DD121507B1 - Verfahren zur herstellung von 1-o-acyl-und 1-0-alkyl-2-halogenpropandiol-(1,3) - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 1-o-acyl-und 1-0-alkyl-2-halogenpropandiol-(1,3)

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DD121507B1
DD121507B1 DD75188606A DD18860675A DD121507B1 DD 121507 B1 DD121507 B1 DD 121507B1 DD 75188606 A DD75188606 A DD 75188606A DD 18860675 A DD18860675 A DD 18860675A DD 121507 B1 DD121507 B1 DD 121507B1
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Hans Brachwitz
Peter Langen
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1-O-Acyl- und 1-O-Alkyl-2-halogen-propandial-(1,3) der allgemeinen Formel I,
CH2-OX
CH-HaI I
CH2-OH
in der Hai für ein Halogenatom steht und X einen Acyl-oder Alkylrest von 15-18 C-Atomen bedeutet.
Diese Verbindungen besitzen enge strukturelle Verwandtschaft zu den natürlich vorkommenden Monoglyceriden und Glycerylalkyläthern, von denen sie sich formell durch den Ersatz einer Hydroxylgruppe durch ein Halogenatom ableiten.
Es ist bekannt, daß 1-O-Alkyl-2-chlor-propan-diole-(1,3) (l:Hal = Cl, X = Alkyl) durch Chlorieren von Allylalkohol in Gegenwart von Alkanolen gebildet werden. Diese Methode besitzt jedoch den Nachteil, daß die Ausbeuten nur gering sind und die Verbindungen I nicht rein, sondern im Gemisch mit den isomeren 2-0-Alkyl-3-chlor-propandiolen-(1,2) sowie weiteren Umsetzungsprodukten erhalten werden (J. A. Wojtowicz, R. J. Polak, J. A. Zaslowsky, J. org. Chemistry 36, 2232 [1971]; Olin Mathieson Chem. Corp., Niederland Appl. 6512 542 [1966], vgl. C. A. 65,7141 g [1966]; L. S. Boguslavskaya, K. U. Yarovykh, A. B.
Bulovyatora, Zhurn.org. khim.5,1932 [1969]).
An Fluorpropandiolen vom Typ I sind bisher das O-Methyl-Derivat I (Hai = F, X = CH3) sowie das i-O-Acetyl-2-fluor-propandiol-(1,3) I (Hai = F, X = CH3CO), die allerdings nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, durch Umsetzung von 3-Chlor-2-fluor-propanol-(1) mit Natriummethylat bzw. Kaliumacetat synthetisiert worden (L. S. Bogyslavskaya, V. S. Etlis, V. V.
Bulovyatova,Zhurn. org. khim 7,1 338 [1971 ]; L. S. Boguslavskaya, A. B. Bulovyatova, A. P. Sineokoe, V. S. Etlis, Zhurn. org. khim.
7, 637 [1971]).
1-O-Acyl-2-fluor-propandiole-(1,3) wurden außerdem durch Monoacylierung von 2-Fluor-propandiol-(1,3) hergestellt. Da sowohl das 3-Chlor-2-fluor-propanol-(1) sowie das 2-Fluor-propandiol-(1,3) nur über zahlreiche Synthesestufen mit geringen Ausbeuten zugänglich sind, kommt der Herstellung der Fluor-Verbindungen vom Typ I in größerem Maßstab auf der Basis der Alkylierung bzw. Acylierung von Fluoralkoholen keine praktische Bedeutung zu.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren zur Herstellung der 1 -O-Acyl- und 1-O-Alky-2-halogen-propan-diole-(1,3), bei dem die Verwendung von Allylalkohol vermieden wird und welches nicht auf die Alkylierung oder Acylierung von Fluoralkoholen beruht, zu entwickeln.
