Enzymatic deracemization of halogenated dihydroindenols and dihydroindenediols substituted in benzene ring

The optically active halodihydroindenols and dihydroindenediols are components of many biologically active natural compounds, being important pharmacophore groups. In the present work, to obtain the above compounds with a high degree of optical purity, the resolution of racemates into enantiomers using enzymes is proposed. Dihydroindenones, which were reduced with sodium borohydride to dihydroindenols, were used as starting compounds. Burkholderia cepacia lipase (BCL) was used to separate racemic indenols. Racemic indenols were kinetically trans-esterificated with vinyl acetate in organic media in the presence of a BCL biocatalyst. As a result, acylated indenols of (R)-ab solute configuration and unreacted indenol of (S)-configuration, which were separated into individual compounds by column chromatography, were obtained. The enzymatic resolution of halodihydrinindene acetates by hydrolysis in the presence of Candida antarctica B lipase immobilized on diatomite was also investigated. Enantiomerically enriched halodihydroindenols and halodihydrinindene acetates were obtained when racemic halodihydrinindene acetates were treated with Novozym 435® in MTBE for 20—30 hours at 30—40 °C. The enantiomeric purity of the compounds was determined by the derivatization with Mosher acid. The absolute configuration of the compounds was established by the Kazlauskas method.Оптично активні галогендигідроінденоли і дигідроіндендіоли — компоненти багатьох біологічно активних природних сполук, є важливими фармакофорними групами. У представленій роботі для отримання вищевказаних сполук високого ступеня оптичної чистоти запропонований поділ рацематів на енантіомери за допомогою ферментів. Дигідроінденони, які відновлювали боргідридом натрію до дигідроінденолів, використовували як вихідні сполуки. Для поділу рацемічних інденолів використовували ліпазу Burkholderia cepacia (ВСL). Рацемічні інденоли піддавали кінетичній переестерифікації вінілацетату в органічних середовищах у присутності біокаталізатора BCL. У результаті отримано ацильований інденол з абсолютною конфігурацією (R) і інденол, що не прореагував, конфігурації (S), які були розділені на індивідуальні сполуки колонковою хроматографією. Досліджено також ферментативне розщеплення ацетатів інден-галогенгідринів гідролізом у присутності іммобілізованої на діатоміті ліпази Candida Antarctica B. У результаті отримано енантіомерно чисті (S)-галогенінданоли і (R)-ацетоксигалогеніндани. Запропонований біокаталізатор дає можливість одержувати обидва оптичні енантіомери дигідро-1-інденолів з високими виходами і високою енантіомерною чистотою у розчині метил-трет-бутилового ефіру при кімнатній температурі і помірній кількості біокаталізатора, що спрощує процес досягнення цих продуктів. Енантіомерну чистоту сполук визначали шляхом дериватизації кислотою Мошера. Абсолютну конфігурацію сполук встановлювали за методом Казлаускаса.Оптически активные галогендигидроинденолы и дигидроиндендиолы — компоненты многих биологически активных природных соединений, являются важными фармакофорными группами. В представленной работе для получения вышеуказанных соединений высокой степени оптической чистоты предложено разделение рацематов на энантиомеры с помощью ферментов. Дигидроинденоны, которые восстанавливали боргидридом натрия до дигидроинденолов, использовали в качестве исходных соединений. Для разделения рацемических инденолов использовали липазу Burkholderia cepacia (ВСL). Рацемические инденолы подвергали кинетической переэстерификации винилацетатом в органических средах в присутствии биокатализатора BCL. В результате получены ацилированный инденол, имеющий абсолютную конфигурацию (R), и непрореагировавший инденол конфигурации (S), которые были разделены на индивидуальные соединения колоночной хроматографией. Исследовано также ферментативное расщепление ацетатов инден-галогенгидринов гидролизом в присутствии иммобилизованной на диатомите липазы Can dida an tarctica B. В результате получены энантиомерно чистые (S)-галогенинданолы и (R)-ацетоксигалогенинданы. Предложенный биокатализатор позволяет получать оба оптических энантиомера дигидро-1-инденолов с высокими выходами и высокой энантомерной чистотой в растворе метил-трет-бутилового эфира при комнатной температуре и умеренном количестве биокатализатора, что упрощает процесс достижения этих продуктов. Энантиомерную чистоту соединений определяли путем дериватизации кислотой Мошера. Абсолютную конфигурацию соединений устанавливали по методу Казлаускаса

