PL167744B1 - Sposób otrzymywania N , N , N , N -tetrakis/2,3- dihydroksy-4-karboksybenzoIlo/ tetraazatetradekanu - Google Patents

Abstract

1. Sposób otrzymywania N1, N5, N10, N14-tetrakis- (2,3-dihydroksy-4-karboksybenzoiio))etraazatetradeka57) nu o wzorze przedstawionym na rysunku z pirokatechiny, którą poddaje się reakcji karboksylowania wobec węglanu potasowego i otrzymuje się kwas 2,3-dihydroksytereftalowy, znamienny tym, że kwas ten miesza się w atmosferze gazu obojętnego z węglanem potasowym, chlorkiem benzylu, bromkiem tetrabutyloaNoniowym, dimetyloacetamidemi przeprowadza się w ester dibenzylowy kawsu 2,3-dibenzyloksytereftalowego, do którego po oczyszczeniu dodaje się zawiesinę wolnego od węglanów wodorotlenku potasowego w suchym benzenie oraz eter koronowy 1,4,7,10,13,16-heksaoksacyldooktadekan, po reakcji benzen odparowuje się, oleistą pozostałość zakwasza się do pH 6 i wytrząsa w układzie woda - octan etylu i z fazy octanowej wyodrębnia się ester monobenzylowy kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego, po czym dodaje się go do zawiesiny, którą stanowi tetrachlorowodorek N1, Ns, N , N-tetraazatetradekanu z równomolową ilością wodorotlenku sodowego, z której odparowuje się wodę azeotropowo z toluenem, całość zawiesza się w acetonitrylu, dodaje się ponadto heksafluorofosforan benzotriazoliloksy-trίs(diNetyloamino) fosfoniowy i trietyloaminę, po czym całość miesza się w atmosferze argonu i wyodrębnia się surowy produkt N\ N , N, N”-tetrakis(2,3-dibenzyloksy-4-benzyloksykarbonylobenzoilojtetraazatetradekan oczyszcza się go, a następnie rozpuszcza w mieszaninie benzenu i etanolu, do roztworu dodaje się 5% palladu osadzonego na węglu aktywnym i przez mieszaninę przepuszcza się strumień wodoru, następnie odsącza się katalizator, przemywa etanolem, odparowuje przesącz i otrzymuje się N , N5, N , N4-tetrakis(2,3-dihydroksy-4-karboksybenzoilo)- tetraazatetradekan.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania N1, n5, N^w, N¹⁴-tżZrrkis(2,3-dihydroksy4-karbokssbenzoilo)tetrarzatetradżkazu, związku stosowanego do usuwania pIu-ozu z organizmów ssaków. Z publikacji K. N. Raymond e- al. J. Med. Chem. 24, 203 (1981), ibidem Health Phys. 56,839 (1989) znany jes- sposób otrzymywania przedmiotowego związku w syntezie obejmującej 7 etapów, w której stosowano ochrony me-ylowe funkcji ka-echolowych i karboksylowych,

167 744 metodę chlorków kwasowych do acylowania N¹, N®, N¹⁰, N¹⁴-tetraazatetradekanu, niekorzystne, ostre warunki acydolityczne i hydrolityczne do usunięcia metylowych grup ochronnych.

Sposób według publikacji polega na tym, że pirokatechinę poddaje się reakcji karboksylowania wobec węglanu potasowego i otrzymuje się kwas 2,3-dihydroksytereftalowy, który przeprowadza się w 2,3-dimetoksytereftalan dimetylu, do którego dodaje się absolutny etanol, wodorotlenek sodu i w odpowiednich warunkach otrzymuje się sól sodową kwasu 2,3-dimetoksy-4-metoksykarbonylobenzoesowego. Sól tą przeprowadza się w chlorek kwasowy, do którego dodaje się tetrahydrofuran, N¹, N®, N^tt, N-tetraazatetradekan, trietyloaminę i otrzymuje się N\ n5, N^w, N1⁴-tetrakis(2,3-dimetoksy-4-metoksykarbonylobenzoilo)tetraa:złtetradekan, który oczyszcza się, poddaje reakcji z tribromkiem boru, a następnie z wodorotlenkiem sodu i uzyskuje po oczyszczeniu na preparatywnej kolumnie HPLC gotowy produkt.