Erfindungsgemäß werden die 1-O-Acyl-und 1-0-Alkyl-2-halogen-propandiole-(1,3) der allgemeinen Formel II, in der X die oben genannte Bedeutung hat
CH2-OX CH2-OX
CH-OH CH-HaI
CHj-OTrityl CH-OTrityl
Il III
in die substituierten 2-Halogen-propandiol-(1,3)-Derivate der allgemeinen Formel III, in der X die bereits genannte Bedeutung besitzt, überfuhrt, wobei der Austausch der 2standigen Hydroxyl-Gruppe von Il durch Halogen entweder direkt oder nach Substitution durch aktivierende Gruppen vorgenommen wird, und anschließend die Schutzgruppe Y durch an sich bekannte Methoden abspaltet Der als Schutzgruppe verwendete Triphenylmethylrest (Tritylrest) laßt sich sowohl hydrolytisch als auch durch Hydrierung leicht entfernen
Die Herstellung der 1-0-Acyl- und 1-O-Alkyl-propandiole-(1,3) I (Hai = Cl, X = Acyl, Alkyl) erfolgt erfindungsgemaß in der Weise, daß man die 3substituierten 1-0-Acyl- bzw 1-0-Alkyl-glycerine Il mit den zum Austausch von aliphatischen Hydroxylgruppen durch Chlor üblichen Reagenzien, ζ B Tetrachlorkohlenstoff/Tnphenylphosphin, umsetzt und anschließend die Trityl-Schutzgruppe der erhaltenen 1-0-Acyl-und 1-O-A)kyl-2-chlor-propandiol-(1,3)-Denvate III nach üblichen Methoden entfernt Eine weitere Variante zur Herstellung der Zwischenverbindungen vom Typ III besteht dann, die Hydroxyl-Gruppe der Glycerinderivate Il ζ B durch Tosylierung, Mesylierung oder anderweitige Substitution zu aktivieren und anschließend einen nukleophilen Austausch der aktivierten Hydroxylgruppe durch das Chlondion, ζ B mit LiCI in Acetonitril, vorzunehmen Die Herstellung der 1-0-Acyl- und 1-0-Alkyl-2-fluor-propandiole-(1,3) vom Typ I (Hai = F, X = Acyl, Alkyl) erfolgt vorzugsweise durch Tosylierung oder Mesylierung der Verbindungen II, anschließendem Austausch der Tosylat- bzw Mesylat-Gruppierung durch das FIu or id ion nach an sich bekannten Methoden, ζ B mittelsTetrabutyl-ammoniumfluorid in Acetonitril, und Abspaltung der Schutzgruppe Y der entstandenen 1-0-Acyl-und 1-0-Alkyl-2-fluorpropandiol-(1,3)-Denvate III durch Hydrolyse oder Hydrierung
Die erfindungsgemaß hergestellten Verbindungen sind biologisch hochaktiv und bewirken, selbst in einer Konzentration von etwa 5 1CT5ITi noch eine hochgradige Hemmung des Wachstums von Ehrlich-Ascites-Carcinom-Zellen in vitro Die Erfindung wird an nachstehenden Beispielen naher erläutert
Beispiel 1
2-ChIOr-I-O-PaImItOyI-PrOPaHdIoI-(I1S) I (Hai = Cl, X = C15H31CO)
1 1 2-Chlor-1-0-palmitoyl-3-0-tntyl-propandiol-(1,3)
Ein Gemisch von 2g (3,48mMol) i-O-Palmitoyl-3-O-trityl-glycerin, 1,12g (4,28mMol) Triphenylphosphin und 4,6ml Tetrachlorkohlenstoff wurde 24Std auf 800C (Badtemperatur) unter Ruhren erhitzt Anschließend wurde überschüssiger Tetrachlorkohlenstoff ι V abdestilliert, der erhaltene Ruckstand in Äther aufgenommen, von ungelöstem Tnphenylphosphmoxid abfiltriert und die ätherische Losung eingeengt Das erhaltene Substanzgemisch wurde an 150g Kieselgel (0,05-0,2mm, Säule 20 χ 1 360mm, Elutionsmittel Cyclohexan/Essigester 98 2V/V) getrennt Die Fraktionen 142-177 (je 6ml) enthielten 2-Chlor-1-0-palmitoyl-3-0-tntyl-propandiol-(1,3), F 41 bis 420C (Äthanol) Ausbeute (nach zweimaligem Umkristallisieren) 0,919g (44,7% d Th )
C38H51CIO3(591,3) Ber C71,18 H8,71 CI6,01
Gef C76,90 H9,41 Cl 6,10
1 2 Detritylierung von 2-Chlor-1-0-palmitoyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3)
