FI62284C - Som mellanprodukt foer 1d-(1,3,5/2)-1,5-diamino-2,3-cyklohexadiol anvaendbar 1d-(1,3,5/2)-1,5-diazido-2,3-cyklohexandiol och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Description

I-__.-I fal KUULUTUSJULKAISU ^ n 0 q a V0V M ^»UTLÄGeNIMOSSKIUFT 62284 c<45> Fa ten Lti myönnetty 10 12 1932 'cSa&U , Patsrnt neddelat λλ_ x * ^ (51) K».lk?/tnt.a. C 07 c 117/00 SUOMI—FINLAND (2ij Piwwirtimii-NtiitweiuiiBi 802230 (22) HikmliplM—AnaAknlnpdag 15· 07 · 80 (FI) (23) Alkupllvt—GIMfhMad·! 1^.02.75 (41) Tullut tutklMkal — BlWIt ofr«nct1| 15.07.80

Patentti»]· rekisteri Hallitut /44) Nlhttvikslpanon Ja kuuLfulkalaun p»m.— 31.08.82

Patent· och registerstyreleen Ara6kan uttafd oeh utl.»krlftun pubticurad (32)(33)(31) Pyr»1·**/ stueMttus—Begird priori*·* 15.02.7I4

Ranska-Frankrike(FR) 7^05110 (71) Sanofi, Uo, Avenue George V, 75008 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Andre Cier, Neuilly-sur-Seine, Stephan Gero, Ablon, Alain Olesker, Gif-sur-Yvette, Jean Leboul, Gif-sur-Yvette, Ranska-Frankrike(FR) (7U) Oy Borenius & Co Ab (3k) 1D-(1,3,5/2)-1,5-diamino-2,3-sykloheksadiolin välituotteena käyttökelpoinen 1D-(1,3,5/2)-1,5-diatsido-2,3-sykloheksaanidioli ja menetelmä sen valmistamiseksi - Som mellanprodukt för 1D-(1,3,5/2)-1,5~ -diamino-2,3-cyklohexa diol användbar ID-(1,3,5/2)-1,5-diazido-2,3-cyklohexandiol och förfarande för dess framställning (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 750^+05 (kuulutusjulkaisu 61685) -__Avdelad fran ansökan 750^05 (utläggningsskrift 61685) Tämä keksintö kohdistuu uuteen 1D—(1,3,5/2)-1, 5-diatsido-2,3-syklo- heksaanidioliin ja menetelmään sen valmistamiseksi.

Keksinnön kohteena olevaa sykloheksaanidiolijohdannaista esittää yleinen kaava:

OH

Tässä selityksessä on käytetty nimistöä, joka on esitetty aikakausi-lehdessä Eur. J. Biochem. 5, 1, (1968) "Recommended Rules by the I.U.P.A.C. - I.U.B. Tentative Cyclitol Nomenclature Rules".

2 62284

Kaavan I mukainen yhdiste voidaan valmistaa kuumentamalla liuottimessa kuten N,N-dimetyyliformamidissa tai heksametyylifosforitriamidissa ja alkalimetalliatsidin, esim. natriumatsidin, läsnäollessa kaavan:

OH

R2N-1/ OH

0R3 mukaista yhdistettä, jossa merkitsee Ng-ryhmää, silloin kun R2 merkitsee vetyatomia tai R^ merkitsee vetyatomia, silloin kun R2 merkitsee alkaanisulfonyylioksiryhmää, kuten esim. metaanisulfonyylioksiryhmää tai areenisulfonyylioksiryhmää, kuten esim. p-tolueenisulfonyylioksi-tai p-bromibentseenisulfonyylioksiryhmää ja R3 merkitsee alkaanisulfo-nyyliryhmää, kuten esim. metaanisulfonyyliryhmää tai areenisulfonyyli-ryhmää, kuten p-tolueenisulfonyyli- tai p-bromibentseenisulfonyyli-ryhmää, jolloin saadaan haluttu kaavan I mukainen diatsidi.

Kaavan II mukaisia yhdisteitä voidaan saada käsittelemällä liuottimessa, esim. pyridiinissä, kaavan:

OH

mukaista epoksidia, missä R^ ja R^ merkitsevät samaa kuin kaavassa II, kaavan: R3- Cl (IV) mukaisella kloridilla, missä R3 merkitsee samaa kuin kaavassa II, jolloin saadaan kaavan: ’^1> R2\_/ (V) 0R3 3 62284 mukainen epoksidi, missä , R2 ja R^ merkitsevät samaa kuin kaavassa II.

