PL212788B1

PL212788B1 - The manner of production of alkylo 3-(acyloamino)- 1H- pirasalo- carboxylan

Info

Publication number: PL212788B1
Application number: PL382150A
Authority: PL
Inventors: Lukasz Górecki; Anna Kusakiewicz-Dawid; Elżbieta Masiukiewicz; Barbara Rzeszotarska
Original assignee: Univ Opolski
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2012-11-30
Also published as: PL382150A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pochodnych alkilo 3-(acyloamino)-1H-pirazolo-5-karboksylanu przydatnych, szczególnie w syntezie hybryd peptydowych jako leków.The present invention relates to a process for the preparation of alkyl 3- (acylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate derivatives useful, especially in the synthesis of peptide hybrids as drugs.

Znany z publikacji P. Rzepecki, M. Wehner, O. Molta, R. Zadmara, T. Schrader, „AminopyrazoleKnown from the publications of P. Rzepecki, M. Wehner, O. Molt, R. Zadmar, T. Schrader, "Aminopyrazole

Oligomers for β-Sheet Stabilization of Peptides, Synthesis 2003, str. 1815-1826 sposób wytwarzania pochodnych alkilo 3-(acyloamino)-1 H-pirazolo-5-karboksylanu polega na tym, że na azot pierścieniowy alkilo 3-nitro-1 H-pirazolo-5-karboksylanu wprowadza się grupę p-metoksybenzylową jako ochronę, po czym grupę nitrową redukuje się do grupy aminowej, którą następnie acyluje się i w końcowym etapie ochronę p-metoksybenzylową usuwa z azotu pierścieniowego.Oligomers for β-Sheet Stabilization of Peptides, Synthesis 2003, pp. 1815-1826 The preparation of alkyl 3- (acylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate derivatives is based on the ring nitrogen of alkyl 3-nitro-1H -pyrazole-5-carboxylate is introduced with a p-methoxybenzyl group as protection, then the nitro group is reduced to an amino group, which is then acylated and finally p-methoxybenzyl protection is removed from the ring nitrogen.

Proces wytwarzania acylowych pochodnych znanym sposobem jest czteroetapowy, co czyni go czasochłonnym, uciążliwym i małowydajnym. Ponadto wprowadzenie ochrony p-metoksybenzylowej na azot pierścieniowy wiąże się z brakiem regioselektywności, ponieważ w pierścieniu pirazolowym są dwa atomy azotu, co skutkuje powstaniem mieszaniny związków, które występują aż do usunięcia ochrony, utrudniając jednoznaczne scharakteryzowanie otrzymanych produktów.The process of producing acyl derivatives according to the known method is four-step, which makes it time-consuming, cumbersome and inefficient. Moreover, the introduction of p-methoxybenzyl protection on the ring nitrogen is associated with a lack of regioselectivity, because there are two nitrogen atoms in the pyrazole ring, which results in the formation of a mixture of compounds that remain until the protection is removed, making it difficult to unambiguously characterize the products obtained.

Istota sposobu wytwarzania alkilo-3-(acyloamino)-1H-pirazolo-5-karboksylanu według wynalazku polega na tym, że na metylo 3-amino-1H-pirazolo-5-karboksylan lub etylo 3-amino-1 H-pirazolo-5-karboksylan działa się bezwodnikiem octowym lub diwęglanem di-tert-butylowym lub kwasem 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym z dicykloheksylokarbodiimidem. Korzystnie jest, gdy jako rozpuszczalnik stosuje się dioksan. Korzystnie jest, gdy reakcję acylowania bezwodnikiem octowym prowadzi się w temperaturze pokojowej w ciągu 1 godziny. Korzystnie jest, gdy reakcję acylowania diwęglanem di-tert-butylowym prowadzi się w temperaturze wrzenia w ciągu 8 godzin. Korzystnie jest, gdy reakcję acylowania kwasem 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowym z dicykloheksylokarbodiimidem prowadzi się w temperaturze pokojowej w ciągu 22 godzin. Korzystnie jest, gdy ewentualnie powstałą pochodną 1-acylową jako produkt uboczny rozkłada się imidazolem.The essence of the process for the preparation of the alkyl-3- (acylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate according to the invention consists in the fact that the methyl 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate or ethyl 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate is The carboxylate is treated with acetic anhydride or di-tert-butyl dicarbonate or with 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid with dicyclohexylcarbodiimide. Preferably, dioxane is used as the solvent. Preferably, the acylation reaction with acetic anhydride is carried out at room temperature for 1 hour. Preferably, the acylation reaction with di-tert-butyl dicarbonate is carried out at reflux for 8 hours. Preferably, the acylation reaction with 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid with dicyclohexylcarbodiimide is carried out at room temperature for 22 hours. It is advantageous if the optionally formed 1-acyl derivative is decomposed as a by-product with imidazole.

