Manufacture of chiral amines using catalytic and flow processing methods

使用催化和流动加工方法制造手性胺

基本信息

  • 批准号:
    EP/K504154/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 23.06万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2013 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Chiral amines are important building blocks used in 40% of pharmaceutical products and 20% crop protection compoundsand are high value chemical intermediates. However, current methods of manufacture are inefficient, wasteful, and oftenunsuitable for complex structures. In particular, a lack of good methods to make secondary and heterocyclic chiral amineswas identified by the collaborating end users. The usual processes employ enantiomer resolution (50% max yield), whichadds processing steps and costs. In fact, the ASC pharmaceutical roundtable has listed this class of reactions as one of themost important to solve, and continuous processing as the No 1 target in the key green engineeing reseacrh areas. Thechiral amine processes have all been studied and published by Blacker and Xiao using batch processing but not in flow.Separation of the catalyst and its cost within the processes have prevented industry adoption. These issues will beovercome in the current project using the Cp-star catalysts in flow.The Leeds team is responsible for the testing, process development and scale-up/out of up to 5 different processes tomake homochiral secondary or tertiary heterocyclic amines (WP2). The studies require solid supported catalysts (Cp-Star)and ligands generated at Liverpool (WP1) and YPT (WP3) and Leeds will test these in flow process equipment already inthe iPRD process lab, or slurry reactors developed and transferred to Leeds by AMT (WP4). The starting materials andanalytical methods will be supplied by the collaborating end-user companies (AZ, Pfizer, Syngenta and Dr Reddys)(WP5)and the process data Leeds generates on product quality, cost, productivity will be used to compare with existing poormethods for chiral amine manufacture. The processes to make homochiral amines are: (a) asymmetric reductive amination(catalyst being developed at Liverpool, Leeds can undertake scale-up if required); (b) asymmetric transfer hydrogenation;(c) amine DKR by immobilised enzyme resolution, continuous product separation and Cp-star catalysed racemisationrecycle(d) crystallisation induced asymmetric transformation involving chiral amine crystallisation and catalysedracemisation of the mother liquors (e) redox-neutral amine alkylation using hydrogen borrowing enantioselectively alkylateamines. The chiral amines required by industry are heterocyclic secondary and tertiary amines such as piperidine,piperazine, pyrrolidies, indolines etc. Within the project the companies will supply real examples of each class of chiralamine to illustrate the potential for this technology. The use of flow methodology facilitates screening of multiplecompounds.The flow reactors that will be used are fixed and trickle bed, cascade CSTR and the novel slurry reactors that are beingdesigned by AMT and transferred to Leeds for evaluation in these systems. The reactors are all meso-scale which isrequired to generate data suitable for scale-up to manufacture. The measurable outputs of the work are entantioselectivity,conversion, yield, kinetics and reation rate, mass balance (ie green metrics eg process efficiency and waste), productivity,manufacturing process cost prediction (raw material, operational and capital). This data will be compared with existingprocesses to the same products to enable cost benefit analysis thereby achieve the main objective of this part of theproject.
手性胺是40%的医药产品和20%的作物保护化合物中使用的重要组成部分,是高价值的化学中间体。然而,目前的制造方法效率低下,浪费,而且往往不适合复杂的结构。特别是,合作的最终用户发现缺乏好的方法来制造仲环和杂环手性胺。通常的工艺采用对映体分辨率(最大收率50%),这增加了处理步骤和成本。事实上,ASC制药圆桌会议已将这类反应列为最需要解决的问题之一,并将连续加工列为重点绿色工程研究领域的头号目标。Blacker和Xiao用间歇法研究并发表了手性胺工艺,但没有采用流动法。催化剂的分离及其在工艺中的成本阻碍了工业采用。在目前的项目中,这些问题将在流动中使用Cp-star催化剂。利兹团队负责测试,工艺开发和扩大/扩大多达5种不同的工艺,以制造同手性仲杂环胺或叔杂环胺(WP2)。这些研究需要在利物浦(WP1)和YPT (WP3)生产的固体支撑催化剂(Cp-Star)和配体,利兹大学将在iPRD工艺实验室已经拥有的流动工艺设备上进行测试,或者在AMT (WP4)开发并转移到利兹大学的泥浆反应器上进行测试。起始材料和分析方法将由合作的最终用户公司(阿斯利康、辉瑞、先正达和redys博士)提供(WP5),利兹产生的关于产品质量、成本和生产率的工艺数据将用于与现有的较差的手性胺制造方法进行比较。制造同手性胺的工艺有:(a)不对称还原胺化(催化剂正在利物浦开发,利兹可以根据需要进行放大);(b)不对称转移加氢;(c)通过固定化酶分解、连续产物分离和cp星催化外消旋再循环的胺DKR (d)结晶诱导的不对称转化包括手性胺结晶和母液的催化外消旋(e)利用借氢对映选择性烷基化胺的氧化还原-中性胺烷基化。工业上需要的手性胺是杂环仲、叔胺,如哌啶、哌嗪、吡啶、吲哚等。在该项目中,两家公司将提供每一类手性胺的真实样品,以说明这项技术的潜力。流动方法的使用有利于多种化合物的筛选。将使用的流动反应器是固定床和滴流床、梯级CSTR和AMT正在设计的新型浆液反应器,并将在这些系统中进行评估。反应器都是中尺度的,这是产生适合规模化生产的数据所必需的。工作的可测量输出是对映选择性、转化率、产率、动力学和反应速率、质量平衡(即绿色指标,如过程效率和浪费)、生产率、制造过程成本预测(原材料、操作和资本)。这些数据将与相同产品的现有流程进行比较,以实现成本效益分析,从而实现这部分项目的主要目标。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Activation and deactivation of a robust immobilized Cp*Ir-transfer hydrogenation catalyst: a multielement in situ X-ray absorption spectroscopy study.
坚固的固定化 Cp*Ir 转移氢化催化剂的活化和失活:多元素原位 X 射线吸收光谱研究。
Simple and Versatile Laboratory Scale CSTR for Multiphasic Continuous-Flow Chemistry and Long Residence Times
  • DOI:
    10.1021/acs.oprd.7b00173
  • 发表时间:
    2017-09-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Chapman, Michael R.;Kwan, Maria H. T.;Blacker, A. John
  • 通讯作者:
    Blacker, A. John
A Survey of the Borrowing Hydrogen Approach to the Synthesis of some Pharmaceutically Relevant Intermediates
  • DOI:
    10.1021/acs.oprd.5b00199
  • 发表时间:
    2015-10-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    Leonard, John;Blacker, A. John;Newton, Rebecca
  • 通讯作者:
    Newton, Rebecca
A robust method to heterogenise and recycle group 9 catalysts
一种稳健的多相化和回收第 9 族催化剂的方法
  • DOI:
    10.1039/c3cc42550a
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Lucas S
  • 通讯作者:
    Lucas S
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Andrew Blacker其他文献

