DE957123C - Verfahren zur Herstellung von Thioabkoemmlingen der Colchiceine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 31. JANUAR 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Jfc 957 123
KLASSE 12p GRUPPE 11 oi INTERNAT. KLASSE C 07C

U 3152 IVb /12 p

Dr. Georges Muller und Leon Velluz, Paris sind als Erfinder genannt worden

Fa. UCLAF, Paris

Verfahren zur Herstellung von Thioabkömmlingen der Coldiiceine

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 13. Januar 1955 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 26. Juli 1966 Patenterteilung befcanntgemacht am 10. Januar 19S7

Die Priorität der Anmeldungen in Frankreich vom 10. Februar, 10. Mai und 15·. Juni 1954

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft die Herstellung von neuen Thioabkömmlingen der Colchiceinreihe, die durch Ersatz der OCH₃-Gruppe des Tropolonringes C der Formel I durch eine gegebenenfalls substituierte S-Alkylgruppe entstehen und die der allgemeinen

NH- CO-CH,

CH₃O

I=O

O—CH_a

Formel II, in der R Wasserstoff, Alkyl, Aralkyl, Acyl, einen gegebenenfalls acylierten Zuckerrest und R' einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest bedeutet, entsprechen:

NH-CO—CH,

S-R'

Die allgemeine Formel I entspricht den für das Colchicin (R = CH₃), dasDesmethylcolchicin (R = H; vgl. Santavy und Reichst'ein, HeIv. Chim. Acta, Bd. 33,1950, S. 1606) und das Colchicosid (R = C₆ H_n O₅) angenommenen Formelbildern. Die Herstellung des Colchicoside ist in dem deutschen Patent 926 489 und dessen Beziehung zu dem Desmethylcolchicin (R = H) in dem deutschen Patent 929 253 beschrieben.

In Übereinstimmung mit den diesbezüglichen Arbeiten über die Bezeichnungsweise von Horowitz und Ullyot (vgl. J. Am. Chem. Soc, Bd. 74, 1952,

S. 597) kann man den Alkylthiocolchiceinen die Formel II zuschreiben.

Die neuen Verbindungen werden wie das Colchicin, insbesondere bei den Mitoseänderungen und zur Herstellung von Polyploiden, entweder durch Aufbringung von wäßrigen Lösungen oder Suspensionen der Verbindungen auf kultivierte Böden oder durch vorherige Behandlung der Samen mit den reinen oder in einem Lösungsmittel oder auf einem Träger verdünnten Verbindungen angewandt. Vom physiologischen Standpunkt aus besitzen bestimmte dieser neuen Verbindungen eine Toxizität, die deutlich niedriger ist als diejenige der bisher verwendeten Colchicinderivate.

Man stellt diese Verbindungen her, indem man ein gegebenenfalls substituiertes Alkylmerkaptan mit dem Colchicinderivat der allgemeinen Formel I, in der R gleich Wasserstoff, eine Alkyl-, Aralkyl- oder Acylgruppe oder einen gegebenenfalls acylierten Zuckerrest bedeutet, in Gegenwart eines sauren Katalysators oder in alkalischer Lösung umsetzt.

So kann man z. B. das Methylthiocolchicein (Thiocolchicin) [Formel II, R = CH₃, R' = CH₃] und das Äthylthiocolchicein [Formel II, R=CH₃, R' = C₂H₅] durch Umsetzung von Methyl- oder Äthylmerkaptan mit Colchicin [Formel 1,R = CH₃] herstellen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch durch Umsetzung eines gegebenenfalls substituierten Alkylmerkaptans mit Desmethylcolchicin [Formel I, R = H] und anschließende Alkylierung, Aralkylierung oder Einführung eines gegebenenfalls acylierten Zuckerrestes nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden, wobei darauf zu achten ist, daß die S-Alkylgruppe im Verlaufe - dieser Umwandlung nicht verändert wird.

Man kann die neuen Verbindungen auch aus den

Derivaten des Isocolchiceins der allgemeinen Formel III (R = H, Alkyl, Aralkyl, Acyl, gegebenenfalls acylierter Zuckerrest; R" = H, Alkyl, aliphatischer oder aromatischer Acylrest)

- CO-CH₃

III

I— OR"

O

erhalten.

Wenn man ein gegebenenfalls substituiertes Alkylmerkaptan unter denselben Bedingungen, wie sie für die Verbindungen der Colchiceinreihe angewandt werden, auf Isocolchiceinderivate einwirken läßt, so erfolgt die Umsetzung nicht nur durch einfachen Ersatz der Gruppe — OR" durch die Gruppe S-Alkyl, sondern es findet gleichzeitig auch eine Umlagerung statt, und die Ketogruppe und die Thioalkylgruppe befinden sich im Endprodukt wieder in den in der Formel II angegebenen Stellungen. So erhält man aus Isocolchicin sowie den Äthern und Estern des Isocolchiceins die entsprechenden, gegebenenfalls substituierten Alkylthiocolchiceine.

