WO1998041647A1 - Verfahren zur selektiven enzymatischen hydroxylierung von aldehyden und ketonen - Google Patents

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Anna STÜTZ-DE RAADT
Herfried Griengl
Irene Kopper
Markus Klingler
Gerhart Braunegg
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Dsm Chemie Linz Gmbh
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Definitions

  • the subject invention relates to a process for the selective hydroxylation of aldehydes and ketones using enzymes or microorganisms.
  • Hydroxylated aldehydes and ketones are of great industrial importance as synthetic intermediates.
  • DE 36 22 839 discloses the synthesis of cardioactive compounds using hydroxylated ketones.
  • WO 86/0761 1 discloses the synthesis of 4-hydroxycyclopent-2-en-1-one and 3-hydroxycyclopentanone. These compounds are used in the manufacture of prostaglandins.
  • Enzymatic hydroxylation is therefore the only method for solving the task of enantioselective hydroxylation of aldehydes and ketones.
  • numerous examples of the hydroxylation of steioids are known, where due to the rigid molecular structure, with suitable selection of the enzymes or microorganisms, both good regions as well as stereoselectivities were achieved. These reactions are used technically for the representation of pharmaceutical intermediates
  • Acetals, aminoacetals, mercaptals or aminals are particularly suitable as anchor / protective groups
  • the invention therefore relates to a process for the preparation of compounds of the formula
  • Formula I optionally contain a double bond in the cycle and m denotes one of the numbers 0 or 1, Z
  • Ri, R independently of one another hydrogen or straight-chain or branched or cyclic C ⁇ .
  • R, R- 4 can be hydrogen or a straight-chain, branched or cyclic Cj - alkyl
  • A, A ', Rj, R 2 , R 3 , Rj, ZZ 2 , m and n have the above meaning, is protected with a suitable chiral anchor / protective group, the compound thus protected is hydroxylated enzymatically, regioselectively and stereoselectively, if appropriate the hydroxyl group is protected with a suitable compound and the
  • Anchor / protection group is split off.
  • a compound of the formulas (III) or (IV) can, for example, be one of the following,
  • Chiral acetals, aminoacetals, mercaptals or aminals are particularly suitable as protecting / anchor groups.
  • These can be cyclic or non-cyclic. These are preferably 1, 2- and 1, 3-diols, amino alcohols, dithiols and aminodiols, and also 1,2- and 1,3-diamines. These must have at least one chiral center.
  • These compounds can be aliphatic, alicyclic or heterocyclic. It is also possible for these protective / anchor groups to carry further functional groups in addition to the groups which are required for fixation to the substrate molecule.
  • a preferred anchor / protecting group is a compound of the formulas
  • R ' straight-chain or branched C ⁇ -4-alkyl means, for example, the N-benzoyl derivatives of (R) -2-amino-l-propanol, (S) -2-amino-l-propanol, (R) -l-amino -2-propanol, (S) - l-amino-2-propanol, (R) -2-amino-l-butanol, (S) -2-amino-l-butanol, (R) - l-amino-2 -butanol or (S) - l -amino-2-butanol.
  • the following species are preferred as microorganisms for the hydroxyation.
  • microorganisms suitable for the method according to the invention are also known in part under various synonyms, as listed for example in SC Jong, JM Birmingham, G. Ma, "ATCC Names of Industrial Fungi”, American Type Culture Collection, USA, 1994. However, it is possible in the same way to find other microorganisms via screening or to isolate them from natural sources such as soil samples, waste or waste water using enrichment and selection techniques
  • the enzyme preparations used according to the invention are not restricted with regard to purity and the like and can be used, for example, as a coarse enzyme solution
  • they can also consist of optionally immobilized cells which have the desired activity or consist of a homogenate of cells of the desired activity
  • the invention is in no way restricted by the form in which the enzyme is used. Within the scope of the invention it is also possible to use enzymes which differ from one another
  • the Beauvena bassiana ATCC 7159 mushroom was placed in Petri dishes for 1 week on Medium E (15 g / 1 agar, 10 g / l glucose, 5 g / 1 peptone, 5 g / 1 malt extract, 2 g / 1 yeast extract, 2 g / 1 KH2PO4) 1 cm was used to inoculate the preculture (70 ml, medium E, 30 C, 120 rpm).
  • the fermentation was terminated as soon as no substrate could be detected during the hydroxylation process using GC (HP 5890, Series II, column HP 5, 25 m, FID) and DC (Merck 5642 001).
  • the culture was extracted twice with ethyl acetate, the organic phase dried over Na2SO4, filtered and the filtrate rotated in. This was done by column chromatography (Merck Kieselgel 60, 70-230 medium grain size) hydroxy product, (3R, 5S, 7R) -4-benzoyl-3-methyl-l-oxa-4-azasp ⁇ ro [4 4] nonan-7-ol, isolated. (0.72 g, 84%)
  • ⁇ -NMR and 1 C-NMR are identical to the literature values (TH Eberlein, FG West, R W. Tester, J. Org Chem., 1992, 57, 3479 - 3482)
  • Examples 2 to 7 were carried out in the manner described in Example 1, but using other aldehydes / ketones and anchor / protective groups
  • I3 C-NMR ⁇ (small amount isomer shown in bold) 9 9 (CH 2 CH 3 ), 26 5 3 1 8, 34.0, 35 3 (C8, 9, CH 2 CH 3 ), 42 1, 43.0 (C6), 59 6 , 59.7 (C3), 67.8, 67 9 (C2), 71 0, 71.3 (CH 2 Ph), 79.3 79 6 (C7), 103 5 (C5), 126 5, 127 6 127 8. 128 5, 128 7 , 129 7, 129 8, 138 2, 139 2 (CH 2 Ph, COPh), 168 4 (COPh)
  • ⁇ -NMR and 1 C-NMR are identical to the literature values (TH Eberlein, FG West, RW Testei, J Org Chem, 1992, 57, 3479 - 3482)
  • C-NMR ⁇ small quantity isomer printed in bold 20 1, 20.3 (Me), 33 8, 34 6, 34.7, 34.9 (C8, 9), 43.4, 45 0 (C6), 54 2 (C3), 70 5 ( C2), 73 0 (C7), 104 0, 104.2 (C5), 126 4, 128 7, 129 8, 138 1, 168 5 (benzoyl)

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Abstract

Verfahren zur selektiven enzymatischen Hydroxylierung von Aldehyden und Ketonen unter Verwendung von chiralen Anker-/Schutzgruppen.

Description

Verfahren zur selektiven enzymatischen Hydroxyiierung von Aldehyden und Ketonen
Die gegenständliche Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Hydroxyiierung von Aldehyden und Ketonen unter Verwendung von Enzymen bzw. Mikroorganismen.
Technologischer Hintergrund
Hydroxylierte Aldehyde und Ketone besitzen große industrielle Bedeutung als Synthesezwischenprodukte. So wird in DE 36 22 839 die Synthese herzwirksamer Verbindungen unter Verwendung von hydroxylierten Ketonen offenbart.
