PL228268B1 - Method for obtaining (-)-enantiomer of (-)-(1R,4S)-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one - Google Patents

Method for obtaining (-)-enantiomer of (-)-(1R,4S)-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one

Info

Publication number
PL228268B1
PL228268B1 PL408997A PL40899714A PL228268B1 PL 228268 B1 PL228268 B1 PL 228268B1 PL 408997 A PL408997 A PL 408997A PL 40899714 A PL40899714 A PL 40899714A PL 228268 B1 PL228268 B1 PL 228268B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
azabicyclo
hept
enantiomer
added
obtaining
Prior art date
Application number
PL408997A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL408997A1 (en
Inventor
Paulina Walczak
Teresa Olejniczak
Original Assignee
Univ Przyrodniczy We Wroclawiu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Przyrodniczy We Wroclawiu filed Critical Univ Przyrodniczy We Wroclawiu
Priority to PL408997A priority Critical patent/PL228268B1/en
Publication of PL408997A1 publication Critical patent/PL408997A1/en
Publication of PL228268B1 publication Critical patent/PL228268B1/en

Links

Landscapes

  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

(21) Numer zgłoszenia: 408997 (51) Int CI.(21) Filing Number: 408997 (51) Int CI.

C07D 471/08 (2006.01) C12P 41/00 (2006.01)C07D 471/08 (2006.01) C12P 41/00 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 28.07.2014 (54) Sposób otrzymywania (-)-enancjomeru (-)-(1 R,4S)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onuPatent Office of the Republic of Poland (22) Date of application: 28.07.2014 (54) Method of obtaining the (-) - enantiomer (-) - (1 R, 4S) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3- onu

(73) Uprawniony z patentu: (73) The right holder of the patent: (43) Zgłoszenie ogłoszono: (43) Application was announced: UNIWERSYTET PRZYRODNICZY WE WROCŁAWIU, Wrocław, PL NATURE UNIVERSITY IN WROCŁAW, Wrocław, PL 01.02.2016 BUP 03/16 02/01/2016 BUP 03/16 (72) Twórca(y) wynalazku: (72) Inventor (s): PAULINA WALCZAK, Świdnica, PL PAULINA WALCZAK, Świdnica, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: (45) The grant of the patent was announced: TERESA OLEJNICZAK, Wrocław, PL TERESA OLEJNICZAK, Wrocław, PL 30.03.2018 WUP 03/18 30/03/2018 WUP 03/18 (74) Pełnomocnik: (74) Representative: rzecz, pat. Anna Olszewska thing, pat. Anna Olszewska

oo cooo co

CMCM

CMCM

CMCM

Ω.Ω.

PL 228 268 B1PL 228 268 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymania (-)-enancjomeru (-)-(1 R,4S)-2-azabicyklo-[2.2.1]hept-5-en-3-onu, o wzorze 2, przedstawionym na rysunku.The present invention relates to the preparation of the (-) - enantiomer (-) - (1R, 4S) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one of the formula 2 shown in the drawing.

Wynalazek może znaleźć zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym do syntezy leków.The invention may find application in the pharmaceutical industry for the synthesis of drugs.

Enancjomery 2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onu są prekursorami w syntezie leków, dlatego też ważnym elementem jest rozdział mieszaniny racemicznej tego laktamu (Singh, R.; Vince, R.; 2-Azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one: Chemical profile of a versatile synthetic building block and its impact on the development of therapeutics. Chem. Rev. 2012, 112, 4642-4686). Enancjomery γ-laktamu są szeroko stosowne jako prekursory karbocyklicznych nukleozydów, jak również wykorzystywane są jako reagenty w asymetrycznej syntezie chiralnej (Zhang, Y.; Yang, D.; Yao, S.; Cao, Y.; Song, H. HPLC determination of enantiomeric 2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one on chiral stationary phase. Journal of Chromatographic science 2011,49, 67-71).Enantiomers of 2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one are precursors in drug synthesis, therefore an important element is the resolution of the racemic mixture of this lactam (Singh, R .; Vince, R .; 2-Azabicyclo [2.2 .1] hept-5-en-3-one: Chemical profile of a versatile synthetic building block and its impact on the development of therapeutics. Chem. Rev. 2012, 112, 4642-4686). Γ-lactam enantiomers are widely used as precursors to carbocyclic nucleosides as well as being used as reagents in asymmetric chiral synthesis (Zhang, Y .; Yang, D .; Yao, S .; Cao, Y .; Song, H. HPLC determination of enantiomeric 2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one on chiral stationary phase. Journal of Chromatographic science 2011, 49, 67-71).

