La présente demande de brevet concerne des éclaircissements et des rectifications relatifs à l'invention faisant l'objet du brevet belge 884.889 et concernant un procédé de production de composés intermédiaires utiles pour la préparation de la spe ctinomycine et de
ses analogues, l'invention en question concernant également les nouveaux composés intermédiaires destinés à la préparation de la spectinomycine et de ses analogues.
Pour la clarté de la description, des parties importantes
du brevet principal sont .répétées ci-après.
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Jusqu'à ces derniers temps, la spectinomycine a été uniquement préparée par un procédé microbiologique (voir brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 3 234 092).
Certains analogues de la spectinomycine sont décrits par Rosenbrook Jr. et collaborateurs dans J. Antibiotics, 28, pages 953 et 960 (1975) et dans J.
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collaborateurs ont décrit des dérivés chlorodéoxy de spectinomycine dans J. Antibiotics, 30, 960 (1977) 'La 9-épi-
4 (R)-dihydrospectinomycine est en outre décrite par Foley et
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(1978).
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invention, aucune activité biologique n'est attribuée à l'un quelconque des analogues de spectinomycine et des dérivés révélés dans les références précitées.
Les réactions chimiques de l'art antérieur les
plus proches de celles qui sont impliquées dans le procédé de
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1,4-didéoxy-a-D-glycéro-hex-3-énopyranos-2-ulose et du <EMI ID=6.1>
déoxy-a-D-glycéro-hex-3-énopyranos-2-ulose et les réactions décrites dans les demandes de brevets des Etats-Unis
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Le procédé de la présente invention peut être utilisé pour préparer des anomères et des mélanges astériques de composés de formules :
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identiques ou différentes et sont choisies entre l'hydrogène et un groupe alkyle inférieur, acyloxyalkyle, halogénalkyle inférieur, amino-alkyle inférieur, alcényle inférieur, alcynyle inférieur, -OX et -(CH2)nOX et leurs isomères, à
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hydroxy,
X est choisi entre l'hydrogène et un groupe alkyle inférieur, alcényle inférieur et alcynyle inférieur, n est un nombre entier ayant une valeur de 1 à 4,
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sont choisis entre l'hydrogène et un groupe alkyle inférieur, alcényle inférieur, alcynyle inférieur et un groupe protecteur. consistant en un groupe aralkoxycarbonyle, alkoxycarbonyle halogéné ou alkoxycarbonyle, à condition que l'une des* variables R3 et R4 soit toujours un groupe protecteur et que l'une des variables R7 et Rg soit toujours
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sont égaux ou différents et sont choisis entre l'hydrogène, un groupe hydroxy, un groupe alkôxy, un groupe o-alcényle inférieur, un groupe thio, un groupe thio-alkyle inférieur et un groupe thio-alcényle inférieur, et Z est un radical halogéno.
Les composés la et Ib peuvent être débarrassés du groupe protecteur pour former des composés analogues à la spectinomycine qui sont doués d'activité antibactérienne. Des procédés d'élimination du groupe protecteur de ces composés sont décrits dans les demandes de brevets des EtatsUnis d'Amérique N[deg.] 20 172 et N[deg.] 20 073 déposées le
13 Mars 1979.
Des procédés d'utilisation des composés débarrassés des groupes protecteurs sont également décrits dans lesdites demandes.
Le procédé nouveau de production des composés de formule la peut être représenté par le schéma suivant :
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suivant : n
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radical halogéno. L est un groupe partant tel qu'un groupe acyloxy, halogéno, o-sulfonate, nitro et d'autres groupes qui peuvent engendrer une insaturation dans le noyau, par élimination.
Le procédé de l'invention constitue un procédé nouveau de préparation de composés intermédiaires' pour l'obtention de la spectinomycine, décrits dans les demandes
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En particulier, il utilise un sucre présentant une liaison oléfinique en 3',4'.
Dans la dénomination des variables du présent mémoire, le groupe "-(CH2)n" comprend des groupes alkyle inférieurs à chaîne droite et leurs isomères.
L'expression "alkyle inférieur" désigne les groupes méthyle, éthyle, propyle, butyle, pentylë, hexyle, heptyle, octyle et leurs formes isomères.
L'expression "alcényle inférieur" désigne les
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hexylidène, heptylidène, octylidène et leurs formes isomères.
L'expression "alcynyle inférieur" désigne les groupes éthynyle, propynylé, butynyle, pentynyle, hexynyle, heptynyle, octynyle et leurs formes isomères.
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groupes méthoxy, éthoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexoxy, heptoxy, octoxy et leurs formes isomères.
Le terme "acyle" désigne les groupes formyle, acétyle, propionyle, butyryle, pentanoyle et leurs formes isomères.
Le terme "aralkyle" désigne les groupes benzyle, phénéthyle, phénpropyle, phénbutyle, phénpentyle, diphénylméthyle, diphényloctyle et leurs formes isomères et le groupe fluorénylméthyle.
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les groupes -(CH2)n-halogéno et leurs formes isomères. Ces groupes contiennent trois substituants halogéno.
L'expression "amino-alkyle inférieur" désigne un groupe de formule :
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et ses formes isomères.
Le terme "aroyle" désigne un groupe benzoyle, benzoyle substitué, naphtoyle et naphtoyle substitué. Les groupes benzoyle et naphtoyle substitués peuvent porter un à trois substituants choisis entre des radicaux alkyle inférieur, alkoxy inférieur, nitro et halogéno.
L'expression "alkoxycarbonyle halogéné" désigne des groupes mono-, di- et tri-halogénéthoxycarbonyle ; des groupes mono- di- et trihalogénométhoxycarbonyle ; des groupes mono- et tri-halogénopropoxycarbonyle ; des groupes mono-, di- et tri-halogénobutoxycarbonyle ; des groupes mono-, di- et tri-halogénopentoxycarbonyle et leurs formes isomères.
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chloro, bromo ou iodo.
Le terme "aralkoxycarbonyle" désigne un groupe benzyloxycarbonyle, phénéthoxycarbonyle, phénpropoxycarbonyle, phénbutoxycarbonyle, phénpentoxycarbonyle, diphénylméthoxycarbonyle, diphényloctoxycarbonyle et leurs
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Le terme "alkoxycarbonyle" désigne le groupe isopropyloxycarbonyle, tertio-butoxycarbonyle ou tertiopentyloxycarbonyle.
Il y a lieu de remarquer que dans le présent mémoire, lorsqu'un ou plusieurs groupes hydroxy ou alkoxy sont présents sur la portion sucre, ces groupes peuvent être égaux ou diff érents.
L'invention concerne également un procédé chimique de préparation de composés analogues à la spectinomycine.
Le procédé de l'invention conçoit par conséquent l'importancce de la stéréochimie de la liaison glycosidique,
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des composés de formule I.
Le terme "a-anomère" désigne un substituant en position 1' se trouvant au-dessous du plan du noyau et le
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mycine.
Les actinamines et les dérivés d'actinamine comprennent les aminocyclitols représentés par la formule VI.
Le terme "sucres" comprend des pyrannes substitués, des sucres naturels et synthétiques, des corps chiraux et des corps achiraux.
Des composés dépourvus de groupe protecteur qui
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anomères du composé 1. Cette configuration glycosidique se rencontre dans la spectinomycine dont la formule est représentée dans le préambule. Par conséquent, une
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obtenir des analogues biologiquement actifs de la spectinomycine.
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anomères peuvent être obtenus préférentiellement par
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quelconque du procédé. De même, l'utilisation d'un .sucre énantiomère disponible dans la réaction initiale de couplage <EMI ID=36.1>
mélanges astériques peuvent eux-mêmes être utilisés comme agents antibactériens du moment qu'une activité biologique existe comme conséquence de la présence d'un anomère actif.
L'expression 'anomères et mélanges astériques d'un composé" couvre des analogues de spectinomycine doués d'activité antibactérienne, dans le cadre de l'invention.