WO 86/0761 1 offenbart die Synthese von 4-HydroxycycIopent-2-en-l-on und 3-Hydroxycyclopentanon. Diese Verbindungen finden Verwendung in der Herstellung von Prostaglandinen.
Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Herstellung von Verbindungen für Flüssigkristallzusammensetzungen (F.Hoffman-La Röche, CA 113:58558, Jpn . Kokai Tokkyo Koho JP 02 25,451 [90 25,451]).
Die Verknüpfung einer Hydroxylgruppe mit einem nicht aktivierten Kohlenstoffatom ist eine sehr schwierige Aufgabe, wenn hierfür lediglich "herkömmliche" chemische Methoden benutzt werden. Sieht man von den in neuerer Zeit erschienen Arbeiten mit sogenannten Gif-Systemen (D.H.R. Barton und W. Chavasiri; Tetrahedron., 1994, 50, 19; D.H.R. Barton und R.D Doller, Acc. Chem. Res., 1992, 25, 504) ab, gibt es keine regioselektiven rein chemischen Methoden zur Hydroxyiierung nicht aktivierter Kohlenstoffatome. Es gelang jedoch auch nicht, mit diesen Gif-Systemen die Hydroxyiierung enantioselektiv zu gestalten. Außerdem ist die Ausbeute so gering, daß diese Verfahren für eine technische Realisierung nicht in Frage kommen.
Von Bedeutung ist es nicht nur, die Hydroxylgruppe regioselektiv an einem bestimmten Kohlenstoffatom relativ zur Carbonylgruppe zu positionieren. Es wird in der Regel bei der Hydroxyiierung ein neues Chiralitätszentrum gebildet. Insbesondere als Zwischenprodukt für Pharmazeutika, aber auch für den Agro- und Kosmetikbereich ist es von Bedeutung, daß eines der beiden Enantiomeren bzw. Diastereomeren bevorzugt gebildet wird.
Chemische Methoden zur enantioselektiven Hydroxyiierung liegen nur für das α- Kohlenstoffatom vor. Es handelt sich hier vorzugsweise um Reaktionen über entsprechende Enolate, wobei über geeignete Komplexierung mit chiralen Auxiliaren eine gewisse Enantioselektivität erzielt wird. Ein Nachteil der Verwendung dieser enantiomeren- angereicherten α-Hydroxycarbonylveibindungen ist jedoch, daß am α-Kohlenstoffatom leicht Racemisierung eintritt
Die enzymatische Hydroxyiierung ist daher die einzige Methode zur Losung der gestellten Aufgabe der enantioselektiven Hydroxyiierung von Aldehyden und Ketonen Hier sind vor allem zahlreiche Beispiele für die Hydroxyiierung von Stei oiden bekannt, wo infolge des starren Molekulbaus bei geeigneter Wahl dei Enzyme bzw Mikroorganismen sowohl gute Regio- wie auch Stereoselektivitaten erzielt wurden Diese Reaktionen werden technisch für die Darstellung pharmazeutischer Wirkstoffintermediate angewandt
Eine allgemeine Methode zur enzymatischen Hydroxyiierung von Aldehyden und Ketonen gibt es jedoch nicht Ein Grund dafür ist, daß durch die in allen Mikroorganismen vorhandenen Oxidoreduktasen die Carbonylgruppe selbst reduziert wird, wobei es dann oft zu gar keiner Hydroxyiierung mehr kommt
Mit Hilfe des Konzepts der reversiblen Anker-/Schutzgruppen war es möglich, eine regioselektive Hydroxyiierung mit chemischen Ausbeuten bis zu 70 % durchzuführen Dieses
Konzept beruht darauf, die Carbonylgruppe zu deπvatisieren, wodurch sie vor dei
Biotransformation durch die Oxidoreduktasen geschützt ist
Ferner ist es möglich, über diese Schutzgruppe die chemischen und physikalischen
Eigenschaften des Substrats zu modellieren und damit beispielsweise die für manche Prozesse störende Fluchtigkeit herabzusetzen oder einen für manche chromatographischen Trennungen notigen Chromophor einzuführen
Als Anker-/Schutzgruppe kommen vor allem Acetale, Aminoacetale, Mercaptale oder Aminale in Frage
Nach Durchführung der enzymatischen Hydroxyiierung werden diese Schutz-/ Ankergruppen wieder schonend abgespalten
Bisher wurden nur nicht-chirale Schutz-/Ankergruppen eingesetzt Es wurden zwai gute chemische Ausbeuten erzielt, der Enantiomei enuberschuß betragt jedoch maximal 40 %
(Biohydroxylation as the Key Step in the Synthesis of Optically Active 3-Substιtuted
Cyclopentanone Derivatives, G Braunegg, A de Raadt et al , BIOTRANS ' 95, Universitv of
Warwick, Coventry, 5-8 September 1995, UK)
Aufgrund des standig steigenden Bedarfs an optisch reinen hydroxyherten Oxoverbindungen ist es wünschenswert, Verfahren bereitzustellen, die geeignet sind, diese Verbindungen in hoher optischer Ausbeute herzustellen Überraschenderweise konnte nun gefunden werden, daß bei Verwendung von chiralen Schutz-/ Ankergruppen sowohl die chemische Ausbeute als auch der Enantiomerenüberschuß beträchtlich gesteigert werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel
m CH~~ z ? ) m~A' (H), wobei
Figure imgf000005_0001
Figure imgf000005_0002
wobei in der Formel II einer der Reste X, Y Wasserstoff bedeutet n, eine der ganzen Zahlen 0, 1, 2 oder 3 bedeutet,0, wobei die Verbindungen der
Formel I gegebenenfalls eine Doppelbindung im Zyclus enthalten und m eine der Zahlen 0 oder 1 bedeutet, Z| u. Z2 unabhängig voneinander einen Cj bis Cx-AIkylenrest bedeuten, der gegebenenfalls durch Cι bis C4-Alkyl substituiert und/oder ungesättigt sein kann.
Ri, R unabhängig voneinander Wasserstoff oder geradkettiges oder verzweigtes oder cyclisches Cι.4-Alkyl bedeuten oder Rj und R2 gemeinsam mit dem die Gruppe A enthaltenden Cyclus eine bicyclische Verbindung der Struktur Bicyclo [a, b, c] heptan bis decan (a, b, c = 0, 1, 2, 3 oder 4) bilden, die gegebenenfalls durch d- C4-Alkyl substituiert und/oder ungesättigt sein können, und
R , R-4, Wasserstoff oder ein geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Cj - -Alkyl sein können,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Formel
Figure imgf000006_0001
wobei A, A', Rj, R2, R3, Rj, Z Z2, m und n die obige Bedeutung besitzen, mit einer geeigneten chiralen Anker-/Schutzgruppe geschützt wird, die solchermaßen geschützte Verbindung enzymatisch regioselektiv und stereoselektiv hydroxyliert wird, gegebenenfalls die Hydroxylgruppe mit einer geeigneten Verbindung geschützt wird und die
Anker-/Schutzgruppe abgespalten wird.
