcool racemic, după cum se poate concluziona din publicațiile citate, este inerentă o altă problemă în separarea alcoolului enantiomer dorit din amestecul racemic corespunzător. De fapt orice separare a unui amestec racemic, dă pe lângă enantiomerul dorit și izomerul optic nedorit, care de obicei este inutil. Aceasta înseamnă că cel puțin 50% din substrat, 6 o în general costisitor, trebuie considerat ca un deșeu chimic sau cu alte cuvinte, randamentul de separare a amestecului racemic, raportat ca materialul activ, este de max 50%. Acest fapt este clar ilustrat în tabelul din publicațiile lui Ennis și colab., care prezintă că un racemic inițial poate conține 50% din enantiomerul dorit, fie în forma alcoolului netransformat fie după transformare în ester. 65

Se cunoaște, de asemenea, din publicația Drugs ofthe Future 1988, 13, 31-33, o metodă de sinteză a flesinoxan clorhidratului, un agonist 5-HT_1A activ oral. Benzodioxanul racemic, este în această sinteză tratat inițial cu clorură de benzoil, pentru a proteja gruparea alcoolică. în continuare hidrogenarea, urmată de reacția cu bis(cloretil]amină conduce la un compus piperazinic racemic. în această fază se efectuează separarea 70 amestecului racemic de derivat piperazinic cu acid (+]-camforsulfonic. După câteva recristalizări se obține enantiomerul R-{+] optic pur. Reacția acestui enantiomer cu N-(4fluorobenzoiljarizidina, deprotejarea grupei hidroxi prin saponificarea esterului benzoat și în final tratarea cu acid clorhidric conduce la enantiomerul pur (+] dorit, adică flesinoxan.

HCI. în publicația menționată [Tetrahidron Lett., 1992, 33, 6287-6290), Ennis și colab. 75 au descris rezoluția enzimatică a flesinoaxanului și a antipozilor săi optici. După un procedeu enzimatic laborios cu dublă trecere, se poate izola flesinoxanul dorit cu o puritate enantiomeră satisfăcătoare. Este evident, din cele descrise anterior că prepararea flesinoxanului este laborioasă și costisitoare, în particular din cauza separării laborioase a amestecului racemic într-o fază superioară a procedeului de sinteză, care cuprinde 8o multe etape. Este evident dezavantajul acestui procedeu, întrucât pierderile inevitabile de material activ în timpul separării, sunt mai mari într-o etapă mai avansată a procedeului de sinteză, a derivatului piperazinic.

Una din problemele pe care o rezolvă invenția este de a realiza un procedeu operativ și economic pentru obținerea stereoselectivă a unui enantiomer pur a unui alcool 85 heterobiciclic.

Invenția înlătură dezavantajele menționate mai sus prin aceea că enantiomerul pur de alcool heterobiciclic are structura corespunzătoare formulei generale I:

no₂ (I)

RO 112517 Bl în care: X este O, S, NH, N-(C₁-C₄)alchil sau CH₂;

Y_v Y₂ și Y₃ reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau halogen, un radical (C^-CJ alchil, alcoxi, (C.|-C₄) haloalchil, nitro sau ciano, substituentul N0₂ este legat la sistemul biciclic în pozițiile 5 sau 7; și atomul C* are configurația R.

Procedeul enzimatic de obținere stereoselectivă a unui enantiomer pur de alcool heterobiciclic cu formula generală (I) în care C* poate avea fie configurația R, fie confogurația S, ceilalți substituenți păstrându-și semnificațiile din formula generală I din racemicul alcoolului corespunzător, cuprinde următoarele faze:

(i) acilarea amestecului racemic corespunzător cu un agent de acilare, în prezență de enzimă, care are acțiune de esterificare stereoselectivă;

(ii) separarea compusului neesterificat de esterul obținut și izolarea alcoolului enantiomer pur dorit cu formula generală (I), sau a esterului acestuia;

(iii) supunerea esterului obținut unei hidrolize și conversia esterului respectiv în alcoolul enantiomer corespunzător, și (iv) transformarea alcoolului enantiomer nedorit într-un amestec racemic de alcooli, în condiții bazice;

urmată de reutilizarea acestui amestec racemic.

Complet contrar așteptărilor, tratamentul bazic de mai sus (etapa iv) conduce la racemizarea enantiomerului nedorit al alcoolului. Acest fenomen nu poate fi explicat deoarece protonul atașat centrului chiral (C*) nu este acid. Amestecul racemic de alcooli, astfel rezultat poate fi reutilizat ca materie primă, pentru o nouă separare. Este evident că procedeul conform invenției face posibilă prepararea stereoselectivă catalitică enzimatic, a unui enantiomer al unui alcool, din punct de vedere economic cât și ecologic, ceea ce reprezintă un avantaj major al soluției conform invenției.

Agenții de acilare pentru reacția de esterificare pot fi anhidridele carboxilice, așa după cum se va explica acest lucru și în continuare, dar și unii esteri vinilici, precum acetatul de vinii, propionatul de vinii, butiratul de vinii, izobutiratul de vinii s.a.

Reacția de acilare, se realizează de preferință în sisteme conținând preponderent solvenți organici, cu adaosuri de cantități reduse de apă sau agent tampon apos. Enzimă este cel mai des utilizată ca un preparat solid brut, formă accesibilă comercial, ceea ce facilitează recuperarea acesteia. Cu toate acestea enzimele pot fi de asemenea folosite și sub forma lor imobilizată, fie legate covalent, fie absorbite fizic pe un material suport adecvat. Produsul esterificat poate fi separat de cel neesterificat, prin folosirea tehnicilor de separare cunoscute pentru produșii chimici înrudiți, cum ar fi de exemplu extracția, recristalizarea, separarea pe coloană cromatografică preparativă ș.a.

Prin enantiomer pur al alcoolului se înțeleg compușii caracterizați printr-un grad de puritate enantiomerică de peste 95%. Dacă în procedeul enzimatic conform invenției nu se atinge un astfel de conținut enantiomeric, puritatea enantiomerică poate fi de regulă îmbunătățită până la nivelul dorit, printr-un simplu procedeu de recristalizare. Prin urmare, separarea enantiomerului pur, așa cum s-a descris anterior, poate include și o operație de recristalizare, pentru a îmbunătăți gradul de puritate enantiomerică și a îndepărta unele impurități.

Faza de procedeu cea mai importantă, și anume racemizarea enantiomerului nedorit al alcoolului, în condiții bazice poate fi realizată atât în condiții aprotice cât și protice. Bazele cele mai adecvate sunt: hidroxidul de sodiu, hidroxidul de potasiu, hidroxidul de litiu, hidroxidul de amoniu ș.a., dizolvați în apă sau în solvenți organici miscibili cu apă, sub forma soluțiilor lor apoase, cum ar fi de exemplu alcoolul. Ca exemple de baze

RO 112517 Bl

145 ce pot fi folosite în sisteme aprotice pot fi: (a) hidrurile, de exemplu hidrura de sodiu în solvenți aprotici cum ar fi dimetilsulfoxidul (DMSO); (b)alcoxizii de potasiu, cum ar fi t-butoxidul de potasiu și metil-2-butoxidul de potasiu în solvenți aprotici, cum ar fi eteri, ca tetrahidrofuranul (THF); și (c) alchillitiu și litiualchilamidele, cum ar fi metillitiu, diferiți butillitiu și litiudiizopropilamida, tot în solvenți aprotici, cum ar fi THF, Alcoolul racemic poate fi recuperat cu randamente bune, după neutralizare cu acid, de exemplu prin extracție cu un solvent organic adecvat din faza apoasă și după evaporarea solventului se poate reutiliza.