Wytworzenie pochodnych alkilo 3-(acyloamino)-1H-pirazolo-5-karboksylanu sposobem według wynalazku jest znacznie prostsze i czasowo nieporównanie krótsze niż znanym sposobem, bo jednoetapowe, a przy tym, wyeliminowana jest dwuznaczność chemiczna produktów będąca następstwem wprowadzenia ochrony na azot pierścieniowy. Wszystkie pochodne acylowe wytwarza się jako produkty jednorodne chemicznie i z wysoką wydajnością.The preparation of alkyl 3- (acylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate derivatives by the method according to the invention is much simpler and incomparably shorter than the known method, because it is one-step, and at the same time the chemical ambiguity of the products resulting from the introduction of ring nitrogen protection is eliminated. All acyl derivatives are produced as chemically homogeneous products and in high yield.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

0,16 g metylo 3-amino-1H-pirazolo-5-karboksylanu zawiesza się w 2 ml dioksanu i dodaje 0,15 ml bezwodnika octowego. Po upływie 1 godziny osad odsącza się i przemywa dioksanem. Otrzymuje się 0,177 g metylo 3-(acetylamino)-1H-pirazolo-5-karboksylanu z wydajnością 89%. Związek o wzorze elementarnym C7H8N3O3 zawiera z oznaczenia: 46,05% węgla, 5,07% wodoru i 21,77% azotu, a z obliczeń: 46,54% węgla, 4,64% wodoru i 22,00% azotu. Produkt ma temperaturę topnienia 220°C i jest jednorodny chromatograficznie na płytce pokrytej żelem krzemionkowym, w układzie: chloroform : metanol : kwas octowy = 90 : 8 : 2 oraz w układzie: n-butanol : kwas octowy : octan etylu : woda = 1:1:1:1. Jego czystość według HPLC w układzie: 0,1% kwas trifluorooctowy : acetonitryl = 90 : 10 wynosi 97,7%.0.16 g of methyl 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate was suspended in 2 ml of dioxane and 0.15 ml of acetic anhydride was added. After 1 hour, the precipitate was filtered off and washed with dioxane. 0.177 g of methyl 3- (acetylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate are obtained with a yield of 89%. The compound with the elemental formula C7H8N3O3 contains from the designation: 46.05% carbon, 5.07% hydrogen and 21.77% nitrogen, and from the calculations: 46.54% carbon, 4.64% hydrogen and 22.00% nitrogen. The product has a melting point of 220 ° C and is homogeneous by chromatography on a silica gel plate, in the following system: chloroform: methanol: acetic acid = 90: 8: 2 and in the following system: n-butanol: acetic acid: ethyl acetate: water = 1: 1: 1: 1. Its purity according to HPLC in the system: 0.1% trifluoroacetic acid: acetonitrile = 90:10 is 97.7%.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

