ES2213825T3 - Engarce sililo para sintesis organica en fase solida de moleculas que contienen arilo. - Google Patents
Engarce sililo para sintesis organica en fase solida de moleculas que contienen arilo.Info
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-
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A ENLACES DE SILILO PERFECCIONADOS, PROCEDIMIENTOS PARA SU PREPARACION Y SU USO EN LA SINTESIS EN FASE SOLIDA DE CARBOCICLOS AROMATICOS, ESPECIALMENTE CARBOCICLOS AROMATICOS DEFICIENTES EN ELECTRONES.
Description
Engarce sililo para síntesis orgánica en fase
sólida de moléculas que contienen arilo.
La presente invención se refiere a engarces
sililo perfeccionados, procedimientos para su preparación y su
utilización en la síntesis en fase sólida de los carbociclos
aromáticos, en particular de los carbociclos aromáticos deficientes
en electrones.
En la continua búsqueda de nuevos restos químicos
que puedan regular eficazmente diversos procesos biológicos, el
procedimiento corriente de investigación es examinar diversos restos
químicos ya existentes, por ejemplo, compuestos naturales o
compuestos que existen en bibliotecas de síntesis o bancos de datos.
La actividad biológica de los restos químicos preexistentes se
determina sometiendo los restos a un ensayo diseñado para analizar
una determinada propiedad del resto químico examinado, por ejemplo,
un ensayo de unión a los receptores que analiza la capacidad del
resto para acoplarse a un determinado sitio de receptores.
En un esfuerzo por reducir el tiempo y gastos que
conlleva examinar la actividad biológica de un gran número de
compuestos escogidos al azar, se han realizado varios proyectos para
proporcionar bibliotecas de compuestos para descubrir compuestos
cabeza de serie. La generación química de la diversidad molecular se
ha convertido en un instrumento de gran importancia en la
investigación de nuevas estructuras cabeza de serie. Actualmente,
los procedimientos conocidos para la generación química de gran
número de compuestos molecularmente diversos comprende el uso de la
síntesis en fase sólida, especialmente para sintetizar e identificar
péptidos y bibliotecas de péptidos. Véase por ejemplo, Lebl et
al. Int. J. Pept. Prot. Res. 41, pág. 201 (1993) que
describe metodologías que proporcionan enlaces selectivamente
divisibles entre el péptido y la resina, de tal modo que se puede
liberar una determinada cantidad de péptido de la resina y
analizarse en su forma soluble, mientras parte del péptido sigue
unido a la resina, donde se puede secuenciar; Lam et al.,
Nature, 354, pág. 82 (1991) y (WO 92/00091) que describen
un procedimiento para la síntesis de péptidos lineales en soporte
sólido como por ejemplo poliestireno o resina de poliacrilamida;
Geysen et al. J. Immunol. Meth. 102, pág. 259 (1987)
que describe la síntesis de péptidos en terminales derivadas de
poliestireno que se agrupan en un bloque de tal modo que
corresponden con la disposición de los pocillos en una placa de
microtítulación de 96 pocillos y Hoghten et al. Nature,
354, pág. 84 (1991) y el documento WO 92/09300 que describe
un procedimiento para la determinación de novo de las secuencias de
unión al receptor o al anticuerpo que comprenden reservas de
péptidos solubles.
El principal inconveniente de todos estos
procedimientos para la generación de cabezas de serie, aparte de los
aspectos técnicos, es la calidad de la cabeza de serie.
Históricamente los péptidos lineales han representado cabezas de
serie de relativa mala calidad para el diseño farmacéutico.
Particularmente, no existe una estrategia racional para la
transformación de un péptido lineal en una cabeza de serie
no-péptido. Como se ha citado antes, se debe
recurrir al examen de gran número de bancos de datos de compuestos,
y al análisis individual de cada compuesto para poder determinar
cabezas de serie no-péptidos para receptores
péptidos.
A este respecto, ha crecido el interés por la
aplicación de la síntesis en fase sólida para la preparación de
compuestos orgánicos, especialmente en el contexto de la química
combinatoria y de la síntesis simultanea múltiple. Una de las
limitaciones del procedimiento en fase sólida es el engarce con el
que la molécula se une al soporte sólido. La mayor parte de los
engarces están basados en la química de grupo protector y exige la
presencia de un grupo funcional apropiado en aquellas moléculas que
se sintetizan. Recientemente, Plunkett y Ellman, J. Org. Chem.
1995, 60, 6006-6007 y Cherena
et al. J. Amer. Chem. Soc. 1995, en prensa (ver
también WO 95/16712 publicado el 22 de Junio de 1995) han descrito
compuestos intermedios de arilsilano unidos a resina (que se
muestran abajo como 1 y 2, en los que PS representa la matriz de
poliestireno y R representa el resto de la molécula orgánica
sintetizada en la resina) en el que el enlace de arilsilano es roto
por un ácido fuerte o un ión de flúor y libera el resto arilo no
funcionalizado.
Para preparar un carbociclo aromático deficiente
en electrones seleccionado, se utilizó una versión modificada (véase
el rectángulo de trazos del intermedio de arilsilano 3 unido a
resina) del engarce de Chenera 2, tal como muestra el esquema 1
(Compuesto 4-Esquema 1). No obstante, al utilizar el
engarce modificado 3, se tomó una ruta sintética alternativa
inesperada y tras la separación con TFA puro de la resina, no se
recuperó el carbociclo aromático deficiente en electrones deseado
4-Esquema 1. Puesto que el uso de TFA puro para la
separación de los carbociclos aromáticos de los compuestos
intermedios de arilsilano unidos a resina presenta varias ventajas
desde el punto de vista sintético, se demostró que es necesario un
engarce de silano que sea útil en la síntesis en fase sólida, para
preparar carbociclos aromáticos deficientes en electrones
seleccionados que se puedan separar de una resina polimérica con TFA
puro. En consecuencia se diseñó el engarce de arilsilano
perfeccionado descrito en la presente memoria.
La presente invención se refiere a un engarce
nuevo de silicio perfeccionado y a una resina de polímero y a
procedimientos para preparar dicho engarce y dicha resina. El
engarce perfeccionado es especialmente útil para la preparación en
fase sólida de carbociclos aromáticos que contienen sustituyentes
seleccionados atractores. Utilizando el presente engarce,
especialmente cuando los carbociclos aromáticos son deficientes en
electrones, se efectúa la síntesis en fase sólida de un solo
carbociclo aromático o de una biblioteca combinatoria de carbociclos
aromáticos derivados, de modo que dichos carbociclos se separan
fácilmente de los compuestos intermedios de arilsilano unidos a
resina así formados, por protodesililación catalizada por ácido, por
ejemplo con TFA puro.
Uno de los aspectos de la presente invención se
refiere a procedimientos para preparar un compuesto por síntesis de
compuestos unidos a resina, en el que el compuesto es un carbociclo
aromático que comprende un átomo de carbono aromático y al menos un
sustituyente X, A, B o C que no sea hidrógeno o alquilo, y dicho
átomo de carbono aromático tiene un hidrógeno unido a él tras su
separación de la resina. Se admitirá que el presente engarce se
puede utilizar en la síntesis en fase sólida de muchos carbociclos
aromáticos empleando procedimientos de síntesis simultánea
combinatoria o múltiple conocidos por los expertos.
Los carbociclos aromáticos preparados usando el
engarce sililo perfeccionado pueden ser útiles como ligandos de
receptores, especialmente ligandos de receptores unidos a la
proteína G, inhibidores enzimáticos y bloqueantes de canal.
La Figura 1: muestra el curso cronológico de la
separación con TFA en fase de vapor del 2-Esquema
5.
La Figura 2: muestra los rendimientos de la
separación repetida en fase de vapor de una parte alícuota
del
2-Esquema 5.
2-Esquema 5.
El término "estructura(s) de núcleo"
se utiliza en la presente memoria en todos los casos para referirse
a la(s) estructura(s) molecular(es) de núcleo
que proviene(n) de los compuestos que se ha demostrado que
interactúan con un receptor, en particular, un receptor unido a la
proteína G, y que se utiliza como patrón para diseñar las
bibliotecas de los compuestos que se van a producir. Las estructuras
del núcleo pueden ser carbociclos aromáticos, tal y como se
describen a continuación.
El término "biblioteca de compuestos" se
utiliza en la presente memoria en todos los casos para referirse a
una serie o a diversos compuestos derivados de su estructura de
núcleo. Convenientemente, la estructura de núcleo utilizada para
diseñar una biblioteca de compuestos puede ser un carbociclo
aromático. Las bibliotecas de compuestos son útiles como
herramientas de examen para la generación de compuestos cabeza de
serie que sean farmacóforos, que además se puedan modificar para
intentar descubrir fármacos.
El término "biblioteca combinatoria" se
utiliza en la presente memoria en todos los casos para referirse a
un conjunto de compuestos basados en una estructura de núcleo, por
ejemplo, una estructura de carbociclo aromático, conteniendo la
biblioteca un número moderado de sustituyentes, grupos funcionales o
elementos estructurales independientemente variables y estando
diseñada además la biblioteca de modo que, para toda la variedad de
restos químicos seleccionados para cada uno de los sustituyentes
independientemente variables, los compuestos que contienen todas las
permutaciones posibles de dichos sustituyentes están presentes en la
biblioteca. Así que, a modo de ilustración, si una estructura de
núcleo marcada como R contiene tres sustituyentes independientemente
variables marcados como X, Y y Z, y X es tomada de m restos
químicos diferentes, Y de n restos químicos diferentes y Z de
p restos químicos diferentes (siendo m, n, y p
números enteros que determinan el tamaño de la biblioteca, y que
varia de 1 a 1000; preferiblemente de 1 a 100; lo más
preferiblemente de 1 a 20), entonces la biblioteca contendrá
m x n x p compuestos químicos diferentes y
todas las posibles combinaciones de X, Y y Z estarán presentes en la
estructura de núcleo R dentro de la biblioteca. Los procedimientos
para preparar bibliotecas combinatorias de compuestos son de tal
naturaleza, que los elementos compuestos molecularmente diversos de
las bibliotecas se sintetizan simultáneamente.
El término "carbociclo aromático" se utiliza
en la presente memoria en todos los casos para referirse a un
compuesto que comprende un sistema de anillo simple o de anillo
condensado, preferiblemente un sistema de anillo con
5-14 miembros, y a tal fin contiene un bifenilo
opcionalmente sustituido, compuesto de átomos de carbono de carácter
aromático, por ejemplo caracterizado por tener resonancia
electrónica deslocalizada y por tener la capacidad de mantener una
corriente anular y cuyo sistema de anillo o anillos puede comprender
uno o más heteroátomos seleccionados entre oxigeno, nitrógeno o
azufre. El carbociclo aromático puede estar opcionalmente sustituido
por uno o más sustituyentes, descritos en la presente memoria como
"sustituyente X", "sustituyente A", " sustituyente
B", "sustituyente C". Cuando el carbociclo aromático es un
bifenilo, los sustituyentes X, A, B o C pueden estar
independientemente en uno o ambos anillos. Esto es similar para
otros sistemas de anillo o anillos de carbociclos aromáticos, como
se definió anteriormente. Cualquier persona experta admitirá que
se puede preparar un gran número de carbociclos aromáticos
utilizando el engarce de silano de la presente invención, siempre
que la química que se utilice para preparar los carbociclos
aromáticos sea compatible con el enlace de arilsilano, descrito a
continuación. Entre los carbociclos aromáticos apropiados están,
aunque no únicamente, los anillos de fenilo opcionalmente
sustituidos, los anillos de naftilo opcionalmente sustituidos, los
anillos de tetrahidronaftilo opcionalmente sustituidos, los anillos
de antracenilo opcionalmente sustituidos; las 1-, 2-,
3-tetrahidrobenzapinas opcionalmente sustituidas;
las 1,4-, 1,5- o 2,4 tetrahidrobenzodiazepinas opcionalmente
sustituidas; los tratrazoles de bifenilo opcionalmente sustituidos;
los compuestos de 1,3- o 1,4-diaminobenceno
opcionalmente sustituidos; o los compuestos de 1,3- o
1,4-aminocarboxifenilo opcionalmente sustituidos.