Wenn man in Gegenwart eines sauren Katalysators arbeitet, der vorzugsweise p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, ein Hydrazid oder Bortrifluorid sein kann, so erfolgt die Umsetzung der Colchicin- oder Isocolchicinverbindung, wie sie oben beschrieben ist, mit dem Merkaptan in Gegenwart eines Lösungsmittels oder auch ohne Lösungsmittel bei einer Temperatur nahe der Zimmertemperatur oder etwas höher, vorzugsweise zwischen 15 und 50⁰. Bei der Verwendung von Methylmerkaptan arbeitet man mit kleinen Mengen im geschlossenen Rohr und mit großen Mengen im Druckgefäß. Je nach der Reaktionsfreudigkeit der Tropolonverbindung und der Reaktionstemperatur dauert die Umsetzung des Merkaptans in Gegenwart eines Katalysators mehrere Stunden bis mehrere Tage. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, wird es vorzugsweise so ausgewählt, daß die Ausgangsverbindung in Lösung geht.

Wenn die Umsetzung beendet ist, wird das Reaktionsgemisch abgekühlt, das überschüssige Merkaptan entfernt, im allgemeinen durch Destillation, da man es dann wiedergewinnen und von neuem verwenden kann. Das gegebenenfalls verwendete Lösungsmittel wird nach üblichen Verfahren abgetrennt. Das entstandene Thioderivat wird durch Kristallisation gereinigt; man erhält es in guter Ausbeute. Wenn man Verbindungen des Isocolchiceins verwendet, so wird die Umsetzung unter denselben Bedingungen durchgeführt, jedoch ist die Ausbeute im allgemeinen niedriger, und es ist in diesem Falle manchmal nötig, das erhaltene Reaktionsgemisch zur Reinigung zu chromatographieren.

Die Umsetzung kann auch in alkalischer Lösung durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird eine wäßrige Lösung des Natrium-, Kalium- oder Lithiumsalzes eines gegebenenfalls substituierten Alkylmerkaptans mit einem Derivat des Colchiceins oder Isocolchiceins, wie es oben beschrieben ist, in An- oder Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels, wie Methanol, Äthanol, Tetrahydrofuran oder Dioxan, umgesetzt. Dieses Verfahren bietet einen gewissen Vorteil gegenüber demjenigen der sauren Katalyse im Falle der Verwendung von Methylmerkaptan. Die Alkalisalze des Methylmerkaptans sind nämlich nicht flüchtig, und man kann im offenen Gefäß arbeiten. Das Alkalisalz des Merkaptans kann gesondert her- iao gestellt und im Augenblick der Verwendung in das Reaktionsgefäß eingebracht werden. Man kann auch eine wäßrige oder alkoholische Lösung dieses Salzes frisch herstellen, indem man das Merkaptan mit einer eingestellten Alkalilösung oder auch mit Natriumäthylat oder -methylat umsetzt und diese Lösung

unmittelbar verwendet. Nach der Umsetzung säuert man das Reaktionsgemisch an, verdünnt es mit Wasser und zieht das gebildete Thioderivat mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel aus und reinigt es durch fraktionierte Kristallisation oder Chromatographie. Die Ausbeuten sind ausgezeichnet, und es wurden sehr reine Verbindungen erhalten. Dieses Verfahren leistet besonders gute Dienste, wenn es sich um »Heteroside« (vgl. Tollens und Eisner,

ίο Kurzes Handbuch der Kohlenhydrate, 4. Ausgabe, 1935, S. 40, Z. 7 sowie Tabelle S. 620, erste Kolonne, Z. 4) des Colchiceins oder Isocolchiceins handelt, da eine Hydrolyse der Zuckerbindung immer zu befürchten ist, wenn die Umsetzung in Gegenwart, eines sauren Katalysators durchgeführt wird. Darüberhinaus führt die Umsetzung zu einer gleichzeitigen Verseifung, wenn R einen leicht verseifbaren Acylrest bedeutet. So liefert Desmethylcolchicinacetat [Formel 1,R = — CO — CH₃] das Desmethylthiocolchicin [Formel II, R = H].

Man kann auch unter den oben angegebenen Bedingungen ein gegebenenfalls substituiertes Alkylmerkaptan mit Desmethylcolchicein [Formel I, R = H] umsetzen, und man erhält das entsprechende Desmethylalkylthiocolchicein [Formel II, R = H, R' = gegebenenfalls substituierter Alkylrest], das durch Umsetzung mit Diazomethan zum Alkylthiocolchicein [Formel II, R = CH₃, R' = gegebenenfalls substituierter Alkylrest] methyüert wird.

Wenn man ein »Heterosid« eines Alkylthiocolchiceins [Formel II, R = Zuckerrest, R' = gegebenenfalls substituierter Alkylrest] erhalten will, so setzt man ein Alkalisalz eines gegebenenfalls substituierten Alkylmerkaptans mit dem entsprechenden Heterosid des Colchiceins oder seinem Acylderivat um, oder man kondensiert einen Acetobromzucker nach einem bekannten Verfahren mit dem Desmethylalkylthiocolchicein und verseift die Acylgruppen des erhaltenen Heterosids des Alkylthiocolchiceins.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Die angegebenen Schmelzpunkte wurden beim langsamen Schmelzen erhalten. Die Drehwerte wurden in Chloroform in o,5°/₀iger Lösung bestimmt, wenn nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Thiocolchicin [Formel II, R = R' = CH₃]
_₀ a) bis e) Aus Colchicin