Hidroliza esterului obținut, în modul indicat la etapa (iii), se poate realiza cel mai bine atât în condiții acide cât și în condiții bazice, slabe, pentru a evita racemizarea enantiomerului alcoolului care se dorește a fi separat. într-o variantă de realizare a procedeului conform invenției, hidroliza esterului și racemizarea enantiomerului alcoolului, pot fi conduse împreună, în același timp, în cadrul unei faze unice. în acest fel etapele (iii) și (iv) se realizează dintr-odată, existând deci posibilitatea reducerii întregului procedeu cu o etapă. Pentru a putea realiza concomitent ambele reacții ale celor două faze inițiale, și anume hidroliza și racemizarea, este necesar să se lucreze în condiții de bazicitate ridicată.

formă preferată a procedeului conform invenției are drept scop prepararea unui enantiomer pur a unui alcool având o structură de benzodioxan, corespunzătoare formulei generale II:

150

155

160

165 în care: Y' este hidrogen sau un substituent ales dintre clor, fluor sau metil;

substituentul N0₂ este legat de sistemul biciclic în pozițiile 5 sau 7; și atomul C* are configurația R sau S prin realizarea etapelor de reacție descrise anterior.

De preferință enzimă este utilizată sub formă solidă, astfel încât este ușurată recuperarea ei în scopul reutilizării. Recuperarea enzimei se realizează cel mai bine după etapa de procedeu (i), adică după ce se termină reacția de acilare, se apelează la orice procedeu cunoscut și adecvat acestui scop, cum ar fi de exemplu filtrarea, dacă se folosește o enzimă legată de un suport adecvat, cum ar fi de exemplu Celite (v. articolul lui Bianchi și colab. citat anterior), sau mărgele de sticlă, enzimă de asemenea poate fi recuperată, folosind de exemplu operația de filtrare, și eventual urmată de spălarea filtratului, pentru îndepărtarea impurităților.

Utilizarea anhidridelor de acizi carboxilici ca agenți de acilare este preferată față de utilizarea esterilor vinilici, întrucât atunci când, se folosesc pentru esterificare anhidridele, cum ar fi anhidrida acetică, anhidrida propionică, anhidrida butirică, anhidrida izobutirică sau anhidrida hexanoică, se obțin rezultate mai bune, dacă se utilizează o enzimă adecvată. Pentru a ușura separarea enantiomerului esterificat de compusul rămas liber, de asemenea se preferă utilizarea anhidridelor carboxilice, în special a anhidridei succinice sau a anhidridei glutarice. Monoesterul astfel obținut poate fi relativ ușor separat de izomerul rămas neesterificat printr-o simplă extracție cu o slabă soluție alcalină, astfel încât esterul să rămână intact.

Enzimele cele mai adecvate pentru realizarea esterificării catalizate stereoselective, sunt hidrolazele, cum ar fi lipazele naturale sau cele prelucrate și esterazele. Ca exemple

170

175

180

185

190

RO 112517 Bl de enzime adecvate se pot da: Aspergillus niger, Candida cylindracea (resp. Meito® MY 30 sau Amano® AY), Candida lypolitica, Chromobacterium viscosum, Geotrichum candidum, Humicula lanuginosa, Mucor miehei, Mucor javanicus, [resp. Amano® M), Pig pancreatic lipase, Penicillium cyclopium, Penicillium roqueforte, Pseodomonas cepacia [Amano® PS), Pseudomonas fluorescence [resp. Amano® P), Rhizopus niveus [resp. Amano® N], Rhizopus javanicus (resp. Amano® F], Rhizopus arrhizus și Rhizopus delemar. Spre deosebire de cele comunicate de Bianchi și colab. și de alți autori, s-a găsit că asemenea lipaze, și în particular lipaza Candida cylindracea, au o preferință pentru enantiomerul S. De aceea asemenea lipaze sunt capabile să producă esterificarea stereizomerului S și prin urmare stereoizomerul R rămâne liber, ca atare și ca urmare poate fi separat cu un randament ridicat și cu o puritate stereochimică avansată. Alte lipaze, cum ar fi de exemplu Pseudomonas fluorescence, dar și multe altele, dimpotrivă manifestă stereoselectivitate în realizarea esterificării stereoizomerului R și ca atare, se recomandă de regulă pentru separarea cu randamente și purități avansate ale enantiomerului S.

Așa cum s-a arătat la capitolul consacrat stadiului cunoscut al tehnicii, se cunosc procedee de preparare din unii derivați de alcooli heterobiciclici, a derivaților de piperazină cu proprietăți farmaceutice. S-a constatat că enantiomerul pur al alcoolului heterobiciclic, conform invenției, având structura corespunzătoare formulei generale (I), poate fi utilizat în mod avantajos pentru prepararea derivaților de piperazină cu activitate farmacologică, evitându-se în acest fel procesele de separare laborioasă a steroizomerilor din amestecul racemic, în fazele avansate ale obținerii produsului finit.

Invenția are ca obiect de asemenea și utilizarea unui enantiomer pur de alcool heterobiciclic, cu formula generală (I), în care:

X și toți substituenții Y au semnificațiile prezentate anterior, în cadrul formulei (I); substituentul N0₂ este legat la sistemul biciclic în poziția 5 și 7, iar atomul C* are configurația R, pentru prepararea unui derivat piperazinic cu activitate farmaceutică, prin supunerea enantiomerului corespunzător la următoarea succesiune de reacții:

(i) protejarea grupei hidroxi libere cu o grupă hidroxi-protectoare adecvată, menținând configurația absolută a atomului C*, cu obținerea unui compus cu formula generală (III):

în care R₁ este o grupă hidroxi-protectoare; după care urmează (ii) reducerea grupei nitro, pentru a transforma enantiomerul pur cu formula generală (III), în derivatul amino cu formula generală (IV):

(iv)

RO 112517 Bl menținând configurația absolută a atomului C*, (iii) transformarea derivatului amino, cu formula generală (IV), obținut anterior, într-un compus piperazinic cu formula generală (V): 240

H

245 (V) menținându-se configurația absolută a atomului C*; după care are loc (iv) transformarea compusului piperazinic, cu formula generală (V], obținut anterior,

250 menționând configurația absolută a atomului C*, într-un derivat de piperazină cu formula generală (VI):

255

260 în care: A este o grupă alchilen (C₂-C₄) liniară sau ramificată, iar

B este o grupă fenil sau o grupă heterociclică, aleasă dintre tienil, piranil, furii, pirolil, piridil și pirazinil, grupe care pot fi substituite cu una sau mai multe grupe, alese dintre: halogen, (C-j-CgJalchil, (Cj-C^)haloalchil, ciano, nitro, hidroxi, hidroxiesterificată și (C^-CJalcoxi, prin reacția compusului piperazinic, cu formula generală (V), fie: (a) cu 2 65 un compus cu formula generală (VII):

L-A-NH-CO-B (VII)

270 în care L este ogrupă labilă, aleasă de preferință dintre clor, mesilat și tosilat, iar B are semnificațiile de mai sus, fie (b) cu un compus cu formula generală (VIII):

[/N-OO-B (Viu) cu formarea unui derivat de piperazină cu formula generală (VI), în care A este etilenă; și în final (v) se desprinde grupa de protecție din compusul cu formula generală (VI) cu formarea enantiomerului alcoolului liber cu formula generală (IX):

275

(IX)

RO 112517 Bl în care atomul C* are configurația R și A este o grupă etilenică.

