CH639969A5

CH639969A5 - Derive de la xylidine-3,4, sa preparation et son utilisation.

Info

Publication number: CH639969A5
Application number: CH559479A
Authority: CH
Inventors: Guy Farges; Anne-Marie Michard
Original assignee: Aec Chim Organ Biolog
Priority date: 1978-06-15
Filing date: 1979-06-14
Publication date: 1983-12-15
Also published as: JPS6328913B2; GB2025404B; JPS5547674A; DE2924334C2; US4271290A; FR2428638B1; GB2025404A; SU971091A3; DE2924334A1; FR2428638A1

Description

La présente invention a pour objet un nouveau dérivé de la xylidine-3,4, sa préparation et son utilisation.

Le nouveau dérivé de la xylidine-3,4, qui est la N[0-isoprop-ylidène-2,3 (D)ribityl]xylidine-3,4 de formule:

(v)

Dans ce procédé, on peut soit séparer la D(+)-arabono-y-lactone avant la réduction de la ribonolactone en ribose, soit n'effectuer la purifiction qu'après la réaction avec la xylidine-3,4, au prix d'une consommation supplémentaire de ce réactif due au produit parasite.

Le produit selon l'invention peut être préparé par action de la O-isopropylidène-2,3 D(+)ribono-y-lactone de formule (VII)

CH2OH r -CH

ch ch oh

I I 1 nh-ch2- ch - ch -ch

(I)'

ch2oh ch3 .0 <c-^

CH3^ ^ 0

I

ch t,

(VII)

I

-c

II

:h est utilisable comme intermédiaire de synthèse, notamment pour la préparation de la N(D)ribitylxylidine-3,4 de formule (VI) ci-après.

La N[D)ribitylxylidine-3,4 est préparée couramment à partir du D(+)-glucose par un procédé complexe qui conduit d'abord à un mélange de D(+)-ribono-Y-lactone (II, produit intermédiaire) et de D(+)-arabono--y-lactone (III, produit parasite) de formules respectives:

çh2oh

— CH I

HOpH HOjJH

(II)

et pH2OH •CH

I

HOCH I

HCOH

(III) 60

sur la xylidine-3,4 en présence d'un borohydrure de métal alcalin et d'un acide.

Selon une première variante, on opère dans un solvant organique so non hydroxylé (tel que diméthoxy-1,2 éthane, dioxanne ou tétrahy-drofuranne) sensiblement anhydre, c'est-à-dire contenant moins de 1 % d'eau en poids.

Comme acide, on utilise de préférence un acide carboxylique anhydre, dont le pK est inférieur ou égal à 5,2, soluble dans le milieu réactionnel (par exemple acide acétique, propionique ou pivalique). La réaction est généralement effectuée entre 10 et 50° C, de préférence de 20 à 30° C, en utilisant pour chaque mole de lactone (VII):

— 1 à 2 mol (de préférence environ 1,5 mol) de xylidine-3,4,

— 2 à 2,2 mol de borohydrure,

— 2 à 2,2 mol d'acide.

0 0

La D(+)-ribono-y-lactone est ensuite réduite (par l'amalgame de sodium ou par réduction électrolytique sur cathode de mercure) en D(—)-ribose (IV), qui réagit sur la xylidine-3,4 pour donner le xyli-

Un excès de borohydrure par rapport à la lactone n'apporte pas d'avantage sensible. Par contre, l'acide et le borohydrure doivent être en proportions sensiblement équimoléculaires.

Selon une seconde variante, on opère dans un solvant organique 65 contenant de 1 à 66% d'eau, à température de 0 à 25° C (de préférence 0 à 5° C) et à un pH compris entre 4 et 7 (de préférence de 6 à 7). On utilise pour chaque mole de lactone 1 à 2 mol de xylidine et 1,5 à 2 mol de borohydrure. L'acide peut être un acide défini à la

3

639 969

première variante ou un acide minéral non oxydant, en solution aqueuse, par exemple acide sulfurique ou chlorhydrique.

Dans ces conditions, il se forme intermédiairement de la N[0-isopropylidène-2,3 ribofurannoside]xylidine-3,4 de formule (VIII)

CH„OH I 2

CH3 /O CIÎ3^ ^0

CH„

r

CH

I

CH !