Convenientemente, los carbociclos aromáticos descritos en la
presente memoria pueden servir como estructuras de núcleo, y por
tanto como patrones para diseñar las bibliotecas de compuestos que
se van a investigar como agentes farmacéuticos. Según sea
conveniente, los carbociclos aromáticos pueden ser ligandos de
receptores unidos a la proteína G, bloqueantes de canal y/o
inhibidores enzimáticos.
Los términos "síntesis con unión a resinas"
y "síntesis en fase sólida" se utilizan en la presente memoria
recíprocamente para referirse a una o más series de reacciones
químicas utilizadas para preparar un solo compuesto o una biblioteca
de compuestos molecularmente diversos, en los que las reacciones
químicas se efectúan en un compuesto, que puede ser, un carbociclo
aromático que está unido a un soporte de resina polimérica mediante
un enlace adecuado, o un engarce de silano.
Los términos "resina", "resina inerte",
"resina polimérica" o "soporte de resina polimérica" se
utilizan en la presente memoria en todos los casos para referirse a
una perla u otro soporte sólido como perlas, gránulos, discos,
capilares, fibras huecas, agujas, fibras sólidas, perlas de
celulosa, perlas de látex, perlas de dimetilacrilamida opcionalmente
reticuladas con N,N'-bisacriloil etileno diamina,
partículas de vidrio recubiertas de un polímero hidrófobo, etc, es
decir un material que tenga una superficie rígida o semirígida. El
soporte sólido según sea conveniente puede estar hecho de, por
ejemplo resina de poliestireno reticulada, resina de
glicolpoliestireno y de cualquier otra sustancia que pueda
utilizarse como tal y que sea conocida u obvia para cualquier
persona experta en la materia. Con los fines de la presente memoria,
será obvio para cualquier experto en la materia que puesto que el
engarce a la resina es de silicio, los términos anteriores se
refieren a cualquier polímero alifático o aromático que carezca de
una funcionalidad conocida por participar en la química sintética
adicional utilizada para derivatizar los compuestos preparados por
síntesis en fase sólida y que sea estable en las condiciones de
protodesililación. Las resinas de polímero preferidas que se usan en
la presente memoria son la resina de benzhidrilamina (ya
comercializada) y la resina de aminometilpoliestireno (ya
comercializada). Se debería admitir que la resina que se acopla
eventualmente al intermedio de arilsilano, definido a continuación,
debería comprender una funcionalidad amino pendiente.
Los términos "engarce de silano" o "grupo
de engarce de silano" se utilizan en la presente memoria en todos
los casos para referirse al resto que une el carbociclo aromático al
soporte de resina polimérica, cuyo engarce comprende un átomo de
silicio unido a una cadena alquilo que comprende uno o más grupos
metileno, teniendo dicha cadena alquilo un resto carbonilo terminal.
Un engarce de silano adecuado para uso en esta invención comprende
un resto de la siguiente fórmula
-C(O)-(CH_{2})n-SiR^{a}R^{b}, en
la que R^{a} y R^{b} son independientemente un alquilo C_{1} a
C_{6} y n es un número entero de 2 a 20. Preferiblemente R^{a} y
R^{b} son independientemente un alquilo C_{1} a C_{4}, más
preferiblemente R^{a} y R^{b} son ambos metilo o etilo, más
preferiblemente metilo. Preferiblemente, n es 3.
El término "compuesto de arilsilano" se
utiliza en la presente memoria en todos los casos para referirse a
un compuesto intermedio que comprende un carbociclo aromático que
tiene un carbono aromático y al menos un sustituyente X, A, B o C
que no sea hidrógeno ni alquilo, estando el carbono aromático está
unido a un engarce de silano mediante un enlace de arilsilano.
El término "enlace arilsilano" se utiliza en
la presente memoria en todos los casos para referirse al enlace
entre el carbono aromático de un carbociclo aromático y el átomo de
silicio de un engarce de silano. Convenientemente, después de
realizada la síntesis unida a la resina, este enlace se disocia
mediante protodesililación catalizada por ácido a fin de desacoplar
el carbociclo aromático del intermedio arilsilano unido a
resina.
El término "intermedio arilsilano unido a
resina" se utiliza en la presente memoria en todos los casos para
referirse a un compuesto intermedio, en el que un carbociclo
aromático está directamente unido al engarce de silano, cuyo engarce
está directamente unido a un soporte de resina polimérica. Por
tanto, se admitirá que un intermedio arilsilano unido a resina es un
resto que acopla un carbociclo aromático con un soporte de resina
polimérica mediante un engarce de silano. Véase, por ejemplo la
Fórmula (I) a continuación.
Los términos "sustituyente X",
"sustituyente A", "sustituyente B" y "sustituyente C"
se utilizan en la presente memoria en todos los casos para referirse
a un sustituyente no nucleófilo, incluyendo pero sin limitación:
hidrógeno, halógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi, ariloxi,
tioéter (por ejemplo,
-alquil-S-alquil-), alquiltio (por
ejemplo, alquil-SH), C(O)R^{a}, en
el que R^{a} es hidrógeno o alquilo,
terc-butoxiamino-carbonilo, ciano,
nitro (-NO_{2}), arilo, heteroarilo, arilaquilo, disulfuro de
alquilo (por ejemplo, alquil-S-S),
disulfuro de arilo (por ejemplo,
aril-S-S), acetal
(alquil(O-alquil)_{2}, tioacetal
(alquil(S-alquil)_{2},
fluorenilmetoxicarbonilo u ortoester (-C(OR)_{3}, en
el que R es un alquilo C_{1} a C_{4}). Los sustituyentes X, A, B
y C se escogen independientemente entre sí. Además, X, A, B y C no
pueden ser todos hidrógeno, y X, A, B y C no pueden ser todos
alquilo. Cuando el carbociclo aromático es un bifenilo, los
sustituyentes X, A, B y C pueden estar independientemente en uno o
ambos anillos. Esto es similarmente así para otros sistemas de
anillo o anillos carbocíclicos aromáticos, como se definía
anteriormente. Tal como se utiliza en la presente invención, la
modificación de los sustituyentes produce un carbociclo aromático
derivado. La naturaleza de los sustituyentes X, A, B y C debe ser
compatible con las condiciones de reacción utilizadas para modificar
dichos sustituyentes, sin que dichas condiciones puedan disociar el
enlace arilsilano del intermedio de arilsilano unido a resina. Por
lo tanto, se admitirá que cuando la modificación de los
sustituyentes X, A, B o C, efectuando una química sintética
adicional sobre los mismos, utiliza unas condiciones de reacción
tales que el enlace arilsilano se somete a disociación; es deseable
elegir como sustituyente(s) un grupo repulsor fuerte de
electrones fuertes. Se puede efectuar entonces una química sintética
adicional para modificar el sustituyente(s) sin que se
produzca la disociación del enlace arilsilano. Después de efectuar
la química sintética adicional para modificar el
sustituyente(s), es posible disociar el enlace arilsilano que
desacopla el carbociclo aromático del intermedio de arilsilano unido
a resina. Si se desea, se puede efectuar entonces la química
sintética convencional de la técnica en el carbociclo aromático
derivatizado disociado para convertir el grupo repulsor fuerte de
electrones en una funcionalidad diferente, por ejemplo la conversión
de un grupo nitro en un grupo amino utilizando condiciones de
reacción conocidas. Teniendo en cuenta la presente descripción,
resultarán obvios para cualquier persona experta en la materia los
tipos de química sintética que son compatibles con el objetivo de
derivatizar el carbociclo aromático unido a resina, sin disociar
también el enlace arilsilano del intermedio de arilsilano unido a
resina.
El término "química sintética adicional" se
utiliza en la presente memoria en todos los casos para referirse a
una o a una serie de reacciones químicas que se efectúan en el
intermedio de arilsilano unido a resina, especialmente para
modificar o derivatizar los sustituyentes X, A, B y C, antes de la
separación del carbociclo aromático del intermedio de arilsilano
unido a resina, en el que dichas reacciones químicas son compatibles
y no reactivas con el enlace arilsilano, especialmente silicio en
presencia de una amida, y se pueden utilizar para preparar derivados
del carbociclo aromático. Cualquier experto en la técnica admitirá
que la química sintética adicional efectuada en el intermedio de
arilsilano unido a resina, se realiza antes de la disociación del
enlace arilsilano. Las reacciones químicas que son compatibles con
el intermedio de arilsilano unido a resina, son reacciones que
efectúan el hinchamiento de la resina polimérica y con ello permiten
la penetración de reactivos que reaccionan con el carbociclo
aromático. Entre las reacciones que son reactivas con el enlace
arilsilano, es decir que provocan la disociación del enlace
arilsilano y por tanto no pertenecen a la química sintética
adicional que se puede utilizar en los procedimientos de la presente
invención, están por ejemplo las reacciones químicas que utilizan
condiciones fuertemente ácidas o agentes oxidantes electrófilos
fuertes (por ejemplo peróxido de benzoilo en condiciones
ácidas).
El término "receptor(es) acoplados a la
proteína G" se utiliza en la presente memoria en todos los casos
para referirse a un receptor 7-transmembrana que usa
proteínas G como parte de su mecanismo de señalización, incluyendo
pero sin limitación receptores muscarínicos de acetilcolida,
receptores de adenosina, receptores adrenérgicos, receptores de
IL-8R, receptores de dopamina, receptores de
endotelina, receptores de histamina, receptores de calcitonina,
receptores de angiotensina y similares.
El término "ensayo" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse a un ensayo de
unión o a un ensayo funcional conocido u obvio para cualquier
experto en la materia, incluyendo sin limitación los ensayos
descritos en la presente memoria.
El término "alquilo" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse a un radical de
cadena lineal o ramificada de 1 a 20 átomos de carbono, a menos que
la longitud de la cadena esté limitada, incluyendo sin limitación
metilo, etilo, n-propilo, isopropilo,
n-butilo, secbutilo, isobutilo,
tercbutilo y similares. La longitud de la cadena alquilo es
preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono, más preferiblemente de
1 a 8 átomos de carbono.
El término "alquenilo" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse a un radical de
cadena lineal o ramificada de 2 a 20 átomos de carbono, a menos que
la longitud de la cadena esté limitada, incluyendo sin limitación
etenilo, 1-propenilo, 2-propenilo,
2-metil-1-propenilo,
1-butenilo, 2-butenilo y similares.
La longitud de la cadena de alquenilo es preferiblemente de 2 a 10
átomos de carbono, más preferiblemente de 2 a 8 átomos de
carbono.
El término "alquinilo" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse a un radical de
cadena lineal o ramificada de 2 a 20 átomos de carbono, a menos que
la longitud de la cadena esté limitada, en el que haya al menos un
enlace triple entre dos de los átomos de carbono de la cadena,
incluyendo sin limitación acetileno, 1-propileno,
2-propileno, y similares. La longitud de la cadena
de alquinilo es preferiblemente de 2 a 10 átomos de carbono, más
preferiblemente de 2 a 8 átomos de carbono.
En todos los ejemplos de la invención en los que
hay un resto alquenilo o alquilino como grupo sustituyente, el
enlace insaturado, es decir, el enlace de vinileno o acetileno
preferiblemente no está unido directamente a un resto nitrógeno,
oxígeno o azufre.
El término "alcoxi" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse a un radical de
cadena lineal o ramificada de 1 a 20 átomos de carbono, a menos que
la longitud de la cadena esté limitada, unido a un átomo de oxígeno;
incluyendo sin limitación metoxi, etoxi, n-propoxi,
isopropoxi y similares. La longitud de la cadena de alcoxi es
preferiblemente de 1 a 10 átomos de carbono, más preferiblemente de
1 a 8 átomos de carbono.
Los términos "cicloalquilo" y "alquilo
cíclico" se utilizan en la presente memoria en todos los casos
para referirse a radicales cíclicos, que comprenden preferiblemente
de 3 a 10 átomos de carbono, que pueden ser sistemas de anillo mono-
o biciclocondensados que además pueden incluir adicionalmente
insaturación, incluyendo sin limitación ciclopropilo, ciclopentilo,
ciclohexilo, 1,2,3,4-tetrahidronaftilo y
similares.