După cum este evident din cele prezentate mai sus, etapele de reacție pot fi realizate cu ușurință menținând tot timpul configurația absolută R a atomului de C* asimetric optic, astfel că nu este afectată puritatea enantiomerică a izomerului optic piperazinic ce rezultă în final, ceea ce reprezintă un avantaj major al acestei succesiuni de reacție.

Grupa hidroxil poate fi protejată (faza de reacție i), fie prin transformarea într-o grupă funcțională esterică, fieîntr-una eterică, adecvate. Ca exemple de asemenea grupe hidroxi-protectoare se pot da: (trihidrocarbil)silil, (dihidrocarbiljfhidrocarbiloxi) silii, terț-(C₄-C₁₂)alchil, fenoxi/fC^-Cgldialchil/etil (eventual substituit), (Gi-CJalcoxi/fC^C₈)dialchil/metil, grupe tio(acetat) cum ar fi di- și tetrahidropiran-2-il, și di- și tetrahidrofuril2 și grupe esterice derivate de la acid acetic mono-, di- și trisubstituit, în care substituenții sunt, de preferință, aleși dintre alchil(C₁-C₁₂) și eventual cu unul sau mai mulți substituenți fenil substituiți, eventual cu unul sau mai mulți acizi cicloxancarboxilic substituit cu metil sau acidul adamantan carboxilic. Termenul de hidrocarbil cuprinde alchiKC^), alchenil(C^C₀), alchinil(C₂-Cg), fenil și fenil substituit cu unul sau mai mulți substituenți. Substituenții adecvați pentru grupele fenil și fenoxi sunt: hidroxi, alcoxi, alchil-carboniloxi, amino, alchilamino, alchilcarbonilamino, alchilsulfonil-amino, nitro, alchilsulfonil, alchilcarbonil, cian, alchil, în care substituenții alchil au 1 - 5 atomi de carbon și (C₅-C₁₂)cicloalchil.

Reducerea grupei nitro la grupa amino (etapa ii), poate fi cel mai bine realizată cu hidrogen, în prezența unui catalizator metalic, de exemplu Pd/C, într-un solvent organic polar, de exemplu alcool.

Transformarea compusului aminic, în compusul piperazinic poate fi realizată cu ușurință, de exemplu cu bis(2-cloretil)amină, într-un solvent organic adecvat, cum ar fi o hidrocarbură aromatică, ca toluenul, clorbenzenul ș.a.

Etapa de reacție (iv), se efectuează de preferință conform procedeului din brevetul EP138280, adică într-un solvent organic inert sau în absența solventului, restul condițiilor fiind cele descrise în respectivul brevet.

Deprinderea finală a grupei de protecție se poate realiza cu agenți adecvați cunoscuți, capabili să scindeze gruparea eterică sau esterică. Esterii pot fi în mod convenabil hidrolizați în condiții slab alcaline sau în condiții acide, cu păstrarea configurației absolute a atomului C*. Scindarea legăturii eterice se realizează de preferință cu acizi în solvenți organici.

Invenția are, de asemenea, ca obiect și un procedeu de obținere a unui enantiomer pur a derivatului piperazinic cu formula generală (IX), prezentat anterior, prin prepararea inițială a enantiomerului pur a alcoolului, cu formula generală (I), prezentat anterior, în care atomul C* are configurația R, din amestecul racemic al alcoolului respectiv, prin efectuarea succesiunii de reacții descrise anterior, urmată de transformarea enantiomerului R pur al alcoolului cu formula generală (I) în derivatul piperazinic dorit, prin succesiunea de reacții descrise anterior. Deci pentru obținerea enantiomerului pur a derivatului piperazinic cu formula generală IX

N

A-NH-CO-B (IX)

RO 112517 Bl în care X reprezintă O, S, NH, N-(C₁-C₄]alchil sau CH₂; Y_v Y₂ și Y₃ reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau de halogen, un radical [C₁-C₄)alchil, (Cj-CJalcoxi, (C₁-C₄)haloalchil, nitro sau ciano substituentul NO^ este legat de sistemul biciclicîn pozițiile 5 sau 7, A reprezintă o grupă alchilen (C₂-C₄), liniară sau ramificată, B reprezintă o grupă fenil sau o grupă heterociclică aleasă dintre tienil, piranil, furii, pirolil, piridil sau 335 pirazinil, grupe ce pot fi substituite cu una sau mai multe grupe alese dintre un atom de halogen, un radical (C^gjalchil, (C₁-C₃) haloalchil, ciano, nitro, hidroxi, hidroxi esterificată sau (C^Cg) alcoxi și atomul de carbon C* are configurația R, (a) se prepară mai întâi un enantiomer pur al alcoolului cu formula generală I în care atomul de C* are configurația R din racemicul alcoolului corespunzător prin 340 (i) acilarea amestecului racemic corespunzător cu un agent de acilare, în prezență de enzima, care are acțiune de esterificare stereoselectivă, după care urmează (ii) separarea compusului neesterificat de esterul obținut și izolarea alcoolului enantiomer pur dorit, cu formula generală (I), sau a esterului acestuia, apoi (iii) supunerea esterului obținut unei hidrolize, și conversia esterului respectiv în alcoolul 345 enantiomer corespunzător și în final (iv) transformarea alcoolului enantiomer nedorit în amestec racemic de alcooli în condiții bazice, urmată de reutilizarea acestuia, apoi (b) se protejează cu o grupă hidroxi-protectoare grupa hidroxil din enantiomerul pur al alcoolului astfel obținut, menținând configurația absolută a atomului C*, obținându-se 350 un compus cu formula generală (III), având caracteristicile din revendicarea 8, apoi (c) se transformă enantiomerul pur stfel obținut, într-un derivat aminic cu formula generală (IV) având caracteristicile din revendicarea 8, prin reducerea grupei nitro, menținându-se configurația absolută a atomului C', apoi (d) se transformă compusul aminic astfel obținut, într-un compus piperazinic, cu formula 355 generală V, definită în revendicarea 8, menținând configurația absolută a atomului C*, după care (e) se transformă compusul piperazinic astfel obținut, menținând configurația absolută a atomului C', într-un compus cu formula generală VI, definit în revendicarea 8, prin reacția compusului piperazinic cu un compus cu formula generală (VII) sau (VIII), definiți 3 6o în revendicarea 8, și în final are loc (f) desprinderea grupei de protecție din compusul cu formula generală (VI), cu formarea enantiomerului pur al alcoolului liber, cu formula generală (IX), definit în revendicarea 8, menținându-se configurația absolută a atomului C’.

