CH351279A - Procédé de préparation de la 6-diazo-5-oxo-norleucine - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de préparation de la   6-diazo-5-oxo-norleucine   
 Les 6-diazo-5-oxo-norleucines, soit la D-6-diazo5-oxo-norleucine, la L-6-diazo-5-oxo-norleucine et la
DL-6-diazo-5-oxo-norleucine possèdent des propriétés tout à fait particulières, comme cela ressort de la description qui suit. Comme ces substances diffèrent les unes des autres au point de vue chimique seulement en ce que les premières sont des formes isomères optiquement actives tandis que la dernière est la forme optiquement racémique de la 6-diazo5-oxo-norleucine, les propriétés chimiques de ces composés sont identiques de même que beaucoup de leurs propriétés physiques. Ces composés contiennent seulement les éléments carbone, hydrogène, oxygène et azote et ont la formule empirique   CGHgN303.   



  Ils ont un poids moléculaire de 171 et peuvent être représentés par la formule structurale:
EMI1.1     

 Le pouvoir rotatoire spécifique   [oD    de la L-6   diazo-5-oxo-norleucine est + 210 (à 5,4  /o dans    l'eau), et de la   D-6-diazo-5-oxo-norleucine, -    16,10 (à   1,98 0/o    dans l'eau à 250 C).



   La D-6-diazo-5-oxo-norleucine, la L-6-diazo-5oxo-norleucine et la   DL-6-diazo-5-oxo-norleucine    sont relativement instables à la chaleur et se décomposent avant de fondre. La décomposition ne se produit pas à une température spéciale et, par conséquent, les points de décomposition et de fusion varient entre de larges limites selon la méthode employée pour leur détermination. La décomposition commence en général à environ 1450 C et peut continuer jusqu'à ce qu'on atteigne 1550 C. La décomposition est accompagnée d'un dégagement de gaz. Ces composés se décomposent dans les acides aqueux avec libération d'azote. Les courbes de liaison d'hydrogène montrent des valeurs pour pK'a   dans -l'eau    de 2,1 et 8,95.



   Ces produits sont très solubles dans l'eau, mais insolubles dans les solvants organiques non polaires ordinaires. Ils sont seulement très légèrement solubles dans le méthanol absolu, l'éthanol absolu ou l'acétone à froid, mais sont solubles dans les solutions aqueuses chaudes de ces solvants. Ils donnent la coloration spécifique bleu pourpre dans l'essai à la ninhydrine. L'oxydation par l'acide périodique de la   L-6-diazo-5-oxo-norieucine    donne l'acide Lglutamique. Une réaction semblable avec la D-6diazo-5-oxo-norleucine ou la   DL-6-diazo-5-oxo-nor-    leucine donne l'acide D-glutamique, respectivement l'acide DL-glutamique.



   Ces produits forment des sels de métaux par réaction avec des hydroxydes, carbonates, bicarbonates, oxydes, alcoyl-oxydes, amides, etc., de métaux alcalins ou alcalino-terreux.



   Les spectres d'absorption dans l'ultraviolet de la   D -6- diazo -5- oxo-norieucine,    L-6-diazo-5-oxo-norleucine et   DL-6-diazo-5-oxo-norleucine    sont identiques. Dans un tampon de phosphate aqueux, à un pH de 7, les maxima caractéristiques d'absorption dans l'ultraviolet sont pour   E,  ém    de 683 à une longueur d'onde de 274 millimicrons et de 376 à une longueur d'onde de 244 millimicrons.



   Les spectres d'absorption dans l'infrarouge de la
D-6-diazo-5-oxo-norleucine et de la   L-6-diazo5-    oxo-norleucine sont identiques. Quand on les détermine par la méthode au disque de bromure de potassium, le spectre montre des sommets d'absorption aux longueurs d'onde suivantes:   3,19,      3,32,      3,78, 4,66, 6,14, 6,30, 6,59, 6,90, 7,18, 7,39, 7,54,       8,33,      8,66,      8,98,      9,36,      9,71,    10,08,   10,22,    10,59,   11,65,      12,08,    12,34 et 13,16 microns.



