HUP0500373A2 - Process for the production of nipecolic acid ethylester enantiomers - Google Patents
Process for the production of nipecolic acid ethylester enantiomers Download PDFInfo
- Publication number
- HUP0500373A2 HUP0500373A2 HU0500373A HUP0500373A HUP0500373A2 HU P0500373 A2 HUP0500373 A2 HU P0500373A2 HU 0500373 A HU0500373 A HU 0500373A HU P0500373 A HUP0500373 A HU P0500373A HU P0500373 A2 HUP0500373 A2 HU P0500373A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- salt
- acid
- ethyl
- nipecotate
- evaporated
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Az etil-nipekotát optikai izomerjei, különösen az (7?)-enantiomer széles körben alkalmazott kiinduló anyagok gyógyszerszintézisekben. így például GABA (γ-amino-vajsav) receptor blokkolókat (K.E. Andersen, J.L. Sorensen et al.: J. Med. Chem. 44(13), 2152-2163 (2001)), antitrombotikus szereket (X. Zheng, C. Day et al.: Chirality 7(2), 90-95 (1995) és C.N. Hinko, A.M. Crider et al.: Neuropharmacology 27(5), 475-83 (1988)) állítana elő belőlük. Az (7?)-etil-nipekotátból királis ligandumot is előállítottak, amelyet dietil-cink aldehidekre történő addíciójában alkalmaztak sikerrel (S.H. Lee, D.S. Im et al.: Heterocycles 51(8), 19131919 (1999)). A racém etil-nipekotátot etil-nikotinát katalitikus hidrogénezésével állítják elő. Néhány eljárásban a redukciót királis katalizátor jelenlétében valósítják meg és így 24-27%-os enantiomerfelesleget értek el (M. Studer, C. Wedemeyer-Exl et al.: Monats. Chem. 131(12), 1335-1343 (2000), S.A. Reynor, J.M. Thomas et al.: Chem. Commun. (19), 1925-1926 (2000)). Az aszimmetrikus hidrogénezési eljárások kis szelektivitása miatt az etilnipekotát optikai izomerjeit leggyakrabban diasztereomer sóképzéses reszolválással választják szét. Számos közleményben az etil-nipekotátot borkősav enantiomerekkel bontják enantiomerjeire (Akkerman et al.: Reel. Trav. Chim. Pays-Bas 70, 899-913 (1951), H. Ripperger, K. Schreiber: Chem. Bér. 102, 1864-1865 (1969), Bettoni et al.: Gazz Chim Ital. 102, 189-193 (1972), I. Vandersteene et al.: Bull Soc. Chim. Béig. 104(12), 721-726 (1995), S.H. Lee et al.: Heterocycles 51(8), 1913-1920 (1999), S. Abele et al.: Helv. Chim. Acta 82(10), 1539-1558 (1999), P. Magnus et al.: J. Org. Chem. 56, 1166-1170 (1991) és Y.J. Chung et al.: J. Am. Chem. Soc. 122, 3995-4004 (2000)). A felsorolt módszerek közös jellemzője és egyben hátránya, hogy a racém etil-nipekotát egy móljára számolva egy mólnyi (7?,Á)-borkősavat használnak reszolválószerként és az alkalmazott oldószerből, mely legtöbb eseben etenol vagy etanol-aceton keverék, a kristályosán kiváló diasztereomer sót egyszeri vagy többszöri átkristályosítással tisztítják míg állandó forgatóképességü sót kapnak és ezután szabadítják fel a diasztereomer sóból az (Á)-etil-nipekotátot, míg a szűrletből kis optikai tisztaságú (S)-etil-nipekotátot nyernek. Megjegyzendő, hogy az átkristályosítások során jelentősen csökken a racém kiindulási anyag felére (az (7?)-izomerre) számított termelés, ami az irodalmi receptek alapján 18-25 % közötti értéknek adódik. A mólnyi reszolválószer alkalmazása és a diasztereomer só többszöri átkristályosítása és a nagy tömegű vegyszerek és oldószerek mozgatása jelentős költségfonások is. Az esetleges regenerálásakor vagy megsemmisítéskor keletkező hulladékok jelentős környezeti terhelést, szennyezést okozhatnak.Optical isomers of ethyl nipecotate, especially the (7?)-enantiomer, are widely used starting materials in pharmaceutical synthesis. For example, GABA (γ-aminobutyric acid) receptor blockers (K.E. Andersen, J.L. Sorensen et al.: J. Med. Chem. 44(13), 2152-2163 (2001)), antithrombotic agents (X. Zheng, C. Day et al.: Chirality 7(2), 90-95 (1995) and C.N. Hinko, A.M. Crider et al.: Neuropharmacology 27(5), 475-83 (1988)) would be produced from them. A chiral ligand has also been prepared from (7?)