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ne doit pas être interprétée dans un sens limitatif, attendu que de nouveaux anomères B peuvent aussi être présents dans un mélange aster igue sans atténuation de l'activité. De même, des a-anomères de l'analogue de spectinomycine peuvent, dans quelques cas, être avantageusement anomérisés à la forme active de l'analogue. Par conséquent, la configuration a n'est pas exclue à un stade quelconque du procédé de l'invention.
En revanche, les composés utilisés dans l'invention sont des produits de formule I qui ont la
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propriétés antibactériennes. La séparation des anomères peut
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anomères appréciés préparés par le procédé de l'invention sont des composés portant des groupes hydroxyle en C-2 et C6, qui répondent aux formules suivantes :
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dans lesquelles tous les substituants ont les définitions données ci-dessus.
De nouveaux analogues de spectinomycine et composés intermédiaires nécessaires à leur préparation peuvent être obtenus conformément au procédé défini cidessus. Ce procédé est également une méthode de préparation de la spectinomycine. Cette dernière est un antibiotique du type aminocyclitol dont la structure est remarquable en ce qu'elle comprend un seul composant sucre condensé à une actinamine, à la fois par une liaison 0-glycosidique et par une liaison hémicétal. Le procédé conforme à l'invention pour la préparation des analogues offrant cette condensation remarquable est une synthèse qui combine un dérivé de sucre et une actinamine protégée. Le sucre peut être un dérivé naturel ou il peut s'agir d'un sucre synthétique, chiral ou achiral.
Des exemples plus concrets du procédé sont reproduits ci-dessous :
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Dans ces formules, R est un groupe alkyle
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Avant l'étape 1, les deux groupes amino du dérivé d'actinamine VI sont protégés par blocage de chacun d'eux avec un groupe protecteur tel qu'un groupe aralkoxycarbonyle, halogénalkyloxycarbonyle, aryloxycarbonyle ou alkoxycarbonyle, ces groupes étant bien connus dans la pratique pour cette application. Par exemple, des informations de base sur la préparation de dérivés carbobenzyloxy et carbo-tertio-
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protecteurs de ces dérivés sont données par R. A. Boissonas dans Advances in Organic Chemistry, chapitre "Selectively Removable Amino Protective Group used in the Synthesis of Peptides", 3:159-190 (1963). Des détails concernant l'utilisation du groupe tertio-butyloxycarbonyle pour protéger l'amine sont également donnés dans le Technical Information Bulletin d'ALDRICH, intitulé BOC-OH (Septembre,
1976) . Des détails sur l'utilisation du groupe trichloréthoxycarbonyle pour protéger des amines sont donnés par Windholz et collaborateurs dans Tetrahedron Letters, 2555
(1967). Les actinamines peuvent être préparées par des procédés bien connus dans l'art antérieur, comme décrit, par exemple, par Suami et collaborateurs dans Bull. Chem. Soc. Jap 43, 1843 (1970).
Les sucres sont disponibles dans le commerce ou peuvent être préparés par des procédés connus, par exemple par le procédé décrit par Mochalin et collaborateurs dans Chem. Het. Comp. 699 (1977) (traduction en langue anglaise de KHIM Geterotsikl-soedin, 867 (1977)).
Procédé A
L'étape la implique une réaction de couplage entre l'actinamine VI et le sucre V. Cette étape porte sur
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réaction est très avantageusement conduite en atmosphère d'azote aux températures et aux pressions ambiantes comme décrit pour une réaction similaire par Lichtenthaler et <EMI ID=49.1>
plage de températures de la réaction va généralement de 0 à
45"C avec addition de proportions molaires de sucre activé dans le solvant de 0,01 M à 0,5 M à l'actinamine en solution à une concentration de 0,01 à 0,5 M de manière que dans un mélange réactionnel, le rapport molaire du sucre à
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conditions réactionnelles appréciables comprennent une température de 20 à 30[deg.]C lorsqu'on utilise le diméthylformamide comme solvant., avec un rapport du sucre à l'actinamine de 3:2 à 2:3. durée de réaction peut aller de
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48 heures.
Le produit d'addition IV formé est en général isolé du mélange réactionnel par concentration ou par concentration plus agitation énergique avec un excès d'eau.
La substance solide résultante est reprise dans du chloroforme et la solution est ensuite évaporée à sec en
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peuvent ensuite être séparés en fractions par chromatographie sur une colonne de gel de silice éluée avec du méthanol dans
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l'utilisation de moyens classiques de séparation, par exemple extraction, cristallisation et/ou chromatographie, entre dans le cadre du procédé de l'invention.
L'étape 2a peut impliquer la formation d'un hémicétal suivie d'une migration du groupe acyle et engendre un groupe carbonyle en position C-3' dans le composé III'a ci-dessus. On conduit la réaction de l'étape 2a en faisant réagir le composé IV avec du gel de silice en présence d'un solvant. La concentration initiale du produit d'addition dans le solvant va de 1 à 0,001 M, mais elle se situe de préférence entre 0,1 et 0,001 M. La quantité de gel de silice représente 1 à 5 fois le poids du composé de substitution. On conduit la réaction de préférence à une température d'environ
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préférence pendant 1 à 3 jours. Des solvants que l'on peut
<EMI ID=55.1> méthylène, le toluène et le 1-propanol. Le solvant de choix est le méthanol.
Dans certains cas de mise en oeuvre de
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migration du substituant porté par l'atome d'oxygène en position C-3' vers l'oxygène en C-2' avec production d'un groupe carbonyle en C-3'. Ce comportement est illustré par la
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cite comme exemple le composé III lorsque R'4 est un groupe CH3 ou alkoxycarbonyle ou aminocarbonyle. Les dérivés du type éther d'énol peuvent exister sous la forme d'hémicétals ou d'isomères cétoniques ouverts ou. comme mélanges de ces formes. L'élimination des groupes protecteurs de ces éthers d'énols est décrite en détail dans la demande de brevet des
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Les deux cas exposés ci-dessus sont des procédés sélectifs nouveaux et utiles qui donnent finalement des analogues de spectinomycine portant des groupes carbonyle en
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propriétés chimiques remarquables qui les rendent utiles en vue d'une modification par des opérations connues telles qu'une halogénation, une alkylation, une acylation, une oxydation, etc. Enfin, le groupe carbonyle dissimulé ou latent en position C-3' est beaucoup plus stable-, en particulier vis-à-vis d'une base, et il appartient donc aux composés intermédiaires qui présentent une grande souplesse d'utilisation et une grande facilité d'isolement.
L'élimination de la protection sur le composé de formule II'b à la position C'2 peut être réalisée grâce à une hydrolyse faite avec un acide léger ou une base légère pour obtenir les composés de la formule
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à 50[deg.] sur une période de 5 minutes à 40 heures. Les conditions préférées sont 20-30[deg.] et 1 à 20 heures.
Les alcools que l'on peut utiliser sont le méthanol, l'éthanol et l'isopropanol, mais on préfère le méthanol. On peut employer n'importe quelle base qui ne dégrade pas le produit, notamment le bicarbonate de sodium, le bicarbonate de potassium, la pyridine, le phosphate dipotassique, la triéthylamine, le tartrate de potassium et de sodium, mais avec une préférence pour le phosphate dipotassique.
Une élimination de protection acide peut acre faire dans des milieux aqueux ou alcooliques,
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opérations classiques, par exemple extraction, cristallisation et/ou chromatographie.
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de silice utilisé comme catalyseur. La transformation totale s'effectue en 4 jours environ.
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protection en une ou plusieurs des positions du noyau du
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C-6<1> et on peut utiliser un acide et/ou une base selon la nature du groupe protecteur. Lorsqu'on utilise une base comme dans le cas de la transformation de IIIa en lia ou de IIIc en
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pendant, une période de 5 minutes à 40 heures. On opère avantageusement à 20-30[deg.] pendant 1 à 20 heures.