Täten saatua kaavan V mukaista yhdistettä käsitellään sitten hapolla kuumentamalla esim. rikkihapon vesiliuoksessa, jolloin saadaan haluttu kaavan II mukainen yhdiste.

Kaavan III mukaisista yhdisteistä ovat tunnettuja 1L-2,3-anhydro-S-O-tosyyli-1,2,3,5/0-sykloheksaanitetroli ja 1 L-2,3-anhydro-(1,2,3/5)-5-atsido-1,2,3-sykloheksaanitrioli, jotka on tarkemmin kuvattu BE-patentissa 805.949 (julkaistu 4.11.1974).

Muita kaavan III mukaisia yhdisteitä voidaan valmistaa samalla menetelmällä, joka on esitetty edellä mainituissa patenttijulkaisuissa kahden edellä mainitun kaavan II johdannaisen valmistuksessa.

Kaavan I mukainen diatsidi muodostaa erittäin hyödyllisen välituotteen, jota voidaan käyttää esimerkiksi vastaavan kaavan VI

k2n -Γ Y \ <vn

\_ToH

mukaisen diaminosyklitolin ja sen suolojen valmistukseen. Myös kaavan VI mukainen diaminosyklitoli on hyvin hyödyllinen välituote etenkin antibakteeristen yhdisteiden valmistuksessa. Tämä yhdiste on erityisen arvokas sen johdosta, että se sisältää kemiallisessa rakenteessaan amino» ja hydroksiryhmien steerisen järjestyksen, joka on analoginen, mutta kuitenkin erilainen kuin luonnon diaminosyklitoleissa, jotka sisältyvät hybrimysiinisarjän antibioottien molekyylirakenteeseen. Tätä kaavan VI mukaisen yhdisteen käyttöä on lähemmin kuvattu kantahakemuksessa 750405. Kuitenkaan kaavan VI mukainen diaminosyklitoli ei ole kovin pysyvä yhdiste, sillä se turmeltuu melko nopeasti. Sitä ei siksi voida helposti varastoida ja siksi se täytyy valmistaa juuri ennen käyttöä.

Toisaalta on kaavan I mukainen diatsidi, jota voidaan käyttää diaminosyklitolin valmistukseen, helposti käsiteltävä, hyvin pysyvä ja sitä voidaan säilyttää pitkiä aikoja, mikä merkitsee sitä, että so tarjoaa sen huomattavan edun, että se on heti tarvittaessa saataville· ilman, että 4 62284 sitä tarvitsisi valmistaa joka kerran, kun sen käyttö on ajankohtaista. Lisäksi kaavan I mukaisessa diatsidissa läsnäolevat kaksi atsidiryhmää antavat tälle molekyylille suuren reaktiivisuuden ja tekevät mahdollisiksi myöhemmät reaktiot, jotka muuten olisivat mahdottomia tai ainakin hyvin vaikeita.

Kuten edellä on todettu, voidaan kaavan I mukaista diatsidia käyttää kaavan VI mukaisen diamihosyklitolin valmistukseen. ..

Tähän tarkoitukseen käytetty valmistusmenetelmä käsittää kaavan I vastaavan diatsidin katalyyttisen pelkistyksen ja tarjoaa monia etuja, jotka tekevät sen erinomaisen sopivaksi teollisessa mittakaavassa käytettäväksi. Kysymyksessä oleva pelkistys voidaan tosiasiassa suorittaa ilman lämmön tuomista ulkoisesta lähteestä ja se voi tapahtua normaali-ilmanpaineessa. Nämä reaktio-olosuhteet ovat erittäin edulliset, koska niiden avulla päästään energian käyttämisestä ja paineen-alaisesta työskentelemisestä, mikä tietenkin parantaa työturvallisuutta. Edelleen saadaan täten valmistettu diaminosyklitoli ilman epäpuhtauksia, mikä tekee tarpeettomiksi myöhemmän erottamisen, mikä on teollisessa mittakaavassa aina kallis toimenpide.

Koska kaavan I mukainen diatsidi voidaan muuttaa vastaavaksi diamino-syklitoliksi ja sen suoloiksi ilman vaikeuksia ja hyvällä saannolla, tämä diaminosyklitoli voidaan valmistaa kaavan I mukaisesta diatsidista milloin tahansa sitä tarvitaan.