Invenția are, de asemenea, ca obiect produși intermediari, sub formă de enantiomeri 365 puri, care intervin în procedeul de obținere a compusului piperazinic, având formula generală (III) de mai jos,:

370 no₂ (iii) în care:

X este O, S, NH, N-(C₁-C₄)alchil sau Chi,, substituenții Y reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau un substituent selectat dintre halogen, (C^CJalchil, (C^CJalcoxi, (C^CJ haloalchil, nitro și ciano, și atomul C* are configurația R;

375

RO 112517 Bl și compusul cu formula generală IV

în care: X reprezintă O, S, NH, N-fC^-CJ alchil, sau CH₂:

substituenții Y reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau halogen, un radical (C^-CJ alchil, (C_rC₄) alcoxi, (C^-CJ haloalchil, nitro sau ciano, configurația atomul C* corespunde configurației R, iar R₁ reprezintă o grupă hidroxi protectoare.

Invenția de față prezintă avantajul obținerii stereoselective a unor enantiomeri puri de alcool heterobiciclici, folosiți la prepararea unor derivați piperazinici cu acțiune farmaceutică.

Invenția este ilustrată, în continuare, prin următoarele exemple de realizare.

Exemplul 1. □ soluție formată din 125 mM(±)-2,3-dihidro-5-nitro-7-cloro-1,4benzodioxan-2-metanol (BDA), 250 mM anhidridă propionică și 0,2% (g/v) lipază Pseudomonas fluorescens (AmanoOP) în TBME (terț-butil metil eter)/hexan/apă (50/50/0,1 v/v/v) este incubată la 37°C cu agitare. După atingerea conversiei de 80% (esterificarea alcoolului), reacția este stopată prin îndepărtarea prin filtrare a enzimei. Esterul produs și alcoolul rămas se separă pe o coloană Zorbax® C-8. Excesul enantiomeric al alcoolului rămas este analizat prin folosirea unei coloane cu chiral a-glicoproteină (AGP). Excesul enantiomeric al alcoolului rămas și a esterului produs se determină, fără separare, prin ¹H-RMN, folosind ca agent de rezoluție chiral (+)- sau (-}- trifluorometil-9antracenmetanol. Alcoolul rămas conține alcool 5-(-) cu un exces enantiomeric de 97,5%.

Exemplul 2. în mod similar exemplului 1 esterificarea s-a efectuat cu 0,2% (g/v) lipază Candina cylindracea (Meito® MY). După conversia a 69% alcool, s-a stopat reacția. Alcoolul rămas conține alcool -R-(+) cu un exces enantiomeric de 97,5%. Alcoolul R-(+) este caracterizat prin spectrul RMN-¹H după cum s-a descris în exemplul 1. S-a determinat rotația specifică a R-(+)-BDA în acetomitril:

Urmând același procedeu s-au obținut R-(+)-2,3-dihidro-5-nitro-7-metil-1,4benzodioxan-2-metanolșiR-(+)-2,3-dihidro-5-nitro-1,4-benzodioxan-2-metanol, cu același exces enantiomeric.

Exemplul 3. □ soluție formată din 250 mM (±)-BDA, 500 mM anhidridă butirică și 0,5% (g/v) lipază Candida cylindracea (Meito® MY) în hexan/acetat de etil/apă (50/50/0,1 v/v/v) este incubată la 25°C cu agitare. După transformarea a 65% din alcool, se stopează reacția. Alcoolul rămas conține alcool R-(+) cu un exces enantiomeric de 97,5%.

Exemplul 4. Procedând ca în exemplul 3, o cantitate de 250 mM (±)-BDA s-a incubat cu 500 mM anhidridă izobutirică, respectiv hexanoică. După conversia a 63 și respectiv 60% din alcool, se stopează reacția. Alcoolul rămas conține alcool -R-(+), în ambele cazuri cu un exces enantiomeric de 97,5%.

RO 112517 Bl

Exemplul 5. □ soluție formată din 350 mM (±)-BDA, 600 mM anhidridă succinică și 2,4% (g/v) lipază Candida cylindracea (Meito ® MY) în TBME/acetonitril/apă (90/10/0,6 v/v/v) este incubată la temperatura camerei cu agitare. După transformarea a 70% din alcool, reacția s-a stopat prin filtrare. Alcoolul rămas conține enantiomer R-(+) cu un exces enantiomeric de 98%.

430

Exemplul 6. Esterificarea enantioselectivă

Ecuația reacției:

CI

(+)-BDA

O

R—(+)-BDA

435

440 într-un vas de reacție s-a incubat, sub azot la temperatura camerei, o soluție formată din 15,2 kg (±)-BDA, 7,6 kg anhidridă succinică și 3,7 kg lipază Candida cylindracea (Meito® MY) într-un amestec format din 200 I terț-butilmetil eter, (MBTE), 17,5 I acetonitril și 925 ml apă. După ce conversia a atins o valoare de 60-63% (HPCL, aproxmativ 20h), reacția s-a stopat prin îndepărtarea prin filtrare a enzimei. Enzima s-a spălat de două ori cu 10 I MBTE, și stratul organic succesiv cu 90 I și 30 I carbonat apos (150 g Na₂COj în 1 I apă). Soluția de carbonat s-a extras de două ori cu 10 I MTBE. Straturile organice combinate s-au spălat succesiv cu 30 I apă, cu acid clorhidric diluat obținut prin dizolvarea a 40 ml HCI 36% în 15 I apă, și cu 101 apă. MTBE s-a îndepărtat prin distilare în vid la 60°C. Reziduul cristalin (4,6 kg) s-a sizolvatîn 15 I EtOH 96% la 60°C; la această soluție s-au adăugat 10 I n-hexan, cu agitare. Amestecul s-a răcit la aproximativ 10°C și după o agitare de 2 până la 10 h produsul cristalin s-a separat și s-a spălat succesiv cu 10 I EtOH/hexan (15/35 v/v) și cu 5 I n-hexan și s-a uscat. Produsul cristalin este enantiomerul pur (98%) (+), adică R-(+)-2,3-dihidro-5-nitro-7-cloro1,4-benzodioxan-2-metanol/R(-+)-BDA/; randament aproximativ 4 kg.

Punct de topire 116,0°C; _[a]“ = 194,8 7c = 4,5; ch₃oh}

Exemplul 7. Saponificarea esterului S-(-)-BDA obținut.

