Procédé de préparation de nouveaux dérivés colchiciques
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de nouveaux dérivés colchiciques de formu
Se générale :
EMI1.1
dans laquelle Ri = H ou représente un radical alcoyle comportant de 1 à 3 atomes de carbone ; R2 = H ou un reste d'un acide organique carboxylique comportant de 1 à 24 atomes de carbone, comme par exemple :
formyle, acétyle, propionyle, butyryle, benzoyle, undécanoyle, laurinyle, stéaryle, oléyle, linoléyle, palmitoyle, ricinoléoyle, arachidonoyle, lignocéroyle, clupadonoyle, triméthylgalloyle, p-phényl-benzoyle, p-cyclohexyl-ben zoyle,, 13-napthoyle et a-naphtoyle, et Z=-O-alcoyle comportant 1 ou 2 atomes de carbone,-S-alcoyle (comportant 1 ou 2 atomes de carbone), ou
EMI1.2
avec R'ou R"= H, un radical alcoyle comportant de 1 à 8 atomes de carbone ou un radical aryle ou aralcoyle ; R'ou R"pouvant, en outre, représenter ensemble une structure cyclique éventuellement oxygénée. Ces dérivés colchiciques peuvent être transformés en des dérivés fonctionnels, tels qu'ester ou carbonates mixtes.
Le squelette fondamental des dérivés colchiciques est numéroté ici, et dans ce qui suit, d'après la colchici- ne, suivant la formule générale I ci-dessus ; il pourrait être numéroté aussi suivant le système RRI 3923 du
Ring Index, 2"édition 1960 :
EMI1.3
où les dérivés 1-CH2-OR colchiciques sont appelés 4-CH2OR colchiciques. R étant de l'hydrogène, un reste d'un acide organique carboxylique ou d'un acide carbonique pouvant comporter de 1-18 atomes de carbone.
Les nouveaux composés obtenus suivant le procédé de l'invention possèdent une activité biologique interessante. Plus particulièrement, ils exercent une activité antimitotique remarquable et peuvent d'autre part être utilisés industriellement en agriculture pour les modifications de la mitose et la création de polyploides, soit par l'épandage de solutions aqueuses ou de suspensions des produits sur des sols cultivés, soit par traitement préala- ble des semences avec les produits purs ou dilués dans un solvant ou sur un support. Ces produits peuvent servir en outre d'intermédiaires pour la préparation d'autres dérivés colchiciques.
Les composés préférés, obtenus selon le procédé de l'invention, sont les suivants : a) la 1-hydroxyméthyl-colchicine ; b) la 1-hydroxyméthyl-thiocolchicine ; c) le 1-hydroxyméthyl-colchicéinamide ; d) le 1-hydroxyméthyl-N-méthyl-colchicéinamide ; e) le l-hydroxyméthyl-N-diméthyl-colchicéinamide ; f) le 14-morpholido-1-hydroxyméthyl-colchicide.
Le procédé de préparation des composés de formule générale I, objet de la présente invention, est caractérisé en ce que l'on fait réagir un agent réducteur sur un dérivé 1-formyl-colchicique de formule générale :
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RI, R2 et Z gardant la signification précitée, obtient le dérivé 1-hydroxy-méthylé correspondant et le transforme, le cas échéant, en un ester.
L'agent réducteur employé peut être un borohydrure alcalin, tel que le borohydrure de sodium ou de potassium, la réaction étant conduite dans un alcool inférieur, de préférence le méthanol, ou dans un éther, comme le tétrahydrofuran, et l'on opère aux environs de la température ambiante.
Les dérivés 1-formylés de la colchicine ou de la thiocolchicine, utilisés comme matières premières dans le présent procédé ont fait l'objet du brevet suisse No 407102. Leur préparation et celle des autres composés 1-formylés utilisés comme matières premières dans le présent procédé, sont décrites plus loin à titre purement indicatif.
Les matières premières utilisables pour le présent procédé, peuvent être préparées comme suit :
Préparation 1 : 1-formyl-colchicine
On dissout 1, 02 g de colchicine dans 10 cm8 de chlorure de méthylène et on ajoute 0, 8 cm8 de chlorure stannique. On observe la formation d'un abondant précipité jaune et la température s'élève jusqu'à 500 C.
On refroidit à la température ambiante et on ajoute 2, 5 cm3 de 1, 1-dichloro-méthyléther. Le précipité change de couleur et devient rouge.