a) Man gibt in ein verschließbares Rohr 2,5 g Colchicin und 0,5 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat. Man taucht den unteren Teil des Rohres in ein Gemisch aus Trockeneis und Aceton, und wenn dieser gut gekühlt ist, führt man 15 g auf — 30⁰ abgekühltes Methylmerkaptan ein. Man verschließt das Rohr, nimmt es aus der Kältemischung und läßt es unter zeitweiligem Rühren die umgebende Temperatur (20⁰) annehmen. Das Colchicin löst sich ziemlich leicht, während sich die p-Toluolsulfonsäure erst nach etwa 2 Stunden löst. Die zuerst gelbe homogene Lösung schlägt nach Rot um, ohne daß sich ein Niederschlag bildet. Man läßt das Gemisch 6 bis 12 Tage bei 20⁰ stehen, kühlt es dann auf — 8o° ab, öffnet das Rohr und destilliert das Merkaptan durch Erwärmen auf etwa 20 bis 40⁰ ab. Wenn man es bei einem weiteren Arbeitsgang verwenden will, ist es vorteilhaft, das Mercaptan in einem anderen verschließbaren, auf — 50 oder — 8o° abgekühlten Rohr zu sammeln, in dieses von neuem Colchicin und p-Toluolsulfonsäure in den gewünschten Mengen einzuführen und den Arbeitsgang, wie oben beschrieben, fortzusetzen.

Der Rückstand von der Destillation des Merkaptans und gegebenenfalls des Lösungsmittels liegt in Form eines zähen, roten, sehr übel riechenden Harzes vor. Man nimmt es in einer Mischung von 50 ecm Chloroform oder Essigsäureäthylester und 20 ecm Wasser auf, gibt Natriumbicarbonat bis zur neutralen Reaktion zu und schüttelt die Lösung mit neuen Mengen' des Lösungsmittels aus, das man dann mit Wasser wäscht.

Nach dem Trocknen des Auszugs über Magnesiumsulfat und Eindampfen zur Trockne erhält man 2,6 g eines wachsartigen, gelbbraunen Rückstandes, den man aus Essigsäureäthylester umkristallisiert. Das Gewicht des erhaltenen Produktes beträgt 2,1 g = 80 % der Theorie.

Die Kondensation mit dem Methylmerkaptan kann auch in Gegenwart von etwa 5 Volumen eines Lösungsmittels, wie Chloroform oder Tetrahydrofuran, das man nach dem Abdestillieren des Merkaptans verjagt, vorgenommen werden.

Das Thiocolchicin bildet gelbe, kubische Kristalle vom F. = 192 bis 194⁰, [dfß = — 221°. Es ist in Chloroform sehr gut löslich, in Alkohol gut löslich und in Aceton löslich. Es löst sich in 15 Volumen warmem Essigsäureäthylester und ist in Äther unlöslich. Es ist in wäßrig-alkalischer Lösung bis 100° beständig. Durch 0,2 η-Salzsäure wird es bei 100° nicht angegriffen, wodurch es sich vom Colchicin unterscheidet. Die Neigung zur »Solvatbildung« ist ebenso ausgeprägt wie beim Colchicin.

Analyse für C₂₂H₂₅O₅NS:

berechnet...C 63,6»/„, H 6,1 %, N 3,4"/,,, S 7,7%; gefunden ...C 63,7<·/„, H 6,0·>/„, N 3,2°/₀. S 8,1%.

b) Man löst 20 g Ätznatronplättchen in Wasser, so daß man ein Gesamtvolumen von 80 ecm erhält, gibt unter Eiskühlung 25 g Methylmerkaptan zu, läßt das Gemisch 4 Stunden bei o° stehen und saugt das gebildete Natriumsalz des Methylmerkaptans ab. 2,5 g dieses Natriumsalzes des Methylmerkaptans werden zu einer Lösung von 5 g Colchicin in 100 ecm Wasser gegeben. Zur besseren Auflösung rührt man mechanisch, läßt die Lösung noch 16 Stunden bei 20⁰ stehen, gießt sie in Wasser und zieht sie mit Chloroform aus. Die vereinigten Chloroformauszüge werden neutral gewaschen und nach dem Trocknen der Chloroformlösung über Magnesiumsulfat zur Trockne eingedampft. Den Rückstand nimmt man in Benzol auf. iao Durch chromatographische Adsorption an Aluminiumoxyd nach Brockmann erhält man eine Chloroformlösung, die 2,1 g Thiocolchicin vom F. = 192°, [a]f = —221° enthält, das mit dem im Beispiel ia) beschriebenen übereinstimmt. Andererseits gewinnt man 50 % des eingesetzten Colchicine zurück, das vom

Aluminiumoxyd stärker festgehalten wird als das Thiocolchicin. Die Gesamtausbeute an Thiocolchicin beträgt somit 80% der Theorie.

c) 5 g Colchicin werden in 100 ecm Wasser gelöst und mit einer Lösung versetzt, die man durch Umsetzung von 15 g Methylmerkaptan mit 12 g in 50 ecm Wasser gelöstem Natriumhydroxyd erhalten hat. Das Reaktionsgemisch wird wie im Beispiel ib) aufgearbeitet. Man erhält das Thiocolchicin in gleicher Ausbeute.

d) 5 g Colchicin, die in 100 ecm Wasser gelöst sind, werden mit einer Lösung versetzt, die durch Umsetzung von 15 g Methylmerkaptan mit 17 g in 50 ecm Wasser gelöstem Kaliumhydroxyd erhalten wurde.