-ethyl nipecotate, which has been successfully used in the addition of diethylzinc to aldehydes (S.H. Lee, D.S. Im et al.: Heterocycles 51(8), 19131919 (1999)). Racemic ethyl nipecotate is prepared by catalytic hydrogenation of ethyl nicotinate. In some processes, the reduction is carried out in the presence of a chiral catalyst, and thus an enantiomeric excess of 24-27% has been achieved (M. Studer, C. Wedemeyer-Exl et al.: Monats. Chem. 131(12), 1335-1343 (2000), S.A. Reynor, J.M. Thomas et al.: Chem. Commun. (19), 1925-1926 (2000)). Due to the low selectivity of asymmetric hydrogenation processes, the optical isomers of ethyl nipecotate are most often separated by diastereomeric salt formation resolution. In several publications, ethyl nipecotate is resolved into its enantiomers with tartaric acid enantiomers (Akkerman et al.: Reel. Trav. Chim. Pays-Bas 70, 899-913 (1951), H. Ripperger, K. Schreiber: Chem. Bér. 102, 1864-1865 (1969), Bettoni et al.: Gazz Chim Ital. 102, 189-193 (1972), I. Vandersteene et al.: Bull Soc. Chim. Béig. 104(12), 721-726 (1995), S.H. Lee et al.: Heterocycles 51(8), 1913-1920 (1999), S. Abele et al.: Helv. Chim. Acta 82(10), 1539-1558 (1999), P. Magnus et al.: J. Org. Chem. 56, 1166-1170 (1991) and Y.J. Chung et al.: J. Am. Chem. Soc. 122, 3995-4004 (2000)). The common feature and disadvantage of the listed methods is that one mole of (7?,Δ)-tartaric acid is used as a resolving agent per mole of racemic ethyl nipecotate and the diastereomeric salt that forms from the solvent used, which is in most cases ethanol or an ethanol-acetone mixture, is purified by single or multiple recrystallizations until a salt with constant rotation is obtained and then the (Δ)-ethyl nipecotate is liberated from the diastereomeric salt, while (S)-ethyl nipecotate of low optical purity is obtained from the filtrate. It should be noted that during the recrystallizations, the yield calculated for half of the racemic starting material (the (7?)-isomer) is significantly reduced, which is between 18-25% based on the literature recipes. The use of molar amounts of resolvent and the multiple recrystallization of the diastereomeric salt and the movement of large masses of chemicals and solvents are also significant cost-intensive. The waste generated during possible regeneration or destruction can cause significant environmental pollution.
Az etil-nipekotát enantiomerek szétválasztását megoldották optikailag aktív 2-(4hidroxi-fenoxi)-propionsawal is (Eur. Pat. Appl. EP 1146029 (2001)), de az alkalmazott reszolválószer móltömege lényegesen nagyobb, mint a borkősavé, így alkalmazásakor nagyobb tömegű anyagot kell mozgatni, szűrni, regenerálni, ami mind költségnövelő hatású. Emellett az alkalmazott reszolválószer nem természetes anyag, alkalmazása során az esetleg természetes folyóvizekbe kerülő maradéka környezetszennyező. A reszolválószer nagy móltömege miatti, fent felsorolt problémák fennállnak az O,O’-dibenzoil-(R,R)-borkősav reszolválószert alkalmazó eljárásban is (PCT Int. Appl. WO 0268391 (2002)), továbbá ebben az eljárásban nem az (R)-, henam az (S)-etil-nipekotát enantiomer dúsul fel a kristályos diasztereomer sóban, ami korlátozza a gyógyszeriparban nagymennyiségben felhasznált (R)enantiomer nagy optikai tisztaságban történő előállításának hatékonyságát.The separation of ethyl nipecotate enantiomers has also been solved with optically active 2-(4-hydroxyphenoxy)-propionic acid (Eur. Pat. Appl. EP 1146029 (2001)), but the molecular weight of the resolving agent used is significantly higher than that of tartaric acid, so when used, a larger mass of material must be moved, filtered, and regenerated, all of which increases costs. In addition, the resolving agent used is not a natural substance, and its residue, which may end up in natural rivers during use, is an environmental pollutant. The above-listed problems due to the high molecular weight of the resolving agent also exist in the process using the O,O’-dibenzoyl-(R,R)-tartaric acid resolving agent (PCT Int. Appl. WO 0268391 (2002)), furthermore, in this process, not the (R)-, but the (S)-ethyl nipecotate enantiomer is enriched in the crystalline diastereomeric salt, which limits the efficiency of producing the (R)-enantiomer, which is used in large quantities in the pharmaceutical industry, in high optical purity.
