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Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven Oxyprolinen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven Oxyprolinen durch optische
Spaltung eines N-substituierten DL-Oxyprolins.
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VonLeuchs,BormannundBrewsterrBer. Deutsch. Chem. Ges., Bd. 46 (1913),
S. 986 bis l000, und Bd. 52 (1919), S. 2086 bis 2097; wurde die Spaltung des N-Phenylisocyanats
des DL-Oxyprolins über -sein Chininsalz in einer etwa 70 °/o nicht übersteigenden
Ausbeute beschrieben.
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Außerdem ist der Gegenstand der Patentanmeldung U 3249 VI/12 p ein
Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven Prolinen durch optische Spaltung von
DL-Prolin über die Salze des N-3,5-Dinitrobenzoyl-D- bzw. -L-prolins mit dem
D(-)- bzw. L(+)-threo-l-p-Nitrophenyl-2-aminopropan-diol-(1,3).
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von optisch aktiven
Oxyprolinen durch Umsetzung eines N-substituierten DL-Oxyprolins mit einer optisch
aktiven Base in Gegenwart eines- Lösungsmittels, -in dem eine Komponente des entstandenen
Salzgemisches der beiden enantiomorphen Formen schwer löslich ist, Trennung der
Salze der beiden enantiomorphen Formen -auf Grund ihrer verschiedenen Löslichkeit
und Freisetzung der N-substituierten D- und L-Oxyproline aus ihren Salzen durch
alkalische Behandlung und anschließendes Ansäuern sowie deren Verseifung besteht
nun darin, daß N-3,5-Dinitrobenzoyl-DL-oxyprolin mit L(+)-threo-l-p-NitrophenyI-2-aminopropandiol
(1,3) oder D(-)-threo-1-p-Nitrophenyl-2-aminopropandiol-(1,3) umgesetzt wird. Hierbei
wird im Gegensatz zum Prolin das wenig lösliche Salz des N-3,5-Dinitrobenzoyl-D-oxyprolins
mit der D-Base gebildet, während das wenig lösliche Salz des L-Enantiomorphen mit
der L-Base gebildet wird.
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Es ist zwar bekannt, L(-'-)-threo-l-p-Vitrophenyl-2-amino-propandiol-(1,3)
als Spaltungsmittel für N-Acetyl DL-tryptophan zu verwenden (Bulletin de la Societe
chimique de France, 1953, S.904); es hat sich jedoch gezeigt, daß sich das N-Acetyl-DL-oxyprolin
zur Spaltung mittels optisch aktiven threo-l-p-Nitrophenyl-2-aminopropandiolens-(1,3)
nicht eignet.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man z. B. das N-3,5-Dinitrobenzoyl-L-oxyprolin
aus N-3,5-Dinitrobenzoyl-DL-oxyprolin in 80- bis 90°/oiger Ausbeute; dies bedeutet
einen beträchtlichen Vorteil gegenüber der bisher bekannten Spaltungsmethode dieser
Aminosäure. Weiterhin verläuft die Hydrolyse der N-3,5-Dinitrobenzoyl-D- und -L-Oxyproline
ohne Racemisierung.
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Die optisch aktiven Spaltungsreagenzien werden nach dem von Velluz,
Amiard und Joly (Bull. Soc. chim., 1953, S. 342 bis 344) beschriebenen Verfahren
erhalten.
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Als Lösungsmittel bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden Wasser, Dioxan mit 5 °/a Wasser oder ein anderes mit Wasser mischbares organisches
Lösungsmittel, wie Alkohol, ein wäßriges organisches Lösungsmittel oder ein- Gemisch
organischer Lösungsmittel verwendet.
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Durch alkalische Behandlung der Salze des N-3,5-Di@ nitro-benzoyl-D-
bzw. -L-oxyprolins mit dem b(-)-bzw. L(+)-threo-1-p-Nitrophenyl-2-aminopröpan-diol-
(1,$) kann man das Spaltungsmittel, das für einen neuen Ansatz verwendet werden
kann, wiedergewinnen.
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Die Herstellung des als Ausgangsstoff dienenden N-3,5-DinitrobenzoyI-DL-oxyprolins
geschieht aus dem DL-Oxyprohn durch Dinitrobenzoyherung nach bekannten Methoden
oder durch Umsetzung des 3,5-Dinitrobenzoylchlorids mit einem Ester oder einem anderen
Derivat des Oxyprolins, aus dem man dann anschließend leicht die N-acylierte Anünosäure
herstellen kann.
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Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern. Beispiel
a) Herstellung des Salzes des N-3,5-Dinitrobenzoyl-L-oxyprolins mit dem L(-E-)-threo-l-p-Nitrophenyl-2-aminopropan-diol-(1,3)
Man löst bei 80° C 20 g N-3,5-DinitrobenzOyl-DL-oxyprohn (F. 205 bis 207° C) in
160 ccm Dioxan, das 5 °/o Wasser enthält, und gibt 13,5 g L(-;-)-threo-l-p-NTitrophenyl-2-aminopropandiol-(1,3)
zu. Man kühlt unter Rühren auf 25° C und saugt das gebildete Salz ab, das man zweimal
mit je 10 ccm Dioxan, das 501, Wasser enthält, wäscht. Dieses hydratisierte
Salz schmilzt bei
140 bis 141° C; [a] ö = 78° jE 2° (c = 1% in Wasser).
