PT99378B - Processo para a preparacao de intermediarios uteis para a preparacao de acido 4,5-difluoroantranilico - Google Patents

Processo para a preparacao de intermediarios uteis para a preparacao de acido 4,5-difluoroantranilico Download PDF

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Description

Descrição referente à patente de invenção de PFIZER INC., nor te-americana, industrial, estabelecida em 235 East 42 nd Street, New York, N.Y. 10017, Estados Unidos da América, (inventor: Tamim F. Braish, residente nos Estados Unidos da América), para PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE INTERMEDIÁRIOS ÚTEIS PARA A PREPARAÇÃO DE ÁCIDO 4,5-DIFLUOROANTRANÍLICQ».
Descrição
A presente invenção refere-se a compostos que são intermediários na preparação de ácido 4,5-difluoroantranílico, o qual é por sua vez ele próprio um intermediário na síntese de agentes antibacterianos de quinolona, e a métodos para a preparação destes intermediários.
Antecedentes da Invenção
As Patentes dos Estados Unidos N^s 4 571 396 e 4 861 779 descrevem agentes antibacterianos de quinolona que são sintetizados usando ácido 4,5-difiúoro-2-elorobenzóico. 0 ácido 4,5-difluoroantranílico é uma matéria prima para a produção do ácido 4,5-difluoro-2-clorobenzóico usado na síntese destas quinolonas. Estas quinolonas são úteis no tratamento de infecções bacterianas de um amplo espectro, particularmente estirpes bacterianas gram positivas.
A síntese do ácido 4,5-difluoroantranílico foi descrita por G. McGraw, et al., J, Chem. and Engineering Data, 13, 587 (1988) consistindo na nitração de ácido 3,4-difluorobenzóico com uma mistura de ácidos nítrico e sulfúrico para obter o ácido 2,nitro-4,5-difluorobenzóico, sendo este último reduzido para obter o composto desejado. A matéria pri ma, o ácido 3,4-difluorobenzóico, é no entanto cara e difícil de obter.
A Patente dos Estados Unidos Nã 4 833 270 diz também respeito à síntese do ácido 4,5-difluoroantranílico por reacção, em primeiro lugar, de 3>4-difluoroanilina com cio ridrato de hidroxilamina na presença de cloral. 0 intermediário resultante é então ciclizado usando ácido sulfúricoopara formar a 5,6-difluoroisatina. 0 ácido 4,5-difluoroantranílico é produzido por oxidação da referida isatina com peróxido de hidrogénio. Mais uma vez, no entanto, a 354-difluoroanilina é cara e difícil de obter.
As Patentes dos Estados Unidos N^s 4 374 266 e 4 374 264 descrevem um processo de conversão em várias fases de anidrido 4,5-dicloroftálico em ácido 4,5-diflu oroantranílico. No entanto, os processos são complexos e envolvem o uso de múltiplos reactores.
Rasumo da Invenção
A presente invenção diz respeito a composto da fórmula
metal alcalinoterroso (tal como K, Na, Li, Cs ou Ca) e R é NHOH ou R e R tomados em conjunto formam o grupo
N-OH
A presente invenção refere-se também a um -, processo para preparar um composto da fórmula I em que R e 2
R estão ligados ao grupo :n-oh compreendendo aquecimento sob vácuo de um composto da fórmula I em que R^ ό 0- X+, X ó NH^OH e R^ é NHOH.
A presente invenção refere-se também a um método para preparar um composto da fórmula
compreendendo a reacção 0-X+, R2 é NHOH e X em conjunto para formar do composto da fórmula I em que R ó é ΝΗ^ΟΗ ou r1 e R2 são tomados o grupo
N-OH e X é conforme definido para a fórmula I com um cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo e um excesso de uma base,
A presente invenção refere-se também a um processo para a preparação do composto da fórmula II num reactor compreendendo a reacção do composto da fórmula = 3 =
com um fluoreto de metal terroso para formar uma primeira solução de reacção, fazendo reagir a primeira solução de reacção com hidroxilamina para formar uma segunda solução de reacção, e fazendo reagir a segunda solução de reacção com um cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo e um excesso de uma base.