Siten, koska kaavan I mukainen uusi diatsidi voidaan helposti ja nopeasti muuttaa vastaavaksi diaminosyklitoliksi, voidaan katsoa, että tämä jälkimmäinen yhdiste on melkein yhtä helposti saatavissa oleva kuin jos sitä voitaisiin ennen käyttöä etukäteen valmistettuna hyvin säilyttää.

Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä:

Esimerkki 1 1D-(1,3,5/2)-1,5-diatsido-2,3-sykloheksaanidiolin valmistus a) 1L-2,3-anhydro-1,5-di-0-tosyyli-1 ,2,3,5/0-sykloheksaani-tetroli (kaava V) 4 g tosyylikloridia (p-tolueenisulfonyylikloridia) liuotettuna 25 ml:aan pyridiiniä lisättiin 0 °C:n lämpötilassa tipoittaan 4 g:n 1L-2,3- 5 62284 anhydro-5-0-tosyyli-1,2,3,5/0-sykloheksaanitetrolia liuokseen 20 ml:ssa pyridiiniä. Reaktioseoksen annettiin seistä 20 tuntia 0 °C:ssa ja kaadettiin sitten jään päälle. Seosta uutettiin useita kertoja kloroformilla ja kloroformiuutteet pestiin vedellä. Vedettömän natrium-sulfaatin päällä kuivaamisen ja kloroformin ja pyridiinin haihduttamisen jälkeen erottui valkoinen vaahto, josta saatiin metanolista kiteyttämi-sen jälkeen *4,3 g kiteitä. Saatu tuote pestiin kolme kertaa 10 ml :11a metanolia.

Tällä tavoin saatiin etyyliasetaatista uudelleenkiteyttämisen avulla analyysipuhtaita 1L-2,3-anhydro-1 ,5-di-0-tosyyli-1, 2,3,5/0-sykloheksaani-tetrolikiteitä. Sp. 143,5...145 °C.

/öt_7p^= + 34° (c = 1,93, kloroformista)

Metanolista kiteyttämisen jälkeen emäliuosta käsiteltiin huoneenlämmössä 6 ml:lla natriummetylaattiliuosta, joka oli valmistettu 2 g:sta natriumia 75 ml:ssa metanolia. Muutamien minuuttien kuluttua saostui kiteitä. Seoksen annettiin seistä vielä tunnin ja suodatettiin sitten.

Tällä tavoin saatiin vielä 1,3 g haluttua ditosylaattia, mikä vastaa lopullisesti 5,6 g 1L-2,3-anhydro-1,5-di-0-tosyyli-1,2,3,5/0-sykloheksaanitetrolia .

Kokonaissaanto: 90%.

b) 1 L-1 ,5-di-0-tosyyli-1 ,2,5/3-sykloheksaanitetroli (kaava II)

Pulloon, jossa oli 3,2 g 1L-2,3-anhydro-1,5-di-0-tosyyli-1,2,3,5/0-sykloheksaanitetrolia , joka oli valmistettu edellä kerrotulla tavalla ja liuotettuna 10 ml:aan 1,2-dimetoksietaania, lisättiin 50 ml 1,5 N rikkihapon vesiliuosta.

Reaktioseosta lämmitettiin palautusjäähdyttimen alla 150 minuuttia ja jäähdytettiin 0 °C:een, kun oli syntynyt sekoittumaton faasi. Seos neutraloitiin natriumbikarbonaatin vesiliuoksella ja uutettiin sitten etyyliasetaatilla. Orgaaninen faasi pestiin vedellä ja kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä. Liuottimien haihduttamisen jälkeen saatiin valkea vaahto, josta saatiin kloroformista kiteyttämisen jälkeen 3,1 g 1 L-1,5-di-0-tosyyli-1,2,5/3-sykloheksaanitetrolia (saanto 90%). Analyysipuhdas tuote suli 121...123 °C:ssa uudelleen-kiteytyksen jälkeen.

2 5 L α_7β =+10° (c= 1, etanolista) 6 62284 c) 1D-(1,3,5/2)-1,5-diatsido-2,3-sykloheksaanidioli (kaava I)

Seokseen, jossa oli 2,6 g natriumatsidia 50 ml:ssa N,N-dimetyyli-formamidia, lisättiin 4,5 g 1L-1,5-di-0-tosyyli-1,2,5/3-sykloheksaani-tetrolia, joka oli valmistettu edellä kuvatulla tavalla.