Eine Verbindung der Formeln (III) oder (IV) kann beispielsweise eine der folgenden sein,
Figure imgf000006_0002
Weitere geeignete Verbindungen der Formel III oder IV sind beispielsweise
Bicyclo[2.2.1 ]heptan-2-on
(1R) und (l S)-l ,7,7,-trimethyl-bicyclo[2.2. 1]heptan-2-on
Trans- 1 -decalon
2-Decalon
(I S) und (lR)-l,3,3-trimethyl-bicyclo[2.2.1]heptan-2-on
Bicyclo[3.3.0]octan-3,7-dion
Bicyclo[3.3.0]octan-3-on
Bicyclo[3.3.0]oct-7-en-2-on
Bicyclo[3.3.0]oct-6-en-2-on
Bicyclo[4.2.0]oct-2-en-7-on
Bicyclo [3.2.0] hept-2-en-7-on Bicyclo[3.2.0]hept-2-en-6-on
Als Schutz-/Ankergruppe kommen vor allem chirale Acetale, Aminoacetale, Mercaptale oder Aminale in Frage. Diese können cyclisch oder nichtcyclisch sein. Vorzugsweise sind dies 1 ,2- und 1 ,3-Diole, Aminoalkohole, Dithiole und Aminodiole, sowie 1,2- und 1,3-Diamine in Frage. Diese müssen zumindest ein Chiralitätszentrum besitzen. Diese Verbindungen können sowohl aliphatisch, alicyclisch oder heterocyclisch sein. Ferner ist es möglich, daß diese Schutz/ Ankergruppen zusätzlich zu jenen Gruppen, die für die Fixierung am Substratmolekül benötigt werden, weitere fünktionelle Gruppen tragen.
Eine bevorzugte Anker/Schutzgruppe ist eine Verbindung der Formeln
(V) oder (VI), wobei R'
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0002
geradkettiges oder verzweigtes Cι-4-Alkyl bedeutet, also beispielsweise die N-Benzoyl- Derivate von (R)-2-amino-l-propanol, (S)-2-amino-l-propanol, (R)-l-amino-2-propanol, (S)- l-amino-2-propanol, (R)-2-amino-l-butanol, (S)-2-amino-l-butanol, (R)- l-amino-2-butanol oder (S)- l -amino-2-butanol.
Nach Durchführung der enzymatischen Hydroxyiierung werden diese Schutz-/Ankergruppen wieder schonend abgespalten. Die Spaltung kann mittels chemischer Standardmethoden durchgeführt werden. (T.W. Greene P.G.M. Wuts, "Protective Groups in Organic Synthesis". John Wiley & Sons, Inc. 1991 ). wie beispielsweise durch säurekatalysierte Hydrolyse. Elektrolyse oder durch Verwendung von Metallsalzen
Als Mikroorganismen für die Hydroxyiierung kommen vorzugsweise folgende Spezien in Frage.
Asper i Uns ochraceus ATCC 18500. Bacillus egaterium CCM 2037, Bacillus megaleriuw DSM 32, Beauveria bassiana ATCC 7159, Calonectria decυra DSM 879, Chaetomium cochlioides DSM 831, Chaetomium globosum DSM 1962, Cornyespora cass cola DSM 62474, Corticum sasakii NRRL 2705, Cunninghamella hlakesleeana DSM 1906. Cunninghamella echinulala DSM 1905, Cunninghamella elegans DSM 1908, Diplodia gossypina ATCC 10936, Fusarium solani DSM 62416, Mortierella alpina ATCC 8979, Mucor plumheus CBS 1 10.16., Pseudonionas put/da ATCC 29607, Pellicularia filamentosa IFO 6298, Penicillium rastrickii ATCC 10490, Polyporus ostreiformis CBS 36234, Staurophoma species DSM 858 und Strepto yces griseus ATCC 13273.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Mikroorganismen sind zum Teil auch unter verschiedenen Synonymen, wie beispielsweise in S.C. Jong, J. M. Birmingham, G. Ma, "ATCC Names of Industrial Fungi", American Type Culture Collection, USA, 1994 aufgelistet, bekannt. Es ist jedoch in gleicher Weise möglich, weitere Mikroorganismen über eine Screening zu finden bzw über Anreicherungs- und Selektionstechniken aus naturlichen Quellen wie Bodenproben, Abfall bzw Abwasser zu isolieren
Die erfindungsgemaß eingesetzten Enzympraparationen sind bezuglich Reinheit und dergleichen nicht eingeschränkt und können beispielsweise als grobe Enzymlosung eingesetzt werden
Sie können aber, auch aus gegebenenfalls immobilisierten Zellen, die die gewünschte Aktivität aufweisen oder aus einem Homogenat aus Zellen der gewünschten Aktivität bestehen
Die Erfindung ist dabei in keiner Weise durch die Form, in der das Enzym verwendet wird, eingeschränkt. Es ist im Rahmen der Erfindung weiters möglich Enzyme, die sich von einem
Mutanten ableiten, oder genetisch modifizierte Mikroorganismen zu verwenden
Beispiele
Beispiel 1 : (/?)-3-Benzyloxycvclopentanon
(3R)-4-Benzoyl-3-methyl- l -oxa-4-azaspiro|~4 4")nonan (Saaverda. J Org Che , 1985, 50 2379)