Andrew Blacker的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Andrew Blacker', 18)}}的其他基金

Newton Bhabha Industrial Waste: Bio-integrated Valorisation of India's Municipal Solid Waste to Renewable Feedstocks
牛顿巴巴工业废物:印度城市固体废物生物综合价值转化为可再生原料
  • 批准号:
    BB/S011986/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
    Research Grant
Bioplastic polymers based on aromatic dicarboxylic acids derived from lignin
基于源自木质素的芳香族二羧酸的生物塑料聚合物
  • 批准号:
    EP/M016064/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
    Research Grant

相似国自然基金

Chiral de Rham 复形的上同调与Mathieu Moonshine
  • 批准号:
    11771416
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
流形上的顶点算子代数层
  • 批准号:
    11101393
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
顶点代数的不变子代数的描述
  • 批准号:
    11126156
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    3.0 万元
  • 项目类别:
    数学天元基金项目
"锁住"的金属中心手性-手性笼络合物的动态CD光谱研究与应用开发
  • 批准号:
    20973136
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
钌苯络合物的配位立体化学及其氢转移催化性能研究
  • 批准号:
    20773098
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新型手性螯和N-氮杂环卡宾金属有机化和物的合成与催化性能研究
  • 批准号:
    20602019
  • 批准年份:
    2006
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

More sustainable biocatalytic imine reductions to chiral amines with hydrogen-driven NADPH recycling operated in batch and continuous flow
通过批量和连续流操作的氢驱动 NADPH 回收,更可持续地生物催化亚胺还原为手性胺
  • 批准号:
    2889869
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
    Studentship
Development of Strategies for the Enantioselective Synthesis of Heterocycles and Acyclic Amines
杂环和无环胺对映选择性合成策略的发展
  • 批准号:
    10656344
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
Electrocatalysis for the synthesis of chiral and PET imaging pharmaceuticals
电催化合成手性和 PET 成像药物
  • 批准号:
    10681378
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
Electrocatalysis for the synthesis of chiral and PET imaging pharmaceuticals
电催化合成手性和 PET 成像药物
  • 批准号:
    10661909
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
Development of Strategies for the Enantioselective Synthesis of Heterocycles and Acyclic Amines
杂环和无环胺对映选择性合成策略的发展
  • 批准号:
    10418300
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
Biocatalyzed Synthesis of Chiral Trifluoroethylamines via Disparate Mechanisms of Ammonium Ylides
通过不同的铵叶立德机理生物催化合成手性三氟乙胺
  • 批准号:
    10313399
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
Biocatalyzed Synthesis of Chiral Trifluoroethylamines via Disparate Mechanisms of Ammonium Ylides
通过不同的铵叶立德机理生物催化合成手性三氟乙胺
  • 批准号:
    10670882
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
Catalytic Addition Reactions for the Preparation of Chiral Amines
制备手性胺的催化加成反应
  • 批准号:
    563224-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
New catalytic methods for the rapid synthesis of N-unprotected chiral aziridines and amines
快速合成N-未保护的手性氮丙啶和胺的新催化方法
  • 批准号:
    10596519
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
New catalytic methods for the rapid synthesis of N-unprotected chiral aziridines and amines
快速合成N-未保护的手性氮丙啶和胺的新催化方法
  • 批准号:
    10782916
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 23.06万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了