On abandonne pendant deux heures à température ambiante, puis ajoute de 1'eau et du chlorure de méthy- lène, triture pour décomposer le complexe et extrait au chlorure de méthylène. On lave à l'eau et évapore à sec sous vide.
On obtient 1, 10 g de 1-formyl-colchicine brute qu'on cristallise dans l'acétate d'éthyle (rendement : 70-80 /o),
F. = 2500 C. lIlgt.
Le produit se présente sous forme de cristaux incolores solubles dans le chloroforme, peu solubles dans l'acétate d'éthyle et, insolubles dans l'eau et l'éther.
Analyse : C23H2507N = 427, 44
Calculé : C = 64, 62 ouzo H = 5, 90 ouzo N = 3, 28 ouzo
Trouvé : C = 64, 4 O/o H = 6, 0"/oN-3,2"/e
Préparation 2 : 1-formyl-thiocolchicine
On dissout 1, 19 g de thiocolchicine dans 8 cm3 de chlorure de méthylène et on ajoute 0, 8 cm3 de chlorure stannique. Il se produit une prise en masse du mélange réactionnel qui devient rouge et la température s'élève jusqu'à 50O C. On refroidit à la température ambiante et on ajoute 2, 5 cm3 de 1, 1-dichloro-méthyléther. On laisse réagir pendant trois heures et observe un dégagement d'acide chlorhydrique.
On verse alors sur glace, triture avec de l'eau et au chlorure de méthylène, extrait au chlorure de méthylène, lave les extraits à l'eau et au bicarbonate de sodium, filtre et évapore à sec sous vide.
On obtient 1, 21 g de 1-formyl-thiocolchicine qu'on purifie par formationdel'oxime ou de la semi-carbazone, suivie d'hydrolyse pyruvique ou chlorhydrique.
Préparation 3 : 1-formyl-colchiceinamide
On mélange 2g de colchicéinamide, (F. lente = 2620C), et 20 cm3 de chlorure de méthylène, ajoute 4 cm8 d'éther a, a-dichlorométhylique, puis 1, 6 cm3 de chlorure stannique. On triture de temps à autre pendant quatre heures, décompose par l'eau et le chlorure de méthylène, extrait trois fois par le chlorure de méthylène, lave à l'eau et distille à sec.
Le résidu repris par l'acétate d'éthyle fournit 1, 1 g de 1-formyl-colchicéinamide.
(F. = 284o C), [a] 2D =-40 (c = 0, 5 /o, chloroforme).
Le produit est soluble en éthanol, peu soluble en chloroforme, insoluble dans l'eau, l'éther, l'acétone et le benzène.
Analyse : C22H24OeN2 = 412, 42
Calculé : C 64, 06 O/o H 5, 87 O/o N 6, 79 O/o
Trouvé : C 64, 0 0/o H 6, 0 O/o N 6, 3 /o
Le produit n'est pas décrit dans la littérature.
Ce composé peut, en outre, être obtenu par traitement de la 1-formyl-colchicine en ammoniaque aqueuse de la manière suivante :
On dissout 1 g de 1-formyl-colchicine dans 10cm8 de méthanol et ajoute 25 cm8 d'ammoniaque concentrée.
On abandonne à la température ambiante pendant quarante heures et verse dans l'eau. On extrait par le chlorure de méthylène, lave à l'eau, sèche sur sulfate de magnésium et évapore à sec sous vide. On dissout le résidu dans le chlorure de méthylène et chromatographie sur 30 g d'alumine. On élue par le chlorure de mé- thylène à 1 O/o de méthanol et obtient 350 mg de produit brut.
Après purification, on obtient le 1-formyl-colchi- céinamide pur identique au produit décrit ci-dessus.
Prgparation 4 :. 1-formyl-N-mgthyl-colchicginamide
On dissout 3 g de N-méthyl-colchicéinamide, (F. lento = 198-2000C), dans 25 cm3 de chlorure de méthylène, ajoute 6 cm8 d'éther a, a-dichlorométhylique, puis 2, 5 cm3 de chlorure stannique. On triture pendant trente minutes, abandonne pendant trois heures à la température ambiante, ajoute de l'eau pour décomposer le com plexe, extrait au chlorure de méthylène, lave les extraits à l'eau et distille à sec. Le résidu représente le 1-formyl
N-mÚthyl-colchicÚinamide brut.