Cyclopentanon ( 1 80 g, 0.021 Mol) und (R)-2-Amino-l-propanol (1.07 g, 0 014 Mol) wurden zu einer Suspension aus K2C03 (3 94 g, 0 029 Mol) in CH2C12 (10 ml) gegeben und 48 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Benzoylchlorid (2.01 g, 0.014 Mol) wurde zum Reaktionsgemisch gegeben und es wurde weitere 48 Stunden gerührt Das Gemisch wurde filtriert und das Filtrat nacheinander mit je 100 ml 5 % aq. HC1, sat. aq Na2C03 und H20 gewaschen. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und einrotiert (3R)-4-Benzoyl-3-methyI-l-oxa-4-azaspiro[4.4]nonan wurde nach Säulenchromatographie und Umkristallisation aus Ethylacetat/Petrolether als hellgelber Feststoff erhalten (Ausbeute 75 %)
ee: 98 % (HPLC, CHIRALCEL OD-H, n-Heptan EPA, 7 3, p = 38 bar, Flußrate = 0 5 ml/min)
Fp. 65 5 - 67 5 C
[α]D 20 = -79 8° (c 2 1,CH2C12)
1H-NMR δ 0 96 (d, J3Λie = 6.5 Hz, 3H, Me), 1.64 - 1 98, 2 37 - 2 71 (2 x m, 6H & 2H, H6, 7, 8, 9), 3 60 (m, I H, H2), 4 00 (m, 2H, H2,3), 7 40 (s, 5H, Benzoyl)
"C-NMR δ 20 1 (Me), 24 7, 24 8 (C7,8), 35 0, 36 5 (C6, 9), 54 1 (C3), 70 0 (C2), 105 0 (C5), 126 2, 128 4, 128 5, 129 4, 138 2, 168 1 (Benzoyl)
(3R. 5S. 77 )-4-Benzoyl-3-methyl-l-oxa-4-azaspiro|"4 4]nonan-7-ol
Der Pilz Beauvena bassiana ATCC 7159 wurde 1 Woche auf Medium E (15 g/1 Agar, 10g/l Glucose, 5 g/1 Pepton, 5 g/1 Malzextrakt, 2 g/1 Hefeextrakt, 2 g/1 KH2PO4) in Petrischalen herangezuchtet Daraus wurde 1 cm verwendet, um die Vorkultur (70 ml, Medium E, 30 C, 120 rpm) anzuimpfen Nach 72 Stunden wurde die Hauptkultur im Fermenter mit 10 % des Volumens an Vorkultur inokuliert (Bedingungen im Fermenter 1 ,6 1 Arbeitsvolumen, pH = 6,6-7, T = 28 C, Belüftung l,6 NL/min, 400 rpm, Medium E, 0,25 ml PPG 2000 als Antischaummittel)
Nach 24 Stunden Hauptkulturwachstum wurden 0 16 g (3/?)-4-Benzoyl-3-methyl- l-oxa-4- azaspiro[4.4]nonan, gelost in EtOH (Losung 20 % w/v), zugegeben Die Hauptmenge an Substrat (0 64 g) wurde nach weiteren 12 Stunden zugesetzt
Sobald bei der Hydroxylierungsverfölgung mittels GC (HP 5890, Series II, Säule HP 5, 25 m, FID) und DC (Merck 5642 001) kein Substrat mehr detektiert werden konnte, wurde die Fermentation abgebrochen Das Kulturgut wurde 2 mal mit Ethylacetat extrahiert, die organische Phase über Na2Sθ4 getrocknet, filtriert und das Filtrat einrotiert Mittels Säulenchromatographie (Merck Kieselgel 60, 70-230 mittlere Korngroße) wurde das hydroxy erte Produkt, (3R, 5S, 7R)-4-Benzoyl-3-methyl- l -oxa-4-azaspιro[4 4]nonan-7-ol, isoliert. (0.72 g, 84%)
Der Diastereomerenuberschuß wurde zum einen mit 1 1 1 (HPLC, CHIRALCEL OD-H - n- Heptan IPA, 7 3, P = 37 bar, Flußrate= 0 50 ml/min - vor Saulenchromatographie), zum anderen mit 20 1 (HPLC, nach Saulenchromatographie) bestimmt
[α]D20 = _79 6o (c ! 5^ CH2C12)
F.p.: 106 - 108°C
Η-NMR δ 0 93 (d, J3,Me = 5 7 Hz, 3H, Me), 1 73 - 2 41 (m, 4H, H6, 8, 9, 9), 2 57 - 2 69 (m, 2H, H8, OH), 2 75, 2.94 (2 x dd, J6-,7 = 5 7 Hz, J6,6> = 14 0 Hz, IH, Verhältnis 20 1, H6), 3 63 (dd, J2,3 = 5 1 Hz, J2,2 = 1 1 3 Hz, IH, H2), 3 98 (m, 2H, H2, H3), 4 42 (br s, IH, H7), 7 37 (s, 5H, Benzoyl)
13C-NMR δ 20 1 (Me), 34 7, 34 8 (C8, 9), 43 2 (C6), 54 0 (C3), 70 3 (C2), 72 7 (C7), 104 0 (C5), 126 2, 128 6, 129 6, 137 7, 168 2 (Benzoyl)
(3R. 5S. 7/?>4-Benzoyl-7-benzyloxy-3-mefhyl-l -oxa-4-azaspirof4 4]nonan
Vor der Abspaltung der Schutzgruppe wurde (3R, 55, 7Λ)-4-Benzoyl-3-methyl- l -oxa-4- azaspiro[4 4]nonan-7-ol derivatisiert (NaH, Benzylbromid, THF, DMF, Raumtemperatur) Nach Saulenchromatographie wurde (3R, 5S, 7/?)-4-Benzoyl-7-benzyloκ\-3-methyl- l -oxa-4- azaspiro[4 4]nonan in einer Ausbeute von 85% als feine Nadeln erhalten
de: 89% (NMR)
[α]D20 = .75 2° (c 3 0, CH2C12)
F.p.: 85 - 86°C (CH2C12/ Pet Ether)
Η-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 0 95 (d, J3 e = 6 6 Hz, 3H, Me), 1 83 - 2 67 (m, 5H, H6,8,9), 2 77, 2.96 (2 x dd, J6,7= 6 7 Hz, J6,6 = 14 4 Hz, IH, Verhältnis 18 1, H6), 3 64 (m, I H, H2), 4 03 (m, 2H, H2, H3), 4 33 (br s, IH, H7), 4 54 (s, 2H, CH2Ph), 7 34 (m, 10H, COPh, CH2Ph)
13C-NMR δ 20 1 (Me), 31 7, 35 3 (C8, 9), 41 9 (C6), 54 0 (C3), 70 4 (C2), 70 9 (CH2Ph), 79 2 (C7), 103 3 (C5), 126 3, 127 5, 127 7, 128 4, 128 4, 128 6, 129 7, 137 9, 138 9 (COPh, CH2Ph), 168 2 (COPh)
(R)-3-Benzyloxycyclopentanon
(3R, 5S, 7R)-4-Benzoyl-7-benzyloxy-3-methyl- l -oxa-4-azaspiro[4 4]nonan (250 mg,
0.7 mMol) wurden in 5 ml CH.CN gelost IR 120[H+] (2x mit Methanol und l x mit H20 gewaschen) wurde bis zu einem pH-Wert von 5-6 zugegeben Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur gerührt, bis kein Edukt mehr nachweisbar ist Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und das Filtrat einrotiert Nach Saulenchromatographie wurde (R)-3-Benzyloxycyclopentanon (81 mg, 0 4 mMol) erhalten