   Le speotre d'absorption dans l'infrarouge pour la
DL-6-diazo-5-oxo-norleucine déterminé par la méthode au disque de bromure de potassium, montre des sommets d'absorption aux longueurs d'onde suivantes:   3,34,      4,66,      6,13,      6,31,      6,59,      7,06,      7,19,      7,43,      8,72,      9,26,      9,90,    10,67 et 11,32 microns.



   Les 6-diazo-5-oxo-norleucines possèdent des propriétés phytotoxiques bien marquées, et sont particulièrement utiles comme herbicides, destructeurs de mauvaises herbes et semblables. A ces fins, on emploie une solution aqueuse diluée, et celle-ci est appliquée à la plante ou à une culture de plantes selon les méthodes connues dans ce domaine. Ces composés sont efficaces à de hautes dilutions et ont une action sélective contre certaines espèces de mauvaises herbes particulièrement indésirables.

   Par exemple, dans le cas de la L-6-diazo-5-oxo-norleucine, une solution aqueuse à une concentration de 1000 parties par million, appliquée par projection jusqu'au point d'égouttement à des parcelles de terrain pour essais à cultures séparées vigoureuses d'ansérines et de chénopodes a donné   100 0/o    de destruction, tandis que la croissance sur une parcelle de blé comparable n'a été empêchée que pour 20   o/o    dans des conditions identiques.



   Les 6-diazo-5-oxo-norleucines possèdent un haut degré d'activité contre les levures. Grâce à ce caractère, elles peuvent être utilisées pour isoler des bactéries de mélanges microbiens dans lesquels un ou plusieurs des micro-organismes sont des levures.



   Ces composés possèdent aussi des propriétés extraordinaires du fait qu'ils empêchent la biosynthèse, dans les cellules vivantes, d'acides nucléiques essentiels et de précurseurs d'acides nucléiques et exercent aussi une action inhibitrice sur le développement de néoplasmes. L'effet inhibiteur de la L-6diazo-5-oxo-norleucine est plus grand que celui des composés DL et D correspondants; le composé DL, de son côté, possède un effet inhibiteur plus élevé que le composé D. La croissance de tumeurs implantées dans des souris ou des rats est tout à fait empêchée par des injections journalières de L-6diazo-5-oxo-norleucine.

   Les variétés de tumeurs qui sont ainsi atteintes comprennent le Sarcome 180 (formes liquide et solide), le Sarcome T 241, le
Sarcome MA 387, l'Adenocarcinome mammaire
E 0771, l'Adenocarcinome Miyono, le Lymphosarcome Mecca, le Sarcome ostéogénique de   Ridgvay,    le Sarcome ostéogénique de Wagner, l'Adenocarcinome mammaire RC, le Carcinome d'Ehrlich (formes liquide et solide), le Carcinome 1025, le Carcinome
Krebs 2 (forme fluide) et le Lymphosarcome du rat, de Murphy. Ces propriétés extraordinaires montrent que ces produits peuvent éventuellement être employés, soit seuls soit en combinaison avec d'autres agents d'inhibition des néoplasmes, tels que la 6mercaptopurine, dans le traitement de maladies néoplastiques (carcinomes, sarcomes, leucémies, etc.).



  Ces produits peuvent être administrés soit par voie buccale soit par injections.



   La dénomination commune ou générique diazooxo-norleucine a été adoptée pour la L-6-diazo-5oxo-norleucine.



     I1    est entendu que les formules développées et les désignations chimiques figurant dans le présent exposé englobent, en l'absence de spécification de la forme optique, la forme isomère D active, la forme isomère L active et la forme DL optiquement inactive de ces composés. Ainsi donc, quand une désignation chimique ne spécifie pas de quelle forme optique il s'agit, cette désignation doit être interprétée dans son sens général, c'est-à-dire comme désignant soit l'isomère D actif, soit l'isomère L actif, soit la forme racémique DL optiquement inactive.



   Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que   l'on    soumet à une halogénation l'ester   cr-    benzylique de l'acide glutamique, en ce que   l'on    fait réagir   l'halogénohydrate    d'halogénure de 4carbobenzoxy-4-amino-butyryle résultant avec du diazométhane, en ce que   l'on    hydrolyse en milieu alcalin l'ester benzylique de 6-diazo-5-oxo-norleucine résultant et neutralise le produit de l'hydrolyse.



