Brevet FR2672600A1 — publié le 19920814

La présente invention a pour objet un procédé de préparation du (-)-( 2 R,3 S)-2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)propionate de méthyle, de formule (I) OCH 3 (I) CH 30 o O Ce composé est un intermédiaire important dans la préparation de composés tels que la (+)-( 2 S,3 S)-3-acétyloxy-2,3-dihydro- -( 2-diméthylaminoéthyl)-2-( 4-méthoxyphényl)-1,5-5 H-benzo- thiazépine-4-one, ou Diltiazem (DCI) et ses dérivés. Le procédé de l'invention est en fait un procédé de sépara- tion de l'énantiomère lévogyre ( 2 R,3 S) à partir d'un mélange de départ contenant les deux énantiomères de configuration brans, par exemple le mélange racémique. Il consiste en une transestérification de l'énantiomère dextrogyre ( 2 S, 3 R), présent dans le mélange de départ, en milieu anhydre et en présence d'une enzyme qui n'affecte pas l'énantiomère lévogyre ( 2 R,35). Le trans-( )-2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)propionate de méthyle, c'estA-dire le racémate, est décrit dans J Chem. Soc, Perkin Trans I, ( 1984), 1725. La séparation de l'énantiomère lévogyre du 2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)propionate de méthyle à partir du-racémate en présence d'enzymes a déjà été décrite, par exemple dans les demandes de brevets EP-0343714, EP-0362556 et WO-90/04643. Les procédés connus mettent en oeuvre des réactions qui sont des destructions hydrolytiques de l'énantiomère dextrogyre, sans que soit affecté l'énantiomère lévogyre; ils ont pour inconvénient le fait que les produits d'hydrolyse (essentiel- lement l'acide libre et des produits de décarboxylation), tout comme l'énantiomère lévogyre souhaité, restent en solu- tion dans le milieu réactionnel et, de ce fait, les modes opératoires comprennent nécessairement des étapes de sépara- tion liquide/liquide, des extractions, etc, qui ne jouent pas en faveur du rendement et de la pureté du composé final. Selon la présente invention, au contraire, l'énantiomère dextrogyre est, de préférence, transformé en un dérivé inso- luble, que l'on élimine facilement du mélange réactionnel par une simple filtration, l'énantiomère lévogyre restant en solution dans le filtrat. Selon l'invention, les agents de transestérification sont des composés nucléophiles tels que des alcools Il s'agit de pré- férence d'alcools aliphatiques ou alicycliques, dont la molé- cule compte de 2 à 12 atomes de carbone et contient éventuel- lement un autre groupe fonctionnel tel qu'un groupe acide, sel métallique, ester, amine, alcool, acide aminé, etc Il peut s'agir également d'un polyol tel que, par exemple, le glycérol ou le glucose. Les agents de transestérification préférés sont les alcools contenant une chaîne de 3 à 5 atomes de carbone, et plus particulièrement le n- butanol et ses dérivés, c'est-à-dire les alcools primaires dont la fonction OH est présente à l'extrémité d'une chaîne de 4 atomes de carbone, lesdits atomes pouvant eux-mêmes porter des substituants ou faire partie d'un groupement fonctionnel tel qu'un groupement acide, sel ou ester. Un agent de transestérification particulièrement intéressant est un sel alcalin ou alcalinoterreux de l'acide 4-hydroxy- butanoïque, par exemple le sel de sodium, de potassium ou de calcium, car, tout comme le dérivé issu de la transestérifi- cation, il est insoluble dans le milieu réactionnel. Le solvant à utiliser doit, bien entendu, être inerte vis-à- vis de l'enzyme; selon l'invention il s'agit d'un solvant non nucléophile choisi parmi les hydrocarbures, par exemple l'hexane, l'heptane, le cyclohexane, le benzène, le toluène, les xylènes, parmi les solvants chlorés, par exemple le di- chlorométhane, le chloroforme, le chlorobenzène, les dichlo- robenzènes, parmi les éthers, par exemple l'éther diéthy- ligue, l'éther diisopropylique, le tert -butylméthyléther, ou parmi les cétones, par exemple la méthylisobutylcétone. Les enzymes à utiliser selon l'invention sont des lipases ou des estérases, de préférence celles de la classe E C 3 1 1. Les enzymes préférées sont l'enzyme de Candida cylindracea, l'enzyme de Alcaligenes, l'enzyme de Mucor miehei et l'enzyme L.P L, de Pseudomonas, de la société Amano Pharmaceutical Ltd. Elles peuvent être mises en oeuvre telles quelles, ou fixées sur des supports inertes tels que des membranes. La réaction de transestérification s'effectue à une tempéra- ture de 10 à 70 C, par exemple à température ambiante ou, de préférence, entre 20 et 60 C, et on surveille son avancement par chromatographie liquide haute performance (CLHP). Les exemples suivants illustrent en détail des modes opéra- toires particuliers du procédé selon l'invention. Exemple 1 On dissout 5 g de trans-( )-2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)- propionate de méthyle dans 150 ml de toluène et on ajoute 2 g de lipase d'Alcaligenes et 4,6 g de 4-hydroxybutyrate de sodium. On place le mélange réactionnel sous agitation dans un bain thermostaté à 37 C pendant 40 h. On filtre l'insoluble, en le rinçant avec du toluène. On évapore le filtrat sous pression réduite, et on lave les cristaux obtenus avec