ee: 84% (chiral GC, Macherey - Nagel, Lipodex E)
Ausbeute: 61%
[α]D20 = _43 0° (c i 0ι CH2C12)
F.p.: Sirup
Η-NMR und 1 C-NMR sind identisch zu den Literaturwerten (T H Eberlein, F G West, R W. Tester, J. Org Chem., 1992, 57, 3479 - 3482)
Die Beispiele 2 bis 7 wurden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise, aber unter Verwendung anderer Aldehyde/Ketone und Anker/Schutzgruppen durchgeführt
Beispiel 2: (R)-3-Benzyloxycvclopentanon
(3R -4-Benzoyl-3-ethyl- 1 -oxa-4-azaspiro[4 4]nonan
ee: 90%. HPLC (CHIRALCEL OD-H, n-Heptan IPA, 7 3. P = 40 bar, Flußrate = 0 50 mL/min)
Ausbeute: 57%
[α]D20 = .59 4 o (c 3 9 CH2C12)
F.p.: wachsartig
Η-NMR. δ 0.61 (t, J = 7.3 Hz, 3H, CH2CH3), 1.31 (m, 2H, CH2CH3), 1 58 - 2 03, 2 3 1 - 2.72 (2 x m, 6H & 2H, H6, 7, 8, 9), 3 68 - 3 99 (m, 3H, H2,3), 7 37 (s, 5H, Benzoyl)
13C-NMR. δ 9.9 (CH2CH3), 24 8, 24.8, 26.4 (C7, 8, CH2CH3), 35 0, 36 3 (C6, 9), 59 6 (C3), 67.3 (C2), 104 9 (C5), 126.3, 128.4, 129.4, 138.2, 168 1 (Benzoyl)
(3R.7R)-4-Benzoyl-3-ethyl-l-oxa-4-azaspiroιr4 4]nonan-7-ol
de: 7: 1 (75%) (nach Saulenchromatographie)
Ausbeute: 82%. F.p.: Su up
1 H-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 0 60 (t, J = 7 4 Hz, 3H, CH2CH , 1 1 1 - 1 43 (br m, 2H, CH2CH3), 1 69 - 2 62 (m, 6H, H6, 8, 9, OH), 2 69, 2.90 (2 x dd, J6 7 = 5 7 Hz, J6.6- = 13 7 Hz, IH, Verhältnis 7 1, H6), 3 70 - 3 99 (m, 3H, H2,3), 4 41 (br s, I H, H7), 7 36 (s, 5H, Benzoyl)
1 C-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 9 9 (CH2QL), 26.3, 26 4 (CH2CH3) 33.6, 34 5, 43 1 , 44.7 (C6, 8, 9), 59 4 (C3), 67.5, 67 6 (C2), 72.7, 72 8 (C7), 103 9 (C5), 126 2, 128.4, 128 4, 128.5, 129 7, 137 7, 168 3 (Benzoyl)
(3R, 7R)-4-Benzoyl-7-benzyloxy-3-ethyl-l-oxa-4-azaspιror4 4]nonan
de: 7 1 (75%) (NMR)
Ausbeute: 75%
F.p.: Sirup
"H-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 0 64 (t, J = 7 4 Hz, 3H, CH2C ), 1 20 - 1 43 (br m, 2H, CH2CH3), 1 84 - 2 09 & 2 20 - 2 65 ( 2 x m, 5H, H6, 8, 9), 2 76, 2.98 (2 x dd, J6- 7 = 6 9 Hz, J6 6 = 14 1 Hz, IH, Verhältnis 7 l, H6), 3 76 - 4 03 (m, 3H, H2,3) 4 33 (bi s, IH, H7), 4 55 (m, 2H, CH2Ph) 7 22 - 7 47 (m, 10H, CH2P_h, COPh)
I3C-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 9 9 (CH2CH3), 26 5 3 1 8, 34.0, 35 3 (C8, 9, CH2CH3), 42 1 , 43.0 (C6), 59 6, 59.7 (C3), 67.8, 67 9 (C2), 71 0, 71.3 (CH2Ph), 79.3 79 6 (C7), 103 5 (C5), 126 5, 127 6 127 8. 128 5, 128 7, 129 7, 129 8, 138 2, 139 2 (CH2Ph, COPh), 168 4 (COPh)
(R)-3-Benzyloxycyclopentanon
ee: 76% (chirale GC, Macherey - Nagel, Lipodex E)
Ausbeute: 77%>
F.p.: Sirup
1 H-NMR und 13C-NMR sind identisch zu den Literaturwerten (T H Eberlein, F G West, R W Tester, J Org Che , 1992 57, 3479 - 3482)
Figure imgf000012_0001
(2S)-4-Benzoyl-2-methyl-l-oxa-4-azaspιror4 4]nonan ee: 99%
Ausbeute: 50%
[ JD20 = + 12o 6 (c 2 2,CH2C12)
F.p.:Sιrup
'H-NMR δ 1 27 (d, J2 Me = 5 9 Hz, 3H, Me), 1 59 - 2 03 & 2 35 - 2 75 (2 x m, 6H, 2H, H6, 7, 8, 9), 3 19 (dd, J2 ,„ = JV,« = 9 5 Hz, I H, H3*), 3 45 (dd, J2 , = 5 2 Hz, I H, H3), 4 04 (m, IH, H2), 7 33 - 7 51 (m, 5H, Benzoyl)
,3C-NMR δ 17 5 (Me), 24 5, 25 2 (C7, 8), 35 2, 36 1 (C6, 9), 55 6 (C3), 70 8 (C2), 105 0 (C5), 126 6, 128 4, 129 8, 137 9, 167 4 (Benzoyl)
(2S 7R -4-Benzoyl-2-methyl- 1 -oxa-4-azaspiro["4 4]nonan-7-ol
de: 1 1 1 (HPLC, CHIRALCEL OD-H - n-Heptan IPA, 7 3, P = 38 bar, Flußrate = 0 50 mL/min - nach Chromatographie)
Ausbeute: 77%
[αJD20 ==+87 8° (C i 6ι CH2C12)
F.p.: Sirup
' H-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 1 26 (d, J2 e = 6 0 Hz, 3H, Me), 1 69 -2 37 & 2 53 - 2 69 (m, 5H, H6, 8, 9), 2 76 2.93 (2 x dd, J6„ 7 = 5 9 Hz, J6 6, = 13 9 Hz, I H, Verhältnis 1 1 1, H6) 3 19 (dd, J2 -,- = J-,. = 9 6 Hz, IH, H3S), 3 45 (dd J2 3 = 5 3 Hz, IH, H3), 4 06 (m, IH, H2), 4 46 (m, IH, H7), 5 15 (br s, I H, OH), 7 42 (m, 5H, Benzoyl)
13C-NMR δ 17 4 (Me), 34 2, 43 3 (C6, 8, 9), 55 3 (C3), 71 4 (C2), 73 3 (C7), 104 0 (C5), 126 6, 128 4, 130 1, 137 3, 167 7 (Benzoyl)
(2S, 7R)-4-Benzoyl-7-benzyloxy-2-methyl-l-oxa-4-azaspιroιr4 4]nonan
de: 18 1 (NMR)
Ausbeute: 43%
[α]D20 =+62 70 (c 2 7, CH2C12)
F.p.:Sirup