Descrição Pormenorizada da Invenção seguinte esquema de reacção ilustra a preparação dos compostos da presente invenção.
= 4 = ¢77¾
N-OH (8) O (6) X=NH2OH (7) X=alkali metal ou alkaline = earth metal = metal alcalino ou metal alcalinoterroso
(10)
Converte-se ácido 4,5-dicloro-ftálico (1), obtido da Aldrich Chemical Co., no anidrido correspondente (2) por aquecimento do composto (1) a uma temperatura entre cerca de 100°C e cerca de 150°C, de preferência 138°C, sob uma atmosfera inerte com um anidrido de dialquilo, tal como anidrido trifluoroacético ou anidrido acético, ou cloreto de acetilo, de preferência este último, num solvente inerte tal como tolueno ou benzeno, de preferência tolueno. Dá-se uma permuta halogéneo-halogéneo no anidrido 4,5-dicloroftálico (2) para
reproduzir urna sua versão substituída de 4,5-difluoro (2) oom um fluoreto ide metal alcalino tal como NaF, KF ou CsF, de preferência KF, sendo especialmente preferido KF seco por pulverização. A proporção de fluoreto para anidrido deve ser de cerca de 20:1, de preferência de 3:1. A permuta halogénio-halogénio é efectuada a uma temperatura entre cerca de 150SC e cerca de 220°C, de preferência 185°C. 0 solvente usado deve ser um solvente aprótico tal como dimentilformamida, sulfolano ou dimetilsulfóxido, de preferência sulfonano, a concentrações desde cerca de 3,5:1 até cerca de 10:1, de preferência 4:1.A reacção pode ser levada a cabo quer num recipiente de pressão quer à pressão atmosférica. 0 produto na solução é isolado sob a forma do diácido correspondente (4) fazendo reagir a solução com água e uma base cáustica, tal como hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio. A camada orgânica é então removida e a camada de água ;acidifiçada para formar o diácido (4). Quando o processo é realizado inteiramente num único reactor, a fase d© umisolamento não é realizada.
ácido 4,5-difluoroftálico (4) é conrevertido no anidrido correspondente (5) usando o mesmo procedimento que foi descrito anteriormente para converter o ácido (1) no anidrido (2). Após a formação do anidrido (5), o anel de anidrido é aberto para produzir o benzoato correspondente (6) por reacção do composto (5) com desde cerca de 2 equivalentes a cerca de 3 equivalentes da hidroxilamina neutra, de preferência 2,2 equivalentes. A reacção é levada a cabo numa base tal como metóxido de sódio de/ou hidróxido de potássio, de prefe rência ente último, e pode ser levada a cabo a uma temperatura entre cerca de 0°C e cerca de 45°C, de preferência à temperatura ambiente (cerca de 27°C).
benzoato (6) pode ser convertido em ácido 4,5-difluoroantranílico (9) por duas vias. A primeira via implica o tratamento do benzoato (6) com um cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo (cerca de 2 a 3 equivalentes, de preferência 2 equivalentes) e um excesso de uma base (cerca * de 3:5 a 10 equivalentes, de preferência 4 equivalentes). Estas = 6 = bases, tais como bases de tipo hidróxido de metal alcalino ou metal alcalinoterroso, incluem NaOH, KOH, LiOH, Ca(0H)2 e CsCOg. 0 benzoato (6) é convertido no intermediário do banzoato de metal (7) com o catião X+ variando em função da base de tipo hidróxido utilizada. 0 processo contínua e o intermediário do benzoato de metal (7) θ convertido no ácido difluoroantranílico (9). 0 cloreto de p-toluenossulfonilo é o sulfonato preferido devido à sua cristalinidade e facilidade de manuseamento, A reacção pode ser conduzida a temperaturas entre cerca de -10°C e cerca de 50°C, de preferência à temperatura ambiente (cerca de 27°C).