Znane są metody otrzymywania tego enacjomeru w biotransformacji enzymatycznej preparatami komercyjnie dostępnych lipaz (Forro, E.; Fulop, F. Enzymatic method for the synthesis of blockbuster drug intermediates - synthesis of five cyclic γ-amino acid and γ-lactam enantiomers. Eur. J. Org. Chem. 2008, 5263-5268) lub całymi komórkami bakterii Pseudomonas fluorescens (Palmer, C. F.; McMague, R. Conversion of one enantiomer of the carbocyclic nucleoside synthon 2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one into the other. J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 1995, 1, 1201-1203).Methods of obtaining this enantiomer in enzymatic biotransformation with preparations of commercially available lipases are known (Forro, E .; Fulop, F. Enzymatic method for the synthesis of blockbuster drug intermediates - synthesis of five cyclic γ-amino acid and γ-lactam enantiomers. Eur. J. Org. Chem. 2008, 5263-5268) or Pseudomonas fluorescens whole cells (Palmer, CF; McMague, R. Conversion of one enantiomer of the carbocyclic nucleoside synthon 2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3 -one into the other. J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 1995, 1, 1201-1203).

Brak jest doniesień literaturowych o otrzymywaniu (-)-enancjomeru (-)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onu przy użyciu grzybów strzępkowych.There are no reports in the literature on the preparation of the (-) - enantiomer of (-) - 2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one using filamentous fungi.

Istotą wynalazku jest, że do podłoża Czapka dodaje się inokulum grzyba strzępkowego Penicillium thomi AM91. Po narośnięciu grzybni dodaje się pepton w ilości pozwalającej otrzymać 1%-owy roztwór, następnie dodaje się mieszaninę racemiczną (±)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onu o wzorze 1, w ilości pozwalającej na osiągnięcie 0,033% stężenia laktamu. Po wykazaniu braku obecności (+)-enancjomeru na GC wyposażonym w kolumnę z wypełnieniem chiralnym, całość ekstrahuje się, osusza i oczyszcza. Otrzymuje się (-)-(1R,4S)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-on o wzorze 2.The essence of the invention is that the inoculum of the Penicillium thomi AM91 filamentous fungus is added to the cap medium. After the mycelium has grown, an amount of peptone to obtain a 1% solution is added, then the racemic mixture of (±) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one of formula 1 is added in an amount sufficient to reaching 0.033% lactam concentration. After showing the absence of the (+) - enantiomer on the GC equipped with a chiral packed column, the whole is extracted, dried and purified. The (-) - (1R, 4S) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one of formula 2 is obtained.

Korzystne jest, gdy ekstrakcję prowadzi się chlorkiem metylenu albo chloroformem albo eterem dietylowym.It is preferable that the extraction is carried out with methylene chloride or with chloroform or diethyl ether.

Postępując zgodnie z wynalazkiem, w wyniku działania hydrolaz grzyba Penicillium thomi AM91 enancjomer (+) hydrolizuje szybciej pozostawiając nieprzereagowany enancjomer (-)-(1 R,4S)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onu o wzorze 2.Following the invention, the (+) enantiomer hydrolyzes faster by action of Penicillium thomi AM91 hydrolases, leaving the (-) - (1R, 4S) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one enantiomer unreacted formula 2.

Zasadniczą zaletą metody wytwarzania wspomnianego enancjomeru jest to, że otrzymuje się go w łagodnych warunkach z 70%-ową wydajnością, liczoną w stosunku do niezhydrolizowanego enancjomeru.The main advantage of the method of producing said enantiomer is that it is obtained under mild conditions with a yield of 70%, based on the non-hydrolysed enantiomer.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na przykładach otrzymania (-)-enancjomeru (-)-2-azabicyklo[2.2.1 ]hept-5-en-3-onu.The invention is further illustrated by the preparation of the (-) - enantiomer of (-) - 2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one.