Des alcools que l'on peut utiliser comprennent le méthanol, l'éthanol et l'isopropanol, mais on préfère le méthanol. On peut utiliser toute base qui n'altère pas le produit. On mentionne le bicarbonate de sodium, le bicarbonate de potassium, la pyridine, l'hydrogénophosphate dipotassique, la triéthylamine, le tartrate double de sodium et de potassium, mais le catalyseur'.de choix est l'hydrogénophosphate dipotassique. Dans la première étape d'un procédé à deux étapes pour la transformation du 'composé III'a en
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sélectivement par les conditions d'alcoolyse neutre ou basique définies ci-dessus, puis le groupe 0-acyle en position C-6' est éliminé par alcoolyse basique.
Une catalyse acide peut aussi être utilisée pour éliminer les groupes protecteurs du noyau de sucre. Par exemple, après que le. groupe acyle en position C-6' a été enlevé du composé III au moyen d'une base comme décrit ci-
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un traitement acide subséquent pour former le composé la. A titre de variante, le composé III peut être converti en composé la en une seule étape, par catalyse acide.
L'élimination de la protection par l'intermédiaire d'un acide est habituellement effectuée à une température de 0 à 80[deg.], de préférence à une température de 20
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préférence, pendant une période de 2 heures à 2 jours. On peut choisir des acides utilisés dans la pratique tels que l'acide chlorhydrique, l'acide paratoluènesulfonique ou les acides phosphoriques ; on utilise de préférence l'acide chlorhydrique. On peut utiliser comme solvants le tétrahydrofuranne aqueux, le diméthoxyéthane aqueux; le méthanol ou l'éthanol. On utilise de préférence le méthanol ou le tétrahydrofuranne aqueux.
Procédé B
L'étape 1b est conduite de manière identique à
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glucose ou l'un de ses analogues.
L'étape 2b élimine un ou deux substituants de la portion sucre du composé IV et engendre également un groupe carbonyle en position C-3'. L'élimination porte sur la
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une semaine. Des bases que l'on peut utiliser comprennent le carbonate de potassium, la triéthylamine, la pyridine et un alcoolate. Un système basique apprécié est le système carbonate de potassium/ac étonitrile. On peut utiliser 1 à
20 équivalents molaires de base, mais on en utilise de préférence 1 à 10.
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portion sucre ainsi que par la portion actinamine du composé intermédiaire IV. En général, les groupes protecteurs portés par la portion sucre sont moins difficiles à éliminer que ne le sont les groupes portés par la portion actinamine. L'étape 2b est un procédé de production, dans des conditions douces et sélectives, du groupe carbonyle important en position C3', par élimination.
Le dérivé C-6' qui peut subir l'élimination est décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N[deg.] 20 073 précitée. Par exemple, des acétates éliminent l'acide acétique, un benzoate élimine l'acide benzoïque, des éthers de benzyle éliminent l'alcool benzylique, des halogénures éliminent un hydracide halogéné. Il s'agit là d'exemples non limitatifs d'élimination produite dans l'étape 2b.
Les composés intermédiaires de l'invention, notamment les produits de l'étape 2b, sont des substances utiles pour la synthèse de divers analogues. On effectue cette synthèse en remplaçant des groupes fonctionnels des composés intermédiaires par des opérations connues, par exemple halogénation, réduction, oxydation, allongement de chaîne, etc.
Le composé de formule Ib est isolé du mélange réactionnel par des opérations classiques, telles que précipitation, cristallisation ou concentration suivie d'une chromatographie.
Les composés Ia et Ib peuvent être convertis en analogues actifs de spectinomycine par élimination de la protection de leurs portions actinamine. Les conditions particulières de l'élimination de la protection dépendent du
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par le choix convenable des conditions d'élimination de la protection, comme cela est connu dans l'art antérieur, une C-
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réduite au cours de l'élimination de la protection. Lorsque ce groupe est le groupe benzyloxycarbonyle ou un groupe aralkoxycarbonyle, l'élimination de la protection peut être conduite sous une pression d'hydrogène d'environ 30 kPa à 1,4 MPa par passage sur un catalyseur classique tel que le noir de palladium, le palladium fixé sur du carbone, le palladium fixé sur du sulfate de baryum ou le palladium fixé sur du carbonate de baryum, qui est en suspension dans un solvant, par exemple l'isopropanol, l'éthanol absolu, l'acétate d'éthyle, le toluène ou le tétrahydrofuranne.
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protection de composés dans lesquels R3 ou R4 et R7 ou Rg sont des groupes alkoxycarbonyle ou aryloxycarbonyle peut être conduite en présence d'un acide dans un solvant tel que le nitrométhane et le chlorure de méthylène.
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halogénalkoxycarbonyle, l'élimination de la protection est de préférence conduite en présence de zinc.
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conduite sur des mélanges astériques de divers anomères ou
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séparation à un stade quelconque du procédé. Les étapes restantes peuvent être conduites sur des a-intermédiaires donnant les anomères biologiquement actifs désirés.
<EMI ID=79.1>
anomères du mélange résultant de l'étape 1 combinant le sucre et l'actinamine et à conduire les étapes subséquentes du procédé sur les S-anomères pour ne produire que des analogues de spectinomycine qui sont biologiquement actifs.
On peut séparer les anomères . des mélanges astériques avec les modifications évidentes pour l'homme de l'art, en utilisant des procédés classiques de résolution. Par exemple, on peut séparer le composé IV de manière à obtenir un composant 8 désiré par. chromatographie sur une colonne de gel de silice éluée avec un mélange de méthanol et de chloroforme dans un rapport de 1:99 à 2:98. De même, on
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astérique du composé V en recueillant les fractions obtenues sur un chromatographe sur gel de silice en utilisant comme éluant un mélange de chloroforme et de méthanol. Une évaporation subséquente à sec sous vide donne un hémicétal séparé ayant la structure 0.
Les exemples suivants illustrent à titre non limitatif des composés intermédiaires utiles dans la préparation de spectinomycine et de ses analogues. L'homme de l'art appréciera toutes variations pouvant être apportées au mode opératoire ainsi qu'aux conditions réactionnelles de mise en oeuvre du procédé de l'invention.
Par exemple, pour chacune des préparations et pour chacun des exemples donnés ci-après, les stéréo-isomères correspondant à chaque composé nommé sont considérés comme entrant dans le cadre de l'invention.
Exemple 1
<EMI ID=81.1>
On ajoute 0,95 g (2 mmoles) de N,N-biscarbobenzyloxy-actinamine à une solution de 0,61 g (2 "moles) de
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d'azote. Au bout de 49,5 heures, on verse la solution dans de l'eau glacée, en agitant. Le précipité solide est filtré et lavé à l'eau. La matière résultante est chromatographiée sur
<EMI ID=83.1>
pyranos-2'-ulosyl)actinamine.
Exemple 2
<EMI ID=84.1>
mélange réactionnel à la température ambiante sous atmosphère d'azote. Au bout de 49,5 heures, on verse la solution dans l'eau en agitant. Le précipité solide est filtré et lavé à l'eau. La matière résultante est chromatographiée sur du gel de silice avec un mélange à 1:9 d'acétone et de chloroforme
<EMI ID=85.1>
actinamine.
Exemple 3
<EMI ID=86.1>
ulose et 0,95 g (2 mmoles) de N,N-biscarbobenzyloxy-actinamine dans 10,0 ml de diméthylformamide et on caintient la solution sous agitation à la température ambiante. Au bout de
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agitant. On filtre le précipité solide et on le lave à l'eau.