Saatua mustaa liuosta lämmitettiin palautusjäähdyttimen alla 2 tuntia, kaadettiin jääveteen ja uutettiin sitten etyyliasetaatilla. Orgaaninen faasi pestiin vedellä, kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä ja liuotin haihdutettiin pois. Tällä tavoin erottui 1,92 g mustaa öljyä, joka oli hyvin juoksevaa ja sen väri poistettiin etanolissa luuhiilen avulla.

Tällä tavoin saatiin 1,2 g 1D-(1,3,5/2)-1 ,5-diatsido-2,3-sykloheksaani-diolia beige-väristen kiteiden muodossa kahden peräkkäisen uudelleen-kiteytyksen jälkeen kloroformi/petrolieetteriseoksesta. Tämä vastaa 60 %:n saantoa. Sp. 62...63,5 °C.

/ a7^ = +2° +_ 1 (c = 1 , metanolista)

Esimerkki 2 1D-(1,3,5/2)-1,5-diatsido-2,3-sykloheksaanidiolin valmistus a) 1L-2,3-anhydro-5-atsido-1-0-tosyyli-1 ,2,3/5-sykloheksaanitriolin (kaava V) valmistus

Liuokseen, jossa oli 125 mg 1L-2,3-anhydro-(1,2,3/5)-5-atsido-1,2,3-sykloheksantriolia 3 ml:ssa pyridiiniä ja joka oli valmiiksi jäähdytetty, lisättiin 280 mg tosyylikloridia. Reaktion kulkua seurattiin ohut-kerroskromatografian avulla käyttämällä 50/50 etyyliasetaatti/petroli-eetteri-seosta ja ultravioletti-ilmaisua. 12 tunnin kuluttua reaktio oli päättynyt ja suoritettiin uutto kloroformin avulla. Tällöin saatiin 192 mg hyvin paksujuoksuista kirkasta öljyä, joka sitten puhdistettiin ohutkerroskromatograf iän avulla.

Tällä tavoin saatiin 1L-2,3-anhydro-5-atsido-1-0-tosyyli-1 ,2,3/5-sykloheksaanidiolia.

λ p / α7ρ =+35°(c=1,28, kloroformista)

Analyysi: C^H^O^SNg 7 62284 C% H% N% S%

Laskettu 50 ,4-7 4,89 1 3,58 1 0 ,37

Mitattu 50,26 4,90 13,33 10,39 b) 1 L-5-atsido-1 -O-tosyyli-1,2/3,5-sykloheksaanitriolin (kaava II) valmistus

Liuokseen, jossa oli 150 mg edellä selostetulla tavalla valmistettua 1L-2,3-anhydro-5-atsido-1-O-tosyyli-1 ,2,3/5-sykloheksaanitriolia 2 ml:ssa 1,2-dimetoksietaania, lisättiin 2 ml 1,5 N rikkihapon vesi-liuosta. Reaktioseosta lämmitettiin palautus jäähdyttimen alla 150 minuuttia ja reaktion kulkua seurattiin ohutkerroskromatografiän avulla käyttämällä liuottimena 7/3 etyyliasetaatti/petrolieetteri-seosta. Seos jäähdytettiin sitten 0 °C:een ja neutraloitiin natriumbikarbonaatin vesiliuoksella. Tämän jälkeen seosta uutettiin etyyliasetaatilla, jolloin saatiin 102 g öljymäistä tuotetta, josta ohutkerroskromatograf iällä saatiin näkyville useita likatahroja.

Tällä tavoin valmistettiin 1 L-5-atsido-1-O-tosyyli-1 ,2/3,5-sykloheksaani-triolia 64%:n saannolla.

Kahden hydroksyyliryhmän läsnäolo varmistettiin tuotteen N.M.R-spektrin avulla deuteroimisen jälkeen.

c) 1D-(1,3,5/2)-1,5-diatsido-2,3-sykloheksaanidiolin (kaava I) valmistus

Seokseen, jossa oli 50 mg natriumatsidia ja 2 ml N,N-dimetyyliformamidia lisättiin edellä selostetulla tavalla valmistettua 1L-5-atsido-1-0-tosyyli-1,2/3,5-sykloheksaanitriolia. Reaktioseosta lämmitettiin 2 tuntia palautusjäähdyttimen alla ja saatu liuos kaadettiin jäiseen veteen. Seosta uutettiin etyyliasetaatilla ja orgaaninen faasi pestiin vedellä ja kuivattiin vedettömän natriumsulfaatin päällä.