CH

I

NH

(VIII)

V

Ce produit conduit à la N[0-isopropylidène-2,3 ribityl] xylidine-3,4 par réduction, en milieu hydroalcoolique, de préférence hydromé-thanolique, au moyen d'hydrogène (en présence de palladium sur charbon ou de nickel Raney), d'acétoxyborohydrure de sodium (préparé selon T. Reetz, «J. Amer. Chem. Soc.», 82, 5039 (1960) à partir de borohydrure de sodium et d'acide acétique) ou du mélange sensiblement équimoléculaire borohydrure + acide acétique.

Le produit de formule (VIII) se forme également, à côté de la N[0-isopropylidène-2,3 (D)-ribityl]xylidine-3,4, lorsque le solvant non hydroxylé contient plus de 1 % d'eau, et se présente alors comme un produit secondaire récupérable.

La O-isopropylidène-2,3 D(+)-ribono-y-lactone peut être préparée comme décrit dans la demande de brevet japonais publiée sous le N° 27821/70 («C.A.», 1971, 74, 23109/j) par action de l'acétone sur le mélange de D(+)-ribono-y-lactone et de D(+)-arabono-y-lactone mentionné ci-avant.

Le produit selon l'invention peut être transformé en N(D)-ribi-tylxylidine-3,4 par hydrolyse acide, par exemple par chauffage en présence d'acide chlorhydrique aqueux. La durée du traitement dépend de la température et de l'acidité, 1 h suffisant lorsqu'on opère au reflux à pH = 1.

On peut isoler la N(D)-ribitylxylidine-3,4 par cristallisation après neutralisation du mélange réactionnel.

Le produit selon l'invention se montre avantageux par le fait qu'il peut être préparé d'une manière simple à partir de la D(+)-ribono-y-lactone en utilisant des réducteurs facilement accessibles, sans nécessiter l'emploi du mercure ou de ses dérivés, et par le fait qu'il est transformable directement en N(D)-ribitylxylidine-3,4.

La préparation de N(D)ribitylxylidine-3,4 à partir du mélange D(+)-ribono-y-lactone et de D(+)-arabono-y-lactone, en passant par le produit selon l'invention, ne nécessite que trois étapes, dont une étape de réduction, alors que le procédé précédemment connu nécessite quatre étapes dont deux étapes distinctes de réduction.

Les exemples suivants illustrent l'invention.

Exemple 1 - Préparation directe

Dans un ballon de 250 cm3, muni d'un agitateur magnétique, on introduit 5 g (26,6.10~3 mol) de 0-isopropylidène-2,3-ribono-y-lactone, 4,8 g (39,9.10-3 mol) de xylidine-3,4 et 40 cm3 de dioxanne anhydre et on agite à la température du laboratoire (20° C). On ajoute, séparément et en même temps, 0,7 g de borohydrure de sodium et 1,1 cm3 d'acide acétique cristallisable puis, après 2 h d'agitation, on ajoute 0,7 g et 1,1 cm3 des mêmes réactifs puis, après 2 h,

0,7 g et 1,0 cm3 des mêmes réactifs (au total 55,3.10-3 mol NaBH4 et 56,0.10~3 mol d'acide acétique).

On agite encore pendant 22 h à environ 20° C, et filtre pour séparer le précipité, qui est lavé par 5 cm3 d'éthanol absolu. Le filtrat et 5 le lavage sont évaporés à sec, le résidu est repris par 50 cm3 d'eau et extrait par 2 fois 50 cm3 d'éther.

Après évaporation des extraits éthérés, on obtient 8,8 g d'un sirop qui contient 67% de N[0-isopropylidène-2,3 (D)-ribityl]-xylidine-3,4 et 20% de xylidine-3,4 (dosées par GL HP). Ce mélange io est utilisable directement pour la préparation N (D)ribitylxylidine-3,4. Un sirop préparé de la même manière est fractionné par Chromatographie en phase liquide à haute performance sur silice, en éluant par le mélange éther diisopropylique/hexane/méthanole(50/45/5 en volumes, teneur en eau 0,26%). On obtient ainsi la N[0-isoprop-15 ylidène-2,3 (D)ribityl]xylidine-3,4 pure.