A segunda via implica a conversão do benzoato (6) em N-hidróxido-4,5-difluoroftalamida (8). Isto é realizado aquecendo-se o benzoato (7) a uma temperatura entre cerca de 100°C e e 200°C, de preferência 18O°C, até que a reacção se complete ou que passem 45 minutos. Esta reacção tem lugar sob vácuo de cerca de 0,1 a 100 Torr, de preferência 15 Torr de mercúrio. 0 produto é recolhido por sublimação de forma a fornecer o composto desejado. A imida (8) é então convertida no ácido 4,5-difluoroantranílico através da mesma reacção conforme descrito anteriormente para conversão do benzoato (7) no ácido desejado (8) usando o cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sul fonilo e um excesso de uma base do tipo hidróxido.
ácido 4,5-difluoroantranílico (9) é convertido em ácido 2-cloro-4,5-difluoro-benzóico (10) por diazatização com um nitrato de alquilo ou um nitrito inorgânico. Estes nitratos de alquilo incluem isoamilnitrato e nitrato de t-butilo, de preferência este último. Quando se usa um nitrato de alquilo, deve-se usar um solvente polar orgânico, tal como dimetóxi-etano ou acetonitrilo, de preferência este último. Quan do se usa um nitrito inorgânico, tal como nitrito de sódio, a água é o solvente preferido. Deve-se também usar cobre quer na solução de reacção orgânica quer na solução de reacção inor gânica. Podem usar-se cloreto de cobre (II), óxido de eobre ou bronze de cobre em ácido clorídrico, sendo preferido o cloreto de cobre (II).
ácido 2-cloro-4,5-difluorobenzóico pode ser convertido nos compostos antibacterianos supramencionados usando métodos descritos na Publicação de Patente Europeia N2 0342849.
Os compostos antibacterianos podem ser administrados por si sós numa mistura com uma substância vei. cular farmacêutica. Esta subsfcâftsia veicular deve ser seleeeionada tendo em vista a via de administração'desejada e as práticas farmacêuticas normais. Estas compostos antibacterianos podem ser administrados oralmente ou sob a forma de comprimidos contnedo excipientes tais como amido ou lactose, ou em cáp sulas quer isoladas quer numa mistura com excipientes, ou sob a forma de elixires ou suspensões contendo agentes aromáticos ou corantes. ~ No caso dos animais, é vantajoso que estejam contidos em comida para animal ou água para beber numa concentra ção de 5 a 5000 ppm, de preferência 25 a 500 ppm. Podem também ser injectados por via parenteral, por exemplo, por via intramuscular, intravenosa ou subcutânea. Para administração parenteral , é preferível a sua utilização sob a forma de uma solução aquosa estéril que pode conter outros solutos tais como sais ou glucose para manter a solução isotécnica.
Os compostos antibacterianos podem ser administrados aos animais por via intramuscular ou subcutânea a níveis de dosagem de cerea de 0,1 a 50 mg/kg.dia, de uma forma mais vantajosa 0,2 a 10 mg/kg.dia dados numa única dose diária ou até 3 doses divididas. Os compostos antibacterianos podem ser administrados a seres humanos para o tratamento de doenças bacterianas quer pela via oral quer pela via parenteral, e podem ser administrados oralmente a níveis de dosagem de entre 0,1 a 500 mg/kg.dia, de uma forma vantajosa de 0,5 a 50 mg/kg.dia, dados numa única dose ou em até 3 doses dividi das. Para administração intramuscular ou intravenosa, os níveis de dosagem são de cerca de 0,1 a 200 mg/kg.dia, de uma forma vantajosa de 0,5 a 50 mg/kg.dia. Enquanto que a administração por via intramuscular pode ser uma única dose ou até 3 doses di.
• vididas, a administração intravenosa pode incluir um gotejar contínuo. Ocorrerão necessariamente vairações dependentes do peso e estado do paciente a tratar e da via particular de administração escolhida conforme é conhecido dos especialistas na matéria. Verificou-se por ensaios que a actividade antibacteriana dos compostos está de acordo com a técnica do replicador de Steer, que é um método de ensaio bacteriano in vitro padrão descrito por E. Steers et al., Antibiotics and Chemoterapy, 9. 307 (1959).