0,770g (1,3mMol) 2-Chlor-1-0-palmitoyl-3-0-tntyl-propandiol-(1,3) wurden auf einer mit Borsaure imprägnierten Kieselgelsauredetrityliert(200g Kieselgel, 0,05-2mm, 20g Borsaure, aktiviert 24Std bei 115-12O0C) Zur Elution wurden zunächst 600 ml Hexan, 900 ml Hexan/Ather95 5, V/V, und 1 800 ml Hexan/Essigester7 3, V/V benutzt Durch weitere Elution mit 1100 ml Hexan/Essigester6 4, V/V, Einengen der Losung und Umkristallisieren des Ruckstandes wurden 0,085g (18,7% d Th ) 2-Chlor-1-O-palmitoyl-propandiol-(1,3) erhalten
F35,5bis36°C Ber C65,38 H10,69 Ci 10,16
C19H34CIO3 (349,0) GefC65,40 H10,75 Cl 10,10
Beispiel 2
2-Chlor-1-O-hexadecyl-propandiol-(1,3) I (Hai = Cl, X = C16H33)
2 1 i-O-Hexadecyl^-O-tosyl-S-O-tntyl-glycerin
Zur Losung von 166,5g (298mMol) i-O-Hexadecyl-3-O-trityl-glycerin in 11 absol Pyridin wurden unter Umrühren und Kühlung mit Eiswasser 85g (447 mMol) Tosylchlorid, gelost in 670 ml absol Pyridin) getropft Nach 4stundigem Ruhren bei 00C und 20stundigem Stehen bei Raumtemperatur wurde die Mischung mit dem doppelten VoIu me η At her versetzt und die ätherische Phase nacheinander mit 0,5 η HCI, Wasser, 5%ige Na2CO3-Losung und nochmals mit Wasser gewaschen Die ätherische Losung wurde getrocknet, eingeengt, das erhaltene Ol in siedendem Isopropanol (etwa 2I) aufgenommen Nach dem Erkalten wurden 98,8g (46,7% d Th ) schwach gelbe Kristalle erhalten
F 58,5 bis 60,5 °C Ber C 75,80 H 8,48 S 4,50%
C45H60SO5 (713,0) GefC75,61 H8,39 S4,60%
2 2 2-Chlor-1-O-hexadecyl-3-O-tntyl-propandio!-(1,3)
2,5g (3,5mMol) 1-0-Hexadecyl-2-0-tosyl-3-0-trityl-glycenn und 161,5mg (3,8OmMoI) LiCI wurden in 20ml absolutem Dimethylsulfoxid 16Std auf 900C erhitzt Danach wurde das Reaktionsgemisch mit dem doppelten Volumen Äther versetzt, die ätherische Phase mehrmals mit Wasser ausgewaschen, getrocknet, eingeengt und der Ruckstand mit Wasser ausgewaschen, getrocknet, eingeengt und der Ruckstand aus Äthanol, anschließend zweimal aus Methanol umkristallisigrt Ausb 0,673g (33,5% d Th )
F62bis63°C BerC79,06 H9,25 Cl 6,14
C38H53CIO2(577,3) Gef C78,69 H9,16 CI5,30
2.3 Detritylierung von 2-Chlor-1-0-hexadecyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3)
Eine Lösung von 0,673g (1,17mMol) 2-Chlor-1-0-hexadecyl-3-0-trityi-propandiol-(1,3) in 98ml Aceton wurde unter Zusatz von 12,2 ml 2 η HCI1 Std. unter Rückfluß erhitzt. Danach wurde das Aceton i.V. abdestilliert, die verbleibende Mischung mit Äther extrahiert, die ätherische Phase mit Wasser neutral gewaschen, getrocknet, eingeengt und der Rückstand (0,8g) an 150g Kieselgel (0,05-0,2mm) säulenchromatographisch gereinigt (Säule: 20 χ 13mm, Elutionsmittel: Hexan/Essigester 95:5, V/V, Fraktionsgröße 5 ml. Aus den Fraktionen 210-270 wurden 0,462g rohes 2-Chlor-1-O-hexadecyl-propandiol-(1,3) erhalten. Ausb. 0,154g (39,4% d.Th.).
F.30,5bis31°C(Hexan). Ber.68,12 H11/73 CI10,58 C19H39CIO2 (335,0) Gef. 68,22 H 11,83 Cl 10,50
Beispiel 3
2-Fluor-1-O-hexadecyl-propandiol-(1,3) I (Hai = F, X = C16H33)
3.1 2-Fluor-1-0-hexadecyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3)
98,8g (139mMol) i-O-Hexadecyl^-O-tosyl-S-O-trityl-glycerin (Darstellung vgl. Beispiel 2.1) wurden mit 56,2g (216mMol) Tetrabutylammoniumfluorid in 740ml absol. Acetonitril 5 Tage auf 70°C erhitzt.
Danach wurde Acetonitril abdestilliert, das zurückbleibende Ol mit Wasser versetzt, die Mischung mit Äther extrahiert, die ätherische Phase mit Wasser gewaschen, getrocknet, eingeengt und das erhaltene Rohprodukt (gelbes Öl) zur Detritylierung eingesetzt (vgl. 3.2). Eine Analysenprobe wurde durch Verreiben des Rohproduktes mit Äthanol und Umkristalliseren des erhaltenen Festkörpers bereitet.