Ecuația reacției:

445

450

455

460

1-1 ¹¹

H CH₂OCCH,CH₂COOH

465

La soluțiile apoase combinate din exemplul 6 s-au adăugat 15 I NaOH 50% la aproximativ 23°C. Amestecul de reacție s-a agitat timp de 15h la 23°C și apoi s-a răcit la 5°C. După cristalizare, amestecul este agitat 3 h la 5°C. Materialul cristalin este aspirat, spălat cu 601 apă și uscat. Alcoolul rezultat cu un exces de enantiomer S-(-)-BDA, este obținut cu un randament de aproximativ 10 kg.

470

RO 112517 Bl

Exemplul 8. Racemizarea enantiomerului S-(-)-BDA Ecuația reacției:

S-(-)-BDA

O O

racemic BDA

S-(-]-BDA, obținut conform exemplului 7, într-o cantitate de 1 kg, s-a dizolvat în 6 I n-propanol la reflux, sub azot. La această soluție s-au adăugat în timp de 15 mi 235 ml soluție apoasă 2N de NaOH. Soluția s-a refluxat timp de 1,5 h. După răcire la aproximativ 4O°C s-au adăugat 47 ml soluție concentrată de HCI (până la pH=3). Propanolul este îndepărtat prin distilarea în vid la aproximativ 6D°C. La reziduu s-au adăugat 4 I n-hexan și soluția s-a cristalizat cu răcire la 2O°C cu agitare lentă. După agitare timp de 2 h la 2O°C și peste noapte la O°C, materialul cristalin s-a aspirat și s-a spălat de două ori cu 0,5 I n-hexan. Produsul cristalin s-a agitat apoi cu 7,5 I apă la aproximativ 7O°C timp de o oră. După răcire la 2O°C, s-au adăugat 350 ml n-hexan și s-a mai agitat încă o oră, după care produsul cristalin s-a separat prin filtrare și s-a spălat de două ori cu 0,5 I n-hexan. După uscare, racemicul BDA s-a obținut cu un randament de 85D g; conținut 95% ee=O. Punct de topire 1O8,2°C.

Racemizarea decurge la fel și cu litiu diizopropil amidă, ca bază, în THF ca solvent. Temperatura de reacție 4O°C; Se obține o racemizare completă după 5,5 h.

Exemplul 9. Saponificarea și racemizarea simultană a esterului S-(-)-BDA.

La o parte aliquotă, care a conținut 43,5 g (126 mmol) ester S-(-)-BDA, 620 ml carbonat sub formă de soluție apoasă (150 Na₂C0₃ îl 1 litru apă), 150 ml apă și 59 ml acetonitril, a stratului apos bazic obținut ca în exemplul 6, s-au adăugat 250 ml etanol și 50 ml soluție apoasă de hidroxid de sodiu 50% g/v. Amestecul de reacție s-a agitat la reflux timp de 16 h. După răcire la 40°C s-au adăugat cu atenție 160 ml soluție apoasă 12 N de acid clorhidric (pH aproximativ 5). Amestecul de reacție s-a răcit la temperatura camerei după care produsul solid s-a aspirat, s-a spălat cu apă și s-a uscat. S-au obținut 23,8 g (±)-BDA brun deschis cu un exces enantiomeric zero.

Exeplul 10. Prepararea flesinaxanului din R-(+)-BDA.

Ecuația reacției:

RO 112517 Bl

520 (a) Benzoilarea R-(+)-BDA (1) cu clorură de benzoil în clorură de metilen, ca solvent, cu obținerea compusului (2).

La o soluție formată din 20 g (0,081 moli] compus (1) în 250 ml diclormetan și 12 ml trietilamină, se adaugă în picături 10,1 ml (0,086 moli] clorură de benzoil la temperatura de 25°C. După adăugarea a 10 ml apă și agitare 10 min s-au separat straturile. Stratul organic s-a spălat cu 50 ml apă și straturile apoase combinate s-au extras cu 25 ml diclormetan. S-au combinat straturile organice și s-au evaporat la 100 mbar și 30°C. După adăugarea a 100 ml toluen produsul s-a evaporat la sec (10 mbar, 50°C).

Produsul dorit (2) s-a obținut cu un randament de 97,3% și puritate 97,5%. TLC(eluent:CH₂Cl_s/CH₃0H/NH₄0H = 94/5/1: R_f=0,71.

(b) . Reducerea compusului nitro (2) la compusul amino corespunzător (2] cu hidrogen în prezența unei cantități catalitice de Pd/C; solvent:EtOH.

La o soluție formată din 6,0 g (16,7 moli) compus (2) în 120 ml etanol și 40 ml acetat de etil s-au adăugat 1,50 Pd/C (39,1% Pd/C 10% și 60,9% apă). După agitare timp de 5 min, s-au adăugat 10,8 (10 eq) formiat de amoniu și amestecul s-a agitat inițial o oră la temperatura ambiantă și apoi 2 h la 40°C. Amestecul de reacție este răcit la 20-25°C și s-a îndepărtat prin filtrare Pd/C și s-a spălat cu 50 ml etanol. Etanolul s-a evaporat la 100 mbar și 50°C. Reziduul s-a dizolvat în 75 ml acetat de etil și 15 ml soluție apoasă 2N de hidroxid de sodiu. După separarea straturilor, stratul apos s-a extras de două ori cu 10 ml acetat de etil iar straturile organice, combinate, s-au spălat de două ori cu 25 ml apă și s-au adus la 100 mbar și 50°C.

După uscare în vid la 50°C, s-a obținut produsul dorit (3) cu o puritate de 96,0% și cu un randament de 97,0%.

TLC (ca mai sus): 9,=0,67. Punct de topire a sării clorhidrat: 218-223°C; [a]|⁵ = +65, 1 (c = 3,38; CH₃0H ) .

(c) . Transformarea compusului amino (3) în compusul piperazinic corespunzător (4) cu bis(2-cloroetil)amină. HCI, în solvent xilen.

La o soluție formată din 4,40 g (14,8 mmoli) compus (3) în 50 ml xilen s-au adăugat 2,8 g (14,8 mmoli) b/s(2-cloroetil)amină. HCI. Amestecul de reacție s-a refluxat timp de 48 h sub azot. După răcirea amestecului de reacție la 35°C, s-au adăugat 1,36 ml soluție apoasă de NaOH în 25 ml soluție apoasă 5% de NaHC0₃. Amestecul de reacție s-a agitat la 35°C timp de 3 h, după care s-au adăugat 10 ml soluție apoasă 2N de NaOH și 20 ml apă. După agitare la 35°C timp de 10 minute, amestecul de reacție s-a răcit la 2O-25°C și s-au separat straturile. Stratul xilenic s-a spălat de trei ori cu 25 ml apă. Stratul organic s-a adus la sec (ca agent de antrenare etanol 100%) la 10 mbar și 50°C. S-a obținut produsul dorit (4) cu o puritate de 85,5% și cu un randament de 82,3%.

TLC (ca mai sus): R_f=0,67. Punct de topire a sării clorhidrat: 183-186°C.

[a] / = +63, 66 ° (c = 1, 67; Cl^OH ) .