Los términos "arilo" o "heteroarilo" se
utilizan en la presente memoria en todos los casos para referirse a
sistemas de anillo(s) aromáticos opcionalmente sustituidos de
5-14 miembros que pueden incluir sistemas bi- o
tricíclicos y uno o más heteroátomos, en los que los heteroátomos se
seleccionan de oxígeno, nitrógeno o azufre. Entre los ejemplos
representativos se incluyen, pero sin limitación fenilo, naftilo,
piridilo, quinolinilo, tiazinilo, isoquinoleina, imidazol,
3-4-dimetoxifenilo;
3,4-metilendioxifenilo;
3,4-dimetoxibencilo;
3,4-metilendioxibencilo, benzhidrilo,
1-naftilmetilo, 2-naftilmetilo,
fluorenilo, bifenil-4-metilo,
furanilo y similares.
El término "heteroátomo" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse a un átomo de
oxígeno ("O"), un átomo de azufre ("S") o un átomo de
nitrógeno ("N"). Se admitirá que cuando el heteroátomo es
nitrógeno, puede formar un resto NR^{1}R^{2}, en el que R^{1}
y R^{2} son independientemente entre sí, hidrógeno o alquilo
C_{1} a C_{8}, o junto con el nitrógeno al que están unidos,
forman un anillo saturado o insaturado de 5-, 6-, o 7- miembros.
Los términos "arilalquilo" y
"heteroarilalquilo" se utilizan en la presente memoria en todos
los casos para referirse a un resto arilo o heteroarilo
respectivamente, que está conectado a un resto alquilo
C_{1}-C_{8},como se definió anteriormente, tal
como, pero sin limitación bencilo.
El término "anillo de 5- 6- o 7- miembros"
se utiliza en la presente memoria en todos los casos para referirse
a que los sustituyentes R^{1} y R^{2}, junto con el nitrógeno al
que están unidos, forman una estructura de anillo saturado o
insaturado que contiene al menos un heteroátomo adicional
seleccionado de oxígeno, nitrógeno o azufre, incluyendo sin
limitación morfolina, piperazina, piperidina, pirrolidina, piridina
y similares.
El término "heterocíclico" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse a un sistema de
anillo de 4-10 miembros saturado, o total o
parcialmente insaturado en el que uno o más anillos contienen uno o
más heteroátomos seleccionados del grupo constituido por O, N o S;
incluyendo sin limitación pirrelidina, piperidina, piperazina,
morfolina, imidazolidina, pirazolidina, benzodiacepinas y
similares.
El término "halógeno" se utiliza en la
presente memoria en todos los casos para referirse al cloro, fluoro,
yodo y bromo.
El término "Ph" se utiliza en la presente
memoria en todos los casos para referirse al fenilo.
El término "opcionalmente sustituido" se
utiliza en la presente memoria en todos los casos para referirse a
que los restos opcionalmente sustituidos pueden o no estar
sustituidos con uno a tres grupos funcionales diferentes incluyendo
sin limitación, grupos alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo,
cicloalquilo, heteroarilo, heterociclo, arilalquilo,
heteroarilalquilo, halógeno, ciano,
-(CR^{11}R^{12})n-C(O)R''';
-(CR^{11}R^{12})n-NO_{2};
-(CR^{11}R^{12})n-OR';
-(CR^{11}R^{12})n-SR''';
-(CR^{11}R^{12})n-
N(R')_{2;} -(CR^{11}R^{12})n-NHC(O)R'''; -(CR^{11}R^{12})n-CO_{2}R'''; -(CR^{11}R^{12})n-CON(R''')_{2}; -(CR^{11}R^{12})a-(C=C)_{b}(CR^{11}R^{12})_{c}Z' o -(CR^{11}R^{12})a-(C=C)_{b}W'(CR^{11}R^{12})_{c}Z', en los que Z' es C(O)R'; CO_{2}R'''; NO_{2}; O R'''; S R'''; N(R''')_{2}, NHC(O)R''' o CON(R''')_{2}; a es 0 ó 1; b es de 0 a 10; c es de 0 a 10, preferiblemente a=b=c es menor de 10; W' es N o S; R''' es hidrógeno; alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo, arilalquilo o heteroarilo; y R^{11} y R^{12} son independientemente hidrógeno o una cadena lineal o ramificada de alquilo, alquenilo o alquinilo C_{1} a C_{6}; y a los fines de la invención, n es 0 o un número entero de 1 a 10. Se admitirá que estos sustituyentes pueden estar sustituidos además con grupos similares a los indicados anteriormente en la invención, obteniéndose sustituyentes tales como alquilo halo-sustituido (por ejemplo -CF_{3}), alquilo aril-sustituido, alquilo alcoxi-sustituido y similares. Por ejemplo, en el término-(CR^{11}R^{12})n-N(R''')_{2}, n es 1, R^{11} es -CH_{2}CH=CH_{2}, R^{12} es hidrógeno, uno de los R''' es hidrógeno y uno de los R''' es bencilo; en el término-(CR^{11}R^{12})n-
SR''', n es 1, R''' es fenilo, R^{12} es hidrógeno, R^{11} es un alquilo sustituido, específicamente un metilo sustituido con -COOR''' y R''' es hidrógeno, metilo o etilo; en el término alquenilo, el resto alquenilo puede estar sustituido con -(CR^{11}R^{12})n-C(O)R''' o -(CR^{11}R^{12})n-CO_{2}R''', en el que R''' es hidrógeno, metilo o etilo; en el término-(CR^{11}R^{12})a-
(C=C)_{b}(CR^{11}R^{12})_{c}Z', a es 1, b es 1, c es 0, Z' es NR''', R^{11} y R^{12} son H , y R''' es bencilo; en el término-(CR^{11}R^{12})a-
(C=C)_{b}W'(CR^{11}R^{12})_{c} Z', W' es N y a es 1, b es 1, c es 0, Z' es NR''', R^{11} y R^{12} son H, y R''' es bencilo.
N(R')_{2;} -(CR^{11}R^{12})n-NHC(O)R'''; -(CR^{11}R^{12})n-CO_{2}R'''; -(CR^{11}R^{12})n-CON(R''')_{2}; -(CR^{11}R^{12})a-(C=C)_{b}(CR^{11}R^{12})_{c}Z' o -(CR^{11}R^{12})a-(C=C)_{b}W'(CR^{11}R^{12})_{c}Z', en los que Z' es C(O)R'; CO_{2}R'''; NO_{2}; O R'''; S R'''; N(R''')_{2}, NHC(O)R''' o CON(R''')_{2}; a es 0 ó 1; b es de 0 a 10; c es de 0 a 10, preferiblemente a=b=c es menor de 10; W' es N o S; R''' es hidrógeno; alquilo (C_{1}-C_{4}), arilo, arilalquilo o heteroarilo; y R^{11} y R^{12} son independientemente hidrógeno o una cadena lineal o ramificada de alquilo, alquenilo o alquinilo C_{1} a C_{6}; y a los fines de la invención, n es 0 o un número entero de 1 a 10. Se admitirá que estos sustituyentes pueden estar sustituidos además con grupos similares a los indicados anteriormente en la invención, obteniéndose sustituyentes tales como alquilo halo-sustituido (por ejemplo -CF_{3}), alquilo aril-sustituido, alquilo alcoxi-sustituido y similares. Por ejemplo, en el término-(CR^{11}R^{12})n-N(R''')_{2}, n es 1, R^{11} es -CH_{2}CH=CH_{2}, R^{12} es hidrógeno, uno de los R''' es hidrógeno y uno de los R''' es bencilo; en el término-(CR^{11}R^{12})n-
SR''', n es 1, R''' es fenilo, R^{12} es hidrógeno, R^{11} es un alquilo sustituido, específicamente un metilo sustituido con -COOR''' y R''' es hidrógeno, metilo o etilo; en el término alquenilo, el resto alquenilo puede estar sustituido con -(CR^{11}R^{12})n-C(O)R''' o -(CR^{11}R^{12})n-CO_{2}R''', en el que R''' es hidrógeno, metilo o etilo; en el término-(CR^{11}R^{12})a-
(C=C)_{b}(CR^{11}R^{12})_{c}Z', a es 1, b es 1, c es 0, Z' es NR''', R^{11} y R^{12} son H , y R''' es bencilo; en el término-(CR^{11}R^{12})a-
(C=C)_{b}W'(CR^{11}R^{12})_{c} Z', W' es N y a es 1, b es 1, c es 0, Z' es NR''', R^{11} y R^{12} son H, y R''' es bencilo.
Los sustituyentes opcionales preferidos que se
usan en la invención incluyen alquilo, alquenilo, alcoxi, ciano,
NO_{2}, halógeno, preferiblemente bromo,
-(CR^{11}R^{12})n-C(O)R''',
-(CR^{11}R^{12})n-SR''',
-(CR^{11}R^{12})n-N(R''')_{2} y
arilo, preferiblemente fenilo. Más preferiblemente los sustituyentes
opcionales son alquilo C_{1} a C_{10}, alcoxi C_{1} a
C_{10}, ciano, C(O)R''', NO_{2}, halógeno y
arilo.
A diferencia de las resinas y los engarces
conocidos en la técnica, las presentes resinas poliméricas y los
engarces de silano son especialmente útiles en la ejecución de la
separación de un carbociclo aromático de un soporte de resina
polimérica al tiempo que dejan un hidrógeno en la posición de
separación.
En un aspecto, la invención es un procedimiento
para preparar un compuesto mediante síntesis unida a resina, en el
que dicho compuesto es un carbociclo aromático que comprende un
átomo de carbono aromático y al menos un sustituyente que no es
hidrógeno o alquilo, comprendiendo dicho procedimiento las etapas
de: (i) unir el carbono aromático a un soporte de resina polimérica
mediante un engarce de silano, obteniéndose un intermedio de
arilsilano unido a resina; y (ii) efectuar la química sintética
adicional en el sustituyente de manera que el carbociclo aromático
se derivatice. El intermedio de arilsilano unido a resina
derivatizado se puede almacenar para proceder a ulteriores
derivatizaciones de los sustituyentes. Según sea conveniente, el
carbociclo aromático es bifenilo, fenilo, naftilo o antracenilo.
Según sea conveniente, el carbociclo aromático tiene al menos un
sustituyente X, A, B o C, tal y como se definen anteriormente, a
derivatizar mediante química sintética adicional. El compuesto
preparado según dicho procedimiento permanece en forma de un
intermedio de arilsilano unido a resina, pudiendo examinarse dicho
intermedio unido a resina mediante un debido ensayo desarrollado
para determinar la actividad farmacéutica.
De manera alternativa, el carbociclo aromático
derivatizado se puede desacoplar del intermedio de arilsilano unido
a resina mediante una etapa ulterior que comprende separar el
intermedio de arilsilano unido a resina en el enlace arilsilano, de
modo que el carbociclo aromático desacoplado resultante de la
separación tiene un hidrógeno en el carbono aromático al que estaba
unido mediante el engarce de silano. Después de esta etapa, el
carbociclo aromático desacoplado se puede examinar en un ensayo
desarrollado para determinar la actividad farmacéutica.
Tal como se describe anteriormente, la química
sintética efectuada para modificar los sustituyentes X, A, B o C
debe ser de tal naturaleza que el carbociclo aromático se derivatice
sin disociar el enlace arilsilano del intermedio de arilsilano unido
a resina.
Según esta invención, el carbociclo aromático se
une a un soporte de resina polimérica mediante un engarce sililo
mejorado que produce un intermedio de arilsilano unido a resina. En
particular, el carbociclo aromático se une a la resina mediante un
grupo engarce de silano que comprende el siguiente resto:
C(O)-(CH_{2})_{n}-Si-R^{a}R^{b},
en el que R^{a} y R^{b} son independientemente alquilo C_{1} a
C_{6} y n es un número entero de 2 a 20. Con los fines de la
presente invención, el átomo de carbono aromático del carbociclo
aromático se une directamente al átomo de silicio del engarce de
silano. Preferiblemente, R^{a} y R^{b} son independientemente
alquilo C_{1} a C_{4}, más preferiblemente, R^{a} y R^{b}
son ambos metilo o etilo, más preferiblemente R^{a} y R^{b} son
ambos metilo. Preferiblemente n es el número entero 3.