   Les réactions chimiques de ce procédé s'effectuent suivant le schéma:
EMI2.1     

 Dans ce schéma, X représente un atome d'halogène, par exemple du chlore ou du brome.



   Dans la première phase, l'ester benzylique de l'acide glutamique est traité avantageusement avec au moins un équivalent, et de préférence un excès, d'un agent d'halogénation tel que le chlorure de thionyle, le pentachlorure de phosphore, le pentabromure de phosphore, le trichlorure de phosphore ou le tribromure de phosphore. Quand on emploie un halogénure de phosphore comme agent d'halogénation, il convient d'employer comme solvant   l'ha-    logénure d'acyle correspondant, en particulier le chlorure ou le bromure d'acétyle, et on effectue en général la réaction au-dessous de 500 C et de préfé  rence à la température ordinaire. On peut aussi employer des solvants organiques inertes tels que les hydrocarbures, les hydrocarbures chlorés, les éthers cycliques, etc., par exemple le benzène, le toluène, le dioxane, le dichlorure d'éthylène, etc.

   Si   l'on    emploie le chlorure de thionyle pour cette réaction, la température est préférablement au-dessous de 700 C.



  La température la meilleure est comprise entre 20 et   50     C. Quoiqu'il ne soit pas nécessaire en général d'employer un solvant pour cette réaction, on peut en utiliser un, comme par exemple les hydrocarbures, les hydrocarbures chlorés, les éthers cycliques et semblables, parmi lesquels on peut citer le benzène, le toluène, le dioxane, le dichlorure d'éthylène, etc. La matière de départ le glutamate   i-benzylique,    peut être préparé par la méthode décrite au J. Am. Chem.



  Soc. 75, 4610 (1953) pour la préparation de l'ester a-benzylique de l'acide L-glutamique.



   La réaction entre l'halogènohydrate d'halogénure de 4-carbobenzoxy-4- amino-butyryle et le diazométhane est effectuée en général à froid, c'est-à-dire au-dessous de 200 C et de préférence   entre - 5    et   100 C dans un solvant organique inerte anhydre. On    emploie de préférence au moins trois équivalents de diazométhane, en prenant les précautions voulues car cette substance est toxique et est explosive en présence d'oxygène, spécialement à température élevée.



  Comme solvants, on peut employer des hydrocarbures tels que le benzène, le toluène et semblables, des éthers aliphatiques inférieurs, des éthers cycliques tels que le dioxane, le tétrahydrofurane et semblables.



   L'hydrolyse de l'ester benzylique de 6-diazo-5oxo-norleucine résultant est effectuée en milieu aqueux alcalin de préférence au-dessous de   300 C    en présence d'un solvant organique miscible à l'eau.



  Comme agents alcalins, on peut employer des hydroxydes, carbonates, bicarbonates, oxydes, alcoxydes, amides, etc., de métaux alcalins ou alcalino-terreux.



  De préférence, on utilise une solution diluée, contenant de 1,0 à 1,1 équivalents, d'un hydroxyde de métal alcalin tel que l'hydroxyde de sodium ou de potassium, à une température de 22 à 250 C pendant une heure, après quoi la température est abaissée à   0O C    pour environ 10 à 20 heures. A la suite de cette hydrolyse, le mélange de réaction est neutralisé en général au-dessous de la température ordinaire, de préférence   entre - 10    et   50 C.    Pour cela on peut employer un acide tel que l'acide chlorhydrique, bromhydrique, sulfurique, phosphorique, acétique,
 etc. La neutralisation peut se faire en abaissant avec
 soin le pH jusqu'à 5,5 à 7, et de préférence à   6-6,5.   