A presente invenção é ilustrada pelos Exemplos seguintes, mas de modo nenhum se pretende que seja limitada por estes.
Exemplo 1
Anidrido 4,5-dicloroftálico (2)
200 g de ácido 4,5-dicloroftálico (851 mmol, M.W. 235) foram suspensos em 480 ml de anidrido acético e a solução foi aquecida sob refluxo durante 5 horas. Deixou-se a solução a arrefecer à temperatura ambiente por duas horas, e depois foi arrefecida a 0°C e filtrada e lavada com 100 ml de he xano e seca pra proporcionar o composto em epígrafe com um rendimento de 92 $ /170 g.
P.f. 184°C - 186°C. 1H NMR (CDC13) : 8,1 (s)
Exemplo 2
Ácido 4,5-difluoroftálico (4) composto em epígrafe do Exemplo 1 (50 g, 230 mmol) foi suspenso em 200 ml de sulfolano e fluoreto de potássio (46,9 g, 810 mmol) foi adicionado,a solução foi aquecida a 185°CT' durante 3 horas. Após arrefecimento da reacção , foi adicionada uma solução de NaOH 1 N para lavar o pH da solução a 14, e a solução foi extraída com 4 x 100 ml de éter dietílico. 0 pH foi então ajustado a 1,5 com HCl aquoso a 10% e a solução foi extramida com 4 x 75 ml de acetato de etilo.
As camadas orgânicas combinadas foram deixadas a secar sobre
MgSO^ e evaporadas para dar 41,1 g do composto em epígrafe (rendimento de 81 jí). 1H NMR (CDClg) : 7,86 (t). Análise por combustão para CgH^F^O^: C, 47,54; H, 1,99. Determinado:
C, 47,21; H, 2,001.
Exemplo 3
Anidrico 4,5-difluoroftálico (5) composto em epígrafe do Exemplo 2 ( (28,2 g, 139,5 mmol) foi suspenso em 90 ml de anidrido acético e aquecido sob refluxo durante 2 horas. A reacção foi evaporada à secura à secura para dar 14,4 g do composto em epígrafe soba 1 a forma de um produto em bruto (rerclifflent© de 95 $). H NMR (CDClg) : 7,73 (t). IV.: 3025 (m), 1877 (m), 1794 (vs),
1505 (s), 1220 (vs), 910 (s), 780 (vs) cm 1.
Exemplo 4
4,5-Difluorobenzoato de ácido hidroxilamina-2-hidroxâmico (6)
Adicionou-se cloridrato de hidroxiamina (19,26 g, 276,9 mmol) a metóxido de sódio em metanol (6,37 g de Na metálico em 250 ml de metanol), e em seguida aqueceu-se suavemente a 45°C por um período de 45 minutos. A mistura reacçional foi então filtrada e o filtrado foi arrefecido a 0°C e o composto em epígrafe do Exemplo 3 (17 g, 92,3 mmol) foi adicionado. A reacção foi então deixada aquecer até a temperatura ambiente e foi agitada durante 1 hora. 0 produto foi isolado por filtração e secagem dos sólidos sob vácuo, obtendo-se 17,5 g do composto em epígrafe (rendimento de 78$) p.f. 242-245°C (descoloração a 14O°C), H RMN (dg-DMSO) :
7,52 (q); 7,74 (q).
Exemplo 5
Ácido 4,5-difluoroantranílico (9)
Adicionaram-se ao composto em epígra10
fe do Exemplo 4 (300 mg, 1,19 mmol) 5 ml de solução de NaOH 10% e cloreto de p-toluenossulfonilo (0,5 g, 2,39 mmol) e deixou-se agitar a mistura durante 16 horas. A mistura reacção foi acidificada até pH 4,5 com HCla 10 % e a reacção foi extraí^ da com 3 x 20 ml de eloreto de metileno. As camadas orgânicas combinadas foram deixadas a secar sobre MgSO^ e evaporadas para dar 176 mg do composto em epígrafe (rendimento de 85 %). p.f. 178-18O°C. 1H RMN (dg-DMSO) : 6,72 (q); 7,60 (q).