Niedogodnościami opisanego sposobu jest użycie ochron metylowych co w rezultacie wywołuje konieczność zastosowania bardzo drastycznych warunków ich usuwania w ostatnim etapie syntezy poprzez zastosowanie kolejno tribromku boru i wodorotlenku sodu. Zarówno środowisko silnie kwaśne jak i zasadowe jest bardzo niekorzystne dla otrzymywanego związku, którego cechuje łatwość utleniania się oraz możliwość hydrolizy wiązań amidowych, zwłaszcza w środowisku zasadowym. W rezultacie opisany sposób syntezy prowadzi do otrzymania produktu w znacznym stopniu zanieczyszczonego, który w skrajnych przypadkach zawiera tylko 20% czystego związki. Oczywiście aktywność biologiczna takiego preparatu jest dużo niższa a różnorodne zanieczyszczenia przy dużych dawkach wywoływały szereg działań ubocznych. Dlatego też zachodzi konieczność użycia preparatywnej wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), techniki kosztownej i pracochłonnej, do doczyszczenia i izolacji czystego związku. Poza tym, ze względu na silne własności kompleksotwórcze związku, w procesie oczyszczania i rozdziału chromatograficznego powstają, co stwierdzono, kompleksy z żelazem i następuje ługowanie żelaza z materiału kolumny. Prowadzi to do wycieku z kolumny mieszaniny związku i jego kompleksów z żelazem a więc do dodatkowych strat uzyskiwanego tą drogą czystego związku.

Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania N\ N®, N^w, Ni4-tetrakis(2,3-dihydroksy-4karboksybenzoilo)tetraazatetradekanu o wzorze przedstawionym na rysunku z pirokatechiny, którą poddaje się reakcji karboksylowania wobec węglanu potasowego i otrzymuje się kwas

2,3-dihydroksytereftalowy, który miesza się w atmosferze gazu obojętnego z węglanem potasowym, chlorkiem benzylu, bromkiem tetrabutyloamoniowym, dimetyloacetamidem i przeprowadza się w ester dibenzylowy kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego. Ester oczyszcza się i dodaje się zawiesinę wolnego od węglanów wodorotlenku potasowego w suchym benzenie oraz eter koronowy 1,4,7,10,13,116-heksaoksacyklooktadekan. Po reakcji benzen odparowuje się a oleistą pozostałość zakwasza się do pH 6 i wytrząsa w układzie woda - octan etylu a z fazy octanowej wyodrębnia się ester monobenzylowy kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego. Otrzymany ester dodaje się do zawiesiny, którą stanowi tetrachlorowodorek N\ N®, N^w, N^-tetraazatetradekanu z równomolową ilością wodorotlenku sodowego, z której odparowuje się wodę azeotropowo z toluenem. Całość zawiesza się w acetonitrylu, dodaje się heksafluorofosforanu benzotriazoliloksy-tris(dimetyloamino)fosfoniowego i trietyloaminę, po czym całość miesza się w atmosferze argonu i wyodrębnia się surowy produkt N\ N®, N^w, Ni⁴-tetrakis(2,3-dibenzyloksy-4-benzyloksykarbonylobenzoilo)tetraazatetradekan, który oczyszcza się. Następnie rozpuszcza się go w mieszaninie benzenu i etanolu, do roztworu dodaje się 5% palladu osadzonego na węglu aktywnym i przez mieszaninę przepuszcza się strumień wodoru, po czym odsącza się katalizator, przemywa etanolem, zatęża przesącz i otrzymuje się N\ N®, N^w, N¹⁴-tetrakis(2,3-dihydroksy~4-karboksybenzoilo)tetraazatetradekan.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się również tym, że do roztworu estru monobenzylowego kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego dodaje się N-hydroksysukcynoimidu w tetrahydrofuranie, po czym wkrapla się roztwór N,N'-dicykloheksylokarbodiimidu w tetrahydrofuranie. Całość miesza się, sączy i odparowuje a pozostałość krystalizuje z mieszaniny benzen-heksan i otrzymuje się ester N-hydroksysukcynimidowy kwasu 2,3-dibenzyloksy-4-benzyloksykarbonylobenzoesowego. Ester ten rozpuszcza się w dioksanie i do roztworu dodaje się tetrachlorowodorku N, N®, N^w, N^-tetraazatetradekanu oraz trietyloaminy w wodzie, całość miesza się w atmosferze