Son intermedios útiles de la presente invención
los intermedios de arilsilano unidos a resina de Fórmula (I). Los
compuestos de Fórmula (I) se modifican adicionalmente efectuando
química sintética adicional sobre los mismos. Como primer intermedio
se forma preferiblemente un compuesto de arilsilano, acoplándose
después dicho intermedio (utilizando técnicas convencionales) con un
soporte de resina polimérica, tal como la resina de benzhidrilamina,
obteniéndose un compuesto de Fórmula (I):
en la que R^{a} y R^{b} ,independientemente
entre sí, son alquilo C_{1} a C_{6}; X, A, B y C,
independientemente entre sí, son hidrógeno, halógeno, alquilo,
alquenilo, alquinilo, alcoxi, alquiltio, C(O)R^{d},
en el que R^{d} es hidrógeno o un grupo alquilo,
terc-butoxiaminocarbonilo, ciano, nitro, arilo, heteroarilo,
arilalquilo, disulfuro de alquilo, disulfuro de arilo, acetal,
fluorenilmetoxicarbonilo u ortoester, siempre y cuando X, A, B y C
no sean todos hidrógeno y X, A, B, y C no pueden ser todos alquilo;
y n es un número entero de 2 a
20.
En todos los casos, después de que la porción de
carbociclo aromático del intermedio de arilsilano unido a resina se
modifica mediante la química sintética adicional, el carbociclo
aromático derivatizado se puede separar del intermedio de arilsilano
unido a resina en el enlace arilsilano o puede permanecer en forma
de intermedio de arilsilano unido a resina. El TFA puro o el vapor
de TFA son los reactivos preferidos para efectuar la disociación del
enlace de arilsilano.
En aún otro aspecto, esta invención es un
procedimiento para preparar una biblioteca de diferentes carbociclos
aromáticos unidos a resina, cada uno de los cuales comprende un
átomo de carbono aromático y al menos un sustituyente que no es
hidrógeno o alquilo, comprendiendo dicho procedimiento las etapas
de: (i) unir el átomo de carbono aromático de cada uno de una
pluralidad de carbociclos aromáticos a un soporte de resina
polimérica individual mediante un engarce de silano, obteniéndose
una pluralidad de intermedios de arilsilano unidos a resina; (ii)
dividir opcionalmente dichos intermedios de arilsilano unidos a
resina en una pluralidad de porciones; (iii) efectuar la química
sintética adicional en los sustituyentes de modo que el carbociclo
aromático se derivatice; y (iv) recombinar opcionalmente las
porciones. Según sea conveniente, los sustituyentes del carbociclo
aromático que se van a derivatizar son X, A, B o C, tal como se
definieron anteriormente.
Por ejemplo, una pluralidad de carbociclos
aromáticos, cada uno de los cuales comprende un átomo de carbono
aromático y al menos un sustituyente que no es hidrógeno o alquilo,
se unen cada uno de ellos a un soporte de resina polimérica
individual mediante un engarce de silano obteniéndose una pluralidad
de intermedios de arilsilano unidos a resina. En una primera etapa
de modificación del sutituyente(s) del carbociclo aromático;
se puede hacer reaccionar la pluralidad de intermedios de arilsilano
unidos a resina con uno o más reactivos en un recipiente de
reacción. Como alternativa, en una primera etapa de modificación, se
puede hacer reaccionar alícuotas de los intermedios de arilsilano
unidos a resina con uno o más reactivos y después los productos
resultantes se mezclan conjuntamente para formar una biblioteca de
carbociclos aromáticos derivatizados. Preferiblemente el
reactivo(s) que se utiliza en dicha primera etapa de
modificación modificará solamente un solo sustituyente X, A, B o
C.
Esta primera biblioteca modificada/derivatizada
se puede volver a derivatizar después repitiendo el procedimiento de
división y recombinación de los intermedios de arilsilano unidos a
resina formados mediante la química sintética adicional. Resultará
obvio para cualquier persona experta que los intermedios de
arilsilano unidos a resina se pueden dividir en porciones en
cualquier punto del esquema sintético. Las porciones se pueden
recombinar en cualquier punto del esquema o se pueden efectuar más
iteraciones si fuera necesaria más derivatización. Por ejemplo,
después de una primera etapa de la modificación en que la se
dividieron las partes alícuotas y se hicieron reaccionar con uno o
más reactivos apropiados, las alícuotas derivatizadas se pueden
recombinar y hacer reaccionar con uno o más reactivos adicionales en
un recipiente de reacción. De manera alternativa, cada alícuota se
puede subdividir en alícuotas adicionales y se puede hacer
reaccionar como se ha descrito en la presente memoria.
Por lo tanto, resultara obvio para cualquier
persona experta que las etapas de dividir las porciones, efectuar la
química sintética adicional y recombinar las porciones, pueden
llevarse a cabo cada uno de ellas más de una vez. Las etapas de
dividir y recombinar opcionalmente los intermedios de arilsilano
unidos a resina en porciones son, con fines de variar la
derivatización, dependiendo del tipo de diversidad necesaria para la
biblioteca de carbociclos aromáticos finales que se citan,
preparados mediante síntesis combinatoria. Convenientemente, cuando
las bibliotecas de la invención se preparan según la presente
descripción, cada soporte de resina polimérica soporta una sola
especie de carbociclo aromático (derivatizado) creado mediante la
química sintética adicional efectuada en el intermedio de arilsilano
unido a resina.
El presente engarce sililo se desarrolló como una
mejora de los engarces sililo conocidos para uso en la síntesis
simultanea combinatoria o múltiple en fase sólida. Tal como se
describió anteriormente, los inventores estaban interesados en la
síntesis en fase sólida de moléculas de la estructura general
representadas por 4-Esquema 1, y el uso de un
engarce de arilsilano como el descrito en el documento WO 95/16712
(véase el recuadro marcado con puntos de la estructura 2
anteriormente en la página 2) proporcionó una ruta sintética
atractiva como muestra el Esquema 1. El diseño del intermedio de
arilsilano unido a resina 2, mostrado anteriormente en la página 2,
que está unido a resina Merrifield mediante un enlace éter, se
modificó a fin de introducir una funcionalidad ácido carboxílico que
podría acoplarse a la resina de benzhidrilamina (BHA) obteniéndose
un intermedio de arilsilano unido a resina 3, mostrado anteriormente
en la página 2. Se pensó que modificar la porción del engarce 2
proporcionaría varias ventajas. En primer lugar, podría prepararse
en solución el ácido carboxílico intermedio
1-Esquema 1 y purificarse rigurosamente y
caracterizarse antes de unirse a la resina para formar el intermedio
de arilsilano unido a resina. La unión a la resina BHA se haría
mediante una reacción de formación de enlace de amida, una reacción
en fase sólida muy optimizada que permite controlar la extensión de
la unión del material a la resina por medio del ensayo de ninhidrina
(Kaiser et al., Anal. Biochem. 1970, 34,
594-598) y después llevarla a su terminación. Se
esperaba que el constructo de resina resultante fuera tanto
homogéneo como de carga conocida, facilitando ambas cosas el
análisis de las posteriores reacciones sintéticas efectuadas.
\newpage
Esquema
1ª
^{a}Reactivos: (a) resina de benzhidrilamina,
DCC, HOBt, DMF; (b) CBr_{4}, Ph_{3}P, THF; (c) tiramina,
Et_{3}N; (d) tiramina, NaBH_{3}CN, MeOH, AcOH; (e) ROH,
Ph_{3}P, DIAD, THF; (f) MeCO_{2}H, DCC, HOBt; (g)
TFA.
Sin embargo, durante los experimentos sintéticos
iniciales, se encontraron dificultades inesperadas al aislar los
intermedios previstos después de la separación con TFA puro de la
resina. De hecho, no se pudieron aislar ni el alcohol bencílico de
la separación de 2a-Esquema 1 ni el benzaldehído de
la separación de 2b-Esquema 1. La investigación de
la química de disociación indicó que se producía una ruta de
separación alternativa cuando se utilizaba el intermedio de
arilsilano unido a resina 3 (véase estructura en la página 2) como
en el Esquema 1. Debido a este inesperado resultado, se modificó la
porción de engarce del intermedio 3 (véase el recuadro marcado con
puntos del intermedio en la página 2 anteriormente) obteniéndose un
nuevo engarce, como el representado en el área marcada con puntos
del intermedio de arilsilano unido a resina 4 (página 2
anteriormente). Al utilizar este nuevo engarce, se demostró que toda
la química necesaria mostrada en el Esquema 1 era un éxito.
Antes de desarrollar el engarce sililo mejorado
de esta invención, se propuso un engarce diseñado según los engarces
sililo descritos en el documento WO 95/16712 (estructura 3,
anteriormente) para sintetizar el compuesto
8-Esquema 2. Se protegió el alcohol
4-bromobencílico al igual que el
triisopropilsililéter 2-Esquema-2,
que se convirtió luego en el reactivo de Grignard y se hizo
reaccionar con (bromometil)-clorodimetilsilano
obteniéndose el bromometilsilano 3-Esquema 2. El
tratamiento de 3-Esquema 2 con
3-(4-hidroxifenil)propiaonato de metilo y
carbonato de potasio en 2-butanona a reflujo produjo
sililmetílifeniléter 4-Esquema 2, que se
desprotegió, obteniéndose el alcohol bencílico
5-Esquema 2. La oxidación de
5-Esquema 2 con dióxido de manganeso al aldehído
6-Esquema 2 seguida de la aminación reductiva con
tiramina y la acilación con anhídrido acético produjo el compuesto
modelo deseado
8-Esquema 2.
8-Esquema 2.
Esquema
2^{b}
\vskip1.000000\baselineskip
^{b}Reactivos: (a) TIPS-Cl,
imidazol, DMF; (b) Mg, THF; (c)
ClSi(CH_{3})_{2}Br; (d)
3-(4-hidroxifenil) propionato de metilo,
K_{2}CO_{3}, 2 butanona, reflujo; (e) AcOH/THF/H_{2}O 3:1:1,
45ºC, 24 h; (f) MnO_{2}, CH_{2}Cl_{2}, reflujo; (g) tiramina,
AcOH, NaBH_{3}CN, MeOH; (h) Ac_{2}O, piridina,
CH_{2}Cl_{2}
Luego se sometió el compuesto
8-Esquema 2 a varias reacciones de disociación
diferentes. Los resultados están resumidos en el Esquema 3. El
tratamiento de 8-Esquema 2 con TFA puro a
temperatura ambiente no produjo el compuesto deseado
3-Esquema 3. En lugar de eso se aisló el fenol
1-Esquema 3, que resulta de la disociación
alternativa del enlace carbono-oxígeno del engarce,
con rendimiento cuantitativo junto con un segundo producto, al que
experimentalmente se ha asignado la estructura
2-Esquema 3 basada en datos espectrales de masa,
H-RMN. Dicho patrón de disociación y distribución de
productos ya se ha observado anteriormente en la separación de
sililmetilmetiléteres con yoduro de trimetilsililo (Cunico, R. F;
Gill, H. S. Organometallics 1982, I,
1-3).
Esquema
3
De forma interesante, se obtuvo el producto
deseado 3-Esquema 3 después del tratamiento de
8-Esquema 2 con HF o CsF, aunque se detectaron
también pequeñas cantidades de 1-Esquema 3 y
2-Esquema 3 mediante análisis de HPLC de la mezcla
de reacción de separación en bruto. Sin embargo, estas condiciones
son menos atractivas desde el punto de vista de la síntesis múltiple
combinatoria o simultanea. El HF puede ser difícil de manejar y
requiere un aparato relativamente complejo. Después de la separación
con CsF, se obtiene el compuesto en forma de una mezcla que contiene
algún exceso de CsF junto con otras sales de cesio en un disolvente
relativamente no volátil. Para que el uso de la síntesis múltiple
combinatoria o simultanea sea eficaz, es necesario que la química de
separación deje la mínima cantidad de residuo extraño y que el
procesamiento sea mínimo, preferiblemente simplemente la evaporación
de un reactivo de separación volátil. El presente engarce sililo
resuelve dichos problemas sintéticos y permite la separación del
intermedio de arilsilano unido a resina con TFA puro.
El compuesto intermedio 5-Esquema
4 se preparó sin dificultad de acuerdo con el Esquema 4, en
solución. El propionato silílico de alcohol bencílico
2-Esquema 4 se preparó a partir del correspondiente
alcohol 4-bromobencílico en seis etapas. El
tratamiento de 3-Esquema 2 con la sal sódica de
malonato de dimetilo produjo 1-Esquema 4 que se
desprotegió al alcohol bencílico y luego se desmetoxicarboniló con
cloruro de litio en DMSO y agua obteniéndose
2-Esquema 4. La oxidación al benzaldehído 3-Esquema 4 con MnO_{2}, la aminación reductiva con tiramina y la acetilación de la amina secundaria con anhídrido acético produjeron el compuesto sililo unido 5-Esquema 4. El tratamiento de 5-Esquema 4 con TFA puro produjo el producto deseado 3-Esquema 3 sin evidencia de que se hubieran producido reacciones secundarias.