P r z y k ł a d. Do bioreaktora (Brunswick BioFlo®/CelliGen® 115, USA) o pojemności 7000 cm3, w którym znajduje się 3000 cm3 sterylnego podłoża o składzie: NaNO3-0.3%, KH2PO4-0.1%, KCI-0.05%, MgSO4x7 H2O-0.005%, FeSO4x7 H2O-0.001 g i sacharoza-3% (pH=4.2) wprowadza się 10% inokulum szczepu Penicillium thomi AM91. Proces prowadzi się w określonych warunkach: podłoże (3 dm3), napowietrzanie (1 v/m), szybkość obrotów (200-300 rpm), temperatura (299,15K). Po 4 dniach wzrostu mikroorganizmu w podłożu mineralnym, dodaje się 30 g peptonu, w celu indukcji hydrolaz enancjoselektywnie hydrolizujących pierścień (+)-;.'-laktamu, osiągając pH=8.3. Po 4 godzinach dodaje się 1 g substratu, jakim jest (±)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-on o wzorze 1, rozpuszczonego w 2 cm3 acetonu. Po wykazaniu braku obecności (+)-enancjomeru na GC (Agilent 6890N, Cyclosil-B (30 m x 0,25 mm x 0,25 gm) zawartość bioreaktora przelewa się do czterech kolb o pojemności 2 dm3, każdą z nich trzykrotnie ekstrahuje sie mechanicznie chlorkiem metylenu (3 x 250 cm3). Ekstrakty osusza się bezwodnym siarczanem magnezu i następnie odparowuje rozpuszczalnik. Otrzymany surowy produkt wraz z metabolitami szczepu grzyba, oczyszcza się chromatograficznie na żelu krzemionkowym (Silica gel 60 (0,040-0,063 mm, Fluka), używając jako eluentu mieszaniny chlorek metylenu : metanol, w stosunku objętościowym 98:2,5. Po oczyszczeniu otrzymuje się 350 mg (-)enancjomeru (wydajność wynosiła 70%, a nadmiar enancjomeryczny ee=93% (GC chiralnej kolumny) (-)-(1R,4S)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onu w postaci stałej.Example: For a bioreactor (Brunswick BioFlo® / CelliGen® 115, USA) with a capacity of 7000 cm 3 , in which there is 3000 cm 3 of a sterile medium with the following composition: NaNO3-0.3%, KH2PO4-0.1%, KCI-0.05 %, MgSO4x7 H2O-0.005%, FeSO4x7 H2O-0.001 g and sucrose-3% (pH = 4.2) are introduced with 10% inoculum of Penicillium thomi AM91 strain. The process is carried out under certain conditions: substrate (3 dm 3 ), aeration (1 v / m), rotation speed (200-300 rpm), temperature (299.15K). After 4 days of growth of the microorganism in a mineral medium, 30 g of peptone are added to induce hydrolases that enantioselectively hydrolyze the (+) -; .'- lactam ring, reaching pH = 8.3. After 4 hours, add 1 g of the material, which is (±) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one of the formula 1, dissolved in 2 cm 3 of acetone. After demonstrating the absence of the (+) - enantiomer on the GC (Agilent 6890N, Cyclosil-B (30 mx 0.25 mm x 0.25 gm), the content of the bioreactor is poured into four 2 dm 3 flasks, each of them extracted three times mechanically with methylene chloride (3 x 250 cm 3 ). The extracts are dried with anhydrous magnesium sulfate and then the solvent is evaporated off. The obtained crude product, together with the metabolites of the fungus strain, is purified by chromatography on silica gel (Silica gel 60 (0.040-0.063 mm, Fluka), using methylene chloride: methanol as eluent, in a volume ratio of 98: 2.5. After purification, 350 mg of the (-) enantiomer were obtained (yield was 70%, ee = 93% enantiomeric excess (GC of chiral column) (-) - (1R, 4S) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one in solid form.

Uzyskany produkt charakteryzuje się następującymi danymi spektroskopowymi:The obtained product is characterized by the following spectroscopic data:

Temperatura topnienia: 54-55°C.Melting point: 54-55 ° C.