Liuotin haihdutettiin pois osatyhjössä ja saatiin erottumaan 30 mg ruskeata öljyä, josta poistettiin väri luuhiilen avulla ja haluttu tuote saatiin kiteyttämällä kloroformi/petrolieetteri-seoksesta.

Tällä tavoin saatiin 23 mg 1 D-( 1 ,3,5/2)-1 ,5-diatsido-2,3-sykloheksaani-diolia 61,5...63,5 °C:ssa sulavina kiteinä.

8 62284 /-α7ρ5 = + 2° +_ 1 (c = 1,36» metanolista).

Käyttöesimerkki 10-(1,3,5/2)-1,5-diamino-2,3-sykloheksaani-dioli-dihydrokloridin valmistus

Liuokseen, jossa oli 0,49 g edellä kuvatulla tavalla valmistettua 1 D-(1 ,3,5/2)-1,5-diatsido-2,3-sykloheksaanidiolia 25 ml:ssa etanolia, lisättiin 2 ml Raneyn nikkelia (ts. hienojakoista nikkelikatalysaattoria, joka oli saatu liuottamalla alkalin avulla alumiini-nikkeli-alumiini-lejeeringistä).

Reaktioseosta pelkistettiin vedyn avulla 5 tuntia. Sitten erotettiin katalysaattori pois suodattamalla Celiten läpi ("Celite" on rekisteröity tavaramerkki kaupalliselle piimaatuotteelle) ja pestiin useita kertoja seoksella, jossa oli 50 osaa metanolia ja 50 osaa vettä.

Hydrattu liuos ja pesunesteet yhdistettiin ja haihdutettiin kuiviin. Tällä tavoin saatiin 0,33 g 1D-(1,3,5/2)-1,5-diamino-2,3-sykloheksaani-diolia heikosti violetinvärisenä vaahtona. Tämä vaahto jäi homogeeniseksi ohutkerroskromatograafisessa analyysissä selluloosalla, kun käytettiin liuottimena seosta, jossa oli 2 osaa pyridiiniä + 1 osa ammoniakkiliuosta + 2 osaa etanolia + 1 osa vettä.

Täten saadut 0,33 g diamiinia otettiin 5 ml:aan absoluuttista metanolia ja 3,5 ml:aan metanoli/10%-kloorivetyhappoliuosta.

Liuoksen annettiin seistä 12 tuntia 0 °C:ssa, minkä jälkeen muodostuneet kiteet erotettiin linkoamalla.

Tällä tavalla saatiin 0,2 g 1D—(1,3,5/2)-1,5-diamino-2,3-sykloheksaani-diolin dihydrokloridia hygroskooppisina kiteinä metanoli/eetteriseokses-ta kiteyttämisen jälkeen. Sp. 230...232 °C.

/~a_7*5 = 3,5° + 1 (c = 1,17- vedestä)

Eri emäliuosten metanoli/eetteriseoksista kiteyttämisen jälkeen saatiin erotetuksi vielä noin 0,25 g haluttua dihydrokloridia.

Kokonaissaanto: 90%.

Claims (4)

1. 9 64484
2. 1. Sykloheksaanidiolijohdannainen käytettäväksi välituotteena 1D-(1,3,5/2)-1 ,5-diamino-2,3-sykloheksadiolin valmistuksessa, tunnettu siitä, että sykloheksaanidiolijohdannainen on kaavan OH 0. mukainen 1D-(1,3,5/2)-1,5-diatsido-2,3-sykloheksaanidioli.
3. 2. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen sykloheksaanidiolijohdannaisen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että yhdistettä, jonka yi einen kaava on OH o *2 \_/0H or3 missä R1 on N^-ryhmä silloin, kun R2 on vetyatomi ja R1 on vetyatomi silloin, kun R2 on alkaanisulfonyylioksiryhmä tai areenisulfonyylioksi-ryhmä ja R^ on alkaanisulfonyyli- tai areenisulfonyyliryhmä, kuumennetaan liuottimessa alkalimetalliatsidin läsnäollessa halutun, kaavan I mukaisen diatsidin valmistamiseksi.
4. 1. Cyklohexanderivat för användning som mellanprodukt vid framställninj av 1D-(1,3,5/2)-1,5-diamino-2,3-cyklohexadiql., kännetecknat därav, att cyklohexanderivatet utgörs av 1P-(1,3,5/2)-1 j5-diaz_ido-2,3-cyklohexandiol med formeln OH N, ,_I O. -