DE908732C

DE908732C - Verfahren zur Herstellung von substituierten Pteridinen

Info

Publication number: DE908732C
Application number: DEA4981A
Authority: DE
Inventors: Barbara Roth
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1949-12-03
Filing date: 1950-11-09
Publication date: 1954-04-08

Description

Verfahren zur Herstellung von substituierten Pteridinen Es ist bekannt, daB Glutaminsäureamide der Pteroinsäure, wie N-[p-(2-Amino-6-oxy-8-methylpyrimidino- q., 5-pyrazyl)-aminobenzoyl]-glutaminsäure, zur Anregung der Bildung von Hämoglobin wirksam und bei der Behandlung von makrocytärer Anämie, Sprue und anderen Krankheiten verwendbar sind. Die letztere Verbindung ist auch unter dem Handelsnamen Folinsäure bekannt.
Die Erfindung umfaBt eine Methode zur Herstellung von substituierten Pteridinen der Formel In der Formel bedeutet R eine Hydroxyl-, Amino-oder substituierte Aminogruppe. Das Verfahren besteht darin, daB man ein 2, q., 5-Triamino-6-alkoxy-oder -aralkoxypyrimidin, eine Verbindung mit 3 Kohlenstoffatomen, welche an jedem Kohlenstoffatom mit Aminogruppen reaktionsfähige Gruppen besitzt, und p-Aminobenzoesäure oder ein Amid derselben oder ein Salz oder einen Ester einer solchen Säure oder Amids miteinander umsetzt, wobei diese Reaktion unter sauren Bedingungen durchgeführt wird. Die Alkoxy- oder Aralkoxyreste werden gewöhnlich während der Kondensation teilweise in eine Hydroxylgruppe umgewandelt, und diese Umwandlung wird während der Reinigung und Gewinnung des gewünschten Produktes vollendet.
Als p-Aminobenzoylverbindung kommen z. B. in Frage: p-Aminobenzoesäure, p-Aminobenzamid oder Aminosäureamide der p-Aminobenzoesäure, wie p-Aminobenzoylglutaminsäure oder p-Aminobenzoylasparaginsäure. Die Salze und Ester dieser p-Aminobenzoylaminosäuren können bei dem Verfahren ebenfalls verwendet werden.
Als 3-C-Verbindung seien erwähnt: 2, 3-Dihalogenpropionaldehyde, 1, r, 3-Trihalogenacetone und ein Tautomeres des Oxymalondialdehyds. Die Halogenatome können identisch oder verschieden sein, obwohl bei gleichen Halogenatomen die Zwischenprodukte gewöhnlich leichter erhalten werden.
Die 2, 4, 5-Triamino-6-alkoxy- oder -aralkoxypyrimidine können z. B. Verbindungen, wie 2, 4, 5-Triamino-6-methoxypyrimidin, 2, 4, 5-Triamino-6-äthoxypyrimidin, 2, 4, 5-Triamino-6-propionoxypyrimidin, 2, 4, 5-Triamino-6-butoxypyrimidin, 2, 4, 5-Triamino-6-benzyloxypyrimidin sein, welche durch die in der chemischen Literatur beschriebenen Methoden hergestellt werden können.
Die Kondensation findet unter sauren Bedingungen statt, vorteilhaft bei einem pn-Wert von größer als i. Die Temperatur während der Kondensation kann von o° bis etwa ioo° variieren.
Die Reaktion soll vorzugsweise in Wasser oder in einem im wesentlichen wäßrigen Lösungsmittel, das aus Wasser und mit Wassermischbaren Lösungsmitteln bestehen kann, durchgeführt werden. Nach der Kondensation und während des Verlaufes der Gewinnung des Produktes ist es erwünscht, daß das Produkt unter alkalischen oder sauren Bedingungen erhitzt wird, damit die Umwandlung der Alkoxy- oder Aralkoxyreste in den Hydroxylrest vollendet wird. Dies umfaßt gewöhnlich keinen gesonderten Arbeitsgang, denn besonders dort, wo das gewünschte Produkt eine Aminosäure im Molekül enthält, besteht eine der erwünschten Methoden zur Reinigung des Produktes in der Bildung des Calciumsalzes desselben durch Erhitzen unter alkalischen Bedingungen in Gegenwart eines anorganischen Calciumsalzes, wie dies in den Beispielen gezeigt wird.