Az etil-nipekotát reszolválására enzimatikus módszert is leírtak (E.J. Toone et al.: Can. J. Chem. 65(12), 2722-2726 (1987)) Az eljárásban disznómáj-észteráz enzimet használnak a racém etil-nipekotát egyik enantiomerjének szelektív hidrolízisére így optikailag aktív nipekotinsavat és maradék, optikailag aktív etil-nipekotátot kapnak. Ez utóbbi anyag enantiomer tisztasága azonban a legjobb esetben is csak 47 %. A fmomkémiai, gyógyszeripari alkalmazás azonban a nagy optikai tisztaságú enantiomerekre, elsősorban (7?)-etil-nipekotátra épít, így ennek az eddigieknél hatékonyabb, környezetbarát előállítása nagy gyakorlati jelentőségű.An enzymatic method for the resolution of ethyl nipecotate has also been described (E.J. Toone et al.: Can. J. Chem. 65(12), 2722-2726 (1987)). In this process, a pig liver esterase enzyme is used for the selective hydrolysis of one enantiomer of racemic ethyl nipecotate, thus obtaining optically active nipecotic acid and residual, optically active ethyl nipecotate. However, the enantiomeric purity of the latter substance is only 47% at best. However, the use in the pharmaceutical and chemical industries relies on the highly optically pure enantiomers, primarily (7?)-ethyl nipecotate, so its more efficient and environmentally friendly production is of great practical importance.
Munkánk során előre nem várt módon azt találtuk, hogy ha a racém etil-nipekotátot a racém mennyiség felével ekvivalens mennyiségű (R7?)-borkősawal úgy reagáltatjuk, hogy a bázis másik felét valamely akirális savval, például sósavval semlegesítjük, akkor az alkalmazott oldószerből gyakorlatilag optikailag tiszta (R)-etil-nipkeotát-(7?,Á)-hemitartarát kristályosodik ki, míg az (S)-etil-nipekotát akirális savval képzett sója oldatban marad. A kristályos diasztereomer sót ezért nem szükséges átkristályosítani, hanem belőle önmagában ismert módon bázis vizes oldatának hozzáadását követő extrakcióval és bepárlással a nagy optikai tisztaságú (7?)-etil-nipekotát kinyerhető.In the course of our work, we unexpectedly found that if racemic ethyl nipecotate is reacted with an amount of (R7?)-tartaric acid equivalent to half the racemic amount, while the other half of the base is neutralized with an achiral acid, such as hydrochloric acid, then practically optically pure (R)-ethyl nipecotate-(7?,A)-hemitartrate crystallizes from the solvent used, while the salt of (S)-ethyl nipecotate formed with an achiral acid remains in solution. It is therefore not necessary to recrystallize the crystalline diastereomeric salt, but it is possible to obtain (7?)-ethyl nipecotate of high optical purity from it by extraction and evaporation following the addition of an aqueous solution of base in a manner known per se.
Azt is megállapítottuk, hogy a kristályosodó diasztereomer só termelése erősen függ az alkalmazott oldószer víztartalmától. Ezért célszerűen úgy járhatunk el, hogy a racém etilnipekotátot és az (R,7?)-borkősavat vízmentes, vagy ismert víztartalmú oldószerben, előnyösen etil-alkoholban oldjuk, majd ehhez adjuk az ismert koncentrációjú akirális sav vizes oldatát úgy, hogy a kapott elegy víztartalma 5-20 % közötti legyen.We have also found that the production of the crystallizable diastereomeric salt is strongly dependent on the water content of the solvent used. Therefore, a convenient procedure is to dissolve racemic ethyl nipecotate and (R,7?)-tartaric acid in an anhydrous solvent or a solvent with a known water content, preferably ethyl alcohol, and then add an aqueous solution of the achiral acid of known concentration so that the water content of the resulting mixture is between 5-20%.