167 744 argonu, rozpuszczalniki odparowuje się a pozostałość oczyszcza się kilkakrotnie na kolumnie wypełnionej żelem krzemionkowym w układzie chloroform - metanol oraz benzen - octan etylu etanol i otrzymuje się N¹, N^s, N¹⁰, N¹⁴-tetrakis(2,3-dibenzyloksy-4-benzyloksykarbonylobenzoilo)tetraazatetradekan.

Korzystne jest jeśli ester monobenzylowy kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego z fazy octanowej, po wysuszeniu i odparowaniu rozpuszczalnika oczyszcza się metodą podciśnieniowej chromatografii cieczowej (VLC) stosując elucję układem heksan-aceton.

Zaletą sposobu według wynalazku jest stosowanie ochron benzylowych funkcji katecholowych i karboksylowych, które usuwa się jednocześnie wodorolitycznie, bez potrzeby dodatkowej izolacji związku. Zaś do acylowania N¹, Ns, N¹⁰, N^-tetraazatetradekanu używa się łagodnego środka kondensującego bądź estru aktywnego. Sposób według wynalazku pozwala na otrzymanie czystego związku z dobrą wydajnością. Sposób otrzymywania N¹, Ns, N^w, N1⁴-tetrakis(2,3dihydroksy^4-karboksybenzoiio))etraazatetradekanu według wzoru 1, pokazany jest w poniższych przykładach wykonania.

Przykładl .5,5g pirokatechiny poddaje się reakcji karboksylowania w temperaturze 225°C i pod ciśnieniem 100 atmosfer wobec węglanu potasowego i otrzymuje się kwas 2,3-dihydroksytereftalowy. W kolbie stożkowej o poj. 11 umieszcza się 13,9 g kwasu 2,3-dihydroksytereftalowego, 77 g' węglanu potasowego, 35 ml chlorku benzylu, 9 g bromku tetrabutyloamoniowego oraz 400 ml dimetyloacetamidu. Całość poddaje się mieszaniu w temperaturze pokojowej przez 3-4 godz. w atmosferze gazu obojętnego. Zawiesinę wylewa się do 21 wody,a zestalony surowy produkt po odsączeniu rozpuszcza w 500 ml octanu etylu, przemywa wodą, nasyconym wodnym roztworem NaCl, roztwór suszy nad MgSO4 i odparowuje. Po krystalizacji z heksanu otrzymuje się 30 g czystego estru dibenzylowego kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego o t.t = 57-58°C. Czystość otrzymanego związku sprawdzono metodami: analizy elementarnej, chromatografii cienkowarstwowej, spektrometrii protonowego rezonansu magnetycznego (NMR). Następnie do zawiesiny 1.42 g dobrze sproszkowanego, wolnego od węglanów, wodorotlenku potasowego w 110 ml suchego benzenu dodaje się 12,85 g diestru benzylowego kwasu 2,3-dibenzyloksyterefta1owtgo oraz 0,61 g eteru koronowego 1,4,7,10,13,16-heksaoksacyldooktadekanu. Reakcję prowadzi się przez około 20 godz. w temperaturze pokojowej. Po odparowaniu benzenu oleistą pozostałość zakwasza się 1 M HCl do pH 6 i wytrząsa się w układzie woda-octan etylu. Z fazy wodnej izoluje się 1,6 g kwasu 2,3-dibenzy1oksytertfta1owego, a z fazy octanow-ej po wysuszeniu, odparowaniu i oczyszczeniu szybką techniką podciśnieniowej chromatografii cieczowej (VLC) w układzie heksanaceton (10:1) uzyskuje się obok 2,43 g substratu - 5,38 g czystego estru monobenzylowego kwasu