(d) . Reacția compusului piperazinic (4) cu 4-fluorobenzoila-ziridină pentru a obține compusul (5).

p-Fluorobenzoilaziridina (53,8 g; 325 mmoli) și 200 ml toluen s-au adăugat la 100,7 (284 mmoli) compus (4). Amestecul de reacție este menținut sub presiune redusă la 80°C (rotavapor) și s-au evaporat 150 ml. După adăugarea a 100 ml toluen, amestecul de reacție este tratat cum s-a descris anterior încă 2 h. După evaporare la sec, s-a adăugat metanol la reziduu și s-a lăsat să cristalizeze produsul la 55°C. Produsul s-a aspirat, s-a spălat cu metanol (200 ml), apoi cu hexan (400 ml] după care s-a uscat.

525

530

535

540

545

550

555

560

RO 112517 Bl

Compusul dorit 5, cu o puritate de 82% s-a obținut cu un randament de 105 g (71%). Prelucrarea apelor mume a mai dat o cantitate din produsul dorit.

TLC (ca mai sus): R_f=O,59. Punct de topire: 126-127°C.

[a]|⁵ = + 56 °(c = 4,32; CH₃0H ) .

(e). Saponificarea esterului (5) cu KOH în EtOH, urmată de acidulare cu HCI în EtOH pentru a obține flesioxanul (6).

La o suspensie formată din 104 g (0,2 moli) compus (5) în 1500 ml etanol 96%, s-a adăugat o soluție formată din 14 g (0,25 moli) KOH în 10 ml apă. După agitare la 2O-25°C timp de 3,5 h, s-a evaporat etanolul la 100 mbar și 5O°C.

La reziduu s-au adăugat apă (500 ml) și diclormetan (200 ml) și s-a agitat amestecul de reacție timp de 5 min. După separarea straturilor, stratul apos s-a extras cu 250 ml diclormetan. Straturile organice combinate s-au spălat de două ori cu 100 ml apă. După uscare, s-a evaporat soluția organică până la un volum rezidual de aproximativ 2OD ml. La acest reziduu s-au asăugat 300 ml acetat de etil și s-au evaporat 100 ml de lichid. După adăugarea a 100 ml n-hexan, s-a lăsat să cristalizeze produsul peste noapte la 5°C. produsul cristalin s-a filtrat, s-a spălat succesiv cu 30 ml acetat de etil rece și cu 200 ml n-hexan și s-a uscat la 30°C. S-a obținut flesinoxan (puritate 78%) cu un randament de 73 g.

TLC (ca mai sus): R_f=0,67. Punct de topire: 183-185°C.

[a]/ = +27,8 (c = 2,49; CH₃0H ) .

Exemplul 11. O soluție formată din 0,2 M 5-cloro-2,3-dihidro-7-nitro-1,4benzodioxin-2-metanol, 0,34 M anhidridă succiniGă și 2% (g/v) lipază Candina cylindracea (Meito MY) în TBME/acetonitril/apă (90/10/0,3) s-a incubat la temperatura camerei, cu agitare. După conversia a 41% alcool (determinat prin folosirea unei coloane Zorbax C-8), s-a stopat reacția prin filtrare. Alcoolul rămas conține enantiomer-(+) cu un extras enantiomeric de 38% (determinat prin folosirea unei coloane Chiracel®-0D).

Exemplul 12. Prepararea 6-cloro-2,3-dihidro-8-nitro-1,4-benzoxazin-3-metanol.

Schema de reacție:

(10) (a) La o suspensie constituită din 18,5 g (91 mmoli) compus (7) în 50 ml toluen s-au adăugat 30 ml (314 mmoli] anhidridă acetică, sub agitare. După 4de încălzire la 100°C s-au mai adăugat 10 ml anhidridă acetică. S-a continuat încălzirea încă 2 h, după care s-au adăugat, cu grijă 25 ml etanol. După răcire la temperatura camerei, amestecul de reacție s-a prelucrat cu acetat de etil și apă. Stratul organic s-a spălat de două ori cu apă și s-a uscat pe sulfat de magneziu. După filtrare, s-a evaporat solventul

RO 112517 Bl sub vid. La 18,23 g solid brun deschis, s-au adăugat 75 ml etanol și 80 ml soluție apoasă 2N de hidroxid de sodiu. Suspensia roșu închis s-a agitat peste noapte la temperatura camerei. După răcirea la D°C s-au adăugat 90 ml soluție apoasă 2N de acid clorhidric. Materialul solid s-a aspirat și s-a spălat de două ori cu apă. După uscare la temperatura camerei și presiune normală s-au obținut 16,5 g pulbere portocalie (8).

TLC(eluent: acetat de etil/eter de petrol, 4O-65°C, c=5O/5O): R_f=0,3.

Punct de topire: 156-160°C.

(b) . La o soluție formată din 8 g (34,5 mmoli] compus (8) într-un amestec de 80 ml 1 -metil-2-pirolidonă și 80 ml toluen s-au adăugat 5,6 g (40 mmoli] carbonat de potasiu sub formă de pulbere. Amestecul de reacție s-a agitat la temperatura de reflux timp de o oră și s-a îndepărtat apa cu ajutorul unui aparat Dean-Stark. Toluenul se îndepărtează prin distilare la presiune atmosferică. După răcire la 100°C, s-au adăugat 9,3 g (41 mmoli) glicidil tosilat. După agitare la 120°C timp de 4,5 h, suspensia s-a răcit la temperatura camerei. Amestecul de reacție s-a diluat cu apă și acetat de etil și s-a adus la pH = 5 cu o soluție apoasă 2N de acid clorhidric. Stratul apos s-a extras de două orie u acetat de etil. Straturile organice combinate s-au spălat cu saramură și s-au uscat pe sulfat de magneziu. După filtrarea sulfatului de magneziu și evaporarea solventului la vid, s-au obținut 10,86 g ulei brun închis. După purificare prin cromatografie la presiune medie (eluent: acetat de etil/eter de petrol 40-65°C, c=25/75) s-au obținut 4,18 g compus (9) sub formă de peleți de culoare roție.

Punct de topire: 76-84°C

TLC (vezi mai sus): 9,=0,15 (c) . La o suspensie formată din 3 g (10 mmoli) compus (9) într-un amestec de 100 ml metanol și 30 ml apă, s-au adăugat 1,44 g carbonat de potasiu pulverulent. După agitare la temperatura camerei timp de 1,5amestecul de reacție s-a prelucrat prin diluare cu apă și extragere de două ori cu acetat de etil. Straturile organice combinate s-au spălat de trei ori cu saramură diluată și s-au uscat pe sulfat de magneziu. După filtrarea sulfatului de magneziu și evaporarea solventului sub vid s-au obținut 2,53 g compus (10) sub forma unui material solid portocaliu.

TLC (acetat de etil/eter de petrol 40-65°C = 75/25): R_f = 0,3

RMN-H¹: 0(ppm) 6,99 (d, 1H, arom); 6,90 (s, 1H, NH); 6,88 (d, 1H, arom); 5,02 (t, 1H, CH₂0H); 4,19 (dd, 1H, 0CH₂CH); 4,11 (dd, 1H, OCHgCH); 3,40/3,50 (aglometar, 3H, CHCH₂0H).

