DE1545535A1 - Verfahren zur Herstellung von Inosin und dessen Derivaten - Google Patents

Description

II/L FRANKFÜRT (MAIN), 14.April 1965

Ajinomoto Kabushiki Kaisha, SFo „ 7» 1-chome, lakara-cho, Ohuo-ku, ϊ'ο ky ο / Japan»

Verfahren zur Herstellung von Inosin und dessen Derivaten«

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur synthetischen Herstellung von Inosin und dessen Derivaten» Inosin hat einen bedeutenden Anwendungsbereich auf dem Gebiet der Pharmakologie j das Fatriumsalz ;vön Inosin-5'«phosphat ist ein Würzstoff von angenehmem Geschmack,,

Ea wurde gefunden, dass Inosin und dessen Derivate in sehr hoher Ausbeute hergestellt werden können, wenn 5-Amino-4-carbamoyl-l'-ß"-ribofuranosylimiäazol in folgendem AICAR genannt oder dessen Derivate mit Alkylorthoforirfet oder Alkylorthoacetat umgesetzt v/erden,

Die Umsetzung gemäss der Erfindung kann durch das nachstehende Formelbild veranschaulicht werden:

9 09828/1673 , "*

BAD ORIGINAL

(D

(H)

In diesen Formeln bedeuten R₁ oder R_ Wasserstoff, R₁ und R₂ eine Isopropylidengruppe, R. äst eine Alkylgruppe und R, ist Wasserstoff oder eine Methylgruppe,

Das basische Ausgangsmaterial AICAR kann durch Fermentation hergestellt werden ( Shiro et al„ J„Agricultural and Biological Chemistry of Japan 26, 1962 ) oder chemische Synthese«

Bin besonderes Derivat von AIOAR, das angewendet werden kann, ist 5-Amino-4-carbamoyl-l-(2'_β 2'-O-isopropyliden— ß-D-ribofuranosyl)-imidazol, im weiteren Ip-AICAR ganannt£ ( G» Shaw et al J« Chem_oSoc_e 265o, 1964 )» Ip-AICAR kann jedoch leichter aus AICAR durch dessen Behandlung mit Aceton in Gegenwart einer Säure oder Lewissäure hergestellt werden«

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Beispiele für ein Alkylorthof orniat oder Alkylorthoacetat, die gemäss der Erfindung verwendet werden können, sind Trialkylester der Orthoameisensäure und Ortho essig-,säure, in der die Alkylgruppe eine Methyl-, Aethyl-, Propyl-, oder Butyl-Gruppe ist* Die Menge des anzuwendenden Alkylorthoformfeits oder Alkylorthoacetats ist im allgemeinen mehr als ein Mol pro Mol AICAR.

Die Reaktion gemäss der Erfindung kann bei Temperaturen im Bereich von etwa 5o°C bis zum Siedepunkt des Reaktionssystems und im allgemeinen unter Rückfluss ausgeführt werden. Obwohl die bis zum vollständigen Ablauf der Reaktion erforderliche Zeit von der Menge der Reaktanöen und der Reaktionstemperatur abhängt, sind im allgemeinen 5o Minuten bis 12 Stunden erforderlich. Die Reaktion zwischen AICAR oder Ip-AICAR und Alkylorthoformiat oder Alkylorthoacetat schreitet bereitwillig in einem Lösungsmittel für AICAR oder Ip-AICAR voran, wenn das Lösungsmittel mit Bezug auf die Reaktanaen und das Produkt inert ist. Zu den geeigneten Lösungsmitteln gehören:

niedere Alkohole, wie Methanol oder Aethanol, cyclische Aether, wie Dicxan; ferner Ν,Ν-dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Formamid oder 2,2-Dialkoxypipropane

9098 28/1673 ,

Die Reaktion verläuft auch bereitwillig in Geganwart eines Dehydratisierungsmittels· Beispiele für ein solches sind Carboxylanhydride, wie Essigsäureanhydr,id oder Molecular Shieves ( Brand Name, produced by Linde Co» U.S.A.).

Perner wurde gefunden, dass Inosin und dessen Derivate in höherer Ausbeute erhalten werden können, wenn eine

ein ·

Säure, Lewissäure oder Phosphorchlorid im Reaktionssystem von AICAR oder Ip-AICAR und Alkylorthoforiöat oder Alkylorthoacetat zugegen ist. Die Reaktion wird

bis vorzugsweise im Bereich von - 5 / 1o°C ausgeführt»

Beispiele für anwendbare Säuren sind Chlorwasserstoff, p»»Toluolsulfonsäure, Ameisensäure und Essigsäure. Lewissäuren sind Metallhalide, wie Alumihiumohlorid oder Zinkohlorid. Phosphorchloride sind Phosphortriohlorid, Phosphorpentachlorid oder Phosphoroxychlorid. Polyphosphate können ebenfalls verwendet werden.