Nach dem Aufarbeiten wie im Beispiel ib) erhält man 25 % der theoretischen Ausbeute an Thiocolchicin und gewinnt 55% des eingesetzten Colchicine zurück.

e) 5 g Colchicin werden in einem Gemisch aus 50 ecm Wasser und 50 ecm Methanol oder Äthanol

ao gelöst. Nachdem man die Lösung auf eine Temperatur von 30° gebracht hat, gibt man unter kräftigem Rühren ein Lösung zu, die durch Umsetzung von 15 g Methylmerkaptan mit 7,5 g in 60 ecm Wasser gelöstem Lithiumhydroxyd hergestellt wurde. Nach I2stündigem Stehen bei 30⁰ erhält man nach der gleichen Aufarbeitung wie im Beispiel ib) 23% Thiocolchicin und gewinnt 60 % nicht umgesetztes Colchicin zurück, das zu einer neuen Umsetzung verwendet werden kann.

f) Aus Isocolchicin 30

Man setzt nach der im Beispiel 1 a) beschriebenen Arbeitsweise 1 g Isocolchicin mit 10 g Methylmerkaptan in Gegenwart von 0,2 g p-Toluolsulfonsäure innerhalb von 5 Tagen um. Die Auflösung erfolgt ziemlich rasch, und die zuerst gelbe Lösung schlägt dann nach Rot um. Nach dem Abdestillieren des Merkaptans zieht man den Rückstand mit 50 ecm Chloroform aus. Der Chloroformauszug wird zur Trockne eingedampft, in Essigsäureäthylester gelöst und dann an neutralem Aluminiumoxyd nach Brockmann chromatographiert. Das Emieren wird mit demselben Lösungsmittel in Fraktionen von 100 ecm durchgeführt. Die ersten 400 ecm liefern 680 mg eines amorphen, unkristallisierbaren Produktes. Die folgenden 800 ecm ergeben nach dem Eindampfen des Lösungsmittels 370 mg eines Rückstandes, der nach dem Umkristallisieren aus 2 ecm Essigsäureäthylester bei 187 bis 190⁰ schmilzt. Beim Vermischen mit Thiocolchicin vom F. = 192⁰ ergibt sich keine Schmelzpunktserniedrigung. Die erhaltene Substanz weist alle für das Thiocolchicin angeführten Eigenschaften auf.'

g) Aus Colchiceinacetat

Man setzt nach der im Beispiel ia) beschriebenen Arbeitsweise 2,5 g Colchiceinacetat mit 10 g Methylmerkaptan in Gegenwart von 0,5 g p-Toluolsulfonsäure um. Nach I¹Z₂ Stunden ist alles gelöst, und nach dreitägigem Stehen bei 20⁰ destilliert man das Merkaptan ab und nimmt den Rückstand in Chloroform auf. Der Chloroformauszug, der durch Waschen mit Natronlauge von p-Toluolsulfonsäure befreit wurde, liefert 730 mg einer neutralen, nicht kristallisierten Fraktion, die man als Lösung in Essigsäureäthylester an einer Kolonne von 100 g neutralem Aluminiumoxyd nach Brockmann, das in Äther suspendiert wurde, chromatographiert. Man eluiert elfmal mit je 100 ecm Essigsäureäthylester. Die vereinigten Fraktionen 4, 5 und 6 liefern nach dem Eindampfen des Lösungsmittels 360 mg eines kristallisierten Produktes, das im Röhrchen bei 192 bis 194° schmilzt und keine Schmelzpunktserniedrigung mit dem nach Beispiel I a) hergestellten Thiocolchicin gibt und dessen Drehvermögen und Löslichkeiten es auch besitzt.

Die wäßrige Natronlaugelösung enthält Colchicein, das durch Verseifung des Ausgangsmaterials im Verlauf der Umsetzung stammt. Man trennt auf diese Weise 1,7g Colchicein ab; das 1,85 g Colchiceinacetat entspricht 74% des eingesetzten Produktes.

h) Aus Desmethylthiocolchicin _go

Man löst 1,6 g Desmethylthiocolchicin, das gemäß Beispiel 2 a) hergestellt wurde, in 40 ecm Methanol und gibt 30 ecm einer o,6°/₀igen Diazomethanlösung in Toluol zu. Zu Beginn tritt eine lebhafte Reaktion auf, und man hält die Temperatur durch Außenkühlung zwischen 10 und 20°. Wenn die Umsetzung beendet ist, gibt man überschüssiges Diazomethan zu und läßt das Gemisch noch 2 Stunden stehen. Die orangefarbene Lösung wird zur Zerstörung des überschüssigen Diazomethane mit 2 ecm Essigsäure versetzt. Die Methylierung ist quantitativ, denn beim Waschen der Toluollösung mit Natronlauge wird keine phenolartige Substanz ausgezogen. Man wäscht dann die Toluollösung mit Wasser, trocknet sie und destilliert das Toluol im Vakuum ab. Man erhält 1,640 g rohes Thiocolchicin, das nach dem Umkristallisieren aus Essigsäureäthylester, der mit einem gleichen Volumen Äther versetzt ist, bei 188 bis 190⁰ schmilzt und mit einem nach Beispiel 1 a) hergestellten Thiocolchicin keine Schmelzpunktserniedrigung zeigt.