2-Esquema 4. La oxidación al benzaldehído 3-Esquema 4 con MnO_{2}, la aminación reductiva con tiramina y la acetilación de la amina secundaria con anhídrido acético produjeron el compuesto sililo unido 5-Esquema 4. El tratamiento de 5-Esquema 4 con TFA puro produjo el producto deseado 3-Esquema 3 sin evidencia de que se hubieran producido reacciones secundarias.
Esquema
4^{c}
^{c}Reactivos: (a) malonato de dimetilo, NaOMe,
MeOH; (b) AcOH, H_{2}O, THF; (c) LiCl, H_{2}O, DMSO, 140ºC, 24
h; (d) MnO_{2}, CH_{2}Cl_{2}, reflujo; (e) NaBH_{3}CN, AcOH,
MeOH; (f) Ac_{2}O, piridina; (g)
TFA.
Se demostró que la aplicación del engarce sililo
mejorado a la química en fase sólida era eficaz preparando
3-Esquema 3 tal como se muestra en el Esquema 5. Se
saponificó 5-Esquema 4 y se unió el ácido libre
1-Esquema 5 resultante a la resina BHA, obteniéndose
2-Esquema 5. El tratamiento de
2-Esquema 5 con TFA puro durante 40 horas a
temperatura ambiente produjo un rendimiento cuantitativo de
3-Esquema 3. Como es habitual en el caso de las
reacciones de separación en fase sólida, el producto bruto obtenido
estaba bastante limpio, sin que impurezas detectables ni
contaminación por el material de partida.
Esquema
5^{d}
^{d}Reactivos: (a) NaOH, H_{2}O, dioxano; (b)
HCl; (c) BHA, DCC, HOBt, DMF; (d) TFA (puro); (e) TFA
(vapor).
Además de TFA puro, se ha utilizado vapor de TFA
para separar los compuestos de las resinas lábiles por ácidos
(Jayawickreme et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA
1994, 91, 1614-1618). El uso de vapor de TFA
proporciona ciertas ventajas en las estrategias sintéticas
combinatorias o múltiples. Con TFA líquido (puro o con
secuestrantes), el compuesto se separa de la resina y se extrae en
la solución de TFA. Esto requiere el filtrado y manejo de un
material peligroso, corrosivo y volátil. Sin embargo, después de la
separación con vapor de TFA, los compuestos permanecen adsorbidos en
la resina y se eluyen con un disolvente que es tanto menos peligroso
de manejar como más apropiado para su examen biológico. El aparato
requerido es bastante sencillo. Se distribuyen perlas en pequeños
embudos de cristal sinterizado o placas para la filtración de 96
pocillos, que se suspenden en una cámara de TLC o en un desecador
que contiene una pequeña cantidad de TFA en el fondo. Pasado el
tiempo de reacción deseado, simplemente se retiran los embudos o
placas y se colocan en un desecador de vacío para retirar el TFA
residual. Después se pueden extraer las perlas y eluirse con un
disolvente tal como metanol, ácido acético o dimetilformamida.
Se realizó un experimento que apoyaba la cinética
de separación del compuesto de la resina mediante exposición del
intermedio de arilsilano unido a resina de 2-Esquema
5 a una sola exposición a TFA. La Figura 1 muestra el curso
cronológico de la separación de TFA en fase vapor de
2-Esquema 5. Se separaron varias veces alícuotas
pesadas de 2-Esquema 5, se extrajeron con un 2% de
McOH en CHCl_{3} y se cuantificó la cantidad obtenida de
3-Esquema 3 mediante HPLC. El curso cronológico de
la separación en fase de vapor es bastante parecido al de la
separación en solución, con un t_{1/2} de aproximadamente 13 horas
y una separación casi cuantitativa a las 40 horas a
temperatura
ambiente.
ambiente.
El curso cronológico de la separación y la
cantidad relativamente sustancial de separación, aproximadamente un
30%, que se había producido en las primeras seis horas de reacción
indicaba que esta resina podría ser útil para la liberación parcial
controlada del compuesto de la resina. La liberación parcial es útil
en el examen combinatorio una perla. Véase, Jayawickreme et al.
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994, 90,
11708-11712. Se puede liberar una porción del
compuesto de una sola perla, eluirse y analizarse en forma de
material soluble. En la perla queda una cantidad suficiente del
compuesto para su posterior identificación. (Véase Zambias et
al. Tet. Lett. 1994, 35, 4283-4286
y Krebs et al. Biochem. 1995, 34
720-723). La separación parcial se ha logrado
rigurosamente mediante el uso simultáneo de engarces de separación
ortogonal, pero también se ha efectuado al exponer de manera
limitada los engarces lábiles a ácido a vapor de TFA.
Se debe admitir que cuando en la síntesis en fase
sólida se utiliza el presente engarce sililo, se puede lograr una
separación parcial. Por ejemplo, se sometió una alícuota de
2-Esquema 5 a varias rondas de tratamientos con
vapor de TFA. Después de cada separación parcial, se eluyó el
carbociclo aromático liberado 3-Esquema 3 de la
resina y se cuantificó mediante HPLC. Los resultados se muestran en
la Figura 2. En cada una de las dos primeras exposiciones de 6 horas
al vapor de TFA, se liberó aproximadamente un 25% del
3-Esquema 3 disponible de la resina y otro 10% en la
tercera separación parcial. Dichas cifras concuerdan con el curso
cronológico de la separación que muestra la Figura 1, e indican que
este engarce funcionaría adecuadamente en una estrategia de
liberación
parcial.
parcial.
El Esquema 6 incorpora toda la química
contemplada en el Esquema 1 que utiliza el engarce sililo mejorado
descrito en la presente memoria. El Esquema 6 también muestra cierta
química sintética adicional dentro del alcance de esta invención. Se
controló la química mediante análisis elemental y mediante RMN de
protón de ángulo mágico de giro. Se saponificó el compuesto
arilsilano del alcohol bencílico 2-Esquema 4, se
acopló a la resina BHA y se convirtió suavemente en el bromuro de
bencilo 3-Esquema 6 con CBr_{4} y trifenilfosfina.
Luego, se utilizó dicho intermedio de arilsilano de bromuro de
bencilo unido a resina para alquilar tiramina para producir la amina
secundaria 4-Esquema 6. Esta reacción muestra la
potencia de la síntesis en fase sólida. En una solución de reacción,
se esperaría obtener una mezcla de tiraminas mono- y
di-alquiladas. Utilizando un exceso de tiramina y
un agente alquilante unido a resina, se suprime eficazmente la
dialquilación y el producto deseado se obtiene limpiamente. La
acetilación con anhídrido acético, proporcionando
5-Esquema 6, seguida de reacción de Mistunobu con
dimetilaminoetanol utilizando DIAD en lugar de DEAD para evitar la
formación de éter etílico (Krhnack et al. M. Tet. Lett.
1995, 36, 6193-6196) produjo el
intermedio de arilsilano unido a resina 6-Esquema 6.
Después de la separación con vapor TFA, se obtuvo el producto final
7-Esquema 6 con rendimiento cuantitativo a partir
del intermedio de arilsilano unido a resina
2-Esquema 6
inicial.
inicial.
Esquema
6^{e}
\vskip1.000000\baselineskip
^{e}Reactivos: (a) NaOH, H_{2}O, dioxano; (b)
resina BHA, DCC, HOBt, DMF; (c) CBr_{4}, Ph_{3}P, THF; (d)
tiramina, Et_{3}N, DMF; (e) Ac_{2}O, piridina, CH_{2}Cl_{2};
(f) N,N-dimetilaminoetanol, DIAD, Ph_{3}P, THF;
(g) TFA (vapor),
TA.
A menos que se diga los contrario, las
abreviaturas que se utilizan en la presente invención tienen los
siguientes significados. ("BHA") resina de dietilo
benzhidrilamina; ("DCC") diciclohexilcarbodiimida;
("HOB_{t}") hidrato de 1-hidroxibenzotriazol;
("Ph_{3}P") trifenilfosfina; ("DEAD") azodicarboxilato
de dietilo; ("DIAD") azodicarboxilato de diisopropilo;
("TIPS-Cl") cloruro de triisopropilsililo;
("MAS") ángulo mágico de giro; ("TFA") ácido
trifluoroacético; ("THF") tetrahidrofurano; ("Et_{3}N")
trietilamina; ("AcOH") ácido acético; ("MeOH") metanol;
("DMSO") dimetilsulfóxido. Se utilizaron disolventes de pureza
de reactivo y reactivos comerciales sin purificación adicional. El
THF se destiló del cetilo de sodio. Se obtuvieron espectros RMN de
protón a 250 MHz en un espectrómetro Brucker AM 250 y a 400 MHz en
un espectrómetro Brucker AMX 400. Se obtuvo RMN de protón de ángulo
mágico de giro en un espectrómetro Varian 500 MHz equipado con una
nano-sonda de ángulo mágico de giro. Los
desplazamientos químicos se reseñan respecto al tetrametilsilano
están indicados. Se obtuvieron los espectros de masa por
electropulverizaíón en un espectrómetro Biotech VG Fisons
Instruments.
Se obtuvieron los espectros infrarrojos en un
espectrofotómetro de infrarrojos de transformada de Fourier Nicolet
Impact 400D. La HPLC se efectuó en un cromatógrafo Beckman System
Gold.
Se añadieron, agitando en atmósfera de Ar, 40 g
(588 milimoles) de imidazol a una solución de 50,07 g (268
milimoles) de alcohol 4-bromobencilo en 500 ml de
DMF, y luego 57,3 ml (268 milimoles) de cloruro de
triisopropilsililo. Después de agitar la mezcla durante 24 horas a
temperatura ambiente, la reacción se evaporó hasta la sequedad, se
suspendió en 500 ml de hexano, se lavó con 500 ml de ácido
clorhídrico acuoso 1N y 500 ml de salmuera, se secó (MgSO_{4}) y
se evaporó, obteniéndose 2-Esquema-2
en forma de aceite puro. (91,72 g, 99%): rt de TLC 0,71 (sílice,
hexano y acetato de etilo 50 x 1); rt de GC 2,98 (HP 530 \mu x 20
m columna de metilsilicona, flujo portador He 20 ml/minuto,
temperatura inicial 150ºC, incremento 10ºC/minuto, temperatura final
250ºC, tiempo final 2 minutos), ^{1}H-RMN (400
MHz, CDCl_{3}) \delta 1,08 (18H, d, J=6,4 Hz), 1,14 (3H,m), 4,78
(2H,s), 7,22 (2H, d, J=8,4 Hz), 7,45 (2H, d, J=8,4 HZ).
Se añadieron 300 \mul (3,5 milimoles) de
1,2-dibromoetano a una mezcla agitada de 2,22 g de
virutas de Mg (91 milimoles) en 100 ml de THF. Se agitó la mezcla en
atmósfera de Ar y se calentó a 70ºC (a reflujo). Pasados 5 minutos,
se enfrió la mezcla a temperatura ambiente y se añadió en una
porción una solución de 30g de 2-Esquema 2 (87,4
milimoles) en 100 ml de THF. Después, se calentó lentamente la
reacción a reflujo (ligeramente exotérmica) y se agitó durante otras
5 horas hasta que todo el Mg se consumió. Luego, se enfrió la
solución marrón resultante a -78ºC y se añadió lentamente durante 5
minutos una solución de (bromometil)clorodimetilsilano (15
ml, 110 ml) en 50 ml de THF. Después de agitar durante 1 hora, se
dejó calentar la reacción hasta temperatura ambiente y se agitó
durante otras 16 horas. La reacción se evaporó hasta la sequedad, se
suspendió en 500 ml de hexano, se lavó con 500 ml de ácido
clorhídrico acuoso frío 1N y 500 ml de salmuera, se secó
(MgSO_{4}) y se evaporó. Se obtuvo 3-Esquema 2 en
forma de aceite transparente mediante purificación por destilación
con tubo de bolas (140-150ºC). (23,54 g, 65%): rt de
TLC 0,53 (sílice, hexano y acetato de etilo 50 x 1); rt de GC 8,27
(HP 530- 20 m columna de metilsilicona, flujo portador He 20
ml/minuto, temperatura inicial 150ºC, incremento 10ºC/minuto,
temperatura final 250ºC, tiempo final 2 minutos),
^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3}) \delta 0,43
(6H, s), 1,12 (18H, d, J=6,6 Hz), 1,18 (3H,m), 2,63 (2H,s), 7,38
(2H, d, J=8,0 Hz), 7,51 (2H, d, J=8,0 HZ).