Das Verfahren zur Herstellung von typischen erfindungsgemäßen Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung soll nun an Hand der folgenden Beispiele im einzelnen beschrieben werden. Die Teile bedeuten Gewichtsmengen, wenn nichts anderes erwähnt ist.
Beispiel i Eine Mischung von 5o Teilen 2, 4-Diamino-6-chlorpyrimidin und 2o,5 Teilen Natriummethylat, welche in 395 Teilen wasserfreiem Methanol gelöst sind, wird 6 Stunden im Autoklav auf 12o° erhitzt. Die Mischung wird abgekühlt, dann wird vom Natriumchlorid abfiltriert und fast bis zur Trockne destilliert. Es kristallisiert eine gelbbraune Substanz aus; Trockengewicht etwa 46 Teile. Dieselbe wird durch Wiederholtes Umkristallisieren aus absolutem Äthylalkohol gereinigt und ergibt ein weißes Produkt, 2, 4-Diamino-6-methoxypyrimidin, F. = i61 bis 162°. 46 Teile des wie oben beschrieben hergestellten Rohproduktes werden in 35o Teilen warmem Wasser gelöst und 1o Teile Eisessig zugegeben. Die Mischung wird mit Natriumhydroxyd auf ein pH von 4 eingestellt und der geringe Niederschlag abfiltriert. Sie wird dann auf 8o° erhitzt; dann wird eine konzentrierte wäßrige Natriumnitritlösung so lange zugegeben, bis eine dauernde Färbung gegen Kaliumjodidstärkepapier erreicht ist. Es wird ein dunkelroter Niederschlag von 2, 4-Diamino-5-nitroso-6-methoxypyrimidin gebildet, welcher abfiltriert und mit Wasser gewaschen wird; Trockengewicht 29 Teile. Eine Suspension von 29Teilen dieses Produktes in 23o Teilen Wasser wird auf 5o° erhitzt; dann werden 7o Teile Natriumhydrosulfit langsam zugegeben. Die entstehende dunkelgelbe Lösung wird mit i : 1 (Vol.) Schwefelsäure auf pH 2 angesäuert und auf 5° abgekühlt. Es bildet sich langsam ein weißer Niederschlag, der abfiltriert und getrocknet wird; Trockengewicht 45,9 Teile, das ist eine quantitative Ausbeute an 2, 4, 5-Triamino-6-methoxypyrimidinsulfat.
Zu einer Lösung von 44 Teilen 2, 4, 5-Triamino-6-methoxypyrimidinsulfat in 76o Teilen Wasserwerden bei 45° 32,4 Teile p-Aminobenzoylglutaminsäure gegeben. Die Mischung wird auf einen pH-Wert von 3 eingestellt; dann wird eine Lösung von 12,1 Teilen Natriumbichromat in 15o Teilen Wasser und eine Lösung von 35 Teilen a, ß-Dibrompropionaldehyd in 33 Teilen Eisessig gleichzeitig innerhalb von 25 Minuten tropfenweise zugegeben, wobei man den pH-Wert durch Zugabe von Natriumhydroxyd bei 2,9 bis 3,1 hält. Die Mischung wird weitere 2o Minuten bei 45° und einem pH-Wert von 3 gehalten, dann auf 5° gekühlt und "filtriert. Der Filterkuchen wird mit Wasser und einer Mischung aus Aceton und Wasser gewaschen, und der nasse, rötlichbraune Kuchen wird als solcher zur Reinigung verwendet.