Exemplul 13. O soluție formată din 0,35 M 6-cloro-2,3-dihidro-8-nitro-1,4benzoxazin-3-metanol, 0,6 M anhidridă succinică și 3,3% (g/v) lipază Candida cylindracea (Meito® MY)în TBME/acetonitril/apă (90/10/0,6 v/v/v] s-a incubat la temperatura camerei cu agitare. După conversia a 47% din alcool (determinat prin folosirea unei coloane Zorbax 08), reacția s-a stopat prin filtrare. Alcoolul rămas conține enantiomer-(+) cu un exces enantiomeric de 39% (determinat prin folosirea unei coloane Chiracel®-OD).

Exemplul 14.0 soluție formată din 0,13 M 2,3-dihidro-7-nitro-1,4-benzodioxin-2metanol, 0,24 M anhidrodă butirică și 25% (g/v) lipază în diizopropileter/acetonitril/apă (50/50/0,5 v/v/v) este incubată, cu agitare, la temperatura camerei. După conversia a 64% din alcool s-a stopat reacția prin filtrare. Alcoolul rămas conține enetiomer-(+) cu un exces enantiomeric de 42,4%.

Exemplul 15. Racemizarea (+)-2,3-dihidro-7-nitro-1,4-benzodioxin-2-metanol. la o soluție formată din 0,1 g (47 mmoli) (+)-2,3-dihidro-7-nitro-1,4-benzodioxin-2-metanol în 15 ml etanol, s-au adăugat 0,2 ml (40 mmoli) soluție apoasă 2 N de hidroxid de sodiu. După reflux timp de 125 h amestecul de reacție este răcit la temperatura camerei.

615

620

625

630

635

640

5

650

655

RO 112517 Bl

Amestecul de reacție s-a diluat cu apă și s-a extras de două ori cu acetat de etil. Stratul organic s-a uscat pe sulfat de magneziu. După filtrarea sulfatului de magneziu și evaporarea solventului sub vid s-au obținut □, 1 g produs solid brun deschis. Rotația specifică este zero. Analiza excesului enantiomeric prin folosirea unei coloane cu chiral a-glicoproteină (AGP) a dat o valoare ee=o. Folosind ca solvent n-propanol a rezultat un timp de reacție de 30 h.

Exemplul 16. Racemizarea (+)-5-cloro-2,3-dihidro-7-nitro-1,4-benzodioxin-2metanolului.

La o soluție formată din 0,85 g (3,46 mmoli) (+)-5-cloro-2,3-dihidro-7-nitro-1,4benzodioxin-2-metanol ([odl,⁰ = +55 (c = o, 4, etanol)) în 80 ml etanol s-au adăugat 15 ml soluție apoasă 2N de hidroxid de sodiu. După refluxare timp de 16 h amestecul s-a răcit la temepartura camerei și s-a prelucrat ca în exemplul 15. Rotația specifică (vezi mai sus] a produsului solid obținut a fost zero. Analiza chiralică pe ocoloană Chiracel®OD a dat o valoare ee=O.

Exemplul 17. Racemizarea (+)-6-cloro-2,3-dihidco-8-nitro-1,4-benzoxazin-3metanolului.

La o soluție formată din 2 g (8,18 mmoli] (+)-6-cloro-2,3-dihidro-8-nitro-1,4benzoxazin-3-metanol ([α]|° = +14 (c = 0,71, etanol 96 %)) în 50 ml etanol s-au adăugat 50 ml soluție apoasă 2N de hidroxid de sodiu. După 3 h de reflux s-a mai adăugat 1 ml de soluție apoasă 2N hidroxid de sodiu. După refluxarea timp de 32 h amestecul de reacție s-a răcit la temperatura camerei și s-a diluat cu saramură. Stratul apos s-a extras de două ori cu acetat de etil. Straturile organice combinate s-au spălat de două ori cu saramură diluată și s-au uscat pe sulfat de magneziu. După filtrarea sulfatului de magneziu și evaporarea solventului în vid s-au obținut 1,83 g produs solid maronportocaliu. Rotația specifică este zero și analiza chiralică pe coloană Chiracel-OD a dat o valoare ee=O.

Exemplul 18. Racemizarea cu ajutorul hidrurii de sodiu.

La un amestec format din 0,2 g (0,8 mmoli] R-(+)-BDA și 0,01 g (0,5 echivalenți) de suspensie 60% hidrură de sodiu în ulei mineral, s-au adăugat 5 ml DMF. După terminarea degajării de gaz, soluția portocalie s-a agitat la temperatura camerei. Racemizarea s-a terminat după 0,75 h după cum a rezultat din analiza efectuată pe coloana Chiracel-OD.

Reacția a decurs la fel și în solvent THF.

Claims

Revendicări

1. Derivați de enantiomer pur de alcool heterobiciclic, caracterizați prin aceea că au structura corespunzătoare formulei generale (I) de mai jos, (I) în care:X este 0, S, NH, N^C·,^) alchil, sau CH₂: Y_v Y₂ și Y₃ reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau halogen, un radical (C_rC₄) alchil, (C^CJ alcoxi,

RO 112517 Bl

710 [C.;-C₄] haloalchil, nitro sau ciano, substituentul N0₂ este legat de sistemul biciclic în pozițiile 5 sau 7; și atomul C’ are configurația R.
2. Procedeu enzimatic de obținere stereoselectivă a unui enantiomer pur de alcool heterobiciclic, caracterizat prin aceea că enantiomerul pur cu formula generală (I), în care atomul C* poate avea fie configurație R fie configurație S, ceilalți substituenți păstrându-și semnificațiile de la formula generală (I), se prepară din racemicul alcoolului corespunzător, prin (i) acilarea amestecului racemic corespunzător cu un agent de acilare, în prezență de enzimă, care are acțiune de esterificare stereoselectivă, după care urmează (ii) separarea compusului neesterificat de esterul obținut și izolarea alcoolului enantiomer pur dorit, cu formula generală (I), sau a esterului acestuia, apoi (iii) supunerea esterului obținut unei hidrolize, și conversia esterului respectiv în alcoolul enantiomer corespunzător și în final (iv) transformarea alcoolului enantiomer nedorit în amestec racemic de alcooli, în condiții bazice urmată de reutilizarea acestuia.
3. Procedeu conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că fazele (iii) și (iv) sunt efectuate simultan prin utilizarea unui mediu bazic suficient de tare pentru a realiza simultan hidroliza esterului și racemizarea alcoolului enantiomer.
4. Procedeu conform revendicărilor 2 și 3, caracterizat prin aceea că enantiomerul pur cu formula generală II de mai jos

715

720

725

730 în care Y' este hidrogen sau un substituent ales dintre clor, fluor sau metil; substituentul N0₂ este legat de sistemul biciclic în pozițiile 5 sau 7; și atomul C* are configurația R sau S; se prepară prin succesiunea de faze așa cum sunt definite în revendicarea 2.

