<B>Procédé de dédoublement de la</B> DL-profine La présente invention est relative à un pro cédé de dédoublement de la DL-proline, com posé correspondant à la formule (1). La nota tion<I>DL</I> désigne la proline racémique, mélange en proportions égales de L-proline et de son énantiomorphe, la D-proline.
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La proline est l'un des acides aminés gluco- formateurs intervenant, sous sa forme lévogyre (L-proline), dans le métabolisme animal.
Elle participe, en outre, sous ses deux formes D et L, à la structure de divers polypeptides la forme D dans les polypeptides de l'ergot de seigle ; la forme L dans la gramicidine, l'A:C.T.H., l'ocytocine, etc.
Les méthodes de synthèse de la proline conduisant au racémique, il est nécessaire de pouvoir disposer d'un procédé de dédoublement facile et peu onéreux. La seule méthode de dédoublement de la DL-proline actuellement connue fait intervenir, comme intermédiaire, le sel de cinchonine de la N-m-nitrobenzoylproline (cf. E. Fischer et Zemplen, <I>Ber.</I> dtsch. chem. Ges., 1909, 42, 2989). Selon les auteurs de cette méthode, le rendement du dédoublement ne dépasserait pas 40 /o.
De plus, lorsqu'on procède à la saponification des dérivés N-m- nitrobenzoylés de D- et L-proline obtenus, on provoque une racémisation partielle, ce qui oblige à effectuer la purification de la D- ou de la L-proline par l'intermédiaire de sels métalliques.
La présente invention a pour objet un procédé de dédoublement de la DL-proline par l'intermédiaire du sel de la N-3,5-dinitro- benzoyl-DL-proline et du D(-) ou L(+) thréo-1-p - nitrophényl - 2 - amino -propane -1,3 - diol.
Le procédé suivant l'invention est carac térisé en ce qu'on fait réagir le D(-)- ou le L(+)-thréo -1-p -nitroph6nyl-2-amino-propane- 1,3-diol sur la N-3,5-dinitrobenzoyl-DL-proline au sein d'un solvant, l'un des deux énantio- morphes donnant un sel peu soluble avec le réactif de dédoublement, on sépare les sels des deux énantiomorphes par leur différence de solubilité, on libère les N-3,
5-dinitrobenzoyl- D- et =L-prolines de leurs sels par traitement alcalin suivi d'acidification et on saponifie les D- et L-N-3,5-dinitrobenzoyl-prolines pour ob tenir respectivement les prolines D et L. Le rendement de dédoublement est géné ralement compris entre 80 et 90 0/0. Cette méthode offre, en outre, l'avantage de conduire à la N-3,5-dinitrobenzoyl-D-proline et la N-3,5- dinitrobenzoyl-L-proline que l'on peut hydro lyser sans racémisation notable.
Dans le brevet No 319787, la titulaire a décrit l'utilisation du L(+)-thréo-1-p-nitro- phényl-2-amino-propane-1,3-diol comme agent de résolution des DL-acyl-tryptophanes, par exemple des N-acétyl- et N-formyl-DL-trypto- phanes. Or, il a été trouvé que, par suite de trop grandes solubilités, les N-acétyl- et N- formyl-DL-prolines ne conviennent pas.
Par contre, il est possible d'opérer sur la N-3,5- dinitrobenzoyl-DL-proline (II) : alors que les énantiomorphes L des acyltryptophanes for maient avec le L(;
)-thréo-1-p-nitrophényl-2- amino-propane-1,3-diol des sels peu solubles, la N-3,5-dinitrobenzoyl-D-proline forme avec le L(+)-thréo-1-p -nitrophényl-2- amino-propane- 1,3-diol un sel très peu soluble dans l'eau. ou dans certains solvants organiques, tels que l'alcool, tandis que le sel correspondant de la N-3,5-di- nitrobenzoyl-L-proline reste entièrement dissous dans ces conditions.
Les N-3,5-dinitrobenzoyl-D- et L-prolines offrent, en outre, l'avantage consi dérable d'être très facilement hydrolysées en prolines <I>D</I> et<I>L,</I> pratiquement sans racémisa- tion. Il suffit d'isoler le précipité formé par action de L(+)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino- propane-1,3-diol sur le racémate de N-3,
5- dinitrobenzoyl-proline et de le traiter par un agent alcalin pour obtenir le sel alcalin de la N-3,5-dinitrobenzoyl-D-proline, d'où l'on passe par acidification à la N-3,5-dinitrobenzoyl- D-proline puis, par saponification, à la D- proline. Par un traitement similaire du filtrat, on obtient la N-3,5-dinitrobenzoyl-L-proline qui peut alors être souillée par de faibles quantités de racémique.