Catalytic phosphonylation of C=X electrophiles

A method for the catalytic phosphonylation of C = X electrophiles has been developed. Pyridinium perchlorate is an effective catalyst for the phosphonylation reaction of trialkyl phosphites with various electrophiles C = X (X = O, S, N). The reaction leads to the formation of corresponding α-substituted phosphonates in high yields. The reaction leading to the formation of bisphosphonates represents the highest interest. It was found that the nucleo philic attack of triethyl phosphite on the electron-deficient carbon of the C = X group leads to the formation of beta ine, which reacts with pyridinium perchlorate to form alkoxyphosphonium perchlorate and pyridine. Quasiphosphonium salt is unstable and decomposes to form phosphonate, alkene, and perchloric acid, which reacts with pyridine to regenerate pyridinium perchlorate. The intermediate formed from the pyridinium halide decomposes to form alkyl halide. The general strategy of the proposed method for introducing phosphonate groups into a polyprenyl mole cule consisted in the sequential treatment of hydroxyl-containing a compound with the Swern reagent with the con version of the C—OH group into a carbonyl one. Subsequent phosphonylation of the carbonyl-containing interme diate with the reagent (EtO)₃P/[PyH] + ClO⁴⁻ leads to the formation of hydroxyalkylbisphosphonate. The synthe sized prenyl bisphosphonates have a pronounced biological activity. These include, for example, enolpyruvylshikimate-3- phosphate synthase (EPSP), farnesyl protein transferase (FPTase), as well as HIV protease, which are of interest as potential biologically active substances.Розроблено метод каталітичного фосфонілювання електрофілів С = Х. Реакція призводить до утворення відповідних α-заміщених фосфонатів з високими виходами. Особливий інтерес становить реакція з утворенням бісфосфонатів. Встановлено, що нуклеофільна атака триетилфосфіту на електронодефіцитний вуглець групи C = X спричиняє утворення бетаїну, який реагує з перхлоратом піридинію з утворенням перхлорату алкоксифосфонію і піридину. Квазіфосфонієва сіль нестабільна і розкладається з утворенням фосфонату, алкену і хлорної кислоти, яка реагує з піридином, регенеруючи перхлорат піридинію. Інтермедіат, що утворюється з галогеніду піридинію, розкладається з утворенням галоїдного алкілу. Загальна стратегія пропонованого методу введення фосфонатних груп у молекулу поліпренолів полягала в послідовній обробці гідроксилвмісної сполуки реагентом Шверна з перетворенням С–ОН групи в карбо нільну; подальше фосфонілювання карбонілвмісного интермедіату реагентом (EtO)₃P/[PyH] + ClO⁴⁻ призводить до утворення гідроксибісфосфонату. Синтезовані бісфосфонати мають виражену біологічну активність. До них, наприклад, належать синтаза енолпірувілшикімат-3-фосфату (EPSP), фарнезол-протеїнтрансфераза (FPTase), а також ВІД-протеаза. Таким чином, нами розроблений порівняно простий метод синтезу α-гідроксибісфосфонатів — похідних терпенів, які становлять інтерес як потенційні біологічно активні речовини

Tert-butyldioxophosphorane as metaphosphate analog

The flash-vacuum thermolysis (FVT) of trimethylsilyl tert-butylhalogenophosphonates is performed in an attempt to generate tert-butyldioxophosphorane. The FVT proceeds with elimination of halogenotrimethylsilane to give unstable tert-butyldioxophosphorane readily transforming into a trimer. Tert-butylhalogenophoshonic acids form rather stable salts with trimethylamine, which eliminate triethytamine hydrohalohenide on the heating to afford a trimer.У результаті флеш-вакуумного термолізу (ФВT) триметилсиліл-трет-бутилгалогенфосфонатів утворюється трет-бутилдіоксофосфоран. ФВТ відбувається з відщепленням галогентриметилсилану і утворенням нестабільного трет-бутилдіоксифосфорану, який легко перетворюється в тример. Трет-бутилгалогенофосфонові кислоти з триетиламіном дають стійкі солі триетиламіну, які при нагріванні відщеплюють триетиламін галогенгідрат, перетворюючись у діоксофосфорани, які легко тримеризуються вже під час утворення.В результате флеш-вакуумного термолиза (ФВT) триметилсилил-трет-бутилгалогенфосфонатов образуется трет-бутилдиоксофосфоран. ФВТ проходит с отщеплением галогентриметилсилана и образованием нестабильного трет-бутилдиоксифосфорана, легко превращающегося в тример. Трет-бутилгалогенофосфоновые кислоты с триэтиламином дают устойчивые соли триэтиламина, которые при нагревании отщепляют триэтиламин галогенгидрат, превращаясь в диоксафосфораны, легко тримеризующиеся уже в момент образования