PL 228 268 Β1PL 228 268 Β1

Lit. [ajggg] = '565° (c=2.0, CHCb) (Taylor, S.J.C.; McCague, R.; Wisdom, R.; Lee, C.; Dickson, K.; Ruecroft, G.; 0’Brien, F.; Littlechild, J.; Bevan, J.; Roberts, S.M.; Evans, C.T. Development of the biocatalytic resolution of 2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one as an entry to single-enantiomer carbocyclic nucleosides. Tetrahedron Asymmetry 1993, 4, 6, 1117-11128) [a]^9] = -525.9° (c=1.0, CH3OH) 1H NMR (500 MHz, CDCIs), δ (ppm): 2,19-2,20 (m, 2, CH2-7); 3,19-3,23 (m, 1, CH-1); 4,31-4,35 (m, 1, CH-4); 5,85 (s, 1, NH); 6,63-6,65 (dt, 1, J = 7.4, 5.0 Hz, CH-6); 6;75-6;76 (dd, 1, J = 7.4, 5.0 Hz, CH-5);Lit. [ajgg6] = '565 ° (c = 2.0, CHClb) (Taylor, SJC; McCague, R .; Wisdom, R .; Lee, C .; Dickson, K .; Ruecroft, G .; O'Brien, F. ; Littlechild, J .; Bevan, J .; Roberts, SM; Evans, CT Development of the biocatalytic resolution of 2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one as an entry to single-enantiomer carbocyclic nucleosides . Tetrahedron Asymmetry 1993, 4, 6, 1117-11128), [a] ^ 9] = -525.9 ° (c = 1.0, CH3 OH) 1 H NMR (500 MHz, CDCl) δ (ppm): 2,19-2 . 20 (m, 2, CH 2 -7); 3.19-3.23 (m, 1, CH-1); 4.31-4.35 (m, 1, CH-4); 5.85 (s, 1, NH); 6.63-6.65 (dt, 1, J = 7.4, 5.0Hz, CH-6); 6; 75-6; 76 (dd, 1, J = 7.4, 5.0Hz, CH-5);

13C NMR (151 MHz), δ (ppm): 53,14 (CH2-7); 59,25 (CH-1); 60,21 (CH-4); 138,11 (CH-5); 141,05 (CH-6); 185,27 (C-3); 13 C NMR (151 MHz), δ (ppm): 53.14 (CH 2 -7); 59.25 (CH-1); 60.21 (CH-4); 138.11 (CH-5); 141.05 (CH-6); 185.27 (C-3);

IR (NaCI, cm1): 3019 (s), 2400 (m), 1709 (s), 1521 (m); GC-EIMS: 110 (M+1).IR (NaCl, cm 1 ): 3019 (s), 2400 (m), 1709 (s), 1521 (m); GC-EIMS: 110 (M + 1).

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Sposób otrzymywania (-)-(1R,4S)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-on, znamienny tym, że do podłoża Czapka dodaje się inokulum grzyba strzępkowego Penicillium thomi AM91, po narośnięciu grzybni dodaje się pepton w ilości pozwalającej otrzymać 1%-owy roztwór, następnie dodaje się mieszaninę racemiczną (±)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-onu o wzorze 1, w ilości pozwalającej na osiągnięcie 0,033% stężenia laktamu, po czym, po wykazaniu braku obecności (+)-enancjomeru na GC wyposażonym w kolumnę z wypełnieniem chiralnym, całość ekstrahuje się, osusza i oczyszcza, w wyniku czego otrzymuje się (-)-(1 R,4S)-2-azabicyklo[2.2.1]hept-5-en-3-on o wzorze 2.1. The method of obtaining (-) - (1R, 4S) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one, characterized in that the inoculum of the Penicillium thomi AM91 filamentous fungus is added to the cap medium, after growing mycelium, peptone is added in an amount to obtain a 1% solution, then the racemic mixture of (±) -2-azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one of formula 1 is added in an amount to obtain 0.033 % lactam concentration, then, after showing the absence of the (+) - enantiomer on a GC equipped with a chiral column, the whole is extracted, dried and purified to give (-) - (1R, 4S) -2 -azabicyclo [2.2.1] hept-5-en-3-one of formula 2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ekstrakcję prowadzi się chlorkiem metylenu albo chloroformem albo eterem dietylowym.2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the extraction is carried out with methylene chloride or with chloroform or diethyl ether.
PL408997A 2014-07-28 2014-07-28 Method for obtaining (-)-enantiomer of (-)-(1R,4S)-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one PL228268B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408997A PL228268B1 (en) 2014-07-28 2014-07-28 Method for obtaining (-)-enantiomer of (-)-(1R,4S)-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL408997A PL228268B1 (en) 2014-07-28 2014-07-28 Method for obtaining (-)-enantiomer of (-)-(1R,4S)-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL408997A1 PL408997A1 (en) 2016-02-01
PL228268B1 true PL228268B1 (en) 2018-03-30