Die Verfahrensprodukte können aus dem Reaktionsgemisch durch beliebige übliche Methoden gewonnen werden. Z.B. werden anorganische Salze und Dehydratisierungsmittel aus dem Reaktionsgemisch entfernt, worauf die verbleibende Lösung unter vermindertem Druck konzentriert wird und der erhaltene Rückstand umkristallisiert wird und das Endprodukt aus Wasser, Aceton oder Aethanol gefällt wird.

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Beispiel Λ

ο,Ί g AIGAE und 5 &1 Aethylorthoformiat wurden während 6 Stunden unter Rückfluss erhitzt· Die Inosinausbeute wurde •papierchromatographisch bestimmt, wobei ein Lösungsmittelsystem von n-Propanol - konz«Ammoniak - Wasser 2o:12:3 (V/V) angewandt wurde,

Beispiel 2

Eine Mischung von 1,o Ip-AIGAR, 35 ml Aethylorthoformiat und 1 ml Essigsäureanhydrid wurde 4 Stunden unter Rückfluss erhitzt» Das Reaktionsgemisch wurde unter vermindertem Druck konzentriert, der Rückstand in konz« Ammoniak gelöst und die Ammoniaklösung unter vermindertem Druck auf Fällung von rohem kristallinem 2',J'-O-Isopropylideninosin konzentriert» Die rohen Kristalle wogen 1,o8 g (98 %). Beim Umkristallisieren " aus Aethanol wurden o,9 S reine Kristalle gewonnen, welche bei 175°G schmolzen und sich zersetzten« Die Elementaranalyse sowie die UV- und Infrarot-Absorptionsspektren waren in ausgezeichneter Uebereinstimiuung mit den aus der Literatur bekannten Werten füx* 2'-,3' -O-Isopropylideninosin,

Beispiel 3

-'■''ine riinchung von 2 g Ip-AIGAR und 19 ml Aethylorthoacetat wurde während 3 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Das R_eaktionsgemisch wurde unter vormindertem Druck zur Ausfällung von rohem 2',3'-0-Isopropyliden-2~methylinosin konzentriert·

Ein einzelner Pleck wurde auf dem Papierchromatogramm eines Kristalls bei dem in Beispiel 1 angegebenen Lösungsmittel beobachtet. Die rohen Kristalle wurden aus Aethanol umkdstallisiert»

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Es wurden ο,8 g reine Kristalle in einer Ausbeute von 5o % gewonnen. Die Kristalle schmolzen und zersetzten sich bei 226 bis 23o°C.

Die Elementaranalyse der Kristalle war folgende:

gefunden ". - 52,1 6,4 17,3

berechnet für C₁₄H₁₆O₅N₄ 52,5 5,0 17,3

Die UY-Abeorptionsspektren der Kristalle zeigten A» max bei 252 πιμ und pH 1 und A max bei 258 πιμ bei pH 13·

Beispiel 4-

0,29s g Ip-AICAR wurden in H,N-Dimoth;y-lformamid gelöst· 2o ml AethylorthQformiat wurden zur Lösung zugegeben und 1o ml Aethanol, enthaltend 3>o g getrockneten CLlorvynpserstoff, in die Mischung unter Rühren eingetropft.

Die neaküionslönung wurde -vährond -I- Ctundon bei RguEiteiiperatur gehrlton, in Taswasser ^ego?sjn und die wässrige Lösung --auf 1o ml gebracht»

Die Lösung wurde auf Filterpapier getupft und der Fleck mit dem Lösungsmittel des Beispiels 1 entwickelt» Ein Fleck mit dem Rf-Wert von o,45 wurde mit o,1 n-HCl-Lösung ausgewaschen· Die Ausbeute an 2¹,3'-0-Isopropylideninosin wurde durch Messung der Lichtabsorption bei 25ο πιμ bestimmt. Sie betrug 7o %·

Die wässrige Lösung der Reaktionsmischung wurde unter vermindertem Druck zur Trockene konzentriert* Es wurden o,17 g (54- %) rohes

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kristallines 2',3'-D-Isopropylideninosin erhalten. Die Rohkristalle wurden aus Aethanol umkristallisiert. Die erhaltenen reinen Kristalle schmolzen bei 274-⁰C unter Zersetzung,

Die Werte der UV- und Infrarotabsorptionsspektren stimmten voll mit den bekannten überein·

^i; Beispiel 5

In derselben Weise wie in Beispiel 4- wurden AIGAR und Ip-AIOAR mit Alkylorthoformiat oder Alkylorthoacetat unter verschiedenen Bedingungen behandelt. Die Ausbeute an Endprodukt wurde ebenso wie in Beispiel 1 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1

: zusammengestellt·

Tabelle Λ

Versuch Material Zusätze Bedingungen Ausbeute ai ^ Nr· Säure Lösungs- Temp· Dauer Endprodukt mittel (Sta,)