'H-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 1 31 (d, J2 Me = 5 9 Hz, 3H, Me), 1 84 -2 39 & 2 52 - 2 73 (m, 5H, H6, 8, 9), 2 81, 2.96 (2 x dd, J6Ä 7 = 7 0 Hz, J6 6* = 13 8 Hz, I H, Verhaltnis 1 8 1, H6) 3 22 (dd, J2,3- = J ,fl = 9 6 Hz, 1 H, H3ff), 3 47 (dd, J2,3 = 5 2 Hz, 1 H, H3), 4 06 (m, I H, H2), 4 38 (m, IH, H7), 4 55 (s, 2H, CH2Ph), 7 21 - 7 57 (m, 10H, CH2Ph, COPh)
"C-NMR δ 17 6 (Me), 3 1 5, 34 9 (C8, 9), 42 3 (C6), 55 5 (C3), 70 9, 71 1 (C2, CH2Ph), 79 8 (C7), 103 2 (C5), 126 8, 127 0, 127 5, 127 8, 128 4, 128 4, 128 8, 130 1 , 137 6, 139 0 (CH2P_h, COPh), 167.6 (COPh)
(7^)-3-Benzyloxycyclopentanone
ee: 91 % (chiral GC)
Ausbeute: 82%
F.p.: Sirup
Η-NMR und 1 C-NMR sind identisch zu den Literaturwerten (T H Eberlein, F G West, R W Testei, J Org Chem , 1992, 57, 3479 - 3482)
Beispiel 4: (3S. 4-S')-4-hvdroxy-3-n.ethyl-cvclohexanon
(3R.5R/S, 7/τ?)-4-Benzoyl-3.7-dimethyl-l -oxa-4-azaspirof4 4]decan
de: SR 5S 4 4 1 (HPLC, CHIRALCEL OD-H - n-Heptan IPA. 4 1 , P = 34 bar, Flußrate =
Figure imgf000014_0001
Reinheit der Ausgangsmaterialien (Aldrich) (/ )-(+)-3-methyl-cyclohexanon (98% ee) (/<-)-(-)-2-amιno-l-propanol (98% ee)
Ausbeute: 76%
[αID20 = _45 4o (c l 4ιCH2C,2)
F.p.: 62 - 72°C
Η-NM R δ 0 82 - 1.16 (m, 6H, 2 x Me), 1 43 - 2 87 (m, 9H, H6, 7, 8, 9, 10), 3 60 (m, I H, H2), 4 01 (m, 2H, H2, 3), 7 38 (s, 5H, Benzoyl)
13C-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 19.9, 20 7, 20.8 22 4 (Me), 22 8 (C9), 28.2, 29 9 (C7), 30.1, 30.2 (C8), 33 3, 34.8 (C10), 43 3 (C6), 54.2, 54 5 (C3), 69.3, 69 4 (C2), 97 4 (C5), 126 1, 128 5, 129 2, 138 6, 168 4 (Benzoyl)
(3R. 5 R. IS. 8ΛV4-Benzoyl-3.7-dimethyl-l-oxa-4-azaspiror4 4]decan-8-o1 de: 95% HPLC (CH1RALCEL OD-H, n-Heptan IPA, 7 3, P = 40 bar, Flußrate = 0
Ausbeute: 40%
[α]D20 ,=.33 2° (c 0 5, CH2C12)
F.p.: 215-218°C
Η-NMR δ 0 98 & 1 03 (2 x d, J = 6 7 & 6 4 Hz, 6H, 2 x Me), 1 54 - 1 95 & 2 63 (m & br , 6H & 2H, H6, 7, 9, 10, OH), 3 31 (ddd, J8,9aχ = Js.v.x = 10 8 Hz, J8)9eq = 4 2 Hz, IH, H8), 3 63 (m, IH, H2), 4 02 (m, 2H, H2, 3), 7 37 (s, 5H, Benzoyl)
13C-NMR δ 18 2, 20 6 (Me), 29 2 (C9), 31 8 (CIO), 36 7 (C7), 41 1 (C6), 54 6 (C3), 69 4 (C2), 74 8 (C8), 96 3 (C5), 126 1 , 128 5, 129 3, 138 3, 168 5 (Benzoyl)
(3S. 4S)-4-Hydroxy-3-methyl-cyclohexanon
de: 1 Diastereoisomeres
Ausbeute: 81%
(α]D20 =+22 0° (c 0 6, CH2C12)
F.p.:Sιrup
Η-NMR δ 1 05 (d, J = 6 1 Hz, 3H, Me), 1 68 - 2 59 (m, 8H, H2, 3, 5, 6, OH), 3 69 (ddd, J ,5.x ~ J4, 3a\ = 8 1 Hz, J 5-q = 3 7 Hz, 1 H, H4)
13C-NMR δ 18 6 (Me), 32 4, 38 4, 39 5 (C2, 5, 6), 45 7 (C3), 72 8 (C4), 210 5 (Cl )
Beispiel 5: 3-Acetoxy-cvclopentanecarboxaldehyd
(4R)-N-Benzoyl-2-cvclopentyl-4-methyloxazohdιn
de: 1 Diastereoisomeres (ΝMR)
Ausbeute: 28%
[α]D20 = +ιo7 5° (c 1 1 ,CH2C12)
F.p.: blaßgelbes 01 ' H-NMR: δ 1. 13 - 1 .85 (br m, 1 I H, H2\ 3', 4', 5', Me), 2.29 (br s, I H, H l '), 3.54 - 4.03 (m, 3H, H4, 5), 5.46 (d, J2,r = 5.7 Hz, I H, H2), 7.38 (m, 5H, Benzoyl).
I C-NMR: δ 20.9 (Me), 25.3, 27.3, 28.4 (C2\ 3', 4', 5'), 44.1 (CT), 54.3 (C4), 71.9 (C5), 92.5 (C2), 126.6, 128.5, 130.0, 137.4, 170.5 (Benzoyl).
(47 )-N-Benzoyl-2-(3 '-hydroxy-cyclopentyl)-4-methyloxazolidin
Ausbeute: 30%.
[αJD20 = +104.9° (c 3.9, CH2C12)
F.p.: 83 - 85°C
'H-ΝMR: δ (Mindermengenisomer fett gedruck) 1. 14 - 2.22 (4 x br m, 10H, H2\ 4', 5', Me, OH), 2.64 (br s, IH, Hl '), 3.64 - 3.99 (m, 3H, H4, 5), 4.21, 4.33 (2 x br s, IH, Verhältnis: 1 : 3.5, H3'), 5.42 (m, IH, H2), 7.43 (m, 5H, Benzoyl).
13C-ΝMR: δ 20.9, 21.1 (Me), 25.3, 25.4, 26.0 (C5'), 35.0, 35.1, 35.7, 35.7, 37.1 , 38.2, 40.1 (C2\ 4'), 41.5, 41.9 (Cl '), 54.3, 54.5 (C4), 71.6, 71.9, 72.0, (C5), 73.1, 73.3, 73.3, 73.4 (C3'), 92.2, 92.4, 92.5 (C2), 126.4, 126.5, 126.6, 126.9, 127.0, 127.1, 127.1, 128.4, 128.5, 128.9, 130.1 , 137. 1 , 137.2, 171.2 (Benzoyl).
(4R)-N-Benzoyl-2-(3 '-acetoxy-cyclopentyl)-4-methyloxazolidin
Ausbeute: 83%.
F.p.: Sirup.
Η-ΝMR: δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 1.29 (d. J4. ΝL. = 6.4 Hz, 3H, Me), 1.54 - 2.26 (3 x m, s, 9H, H2', 4', 5', COCH3), 2.40, 2.66 (2 x br s, IH, Verhältnis: 1 : 3.5, H l '), 3.65 - 3.98 (m, 3H, H4, 5), 5.03, 5.24 (2 x br s, I H, H3 '). 5.42, 5.49 (2 x d, J2.,- = 5. 1 & 5.7, Verhältnis 3 : 1, I H, H2), 7.42 (m, 5H, Benzoyl).
I C-NMR: δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 21.0, 21.4 (2 x Me), 24.9, 26.1, 26.1 (C5'), 32.1, 32.2, 33.7, 35.2 (C2\ 4'), 41.2, 41.6, 42.5 (CL), 54.4 (C4), 72.0 (C5), 75.9, 76.7 (CT), 91.8, 92.0, 92.0 (C2), 126.6, 128.5, 130.1, 137.2, 170.8 (Benzoyl).