6o Teile des obigen Rohproduktes werden bei .50° mit 2ooo Teilen Wasser vermischt und 32 Teile 5 n-Natriumhydroxyd zugegeben. Die Lösung wird zwecks Auflösung 15 Minuten bei 5o° gerührt, und es werden 15,4 Teile einer 3o°/oigen Calciumchloridlösung zugegeben. Die Mischung wird mit Hilfe von Diatomeenerde filtriert, mit Wasser gewaschen und das Filtrat mit io°/oiger Zinkchloridlösung auf ps = 1o,8 eingestellt. Es wird nochmals mit Diatomeenerde filtriert und das Filtrat bei 40° zu einem pH-Wert von 3 angesäuert. Es wird 4 Stunden lang auf 8° gekühlt und der Niederschlag in Gegenwart von Diatomeenerde filtriert. Der Niederschlag wird in 15oo Teilen Wasser aufgenommen, auf 5o° erhitzt und Magnesiumoxyd bis zu einem PH von 8 zugegeben. Die Mischung wird weitere 15 Minuten in Gegenwart von 1,5 Teilen Aktivkohle erhitzt, geklärt, bei 40° bis zu einem PR = 3 angesäuert, auf 8° gekühlt und der Niederschlag mit Diatomeenerde filtriert. Er wird dann mit iooo Teilen Wasser vermischt, und 6 Teile Kalk werden zugegeben. Die Mischung wird io Minuten auf 6o° erhitzt, filtriert und zu dem Filtrat wird eine io°/oige Zinkchloridlösung bis zum pH = 1o,8 gegeben. Die Lösung wird wieder filtriert und das Filtrat auf pH = 3 eingestellt, gekühlt und der Niederschlag filtriert. Die obige Behandlung wird nochmals wiederholt, wobei man 4 Teile Kalk und 8oo Teile Wasser verwendet. Dann wird die Lösung nach der Behandlung mit Zinkchlorid auf pg = 8 gebracht, mit 0,5 Teilen Aktivkohle bei 6o° behandelt, geklärt und auf PH = 3 angesäuert. Nach 3stündigem Abkühlen auf 7' wird der Niederschlag filtriert, mit Wasser und Aceton gewaschen und getrocknet; Geeicht z,34 Teile eines dunkelorangefarbenen Pulvers. Die chemische Prüfung ergab eine Ausbeute von 71 0/0, berechnet als Pteroylglutaminsäure. Bei der Prüfung als Wachstumsstimulans für S. faecalis R wurde ein Wert von 69,3 °,/o Pteroylglutaminsäure erhalten.
Beispiel 2 Zu einer Lösung von 24,4 Teilen Kaliumhydroxydplättchen (87,5%ig) in 395 Teilen absolutem Äthanol werden 5o Teile 2, 4-Diamino-6-chlorpyrimidin gegeben. Die Mischung wird unter Rückfluß und Rühren 20 Stunden lang erhitzt, vom Kaliumchlorid abfiltriert und gut gekühlt. Es wird ein weißer Niederschlag von 2, 4-Diamino-6-äthoxypyrimidin gebildet, welcher abfiltriert und getrocknet wird; Gewicht 28,5 Teile. Nach dem Umkristallisieren aus Äthanol schmilzt es bei 167 bis r69°. Zu einer Lösung von 61 Teilen dieses Produktes in 6oo Teilen Wasser plus 6o Teilen Eisessig wird bei 8o' langsam eine Lösung von 27 Teilen Natriumnitrit in zoo Teilen Wasser zugegeben, wobei die Zugabe beendet wird, wenn eine dauernde Färbung gegen Kaliumjodidstärkepapier erzielt wird. Es wird ein hellroter Niederschlag gebildet, welcher abfiltriert und getrocknet wird. Von dem 2, 4-Diamino-5-nitroso-6-äthoxypyrimidin wurden 62,3 Teile erhalten. Zu einer Aufschlämmung von 10,7 Teilen dieses Produktes in 86 Teilen Wasser werden bei 50' langsam annähernd 3o Teile N atriumhydrosulfit gegeben, wobei die Zugabe beendet wird, wenn die rote Farbe der Nitrosoverbindung verschwunden ist. Die Lösung wird dann mit z : z (Vol.) Schwefelsäure bis zu einem pH von 2 angesäuert. Nach dem Abkühlen wird ein weißer Niederschlag von 2, 4, 5-Triamino-6-äthoxy pyrimidinsulfat gebildet. Dieser wird isoliert und aus Wasser umkristallisiert und ergibt glänzende weiße Nadeln.