AICAR o,26 g POCl, nicht zu- 5°C 5 HxR 4-0 %

4-0 ml 2,o β gesetzt

AICAR o,26 g HCl - EtOH 2o g Raum 3 HxR 7o % HC(OEt)₅ 4-0 ml

AICAR ο,26 g AlCIx " nicht zu- Raum 3 HxR Jo % HC(OMe), 4ho ml 1o g^? gesetzt

AICAR o,26 g p-Toluol- nicht zu- _p , _nn c_o o> HC(OMe)' 4o ml sulfon- gesetzt ^{Raum 3 HxR 5}° ^/0

** säure Ίο g

Ip-HxR Ip-HxR

5	Ip-AICAR HO(OMe)5	o,3o g .4-0 ml	PCI, 2o ξ	2 PO(OMe), 2o g °	50C	5
6	Ip-AICAR HC(OMe)5	o,5o g 4-0 ml	PCl5 3d g	nicht zu gesetzt	5° C	VJl
7	Ip-AICAR HC(OMe)5	o,3o g 4-O ml	POCl, 3o g5	nicht zu gesetzt	5° C	5
8	Ip-AICAS HC(OMe)5	ο · 5o g 1a ml	POCl, 5 g °	PO(OMe), 2o g °	5°c	5
9	Ip-AICAR HO(OMe)5	o,3o g 1o ml	POCl, 5 g *	Dioxan 4-0 g	5°C	5

Ip-HxR

HxR 5o %

Ip-HxR 95 # Ip-HxR 65 %

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BAD

"Versuch. Material 'Nr.

Zusätze

Bedingungen

Säure Lösungs- Temp,
mittel

auer (Btd.)

Ausbeute an End·« produkt

Ip-AIOAR ο,3ο g

HO(OMe)₃ 1ο ml

Ip-AIOAR ο£3ο g

)₃ 1ο ml

Ip-AIGAR ο,3ο g

HG(OMe), 4ο ml

POOl

P₀O. DFA 4o g

PO(OMe),
2o g *

5°0

5°0

Ip-AIOAR HO(OMe)₃

Ip-AIGAR HO(OLIe)₃

Ip-AIGAR HG(OBt)₃

Ip-AlDAR HG(OMe)₇

Ip-AIOAR HG(OEt),

AIOAR

o_t3o g 4-O ml

ο,-jo g

4ο ml

ο,3ο g

4ο ml

o_tijo g 5,o ml

o,j5o g

5,0ml Ameisen- nicht zu- 5°G
säure gesetzt
g

Essigsäure nicht zu- Rückg gesetzt fluss

AlOl, 1o g^J

HOl

ZnOl.

2o g^£

HOl flicht zu- Raum
" gesetzt

EtOH log 5°C

PO(OMe)
17 S

Raum

o,5og HOl

19 Ip-AIGAR o,5o g HOl OH₃O(OEt)₃ ⁰ 4 ml

20 Ip-AICAR 0,5 g POOl, OH₃G(OEt)₃ 5 ml ^p

Bemerkungen:

HO(OMe)₃ : Methylorthoformiat HO(OEt)₅ : Aethylorthoformiat OH₃O(OEt)₃ : Aethylorthoacetat EtOH 3 g Raum 4
DPA 4o g

EtOH 2o g 5-10⁰O 5

EtOH 2o g 5-1 ο°0 5

PO(OEt), 5-1o°0 5
1o g ^p

PO(OHe)^
EtOH : " ·
DFA:

HxR μ
Ip-HxR :

Ip-Me-MxR
*

Ip-HxR 7o

Ip-HxR 50 % HxR 2o %

HxR 60 %

Ip-HxR 9o % Ip-HxR 52 % HxR * 80 %

Ip-HxR 3o % Ip-HxR 7o %

Ip-Me-HxR 55 %

Ip-Me-HxR 65 %

Ip-Me-HxR 65 %

Trimethylphosphat

Aethanol

Dimethj'-lformamid

Inosin

2',J'-O-Isopropylideninosin 2-l.Iethyl-2' ,3' -0-isopropylideninosin synthetisiertes Ip-H:cR wurde zu HxR hydrolysiert,

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BAD ORiGiNAL

Claims (2)

Patentansprüche

1) Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel

in der

oder

Wasserstoff und

und

eine Isppropyliden-

gruppe, R₇ Wasserstoff oder eine Methylgruppe darstellen, dadurch gekennzeichnet, dass 5~-A^Jaino-4-carbamoyl~1-ß-D-ribofuranosyliiaidazol oder 5-Amino-^-carbamoyl—1—(2¹ ,J'-O-isopropyliden-ß-D—ribofuranosyl)-imidazol nit Alkylorthof oriniat oder Alk,;-1 ortho ac et at umgesetzt v/ird,

2) Verfahren nach Arisprucb.1, dadurch g3kennzeich.net, dass die Reaktion in Gegenwart einer Säuru, Lewissäure oder oines Phosphorchlorids ausgeführt wird«

BAD

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