On reprend la matière dans un mélange d'acétone et de chloroforme à 1:9 et on chromatographie la solution sur 100 ml de gel de silice en recueillant des fractions de 30 ml. Le produit principal, qui est le mélange.anomérique de N,N'-di-
<EMI ID=88.1>
fractions rassemblées ayant, d'après la chromatographie sur couche mince, un composant de Rf égal à 0,25 dans un mélange d'acétone et de chloroforme à 1:9. Les fractions rassemblées sont essentiellement homogènes d'après la chromatographie sur couche mince et pèsent 0,38 g (23 %).
<EMI ID=89.1>
RMC (CD3COCD3) : pics caractéristiques à 57,5 et
60,5 (C-1 et C-3) , 74,5 (large doublet, C-2), 88,5 et 89,8
(singulets, C-2' de deux formes rapprochées), 99,5
(doublets), 119 (doublets, C-4' de formes ouvertes), 128-138
(atomes aromatiques de carbone), 142,2 et 143,7 (singulets, C-3'), 137,3 (singulet, groupes carbonyle d'uréthanne),
166,7 (groupes carbobenzyle- de benzoate) , 183,5 (singulet, C2', forme ouverte). Le spectre RMC correspond à un mélange anomérique contenant des formes ouvertes et plusieurs formes fermées comparativement à un étalon de référence. Le spectre de résonance magnétique des protons présente les signaux désirés pour tous les groupes protecteurs.
Exemple 4
<EMI ID=90.1>
actinamine
On dissout 0,86 g (2 mmoles) de 3,6-di-O-
<EMI ID=91.1>
ulose et 0,95 g (2 mmoles) de N,N-biscarbobenzyloxy-actinamine dans 10,0 ml de diméthylformamide et on maintient la solution sous agitation à la température ambiante. Au bout de
49,5 heures, on ve�se la solution dans 50 ml d'eau glacée en agitant. La substance solide précipitée est filtrée et lavée à l'eau. La matière est reprise dans un mélange à 1:9 d'acétone et de chloroforme et la solution est chromatographiée sur 100 ml de gel de silice, les fractions recueillies ayant un volume de 30 ml. Le produit principal
<EMI ID=92.1>
la chromatographie sur couche mince un composant de Rf égal à 0,25 dans un mélange d'acétone et de chloroforme à 1:9. Les fractions rassemblées sont essentiellement homogènes d'après la chromatographie sur couche mince et elles pèsent 0,38 g
(23 %).
<EMI ID=93.1>
Spectre RMC (CD3COCD3) : pics caractéristiques à
57,5 et 60,5 (C-1 et C-3), 74,5 (large doublet C-2)', 88,5 et
89,8 (singulets, C-2' de deux formes fermées) , 99,5 (doublets),
119 (doublets, C-4' d'une forme ouverte), 128-139 (atomes aromatiques de carbone), 142,2 et 143,7 (singulets, C-3'),
137,3 (singulet, groupes carbonyle d'uréthanne), 166,7
(groupes carbonyle de benzoate), 183,5 (singulet, C-2<1> forme ouverte). Le spectre RMC est conforme à un mélange anomérique contenant une forme ouverte et plusieurs formes fermées comparativement à un étalon de référence. Le spectre de résonance magnétique des protons présente les signaux désirés pour tous les groupes protecteurs.
En utilisant le mode opératoire des exemples 1, 2, 3 et 4, mais en remplaçant les sucres utilisés dans ces exemples par les sucres convenablement choisis, on obtient les produits d'addition des tableaux I et II.
TABLEAU I
<EMI ID=94.1>
TABLEAU II
<EMI ID=95.1>
Exemple 5
Réaction du mélange anomérique préparé dans l'exemple 1
Un mélange anomérique (8,58 g) de N,N'-dicarbo-
<EMI ID=96.1>
la solution est agitée avec 50 g de gel de silice pendant 2 jours. On ajoute 200 ml de 'Colite* au mélange sous agitation et on filtre la suspension, puis on la lave avec quatre fois 100 ml de méthanol. On concentre le filtrat et on le reprend dans de l'acétone à 4 % dans le chloroforme, puis on charge la solution sur 1 litre de garniture de gel de silice mise en place à l'état humide. Après avoir utilisé 2 litres de solvant, on remplace ce dernier par de l'acétone à 6 % (2 litres), puis de l'acétone à 10 %, et on recueille des fractions de 50 ml. En rassemblant les fractions identiques, on obtient trois produits : <EMI ID=97.1> spectinomycine.
On observe le fait qu'au repos dans du méthanol additionné de gel de silice, le composé b se transforme en
<EMI ID=98.1>
En utilisant des modes opératoires semblables à celui de l'exemple 5, mais en remplaçant les mélanges anomé-
<EMI ID=99.1>
de produits d'addition.- on obtient les composée des tableaux III et IV suivants.
TABLEAU I I I
<EMI ID=100.1>
<EMI ID=101.1>
<EMI ID=102.1>
Exemple 6
<EMI ID=103.1>
On ajoute 0,4 g de N,N-dicarbobenzyloxy-6'acétoxy-spectinomycine à une suspension d'hydrogénophosphate dipotassique (0,40 g) dans 20 ml de méthanol anhydre et on agite à la température ambiante pendant 1 heure et demie. On chasse le solvant sous pression réduite et on dissout la matière organique dans du méthanol à 1,5 % dans le chloroforme, puis on effectue une chromatographie sur 225 g de gel de silice en utilisant du méthanol à 1,5 % dans le chloro-
<EMI ID=104.1>
concentrées en donnant la N,N'-dicarbobenzyloxy-6-'-hydroxyspectinomycine.
En suivant des modes opératoires semblables à ceux
<EMI ID=105.1>
�'-acétoxy-spectinomycine par la. N,N-dicarbobenzyloxy-6'hydroxy-spectinomycine convenablement substituée, on obtient les analogues protégés des tableaux V et VI.
TABLEAU V
<EMI ID=106.1>
TABLEAU VI
<EMI ID=107.1>
Exemple 7
<EMI ID=108.1>
mycine
On dissout 0,51 g d'un mélange chromatographié des anomères préparés dans l'exemple 3 dans 6,0 ml d'acétonitrile et on ajoute 0,35 g de carbonate de potassium en agitant à l'abri de l'humidité atmosphérique. Au bout de
46 heures, on sépare la matière solide par filtration, on la lave à l'acétonitrile et on concentre le filtrat. On chromatographie le résidu sur 75 ml de gel de silice mis en place à l'état humide dans un mélange à 1:9 d'acétone et de chloroforme. On recueille des fractions de volume égal à
20 ml. Après la 19ème fraction, on élue le produit principal
<EMI ID=109.1>
benzoyl-4',5'-didéhydrospectinomycine.
Spectre de masse (disilyle) : 846 (M+) , 831 (M-
15), 724, 680, 589. Avec une forte résolution, on trouve
<EMI ID=110.1>
94,6, .96,3, 103,4, 128,3, 129,2, 129,6, 130,1,
130,4, 130,6, 134,7, 139,5, 158,4, 168,0, 173,8,
184,4 ppm.
Exemple 8
<EMI ID=111.1>
Un mélange chromatographié des anomères préparés dans l'exemple 2 est dissous dans 6,0 ml d'acétonitrile et la solution est additionnée de 0,35 g de carbonate de potassium et agitée à l'abri de l'humidité atmosphérique. Au bout de
46 heures, la substance solide est séparée par filtration, lavée à l'acétonitrile et le filtrat est concentré. Le résidu est chromatographié sur 75 ml de gel de silice mis en place à l'état humide dans un mélange d'acétone et de chloroforme à 1:9. On recueille des fractions de volume égal à 20 ml et on élue le produit principal. Les fractions contenant le produit
<EMI ID=112.1>
En utilisant un mode opératoire semblable à celui qui est décrit dans les exemples 7.et 8, mais en remplaçant le mélange d'anomères qui y est utilisé par le mélange d'anomères convenablement substitué, on obtient les analogues protégés de didéhydro-spectinomycine des tableaux VII et VIII.