0,14 g etylo 3-amino-1H-pirazolo-5-karboksylanu rozpuszcza się w 1,5 ml dioksanu i dodaje 1,02 ml bezwodnika octowego. Po upływie 1 godziny osad odsącza się i przemywa dioksanem. Otrzymuje się 0,09 g etylo 3-(acetylamino)-1H-pirazolo-5-karboksylanu z wydajnością 65%. Związek o wzorze elementarnym C8H11N3O3 zawiera z oznaczenia: 48,13% węgla, 5,47% wodoru i 20,87% azotu, a z obliczeń: 48,73% węgla, 5,62% wodoru i 21,31% azotu. Produkt ma temperaturę topnienia 235°C i jest jednorodny chromatograficznie na płytce pokrytej żelem krzemionkowym, w układzie: chloroform : metanol : kwas octowy = 90 : 8 : 2 oraz w układzie: n-butanol : kwas octowy : octan etylu : woda =1:1:1:1. Jego czystość według HPLC w układzie: 0,1% kwas trifluorooctowy : acetonitryl = 70 : 30 wynosi 98,0%.0.14 g of ethyl 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate was dissolved in 1.5 ml of dioxane, and 1.02 ml of acetic anhydride was added. After 1 hour, the precipitate was filtered off and washed with dioxane. 0.09 g of ethyl 3- (acetylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate are obtained with a yield of 65%. The compound of the elemental formula C8H11N3O3 contains from the determination: 48.13% carbon, 5.47% hydrogen and 20.87% nitrogen, and from the calculations: 48.73% carbon, 5.62% hydrogen and 21.31% nitrogen. The product has a melting point of 235 ° C and is homogeneous by chromatography on a silica gel plate in the following system: chloroform: methanol: acetic acid = 90: 8: 2 and in the following system: n-butanol: acetic acid: ethyl acetate: water = 1: 1: 1: 1. Its purity according to HPLC in the system: 0.1% trifluoroacetic acid: acetonitrile = 70:30 is 98.0%.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

0,282 g metylo 3-amino-1H-pirazolo-5-karboksylanu i 0,654 g diwęglanu di-tert-butylowego rozpuszcza się w 6 ml dioksanu i ogrzewa pod refluksem przez 8 godzin. Następnie dodaje się 0,613 g imidazolu i ogrzewa pod refluksem przez 2 godziny. Dioksan odparowuje się, a pozostałość rozpuszcza w octanie etylu, po czym trzykrotnie ekstrahuje 0,5 M kwasem solnym 5 ml porcjami, przemywa wodą i suszy. Otrzymuje się 0,349 g metylo 3-(tert-butoksykarbonyloamino)-1H-pirazolo-5-karboksyPL 212 788 B1 lanu w postaci białego osadu z wydajnością 72%. Związek o wzorze elementarnym C10H15N3O4 zawiera z oznaczenia: 50,02% węgla, 6,40% wodoru i 17,29% azotu, a z obliczeń: 49,79%% węgla, 6,27% wodoru i 17,42% azotu. Produkt ma temperaturę topnienia 179-182°C i jest jednorodny chromatograficznie na płytce pokrytej żelem krzemionkowym w układzie: chloroform : metanol : kwas octowy = 95 : 5 : 3. Jego czystość według HPLC w układzie: 0,1% kwas trifluorooctowy : acetonitryl = 50 : 50 wynosi 99%.0.282 g of methyl 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate and 0.654 g of di-tert-butyl dicarbonate are dissolved in 6 ml of dioxane and heated under reflux for 8 hours. Then 0.613 g of imidazole is added and refluxed for 2 hours. The dioxane is evaporated off and the residue is dissolved in ethyl acetate, then extracted three times with 0.5 M hydrochloric acid in 5 ml portions, washed with water and dried. 0.349 g of methyl 3- (tert-butoxycarbonylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate are obtained in the form of a white solid with a yield of 72%. The compound with the elemental formula C10H15N3O4 contains from the determination: 50.02% carbon, 6.40% hydrogen and 17.29% nitrogen, and from the calculations: 49.79% carbon, 6.27% hydrogen and 17.42% nitrogen. The product has a melting point of 179-182 ° C and is homogeneous chromatographically on a silica gel plate in the following system: chloroform: methanol: acetic acid = 95: 5: 3. Its purity according to HPLC in the system: 0.1% trifluoroacetic acid: acetonitrile = 50:50 is 99%.

