ITMI961683A1 - Procedimento per la preparazione di acidi 2-aril-propionici e 2-aril-acetici a partire da aril-olefine - Google Patents
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "PROCEDIMENTO PER LA PREPARAZIONE DI ACIDI 2-ARIL-PROPIONICI E 2—ARIL—ACETICI A PARTIRE DA ARIL-OLEFINE"
Oggetto della presente invenzione è un processo per la preparazione di acidi arilalcanoiqi meta-sostituiti a partire da m-aril-olefine.
Sono noti diversi acidi arilalcanoici meta-sostituiti di interesse farmaceutico come agenti analgesici, antipiretici e antiinflaminatori,ad esempio: acido 2-artmino-3-benzoil-fenilacetico (amfenac), acido 2-(3-fenossi-fenil)-propionico {fenoprofene), acido 2-{3-benzoil-fenil)-propionico (ketoprofene), acido 2-(2-idrossi-5-benzoil-fenil)-propionico, acido 2-(2-idrossi-3-benzoil-fenil)-propionico, acido 2—(2— ammino-5-benzoil-fenil)-propionico, acido 2-(4-idrossibenzoil-fenil)-propionico, acido 2-(3-idrossibenzoil-fenil)-propionico, acido 3-(2-idrossibenzoil-fenil)-propionico, acido 2-(4-benzoilammino-fenil)-propionico, acido 2-{3-benzoil-4-ammino-fenil-propionico), acido 2-(4-benzoilossi-fenil)-propionico.
Alcuni di questi composti sono di consolidata utilizzazione in terapia; altri, come gli acidi 2-{2-idrossi-5-benzoil-fenil)-propionico, 2-(2-idrossi-3-benzoil-fenil)-propionico, 2-(4-idrossi-benzo-il-fenil)-propionico, 2-(3-idrossibenzoil-fenil)-propionico, sono esempi di antiinflaminatori non steroidali che sono metaboliti o potenziali .metaboliti del ketoprofene.
Il ketoprofene, con un consumo nell'ordine di centinaia di migliaia di tonnellate annue, è uno degli antiinfiammatori non-steroidali di più largo impiego. La collocazione di meta-sostituenti rispetto al residuo aril-alifatico rende piuttosto onerosi e complicati i processi di sintesi totale di questi composti, tanto che fino ad ora non sono note metodologie generali idonee per la loro sintesi.
Le metodologie di sintesi disponibili e più consolidate prevedono per lo più il ricorso a reagenti (bromo, cianuri, benzene) e/o a reazioni di carbossilazione e di alchilazione che, se un tempo usuali, male si adattano per il loro inpatto ambientale alla salvaguardia degli operatori e dell’ecosistema, una problematica oggi di rilevante e drammatica attualità.
Si è ora trovato un procedimento per la preparazione di acidi arilalcanoici meta sostituiti di formula
dove R è idrogeno o alchile A è un gruppo alchile o arile, arilossi o aroile eventualmente sostituiti da uno o più sostituenti alchilici, idrossi, ammino, ciano, nitro, alcossi, alogenoalchile, alogenoalcossi;
che comprende:
a) il riarrangiamento di Claisen di composti di formula (II):
(II)
in cui A e R sono come sopra definiti, X è 0, S o NH e il gruppo A è in posizione orto o para rispetto al grippo X-alchilenico, a dare un composto di formula
CH I)
dove A e R sono come sopra definiti, è in posizione orto rispetto alla catena allilica ed è un gruppo
acile;
b) eventuale eliminazione del gruppo per reazione di deossidrilazione, deaminazione o desolforazione;
c) scissione ossidativa del composto (III);
d) eliminazione dei gruppi ΡβΓ reazione di deossidrilazione o deaminazione se già non effettuata nello stadio b).
Il riarrangiamento di Claisen dei composti di formula II nello stadio a) viene condotto utilizzando condizioni convenzionali, ad esempio utilizzando solventi quali idrocarburi, idrocarburi aromatici, idrocarburi alogenati o loro miscele, a temperatura compresa tra circa 50°C e la temperatura di riflusso del solvente, per tempi compresi tra circa 2 e circa 10 ore.