Se añadieron 9,8 g (71 milimoles) de
K_{2}CO_{3} a una solución agitada de 29,57 g (71 milimoles) de
3-Esquema 2 y 12,80 g (71 milimoles) de
3-(4-hidroxifenil)-propionatometilo
en 200 ml de 2-butanona. Se agitó la suspensión en
atmósfera de Ar a reflujo (80ºC) durante 72 horas, se enfrió a
temperatura ambiente y se evaporó hasta la sequedad. El residuo se
suspendió en 500 ml de acetato de etilo y se lavó con 500 ml de HCl
acuoso 1N y 500 ml de salmuera, se secó (MgSO_{4}) y se evaporó
hasta la sequedad. La purificación mediante cromatografía
ultrarrápida (sílice, 5% de acetato de etilo/hexano) produjo 22,06 g
(60%) de 4-Esquema 2 en forma de aceite transparente
junto con material de partida recuperado. (10,43 g, 35%): rtde TLC
0,49 (sílice, 10% de acetato de etilo/hexano);
^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3}) \delta 0,41
(6H, s), 1,09 (18H, d, J=6,5 Hz), 1,17 (3H,m), 2,58 (2H,t), 2,88
(2H, t), 3,66 (3H, s), 3,66 (3H, s), 3,73 (2H, s), 4,84 (2H, s),
6,88 (2H, d, J=8,7 Hz), 7,09 (2H, d, J=8,7 Hz), 7,37 (2H, d, J=8,0
Hz), 7,56 (2H, d, J=8,0 Hz).
Se añadió una solución de 500 ml de ácido
acético, THF y agua 3 : 1 : 1 al compuesto 4-Esquema
2 (29,76 g, 57,8 milimoles). Se agitó la mezcla resultante a 45ºC
durante 24 horas en atmósfera Ar, se enfrió a temperatura ambiente y
se evaporó hasta la sequedad. La purificación mediante cromatografía
ultrarrápida (sílice, 30% de acetato de etilo /hexano) produjo
5-Esquema 2 en forma de un sólido cristalino blanco.
(16,47 g, 79%): rt de TLC 0,29 (sílice, 30% de acetato de
etilo/hexano); ^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3})
\delta 0,41 (6H, s), 1,78 (1H, s ancho), 2,58 (2H,t), 2,88 (2H,t),
3,65 (3H, s), 3,74 (2H, s), 4,69 (2H, s), 6,88 (2H, d, J=8,6 Hz),
7,08 (2H, d, J=8,6 Hz), 7,38 (2H, d, J=7,8 Hz), 7,60 (2H, d, J=7,8
Hz).
Se añadieron 5,0 g (57,5 milimoles) de MnO_{2}
a una solución agitada de 4,0 g (11,2 milimoles) de
5-Esquema 2 en 150 ml de CH_{2}Cl_{2}. Se
calentó a reflujo la suspensión en atmósfera de Ar y se agitó
durante 16 horas. Después de enfriar a temperatura ambiente, se
filtró la mezcla de reacción a través de una almohadilla de celita y
se aclaró con 50 ml de CH_{2}Cl_{2}. Se evaporó el filtrado
obteniéndose 6-Esquema 2 en forma de un sólido
cristalino blanco. (3,74 g, 94%): rtde TLC 0,47 (sílice, 30% de
acetato de etilo/hexano); ^{1}H-RMN (400 MHz,
CDCl_{3}) \delta 0,46 (6H, s), 2,59 (2H, t), 2,89 (2H,t), 3,66
(3H,s), 3,77 (2H, s), 6,88 (2H, d, J=8,5 Hz), 7,09 (2H, d, J=8,5
Hz), 7,78 (2H, d, J=7,9 Hz), 7,86 (2H, d, J=7,9 Hz), 10,03 (1H,
s).
Se añadieron 0,5 g (3,6 milimoles) de tiramina y
0,22 ml (3,6 milimoles) de ácido acético a una solución agitada de
1,03 g (2,9 milimoles) de 6-Esquema 2 en 30 ml de
metanol seco. Se agitó la mezcla de reacción durante 2 horas, luego
se añadieron en porciones 0,23 g (3,6 milimoles) de NaBH_{3}CN
durante 15 minutos (formación de espuma). Después de agitar durante
16 horas, la reacción se evaporó hasta la sequedad, se suspendió en
100 ml de CHCl_{3}, se lavó con 100 ml de salmuera, se secó
(Na_{2}SO_{4}) y se evaporó. La purificación mediante
cromatografía ultrarrápida (sílice, 3-5% de
metanol/CHCl_{3}) produjo 7-Esquema 2 en forma de
aceite transparente. (1,02 g, 74%): rt de TLC 0,20 (sílice 5% de
metanol/CHCl_{3} ); ^{1}H-RMN (400 MHz,
CDCl_{3}) \delta 0,40 (6H, s), 2,59 (2H, t), 2,75 (2H,t), 2,87
(4H,2t), 3,66 (3H, s), 3,72 (2H, s), 3,80 (2H, s), 6,69 (2H, d,
J=8,4 Hz), 6,87 (2H, d, J=8,6 Hz), 7,01 (2H, d, J=8,4 Hz), 7,08 (2H,
d, J=8,6 Hz), 7,27 (2H, d, J=7,8 Hz), 7,53 (2H, d, J=7,8 Hz).
Se añadieron 0,47 ml (5 milimoles) de anhídrido
acético a una solución agitada de 2,0 g (4,2 milimoles) de
7-Esquema 2 en 50 ml de CH_{2}Cl_{2} y luego
0,81 ml (10 milimoles) de piridina. Después de agitar durante 16
horas, la reacción se evaporó hasta la sequedad. La purificación
mediante cromatografía ultrarrápida (sílice, 1-5%
metanol/CHCl_{3}) produjo 8-Esquema 2 en forma de
sólido blanco. (1,53 g, 70%): rtde TLC 0,41 (sílice, 5%
metanol/CHCl_{3}); HPLC: Altex Ultrasphere^{TM} Si (4,6 x 250
mm) gradiente lineal de 1-10% iPrOH/CHCl_{3}
durante 25 min., UV 280 nm, ta 8,15 min. K' 2,2);
^{1}H-RMN (400 MHz, MeOH-d_{4})
(rotámeros de amida) \delta 0,37, 0,38 (6H, 2s), 1,91, 2,09 (3H,
2s), 2,55 (2H,t), 2,70, 2,74 (2H, 2t), 2,81 (2H, t), 3,43, 3,45 (2H,
2t), 3,61 (3H, s), 3,74, 3,75 (2H, 2s), 4,44, 4,57 (2H, 2s), 6,69,
6,70 (2H, 2d), 6,83 (2H, d, J=8,6 Hz), 6,96, 6,97 (2H, 2d), 7,05
(2H, d, J=8,7 Hz), 7,17, 7,24 (2H, 2d), 7,57, 7,60
(2H, 2d).
(2H, 2d).
Se añadieron 10 ml de TFA a una alícuota del
compuesto 8-Esquema 2 (300 mg, 0,58 milimoles). Se
agitó la reacción durante 16 horas a temperatura ambiente y se
evaporó hasta la sequedad. El análisis de HPLC (Altex
Ultrasphere^{TM}SI (4,6 x 250 mm) gradiente de
1-10% iPrOH/CHCl_{3} durante 25 min., 1,5 ml/min,
UV a 280 y 254 nm), mostró solamente trazas del material de partida
con dos productos principales a ta 3,89 y 15,15 min. Después se
aislaron los dos productos principales mediante cromatografía
ultrarrápida (sílice, 2% metanol/CHCl_{3}). El pico de elución más
temprana (ta 3,89 min), se identificó como
3-(4-hidroxifenil)propionato de metilo
1-Esquema 3 (98 mg, 91%);
^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3}) \delta 2,50
(2H, t), 2,89 (2H, t), 3,68 (3H,s), 5,78 (1H, s ancho), 6,76 (2H,
d), 7,04 (2H, d). Se aisló el pico de elución posterior (ta 15,15
min.) en forma de sólido blanco y tenía una estructura compatible
con el dímero de siloxano 2-Esquema 3 (135 mg, 70%);
EM(EP) m/z 669,4 [M + H]^{+}; IR (nujol) 3162, 1616,
1252, 1045 cm^{4}; RMN de ^{1}H (400 MHz,
MeOH-d_{4}) (rotámeros de amida) \delta 0,29,
0,30 (6H, 2s), 1,91, 2,09 (3H, 2s), 2,71, 2,72 (2H,2t), 3,45, 3,46
(2H, 2t), 4,43, 4,56 (2H, 2s), 4,86 (2H, s), 6,69, 6,71 (2H, d, J=
7,8 Hz), 6,95, 6,97 (2H, 2d, , J= 7,8 Hz), 7,13, 7,20 (2H, 2d, , J=
7,7 Hz), 7,47, 7,50 (2H, 2d, , J= 7,7 Hz).
Se destilaron 9 ml de HF en el compuesto
8-Esquema 2 (300 mg ,0,58 milimoles) en un
recipiente de reacción con HF que contenía 1 ml de anisol, mientras
se enfriaba a -78ºC. Se agitó la mezcla durante 1 hora a 0ºC en un
baño de hielo y luego se evaporó hasta la sequedad a vacío. Se
dispuso el residuo a alto vacío durante varias horas para retirar el
exceso de anisol y se analizó mediante HPLC. La HPLC (Altex
Ultrasphere^{TM}SI (4,6 x 250 mm) 1-10% gradiente
de iPrOH/CHCl_{3} durante 25 min., 1,5 ml/min, UV a 280 y 254 nm),
mostró un producto mayoritario con un tiempo de retención de 8,87
minutos, así como pequeñas cantidades de los dos productos
1-Esquema 3 y 2-Esquema 3 aislados
en la anterior reacción con TFA. Se obtuvo el producto mayoritario
en forma de sólido blanco por purificación mediante cromatografía
ultrarrápida (sílice, 2% metanol/CHCl_{3}), y se identificó como
el producto de separación deseado 3-Esquema 3 y era
idéntico al material auténtico mediante TLC, HPLC, EM(EP) y
^{1}H-RMN (108,5 mg, 69%) EM(ES) m/z 270,4
[M + H]^{+}; ^{1}H-RMN (400 MHz,
CDCl_{3}) (rotámeros de amida) \delta 1,88 y 2,12 (6H, 2s),
1,91, 2,09 (3H, 2s), 2,71, 2,72 (2H,2t), 3,45, 3,46 (2H, 2t), 4,43,
4,56 (2H, 2s), 4,86 (3H, 2s), 2,74 y 2,78 (2H,2t), 3,41 y 3,58 (2H,
2t), 4,39 y 4,63 (2H, 2s), 6,78 (2H, 2d) 7,95 y 7,01 (2H, 2d),
7,11-7,35 (5H, m).
Se añadieron 10 ml (85 milimoles) de malonato de
dimetilo a una solución agitada de metóxido de sodio (0,5 M) en 88
ml (44 milimoles) de metanol, y luego 18,30g (44 milimoles) de
3-Esquema 2. Se calentó la reacción a reflujo a 70º
C en atmósfera de Ar y se agitó durante 24 horas. Después de enfriar
a temperatura ambiente, la reacción se evaporó hasta la sequedad, se
suspendió en 250 ml de acetato de etilo, se lavó con 250 ml de ácido
clorhídrico 1N acuoso frío, 250 ml de salmuera, se secó (MgSO_{4})
y se evaporó. La purificación mediante cromatografía ultrarrápida
(sílice, 5% acetato de etilo/hexano) produjo
1-Esquema 4 en forma de un aceite puro. (14,37 g,
70%): rt de TLC 0,34 (sílice 10% acetato de etilo/hexano);
^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3}) \delta 0,29
(6H, s), 1,09 (18H, d, J= 6,5 Hz), 1,18 (3H,m), 1,41 (2H,d J=7,9
Hz), 3,36 (1H, t), 3,61 (6H, s), 4,83 (2H, s), 7,35 (2H, d, J=7,9
Hz), 7,46 (2H, d, J=7,9 Hz).