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Preparation 5 : 1-forynyl-N-dimethyl-colchicinamide
On dissout 0, 5 g de N-diméthyl-colchicéinamide (F.lente = 156¯C) dans 5 cm3 de chlorure de méthylène, ajoute 1, 5 cm3 d'éther a, a-dichlorométhylique puis 0, 4cm3 de chlorure stannique. Après trois heures, on décompose par l'eau, extrait au chlorure de méthylène, lave les extraits à l'eau et distille à sec. On obtient 0, 52 g de résidu représentant le 1-formyl-N-diméthyl- colchicéinamide brut.
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Préparation 6 : 14-morpholido-1-formyl-colchicide
On mélange 1 g de colchioine, 4 cm8 d'Úthanol et 1, 5cm3 de morpholine, laisse au repos à 20OC pendant quatre jours, puis distille à sec sous vide. Le 14-morpholido-colchicide brut pèse 1, 12g, il est utilisé directement pour la formylation.
On introduit 1, 1 g de 14-morpholido-colchicide dans 15 cm3 de chlorure de méthylène, ajoute 3cm3 d'éther a, a-dichlorométhylique, puis 0, 9 cm3 de chlorure stannique. On abandonne le mélange réactionnel à température ambiante pendant quatre heures, puis on décompose par l'eau, extrait au chlorure de méthylène, lave les extraits à l'eau et distille à sec sous vide. Le résidu représente le 14-morpholido-l-formyl-colchicide brut.
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Les exemples suivants illustrent l'invention.
Exemple 1:
1-hydroxymÚthyl-colchicine
On dissout 16, 5 g de 1-formyl-colchicine dans 165 cm de méthanol et ajoute 1, 65 g de borohydrure de potassium. On agite le mélange réactionnel pendant trois heures à la température ambiante, amène le pH à 5 par addition d'acide acétique verse dans l'eau et extrait par le chlorure de méthylène. On lave les extraits à l'eau, sèche sur sulfate de magnésium et évapore à sec sous vide. Après cristallisation dans l'acétate d'éthyle, on obtient 3, 5 g de produit (F. = 255o C).
On sature les eaux mères de chlorure de sodium, extraits par le chlorure de méthylène à 15 O/o de méthanol, lave, sèche sur sulfate de magnésium et évapore à sec sous vide. Après cristallisation dans l'acétate d'éthyle on obtient 6, 62 g de produit (F. = 258o C). On obtient la 1-hydroxy-mÚthyl-colchicine pure par cristallisation dans le mélange chlorure de méthylène-acétate d'éthyle (F. = 2600 C) [a] =-100 2 (c = 0, 5 /o, CHCl3).
Le produit se présente sous forme de cristaux jaune clair, peu solubles dans l'eau, solubles dans l'alcool et l'acétone et insolubles dans l'éther et le benzène.
Analyse : C23H27O7N = 429, 45
Calculé : C 64, 32% H 6,34% N 3,26%
Trouvé : C 64, 2 /o H 6, 4 O/o N 3, 5 ouzo
Le produit n'est pas décrit dans la littérature.
Exemple 2 : I-hydroxyméthyl-thiocolchicine
On dissout 1 g de 1-formyl-thiocolchicine dans 10 cm3 de méthanol, refroidit la solution à +50C et ajoute lentement 0, 1 g de borohydrure de sodium. On maintient le mélange réactionel sous agitation pendant une heure + 50 C, acidifie à pH = 6-7 par l'acide acétique, verse dans l'eau, et extrait par le chlorure de méthylène. On lave les extraits à l'eau, sèche sur sulfate de magnésium et évapore à sec sous vide.
On obtient ainsi 1 g de 1-hydroxymÚthyl-thiocolchicine sous forme de poudre amorphe jaune, soluble dans l'alcool, l'acétone et le chloroforme, insoluble dans l'eau, l'éther et le benzène.
-F. = 150¯C env.
- [a] so 1200 (c = 1 /o, chloroforme).
Exemple 3 :
Préparation du formiate
de la 1-hydroxymethyl-colchicine
On dissout 1 g de 1-hydroxyméthyl-colchicine dans 2, 5 volumes d'acide formique pur et abandonne la solution pendant deux heures à 600C. On verse dans l'eau, extrait au chlorure de méthylène, lave les extraits à 1'eau avec une solution saturée de bicarbonate de so dium et à l'eau, puis sèche sur sulfate de sodium. On filtre et évapore à sec sous vide. Le résidu cristallise dans un mélange acétone-éther et l'on obtient avec un rendement de 60 /o le formiate de la 1-hydroxymÚthylcolchicine, F. = 194¯C, [α]D20 = - 83¯ ¯ 2¯ (c = 0,5% chloroforme).