F. 44°C, Massenspektrum: M" 560,4593 (theor. 560,4602) für C38H33FO2
3.2 Detritylierung von 2-Fluor-1-0-hexadecyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3)
83,4g (149mMol) 2-Fluor-1-0-hexadecyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3) wurden in 2,81 Aceton gelöst und nach Zugabe von 500ml 2 η HCI2 Std. unter Rückfluß erhitzt. Nach Abdestillieren des Acetons wurde das zurückbleibende Gemisch mit Wasser verdünnt und mit Äther extrahiert. Die ätherische Phase wurde mit Wasser neutral gewaschen, getrocknet und eingeengt. 40g des erhaltenen Rohproduktes (Gesamtmenge80g) wurden an 1 200g Kieselgel (0,2-0,5mm) säulenchromatographisch gereinigt (Säule: 50 χ 1130mm, Elutionsmittel Cyclohexan/Essigester9:1, V/V, Fraktionsgröße 10ml). Die Fraktionen 761-1 230 enthielten 5,9g 25,2% d.Th. 2-Fluor-1-0-hexadecyl-propandiol-(1,3).
F.60bis61°C(Petroläther).Ber.C71,64 H 12,34 F 5,97 C19H38FO2 (318,5) Gef.C71,73 H 12,38 F6,20
Beispiel 4
2-Fluor-1-0-octadecyl-propandiol-(1,3) I (Hai = F, X = C18H37)
4.1 i-O-Octadecyl^-O-tosyl-S-O-trityl-propandiol-O^)
13g (22,2mMol) i-O-Octadecyl-3-O-trityl-glycerin wurden mit 6,8g (35,7mMol)Tosylchlorid in 50ml absol. Pyridin analog Beispiel 2.1 zu 1-0-Octadecyl-2-0-tosyl-3-0-trityl-glycerin umgesetzt.
Ausbeute 7,4g (45,0% d. Th.), F.54,5 bis 55,5°C (Isopropanol), Massenspektrum. M* 740,8 (theor. 741,1) für C47H64O5S.
4.2 2-Fluor-1-octadecyl-3-trityl-propandiol-(1,3)
7,3g (9,87mMol) i-Octadecyl^-O-tosyl-S-O-trityl-glycerin wurden mit 5,14g (19,7mMol) Tetrabutylammoniumfluorid in 60ml Acetonitril zu 2-Fluor-1-0-octadecyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3) umgesetzt.
F.44bis46°C,(Äthanol).Ber.81,57 H9,75 F3,23 C40H57FO2 (588,9) Gef. 81,47 H 9,77 F 3,40
4.3 Detritylierung von 2-Fluor-1-0-octadecyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3)
3,5g (5,93mMol) 2-Fluor-1-0-octadecyl-3-0-trityl-propandiol-(1,3) wurden mit einer Lösung von 60ml 2n HCI und 480ml Aceton 2Std. unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abdestillieren des Acetons wurde mit Wasser verdünnt, die Mischung mit Äther extrahiert, die ätherische Phase mehrfach mit Wasser gewaschen, der Äther getrocknet und eingeengt. Das erhaltene Rohprodukt (3,3g) wurde an 500g Kieselgel (0,2-0,5mm) säulenchromatographisch gereinigt. (Säule: 30 χ 1 250mm, Elutionsmittel: Cyclohexan/Essigester 9:1, V/V, Fraktionsgröße 13ml). Die Fraktionen 430-550 enthielten 0,553g (27,0% d.Th.) 2-Fluor-1-octadecyl-propandiol-(1,3), F. 64 bis 650C (Petroläther).
C21H43FO2 (346,6) Ber.C72,75 H 12,53 F 5,48
Gef. C 72,58 H 12,39 F 5,30

Claims (2)

  1. Verfahren zur Herstellung von 1-O-Acyl- und 1-0-Alkyl-2-halogen-propandiol-(1,3) der allgemeinen Formel I,
    CH2-OX
    CH-HaI I
    CH2-OH
    in der Hai für ein Halogenatom steht und X einen Acyl- oder Alkylrest von 15-18C-Atomen bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein entsprechendes Glycerinderivat der allgemeinen Formel II,
    CH2-OX
    CH-OH Il
    CH2-OTrityl
    in der X die obengenannte Bedeutung hat, in die substituierten
  2. 2-Halogen-propandiol-(1,3)-Derivate der allgemeinen Formel III,
    CH2-OX
    CH-HaI III
    CH2-OTrityl
    in der X die bereits genannte Bedeutung besitzt, überführt, wobei der Austausch der 2ständigen Hydroxylgruppen von Il durch Halogen entweder direkt oder nach Substitution durch aktivierende Gruppen vorgenommen wird, und anschließend die Tritylgruppe durch an sich bekannte Methoden abspaltet.
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