735
5. Procedeu conform oricăreia din revendicările 2-4, caracterizat prin aceea că, după efectuarea fazei (i) enzima este recuperată printr-un procedeu adecvat cunoscut.
6. Procedeu conform oricăreia din revendicările 2-5, caracterizat prin aceea că, drept agent de acilare se utilizează anhidrida unui acid carboxilic, cum este anhidrida succinică sau anhidrida glutarică.
7. Procedeu conform oricăreia din revendicările 2-7, caracterizat prin acea că se utilizează ca enzime cu activitate de esterificare stereoselectivă o lipază sau o esterază.

740

745
8. Procedeu pentru prepararea unui derivat piperazinic activ din punct de vedere farmaceutic, caracterizat prin aceea că un derivat de enantiomer pur având formula generală structurală I,

750 (I)

RO 112517 Bl în care X și toți substiruenții Y au semnificațiile de mai sus, substituentul N0₂ este legat la sistemul biciclicîn poziția 5, iar atomul de carbon C* are configurația R, respectiv enantiomerul corespunzător se supune unor faze de reacții, prima fiind (i) protejarea grupei hidroxi libere cu o grupă hidroxi-protectoare adecvată, menținând configurația absolută a atomului C‘, obținându-se un compus cu formula generală (III) de mai jos, în care R¹ este o grupă hidroxi-protectoare, după care urmează (ii) reducerea grupei nitro, pentru a transforma enantiomerul pur cu formula generală (III) în derivatul amino, cu formula generală IV de mai jos, în care R¹ este o grupă hidroxi-protectoare menținându-se configurația absolută a atomului C*. apoi se (iii) transformă derivatul amino, cu formula generală (IV), obținut ca mai sus, într-un compus piperazinic cu formula generală V de mai jos, . ^(V) menținându-se configurația absolută a atomului C*, după care are loc (iv) transformarea compusului piperazinic, cu formula generală (V), obținut anterior, menținându-se configurația absolută a atomului C‘, într-un derivat de piperazină cu formula generală VI de mai jos,

A-NH-CO-B (VI)

RO 112517 Bl

805 în care: A reprezintă o grupă alchilen (C₂-C₄), liniară sau ramificată, iar

B reprezintă o grupă fenil sau o grupă heterociclică, aleasă dintre tienil, piranil, furii, pirolil, piridil și pirazinil, grupe care pot fi substituite cu una sau mai multe grupe alese dintre un atom de halogen, un radical [C₁-C₃] alchil, (C^g) haloalchil, ciano, nitro, hidroxi, hidroxi esterificată sau (C^-Cg) alcoxi, prin reacția compusului piperazinic cu formula generală (V), fie (a) cu un compus cu formula generală VII de mai jos

L - A - NH - CO - B (VII) în care L este o grupă labilă, aleasă de preferință dintre clor, mesilat, și tosilat, iar B are semnificațiile de mai sus, fie (b) cu un compus cu formula generală VIII de mai jos

N - CO - B (VIII) obținându-se derivatul de piperazină cu formula generală (VI), în care A este o grupă etilenică și B are semnificațiile de mai sus, și în final se (v) se desprinde grupa de protecție din compusul cu formula generală (VI), cu formarea enantiomerului alcoolului liber cu formula generală IX de mai jos,

810

815

820 (IX)

825 în care atomul C* are configurațua R, și A este o grupă etilenică.
9. Procedeu conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că, pentru obținerea enantiomerului pur a derivatului piperazinic cu formula generală IX

I

A—NH—CO—B

830 (IX)

835 în care X reprezintă 0, S, NH, N-(C₁-C₄)alchil sau CH₂; Y_v Y₂ și Y₃ reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau de halogen, un radical (C₁-C₄)alchil, (C-j-CJalcoxi, (C₁-C₄)haloalchil, nitro sau ciano substituentul NOp este legat de sistemul biciclicîn pozițiile 5 sau 7, A reprezintă o grupă alchilen (C₂-C₄), liniară sau ramificată, B reprezintă o grupă fenil sau o grupă heterociclică aleasă dintre tienil, piranil, furii, pirolil, piridil sau pirazinul, grupe ce pot fi substituite cu una sau mai multe grupe alese dintre un atom de halogen, un radical (C₁-C₃)alchil, (C_n-C₃) haloalchil, ciano, nitro, hidroxi, hidroxi esterificată sau (C^Cg) alcoxi și atomul de carbon C* are configurația R, (a) se prepară mai întâi un enantiomer pur al alcoolului cu formula generală I în care atomul de C* are configurația R din racemicul alcoolului corespunzător prin (i) acilarea amestecului racemic corespunzător cu un agent de acilare, în prezență de enzimă, care are acțiune de esterificare stereoselectivă, după care urmează

840

845

RO 112517 Bl (ii) separarea compusului neesterificat de esterul obținut și izolarea alcoolului enantiomer pur dorit, cu formula generală (I), sau a esterului acestuia, apoi (iii) supunerea esterului obținut unei hidrolize, și conversia esterului respectiv în alcoolul enantiomer corespunzător și în final (iv) transformarea alcoolului enantiomer nedorit în amestec racemic de alcooli, în condiții bazice urmată de reutilizarea acestuia, apoi (b) se protejează cu o grupă hidroxi-protectoare grupa hidroxil din enantiomerul pur al alcoolului astfel obținut, menținând configurația absolută a atomului C‘, obținându-se un compus cu formula generală (III), având caracteristicile din revendicarea 8, apoi (c) se transformă enantiomerul pur stfel obținut, într-un derivat aminic cu formula generală (IV) având caracteristicile din revendicarea 8, prin reducerea grupei nitro, menținându-se configurația absolută a atomului C*, apoi (d) se transformă compusul aminic astfel obținut, într-un compus piperazinic, cu formula generală V, definită în revendicarea 8, menținând configurația absolută a atomului C‘, după care (e) se transformă compusul piperazinic astfel obținut, menținând configurația absolută a atomului C‘, într-un compus cu formula generală VI, definit în revendicarea 8, prin reacția compusului piperazinic cu un compus cu formula generală (VII) sau (VIII), definiți în revendicarea 8, și în final are loc (f) desprinderea grupei de protecție din compusul cu formula generală (VI), cu formarea enantiomerului pur al alcoolului liber, cu formula generală (IX), definit în revendicarea 8, menținânduse configurația absolută a atomului C*.
10. Compus intermediar de enantiomer pur, caracterizat prin aceea că are structura corespunzătoare formulei generale (III), (HI) în care.X este O, S, NH, N-^-CJalchil sau CH₂, substituenții Y reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau un substituent selectat dintre halogen, (C₁-C₄)alchil, (C^CJalcoxi, (^-CJ haloalchil, nitro și ciano, și atomul C* are configurația R.
11. Compus intermediar enantiomer pur, caracterizat prin aceea că are structura conform formulei generale (IV),

0R₁ (iv) în care X reprezintă O, S, NH, N-ÎC-j-CJ alchil, sau Ch^: substituenții Y reprezintă fiecare independent un atom de hidrogen sau halogen, un radical (C^-C₄) alchil, (C_rC₄) alcoxi, (0_η-0₄) haloalchil, nitro sau ciano, configurația atomul C* corespunde configurației R, iar R₁ reprezintă o grupă hidroxi protectoare.