2,3-dibenzy1oksyterefta1owtgo w postaci białego ciała stałego o t.t = 102°C. Czystość otrzymanego związku sprawdzono metodami j.w. Po czym 0,583 g tetrachlorowodorku N¹, N5, N^w N¹⁴tetmazatetradekanu zadaje się równomolową ilością wodorotlenku sodowego, resztki wody odparowuje się azeotropowo z toluenem, a pozostałość zawiesza się w 40 ml acetonitrylu, do zawiesiny dodaje się 3,14 g estru monobenzylowego kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego, 2,96 g heksafluorofosforanu benzotriazoliloksy-tris^imetyloaminofosfoniowego, i 0,94 ml trietyloaminy. Całość miesza się 3 dni w temperaturze pokojowej w atmosferze argonu. Rozpuszczalnik odparowuje się, oleistą pozostałość rozpuszcza się w octanie etylu, przemywa wodą, wodnym nasyconym roztworem NaCl, zatęża, rozpuszcza się w 3 ml chloroformu i sączy przez krótką kolumnę z żelem krzemionkowym. Otrzymuje się w ten sposób 3,32 g surowego produktu, który oczyszcza się dalej na kolumnie wypełnionej żelem krzemionkowym w układzie benzen-octan etylu-etanol 10:3:1 i uzyskuje się 2,6 g czystego N¹, ^, N^w, N14-tetrakis(2,3-dibenzyloksy-4-benzyloksykarbonylobenzoilo)tetraazatetradekanu w postaci szklistego proszku.

Czystość i strukturę produktu potwierdzono wynikami analizy elementarnej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC), NMR oraz spektrometrii masowej (FD). Następnie do 2,38 g N¹, N5, N10, N4-tetrakis(2,3-dibenzyloksy--^benzyloksykarbonylobenzoiioitetraazatetradekanu rozpuszczonego w mieszaninie 10 ml benzenu i 60 ml etanolu dodaje się 150 mg 5% palladu osadzonego na węglu aktywnym. Przez zawiesinę przepuszcza się strumień wodoru przez 0,5 godz. w temperaturze 40°C. Katalizator odsącza się, przemywa etanolem a przesącz zatęża się uzyskując 0,93 g czystego N¹, N^w, N14-tetrakis(2,3-dihydroksy-4-karboksybenzoiio)tetraazatetradekanu w postaci białego proszku o t.t. = 215-219°C.

167 744

Analiza elementarna dla związku o wzorze C42H42N4O20 X 0,5 H2O% znal. (% obl.): C 53,91(54,13); H 4,95(4,65); N 6,16(6,01).

HPLC - czas retencji 6,1 min. (aparat Hewlett-Packard HP 1090, detekcja przy 254 nm, wypełnienie LiChrosorb ODS 100-5, kolumna 100X4,6 mm; składniki fazy ruchomej: A-0,1% H3PO4 w wodzie, B-0,1% H3PO4 w metanolu; gradient0-100%Bw 5min., 100% B w 10min; objętość nastrzyku 5 yzL).

¹HNMR (MeOH-d4, δ) 1,25-2,10 (m, 8H, CH_2-CH_2-CH₂); 3,10_-3,70 (_m, 12H, N-CH_2-CH₂); 6,50_-7,50 (_m, 10H, Ar-H).