Se añadieron 14,37 g (30,8 milimoles) de
1-Esquema 4 a una solución de 200 ml de ácido
acético, THF y agua (3 : 1 : 1) y se calentó a 45ºC. Se agitó la
reacción durante 24 horas, se enfrió y se evaporó hasta la sequedad.
La purificación mediante cromatografía ultrarrápida (sílice, 35%
acetato de etilo/hexano) produjo alcohol bencílico en forma de un
aceite puro. (8,31 g, 87%): rt de TLC, 0,40 (sílice, 40% de acetato
de etilo/hexano); ^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3})
\delta 0,30 (6H, s), 1,42 (2H, d, J=7,7 Hz), 1,66 (1H, s ancho),
3,35 (1H,t), 3,62 (6H, s), 4,69 (2H, s), 7,36 (2H, d, J=7,9 Hz),
7,49 (2H, d, J=7,9 Hz).
Se añadieron 2,27 g (54 milimoles) de LiCl y 1,4
ml de agua a la solución agitada del alcohol anterior (8,31 g, 26,8
milimoles) en 50 ml de DMSO. Después de purgar con Ar, se calentó la
reacción a 140ºC y se agitó durante 24 horas. Luego, se enfrió la
reacción a temperatura ambiente, se suspendió en 250 ml de acetato
de etilo, se lavó con 500 ml de salmuera, se secó (MgSO_{4}) y se
evaporó. La purificación mediante cromatografía ultrarrápida
(sílice, 30% acetato de etilo/hexano) produjo
2-Esquema 4 en forma de aceite puro. (5,02 g, 74%):
rt de TLC, 0,41 (sílice 30% acetato de etilo/hexano);
^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3}) \delta 0,28
(6H, s), 1,09 (2H, ddd), 1,85 (1H, s ancho), 2,26 (2H,ddd), 3,62
(3H, s), 4,68 (2H, s), 7,36 (2H, d, J=8,0 Hz), 7,50 (2H, d, J=8,0
Hz).
Se añadieron 2,0 g (23 milimoles) de MnO_{2} a
una solución agitada de 1,16 g (4,6 milimoles) de
2-Esquema 4 en 50 ml de CH_{2}Cl_{2}. Se calentó
a reflujo la reacción y se agitó durante 16 horas. Después de
enfriar a temperatura ambiente, se filtró la mezcla de reacción a
través de una almohadilla de celita, se lavó con CH_{2}Cl_{2} y
se evaporó el filtrado hasta la sequedad, obteniéndose
3-Esquema 4 en forma de un aceite puro. (1,03 g,
89%): rt de TLC 0,47 (sílice, 30% de acetato de etilo/hexano);
^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3}) \delta 0,35 (6H,
s), 1,12 (2H, ddd), 2,32 (2H,ddd), 3,62 (3H,s), 7,68 (2H, d, J=7,9
Hz), 7,85 (2H, d, J=7,9 Hz), 10,02 (1H, s).
Se añadieron 0,70 g (5 milimoles) de tiramina a
una solución agitada de 1,00 g (4 milimoles) de
3-Esquema 4 en 25 ml de MeOH y luego 0,30 ml (5
milimoles) de AcOH. Después de agitar durante 2 horas a temperatura
ambiente, se añadieron 0,32 g (5 milimoles) de NaBH_{3}CN en
porciones. Se agitó la reacción durante 16 horas y se evaporó hasta
la sequedad. La purificación mediante cromatografía ultrarrápida
(sílice, 95 x 5 a 90 x 10 CHCl_{3}/MeOH) produjo
4-Esquema 4 en forma de un aceite puro. (0,94 g,
61%): rt de TLC 0,25 (sílice 95 x 5 de CHCl_{3}/MeOH);
^{1}H-RMN (400 MHz, CDCl_{3}) \delta 0,28
(6H, s), 1,08 (2H, ddd), 2,28 (2H, ddd), 2,77 (2H, t), 2,89 (2H, t),
3,64 (3H, s), 3,81 (2H, s), 6,71 (2H, d, J=8,4 Hz), 7,03 (2H, d,
J=8,4 Hz), 7,27 (2H, d, J=7,8 Hz), 7,44 (2H, d, J=7,8 Hz).
Se añadieron 250 \mul (3,1 milimoles) de
piridina a una solución agitada de 4-Esquema 4 en 25
ml de CH_{2}Cl_{2} y luego 229 \mul (2,4 milimoles) de
anhídrido acético. Después de agitar durante 16 horas, la reacción
se suspendió en 50 ml de CHCl_{3} y se lavó con 50 ml de HCl 1H
acuoso frío, 50 ml de salmuera, se secó (MgSO_{4}) y se evaporó.
La purificación mediante cromatografía ultrarrápida (sílice, 98 x 2
a 95 x 5 de CHCl_{3}/MeOH) produjo 5-Esquema 4 en
forma de un aceite puro. (1,00 g, 95%): rt de TLC 0,41 (sílice, 95 x
5 de CHCl_{3}/MeOH); ^{1}H-RMN (400 MHz,
DCCl_{3}) (rotámeros de amida) \delta 0,27 y 0,28 (6H, 2s), 1,07
(2H, m), 1,73 (1H, s), 1,89 y 2,11 (3H, 2s), 2,27 (2H, ddd), 2,76 y
2,79 (2H, 2t), 3,41 y 3,57 (2H, 2t), 3,62 y 3,63 (3H, 2s), 4,38 y
4,61 (2H, 2s), 6,76 y 6,79 (2H, 2d, J=8,4 Hz), 6,96 y 7,01 (2H, 2d,
J=8,4 Hz), 7,11 y 7,23 (2H, d, J=7,9 Hz), 7,44 y 7,46 (2H, 2d, J=7,9
Hz).
Se añadieron 20 ml de ácido trifluoroacético a
300 mg (0,7 milimoles) del compuesto 5-Esquema 4. Se
agitó la reacción a temperatura ambiente durante 36 horas y se
concentró hasta la sequedad. El análisis HPLC [Zorbax® SIL (4,6 x
250 mm) 1-10% gradiente de iPrROH, CHCl_{3},
durante 25 min. UV 280 nm] mostró que solamente quedaba <8% del
material de partida. Se purificó el producto mayoritario mediante
cromatografía ultrarrápida (sílice, 98 x 2 de CHCl_{3} /MeOH),
obteniéndose 172 mg (91%) de 3-Esquema 3; rt de TLC
0,36 (sílice, 95 x 5 de CHCl_{3} /MeOH); HPLC 10,75 min. K' 4,4;
Zorbax®SIL (4,6 x 250 mm) 1-10% iPrOH/CHCl_{3}
durante 20 min. UV 254 y 280 nm; EM(EP) m/z 270,4 [M +
H]^{+}; ^{1}H-RMN (400 MHz CHCl_{3})
(rotámeros de amida) \delta 1,88 y 2,12 (3H, 2s), 2,74 y 2,78 (2H,
2t), 3,41 y 3,58 (2H,2t), 4,39 y 4,63 (2H, 2s), 6,78 (2H, 2d), 7,95
y 7,01 (2H, 2d), 7,11- 7,35 (5H, m).
Se añadieron 3,5 ml de NaOH acuoso 1N a una
solución agitada de 0,67 g (1,6 milimoles) de
5-Esquema 4. Después de agitar durante 16 horas, se
acidificó la reacción con 3,5 ml de HCl 1N y se evaporó
parcialmente. El material restante se suspendió en 75 ml de
CHCl_{3}, se lavó con 75 ml de salmuera, se secó (MgSO_{4}) y
se evaporó, obteniéndose 1-Esquema 5 en forma de una
espuma sólida blanca. (0,66 g, 100%): rt de TLC 0,23 (sílice, 95 x 4
x 1 de CHCl_{3} /MeOH/ AcOH); ^{1}H-RMN (400 MHz
CDCl_{3}) (rotámeros de amida) \delta 0,27 y 0,28 (6H, 2s), 1,07
(2H, m), 1,94 y 2,12 (3H,2s), 2,28 (2H, ddd), 2,74 y 2,77 (2H, 2t),
3,40 y 3,53 (2H, 2t), 4,36 y 4,58 (2H, 2s), 6,76 y 6,79 (2H, 2d,
J=8,4 Hz), 6,93 y 6,99 (2H, 2d, J=8,4 Hz), 7,10 y 7,21(2H,
2d, J=7,9 Hz), 7,43 y 7,46(2H, 2d, J=7,9 Hz).
Se añadieron 0,66 g (1,59 milimoles) de
1-Esquema 5 en 20 ml de DMF a resina BHA (obtenida a
partir de 1,0 g de clorhidrato de resina BHA, tras neutralizarla con
una solución con 10% de Et_{3}N en CH_{2}Cl_{2} y lavarla con
1,06 milimoles de CH_{2}Cl_{2} en un recipiente agitador)
(Stewart et al. Solid Phase Peptide Synthesis, Pierce
Chemical Company: Rockford, IL, 1984 ) y luego 0,42 g (3,1
milimoles) de HOBt y 0,36 g (1,7 milimoles) de DCC. Se agitó la
reacción durante 16 horas, se lavó con DMF(2 x 25 ml),
CHCl_{3}/MeOH (2 X 25 ml) (1 : 1); CH_{2}Cl_{2} 2 x 25 ml) y
se secó a vacío durante 24 horas, obteniéndose 1,36 g de
2-Esquema 5: % N encontrado por EA 2,3, 2,4 calc.
(0,81 milimoles), prueba Kaiser negativa.
Se añadieron 20 ml de TFA a 301,5 mg (244 \mu
moles) de resina 2-Esquema 5. Se agitó la reacción
durante 40 horas a temperatura ambiente, se filtró a través de un
embudo de vidrio sinterizado y se lavó con (3 x 5 ml) de CHCl_{3}.
Se evaporó el filtrado hasta la sequedad y se secó a vacío durante
24 horas, obteniéndose 3-Esquema 3 en forma de un
sólido blanquecino idéntico al material auténtico preparado en
solución. (77,6 mg, 100%, 96% por análisis de N de la resina
recuperada): rt de TLC 0,36 (sílice, 95 x 5 de CHCl_{3} /MeOH); rt
de HPLC 10,75 min. K' 4,4); Zorbax®SIL (4,6 x 250 mm)
1-10% iPrOH/CHCl_{3} durante 20 min. UV 254 y 280
nm; EM(EP) m/z 270,4 [M + H]^{+};
^{1}H-RMN (400 MHz CDCl_{3}) (rotámeros de
amida) \delta 1,88 y 2,12 (3H, 2s), 2,74 y 2,78 (2H, 2t), 3,41 y
3,58 (2H,2t), 4,39 y 4,63 (2H, 2s), 6,78 (2H, 2d), 7,95 y 7,01 (2H,
2d), 7,11- 7,35 (5H, m).
Se colocaron 100 mg de resina seca
2-Esquema 5 en cada uno de cuatro embudos de vidrio
sinterizado de 2 ml. Se lavó cada una de las muestras con
CH_{2}Cl_{2} para hinchar la resina, luego se drenaron en su
mayor parte hasta secarse mediante aspiración a vacío. A
continuación, se colocó cada uno de ellos en un vaso de precipitados
de 50 ml con una cámara de TLC que contenía una capa de TFA al
fondo. Pasados determinados periodos de tiempo seleccionados (6, 16,
24 y 40 horas) se retiró un embudo de vidrio sinterizado con resina
y se secó al vacío para eliminar el TFA residual. Luego, se lavó dos
veces la resina de cada embudo de vidrio sinterizado con 1 ml de una
solución que contenía 2% de metanol en CHCl_{3}, se filtró
directamente en viales separados a vacío. Luego se inyectó una
alícuota de 5 \mul de cada filtrado en un HPLC y se obtuvo el área
del pico del producto para determinar la cantidad separada. Se
obtuvo el factor de conversión del área de pico al porcentaje
separado a partir del área de pico de la muestra de resina a las 40
horas, y se obtuvo el porcentaje separado a partir del análisis de
nitrógeno. Se reintrodujo la resina lavada tras 6 horas de reacción
en la cámara de TFA durante otras 6 horas para que se produjeran
múltiples disociaciones con TFA, y se volvió a analizar como se
describe anteriormente. Se volvió a repetir el procedimiento una
tercera vez durante otras 6 horas (Véanse las figuras 1 y 2).