TABLEAU VII
<EMI ID=113.1>
TABLEAU VIII
<EMI ID=114.1>
Exemple 9
<EMI ID=115.1>
<EMI ID=116.1>
On ajoute 1,0 g de N,N'-biscarbobenzyloxy-2'-0acétyl-4,5'-didéhydro-spectinomycine à une suspension de 0,40 g d'hydrogénophosphate dipotassique dans 20 ml de méthanol anhydre et on l'agite à la température ambiante pendant 1 heure et demie. On chasse le solvant sous pression réduite et on dissout la matière organique dans du méthanol à 1,5 % dans le chloroforme, puis on chromatographie la solution sur 225 g de gel de silice en utilisant du méthanol à 1,5 % dans le chloroforme. Les fractions contenant le produit sont rassemblées et concentrées en donnant 0,51 g
(55 %) de N,N'-biscarbobenzyloxy-4',5'-didéhydro-spectinomycine.
<EMI ID=117.1>
Spectre de masse : m/e (triTMS) : 814 (M+) , 799
(M-15).
Exemple 10
<EMI ID=118.1>
on incorpore en agitant, à la température ambiante, 120 mg de tartrate double de potassium et de sodium tétrahydraté. Au bout d'environ 5 jours à la température ambiante et de
<EMI ID=119.1>
on concentre le filtrat. La matière brute est reprise dans du méthanol à 2 % dans le chloroforme et la solution est chromatographiée sur du gel de silice (50 ml). En recueillant les fractions intéressantes, on recueille 34.mg de matières de départ de même que 19 mg de l'énone obtenue comme produit. Le produit obtenu de cette façon est identique, d'après le spectre RMC, à une substance de référence (voir demande de
<EMI ID=120.1>
En suivant un mode opératoire identique à celui qui a été utilisé dans les exemples 9 et 10, mais en
<EMI ID=121.1>
didéhydro-spectinomycine ' par le dérivé de didéhydrospectinomycine convenablement substitué, on obtient les analogues protégés de didéhydro-spectinomycine des tableaux IX et X.
TABLEAU IX
<EMI ID=122.1>
TABLEAU X
<EMI ID=123.1>
The present patent application relates to clarifications and corrections relating to the invention which is the subject of Belgian patent 884.889 and concerning a process for the production of intermediate compounds useful for the preparation of spe ctinomycin and
its analogs, the invention in question also relates to the new intermediate compounds intended for the preparation of spectinomycin and its analogs.
For the clarity of the description, important parts
of the main patent are repeated below.
<EMI ID = 1.1>
Until recently, spectinomycin has only been prepared by a microbiological process (see United States Patent N [deg.] 3,234,092).
Certain analogs of spectinomycin are described by Rosenbrook Jr. and collaborators in J. Antibiotics, 28, pages 953 and 960 (1975) and in J.
<EMI ID = 2.1>
collaborators described chlorodeoxy derivatives of spectinomycin in J. Antibiotics, 30, 960 (1977) 'La 9-épi-
4 (R) -dihydrospectinomycin is further described by Foley and
<EMI ID = 3.1>
(1978).
<EMI ID = 4.1>
No biological activity is attributed to any of the spectinomycin analogs and derivatives disclosed in the foregoing references.
The prior art chemical reactions
closer to those involved in the process of
<EMI ID = 5.1>
1,4-dideoxy-a-D-glycero-hex-3-enopyranos-2-ulose and <EMI ID = 6.1>
deoxy-a-D-glycero-hex-3-enopyranos-2-ulose and the reactions described in the patent applications of the United States
<EMI ID = 7.1>
The process of the present invention can be used to prepare anomers and asteric mixtures of compounds of formulas:
<EMI ID = 8.1>
<EMI ID = 9.1>
identical or different and are chosen from hydrogen and a lower alkyl, acyloxyalkyl, lower haloalkyl, amino-lower alkyl, lower alkenyl, lower alkynyl, -OX and - (CH2) nOX and their isomers group,
<EMI ID = 10.1>
hydroxy,
X is chosen from hydrogen and a lower alkyl, lower alkenyl and lower alkynyl group, n is an integer having a value from 1 to 4,
<EMI ID = 11.1>
are selected from hydrogen and a lower alkyl, lower alkenyl, lower alkynyl and a protecting group. consisting of an aralkoxycarbonyl, halogenated alkoxycarbonyl or alkoxycarbonyl group, provided that one of the variables R3 and R4 is always a protective group and that one of the variables R7 and Rg is always
<EMI ID = 12.1>
<EMI ID = 13.1>
are equal or different and are selected from hydrogen, a hydroxy group, an alkoxy group, a lower o-alkenyl group, a thio group, a thio-lower alkyl group and a lower thio-alkenyl group, and Z is a radical halo.
Compounds la and Ib can be stripped of the protective group to form spectinomycin-like compounds which are endowed with antibacterial activity. Methods for removing the protecting group from these compounds are described in United States patent applications N [deg.] 20,172 and N [deg.] 20,073 filed on
March 13, 1979.
Methods of using the compounds freed from the protective groups are also described in the said applications.
The new process for producing the compounds of formula la can be represented by the following scheme:
<EMI ID = 14.1>
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
next: n
<EMI ID = 17.1>
<EMI ID = 18.1>
<EMI ID = 19.1>
<EMI ID = 20.1>
halo radical. L is a leaving group such as an acyloxy, halo, o-sulfonate, nitro and other groups which can cause unsaturation in the nucleus, by elimination.
The process of the invention constitutes a new process for the preparation of intermediate compounds' for obtaining spectinomycin, described in the applications
<EMI ID = 21.1>
In particular, it uses a sugar having a 3 ', 4' olefinic bond.
In the naming of the variables in this specification, the group "- (CH2) n" includes straight chain lower alkyl groups and their isomers.
The term "lower alkyl" denotes methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl and their isomeric forms.
The term "lower alkenyl" refers to
<EMI ID = 22.1>
hexylidene, heptylidene, octylidene and their isomeric forms.
The term "lower alkynyl" refers to the groups ethynyl, propynylated, butynyl, pentynyl, hexynyl, heptynyl, octynyl and their isomeric forms.
<EMI ID = 23.1>
methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexoxy, heptoxy, octoxy groups and their isomeric forms.
The term "acyl" refers to formyl, acetyl, propionyl, butyryl, pentanoyl groups and their isomeric forms.
The term "aralkyl" refers to the benzyl, phenethyl, phenpropyl, phenbutyl, phenpentyl, diphenylmethyl, diphenyloctyl groups and their isomeric forms and the fluorenylmethyl group.
<EMI ID = 24.1>
the groups - (CH2) n-halo and their isomeric forms. These groups contain three halo substituents.
The expression "amino-lower alkyl" designates a group of formula:
<EMI ID = 25.1>
and its isomeric forms.
The term "aroyl" refers to a benzoyl, substituted benzoyl, naphthoyl and substituted naphthoyl group. The substituted benzoyl and naphthoyl groups can carry one to three substituents chosen from lower alkyl, lower alkoxy, nitro and halo radicals.
The term "halogenated alkoxycarbonyl" refers to mono-, di- and tri-halogenethoxycarbonyl groups; monodi and trihalomethethoxycarbonyl groups; mono- and tri-halo-propoxycarbonyl groups; mono-, di- and tri-halogenobutoxycarbonyl groups; mono-, di- and tri-halopentoxycarbonyl groups and their isomeric forms.
<EMI ID = 26.1>
chloro, bromo or iodo.
The term "aralkoxycarbonyl" denotes a benzyloxycarbonyl, phenethoxycarbonyl, phenpropoxycarbonyl, phenbutoxycarbonyl, phenpentoxycarbonyl, diphenylmethoxycarbonyl, diphenyloctoxycarbonyl group and their
<EMI ID = 27.1>
The term "alkoxycarbonyl" denotes the isopropyloxycarbonyl, tert-butoxycarbonyl or tertiopentyloxycarbonyl group.