En général, une série de recristallisations dans un solvant approprié suffit à purifier ce produit. Dans le cas où une purification plus complète serait nécessaire, on peut avantageusement traiter le mélange par le D(-)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino -propane- 1,3-diol qui, à l'inverse de son énantiomorphe L, fournit, dans les conditions précitées, avec la N-3,5-dinitrobenzoyl-L-proline un sel peu soluble. Ce sel cristallise tandis que le sel cor respondant formé avec la N-3,5-dinitrobenzoyl- D-proline reste dissous.
Par traitement alcalin suivi d'acidification, on passe ensuite aisément à la L-proline pure.
La N-3,5-dinitrobenzoyl-DL-proline peut être préparée aisément par N-3,5-dinitroben- zoylation de la DL-proline selon Schotten- Baumann (cf. Saunders, <I>J.</I> Chem. <I>Soc.</I> 1938, page 1397). Il faut noter que l'auteur n'a pas envisagé l'emploi de ce dérivé pour le dédou blement de la proline.
Le L(-I-)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino- propane-1,3-diol, dérivé de la synthèse du chloramphénicol, lors du dédoublement de la base racémique correspondante, est obtenu se lon le procédé décrit par Velluz, Amiard et Joly <I>(Bull. Soc.</I> Chirn., 1953, page 342). II présente la structure (III). Ses caractéristiques physiques sont les suivantes : F = 162-163,) C ;
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(c = 2 0/0, acide chlor hydrique 0,1N).
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(D(-)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino-propane- 1,3-diol :
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(c = 2 0/0, acide chlorhydrique 0,1N)).
Si l'on opère, dans la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, par exemple au sein de l'eau ou d'un solvant organique tel que l'alcool, le L(+)-thréo-1-p-nitrophényl-2- amino-propane-1,3-diol fournit un sel de<I>N-3,5-</I> dinitrobenzoyl-D-proline très peu soluble, tan dis que le sel de N-3,5-dinitrobenzoyl-L- proline reste dissous.
La N-3,5-dinitrobenzoyl- D-proline obtenue par dédoublement trouve, ainsi qu'il a été indiqué, son usage pour l'ob tention de la D-proline. La N-3,5-dinitro- benzoyl-L-proline résiduelle peut être trans formée en L-proline par saponification. On sait que la proline optiquement active est aisé ment racémisée, par exemple par chauffage à 140-145 C, en présence d'eau de baryte, selon Fischer (Z. Physiol. Chem., 1901,<I>33,</I> 167).
Par le jeu des dédoublements et des racémisations successives de la forme L, on peut transformer ainsi la totalité de la forme L, primitivement présente, en forme D. On peut également opérer de façon similaire pour transformer, par dédoublements et racémisa- tions successives de la forme D, la totalité de la forme<I>D,</I> primitivement présente, en forme<I>L.</I>
En libérant les N-3,5-dinitrobenzoyl-D- et L-prolines de leurs sels, sous l'action d'une base, on récupère plus de 90 % du réactif de dédoublement mis en jeu. Ce réactif peut être utilisé à nouveau.
L'exemple suivant illustre l'invention.
On peut notamment effectuer la dinitro- benzoylation par toutes les méthodes connues ou encore faire réagir le chlorure de 3,5-di- nitrobenzoyle sur un ester ou un autre dérivé de la proline d'où l'on peut, ensuite, régénérer facilement l'aminoacide N-acylé. On peut éga lement, lors de la préparation des sels de D(-) ou L(+)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amine- propane-1,3-diol, faire varier la nature du solvant, les températures de dissolution et de cristallisation et le temps de refroidissement.
<I>Exemple</I> <I>Préparation</I> <I>de la</I> N-3,5-dinitrobenzoyl-DL-proline On opère selon Saunders <I>(J.</I> Chem. <I>Soc.,</I> 1938, page 1397). On dissout 2,7 g de DL- proline dans 52 cm-' de soude, refroidit à 00 C et ajoute 6,25 g de chlorure de 3,5-dinitro- benzoyle. On enlève le bain réfrigérant et agite quinze minutes à température ambiante. Après filtration, on introduit 5 cms d'acide chlor hydrique concentré. On obtient ainsi 6,8 g (95%) de N-3,5-dinitrobenzoyl-DL-proline, F. 221-2220 C.