I conposti di, formula II sono noti oppure sono preparatali utilizzando metodi noti, a partire da opportuni fenoli, aniline o tiofenoli per reazione con opportuni alogenuri allilici o crotilici, in presenza di basi forti e di solventi quali idrocarburi alogenati, eteri, idrocarburi aromatici o loro miscele.
I gruppi OH o NH2 risultanti dal riarrangiamento di Claisen in posizione orto rispetto alla catena allilica possono essere eliminati con metodi convenzionali: nel caso di gruppi amminici si utilizzeranno ad esempio reazioni di nitrosazione con nitriti alcalini seguite da decomposizione del sale di diazonio in presenza di quantità catalitiche di solfato di rame. I grippi OH potranno invece essere eliminati per trattamento del corrispondente trifluoromesilato con acido formico e trietilammina in presenza del complesso acetato di palladio/trifenilfosfina. Dette reazioni possono essere indifferentemente effettuate prima o dopo la reazione di degradazione del doppio legame a dare 1'acido carbossilico (stadio c).
La scissione ossidativa del doppio legame può essere effettuata mediante ozonolisi oppure utilizzando permanganato di potassio in trasferimento di fase.
Quando invece il gruppo X3⁄4 è un gruppo S-acile, si possono effettuare note reazioni di desolforazione, ad esempio mediante nichel-Raney, ma tale reazione deve essere effettuata prima della scissione ossidativa del doppio legame. La reazione di desolforazione può essere effettuata direttamente sul gruppo S-acile, oppure sul gruppo SH, ottenuto dall'idrolisi del gruppo S-acile.
Il riarrangiamento di Claisen sui conposti di formula II in cui X è uguale a zolfo avviene in presenza di anidridi di acidi grassi aventi da 3 a 10 atomi di carbonio, ad esempio anidride butirrica o superiori, come descritto in Tetrahedron Letters 1971, 1969, a dare direttamente i conposti di formula III dove è un gruppo acilico avente da 3 a 10 atomi di carbonio.
Ovviamente, la sintesi del composto noto come amfenac (vedi sopra) non richiede l'eliminazione del grippo amminico in posizione orto alla catena allilica.
Il procedimento dell'invenzione risulta particolarmente vantaggioso dal punto di vista ambientale, consente di ottenere i prodotti in rese particolarmente elevate e offre una procedura sintetica flessibile e adattabile per la sintesi di numerosi derivati di acidi arilacetici o arilpropionici , meta-sostituiti, di interesse farmaceutico.
Un ulteriore aspetto dell'invenzione riguarda un procedimento in cui si utilizzano i conposti di formula II aventi un sostituente A) contenente un doppio legame. Questi composti potrebbero essere ottenuti mediante due reazioni di riarrangiamento di Claisen, la prima effettuata su composti di formula II, in cui A sia idrogeno, e la seconda sul composto ottenuto facendo reagire il composto di formula III, ottenuto dal primo riarrangiamento, con un secondo alogenuro allilico secondo quanto prima descritto. Per migrazione del doppio legame si possono ottenere composti di formula IV
(IV)
in cui R è come sopirà definito, R' è idrogeno, alchile o arile e
indipendentemente fra loro, sono idrogeno, alchile inferiore o
fenile.
La successiva demolizione ossidativa dei composti di formula IV fornisce quindi acidi 2-arilacetici e 2-arilpropionici meta-sostituiti di formula V
in cui alchile o arile.
I composti di formula III in cui A contiene un doppio legame, in particolare un gruppo stirilico, possono essere ottenuti in un processo a più stadi che consiste nella reazione di orto e/o para idrossi o amminofenilchetoni o aldeidi con un appropriato reagente di Grignard a dare un carbinolo che può essere disidratato allo stiril-derivate desiderato. Alternativamente, tali stiril-derivati possono essere ottenuti per isomerizzazione del doppio legame di l-propeni-3,3-disos tatuiti ottenuti per riarrangiamento di Claisen di Ncinnamilaniline o da O-cinnamileteri di fenoli.