Felismerésünk azzal a jelentős előnnyel is jár, hogy az eddig ismert eljárásokkal szemben egy mól racém etil-nipekotáthoz csak fél mólnyi természetes, (7?,R)-borkősavat és fél mólnyi kis molsúlyú akirális savat kell felhasználni, továbbá nincs szükség a diasztereomer só átkristályosítására sem. Ezért jelentős mennyiségű oldószert és reszolválószert takarítunk meg és nagymértékben csökkentjük az eljárásban alkalmazott segédanyagok összmennyiségét, ezzel a környezetre veszélyes hulladékok mennyiségét is.Our discovery also has the significant advantage that, compared to the previously known processes, only half a mole of natural (7?,R)-tartaric acid and half a mole of low molecular weight achiral acid are required for one mole of racemic ethyl nipecotate, and there is no need to recrystallize the diastereomeric salt. Therefore, we save a significant amount of solvent and resolving agent and greatly reduce the total amount of auxiliary materials used in the process, and thus the amount of environmentally hazardous waste.
Előre nem várható módon azt is megfigyeltük, hogy a diasztereomer sóképzés szűrletében maradó (Sj-etil-nipekotát izomerben dús enantiomerkeverékből az (Sj-izomer kinyeréséhez nem szükkséges a rendkívül drága nem természetes (S'S'j-borkősavval diasztereomer sóképzést végezni, hanem az enantiomerkeverék alkalmas akirális karbonsavval képzett sóját oldószerből kristályosítva kis vagy közepes optikai tisztaságú mintákból a közel racém összetételű hányad kikristályosodik, míg a kiindulásinál optikailag tisztább frakció oldatban marad és így jelentős izomerdúsulást érhetünk el. így például egy 20 %-os optikai tisztaságú etil-nipekotát minta akirális karbonsavval, például maleinsavval képzett sójából 5%-os optikai tisztaságú kristályos sót kaptunk, a szűrletből pedig 64%-os optikai tisztaságú sót különítettünk el. Nagy optikai tisztaságú minták esetében az optikailag tiszta hányad kristályosodik. Természetesen az izomerdúsítást nemcsak az (Sj-izomerben dús enantiomerkeverékből kiindulva, hanem adott esetben az (Á)-izomerben dús keverékből kiindulva is azonos hatásfokkal valósíthatjuk meg.We also observed, unexpectedly, that in order to recover the (Sj-isomer from the enantiomer mixture rich in (Sj-ethyl-nipecotate isomer remaining in the filtrate of the diastereomeric salt formation, it is not necessary to perform diastereomeric salt formation with the extremely expensive unnatural (S'S'j-tartaric acid, but rather to crystallize the salt of the enantiomer mixture with a suitable achiral carboxylic acid from a solvent. From samples of low or medium optical purity, the fraction with a nearly racemic composition crystallizes out, while the fraction that is optically purer than the starting one remains in solution, and thus a significant isomer enrichment can be achieved. For example, from the salt formed with an achiral carboxylic acid, such as maleic acid, of a 20% optically pure ethyl-nipecotate sample, a 5% optically pure crystalline salt was obtained, and a 64% optically pure salt was isolated from the filtrate. In the case of samples of high optical purity the optically pure fraction crystallizes. Of course, isomer enrichment can be carried out with the same efficiency not only starting from the enantiomeric mixture rich in the (Sj)-isomer, but also, if necessary, starting from the mixture rich in the (A)-isomer.
Eljárásunk szerint tehát előnyösen úgy járunk el, hogy egy mólnyi racém etilnipekotátot és fél mólnyi (R, R)-borkősavat a két anyagot külön külön is jól oldó oldószerben, előnyösen etil-alkoholban oldjuk, majd fél mólnyi akiirális sav, előnyösen sósav tömény vizes oldatát adjuk a reakcióelegyhez és a diasztereomer sót -10 - +10 °C közötti hőmérsékleten kristályosítjuk, szűrjük. A kiszűrt sót vizes nátriumkarbonát oldattal és valamely vízzel nem elegyedő szerves oldószerrel, előnyösen etil-acetáttal kezeljük és az (R)-etil-nipekotátot a fázisok szétválasztása után a szerves oldószeres oldat bepárlásával nyerjük ki. A diasztereomer sóképzés szűrletét csökkentett nyomáson bepároljuk és a maradékból a sófeldolgozással azonos módon nyerjük ki az (S)-izomerben dús etil-nipekotátot. Ez utóbbi enantiomer keveréket kívánt esetben valamely alkalmas oldószerben, például etil-acetátban oldjuk és akirális karbonsavat, például maleinsavat adunk hozzá, majd a kikristályosodó közel racém összetételű etil-nipekotát akirális karbonsavas sót szűréssel elkülönítjük és a szűrletből a kiindulásinál nagyobb (S)-izomer tartalmú enantiomer keveréket vizes bázissal történő lúgosítást követően extrakcióval és bepárlással nyerjük ki.According to our method, we therefore preferably proceed as follows: one mole of racemic ethyl nipecotate and half a mole of (R, R)-tartaric acid are dissolved in a solvent that dissolves the two substances separately well, preferably