CH351280A - 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-norieucine    et la   DL-6-diazo-5-oxo-norieucine    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 t les éléments carbone, hydrogène, oxygène    et azote et ont la formule empirique   C6H9N2O2.   



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

 Le pouvoir rotatoire spécifique   [ollD    de la L-6  diazo-5-oxo-norleucine    est   + 210    (à   5,40/0    dans l'eau), et de la   D-6-diazo-5-oxo-norleucine, - 16,10    (à 1,98    < )/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 1450C et peut continuer jusqu'à ce qu'on atteigne 1550C. 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'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-norleucine    donne l'acide Lglutamique. Une réaction semblable avec la D-6diazo-5-oxo-norleucine ou la DL-6-diazo-5-oxo-norleucine 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-norleucine,    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   Et 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-diazo-5  oxo-norieucine    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 spectre 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    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 Ridgway, 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-5  oxo-norieucine.   



     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 de la 4-(2'-benzyloxycarbonyl-éthyl)oxazolidine-2,5-dione à une hydrogénation, en ce que l'on fait réagir la   4-(2'-carboxy-éthyl)-oxazolidine-      2,5-dione    résultante avec un agent d'halogénation, en ce que   l'on    fait réagir la 4-(2'-halogéno-carbonyl  éthyl)-oxazolidine-2,5-dione    résultante avec du diazométhane et en ce que   l'on    hydrolyse la 4-(4'-diazo  3 '-oxo-butyl)-oxazolidine-2,5-dione    résultante.



   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.



   L'hydrogénation de la   4 - (benzyloxycarbonyl-      éthyl)-oxazolidine-2,5-dione    peut être effectuée à la température ordinaire ou au-dessus, avec un métal noble comme catalyseur, par exemple le palladium.



  On opère de préférence à une température de 25 à 800 C. La pression d'hydrogène est maintenue durant la réaction entre 700 et 4200 g par cm2. De plus fortes pressions ne sont en général pas nécessaires.



  On emploie ordinairement pour cette réaction un solvant organique inerte, par exemple un ester d'alcoyle d'un acide gras inférieur tel que l'acétate d'éthyle, ou un éther cyclique tel que le dioxane ou le tétrahydrofuran.



   Pour la conversion de la 4-(2'-carboxy-éthyl)oxazolidine-2,5-dione en   4- (2'-halogénocarbonyl-      éthyl)-oxazolidine-2,5-dione,    on emploie en général au moins un équivalent d'agent d'halogénation tel que le chlorure de thionyle, le trichlorure ou le pentachlorure de phosphore, le tribromure ou le pentabromure de phosphore, etc. La réaction est effectuée de façon commode en mélangeant ensemble l'agent d'halogénation et la 4-(2'carboxy-éthyl)oxazolidine-2,5-dione, de préférence à une température modérément élevée. On peut employer un solvant organique tel que le benzène, mais ce n'est ordinairement pas nécessaire. La matière de départ, la 4-(benzyloxycarbonyl-éthyl)-oxazolidine-2,5-dione peut être préparée de la manière décrite au J. Am.



  Chem. Soc., 76, 4492 (1954).



   La réaction entre la 4 - 4- (2'-halogénocarbonyl  éthyl)-oxazolidine-2,5-dione    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. On emploie en général au moins deux équivalents de diazométhane.



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



   L'hydrolyse de la 4-(4'-diazo-3'-oxo-butyl)   oxazolidine - 2,5- dione en 6-diazo-5-oxo-norleucine    peut être effectuée dans l'eau seule, ou dans un milieu aqueux en des conditions alcalines, au-dessous de   300 C.    Comme agents alcalins, on peut employer les hydroxydes, carbonates, bicarbonates, oxydes, alcoxydes, amidures, etc., des métaux alcalins ou alcalino-terreux. De préférence, on emploie une solution diluée contenant approximativement un équivalent d'hydroxyde d'un métal alcalin, tel que l'hydroxyde de sodium ou potassium, à une température de -5 à   100 C.    La réaction se produit en général presque immédiatement à 50 C. Quand l'hydrolyse alcaline est terminée, le mélange de réaction est neutralisé avec un acide à la température ordinaire ou au-dessous.

   Pour cela, on peut employer un acide minéral tel que l'acide chlorhydrique, bromhydrique, sulfurique ou phosphorique.



  La neutralisation est faite en abaissant avec précaution le pH jusqu'à   5,5-7,    et de préférence entre 6 et 6,5.