Infine, orto-vinil-fenoli possono essere preparati in alte rese a partire da fenoli, per reazione dei corrispondenti allumino-fenati con opportuni chetoni, secondo il metodo descritto in G. Chem. Soc., 2027, 1979.
I seguenti esempi illustrano ulteriormente l'invenzione.
ESEMPIO 1
Preparazione di Ketoprofen
a) da 4-idrossi benzofenone
Si scioglie 1 (3 g, 15,1 moli) in 30 mi di acetone, si aggiunge 2 (4,2 g, 30 moli) e si mantiene la miscela in agitazione. Si aggiunge 3 (1,6 mi, 15,5 moli) sciolto in 15 mi di acetone alla miscela mediante imbuto di gocciolamento. Si mantiene la miscela in agitazione a temperatura ambiente per 12 ore e successivamente a 40 "C per 3 orè. La reazione è completa (Controllo TLC Esano/EtOAc 8:2). Si evapora l'acetone, si riprende con acqua (20 mi) e si estrae con EtOAc (50 mi). Gli estratti organici vengono lavati con brine e seccati su Na2S04. Si filtra e si evapora il solvente. Si isolano 3,8 g 15 moli di prodotto (olio giallino, solido a 4'C) sufficientemente pulito per essere utilizzato nella reazione successiva. Esano/EtOAc 7:3. Rf = 0,38.
Si sciolgono 2,8 g di 4 (11,1 moli) in DMA (dimetilanilina), si porta la temperatura a 210° (temperatura del bagno ad olio esterno) per 10 ore (2 x 5 ore). Il decorso della reazione viene seguito mediante TLC (Esano/Etoac 7:3) su un'aliquota prelevata dalla miscela, versata in una soluzione di HC12N ed estratta con EtOAc. Al termine delle 10 ore il prodotto di partenza è praticamente scomparso; la miscela viene lavorata come i prelievi di controllo. Gli estratti organici vengono lavati con HC1 2N per eliminare completamente la DMA, successivamente con brine e seccati su Na2S04· Si filtra e si evapora il solvente. Si ottiene un grezzo del peso di 2,55 g che viene purificato su colonna cromatografica (Esano/EtOAc 8:2). Il prodotto ottenuto mantiene una debole colorazione gialla che perde dopo un lavaggio con Esano:EtOAc 7:3. Si isolano 1,97 g, 7,8 moli di un solido bianco 5. Esano/EtOAc 7:3. Rf = 0,14.
Si scioglie 5 (1,8 g 7,15 moli) in 18 mi di anidro di atmosfera di Argon, si porta la temperatura a -25°C con una miscela di acetone/ghiaccio secco. Si aggiunge 7 (1,27 mi, 7,3 moli), si lascia in agitazione per 30 minuti poi si comincia ad aggiungere 6 (1,17 mi, 7,15 moli) in piccole porzioni controllando la temperatura. Si mantiene la miscela in agitazione a -25 "C per un'altra ora e si lascia equilibrare a temperatura ambiente. Si diluisce con etere etilico e si lava con HC12N (3 x 10 mi) e con brine (2 x 10 mi). Si anidrifica su si filtra e si evapora il solvente. Si ottengono 2,5 g di un olio giallino 8 che viene utilizzato nella reazione successiva.
8 (2,5 g, 6,52 moli) è sciolto in 18 mi di DMF, si aggiunge 12 (19,4 mi , 2,7 mi) a temperatura ambiente e successivamente, mantenendo l'ambiente di reazione in flusso di Argon, 9 (57 mg, 0,255 moli) e 10 (134 mg, 0,511 moli). A questo punto si inizia ad aggiungere 11 (0,6 g, 13,1 moli) in piccole quote. Si porta la temperatura a 60°C per 1 ora. La soluzione assume una colorazione nera. Con un capillare si preleva un'aliquota della miscela per il controllo, il contenuto viene sbattuto in HC1 2N ed estratto con Il controllo TLC evidenzia che la reazione è andata a completezza. La miscela raffreddata viene versata in HC12N ed estratta più volte con etere etilico. La fase organica viene lavata con
sat e brine. Si secca su e si evapora il solvente. Si ottiene 13 come olio giallo (1,45 g, 6,2 moli). Esano/EtOAc 95:5 - Rf = 0,65.