Exemplo 6
Acido 4,5-difluoroantranílico (9)
Adicionou-se fluoreto de potássio (0,94 g, 16,1 mmol) a anidrido 4,5-dicloroftálico (1,0 g,
4,61 mmol, P.M. 217) em 4 ml de sulfolano seco e a mistura reaccional foi aquecida a 185°C durante 2 horas. A mistura reaccional foi então arrefecida até à temperatura ambiente e adicionou-se cloridrato de hidroxilamina (0,64 g, 9,22 mmol, P.M. 69,5) sob a forma de solução em 4,6 ml de K0H 3 Μ. A mistura reaccioanl foi deixada a agitar à temperatura ambiente por 2 horas adicionais. A esta mistura foi adicionado mais KOH (0,74 g) e cloreto de p-toluenossulfonilo (2,2 g, 11,53 mmole), mantendo-se a agitação de um dia para o outro. 0 pH da mistura reaccioanl foi ajustado a 12 com o KOH e o sulfolano foi extraído com porções de 4 x 15 ml de éter diisopropílico. As camadas orgânicas combinadas foram secas e evaporadas para assegurar 245 mg do composto em epígrafe (P.M. 171) (rendimento de 31 %)· P.F. 178-18O°C. 1H RMN (d6-DMS0) : 6,72 (q); 760 (q).
Exemplo 7
Ácido N-Hidroxi-4,5-difluoroftalamida (6) composto em epígrafe do Exemplo 5 (400 mg, 1,6 mmol) foi aquecido sob vácuo a 18O°C durante 45 minutos. 0 produto foi recolhido por sublimação e foram isolados 203 mg do composto em epígrafe sob a forma de material puro (rendimento de 64 #).
Exemplo 8
Áoido 4,5-difluorotranílico (9) composto em epígrafe do Exemplo 7 (110 mg, 0,5 mmol) foi suspenso em 5 ml de solução a 10 55 e adicionou -se cloreto de p-toluenossulfonilo (105 mmol) e a solução foi deixada a agitar durante 16 horas. 0 pH da solução de reacção foi então ajustado a 4,5 com HCI 10 % e o composto em epígrafe foi extraído com 3 x '25 ml de cloreto de metileno.As camadas orgânicas combinadas foram deixadas a secar sobre MgSO^ e evaporadas para dar 60 mg do composto em epígrafe de 69 50. P.F. 178-18O°C. 1H RMN (D-DMSO) : 6,72 (q); 7,60 (q).
Exemplo 9
Ácido 2-cloro-4,5-difluorobenzóico (10)
Uma mistura de 12,2 g de cloreto de cobre (II) anidro e 12,4 g de nitrilo de t-butilo em 360 ml de acetonitrilo anidro foi arrefecida a 0°C e agitada rapidamente enquanto se adicionaram 13,7 g do composto em epígrafe de qualquer um dos Exemplos 5, 6 ou 8 (sempre o mesmo composto) (80,12 mmol) em porções durante um período de 5 minutos. Após 2 horas a 0°C a mistura reaccional foi aquecida até à temperatura ambiente e deixada a agitar de um dia para o outro. 0 solvente foi então evaporado até metade do volume original e foram adicionados 200 ml de uma solução de HCI 6 M. 0 produto foi extraído com 60 ml de éter isopropílico e foi purificado por adição de solução de HOH a 10 % aos extractos etéreos. Por acidificação da camada aquosa até pH 2 com HCI a 10 $ e a extracção do produto limpo com 50 ml de éter isopropílico obtive ram-se 11,5 g do composto em epígrafe sob forma sólida (P.F. 86-88°C, rendimento de 75 50 · P.F. 86-88°C. RMN (d6-DMSO) : 7,35 (q); 7,92 (q).