Wd = + 11,6° (c=5, chloroforme)

Spectre UV (isopropanol):

1% 244 nm: 346

E

20 1cm 295 nm: 52

Exemple 2 - Préparation indirecte

A. Dans un ballon de 500 cm3 muni d'agitateur magnétique, thermomètre et pH-mètre, on introduit 20 g (0,10 mol) de O-iso-propylidène-2,3-ribono-y-lactone, 200 cm3 d'eau, 12, 82 g (0,106 mol) de xylidine-3,4 et 140 cm3 d'éthanol. On obtient une solution jaune, de pH = 6,8. On refroidit entre 0 et 5° et ajoute en 1 h 6,4 g (0,168 mol) de borohydrure de sodium en maintenant le pH entre 6 et 7 par addition d'acide acétique. On laisse ensuite la température remonter à 20-25° C et maintient l'agitation pendant 3 h.

Un précipité blanc apparaît. On refroidit à 10-15° C pendant 1 h, isole le précipité par filtration et le lave avec une solution eau/étha-nol (200/140 en volumes).

On obtient ainsi une première fraction de 13,48 g de N[0-isopropylidène-2,3 (D)ribofurannoside]xylidine-3,4 fondant à 128° C.

25

30

35 .

MÌ) = + 23° (c = 5, méthanol)

De la liqueur mère on obtient, en poursuivant le refroidissement, 40 une seconde fraction de 3,69 g.

B. Dans un appareil à hydrogéner de 11, en verre, placé sur se-coueuse, on introduit 20 g (0,068 mol) de N[0-isopropylidène-2,3 (D)ribofurannoside]xylidine-3,4, 280 cm3 de méthanol et 120 cm3 d'eau. On chauffe à 55-60° C jusqu'à dissolution et ajoute 4 g de ca-45 talyseur contenant 5% de palladium sur charbon. On hydrogène pendant 7 h à 55-60° C, à pression voisine de la pression atmosphérique. Après filtration à chaud et évaporation à sec, on obtient 20,49 g d'un sirop constitué par 95% de N[0-isopropylidène-2,3 (D)ribit-yl]xylidine-3,4 (dosage potentiométrique).

50

Exemple 3 - Utilisation

Le produit obtenu selon l'exemple 1 est repris par 50 cm3 d'eau et la solution est acidifiée à pH = 1 par addition de 4 cm3 d'acide chlorhydrique concentré.

55 On chauffe au reflux pendant 1 h, puis neutralise à pH = 7-8 par addition de solution de soude à 30% en poids. La N(D)ribitylxyli-dine-3,4 précipite. On refroidit à 4° C pendant une nuit, filtre le produit et le sèche. On obtient 4,86 g de N(D)ribitylxylidine-3,4 fondant à 142° C, de pureté 99,7%, convenant à la synthèse de la riboflavine. 60 A partir des eaux mères, on peut récupérer (par extraction à l'éther et évaporation) 2,44 g d'un produit contenant 80% de xylidine.

R

Claims

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1 % d'eau, avec des quantités, équimoléculaires de borohydrure de 20 métal alcalin et d'un acide carboxylique à pK inférieur ou égal à 5,2.

1, caractérisé en ce qu'on fait réagir la 0-isopropylidène-2,3 D(+)- is ribono-y-lactone sur la xylidine-3,4, en présence d'un borohydrure de métal alcalin et d'un acide.

1. N[0-isopropylidène-2,3 (D)ribityl]xylidine-3,4 de formule dine-3,4 N(D)-ribopyrannoside (V), et ce produit est réduit en N(D)ribitylxylidine-3,4 (VI) par l'hydrogène en présence de palladium sur charbon. Le schéma réactionnel est le suivant:

ch ch

0X„

I I

oh nh-ch2- ch - ch -ch ch2OH

jîH2OH

CH

^h2oh

I

HOpH HOCH

2H

2. Procédé pour la préparation du produit selon la revendication

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on opère dans un solvant organique non hydroxylé, contenant moins de

4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on opère dans un solvant organique contenant de 1 à 66% d'eau, à pH compris entre 4 et 7 et à température comprise entre 0 et 20° C, isole la N[0-isopropylidène-2,3 ribofurannoside]xylidine-3,4 formée et ré- 25 duit ce produit en N[0-isopropylidène-2,3 (D)ribityl]xylidine-3,4.

5. Utilisation du composé selon la revendication 1 pour la préparation de la N(D)ribitylxylidine-3,4, caractérisée en ce qu'on hydrolyse la N[0-isopropylidène-2,3 (D)ribityl]xylidine-3,4 en milieu acide. 30

■f?

0

(II)

HOCH I

HO^H HOCH

L H

0

(IV)

xylidine

0

CH,

I 1

HOCH I

HOCH

I

HOCH I

CH

cil oh I 2

HOCH

-nh

CIL CIL