Zu einer Lösung von 56,5 Teilen 2, 4, 5-Triamino-6-äthoxypyrimidinsulfat und 26,6 Teilen p-Aminobenzoylglutaminsäure in zooo Teilen Wasser werden bei 45° und pH = 3 gleichzeitig eine Lösung von 43Teilen 2, 3-Dibrompropionaldehyd in 43 Teilen Eisessig und eine Lösung von 9,84 Teilen Natriumbichromat in 57 Teilen Wasser innerhalb von 2o Minuten tropfenweise zugegeben. Während derZugabe wird derpH-Wert auf 3 gehalten. Man setzt das Erhitzen auf 45° noch 30 Minuten lang fort. Danach wird die Mischung auf zo' gekühlt und das goldbraune Produkt abfiltriert, mit Wasser und Aceton gewaschen und getrocknet. Von dem Produkt wurden 56,4 Teile erhalten; bei der chemischen Prüfung wurde ein Gehalt von 20,3 0/0 Pteroylglutaminsäure gefunden. Der biologische Test als Wachstumsstimulans für S. faecalis R ergibt 8,16%, verglichen mit zu zoo % angenommener Pteroylglutaminsäure. Die Reinigung des Rohproduktes erfolgt in bekannter Weise.
Beispiel 3 Eine Mischung von 54,2 Teilen 2, 4, 5-Triamino-6-methoxypyrimidinsulfat, 26,6Teilenp-Aminobenzoylglutaminsäure und 75 Teilen z, z, 3-Tribromaceton in zooo Teilen Wasser wird = Stunde auf 8o' erhitzt, wobei der pH-Wert durch Zugabe von verdünntem Natriumhydroxyd zwischen 1,7 und 2,2 gehalten wird. Der PH-Wert wird dann auf 3 eingestellt, die Mischung abgekühlt und der braune Niederschlag abfiltriert, gewaschen und getrocknet. Er ergab 49,1 Teile und bei der chemischen Prüfung wurde ein Gehalt von 19,z 0/0, berechnet als Folinsäure, ermittelt. Der biologische Test als Wachstumsstimulans für S. faecalis R ergab 6,48 °/o. Der Methoxylwert war 3,810/0. Die Reinigung des Rohproduktes kann in bekannter Weise vorgenommen werden.
Beispiel .
Zu einer Mischung von 54,2 Teilen 2, 4, 5-Triamino-6-methoxypyrimidinsulfat und 26,6 Teilen p-Aminobenzoylglutaminsäure in zooo Teilen Wasser werden bei 45' eine Lösung von 43,2 Teilen 2, 3-Dibrompropionaldehyd in 43 Teilen Eisessig und eine Lösung von 9,84 Teilen Natriumbichromat in 57 Teilen Wasser gleichzeitig innerhalb von 20 Minuten tropfenweise zugegeben. Der pH-Wert wird durch Zugabe von verdünntem Natriumhydroxyd während dieser Zeit bei 3 gehalten. Die '.Mischung wird dann noch weitere 2o Minuten bei 45' erhitzt, abgekühlt und das orangebraune Produkt abfiltriert, mit Wasser und Aceton gewaschen und getrocknet. Das Rohprodukt ergibt 63,5 Teile und zeigte bei der chemischen Prüfung einen Gehalt von 16,9 0/0, berechnet als Folinsäure. Der biologische Test als Wachstumsstimulans für S. faecalis R ergibt 9,6 0,'0. Der Methoxylwert beträgt 6 0'0. Die Reinigung des Rohproduktes kann in bekannter Weise vorgenommen werden.