Family

ID=55178435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL408997A PL228268B1 (en) 2014-07-28 2014-07-28 Method for obtaining (-)-enantiomer of (-)-(1R,4S)-2-azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL228268B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL408997A1 (en) 2016-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Forró et al. Advanced procedure for the enzymatic ring opening of unsaturated alicyclic β-lactams
Rouf et al. Chemoenzymatic synthesis of piperoxan, prosympal, dibozane, and doxazosin
Lee et al. Stereoselective synthesis of (−)-8-epi-swainsonine starting with a chiral aziridine
Khatik et al. Stereoselective synthesis of (S)-dapoxetine: a chiral auxiliary mediated approach
Galla et al. Enhanced enzymatic synthesis of the enantiopure intermediate for the blockbuster drug intermediate abacavir through a two-step enzymatic cascade reaction
Sánchez-Obregón et al. Short stereoselective synthesis of (+)-crispine A via an N-sulfinyl Pictet–Spengler reaction
Nagarapu et al. Chemoenzymatic synthesis with lipase catalyzed resolution and evaluation of antitumor activity of (R/S)-2-[2-hydroxy-3-(4-phenylpiperazin-1-yl) propyl]-1H-pyrrolo [3, 4-b] quinolin-3 (2H)-one
Ye et al. A versatile access to vicinal diamine motifs by highly anti-selective asymmetric vinylogous Mannich reactions: an efficient total synthesis of (+)-absouline
Banoth et al. New chemical and chemo-enzymatic routes for the synthesis of (RS)-and (S)-enciprazine
Gesinski et al. A divergent/convergent approach to dolabriferol: the Kornblum–DeLaMare enantiomeric resolution
Iwanejko et al. Stereoselective preparation of chiral compounds in Mannich-type reactions of a bicyclic imine and phenols or indole
Nunes et al. Asymmetric synthesis of trans-4, 5-dioxygenated cyclopentenone derivatives by organocatalyzed rearrangement of pyranones and enzymatic dynamic kinetic resolution
Smith et al. An efficient route to all eight stereoisomers of a tri-functionalised cyclopentane scaffold for drug discovery
Cao et al. Biomimetic synthesis of bis-α-substituent pyrrolidine alkaloids based on a proposed biosynthetic pathway
Hamada et al. Chemoenzymatic synthesis of (2S, 3S, 4S)-form, the physiologically active stereoisomer of dehydroxymethylepoxyquinomicin (DHMEQ), a potent inhibitor on NF-κB
Veidenberg et al. An efficient and highly stereoselective approach to trans-2, 5-disubstituted-tetrahydrofuran and trans-2, 6-disubstituted-tetrahydropyran derivatives
Takashima et al. New synthetic route to (S)-(−)-equol through allylic substitution
Chavan et al. Chiron approach to formal synthesis of both antipodes of cis 3-hydroxypipecolic acid
CN104003991A (en) Balasubramide and its derivatives, synthesis method and application
Viso et al. Highly diastereoselective Staudinger reaction on 5, 6-dihydropyrazin-2-(1H)-ones. Synthesis of enantiopure fused oxopiperazino-β-lactams
Wierzejska et al. Total synthesis and absolute stereochemistry of (+)-batzellaside B and its C8-epimer, a new class of piperidine alkaloids from the sponge Batzella sp.
Fumagalli et al. Crystallization-based resolution of 1, 4-benzodioxane-2-carboxylic acid enantiomers via diastereomeric 1-phenylethylamides
Enders et al. First asymmetric synthesis of (–)‐lintetralin via intramolecular Friedel‐Crafts‐type cyclization
Villar-Barro et al. Enzymatic resolution of five membered heterocyclic bromohydrins
Kamal et al. An efficient aldol-based approach for the synthesis of dihydrokawain-5-ol