Claims (2)

  1. Processo para a preparação de um composto da fórmula em que R e
    R usados em conjunto formam o grupo
    N-OH caracterizado por compreender a fase de aquecer sob vacuo um 1 '2 composto da fórmula I em que R e 0- X+, X é NH^OH e R é NHOH.
    - 2^ Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida fase de aquecimento incluir submeter o composto da frmula I em que R é 0- X+, X é
    NH^OH e R e NHOH a uma temperatura entre cerca de 100 e cer ca de 200°C.
    - 3- Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido vácuo ser desde cerca de 0,1 até cerca de 100 Torr.
    _ 4ã _
    Processo para a preparação de um composto da fórmula caracterizado por compreender uma fase de reacção de mm composto da fórmula em que R1 é 0- X+, R2 é NHOH e X é NELOH ou R1 e
  2. 2 J R tomados em conjunto formam o grupo \
    N-OH z
    com um cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo e um excesso de base.
    - 5ã Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o referido cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo ser o cloreto de p-toluenossulfonilo.
    - 14 =
    Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a referida base ser uma base metálica alcalina ou alcalino-terrosa.
    - 7a _
    Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a referida base metálica alcalina ou alcalino-terrosa ser seleccionada do grupo constituído por NaOH, KOH, LiOH, Ca(0H)2 e CsCO . ’
    - 8ã Processo para a preparação do composto da fórmula caracterizado por compreender a fase de reacção de um composto da fórmula
    1 2 em que R e R tomados em conjunto formam o grupo com um fluoreto de um metal alcalino de modo a dar origem a uma primeira solução reaccional, a fase de reacção da primeira solução reaccional com hidroxilamina de modo a dar origem a uma segunda solução reaccional e a fase de reacção da segunda solução reaccional com um cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo e um excesso de base.
    _ 9a _
    Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o referido cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo ser o cloreto de p-toluenossulfonilo.
    10^ Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a referida base ser uma base metálica alcalina ou alcalino-terrosa.
    - 11* Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a referida base metálica alcalina ou alcalino-terrosa ser seleccionada do grupo constituído por NaOH, KOH, LiOH, Ca(0H)2 e CsCOg.
    - 12^ Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o referido fluoreto de um metal alcalino ser seleccionado do grupo constituído por NaF, KF e CsF.
    - 13ã Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o referido processo ser efectuado num reactor
    - 14a Processo para a preparação do composto da
    II
    RKSHWMAWMn fórmula caracterizado por compreender a fase de reacção de um composto da fórmula
    1 2 em que R e R tomados em conjunto formam o grupo com hidroxilamina de modo a dar origem a uma primeira solução reaccional e a fase de reacção da primeira solução reaccional com um cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo e um ex cesso de base.
    - 15ã Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o referido cloreto de alquil-sulfonilo ou de aril-sulfonilo ser o cloreto de p-toluenossulfonilo.
    Processo de acordo com a reivindicação
    14, caracterizado por a referida base metálica alcalina ou alcalino-terrosa.
    - 17§ - Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por a referida base metálica alcalina ou alcalina -terrosa ser seleccionada do grupo constituído por NaOH, KOH, LiOH, Ca(0H)2 e CsCO .
    - 183 _
    Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por 0 referido processo ser efectuado num reactor.
    Processo para a preparação de um composto da fórmula
    F
    R por compreender a reacção de um composto da fórmula
    18 =
    - 20ã _
    Processo para a preparação de um composto de fórmula coíií hidroxilamina.
    em que R é 0- X+, X é um metal alcalino ou um metal alcalino2
    -terroso e R e NHOH caracterizado por compreender a reacção de '1 2 um composto da formula I em que R é 0- X+, X é NH^OH e R possui o significado anteriormente definido com uma base.
    - 21§ Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por X ser seleccionado do grupo constituído por K, Na, Li, Cs, e Ca.
    A requerente reivindica a prioridade do pedido norte-americano apresentado em 3 de Outubro de 1990, sob o número de série 606,666.
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