13 (1,4 g, 5,93 moli) è sciolto in (35 mi), si aggiunge acqua (35 mi) conc. (1,89 mi), acido acetico glaciale (0,7 mi) ed una piccola quantità di Aliquat. Si agita vigorosamente a temperatura ambiente e si aggiunge in piccole porzioni il (2,7 g, 17 moli). Si lascia agitare per 48 ore. Da un controllo TLC della fase organica il prodotto di partenza sembra scomparso. Si addiziona alla miscela fino a completa scomparsa della colorazione marrone data dal biossido di manganese. Si diluisce con si separano le fasi. Si estrae con sat., la fase acquosa viene acidificata con HC12N ed estratta con EtOAc. La fase organica viene anidrificata su ed evaporata. Dal grezzo (950 mg) ripreso con tma miscela Benzene/etere di petrolio 6:20 cristallizza il Ketoprofene (solido bianco) pulito (725 mg, 2,85 moli).
ESEMPIO 2
Preparazione di Ketoprofen fvedi esempio 1) b) da 4-nitro benzofenone
Si sospende 15 (13 g, 0,23 moli) in 50 mi di si aggiungono 8 gocce di HCl conc, si porta la miscela all'ebollizione. Dopo 1/2 ora si aggiunge mediante imbuto di gocciolamento 14 (10,4 g, 0,045 moli) sciolto in 50 mi di EtOH 95%. Si riporta all'ebollizione e si mantiene alla temperatura di riflusso per 2 ore. Dal controllo TLC (Esano/EtOAc 7:3 la reazione è completa. Si evapora l'EtOH, si basifica con si estrae con EtOAc (2x100 mi). Si anidrifica su e si evapora il solvente. Si ottiene un solido giallino che viene lavato con una miscela esano/EtOAc. Si ottiene 16 come solido bianco (7,1 g, 0,036). Esano/EtOAc 7:3 Rf = 0,3.
Si scioglie 16 (7,1 g, 0,036 moli) in anidro 50 mi, si aggiunge 17 (3,46 mi, 0,036 moli) a temperatura ambiente e si mantiene in agitazione per 12 ore. Dal controllo TLC (Esano: EtOAc 7:3) si evidenzia la scomparsa del prodotto di partenza. Si evapora il solvente e si elimina l'acido acetico formatosi per evaporazione (miscela azeotropica con toluene). Si ottengono 8,3 g (0,035 moli) del solido bianco 18. Esano/EtOAc 7:3 Rf = 0,1.
Si scioglie 18 (8,2 g, 0,035 moli) in (80 mi) a caldo (50"C), si lascia raffreddare leggermente e si aggiunge 19 (2,1 g di dispersione in olio minerale 60%, 0,052 moli). Si riporta la miscela a 50 °C e si lascia in agitazione per 30 minuti. Si osserva la formazione di un precipitato abbondante, si aggiunge 20 (4,23 mi, 0,042 moli) sciolto in 20 mi di anidro. Si mantiene una notte a temperatura ambiente e a 50eC per 8 ore. Il prodotto di partenza è quasi scomparso, si diluisce con si lava con una soluzione di 5%, poi con brine. La fase organica viene anidrificata su e si evapora il solvente. Si ottiene 21 come un solido giallino sufficientemente pulito per essere utilizzato nella reazione successiva (8,6 g 0,029 moli). Esano/EtOAc 7:3 Rf = 0,44.
