Baker’s Yeast for Sweet Dough Enables Large-Scale Synthesis of Enantiomerically Pure Bicyclo[3.3.1]nonane-2,6-dione

Abstract

An improved synthetic procedure of racemic bicyclo[3.3.1]nonane-2,6-dione has been developed. Employing Baker’s yeast for sweet dough made it possible to kinetically resolve the racemic compound and to isolate enantiomerically pure (+)-bicyclo[3.3.1]nonane-2,6-dione on a large scale. Furthermore, the developed procedure made it possible to produce (-)-bicyclo[3.3.1]nonane-2,6-dione with an enantiomeric excess of 75%.

Key words

kinetic resolution - bicyclic compounds - synthesis - ketones - chirality

References

• 1 Butkus E. Synlett  2001,  1827 
• 2 Feng S. Xia Y. Han D. Zheng C. He X. Tang X. Bai D. Bioorg. Med. Chem. Lett.  2005,  15:  523 
• 3 Usuda H. Kanai M. Shibasaki M. Tetrahedron Lett.  2002,  43:  3621 
• 4 Spessard SJ. Stoltz BM. Org. Lett.  2002,  4:  1943 
• 5 Otomaru Y. Kina A. Shintani R. Hayashi T. Tetrahedron: Asymmetry  2005,  16:  1673 
• 6 Graetz B. Rychnovsky S. Leu W.-H. Farmer P. Lin R. Tetrahedron: Asymmetry  2005,  16:  3584 
• 7 Grossman RB. Tsai J.-C. Davis WM. Gutierrez A. Buchwald SL. Organometallics  1994,  13:  3892 
• 8 Orentas E. Bagd˛iunas G. Berg U. ilinskas A. Butkus E. Eur. J. Org. Chem.  2007,  4251 
• 9 ilinskas A. Stončius S. Butkus E. Chirality  2005,  17:  S70 
• 10 Butkus E. ilinskas A. Stončius S. Rozenbergas R. Urbanová M. Setnička V. Bour P. Volka K. Tetrahedron: Asymmetry  2002,  13:  633 
• 11 Butkus E. Berg U. ilinskas A. Kubilius R. Stončius S. Tetrahedron: Asymmetry  2000,  11:  3053 
• 12 Butkus E. Berg U. Malinauskiene J. Sandström J. J. Org. Chem.  2000,  65:  1353 
• 13 Naemura K. Matsumura T. Komatsu M. Hirose Y. Chikamatsu H. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1989,  62:  3523 
• 14 Naemura K. Matsumura T. Komatsu M. Hirose Y. Chikamatsu H. J. Chem. Soc., Chem. Commun.  1988,  239 
• 15 Stončius S. Orentas E. Butkus E. Öhrström L. Wendt OF. Wärnmark K. J. Am. Chem. Soc.  2006,  128:  8272 
• 16 Stončius S. Butkus E. ilinskas A. Larsson K. Öhrström L. Berg U. Wärnmark K. J. Org. Chem.  2004,  69:  5196 
• 17 Marjo C. Bishop R. Eur. J. Org. Chem.  2001,  863 
• 18 Butkus E. Berg U. J. Chem. Res., Synop.  1993,  116 
• 19 Mitsuo M. Masahiro N. Shigeaki O. Osamu M. Genzoh T. Hiromu K. J. Chem. Technol. Biotechnol.  1998,  281 
• 20 Naemura K. Ida H. Fukuda R. Bull. Chem. Soc. Jpn.  1993,  66:  573 
• 21 Snatzke G. Wolfram B. Tetrahedron  1972,  28:  655 
• 22 Gerlach H. Helv. Chim. Acta  1978,  61:  2773 
• 23 Hoffmann G. Wiartalla R. Tetrahedron Lett.  1982,  23:  3887 
• 24 Meerwein H. Schurmann W. Justus Liebigs Ann. Chem.  1913,  398:  196 
• 25 Schaefer JP. Honig LM. J. Org. Chem.  1968,  33:  2655 
• 26 Quast H. Witzel M. Liebigs Ann. Chem.  1993,  699 
• 27 Lightner DA. Chang TC. Hefelfinger DT. Jackman DE. Wijekoon WMD. Givens JW. J. Am. Chem. Soc.  1985,  107:  7499 
• 28 Mislin G. Miesch M. Eur. J. Org. Chem.  2001,  1753 
• 29 Peters JA. Synthesis  1979,  321 
• 30 Henkel JG. Faith WC. Hane JT. J. Org. Chem.  1981,  46:  3483 
• 31 Mayr M. Bataille CJR. Gosiewska S. Raskatov JA. Brown JM. Tetrahedron: Asymmetry  2008,  19:  1328 
• 32 Steven VL. Joanne N. William PG. Stephen PM. Synthesis  1994,  639 
• 34 Stephens PJ. McCann DM. Butkus E. Stončius S. Cheeseman JR. Frisch MJ. J. Org. Chem.  2004,  69:  1948 

33

Jästbolaget AB, P. O. Box 7003, 192 07 Sollentuna, Sweden.

35

Ketol 3 can be collected as a nearly 1:1 mixture of the endo- and exo-isomers in the second fraction in the chromato-graphic purification of (+)-1 by eluting with EtOAc.