Beispiel 6: (R)-3-Benzyloxycyclopentanon
(2R)-4-B enzo yl-2-methyl- 1 -oxa-4-azaspiro f 4.41 nonan
ee: 98 % Ausbeute: 39%
lαlD 2(> = - 123 5° (c 2 3,CH2C12)
F.p.:Sιrup
Η-NMR δ 1 27 (d, J2, Me = 6 1 Hz, 3H, Me), 1 56 - 2 05 & 2 36 - 2 75 (2 x m, 6H, 2H, H6, 7, 8, 9), 3 20 (dd, J2 # = J3 ,* = 9 5 Hz, IH, H3#), 3 45 (dd, J2 3 = 5 1 Hz, IH, H3), 4 03 (m, IH, H2), 7 33 - 7 51 (m, 5H, Benzoyl)
,3C-NMR δ 17 5 (Me), 24 5, 25 2 (C7, 8), 35 2, 36 1 (C6, 9), 55 6 (C3), 70 8 (C2), 105 0 (C5), 126 6, 128 4, 129 8, 137 9, 167 4 (Benzoyl)
(2R,7R)-4-Benzoyl-2-methyl- 1 -oxa-4-azaspιror4 4 nonan-7-ol
de: 1 6 (71%, NMR, Nach Chromatographie)
Ausbeute: 28%
lαJD 20 = wegen niedrigem de nicht bestimmt
F.p.:Sιrup
Η-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 1 23 (d, J2 = 5 9 Hz, 3H, Me), 1 68 -2 56 (m, 5H, H6, 8, 9), 2.73, 2 90 (2 x dd, J^ 7 = 6 3 Hz, J6 6- = 14 0 Hz, l H,Veι haltnιs 6 1 , H6)
3 17 (dd, J2 Ä = J3 3# = 9 7 Hz, IH, H3"), 3 43 (dd, J2 3 = 5 3 Hz, I H, H3), 4 03 (m, I H, H2)
4 46 (m, IH, H7), 5 04 (br s, I H, OH), 7 39 (m, 5H, Benzoyl)
I3C-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 17 4 (Me), 33 8, 34 6, 43.2 44 5 (C6, 8, 9), 55 3 (C3), 71 4 (C2), 72 2, 73.3 (C7), 103 5, 104.0 (C5), 126 6, 128 4, 130 2, 137 2, 167 8 (Benzoyl)
(2R,7/?)-4-Benzoyl-7-benzyloxy-2-methyl-l-oxa-4-azaspιro[4 4]nonan
de: 6 1 (71%, NMR)
Ausbeute: 56%>
[α]j-20 = wegen niedrigem de nicht bestimmt
F.p.:Sιrup
1H-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 1 31 (d, J2 Ml = 6 0 Hz, 3H, Me), 1 77 - 2 70 (m, 5H, H6, 8, 9), 2 81, 2.94 (2 x dd, J6S 7 = 7 7 Hz, J6 6S = 14 1 Hz, IH, Verhältnis 6 1, H6) 3 22 (dd, J2 3 = J3 vl = 9 5 Hz, I H, H3*), 3 48 (dd, J2 3 = 5 2 Hz, I H, H3), 4 08 (m, IH, H2), 4 40 (m, I H, H7), 4 54 (s, 2H, CH2Ph), 7 21 - 7 57 (m, 10H, CH2Ph, COPh)
13C-NMR δ 17 5 (Me), 32 1 , 33 9 (CS, 9), 42 8 (C6), 55 3 (C3), 71 3, 71 3 (C2, CH2Ph), 78 8 (C7), 102 7 (C5), 126 7, 126 7, 127 4, 127 8, 128 4, 128 4, 130 1 , 137 5, 139 0 (CH2Ph, COPh), 167 5 (COPh)
(7 -3-Benzyloxycyclopentanon
ee: 71% (chirale GC, Macherey - Nagel, Lipodex E)
Ausbeute: 77%
[α]D20 = .
F.p.: Sirup
1H-NMR und °C-NMR sind identisch zu den Literaturwerten (T H Eberlein, F G West, R W Tester, J Org Chem , 1992, 57, 3479 - 3482)
Beispiel 7: (R)-3-Benzyloλvcvclopentanon
(3Λτ)-4-Benzoyl-3-methyl- l -oxa-4-azaspιro[4 4]nonan
ee: 98 %
Ausbeute: 89%
[α]D20 = +76 4 o (C 2 7,CH2C12)
F.p.: 65 5 - 67 5°C (EtOAc/ Pet Ether) blaßgelber Feststoff
Η-NMR δ 0 93 (m, 3H, Me), 1 57 - 2 03, 2 32 - 2 71 (2 x m, 6H & 2H, H6, 7, 8, 9), 3 57 (m, IH, H2), 3 98 (m, 2H, H2,3), 7 38 (s, 5H, Benzoyl)
13C-NMR δ 20 1 (Me), 24 7, 24 8 (C7,8), 35 0, 36 5 (C6, 9), 54 1 (C3), 70 0 (C2), 105 0 (C5), 126 2, 128 4, 128 5, 129 4, 138 2, 168 0 (Benzoyl)
(3S,7R)-4-Benzoyl-3-methyl-l-oxa-4-azaspιro[4 4"|nonan-7-ol
de: 1 3 (50%), NMR, Nach Chromatographie
Ausbeute: 35% .α'D 20 = wegen niedrigem de nicht bestimmt
F.p.: Sirup
1 H-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 0 94 (m, 3H, Me), 1 74 - 2 70 (m, 6H, H6, 8, 9, OH), 2.76, 3 01 (2 x dd, J6V7 = 5 9 Hz, J6 6. = 14 0 Hz, IH, Verhältnis 3 1, H6), 3 63 (m, IH, H2), 4 02 (m, 2H, H2, H3), 4 47 (br s, IH, H7), 7 38 (s, 5H, Benzoyl)
"C-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 20 1, 20.3 (Me), 33 8, 34 6, 34.7, 34.9 (C8, 9), 43.4, 45 0 (C6), 54 2 (C3), 70 5 (C2), 73 0 (C7), 104 0, 104.2 (C5), 126 4, 128 7, 129 8, 138 1, 168 5 (Benzoyl)
(3 ,,7R)-4-Benzoyl-7-benzyloxy-3-methyl- 1 -oxa-4-azaspιrof4 4]nonan
de: 1 2 (33%, NMR)
Ausbeute: 78%
ιαJD 20 = wegen niedrigem de nicht bestimmt .