Si scioglie 21 (8,6 g, 0,029 moli) in 95% (15 mi) si aggiunge HCl conc. (15 mi), si porta la miscela all'ebollizione per 3 ore. Il controllo TLC (Esano/EtOAc 1:1 evidenzia la formazione di una macchia UV attiva a Rf = 0. 21 non è completamente scomparso, si evapora l'EtOH, si lava la soluzione acida con EtOAc per eliminare il prodotto di partenza residuo, si basifica la soluzione con NaOH 50% e si estrae nuovamente con EtOAc. Si anidrifica su si filtra e si evapora il solvente. Si ottiene un olio giallo che viene lavato con Esano/EtOAc 7:3, precipita un solido giallino polveroso 23 (5.5 g, 0,022 moli). Esano/EtOAc 7:3 Rf = 0,64.
Si scioglie 23 (0,2 g, 0,8 mmoli) in toluene, si aggiunge 24 (0,1 g, 0,8 mmoli) è si porta la temperatura a 100°C per 5 ore. Dopo una notte a temperatura ambiente si prolunga il riscaldamento per altre 5 ore. Non si osserva da TLC (Esano/EtOAc 8:2) incremento nel prodotto atteso. Si lascia raffreddare , si versa in HCl 2N (5 mi), si basifica con NaOH 2N e si estrae con EtOAc. Gli estratti vengono seccati su e filtrati. Si evapora il solvente. Si ottiene un grezzo di circa 200 mg di cui 150 mg vengono purificati su colonna cromatografica (Esano: EtOAc 9:1). Si ottengono 18 mg di 25 0,07 mmoli. Esano: EtOAc 8:2 Rf = 0,4
Si scioglie 25 (30 mg, 0,12 mmoli) in 4 mi di 3⁄4 0 con l'aggiunta di 15 μΐ di HC1 conc. Si porta all'ebollizione per 5 minuti. Si raffredda in ghiaccio fino a 15*C e si aggiungono altri 15 μΐ di HC1 conc. Si lascia agitare 15 minuti alla temperatura di 10*C, si aggiungono 8,8 mg di 26 (0,127 mmoli) sciolti in 0,4 mi di e si lascia agitare per 20 minuti. In un altro pallone si scalda a 60*C EtOH (3 mi) con una punta di spatola di Si aggiunge a questa soluzione la miscela contenente il sale di diazonio in piccole quote (debole sviluppo di gas), si lascia 30 minuti a 60°C. Si evapora si estrae con EtOAc, si secca su Si evapora il solvente. Il grezzo (30 mg) viene purificato su TLC preparativa Esano: EtOAc 8:2. Si ottengono 10 mg di 28 (olio giallino). Esano:EtOAc 8:2 Rf = 0,72.
Claims (7)
- RIVENDICAZION 1 . Procedimento per la preparazione di acidi arilalcanoici meta sostituiti di formuladove R è idrogeno o alchile A è un gruppo alchile o arile, arilossi o aroile eventualmente sostituiti da uno o più sostituenti alchilici, idrossi, animino, ciano, nitro, alcossi, alogenoalchile , alogenoalcossi; che comprende: a) il riarrangiamento di Claisen cfi composti di formula (II): (II) in cui A e R sono come sopra definiti, X è 0, S o NH e il gruppo A è in posizione orto ó para rispetto al gruppo X-alchilenico, a dare un composto di formula (III) dove A e R sono come sopra definiti, è in posizione orto rispetto alla catena allilica ed è un gruppoacile; b) eventuale eliminazione del gruppo -XR^ per reazione di deossidrilazione, deaminazione o desolforazione; c) scissione ossidativa del composto (III); d) eliminazione dei gruppi - per reazione di deossidrilazione o deaminazione se già non effettuata nello stadio b).
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, per la preparazione del composto di formula I in cui R è metile e A è benzoile.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui si usano composti di formula II in cui X è 0.
- 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui si usano composti di formula II in cui X è NH.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui si usano composti di formula II in cui X è S.
- 6. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui lo stadio c) viene effettuato con in condizioni di trasferimento di fase.
- 7. Composti di formula II dove R, X e A sono come sopra definiti.
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