   Exemple
 a) 2,3 g de l'ester   a-benzylique    de l'acide L-glu
 tamique [Sachs et Brand, J. Am. Chem. Soc.,
 75, 4610 (1953)] sont ajoutés en agitant, à
 22-250 C, à un mélange de 21,1 g de penta
 chlorure de phosphore et 20 ml de chlorure
 d'acétyle. On obtient une solution claire au
 bout d'environ 1 heure. Après repos pendant trois heures à 22-250 C, la solution est évaporée dans le vide. Le produit résiduaire, le chlorhydrate de chlorure de L-4-carbobenzoxy-4-amino-butyryle, a la formule:
EMI3.1     


<tb>  <SEP> O <SEP> O
<tb>  <SEP> Il <SEP> Il
<tb> Cl-C-CH2CH2CH-C-OCH2 <SEP> 
<tb>  <SEP> NH2. <SEP> HC1
<tb>  <SEP> formeL
<tb>  b) On ajoute lentement 2,7 g de chlorhydrate de
 chlorure de L-4-carbobenzoxy-4-amino-buty
 ryle à une solution de trois équivalents de
 diazométhane dans 100 ml d'éther, à   0-50    C.



   On laisse le mélange se réchauffer à   22-250    C
 et élimine le solvant dans le vide. Le produit
 résiduaire, l'ester benzylique de L-6-diazo
 5-oxo-norleucine, a la formule:
EMI3.2     


<tb>  <SEP> O
<tb> N2CH-C-CH2CH2CH-OCH2
<tb>  <SEP> I
<tb>  <SEP> NH2
<tb>  <SEP> formeL
<tb> 
 c) L'ester benzylique de L-6-diazo-5-oxo-nor
 leucine obtenue en b) ci-dessus est dissous
 dans 50-100 ml de méthanol, et on ajoute
 lentement à cette solution 20   ml    d'hydroxyde
 de sodium 0,5 N. On laisse reposer le mé
 lange pendant 1 heure à 22-250 C puis seize
 heures à 00 C. Le pH du mélange de réaction
 est ajusté à 6 avec de l'acide acétique glacial,
 à 0-50 C, puis on fait passer la solution à
 travers une colonne d'adsorption contenant
 60 g de charbon activé et 60 g de terre de
 diatomées.

   La colonne est éluée avec   2 1/2   
 volumes retenus d'acétone aqueuse à 1    /o et   
 l'éluat est recueilli en fractions de 10 ml. Les
 trois fractions montrant la plus forte absorp
 tion dans l'ultraviolet à une longueur d'onde
 de 275 millimicrons, sont congelées et la
 glace est enlevée de là masse congelée par
 sublimation sous un vide élevé. Le produit
 résiduaire, la L-6-diazo-5-oxo-norleucine, est
 recristallisé par dissolution dans une quantité
 d'eau aussi faible que possible et addition de
 5 volumes d'éthanol chaud. Les propriétés
 chimiques, biologiques et physiques de cette
 L-6-diazo-5-oxo-norleucine sont les mêmes
 que celles indiquées dans la description qui
 précède.



   La D-6-diazo-5-oxo-norleucine et la   DU6-diazo-    5-oxo-norleucine peuvent être préparées de la même manière, en partant des formes D et DL de l'ester   a-benzylique    de l'acide glutamique respectivement, et en opérant comme indiqué en a), b) et c) ci-dessus.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation de la 6-diazo-5-oxo-norleucine, caractérisé en ce que l'on soumet à une halogénation l'ester a-benzylique de l'acide glutamique, en ce que l'on fait réagir l'halogénohydrate d'halogénure de 4-carbobenzoxy-4-amino-butyryle résultant avec du diazométhane, en ce que l'on hydrolyse en milieu alcalin l'ester benzylique de 6-diazo5-oxo-norleucine résultant et neutralise le produit de l'hydrolyse.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, dans lequel on emploie au moins 1 équivalent d'agent d'halogénation, à une température au-dessous de 500 C.

   2. Procédé selon la revendication, dans lequel on emploie au moins trois équivalents de diazométhane, à une température au-dessous de 200 C dans un solvant anhydre.

   3. Procédé selon la revendication, dans lequel l'hydrolyse est effectuée dans des conditions alcalines en un milieu aqueux et à une température au-dessous de 300 C.

   4. Procédé selon la revendication, dans lequel la neutralisation est effectuée en ajustant le pH à 5,5-7.