It should be noted that in the present specification, when one or more hydroxy or alkoxy groups are present on the sugar portion, these groups may be equal or different.
The invention also relates to a chemical process for the preparation of spectinomycin-like compounds.
The process of the invention therefore conceives the importance of the stereochemistry of the glycosidic bond,
<EMI ID = 28.1>
<EMI ID = 29.1>
compounds of formula I.
The term "a-anomer" denotes a substituent in position 1 'lying below the plane of the nucleus and the
<EMI ID = 30.1>
mycine.
Actinamines and actinamine derivatives include the aminocyclitols represented by formula VI.
The term "sugars" includes substituted pyrans, natural and synthetic sugars, chiral bodies and achiral bodies.
Compounds lacking a protective group which
<EMI ID = 31.1>
anomers of compound 1. This glycosidic configuration is found in spectinomycin, the formula of which is represented in the preamble. Therefore, a
<EMI ID = 32.1>
obtain biologically active analogues of spectinomycin.
<EMI ID = 33.1>
<EMI ID = 34.1>
anomers can be obtained preferentially by
<EMI ID = 35.1>
any of the process. Likewise, the use of an enantiomeric sugar available in the initial coupling reaction <EMI ID = 36.1>
Asteric mixtures can themselves be used as antibacterial agents as long as biological activity exists as a consequence of the presence of an active anomer.
The term "anomeric and asteric mixture of a compound" covers analogs of spectinomycin endowed with antibacterial activity, within the framework of the invention.
<EMI ID = 37.1>
<EMI ID = 38.1>
should not be interpreted in a limiting sense, since new B anomers may also be present in an aster igue mixture without attenuation of the activity. Likewise, α-anomers of the spectinomycin analog can, in some cases, be advantageously anomerized to the active form of the analog. Consequently, configuration a is not excluded at any stage of the process of the invention.
On the other hand, the compounds used in the invention are products of formula I which have the
<EMI ID = 39.1>
antibacterial properties. Separation of anomers can
<EMI ID = 40.1>
preferred anomers prepared by the process of the invention are compounds bearing C-2 and C6 hydroxyl groups, which correspond to the following formulas:
<EMI ID = 41.1>
in which all of the substituents have the definitions given above.
New spectinomycin analogs and intermediate compounds necessary for their preparation can be obtained according to the process defined above. This process is also a method of preparing spectinomycin. The latter is an antibiotic of the aminocyclitol type, the structure of which is remarkable in that it comprises a single sugar component condensed with an actinamine, both by an O-glycosidic bond and by a hemicetal bond. The process according to the invention for the preparation of analogs offering this remarkable condensation is a synthesis which combines a sugar derivative and a protected actinamine. Sugar can be a natural derivative or it can be a synthetic, chiral or achiral sugar.
More concrete examples of the process are reproduced below:
<EMI ID = 42.1>
<EMI ID = 43.1>
<EMI ID = 44.1>
<EMI ID = 45.1>
In these formulas, R is an alkyl group
<EMI ID = 46.1>
Before step 1, the two amino groups of the actinamine derivative VI are protected by blocking each of them with a protective group such as an aralkoxycarbonyl, haloalkyloxycarbonyl, aryloxycarbonyl or alkoxycarbonyl group, these groups being well known in the art for this application. For example, basic information on the preparation of carbobenzyloxy and carbo-tertio-
<EMI ID = 47.1>
protectors for these derivatives are given by R. A. Boissonas in Advances in Organic Chemistry, chapter "Selectively Removable Amino Protective Group used in the Synthesis of Peptides", 3: 159-190 (1963). Details concerning the use of the tert-butyloxycarbonyl group to protect the amine are also given in the ALDRICH Technical Information Bulletin, entitled BOC-OH (September,
1976). Details of the use of the trichlorethoxycarbonyl group to protect amines are given by Windholz et al in Tetrahedron Letters, 2555
(1967). Actinamines can be prepared by methods well known in the art, as described, for example, by Suami et al in Bull. Chem. Soc. Jap 43, 1843 (1970).
The sugars are commercially available or can be prepared by known methods, for example by the method described by Mochalin et al in Chem. Het. Comp. 699 (1977) (English translation of KHIM Geterotsikl-soedin, 867 (1977)).
Method A
Step la involves a coupling reaction between actinamine VI and sugar V. This step relates to
<EMI ID = 48.1>
reaction is very advantageously carried out in a nitrogen atmosphere at ambient temperatures and pressures as described for a similar reaction by Lichtenthaler and <EMI ID = 49.1>
reaction temperature range is generally 0 to
45 "C with the addition of molar proportions of activated sugar in the solvent from 0.01 M to 0.5 M to actinamine in solution at a concentration of 0.01 to 0.5 M so that in a reaction mixture, the molar ratio of sugar to
<EMI ID = 50.1>
appreciable reaction conditions include a temperature of 20 to 30 [deg.] C when using dimethylformamide as solvent., with a ratio of sugar to actinamine from 3: 2 to 2: 3. reaction time can range from
<EMI ID = 51.1>
48 hours.
The adduct IV formed is generally isolated from the reaction mixture by concentration or by concentration plus vigorous stirring with an excess of water.
The resulting solid is taken up in chloroform and the solution is then evaporated to dryness.
<EMI ID = 52.1>
can then be separated into fractions by chromatography on a column of silica gel eluted with methanol in
<EMI ID = 53.1>
the use of conventional separation means, for example extraction, crystallization and / or chromatography, falls within the scope of the process of the invention.
Step 2a can involve the formation of a hemicetal followed by a migration of the acyl group and generates a carbonyl group in position C-3 'in the compound III'a above. The reaction of step 2a is carried out by reacting compound IV with silica gel in the presence of a solvent. The initial concentration of the adduct in the solvent ranges from 1 to 0.001 M, but it is preferably between 0.1 and 0.001 M. The amount of silica gel represents 1 to 5 times the weight of the substitution compound. The reaction is preferably carried out at a temperature of about
<EMI ID = 54.1>
preferably for 1 to 3 days. Solvents you can
<EMI ID = 55.1> methylene, toluene and 1-propanol. The solvent of choice is methanol.
In some cases of implementation of
<EMI ID = 56.1>
migration of the substituent carried by the oxygen atom in position C-3 'towards oxygen in C-2' with production of a carbonyl group in C-3 '. This behavior is illustrated by the
<EMI ID = 57.1>
cites as an example the compound III when R'4 is a CH3 or alkoxycarbonyl or aminocarbonyl group. Derivatives of the enol ether type may exist in the form of hemicetals or open or ketone isomers. as mixtures of these forms. The removal of the protecting groups from these enol ethers is described in detail in the patent application of
<EMI ID = 58.1>
The two cases set out above are new and useful selective methods which ultimately give spectinomycin analogs carrying carbonyl groups in
<EMI ID = 59.1>
remarkable chemical properties which make them useful for modification by known operations such as halogenation, alkylation, acylation, oxidation, etc. Finally, the hidden or latent carbonyl group in position C-3 'is much more stable, in particular with respect to a base, and it therefore belongs to the intermediate compounds which have great flexibility of use and great ease of isolation.
The elimination of the protection on the compound of formula II'b at position C'2 can be achieved by hydrolysis made with a light acid or a light base to obtain the compounds of the formula
<EMI ID = 60.1>
at 50 [deg.] over a period of 5 minutes to 40 hours. Preferred conditions are 20-30 [deg.] And 1 to 20 hours.
The alcohols which can be used are methanol, ethanol and isopropanol, but methanol is preferred. Any base which does not degrade the product can be used, in particular sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, pyridine, dipotassium phosphate, triethylamine, potassium and sodium tartrate, but with a preference for dipotassium phosphate.
Acid protection removal can be done in aqueous or alcoholic media,
<EMI ID = 61.1>
conventional operations, for example extraction, crystallization and / or chromatography.