Beispiel 2

Desmethylthiocolchicin [Formel II, R = H,

R' = CH₃]

a) bis b) Aus Desmethylcolchicinacetat

a) Da das Desmethylcolchicin in Methylmerkaptan nicht genügend löslich ist, führt man die Umsetzung mit seinem Acetat durch und verseift dann das gebildete Desmethylthiocolchicinacetat.

Man gibt in ein verschließbares Rohr 2,6 g Desmethylcolchicinacetat und 0,4 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat, kühlt die Lösung auf.— 8o° ab und gießt etwa 12 g Methylmerkaptan ein. Man verschließt das Rohr und läßt die Temperatur auf + 20⁰ ansteigen. Die Auflösung erfolgt langsamer als beim Colchicin. Man rührt die zuerst pastenartige Mischung und erhält nach 12 Stunden eine homogene Flüssigkeit.

Nach siebentägigem Stehen bildet sich ein roter Niederschlag, der an den Wänden anklebt. Man läßt die Lösung noch weitere 4 Tage bei 20⁰ stehen, wodurch die Menge des roten Niederschlags beträchtlich vergrößert wird. Nach diesen 11 Tagen trennt man das Merkaptan, wie oben beschrieben, ab und nimmt den roten Rückstand in 200 ecm Chloroform auf. Die Chloroformlösung wird zuerst zur Entfernung der

p-Toluolsulfonsäure mit Natriumbicarbonat und dann mit "Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen dampft man die Chloroformlösung zur Trockne ein und erhält . einen Rückstand von 3,2 g »solvatisiertem« Desmethylthiocolchicinacetat. Dieses Rohprodukt wird in 50 ecm o,5°/₀igem Äthanol gelöst, mit 15 ecm wäßriger η-Natronlauge versetzt und 10 Minuten bei 20⁰ stehengelassen. Man verdünnt dann die Lösung mit 200 ecm Wasser und zieht sie mit 50 ecm Chloroform aus, um die nicht phenolartigen Substanzen zu entfernen. Die rote alkalische Schicht, die das Desmethylthiocolchicin enthält, wird mit Salzsäure bis zum Umschlag von Kongopapier nach Blau angesäuert. Man zieht sie dann zweimal mit Chloroform aus, trocknet die vereinigten Chloroformauszüge und dampft sie zur Trockne ein. Der Rückstand, 5 g, besteht aus stark »solvatisiertem« Desmethylthiocolchicin. Man löst es in 20 ecm heißem Essigsäureäthylester und erhält nach dem Abkühlen das kristalline, lösungsmittelfreie Desmethylthiocolchicin. Man saugt es ab, wäscht es mit Essigsäureäthylester, saugt es von neuem ab und trocknet es. Man erhält 1,93 g (79 °/₀) reines Produkt vom F. = 305⁰. Das gelbe Produkt ist in Alkohol, Aceton und Dimethylformamid löslich; es löst sich in etwa 200 Teilen kaltem Chloroform. Es ist in Wasser, verdünnten wäßrigen Säuren, Äther und Benzol unlöslich. Es löst sich in verdünnten, wäßrigen Alkalien unter Bildung einer roten Lösung. Man reinigt das Desmethylthiocolchicin, indem man 600 mg in 3 ecm Dimethylformamid von ioo° löst, dann der Lösung 15 ecm Essigsäureäthylester zusetzt, die Lösung filtriert und dann langsam auskristallisieren läßt. Man erhält 400 mg reines Thioderivat vom F. = 308°, [α]²" = —249° i ²°· Diese Kennzahlen verändern sich durch erneutes Umkristallisieren nicht mehr.

Analyse für C₂₁H₂₃ O₆ N S:

berechnet .. C 62,8 «/„, H 5,8%, N 3,5 «/„, S 8,0 %; gefunden .. C 62,9 «/„, H 5,8%, N 3,3 °/₀, S 7,5%·

b) 220 mg Desmethylcolchicinacetat werden mit einer Lösung von 200 mg Natriummethylmerkapid, das nach Beispiel ia) hergestellt wurde, in 4 ecm Wasser versetzt. Man rührt das Gemisch, bis eine homogene Lösung entstanden ist. Nachdem man die Lösung über Nacht stehengelassen hat, gießt man sie in Wasser, säuert sie mit Salzsäure an, zieht das Gemisch 'mit Chloroform aus, wäscht die Chloroformlösung mit Natriumcarbonat und mit Wasser, trocknet die vereinigten Chloroformauszüge und dampft sie zur Trockne ein. Der Rückstand liefert durch aufeinanderfolgendes Umkristallisieren aus Essigsäureäthylester und Aceton 150 mg reines Desmethylthiocolchicin. F. = 308°, [a]² _D° = — 249° ± 2°.
Es sei erwähnt, daß man das Desmethylthiocolchicin auch nach den im Beispiel ic), id) und ie) für das Thiocolchicin beschriebenen Arbeitsweisen erhalten kann.