F.p.: Sirup
1 H-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 0 96 (m, 3H, Me), 1 79 - 2 66 (m, 5H, H6, 8, 9), 2.78, 2 96 (2 x dd, J6 >7 = 7 3 Hz, J6 6 = 14 4 Hz, IH, Verhältnis 2 1, H6), 3 56 (m, IH, H2), 4 03 (m, 2H, H2, H3), 4 33 (br s, IH, H7) 4 54 (m, IH, CH2Ph), 7 34 (m, 10H, Benzoyl, Benzyl)
1 C-NMR δ (Mindermengenisomer fett gedruckt) 20 1 (Me), 31 5, 31.7, 33 9, 34.1 (C8, 9), 41.9, 43 0 (C6), 54.0, 54 1 (C3), 70 3, 70.4 (C2), 70.9, 71 1 (CH2Ph), 79 1, 79.2 (C7), 103 0 (C5), 126 2, 126 2, 127 4, 127 8, 128 3, 128 5, 129 6, 129 7, 138 0, 138 8, 168 3 (Benzoyl, Benzyl)
(R)-3-Benzyloxycyclopentanon
ee: 29%> (chirale GC, Macherey - Nagel, Lipodex E)
Ausbeute: 74%
Figure imgf000019_0001
F.p.: Sirup
1H-NMR und 13C-NMR sind identisch zu den Literaturwerten (T H Eberlein, F G West, R W Tester, J Org Chem , 1992, 57, 3479 - 3482)

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel
~ l 7 r- A' (II), wobei
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0002
wobei in der Formel II einer der Reste X, Y Wasserstoff bedeutet n, eine der ganzen Zahlen 0, 1, 2 oder 3 bedeutet, wobei die Verbindungen der
Formel I gegebenenfalls eine Doppelbindung im Zyclus enthalten und m eine der Zahlen 0 oder 1 bedeutet,
Zi u. Z2 unabhängig voneinander einen Ci bis Cs-Alkylenrest bedeuten, der gegebenenfalls durch Ci bis C -Alkyl substituiert und/oder ungesättigt sein kann. Ri, R2 unabhängig voneinander Wasserstoff oder geradkettiges oder verzweigtes oder cyclisches C^-Alkyl bedeuten oder Rt und R2 gemeinsam mit dem die Gruppe A enthaltenden Cyclus eine bicyclische Verbindung der Struktur Bicyclo [a, b, c] heptan bis decan (a, b, c = 0, 1, 2, 3 oder 4) bilden, die gegebenenfalls durch C
Cj-Alkyl substituiert und/oder ungesättigt sein können, und
R3, R+ Wassei Stoff oder ein geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Ci - Cg-Alkyl sein können.
dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Formel
Figure imgf000021_0001
wobei A, A\ Ri, R2, R3, R-ι, Zi, Z2, m und n die obige Bedeutung besitzen, mit einer geeigneten chiralen Anker-/Schutzgruppe geschützt wird, die solchermaßen geschützte Verbindung enzymatisch regioselektiv und stereoselektiv hydroxyliert wird, gegebenenfalls die Hydroxylgruppe mit einer geeigneten Verbindung- geschützt wird und die
Anker-/Schutzgruppe abgespalten wird
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung der Formel
(III) oder (IV) eine der folgenden Verbindungen verwendet wird"
Figure imgf000021_0002
oder Bιcyclo[2 2 1 ]heptan-2-on, ( IR) und ( lΛ')-l,7,7,-tπmethyl-bicyclo[2 2 l]heptan-2-on Trans- 1 -decalon, 2-Decalon, (IS) und (l/ )- 1.3,3-trimethyl-bicyclo[2 2 l]heptan-2-on Bicyclo[3 3 0]octan-3,7-dion, Bιcyclo[3 3 0]octan-3-on, Bicyclo[3 3.0]oct-7-en-2-on Bicyclo[3 3 0]oct-6-en-2-, Bicyclo[4 2 0]oct-2-en-7-on, Bicyclo[3.2.0]hept-2-en-7-on Bicyclo[3.2 0]hept-2-en-6-on
3 Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung der Formel
(III) oder (IV) eine der folgenden Verbindungen verwendet wird
Figure imgf000021_0003
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anker- /Schutzgruppe eine Verbindung der Formel
. (V) oder (VI), wobei R' geradkettiges oder
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000022_0002
verzweigtes Cι.4-Alkyl bedeutet, verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Anker- /Schutzgruppe das N-Benzoyl-Derivat einer der folgenden Verbindungen verwendet wird: R-2-amino-l-propanol, S-2-amino- l-propanol, R-l-amino-2-propanol, S-l-amino-2-propanol, R-2-amino-l -butanol, S-2-amino-l -butanol, R- l-amino-2-butanol oder S-l-amino-2-butanol
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -5, dadurch gekennzeichnet, daß die enzymatische Hydroxyiierung mit einem der folgenden Mikroorganismen durchgeführt wird: Aspergillus ochraceus ATCC 18500, Bacillus megaterium CCM 2037, Bacillus megaterium DSM 32, Beauveria bassiana ATCC 7159, Calonectria decora DSM 879, Chaetomium cochlioides DSM 83 1, Chaetomium globosum DSM 1962, Comyespora casshcola DSM 62474, Corticum sasakii NPvRL 2705, Cunninghamella blakesleeana DSM 1906, Cunninghamella echinulala DSM 1905, Cunninghamella elegans DSM 1908, Diplodia gossypina ATCC 10936, Fusarium solani DSM 62416, Mortierella alpina ATCC 8979, Mucor plumbeus CBS 1 10. 16 , Pseudomonas put/da ATCC 29607, Pellicularia filamentosa IFO 6298, Penicillium rastrickii ATCC 10490, Polyporus ostreiformis CBS 36234, S/aurophoma species DSM 858 und Streptomyces gnseus ATCC 13273.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hydroxyiierung ein Mikroorganismus einer der Spezies Beauveria bassiana ATCC 7159 oder Cunninghamella blakesleeana DSM 1906 verwendet wird.
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CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 125, no. 1, 1 July 1996, Columbus, Ohio, US; abstract no. 10221, BRAUNEGG, G. ET AL: "Biohydroxylation of N-benzoylspirooxazolidines - masked cyclic ketone substrates" XP002073745 *
DE RAADT, A. ET AL: "Microbial hydroxylation of 2-cycloalkylbenzoxazoles. Part I. Product spectrum obtained from Cunninghamella blakesleeana DSM 1906 and Bacillus megaterium DSM 32", TETRAHEDRON: ASYMMETRY (1996), 7(2), 467-72 CODEN: TASYE3;ISSN: 0957-4166, XP002073742 *
DE RAADT, A. ET AL: "Microbial hydroxylation of 2-cycloalkylbenzoxazoles. Part II. Determination of product structures and enhancement of enantiomeric excess", TETRAHEDRON: ASYMMETRY (1996), 7(2), 473-90 CODEN: TASYE3;ISSN: 0957-4166, XP002073743 *
DE RAADT, A. ET AL: "Microbial hydroxylation of 2-cycloalkylbenzoxazoles. Part III. Determination of product enantiomeric excess and cleavage of benzoxazoles", TETRAHEDRON: ASYMMETRY (1996), 7(2), 491-6 CODEN: TASYE3;ISSN: 0957-4166, XP002073744 *
ELECTRON. CONF. TRENDS ORG. CHEM. [CD-ROM] (1996), MEETING DATE 1995, PAPER 53. EDITOR(S): RZEPA, HENRY S.;LEACH, CHRISTOPHER; GOODMAN, JONATHAN M. PUBLISHER: ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY, CAMBRIDGE, UK. CODEN: 62TKAB *

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