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
D'une manière analogue, on obtient le formiate de la 1-hydroxyméthyl-thiocolchicine, F. = 160 C,
[a] 20 =-166 4 (c = 0, 2 ouzo chloroforme).
Rendement : 50 /o.
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Exemple 4 : Préparation de l'acétate
de la 1-hydroxymÚthyl-thiocolchicine
On dissout 1 g de 1-hydroxyméthyl-thiocolchicine dans 5 cms de pyridine, ajoute 2 cm3 d'anhydride acétique et abandonne le mélange réactionnel à la température ambiante pendant 18 heures. On verse dans l'eau extrait au chlorure de méthylène, lave les extraits à l'acide chlorhydrique N, à l'eau et avec une solution saturée de bicarbonate de sodium. Après séchage sur sulfate de magnésium, on évapore à sec sous vide et cristallise le résidu dans un mélange acétate d'éthyleéther. On obtient, avec un rendement de 90"/o, l'acétate de la 1-hydroxy-mÚthyl-thiocolchicine, F. = 238¯ C, [a] =-163 2 (c = 0, 4 %, chloroforme).
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
D'une manière analogue, on prépare l'acétate de la 1-hydroxyméthyl-colchicine, F. =162OC [a] 2D0 =-107 2 (c=0, 35*/o, chloroforme), rendement 96 /o.
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
En opérant selon le mode opératoire décrit ci-dessus, mais en faisant intervenir, au lieu de l'anhydride acétique, l'anhydride propionique, on prépare le propionate de la 1-hydroxyméthyl-colchicine, F. =190 C, [a] = -100¯ 20 (c = 0, 5 chloroforme), rendement 90 /o et lle propionate de la l-hydroxyméthyl-thiocolchi- cine, F. = 210 C, [a] =-167 4 (c = 0, 3 /o, chloroforme), rendement 80 /0.
Ces composés ne sont pas décrits dans la littérature.
Exemple 5 :
Prgparation de l'hexahydrobenzoate de la l-hydroxyméthyl-colchicine
On introduit 1, 5 g de 1-hydroxymÚthyl-colchicine dans 15 cm3 de pyridine, refroidit la solution Ó -20¯C, puis ajoute goutte à goutte 3 cm3 de chlorure d'hexahydrobenzoyle. On agite le mélange réactionnel Ó -5¯C pendant 1 heure et demie, puis on verse dans une solution de bicarbonate de sodium et extrait au chlorure de méthylène. On lave les extraits successivement à l'eau, à l'acide chlorhydrique N et à l'eau, sèche et évapore à sec sous vide. Par cristallisation du résidu dans l'éther on obtient l'hexahydrobenzoate de la 1-hydroxyméthyl- colchicine.
F. = 216¯C, rendement 92%, [α]D20 = - 84,2¯ ¯ 1, 5¯ (c = 0, 5"/o, chloroforme).
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Exemple 6 :
Préparation du carbonate mixte de l'hexahydrobenzyle
et de la l-hydroxyméthyl-colchicine
On dissout 1 g de 1-hydroxyméthyl-colchicine dans 5 cm3 de pyridine, refroidit la solution à-120 et ajoute goutte à goutte en agitant 1 cm3 de chloroformiate d'hexahydrobenzyle. On laisse remonter la température à 200C, abandonne 3 heures, verse sur glace, acidifie avec l'acide chlorhydrique à pH 1 et extrait par le chlorure de méthylène. Après lavage à l'eau et distillation, on obtient 1, 90 g de résine qui est chromatographiée sur alumine.
On élue au chlorure de méthylène 460 mg de résine, puis avec du chlorure de méthylène à 0, 5 10/o de méthanol, 60 mg d'impuretés.
Le chlorure de méthylène à I O/o de méthanol élus 1,36 g en plusieurs fractions qui cristallisent en éther.
On sépare 800 mg, F. = 154-156 C. Après recristallisa- tion au chlorure de méthylène + éther avec concentration, on obtient 674 mg (F. = 1600 C) de carbonate mixte de hexahydrobenzyle et de 1-hydroxyméthyl-colchi- cine.