<EMI ID = 62.1>
silica used as a catalyst. The total transformation takes about 4 days.
<EMI ID = 63.1>
protection in one or more of the positions of the nucleus of the
<EMI ID = 64.1>
C-6 <1> and an acid and / or a base can be used depending on the nature of the protecting group. When using a base as in the case of the transformation of IIIa into lia or of IIIc into
<EMI ID = 65.1>
for a period of 5 minutes to 40 hours. It is advantageous to operate at 20-30 [deg.] For 1 to 20 hours.
Alcohols which can be used include methanol, ethanol and isopropanol, but methanol is preferred. Any base which does not alter the product can be used. Mention is made of sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, pyridine, dipotassium hydrogen phosphate, triethylamine, double sodium and potassium tartrate, but the catalyst of choice is dipotassium hydrogen phosphate. In the first step of a two-step process for the transformation of 'compound III'a into
<EMI ID = 66.1>
selectively by the neutral or basic alcoholysis conditions defined above, then the 0-acyl group in position C-6 'is eliminated by basic alcoholysis.
Acid catalysis can also be used to remove protective groups from the sugar nucleus. For example, after the. acyl group at position C-6 'was removed from compound III using a base as described above
<EMI ID = 67.1>
a subsequent acid treatment to form the compound la. Alternatively, compound III can be converted to compound la in a single step, by acid catalysis.
The removal of protection via an acid is usually carried out at a temperature of 0 to 80 [deg.], Preferably at a temperature of 20
<EMI ID = 68.1>
preferably, for a period of 2 hours to 2 days. Acids used in practice can be chosen such as hydrochloric acid, paratoluenesulfonic acid or phosphoric acids; hydrochloric acid is preferably used. As solvents, aqueous tetrahydrofuran and aqueous dimethoxyethane can be used; methanol or ethanol. Preferably, methanol or aqueous tetrahydrofuran is used.
Method B
Step 1b is carried out identically to
<EMI ID = 69.1>
glucose or one of its analogs.
Step 2b eliminates one or two substituents from the sugar portion of compound IV and also generates a carbonyl group in position C-3 '. Elimination relates to
<EMI ID = 70.1>
one week. Bases which can be used include potassium carbonate, triethylamine, pyridine and an alcoholate. A popular basic system is the potassium carbonate / ac etonitrile system. You can use 1 to
20 basic molar equivalents, but preferably 1 to 10 are used.
<EMI ID = 71.1>
sugar portion as well as the actinamine portion of intermediate compound IV. In general, the protective groups carried by the sugar portion are less difficult to remove than are the groups carried by the actinamine portion. Step 2b is a process for the production, under mild and selective conditions, of the important carbonyl group in the C3 'position, by elimination.
The derivative C-6 'which can undergo elimination is described in the patent application of the United States of America N [deg.] 20 073 cited above. For example, acetates eliminate acetic acid, a benzoate eliminates benzoic acid, benzyl ethers eliminate benzyl alcohol, halides eliminate a halogenated hydracid. These are nonlimiting examples of elimination produced in step 2b.
The intermediate compounds of the invention, in particular the products of step 2b, are substances useful for the synthesis of various analogs. This synthesis is carried out by replacing functional groups of the intermediate compounds with known operations, for example halogenation, reduction, oxidation, chain extension, etc.
The compound of formula Ib is isolated from the reaction mixture by conventional operations, such as precipitation, crystallization or concentration followed by chromatography.
The compounds Ia and Ib can be converted into active analogs of spectinomycin by eliminating the protection of their actinamine portions. The specific conditions for the elimination of protection depend on the
<EMI ID = 72.1>
<EMI ID = 73.1>
by the appropriate choice of the conditions of elimination of protection, as is known in the prior art, a C-
<EMI ID = 74.1>
reduced during removal of protection. When this group is the benzyloxycarbonyl group or an aralkoxycarbonyl group, the removal of the protection can be carried out under a hydrogen pressure of approximately 30 kPa to 1.4 MPa by passage over a conventional catalyst such as palladium black, palladium fixed on carbon, palladium fixed on barium sulfate or palladium fixed on barium carbonate, which is suspended in a solvent, for example isopropanol, absolute ethanol, ethyl acetate , toluene or tetrahydrofuran.
<EMI ID = 75.1>
protection of compounds in which R3 or R4 and R7 or Rg are alkoxycarbonyl or aryloxycarbonyl groups can be carried out in the presence of an acid in a solvent such as nitromethane and methylene chloride.
<EMI ID = 76.1>
haloalkoxycarbonyl, the removal of the protection is preferably carried out in the presence of zinc.
<EMI ID = 77.1>
conduct on asteric mixtures of various anomers or
<EMI ID = 78.1>
separation at any stage of the process. The remaining steps can be carried out on a-intermediates giving the desired biologically active anomers.
<EMI ID = 79.1>
anomers of the mixture resulting from step 1 combining sugar and actinamine and conducting the subsequent process steps on the S-anomers to produce only spectinomycin analogs which are biologically active.
We can separate the anomers. asteric mixtures with modifications obvious to those skilled in the art, using conventional resolution methods. For example, one can separate compound IV so as to obtain a component 8 desired by. chromatography on a column of silica gel eluted with a mixture of methanol and chloroform in a ratio of 1:99 to 2:98. Likewise, we
<EMI ID = 80.1>
compound V by collecting the fractions obtained on a silica gel chromatograph using a mixture of chloroform and methanol as eluent. Subsequent evaporation to dryness under vacuum gives a separate hemicetal having the structure 0.
The following examples illustrate, without limitation, intermediate compounds useful in the preparation of spectinomycin and its analogs. Those skilled in the art will appreciate any variations that may be made to the procedure as well as to the reaction conditions for implementing the process of the invention.
For example, for each of the preparations and for each of the examples given below, the stereoisomers corresponding to each named compound are considered to fall within the scope of the invention.
Example 1
<EMI ID = 81.1>
0.95 g (2 mmoles) of N, N-biscarbobenzyloxy-actinamine are added to a solution of 0.61 g (2 "moles) of
<EMI ID = 82.1>
nitrogen. After 49.5 hours, the solution is poured into ice water, with stirring. The solid precipitate is filtered and washed with water. The resulting material is chromatographed on
<EMI ID = 83.1>
pyranos-2'-ulosyl) actinamine.
Example 2
<EMI ID = 84.1>
reaction mixture at room temperature under a nitrogen atmosphere. After 49.5 hours, the solution is poured into water with stirring. The solid precipitate is filtered and washed with water. The resulting material is chromatographed on silica gel with a 1: 9 mixture of acetone and chloroform
<EMI ID = 85.1>
actinamine.
Example 3
<EMI ID = 86.1>
ulose and 0.95 g (2 mmol) of N, N-biscarbobenzyloxy-actinamine in 10.0 ml of dimethylformamide and the solution is stirred at room temperature. At the end of
<EMI ID = 87.1>
waving. The solid precipitate is filtered and washed with water.
The material is taken up in a mixture of acetone and chloroform at 1: 9 and the solution is chromatographed on 100 ml of silica gel, collecting 30 ml fractions. The main product, which is the anomeric mixture of N, N'-di-
<EMI ID = 88.1>
pooled fractions having, according to thin layer chromatography, a component of Rf equal to 0.25 in a mixture of acetone and chloroform at 1: 9. The combined fractions are essentially homogeneous according to thin layer chromatography and weigh 0.38 g (23%).
<EMI ID = 89.1>
RMC (CD3COCD3): characteristic peaks at 57.5 and
60.5 (C-1 and C-3), 74.5 (large doublet, C-2), 88.5 and 89.8
(singlets, C-2 'of two close forms), 99.5
(doublets), 119 (doublets, C-4 'of open shapes), 128-138
(aromatic carbon atoms), 142.2 and 143.7 (singlets, C-3 '), 137.3 (singlet, urethane carbonyl groups),
166.7 (carbobenzyl benzoate groups), 183.5 (singlet, C2 ', open form). The RMC spectrum corresponds to an anomeric mixture containing open forms and several closed forms compared to a reference standard. The proton magnetic resonance spectrum shows the desired signals for all of the protecting groups.