du tert -butylméthyléther à -10 C. On isole finalement 2 g de cristaux blancs de (-)-( 2 R,35)- 2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)propionate de méthyle pur. Point de fusion: 86-87 C. lal 22 = -201 (c= 1; Me OH) D = ee = 100 % (CLHP) lRl lIS (excès énantiomérique, ee = x l100 %, lRl et lSl lRl + lSl étant les concentrations des deux énantiomères). Exemple 2 On dissout 2,5 g de trans-( )-2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)- propionate de méthyle dans 150 ml de toluène et on ajoute 250 mg de lipase de Candida Cylindracea et 12 ml de n-butanol. On laisse le mélange sous agitation à température ambiante pendant 40 h. Après un contrôle par CLHP indiquant la disparition totale de l'énantiomère non voulu, on verse le mélange réactionnel sur de l'eau et on l'extrait à l'éther diéthylique On sèche la phase organique sur sulfate de magnésium et on évapore les solvants sous pression réduite. On obtient 3 g de résidu huileux jaune qui cristallise à 5 C. On lave les cristaux à cette température avec du tert -butyl- méthyléther à -10 C, et on isole finalement 740 mg de cris- taux blancs de (-)-( 2 R,3 S)-2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)- propionate de méthyle pur. Point de fusion: 86-87 C. ee = 100 % (CLHP) Exemple 3 On opère comme décrit dans l'exemple 1, en utilisant diverses enzymes et, après 20 h d'agitation, on détermine par CLHP le rapport entre le (-)( 2 R,3 S)-2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)- propionate de méthyle et son énantiomère dextrogyre (qui n'a pas encore réagi) contenus dans le mélange réactionnel. Le tableau suivant indique les enzymes utilisées et, pour chacune, le rapport des intensités UV ( 254 nm). Lipase Rapport Alcaligenes 74 / 23 Rhizopus arrhizus 50 / 50 Rhizopus delamar 50 / 50 Rhizopus japonicus 50 / 50 Candida cylindracea 56 / 43 Pseudomonas fluorescens 50 / 50 Candidum geotrichum 50 / 50 Aspergillus niger 50 / 50 Mucor miehei 62 / 38 Amano LPL 52 / 48 Revendications 1 Procédé de préparation du (-)-( 2 R,3 S)-2,3-époxy-3-( 4-mé- thoxyphényl)propionate de méthyle, caractérisé en ce que, dans un mélange de départ contenant les énantiomères dextro- gyre et lévogyre du trans-2,3-époxy-3-( 4-méthoxyphényl)pro- pionate de méthyle, on soumet l'énantiomère dextrogyre à une transestérification en milieu anhydre, en présence d'une enzyme qui n'affecte pas l'énantiomère lévogyre. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de départ est le mélange racémique. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on transforme l'énantiomère dextrogyre en un dérivé insoluble dans le milieu réactionnel. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification à l'aide d'un alcool. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification à l'aide d'un alcool alipha- tique ou alicyclique, dont la molécule compte de 2 à 12 atomes de carbone et contient éventuellement un autre groupe fonctionnel tel qu'un groupe acide, sel métallique, ester, amine, alcool, ou acide amine. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification à l'aide d'un alcool conte- nant une chaîne de 3 à 5 atomes de carbone. 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification à l'aide de n-butanol ou d'un dérivé du n-butanol dont la fonction OH est présente à l'ex- trémité d'une chaîne de 4 atomes de carbone, lesdits atomes pouvant euxmêmes porter des substituants ou faire partie d'un groupement fonctionnel tel qu'un groupement acide, sel ou ester. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification à l'aide d'un sel de métal alcalin ou alcalinoterreux de l'acide 4-hydroxybutanoïque. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification à l'aide du 4-hydroxybuta- noate de sodium. Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérifi- cation en présence d'une enzyme de la classe E C 3 1 1. 11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification en présence de l'enzyme de Candida cylindracea. 12 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification en présence de l'enzyme de Alcaligenes. 13 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification en présence de l'enzyme de Mucor miehei. 14 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on effectue la transestérification en présence de l'enzyme L.P L, de Pseudomonas, de Amano Pharmaceutical Ltd. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'on ajoute l'enzyme telle quelle au milieu réactionnel. 16 Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce qu'on utilise une enzyme fixée sur un support inerte. 17 Procédé selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'on utilise un solvant non nucléophile. 18 Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'on utilise un solvant choisi parmi l'hexane, l'heptane, le cyclohexane, le benzène, le toluène, les xylènes, le dichlo- rométhane, le chloroforme, le chlorobenzène, les dichloro-5 benzènes, l'éther diéthylique, l'éther diisopropylique, le tert -butylméthyléther et la méthylisobutylcétone. 19 Procédé selon la revendication 17, caract 6 risé en ce qu'on utilise comme solvant le toluène.