c) Aus Desmethylcolchicin

200 mg Desmethylcolchicin werden mit einer Lösung von 200 mg Natriummethylmerkaptid, das nach Beispiel ι a) hergestellt wurde, in 4 ecm Wasser versetzt. Man rührt das Gemisch, bis eine homogene Lösung entstanden ist. Nachdem man die Lösung über Nacht stehengelassen hat, gießt man sie in Wasser, säuert mit Salzsäure an, zieht das Gemisch mit Chloroform aus, wäscht die Chloroformlösung mit Natriumcarbonat und mit Wasser, trocknet die vereinigten Chloroformauszüge und dampft sie zur Trockne ein.

Der Rückstand liefert durch aufeinanderfolgendes Umkristallisieren aus Essigsäureäthylester und Aceton 145 mg reines Desmethylthiocolchicin, was einer Ausbeute von7o°/₀ entspricht. F. = 308°, [α]²,⁰ = —249°.

d) Aus Thiocolchicosidtetraacetat

Man löst 1,5 g rohes Thiocolchicosidtetraacetat, das nach Beispiel 3 hergestellt wurde, in 30, ecm Methanol und gibt 120 ecm o,2n-Salzsäure zu. Man verdampft das Methanol und erhitzt das Reaktionsgemisch noch 2 Stunden auf dem Wasserbad, wobei sich ein schwärzer Niederschlag bildet. Nach dem Abkühlen gibt man Natronlauge zu, bis der p_H-Wert über 10 beträgt, und zieht die alkalische Lösung mit Chloroform aus, um sie von nicht phenolartigen Substanzen zu befreien. Die rote Natronlaugelösung wird mit Salzsäure angesäuert und mit Chloroform ausgeschüttelt. Nach dem Trocknen der Chloroformlösung und Eindampfen zur Trockne verbleiben als Rückstand 480 mg rohes Desmethylthiocolchicin, was einer Ausbeute von 58 % der Theorie entspricht. Durch Umkristallisieren aus 2 bis 3 ecm Dimethylformamid, dem 15 ecm Essigsäureäthylester zugefügt werden, erhält man 420 mg Desmethylthiocolchicin vom F. = 305°. Eine Mischung mit dem vollkommen reinen Produkt vom F. = 308°, das gemäß Beispiel 2 a) erhalten wurde, schmilzt bei 306°, wodurch die Gleichheit der beiden Substanzen bewiesen wird.

Man kann auch, anstatt von dem Thiocolchicosidtetraacetat auszugehen, das nach Beispiel 4 a) erhaltene Thiocolchicosid nach der Arbeitsweise dieses Beispiels hydrolysieren, wodurch ebenfalls das Desmethylthiocolchicin gebildet wird.

Beispiel 3

Thiocolchicosidtetraacetat [Formel II, R = Tetraacetylglukosyl, R' = CH₃] aus Colchicosidtetraacetat

Da das Colchicosid in Methylmerkaptan unlöslich ist, verwendet man sein Tetraacetylderivat (hergestellt nach dem Verfahren der französischen Patentschrift ι 053 179), das sich darin gut löst. Man setzt nach der in den Beispielen ia) und 2a) beschriebenen Arbeitsweise 3 g Colchicosidtetraacetat und 25 g Methylmerkaptan in Gegenwart von 0,4 g p-Toluolsulfonsäuremonohydrat innerhalb von 5 Tagen um, wobei sich ein Niederschlag bildet. Nach dem Abdestillieren des Methylmerkaptans nimmt man den Rückstand in 100 ecm Essigsäureäthylester oder Chloroform auf, wäscht die Lösung mit Natriumbicarbonat und dann mit Wasser, trocknet sie über Natriumsulfat und destilliert das Lösungsmittel ab. Man erhält einen Rückstand von harzigem Aussehen, der 2,82 g wiegt und der aus den üblichen Lösungsmitteln nicht kristallisiert. Er ist jedoch genügend rein, um zu Desmethylthiocolchicin oder zu Thiocolchicosid verseift zu werden.

Beispiel 4 Thiocolchicosid (Formel II, R = C₆H₁₁O₅, R' = CH₃)

a) Aus Thiocolchicosidtetraacetat 2,7 g Thiocolchicosidtetraacetat werden in 42 ecm Äthanol gelöst und mit 7 ecm η-Natronlauge versetzt. Man läßt die Lösung 24 Stunden bei 20° stehen, neutralisiert sie dann und zieht sie mit einer Mischung aus Chloroform und Äthanol (8:2) aus. Der Auszug wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand besteht aus Thiocolchicosid. Nach dem Verreiben mit 10 Volumen Äther saugt man ihn ab und erhält nach dem Trocknen 1,2 g Thiocolchicosid in Form eines Pulvers, das aus den üblichen Lösungsmitteln nicht kristallisierbar ist.