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Exemple 7 :
Préparation du 1-hydroxymethyl-colchiceinamide
Ó partir du 1-formyl-colchicÚinamide
On traite 1 g de 1-formyl-colchicÚinamide dans 20cm3 de méthanol à + 10 C avec 100mg de borohydrure de potassium pendant vingt minutes, laisse encore agiter deux heures à la température ambiante, ajoute de l'acide acétique à pH = 5, verse dans l'eau, extrait par le chlorure de méthylène, lave à l'eau et distille à sec.
Le résidu cristallise dans le mélange méthanol-éther.
Rendement 520 mg = 52 /0. F. = 238 - 240¯ C C ; (u] D20 = - 157¯ ¯ 7 (c = 0, 15 O/o, chloroforme).
Le produit se présente sous forme de cristaux jaune clair peu solubles dans l'acétone, solubles dans l'eau, l'alcool et le chloroforme et insolubles dans l'éther et le benzène.
Analyse: C22H26O6N2 = 414, 44
Calculé C 63, 75 O/o H 6, 32 O/o N 6, 76 O/o
Trouvé : C 63, 6 ouzo H 6, 3 /o N 6, 6 ouzo
Le produit n'est pas décrit dans la littérature.
Exemple 8 :
Préparation
du 1-hydroxymÚthyl-N-mÚthyl-colchicÚinamide
Ó partir du 1-formyl-N-mÚthyl-colchicÚinamide
On réduit directement le produit obtenu suivant le mode opératoire décrit dans la préparation 4, le 1-for- myl-N-méthyl-colchicéinamide brut, par 300 mg de borohydrure de potassium en 60 cm3 de méthanol à 20 C pendant deux heures. On neutralise par l'acide acétique, verse sur glace, extrait par le chlorure de mé thylène à 20'0/o de méthanol, distille à sec et reprend le résidu par un mélange d'acétate d'éthyle et de chlorure de méthylène. Par cristallisation, on obtient le 1-hydroxyméthyl-N-méthyl-colchicéinamide.
(F. = 2500 C), [α]D20 = - 192¯ ¯ 5 (c = 0, 5 /o éthanol).
Le produit se prÚsente sous forme de cristaux jaunes peu solubles dans l'eau, les acides et les alcalis dilués et le benzène, solubles dans l'alcool, l'acétone et le chloroforme et insolubles dans l'éther.
Analyse : C23H28O6N2 = 428, 47
Calculé : C 64, 47% H 6,59% N 6,54%
Trouvé : C 64, 4 O/o H 6, 4 O/o N 6, 3 /o
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Exemple 9 :
Préparation
du 1-hydroxymÚthyl-N-dimÚthyl-colchicÚinamide
Ó partir du 1-formyl-N-dimÚthyl-colchicÚinamide
On dissout 0, 52 g de 1-formyl-N-diméthyl-colchicéi- namide brut, obtenu selon la préparation 5, dans 10 cm3 de méthanol. On ajoute 55 mg de borohydrure de potassium et agite à 20 C pendant deux heures. On neutralise par l'acide acétique, verse dans l'eau, extrait au chlorure de méthylène, distille à sec et cristallise dans le mélange chlorure de méthylène-acétate d'éthyle, le 1-hy droxyméthyl-N-diméthyl-colchicéinamide obtenu.
F. = 170 C, ja] = + 301 4 (c = 0, 3 /o, chloroforme).
Le produit se prÚsente sous forme de cristaux jaune vif, peu solubles dans l'eau et les alcalis diluÚs, solubles dans les acides dilués, l'alcool, l'acétone et le chloroforme, et insolubles dans l'éther.
Analyse @ C24H30O@N2 = 442, 50
Calculé : C 65, 14 /o H 6, 83 O/o N 6, 33 O/o
Trouvé : C 65, 1 10/o H 6, 9 ouzo N 6, 0 O/o
Ce composé n'est pas décrit dans la littérature.
Exemple 10 :
Préparation
du 14-morpholido-1-hydroxymÚthyl-colchicide
On reprend le 14-morpholido-1-formyl-colchicide brut, obtenu comme dÚcrit dans la prÚparation 6, par 20 cm3 de mÚthanol, on ajoute 120 mg de borohydrure de potassium à 200C, agite deux heures, neutralise par l'acide acétique et extrait le 14-morpholido-1-hydroxy méthyl-colchicide au chloroforme.
Le produit n'est pas décrit dans la littérature.