P r z y k ł a d 4P r z k ł a d 4

0,771 g kwasu 2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]octowego i 0,705 g metylo 3-amino-1H-pirazolo-5-karboksylanu rozpuszcza się w 10 ml dioksanu, po czym dodaje 1,032 g dicykloheksylokarbodiimidu. Po 22 godzinach odsącza dicykloheksylomocznik, przemywa trzykrotnie 3 ml dioksanu i odparowuje rozpuszczalniki. Pozostałość rozpuszcza się w 2,5 ml chloroformu i nanosi na kolumnę o średnicy 4 cm, wypełnioną żelem krzemionkowym do chromatografii cienkowarstwowej 60 H do wysokości 6 cm. Kolumnę eluuje się najpierw 25 ml chloroformu, a następnie roztworami o wzrastającym stężeniu acetonu w chloroformie, zaczynając od stężenia 2,5%, a kończąc na 27,5%. Po zebraniu odpowiednich frakcji i odparowaniu rozpuszczalników otrzymuje się 1,125 g krystalicznego 3-{2-[2-(2-metoksyetoksy)etoksy]acetyloamino}-5-1H-pirazolo-5-karboksylanu z wydajnością 75,0%. Związek o wzorze elementarnym C12H19N3O3 zawiera z oznaczenia: 47,99% węgla, 6,55% wodoru i 14,10% azotu, a z obliczeń: 47,84% węgla, 6,36% wodoru i 13,95% azotu. Produkt ma temperaturę topnienia 84°C i jest jednorodny chromatograficznie na płytce pokrytej ż elem krzemionkowym, w układzie: chloroform : aceton = 1 : 1, w układzie: n-butanol : kwas octowy : woda = 4 : 1 : 1 i w układzie: benzen : metanol : aceton : kwas octowy = 24 : 2 : 2 : 1. Jego czystość według HPLC w układzie: 0,1% kwasu trifluorooctowy : acetonitryl = 70 : 30 wynosi 100%.0.771 g of 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid and 0.705 g of methyl 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate are dissolved in 10 ml of dioxane, and then 1.032 g of dicyclohexylcarbodiimide are added. After 22 hours, the dicyclohexylurea is filtered off, washed three times with 3 ml of dioxane and the solvents are evaporated off. The residue was dissolved in 2.5 ml of chloroform and applied to a 4 cm diameter column packed with 60 H silica gel for thin layer chromatography up to a height of 6 cm. The column is eluted first with 25 ml of chloroform and then with solutions of increasing acetone concentration in chloroform, starting with a concentration of 2.5% and ending with 27.5%. After collecting the appropriate fractions and evaporating the solvents, 1.125 g of crystalline 3- {2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetylamino} -5-1H-pyrazole-5-carboxylate are obtained in a yield of 75.0%. The compound of the elemental formula C12H19N3O3 contains from the determination: 47.99% carbon, 6.55% hydrogen and 14.10% nitrogen, and from the calculations: 47.84% carbon, 6.36% hydrogen and 13.95% nitrogen. The product has a melting point of 84 ° C and is homogeneous chromatographically on a silica gel plate, in the following system: chloroform: acetone = 1: 1, in the system: n-butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 and in the system: benzene : methanol: acetone: acetic acid = 24: 2: 2: 1. Its purity by HPLC in the system: 0.1% trifluoroacetic acid: acetonitrile = 70:30 is 100%.

Claims

1. A method for the preparation of alkyl 3- (acylamino) -1H-pyrazole-5-carboxylate consisting in introducing an acyl group on the nitrogen of an exocyclic amino group of a pyrazole derivative, characterized in that the methyl 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate or ethyl The 3-amino-1H-pyrazole-5-carboxylate is treated with acetic anhydride or di-tert-butyl dicarbonate or with 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid with dicyclohexylcarbodiimide.

2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the solvent is dioxane.

3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the acylation reaction with acetic anhydride is carried out at room temperature for 1 hour.

4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the acylation reaction with di-tert-butyl dicarbonate is carried out at reflux for 8 hours.

5. The method according to p. The process of claim 1, wherein the acylation reaction with 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] acetic acid with dicyclohexylcarbodiimide is carried out at room temperature for 22 hours.

6. The method according to p. The process of claim 1, wherein the optionally formed 1-acyl derivative is decomposed as a by-product with imidazole.