Ausbeute 14,7 g (890/0).
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b) Herstellung des N-3,5-Dinitrobenzoyl-L-oxyprolins Man behandelt
14,7 g des nach a) erhaltenen Salzes: mit 32 ccm n-Natronlauge. Man, beobachtet
Auflösung des Salzes und dann Kristallisation des L(-E-)-threo-l-p-Nitrophenyl-2-aminopropan-diols-(1,3),
das man absaugt und mit etwas Wässer wäscht. Man gewinnt so 4,8 g (35,5 0/,) des
Spaltungsmittels. Man säuert das mit Natriumchlorid gesättigte Filtrat mit 3,5 ccm
konzentrierter Salzsäure an und extrahiert viermal mit 15, 10,5 und 5 ccm Äthylacetat.
Man wäscht die organische Lösung mit etwas Wasser, trocknet über Magnesiumsulfat
und dampft ein. Man erhält 8,3 g N-3,5-Dinitrobenzoyl-L-oxyprolin (83 0/0, bezogen
auf das eingesetzte N-3,5-Dinitrobenzoyl-DL-oxyprolin). [a]D = -147° ± 2'(c =10/,
in 50%igem Äthanol). c) Abtrennung des L-Oxyprolins Man erhitzt eine Lösung von
2,5 g N-3,5-Dinitrobenzoyl-L-oxyprolin in 25 ccm 5 n-Salzsäure 40 Minuten unter
Rückfluß. Man filtriert, dampft im Vakuum zur Trockne ein und kristallisiert das
erhaltene Hydrochlorid des L-Oxyprolins aus Aceton. Man nimmt in 1 Volumen Wasser
auf, gibt 0,7 ccm Anilin und dann 12 ccm siedenden absoluten Alkohol zu. Man erhält
so nach dem Abkühlen 0,87 g (87%) kristallisiertes L-Oxyprolin. F. 273 bis 274°
C; [a] ö = -77° ± 1° (c = 1% in Wasser). d) Abtrennung des D-Oxyprolins Man dampft
die Lösung, aus der das Salz des N-3,5-Dinitrobenzoyl-L-oxyprolins mit dem L(-E-)-threo-l-p-Nitrophenyl-2-aniinopropan-diol-(1,3)
kristallisierte, zur Trockne ein und nimmt mit etwas Wasser auf. Wenn diese konzentrierte
wäßrige Lösung mit 40 ccm n-Natronlauge behandelt wird, gewinnt man, wie unter b)
angegeben, 7,2 g (530/,) des Spaltungsmittels zurück. Das mit Natriumchlorid
gesättigte Filtrat wird mit 5 ccm konzentrierter Salzsäure versetzt und mit Äthylacetat,
wie unter b) angegeben, extrahiert. Man engt die organische Lösung auf 20 ccm ein
und gewinnt durch Abkühlen 1,5 g (7,5 0/0) N-3,5-Dinitrobenzoyl-DL-prolin, das zu
einem neuen, zu spaltenden Ansatz gegeben werden kann. Man filtriert, dampft zur
Trockne ein und erhält 9,5 g (95 0/0) amorphes N-3,5-Dinitrobenzoyl-D-oxyprolin,
das mit einer geringen Menge Racemat verunreinigt ist; [a]D = -E--115° ± 2° (c =
1% in 50%igem Äthanol). Man erhält das entsprechende D-Oxyprolin durch vorsichtige
salzsaure Hydrolyse, wie unter c) für das L-Oxyprohn angegeben.
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e) Reinigung des N-3,5-Dinitrobenzoyl-D-oxyprolins mittels D(-)-threo-l-p-Nitrophenyl-2-aminopropandiol-(1,3)
Das verunreinigte N-3,5-Dinitrobenzoyl-D-oxyprolin wird mit D(-)-threo-l-p-Nitrophenyl-2-aminopropandiol-(1,3)
behandelt, wie unter a) für die Umsetzung des N-3,5-Dinitrobenzoyl-DL-oxyprolins
mit L(-E-)-threo-1-p-Nitrophenyl-2-aminopropan-diol-(1,3) angegeben. Man erhält
so das hydratisierte Salz des N-3,5-DinitrobenzOyl-D-oxyprolins mit dem D(-)-threo-l-p-Nitrophenyl-2-aminopropar;-diol-(1,3);
F. 140 bis 141°C; [a]ö = -E--78° ± 2° (c = 1% in Wasser). Es führt nach der unter
b) angegebenen Arbeitsweise zum amorphen N-3,5-Dinitrobenzoyl-D-oxyprolin; [a] IDO
= -E-147° ± 2° (c = 1% in 500/0igem Äthanol) ; dieses wird gemäß c) zum optisch
reinen D-Oxyprohn hydrolysiert; [a]D = -E-77° ± 1° (c = 1% in Wasser).