b) Aus Colchicosid

400 mg Cholchicosid werden in eine Lösung von 400 mg Natriummethylmerkaptid in 2 ecm Wasser unter kräftigem Rühren eingetragen. Nach sechzehnstündigem Stehen bei 23⁰ säuert man die orangefarbene Lösung mit Essigsäure an und zieht sie mehrmals mit einer Mischung aus Chloroform und Äthanol (1:1) aus. Die vereinigten Auszüge werden über Kaliumcarbonat getrocknet und dann zur Trockne eingedampft. Das erhaltene rohe Thiocolchicosid wird durch aufeinanderfolgendes Umkristallisieren aus Äthanol und Essigsäureäthylester gereinigt. Man erhält es in einer Ausbeute von 50 %. Es bildet kleine Vierecke oder oktagonale Prismen und ist hellgelb, F. = 215⁰, [α]? = —550° dz io° (c = 0,5%, Wasser). Das Thiocolchicosid ist in 1 Volumen Wasser oder wäßrigen Säuren oder Alkalien löslich. Es ist in

20 Volumen Äthanol löslich und bindet 1 Mol Äthanol. Es ist in Äther, Aceton und Benzol unlöslich.

Analyse für C₂₇H₃₃O₁₀NS; Molekulargewicht = 563,6: berechnet .. C 57.54%, H 5,9%. O 28,39 %,

N 2,48%, S 5,69%; gefunden .. C 57,6 %, H 6,1 %, O 28,5 %,

N 2,3%, S 5,7%·

Das Thiocolchicosid kann auch nach den in den Beispielen ic), id) und ie) für das Thiocolchicin beschriebenen Arbeitsweisen hergestellt werden.

Der Aufbau des Thiocolchicosids wird durch seine Synthese aus Desmethylthiocolchicin [Formel II, R = H, R' = CH₃] durch Umsetzung mit Acetobromglukose und Verseifung des gebildeten Tetraacetylglukosids [Formel II, R = Tetraacetylglukosyl, R' = CH₃] bewiesen.

c) Aus Desmethylthiocolchicin

500 mg Desmethylthiocolchicin [Formel II, R = H, R' = CH₃], das nach dem Verfahren des Beispiels 2 c) hergestellt wurde, werden in 2,5 ecm n-Natronlauge gelöst. Die auf o° abgekühlte Lösung wird mit 700 mg kristallisierter Tetraacetylbromglukose, die in 3,5 ecm Aceton gelöst ist, versetzt. Die rote Lösung wird 15 Tage stehengelassen und dann mit 25 ecm schwach alkalisch gemachtem Wasser versetzt. Man zieht das Gemisch mit Chloroform aus, wäscht es mit Wasser und trocknet über Magnesiumsulfat. Das erhaltene

Colchicosidtetraacetat wird unmittelbar mit 0,03 ecm alkoholischer Kalilauge verseift, nachdem es durch Stehen über Nacht in der Kälte in 3 ecm Äthanol gelöst wurde. Das gebildete Thiocolchicosid wird abgesaugt und wie im Beispiel 4b) gereinigt. Das erhaltene Produkt gibt mit dem im Beispiel 4 b) beschriebenen Thiocolchicosid keine Schmelzpunktserniedrigung und zeigt dieselben Eigenschaften und Löslichkeiten.

Beispiel 5

Äthylthiocolchicein [Formel II, R = CH₃, R' = C₂H₅I a) bis g) Aus Colchicin

a) Man löst 2 g Colchicin in 5 ecm Chloroform und gibt zu dieser Lösung eine Suspension von 300 mg p-Toluolsulfonsäure in 4 ecm Äthylmerkaptan (Kp. = 37°). Man rührt bis zur vollständigen Auflösung und läßt das Reaktionsgemisch im geschlossenen Gefäß einige Tage bei 20⁰ stehen, dampft es dann zur Trockne ein und nimmt den Rückstand in Chloroform auf; der Chloroformauszug wird gewaschen, getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird aus Essigsäureäthylester umkristallisiert. Man erhält 1,2 g (54%) Äthylthiocolchicein vom F. = 207 bis 208⁰, Mo = — 226⁰. Es büdet gelbe Kristalle, die in Wasser, Äther und Petroläther unlöslich und in Chloroform, Methanol, Äthanol, Aceton und Dimethylformamid löslich sind.
Analyse für C₂₃H₂₇O₅NS; Molekulargewicht = 429,52:

berechnet... C 64,3%, H 6,3%, O 18,6%,

N 3,3%. S 7,5%; gefunden ... C 64,1 °/₀, H 6,2 %, O 18,4%,

N 3,3%, S 7,6%.

b) Man löst 2 g Colchicin in 4 ecm Äthylmerkaptan, gibt 300 mg Benzolsulfonsäure zu und läßt das Gemisch im geschlossenen Gefäß 1 Woche bei 20⁰ stehen. Der Niederschlag wird abgesaugt und aus einem Gemisch von Aceton und Wasser umkristallisiert. Man erhält Äthylthiocolchicein, das mit dem im Beispiel 5 a) beschriebenen übereinstimmt, in einer Ausbeute von

c) Man löst 2 g Colchicin in 10 ecm Tetrahydrofuran, gibt 4 ecm Äthylmerkaptan und dann einige Tropfen konzentrierte Salzsäure zu und läßt die Mischung im geschlossenen Gefäß 6 Tage bei Zimmer- no temperatur stehen. Nach der Aufarbeitung wie im Beispiel 5 a) erhält man das Äthylthiocolchicein in einer Ausbeute von 25 °/₀.