   Exemple
 a) 2,6 g de 4-(benzyloxycarbonyl-éthyl)-oxazoli
 dine-2,5-dione sont dissous dans 60 ml d'acé
 tate d'éthyle anhydre; on ajoute à la solu
 tion 0,6 g de palladium à 10'0/o sur du char
 bon et le mélange est agité à la température
 ordinaire pendant une heure avec de l'hydro
 gène sous une pression de 2,8 à 4,2 kg/cm2.



   Quand la réaction est terminée, le catalyseur
 est enlevé par filtration et le solvant est éva
 poré du filtrat sous pression réduite. Le pro
 duit résiduaire, la 4-(2'-carboxy-éthyl)-oxazo
 lidine-2,5-dione, a la formule:
EMI3.1     
 b) Le produit obtenu en a) est mis en suspen
 sion dans 15 ml de chlorure de thionyle et
 chauffé doucement pendant quinze minutes
 et on obtient une solution jaune clair. L'excès
 de chlorure de thionyle est enlevé par dis
 tillation dans le vide.

   Le produit résiduel,
 la   L-4- [2'-(chlorocarbonyl)-éthyl] -oxazolidine-   
   2,5-dione,    a la formule:
EMI3.2     
 c) Le produit obtenu en b) est dissous dans
   20ml    de tétrahydrofuran et la solution est
 ajoutée goutte à goutte en agitant à une so
 lution de diazométhane (préparée à partir de
 7 g de nitrosométhylurée) dans 100 ml de
 tétrahydrofuran à   0-50    C. On laisse le mé
 lange de réaction se réchauffer à 23-250 C,
 on filtre puis concentre le filtrat sous pres
 sion réduite; on obtient la L-4-(4'-diazo-3'
   oxo-butyl)-oxazolidine-2,5-dione,    de formule:
EMI3.3     
 d) Le produit obtenu en c) est dissous dans
 30 ml d'eau contenant 8   ml    d'hydroxyde de
 sodium 1 N, à la température ordinaire.

   Dès
 que la dissolution se produit, on ajuste le  
 pH à   6,5 avec de    l'acide chlorhydrique
 dilué, on congèle la solution et on élimine la
 glace de la masse congelée par sublimation
 sous un vide poussé. On dissout 1 g du solide
 résiduel dans environ 40   ml    d'eau contenant
   10/o    d'acétone et fait passer la solution à
 travers une colonne d'adsorption contenant
 90 g de charbon activé et 90 g de terre de
 diatomées. La colonne est lavée et déve
 loppée avec environ 2,5 volumes retenus
 d'acétone aqueuse à   1 o, et    l'éluat est re
 cueilli en fractions de   10ml.    Les trois frac
 tions montrant la plus forte absorption dans
 l'ultraviolet à 275 millimicrons sont congelées
 et la glace en est enlevée par sublimation
 sous un vide poussé.

   Le solide résiduel, la
   L=6-diazo-5-oxo-norleucine,    est recristallisé
 dans de l'alcool absolu contenant quelques
 gouttes d'eau.



   La   D-6-diazo-5-oxo-norleucine    et la DL-6-diazo5-oxo-norleucine peuvent être préparées de la même manière, en partant de la forme D, respectivement
DL de la   4- (benzyloxycarbonyl- éthyl)-oxazolidine-    2,5-dione et en procédant comme indiqué de a) à d) ci-dessus.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation de la 6-diazo-5-oxo norleucine, caractérisé en ce que l'on soumet de la 4-(2'-benzyloxycarbonyl-éthyl)-oxazolidine - 2,5- dione à une hydrogénation, en ce que l'on fait réagir la 4-(2'-carboxy-éthyl)-oxazolidine-2,5-dione résultante avec un agent d'halogénation, en ce que l'on fait réagir la 4-(2'-halogéno-carbonyl-éthyl)-oxazolidine2,5-dione résultante avec du diazométhane et en ce ce que l'on hydrolyse la 4-(4'-diazo-3'-oxo-butyl)oxazolidine-2,5-dione résultante.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, dans lequel l'hydrogénation est effectuée avec un catalyseur à métal noble, à une pression d'hydrogène de 0,74,22 kg/cm2.

   2. Procédé selon la revendication, dans lequel on emploie au moins un équivalent d'agent d'halogénation.

   3. Procédé selon la revendication, dans lequel on emploie au moins deux équivalents de diazométhane, à une température au-dessous de 200 C, dans un solvant organique inerte.

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

   5. Procédé selon la sous-revendication 4, dans lequel l'hydrolyse est effectuée en un milieu alcalin et le produit de l'hydrolyse est amené à un pH de 5,5 à 7.