<I>Dédoublement à l'aide de</I> L(+ )-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino-propane- 1,3-diol <I>et séparation des</I> prolines <I>D et L</I> <I>a) Formation du sel de la</I> N-3,5-dinitro- benzoyl-D-proline <I>et du</I> L(-I-)-thréo-1-p- nitrophényl-2-amino-propane-1,3-diol. On dissout vers 70o C 5 g de dérivé N-3,5- dinitrobenzoylé ci-dessus dans 25 cm3 d'eau et ajoute 3,75 g de L(+)
-thréo-1 p-nitrophényl- 2-amino-propane-1,3-diol. On refroidit à 400 C, en trente minutes, sous agitation, et essore le sel formé qu'on lave avec un peu d'eau. Après recristallisation dans l'eau et séchage à l'étuve à 600 C, le produit hydraté fond vers 100 C,
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(c=0,5 0/0, éthanol à 50 0/0). Rendement: 3,5 g (85 0/0).
Le sel de L(+)-thréo-1-p-nitrophényl-2- amino-propane-1,3-diol et de N-3,5-dinitro- benzoyl-D-proline est nouveau.
<I>b) Obtention de la</I> N-3,5-dinitrobenzoyë-D- proline.
On traite, à 40 C, 3,5 g du sel ci-dessus par 7 cm' de soude N. On observe la disso lution du produit, puis la cristallisation du L(+ )-thréo -1-p - nitrophényl-2-amino-propane- 1-3-diol qu'on essore et lave avec un peu d'eau. On récupère ainsi 1,4 g (37 0/0) du réactif de dédoublement.
On acidifie le filtrat ci-dessus par 0,7 cm3 d'acide chlorhydrique concentré. La N-3,5 dinitrobenzoyl-D-proline qui cristallise est alors essorée, lavée avec un peu d'eau, et séchée. On obtient ainsi 2,01 g (80% par rapport à la N-3,5-dinitrobenzoyl-DL-proline mise en oeuvre) de produit cristallisé, F=179-1800 C,
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(c=0,5 0/0,
éthanol à 50 %). <I>c) Séparation de la</I> D-proline.
On chauffe pendant trente minutes au reflux une solution de 1 g de N-3,5-dinitro- benzoyl-D-proline dans 10 cms d'acide chlor hydrique 5N. On filtre, évapore à sec sous vide et cristallise dans l'acétone le chlorhydrate de D-proline obtenu. Le produit est alors repris par 10 cm3 d'eau et traité pendant une heure par 2 g de Amberlite 1 R 4 B 5>.
Après filtra tion et évaporation à sec sous vide, on obtient 300 mg (80 %) de D-proline cristallisée,
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(c = 0,5 0/0, eau).
<I>d) Séparation de la</I> L-proline.
En traitant par 1 cm3 de lessive de soude la solution aqueuse d'où a cristallisé le sel de N-3,5-dinitrobenzoyl-D-proline et du L(-I-)- thréo -1-p -nitrophényl -2 - amino -propane-1,3 - diol, on récupère, comme indiqué en b), 2,1 g (56 %) de réactif de dédoublement.
Le filtrat additionné de 1 cm3 d'acide chlorhydrique concentré fournit alors 2,7 g de N-3,5-dinitro- benzoyl-L-proline impure que l'on recristallise selon les méthodes habituelles ou que l'on puri fie par l'intermédiaire du sel qu'il fournit avec le D(-)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino-pro- pane-1;3-diol.
Le produit récupéré dans les eaux-mères de recristallisation de la N-3,5-dinitrobenzoyl- L-proline peut être adjoint à une nouvelle venue de racémique à dédoubler.
On obtient la L-proline par hydrolyse chlorhydrique ménagée de la N-3,5-dinitro- benzoyl-L-proline, comme il est indiqué en c) pour la D-proline.
Purification <I>de la</I> N-3,5-dinitrobenzoyl-L-proline <I>à l'aide de</I> D(-)-thréo-1-p-nitrophényl-2-amino-propane- 1,3-diol On traite, à 40 C, 2,8 g de la N-3,5-di- nitrobenzoyl-L-proline impure obtenue selon d) par 2 g de D(-)-thréo-1-p-nitrophényl-2- amino-propane-1,3-diol dans 14 cm' d'eau.
On obtient ainsi 2,9 g du sel hydraté de la N-3,5 dinitrobenzoyl-L-proline et du D(-)-thréo- 1-p -nitrophényl -2- amino -propane -1,3 - diol, F = 1000 C,
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(c = 0,5 %, éthanol â 50 %). Après traitement alcalin, séparation de la base, puis acidification comme indiqué en b), on obtient 2,1 g de N-3,5-di- nitrobenzoyl-L-proline pure, F = 179-180 C,
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(c=0,5 /o, éthanol à 50 %).
Le sel de D(-)-thréo-1-p-nitrophényl-2- amino-propane-1,3-diol et de N-3,5-dinitro- benzoyl-L-proline est nouveau.