d) Man löst 2 g Colchicin in 40 ecm Wasser, gibt eine Lösung von 1,5 g Äthylmerkaptan in 30 ecm η-Natronlauge zu und läßt das Gemisch 2 Tage bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Dann zieht man es mit Chloroform aus und erhält nach der Aufarbeitung wie im Beispiel 5 a) das Äthylthiocolchicein in einer Ausbeute von 35 %.

e) Man löst 2 g Colchicin in 40 ecm Äthanol, das 50 °/₀ Wasser enthält, gibt eine Lösung von 1,5 g Äthylmerkaptan in 30 ecm η-Natronlauge zu und läßt die Mischung 2 Tage bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Man zieht die Lösung dann mit Chloroform aus und erhält nach der Aufarbeitung wie im Bei-

spiel 5 a) das Äthylthiocolchicein in einer -Ausbeute von 35%.

f) Man löst 2 g Colchicin in 40 ecm Wasser, gibt eine Lösung von 1,5 g Äthylmerkaptan in 30 ecm η-Kalilauge zu und läßt die Mischung 2 Tage bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Man zieht sie dann mit Chloroform aus und erhält nach der Aufarbeitung wie im Beispiel 5 a) das Äthylthiocolchicein in einer Ausbeute von 35 °/₀.

g) Man löst 2 g Colchicin in 40 ecm Wasser, gibt eine Lösung von 1,5 g Äthylmerkaptan in 30 ecm n-Lithiumhydroxyd zu und läßt das Gemisch 2 Tage bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Man zieht es dann mit Chloroform aus und erhält nach der Aufarbeitung wie im Beispiel 5 a) das Äthylthiocolchicein in einer Ausbeute von 30 °/₀.

Beispiel 6

2-Oxyäthylthiocolchicein [Formel II, R = CH₃, R' = — CH₂ — CH₂OH]

a) bis b) Aus Colchicin

a) Man löst 8 g Colchicin in 16 ecm trockenem Chloroform und gibt 16 ecm Merkaptoäthanol und dann 1,2 g p-Toluolsulfonsäure zu. Nach siebentägigem Stehen bei gewöhnlicher Temperatur gießt man das Reaktionsgemisch in Wasser, zieht es mit Chloroform aus, trocknet die erhaltene Lösung, dampft sie zur Trockne ein und nimmt den Rückstand in 80 ecm siedendem Essigsäureäthylester auf und läßt ihn kristallisieren. Man erhält 5,1g (55°/o) 2-0xyäthylthiocolchicein vom F. = 225 bis 228⁰, das aus einer Mischung von Äthanol und Äther umkristallisiert wird. Es ist in Wasser, Äther und Petroläther unlöslich und in Äthanol, Methanol, Chloroform und Dimethylformamid löslich. F. = 234⁰, [a]|° = —214⁰.

Analyse für C₂₃H₂₇O₆NS:

berechnet... C 62,0 %, H 6,11 %, N 3,14 «/„, S 7,2 %; gefunden ... C 61,9 ·>/„, H 6,3 %, N 3,1 ■>/„, S 7,5 %·

b) Man löst 500 mg Colchicin in 10 ecm Wasser, gibt ι ecm Merkaptoäthanol und 2 ecm 25%ige Natronlauge zu und laßt die Mischung 48 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur stehen. Man zieht sie dann mit Chloroform wie im Beispiel 6a) aus. Die chromatographische Reinigung des Rückstandes liefert 55 mg (10%) reines 2-Oxyäthylthiocolchicein, das mit dem nach Beispiel 6 a) erhaltenen übereinstimmt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Verfahren zur Herstellung von Thioabkömm- so lingen der Colchiceine der allgemeinen Formel

   !—NH-COCH,

   = 0

   in der R = Wasserstoff, Alkyl, Aralkyl, Acyl, einen gegebenenfalls acylierten Zuckerrest und R' einen gegebenenfalls substituierten Alkylrest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Colchicein oder ein Isocolchicein mit einem gegebenenfalls substituierten Alkylmerkaptan in Gegenwart eines sauren Katalysators oder mit dem Alkalisalz des entsprechenden Merkaptans in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösungsmittels bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur, vorzugsweise zwischen 10 und 50°, umsetzt und das Reaktionsprodukt durch Kristallisation oder Chromatographie abtrennt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als sauren Katalysator p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure Bortrifluorid oder konzentrierte Salzsäure und als Lösungsmittel Chloroform oder Tetrahydrofuran verwendet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Alkalisalz des Alkylmerkaptans die Natrium-, Kalium- oder Lithiumsalze in festem Zustand, in Lösung oder auch im Entstehungszustand und als Lösungsmittel Wasser oder ein gegebenenfalls wasserhaltiges Lösungsmittel, wie einen niedermolekularen Alkohol, z. B. Äthanol, verwendet.

   © 609 5T6/492 T. (609 777 1. 57)