¹⁹CNMR (MeAH^, <5) 25,6, 26,5, 28,3, 29,5, 36,9, 37,8, 43,3, 45,1, 47,6, 48,7, 114,5, 116,5, 117,7, 120,0,129,8,142,9, 143,2, 14265, 121,3, 192,6, 169,3, 17 L3,173,2.

Spelctro nutria m4sowa 4 t^ndnika LSIMS 9⁵3 6M + ^,

PreykładlL Doetapu otrzymywsnio es23u m onobenzylowego kawsu 2,3-dibenzyloksytereftalowe^ko pd stępuje się jrk: wprzyWactóel . Nastę^oin donoztwoeg 3,75 g teg2 estdu onazO^ g N-hydroksysu^pcyno:imidu ja πΙ^υπΗγοίΓΟ⁰! aanp wkdopla się wol,o toztoOs L^o5g N,N^{g 0}ic^hldo⁰7ksy^sokzΓbo^aiⁱmido w2 ml to^tra^hy9ro^fkrazu w Catość mwsza oię ^zez noc w ^do yzym oia^y o^ąco przws ącm^^ a ⁹5eos-ałość kr^tyHał-oe z miesrdyin^pbenyze-^tean

Π^ζ^Ι^ 3,53 ^zyssigo -^πιΓ^υ^ ks^peu^ey^ęnimidowygo ^osu 2,^o-^odbynzylokr^oz4-beiy^{dz l}okr^zaarbonylobgnzyyęowy^oow ^rt-^bu-ych iginlm t.l. = ^gll 5-^5° C.Wjmiifo anahzy elcmzyteπt^zjdrcewidmo NM® ^oo^tm^lor^peaj^a cuyrtość ^mosj^poie^ao uoztwom 3,l^og zatru Ν-hydćolwysukcyniniidowego kwasu 2,3-dibenzyloksy-4benzNdksykaobony^laboo5u es1wtgo w 2⁰m^- d^lo⁷sznudydaje9^l^ 0,^{go 7t}etrkehlo9own⁰orkuN⁾, N^e, N^1<° N^-7-j5Ceaazatcizade^yeou^tl W ml ari9t^oloamm⁹ w W ml wody. Całość mieć, 7 ^uui w ⁰⁰°C w atowsferze zagena. Rozpuyzcza¹aik^ęodpaedwuje uw , 0 ^aouoet9^-ośⁿoezyyacoy kilknkydty^w 25 ⁿolujęme w^5oełn^tgozs żllemkrzemiokkow^pm w z^etojo^eOI·m-myraodl y2⁷:ⁱ-ozao ⁿdn7en-aczyo ot^zru-eZano^t (3^^: li^-uz^ay^oziesi^^a,7^{o y} N¹, N^ N ^l0, N'^ιr-tetrakis(2,3n^elbenz^alu^or^dr ^b-benzylokj^zkarbkny^jo⁰en3oi^Io)Ietrkozy7etradnk2nu. ^NhaΓaktoeyytyka iopztekhza jak oz ^z^adzie I. Dakc posypuje rięjak w ^d9oykłzsluin ^{r a} uzysk-se -7 ^y andukt knfcos^, N^{1 a} N⁵, N^{7 0} , N^-tetraki^, 3-d^l0mpeyln^pm-kynboks^0p5iZ7>i^jdrtetramo-y7ra⁰ekaP^l