Se añadieron 15 ml de NaOH acuoso 1H a una
solución de 2,50 g (9,9 milimoles) de 2-Esquema 4 en
30 ml de dioxano. Después de agitar durante 4 horas, se acidificó la
reacción con 15 ml de ácido clorhídrico acuoso 1N y se evaporó hasta
la sequedad. El residuo se suspendió en 100 ml de acetato de etilo,
se lavó con 100 ml de HCl acuoso frío 1N, 100 ml de salmuera, se
secó (MgSO_{4}) y se evaporó, obteniéndose el ácido libre en forma
de un aceite puro. (2,36 g, 100%): rt de TLC 0,45 (sílice 95 x 4 x 1
de CHCl_{3}/MeOH/HOAc); ^{1}H-RMN (250 MHz,
CDCl_{3}) \delta 0,30 (6H, s), 1,08 (2H, ddd), 2,30 (2H, ddd),
4,68 (2H, s), 7,36 (2H, d, J=7,9 Hz), 7,50 (2H, d, J=7,9 Hz).
Se añadieron 2,36 g (9,9 milimoles) de una
solución de ácido
3-[dimetil-4-(hidroximetil)fenil-silil]propiónico
en 30 ml de DMF a resina BHA (obtenida a partir de 7,0 g de
clorhidrato de resina BHA, tras neutralizarla con una solución con
10% de Et_{3}N en CH_{2}Cl_{2} y lavarla con 7,77 milimoles de
CH_{2}Cl_{2}). A esta solución se añadieron luego 2,7 g (20
milimoles) de HOBt y 2,1 g (9,9 milimoles) de DCC. Se agitó la
mezcla de reacción durante 16 horas, se lavó con (2 x 30 ml) de DMF,
(2 X 30 ml) deCHCl_{3}/MeOH (1 : 1); (2 x 30 ml) de
CH_{2}Cl_{2},30 ml de hexano y se secó al vacío durante 24
horas, obteniéndose 2-Esquema 6: (8,66 g, 0,90
milimoles/g): ensayo de ninhidrina negativo; (Kaiser et al.,
Anal. Biochem. 1970, 34, 594-598).
^{1}H-RMN GAM (500 MHz) \delta 0,20 (6H,
Si(CH_{3})_{2})_{1}, 1,05 (2H,
CH_{2}CON), 2,10 (2H, SiCH_{2}C), 2,80 (1H, HO), 4,52 (2H,
OCH_{2}-Ar), 7,22, 7,40 (4H, ArH).
Se añadieron 30 ml de THF, 0,96 g (2,88
milimoles) de CBr_{4} y 0,76 g (2,88 milimoles) de Ph_{3}P a
1,60 g (1,44 milimoles) de resina 2-Esquema 6 en un
recipiente agitador. Se agitó la reacción durante 16 horas, se lavó
con 2 x 30 ml de THF, 2 x 30 ml de etanol, 2 x 30 ml de
CH_{2}Cl_{2}, 30 ml de hexano y se secó al vacío durante 16
horas, obteniéndose la resina 3-Esquema 6. (1,76 g,
0,84 milimoles/g): % N encontrado por EA, 1,18 , calc. 1,22; % Br
encontrado 6, 62, calc. 6,95.
Se añadieron 20 ml de DMF, 1,7 g (12,4 milimoles)
de tiramina y 1,8 ml (12,9 milimoles) de Et_{3}N a 1,50 g (1,26
milimoles) de resina 3-Esquema 6 en un recipiente
agitador. Se agitó la reacción durante 16 horas, se lavó con 2 x 20
ml de DMF, 2 x 20 ml de MeOH, 2 x 20 ml de CH_{2}Cl_{2}, 20 ml
de hexano y se secó al vacío durante 16 horas, obteniéndose la
resina 4-Esquema 6. (1,52 g, 0,72 milimoles/g): % N
encontrado por EA, 2,01, calc. 2,23; ^{1}H-RMN GAM
(500 MHz) \delta 0,20 (6H,
Si(CH_{3})_{2})_{1}, 1,10 (2H,
CH_{2}CON), 2,20 (2H, SiCH_{2}C), 2,70 (CH_{2},Ar), 2,82 (2H,
NCH_{2}C), 3,74 (2H, NCH_{2}Ar), 6,71, 6,90, 7,18, 7,40 (8H,
ArH).
Se añadieron 20 ml de CH_{2}Cl_{2}, 60 \mul
(0,74 milimoles) de piridina y 70 \mul (0,74 milimoles) de
anhídrido acético a 1,0 g (0,72 milimoles) de resina
4-Esquema 6 en un recipiente agitador. Se agitó la
reacción durante 16 horas, se lavó con 2 x 20 ml de
CH_{2}Cl_{2}, 2 x 20 ml de MeOH, 20 ml de CH_{2}Cl_{2}, 20
ml de hexano y se secó al vacío durante 16 horas, obteniéndose la
resina 5-Esquema 6. (1,07 g):
^{1}H-RMN GAM (500 MHz) (rotámeros de amida)
\delta 0,19 (6H, Si(CH_{3})_{2})_{1},
1,02 (2H, CH_{2}CON), 1,80, 1,95 (3H, CH_{3}CON), 2,15 (2H,
SiCH_{2}C-), 2,63, 2,70 (2H, CH_{2}Ar), 3,29, 3,45 (2H,
NCH_{2}C), 6,22, 4,49 (2H, NCH_{2}Ar), 6,70, 6,81, 6,89, 7,3
(8H, ArH's). La separación con TFA en fase vapor de esta resina
5-Esquema 6 durante 72 horas a temperatura ambiente
produjo un 72% de rendimiento 3-Esquema 3 aislado
idéntico según HPLC, TLC (cromatografía de capa fina), EM(EP)
y ^{1}H-RMN al material de partida. Después de la
separación, se obtuvo también una pequeña cantidad (<5%) del
material diacetilado.
Se añadieron 15 ml de THF seco, 0,58 ml (5,8
milimoles) de N,N-dimetilaminoetanol, 0,76 g (2,9
milimoles) de Ph_{3}P y 0,57 ml (2,9 milimoles) de DIAD a 0,87 g
(0,58 milimoles) de resina 5-Esquema 6 en un
recipiente agitador. Se agitó la reacción en atmósfera de Ar durante
4 horas y se filtró hasta la sequedad en atmósfera de Ar. Se repitió
la reacción durante 16 horas adicionales, se lavó con 2 x 15 ml de
THF, 2 x 15 ml de MeOH, 2 x 15 ml de CH_{2}Cl_{2}, 15 ml de
hexano y se secó a vacío durante 16 horas, obteniéndose la resina
6-Esquema 6. (0,94 g, 0,67 milimoles/g):
^{1}H-RMN GAM (500 MHz) (rotámeros de amida)
\delta 0,21 (6H, Si(CH_{3})_{2})_{1},
1,08 (2H, CH_{2}CON), 1,95, 2,05 (3H, CH_{3}CON), 2,19 (2H,
SiCH_{2}C), 2,32 (6H, N(CH_{3})2), 2,72 (2H,
ArOCH_{2}C), 2,80 (2H, CH_{2}Ar), 3,36, 3,52 (2H, NCH_{2}C),
4,02 (2H, CCH_{2}N), 4,30, 4,58 (2H, NCH_{2}Ar), 6,80, 6,90,
7,14, 7,47 (8H, ArH).
Se expusieron 200 mg (134 \mumoles) de resina
6-Esquema 6 a vapor de TFA durante 72 horas a
temperatura ambiente y se secaron a vacío. La extracción con 4 x 2
ml de CHCl_{3}/MeOH (1 : 1), la evaporación del filtrado y el
secado a vacío durante 24 horas produjeron 7-Esquema
6 en forma de su sal de TFA. (67,2 mg, 100%):
^{1}H-RMN (400 MHz CDCl_{3}) (rotámeros de
amida) \delta 1,92 y 2,12 (3H, 2s), 2,77 y 2,82 (2H, 2t), 2,98
(6H,s), 3,49 (2H, t), 3,58 (2H, m), 4,33 (2H, t), 4,53 y 4,60 (2H,
2s), 6,94 y 6,97 (2H, 2d, J=8,5 Hz), 7,13 y 7,14 (2H, 2d, J=8,5 Hz),
7,19-7,38 (5H, m).
Claims (10)
1. Un compuesto de fórmula (I):
en la
que:
R^{a} y R^{b}, independientemente uno de
otro, son alquilo C_{1} a C_{6};
X, A, B y C independientemente uno de otro, son
hidrógeno, halógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi,
alquiltio, C(O)R^{d}, en el que R^{d} es hidrógeno
o un grupo alquilo, t-butoxiaminocarbonilo, ciano,
nitro, arilo, heteroarilo, arilalquilo, disulfuro de alquilo,
disulfuro de arilo, acetal, fluorenilmetoxicarbonilo u ortoéster,
siempre y cuando X, A, B y C no sean todos hidrógeno y que X, A, B,
y C no sean todos alquilo; y
n es un número entero de 2 a 20.
2. Un compuesto según la reivindicación 1, en el
que R^{a} y R^{b}, son independientemente alquilo C_{1} a
C_{4}.
3. Un compuesto según la reivindicación 2, en el
que R^{a} y R^{b}, son ambos metilo.
4. Un compuesto según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que n es 3.
5. Un compuesto según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que el soporte de resina
polimérica es una resina de poliestireno reticulada, una resina de
polietilenglicol-poliestireno o una resina de
polipropilenglicol.
6. Un procedimiento para preparar un compuesto
unido a resina, en el que dicho compuesto es un carbociclo aromático
que comprende un átomo de carbono aromático y al menos un
sustituyente X, A, B y C, comprendiendo dicho procedimiento las
etapas de:
(i) acoplar el carbono aromático a un soporte de
resina polimérica mediante un engarce de silano, obteniéndose un
intermedio de arilsilano unido a resina de fómula (I):
tal y como se define en una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes;
y
(ii) efectuar la química sintética adicional en
al menos un sustituyente, X, A B o C, a fin de modificar dicho
sustituyente, con la condición de que no todos los sustituyentes X,
A B o C sean hidrógeno y que no todos los sustituyentes X, A B, o C
sean alquilo.
7. Un procedimiento según la reivindicación 6, en
el que tras la etapa (ii), el procedimiento además comprende la
etapa de separar el intermedio de arilsilano unido a resina, de
manera que el carbociclo resultante de la separación tiene un
hidrógeno en el carbono aromático con el que estaba unido a través
del engarce de silano.
8. Un procedimiento según la reivindicación 7, en
el que los carbociclos aromáticos se separan del soporte de resina
polimérica mediante tratamiento con TFA.
9. Un procedimiento para preparar una biblioteca
de diferentes carbociclos aromáticos unidos a resina, cada uno de
los cuales comprende un átomo de carbono aromático y al menos un
sustituyente X, A, B o C, comprendiendo dicho procedimiento las
etapas de:
(i) acoplar el átomo de carbono aromático de cada
uno de una pluralidad de carbociclos aromáticos a un soporte
individual de resina polimérica mediante un engarce de silano,
obteniéndose una pluralidad de intermedios de arilsilano unidos a
resina de fórmula (I):
como se define en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a
5;
(ii) dividir opcionalmente dichos intermedios de
arilsilano unidos a resina en una pluralidad de porciones
(iii) efectuar la química sintética adicional en
al menos uno de los sustituyentes, X, A, B o C contenidos en la
pluralidad de carbociclos aromáticos a fin de modificar dichos
sustituyentes; y
(iv) recombinar opcionalmente las porciones, con
la condición de que no todos los sustituyentes X, A B o C sean
hidrógeno y que no todos los sustituyentes X, A B, o C sean
alquilo;
pudiéndose llevar a cabo opcionalmente las etapas
(ii), (iii) y (iv) mas de una
vez.
10. Un procedimiento según la reivindicación 9,
en el que tras la etapa (iv), el procedimiento comprende además la
etapa de separar total o parcialmente los carbociclos aromáticos de
los soportes de resina polimérica individuales, de manera que los
carbociclos aromáticos resultantes de la separación tienen un
hidrógeno en el carbono aromático con el que estaban unidos al
soporte de resina polimérica a través del engarce de silano.
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