Beispiel 5 Zu einer Lösung von 3,6 Teilen Natrium in zooTeilen Benzylalkohol werden 21,6 Teile 2, 4-Diamino-6-chlorpyrimidin zugegeben. Die Mischung wird 3 Stunden auf 15o bis 16o' erhitzt. Danach wird der überschüssige Benzylalkohol abdestilliert. Der ölige Rückstand wird mit Wasser gewaschen und hinterläßt eine gummiartige feste Substanz. Diesselbe wird in 3oo Teilen warmer 3o%iger Essigsäure gelöst. Die Lösung wird zur Entfernung von Verunreinigungen geklärt und auf 8o' erhitzt. Dann wird tropfenweise eine konzentrierte Natriumnitritlösung zugegeben, bis man eine dauernde Färbung von Kaliumjodidstärkepapier erzielt. Es wird ein heller purpurfarbener Niederschlag gebildet. Dieser wird nach dem Abkühlen filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Gewicht 31,8 Teile. Er wird durch Umkristallisieren aus Aceton gereinigt, mit dem er eine blaugrüne Lösung bildet.
15 Teile 2, 4-Diamino-5-nitroso-6-benzyloxypyrimidin werden in einer Aufschlämmung von Äthanol bei etwa 5o' durch Schwefelwasserstoff, der bis zur völligen Entfärbung der Nitrosoverbindung rasch eingeleitet wird, zu 2, 4, 5-Triamino-6-benzyloxypyrimidin reduziert. Die resultierende alkoholische Lösung, welche annähernd 40o Teile ergibt, wird mit 45o Teilen Wasser verdünnt; dann werden 8,14 Teile p-Aminobenzoylglutaminsäure zugegeben. Der pH-Wert wird auf 3 eingestellt; dann wird eine Lösung von 13,2 Teilen 2, 3-Dibrompropionaldehyd in 14 Teilen Eisessig und eine Lösung von 3,04 Teilen Natriumbichromat in 17 Teilen Wasser tropfenweise und gleichzeitig innerhalb von 2o Minuten zugegeben, wobei die Temperatur auf .45' und der PH-Wert auf 3 gehalten werden. Das Erhitzen auf ¢5' wird noch 30 Minuten fortgesetzt, wonach die Mischung gekühlt und der hellbraune Niederschlag abfiltriert wird. Nach dem Trocknen ergibt dieser etwa 22,1 Teile und zeigt bei der chemischen Prüfung einen Gehalt von 15,7 °(o.
Die Reinigung wird in bekannter Weise vorgenommen. Es wird ein glänzendes gelbes Produkt erhalten, das bei der chemischen Prüfung einen Gehalt von 90,3 °,/o, berechnet als Folinsäure, ergab.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von substituierten Pteridinen der Formel wobei R eine Hydroxyl-, Amino- oder substituierte Aminogruppe bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 2, q., 5-Triamino-6-alkoxy- oder -aralkoxy-pyrimidin, eine Verbindung mit 3 Kohlenstoffatomen, die an jedem Kohlenstoffatom mit Aminogruppen reaktionsfähige Gruppen besitzt, und p-Aminobenzoesäure, ein Amid derselben oder ein Salz oder einen Ester einer solchen Säure oder eines Amids miteinander umsetzt, wobei die Umsetzung unter sauren Bedingungen und zwischen o und etwa Zoo' durchgeführt und das erhaltene Rohprodukt z. B. durch Auflösen und Erhitzen in wäßrigem Alkali und Wiederausfällen mit Säure gereinigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindung mit 3 Kohlenstoffatomen ein 2, 3-Dihalogenpropionaldehyd oder ein 1, 1, 3-Trihalogenaceton verwendet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung bei einem pH-Wert zwischen etwa i und 5, in Wasser bzw. einem im wesentlichen wäßrigen Lösungsmittel und zweckmäßig in Anwesenheit eines Oxydationsmittels durchgeführt wird.