167 744

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposóbotry/mywania N¹ . N⁵. N¹⁰. N¹⁴-tetrakis(2,3-dihydroksy-A-karboksybenzoilo)tetraazatetradekanu o wrotre przedstawionym na rysunku r pitoka-echiny, k-ótą poddaje się reakcji karboksyiowania wobec węglanu potasowego i otrzymuje się kwas 2,3-dihydroksy-ereftaiowy, znamienny tym, że kwas ten miesza się w atmosferze gazu obojętnego z węglanem potasowym, chlorkiem benzylu, bromkiem tetrabutylormoniows'm, dimetyioacetamidem i przeprowadza się w ester dibenzylowy kawsu 2,3-dibenzyloksy-ereftalowego, do którego po oczyszczeniu dodaje się zawiesinę wolnego od węglanów wodorotlenku potasowego w suchym benzenie oraz eter koronowy 1,4,7,10,13,1 ó-heksaoksacyHooktadekan, po reakcji benzen odparowuje się, oleistą pozostałość zakwasza się do pH 6 i wytrząsa w układzie woda - octan etylu i z fazy octanowej wyodrębnia się ester monobenzylowy kwasu 2,3-dibenzyloksytereftalowego, po czym dodaje się go do zawiesiny, którą stanowi tetrachlorowodorek N¹, n5, N^w, N1⁴-tetraaraZżtradekanu z równomolową ilością wodorotlenku sodowego, z której odparowuje się wodę azeotropowo z toluenem, całość zawiesza się w acetonitrylu, dodaje się ponadto heksafluorofosforan benzotriazoliloksy--ris(dimetyloamino) fosfoniowy i trie-yloaminę, po czym całość miesza się w atmosferze argonu i wyodrębnia się surowy produkt N, N⁵, N¹⁰, N1⁴-tetrakis(2,3-dibenzyloksy-4-benzyloksykarbonylobenzoilo)tetraazatetradekan oczyszcza się go, a następnie rozpuszcza w mieszaninie benzenu i etanolu, do roztworu dodaje się 5% palladu osadzonego na węglu aktywnym i przez mieszaninę przepuszcza się strumień wodoru, następnie odsącza się katalizator, przemywa etanolem, odparowuje przesącz i otrzymuje się N¹, N5, N, N1⁴--etrakisS2,3-dihydroksy-4-karboksybenzoilo)tż-raazatetradekan.
2. 2. i^j^<ss<5b według zatUz. 1 , znamienny , ż- do ooztworu esttu n^n^^^bezyj^o^t^e^o kwasu

   2,3-dibenzyloksy-ereftrlowego dodaje się N-hydroksysukcynimidu w tetrahydrofuranie, po czym do całości wkrapia się roztwór N,N'-dicykloheksylokarbodiimidu w te-rahsdrofuraziż, całość miesza się, sączy i odparowuje a pozostałość krystalizuje się z mieszaniny benzen - heksan i otrzymuje się ester N-hydrokissukcyzimidowy kwasu 2,3-dibenzy^oksy-ⁱ^l^i^i^;z^]^<^^^;^i^^rbonylobenzoesowego, który rozpuszcza się w dioksanie i do roztworu dodaje się -etrachlorowodorku N, N5, N*o, N1⁴--ż-raaza-e-radekazu i -rie-skioamizy w wodzie, całość miesza się w atmosferze argonu, rozpuszczalniki odparowuje się a pozostałość oczyszcza się kilkakrotnie na kolumnie wypełnionej żelem krzemionkowym w układach chloroform - metanol oraz benzen - octan etylu etanol i otrzymuje się N¹, n5, N™, N1⁴-tetrakis(2,3-dibenzyloksy-4-bżzzyloksykarbonsiobenzoilo)tetraaza-etradekrn.
3. 3. Sposóbwedhig zasUz. 1 , znannenny y^m . że eseer monobensylowy kwasu2,3-diben:ydoksyterżf-aioweeo z fazy octanowej, po wysuszeniu i odparowaniu oczyszcza się metodą podciśnieniowej chromatografii cieczowej w układzie heksan - acż-on.
4. 4. Sposób wedhig zat^ . 1 . ι^ι^^/ιϊζ^ι^υ y^m . że pooduk- N¹ . N⁵ . N¹⁰ . ^-^6^^(22,3dibezzyloksy-4-benzyloksykarbonylobenzollol)etraazatetrrdżkrn oczyszcza się na kolumnie wypełnionej żelem krzemionkowym w układzie benzen - octan etylu - etanol.