Example 4
<EMI ID = 90.1>
actinamine
0.86 g (2 mmol) of 3,6-di-O- is dissolved
<EMI ID = 91.1>
ulose and 0.95 g (2 mmol) of N, N-biscarbobenzyloxy-actinamine in 10.0 ml of dimethylformamide and the solution is stirred at room temperature. At the end of
49.5 hours, the solution is seen in 50 ml of ice water with stirring. The precipitated solid is filtered and washed with water. The material is taken up in a 1: 9 mixture of acetone and chloroform and the solution is chromatographed on 100 ml of silica gel, the fractions collected having a volume of 30 ml. The main product
<EMI ID = 92.1>
thin layer chromatography a component of Rf equal to 0.25 in a mixture of acetone and chloroform at 1: 9. The combined fractions are essentially homogeneous according to thin layer chromatography and they weigh 0.38 g
(23%).
<EMI ID = 93.1>
RMC spectrum (CD3COCD3): characteristic peaks at
57.5 and 60.5 (C-1 and C-3), 74.5 (large doublet C-2) ', 88.5 and
89.8 (singlets, C-2 'of two closed forms), 99.5 (doublets),
119 (doublets, C-4 'of an open form), 128-139 (aromatic carbon atoms), 142.2 and 143.7 (singlets, C-3'),
137.3 (singlet, urethane carbonyl groups), 166.7
(benzoate carbonyl groups), 183.5 (singlet, C-2 <1> open form). The RMC spectrum conforms to an anomeric mixture containing an open form and several closed forms compared to a reference standard. The proton magnetic resonance spectrum shows the desired signals for all of the protecting groups.
By using the procedure of Examples 1, 2, 3 and 4, but by replacing the sugars used in these examples with the sugars suitably chosen, the addition products of Tables I and II are obtained.
TABLE I
<EMI ID = 94.1>
TABLE II
<EMI ID = 95.1>
Example 5
Reaction of the anomeric mixture prepared in Example 1
An anomeric mixture (8.58 g) of N, N'-dicarbo-
<EMI ID = 96.1>
the solution is stirred with 50 g of silica gel for 2 days. 200 ml of Colite * are added to the mixture with stirring and the suspension is filtered, then washed with four times 100 ml of methanol. The filtrate is concentrated and taken up in 4% acetone in chloroform, then the solution is loaded onto 1 liter of silica gel lining placed in the wet state. After using 2 liters of solvent, the latter is replaced by 6% acetone (2 liters), then 10% acetone, and 50 ml fractions are collected. By bringing together the identical fractions, we obtain three products: <EMI ID = 97.1> spectinomycin.
We observe the fact that at rest in methanol added with silica gel, the compound b is transformed into
<EMI ID = 98.1>
Using procedures similar to that of Example 5, but replacing the anomaly mixtures.
<EMI ID = 99.1>
of addition products. The compounds of Tables III and IV below are obtained.
TABLE I I I
<EMI ID = 100.1>
<EMI ID = 101.1>
<EMI ID = 102.1>
Example 6
<EMI ID = 103.1>
0.4 g of N, N-dicarbobenzyloxy-6'acetoxy-spectinomycin is added to a suspension of dipotassium hydrogen phosphate (0.40 g) in 20 ml of anhydrous methanol and the mixture is stirred at room temperature for 1 hour and a half. The solvent is removed under reduced pressure and the organic material is dissolved in 1.5% methanol in chloroform, then chromatography is carried out on 225 g of silica gel using 1.5% methanol in chloro-
<EMI ID = 104.1>
concentrated to give N, N'-dicarbobenzyloxy-6 -'- hydroxyspectinomycin.
By following procedures similar to those
<EMI ID = 105.1>
� '- Acetoxy-spectinomycin by the. N, N-dicarbobenzyloxy-6-hydroxy-spectinomycin suitably substituted, the protected analogs of Tables V and VI are obtained.
TABLE V
<EMI ID = 106.1>
TABLE VI
<EMI ID = 107.1>
Example 7
<EMI ID = 108.1>
mycine
0.51 g of a chromatographed mixture of the anomers prepared in Example 3 is dissolved in 6.0 ml of acetonitrile and 0.35 g of potassium carbonate is added while stirring, protected from atmospheric humidity. At the end of
46 hours, the solid is separated by filtration, washed with acetonitrile and the filtrate is concentrated. The residue is chromatographed on 75 ml of silica gel placed in the wet state in a 1: 9 mixture of acetone and chloroform. We collect fractions of volume equal to
20 ml. After the 19th fraction, the main product is eluted
<EMI ID = 109.1>
benzoyl-4 ', 5'-didehydrospectinomycin.
Mass spectrum (disilyl): 846 (M +), 831 (M-
15), 724, 680, 589. With a high resolution, we find
<EMI ID = 110.1>
94.6, .96.3, 103.4, 128.3, 129.2, 129.6, 130.1,
130.4, 130.6, 134.7, 139.5, 158.4, 168.0, 173.8,
184.4 ppm.
Example 8
<EMI ID = 111.1>
A chromatographed mixture of the anomers prepared in Example 2 is dissolved in 6.0 ml of acetonitrile and the solution is added with 0.35 g of potassium carbonate and stirred away from atmospheric humidity. At the end of
46 hours, the solid substance is separated by filtration, washed with acetonitrile and the filtrate is concentrated. The residue is chromatographed on 75 ml of silica gel placed in the wet state in a mixture of acetone and chloroform at 1: 9. Fractions with a volume equal to 20 ml are collected and the main product is eluted. The fractions containing the product
<EMI ID = 112.1>
Using a procedure similar to that described in Examples 7 and 8, but replacing the mixture of anomers used therein with the mixture of anomers suitably substituted, the protected analogs of didehydro-spectinomycin are obtained. Tables VII and VIII.
TABLE VII
<EMI ID = 113.1>
TABLE VIII
<EMI ID = 114.1>
Example 9
<EMI ID = 115.1>
<EMI ID = 116.1>
1.0 g of N, N'-biscarbobenzyloxy-2'-0acetyl-4,5'-didehydro-spectinomycin is added to a suspension of 0.40 g of dipotassium hydrogen phosphate in 20 ml of anhydrous methanol and it is stirred at room temperature for 1.5 hours. The solvent is removed under reduced pressure and the organic material is dissolved in 1.5% methanol in chloroform, then the solution is chromatographed on 225 g of silica gel using 1.5% methanol in chloroform. The fractions containing the product are combined and concentrated, giving 0.51 g
(55%) of N, N'-biscarbobenzyloxy-4 ', 5'-didehydro-spectinomycin.
<EMI ID = 117.1>
Mass spectrum: m / e (triTMS): 814 (M +), 799
(M-15).
Example 10
<EMI ID = 118.1>
120 mg of double tartrate of potassium and sodium tetrahydrate are incorporated with stirring at room temperature. After about 5 days at room temperature and
<EMI ID = 119.1>
the filtrate is concentrated. The crude material is taken up in 2% methanol in chloroform and the solution is chromatographed on silica gel (50 ml). By collecting the interesting fractions, 34.mg of starting materials are collected as well as 19 mg of the enone obtained as product. The product obtained in this way is identical, according to the RMC spectrum, to a reference substance (see request for
<EMI ID = 120.1>
By following a procedure identical to that which was used in Examples 9 and 10, but in
<EMI ID = 121.1>
didehydro-spectinomycin 'with the didehydrospectinomycin derivative suitably substituted, the protected analogs of didehydro-spectinomycin are obtained from Tables IX and X.
TABLE IX
<EMI ID = 122.1>
PAINTINGS
<EMI ID = 123.1>