in ethyl alcohol, then half a mole of a concentrated aqueous solution of achiral acid, preferably hydrochloric acid, is added to the reaction mixture and the diastereomeric salt is crystallized at a temperature between -10 - +10 °C and filtered. The filtered salt is treated with an aqueous sodium carbonate solution and a water-immiscible organic solvent, preferably ethyl acetate, and the (R)-ethyl nipecotate is obtained by evaporating the organic solvent solution after separation of the phases. The filtrate of the diastereomeric salt formation is evaporated under reduced pressure and the ethyl nipecotate rich in the (S)-isomer is obtained from the residue in the same way as the salt processing. This latter enantiomeric mixture is optionally dissolved in a suitable solvent, for example ethyl acetate, and an achiral carboxylic acid, for example maleic acid, is added, then the crystallized ethyl nipecotate achiral carboxylic acid salt of nearly racemic composition is separated by filtration, and the enantiomeric mixture with a higher (S)-isomer content than the starting one is obtained from the filtrate by extraction and evaporation after alkalinization with an aqueous base.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU0500373A HUP0500373A2 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Process for the production of nipecolic acid ethylester enantiomers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU0500373A HUP0500373A2 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Process for the production of nipecolic acid ethylester enantiomers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU0500373D0 HU0500373D0 (en) | 2005-05-30 |
HUP0500373A2 true HUP0500373A2 (en) | 2007-03-28 |
Family
ID=89985921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU0500373A HUP0500373A2 (en) | 2005-04-08 | 2005-04-08 | Process for the production of nipecolic acid ethylester enantiomers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HUP0500373A2 (en) |
-
2005
- 2005-04-08 HU HU0500373A patent/HUP0500373A2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HU0500373D0 (en) | 2005-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1719758B1 (en) | Process for producing monatin | |
US4736060A (en) | Method for optical resolution of DL-cysteine and (R,S)-1-(1-naphthyl) ethylamine | |
HU212703B (en) | Process for producing optically active amino acid amide | |
JPH01135747A (en) | Optical active salt, its production and production of optically active 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethyl ammonium chloride | |
CN103804179B (en) | The preparation method of chiral resolving agent and (R)-2-chloromandelic acid | |
HUP0500373A2 (en) | Process for the production of nipecolic acid ethylester enantiomers | |
JP4138928B2 (en) | Method for producing D-alloisoleucine and intermediate for production | |
US6069270A (en) | Optical resolution method of (±)-3,4-dihydroxybutanoic acid | |
JPH0859517A (en) | Optical resolution agent and production of optically active tetrahydrofuran-carboxylic acid using the same | |
JP2555244B2 (en) | Novel optically active tert-leucine.1- (4-methylphenyl) ethanesulfonate and its production method | |
EP0174358A1 (en) | Novel diastereomer salts of phenylalanine and n-acyl derivatives thereof and process for the separation of optically active phenylalanine and n-acyl derivatives thereof | |
JP4392661B2 (en) | Method for recovering optically active diacyltartaric acid | |
JP3888402B2 (en) | Process for producing optically active N-carbobenzoxy-tert-leucine | |
JP2007332050A (en) | Manufacturing method of optically active n-tert-butylcarbamoyl-l-tert-leucine | |
US20200131126A1 (en) | Process for the Separation of Optical Isomers of Racemic 3-Alkylpiperidine-Carboxylic Acid Ethyl Esters | |
JP4768145B2 (en) | Optical purification method of optically active 2-phenoxypropionic acid | |
JPS6323824A (en) | Optical resolution and racemization of amine having acidic alpha-hydrogen | |
JP4126921B2 (en) | Process for producing optically active β-phenylalanine derivative | |
JP5397706B2 (en) | Method for producing high purity 1-benzyl-3-aminopyrrolidine | |
JP4093608B2 (en) | Process for producing optically active 2-phenoxypropionic acid | |
JP2003231683A (en) | Method for producing optically active tetrahydrofuran-2-carboxylic acid | |
WO2003068728A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCTION OF OPTICALLY ACTIVE β-PHENYLALANINE | |
JPH0325416B2 (en) | ||
JP5704182B2 (en) | Process for producing optically active tetrahydrofuran-2-carboxylic acid | |
KR100863922B1 (en) | A method of separating the desired enantiomer of a piperidone derivative and racemizing an undesired enantiomer in situ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FD9A | Lapse of provisional protection due to non-payment of fees |