11.VII.1966 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 28.11.1974 68938 KI. 12p,5 MKP C07d 105/04 Wspóltwórcy wynalazku: Herbert Arnold, Norbert Brock, Friedrich Bourseaux, Heinz Bekel Wlasciciel patentu: Asta-Werke Aktiengesellschaft, Brackweda (Niemiec¬ ka Republika Federalna) Sposób wytwarzania nowych N-podstawionych estrów amidów kwasu fosforowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych N-podstawionych estrów amidów kwasu fosforowego o wzorze ogólnym 1, w któ¬ rym Rx oznacza reszte beta-chloroetylowa lub gam- ma-chloropropylowa i R2 oznacza atom wodoru, grupe metylowa lub grupe etylowa ewentualnie podstawiona w polozeniu beta przez atom chloru albo grupe hydroksylowa. Zwiazki te sa wartos¬ ciowe 'jako zwiazki czynne cytostatycznie w lecz¬ nictwie ludzi i zwierzat.Wsród zwiazków o wzorze 1 najlepsze wlasci¬ wosci wykazuja zwiazki o wzorach 2 i 3.Sposobem wedlug wynalazku nowe zwiazki o wzorze 1 w którym Rx i R2 maja wyzej podane znaczenie mozna otrzymac w znany sposób, w reakcji zwiazku o ogólnym wzorze 4, w którym R2 ma znaczenie podane dla wzoru 1, X ozna¬ cza atom chloru lub grupe hydroksylowa i X! oznacza atom chlorowca korzystnie atom chloru, ze zwiazkiem o ogólnym wzorze 5, w którym R3 ma to samo znaczenie jak Ri we wzorze 1, lub oznacza reszte beta-hydroksyetylowa lub gamma- -^hydroksypropylowa, w obojetnym rozpuszczalni¬ ku w obecnosci srodka wiazacego kwasy w tem¬ peraturze pokojowej lub w temperaturze podwyz¬ szonej az do temperatury,, wrzenia rozpuszczalni¬ ka po czym zawarta w otrzymanym produkcie grupe hydroksylowa wymienia sie na atom chlo¬ ru, w reakcji ze srodkiem [chlorujacym w obojet¬ nym rozpuszczajiuku. 10 15 20 25 30 Sposób prowadzenia syntezy znany jest z opi¬ sów patentowych NRF nr 1 057 119 i nr 1 054 997, w których opisana jest reakcja dwuchlorków fos- famidów w obojetnym rozpuszczalniku w obec- nosdi dwóch równowazników molowych trójety- loaminy jako srodka wiazacego kwas prowadza¬ cy do otrzymywania zwiazków o analogicznej bu¬ dowie chemicznej jak zwiazki otrzymywane spo¬ sobem wedlug wynalazku oraz z J. Org. Chem. 26, (1961), str. 4743. Wymiane grup hydroksylo¬ wych na atomy * chlorowca przeprowadza sie we¬ dlug znanych sposobów wymiany alifatycznych grup hydroksylowych.Reakcje otrzymywania zwiazków o wzorze 1 prowadzi sie korzystnie w obojetnym rozpuszczal¬ niku, takim jak np. w niskoczasteczkowym chlo- rowcoalkania, takim jak chloroform lub chlorek metylenu, lub w weglowodorze aromatycznym, ta¬ kim jak benzen lub toluen, albo w eterze takim jak eter dwuetylowy lub dioksan. Srodek wiaza¬ cy kwas stosuje sie korzystnie w takiej A ilosci, aby zwiazana zostala calkowita ilosc kwasu HXi, po¬ wstajacego podczas reakcji. Jako srodki wiaza¬ ce kwasy mozna stosowac liczne znane zwiazki zasadowe, jak np. weglany i dwuweglany meta¬ li alkalicznych i w szczególnosci trzeciorzedowe aminy takie jak trójetyloamina albo pirydyna.Reakcje prowadzi sie, w temperaturze pokojowej albo w temperaturze podwyzszonej az do tempe¬ ratury wrzenia rozpuszczalnika. Do wymiany ali- 68 93868 938 fatycznie zwiazanych grup hydroksylowych na a- tomy chloru, stosuje sie znane srodki chlorujace np. trójhalogenki fosforu, jak trójchlorek fosforu, chlorki kwasu fosforowego, jak pieciochlorek fos¬ foru i tlenochlorek fosforu chlorki kwasu siar¬ kawego i siarkowego, jak chlorek sulfurylu i chlo¬ rek tionylu albo fosgen itp. Z uwagi na latwa operatywnosc do wymiany grup hydroksylowych na atomy chloru stosuje sie korzystnie chlorek tionylu.W czasie reakcji syntezy reaktywne grupy na¬ lezy ewentualnie chronic przez uprzednie wpro¬ wadzenie znanych grup ochronnych i nastepne ich odszczepienie. Moze byc takze pozadana jed¬ noczesna wymiana grup hydroksylowych na ato¬ my chloru w zwiazl$ach otrzymywanych jako pro¬ dukt reakcji zwiazku o wzorze 4, w którym X oznacza grupe hydroksylowa ze zwiazkiem o wzo¬ rze 5, w którym podstawnik R8 zawiera grupe hydroksylowa, w których zarówno podstawnik Hi jak i reszta o wzorze 6 zawieraja te grupy.Mozna równiez jako substrat zastosowac etyle- noiminoalkohol o wzorze 7, który ulega rozszcze¬ pieniu in situ pod wplywem tworzacego sie pod¬ czas reakcji chlorowodoru, tworzac zwiazek o wzo¬ rze 5 w którym Rs oznacza grupe chloroetylowa.W ponizszej tabeli 1 podano wyniki prób far¬ makologicznych prowadzonych ze zwiazkami otrzy¬ manymi sposobem wedlug wynalazku. 10 15 20 25 piero w dawkach subtoksycznych. Zwiazek o wzo¬ rze 3 rózni sie od substancji porównawczej tym, ze kumulacja toksycznych skladników czynnych jest mniejsza w badaniu na smiertelnosc. War¬ tosc DL 50 (4) oznaczajaca dawke smiertelna 50% przy 4-krotnym stosowaniu dla substancji A wy¬ nosi 140 mg/kg i tym samym jest mniejsza od wartosci DL 50 (1), podczas gdy dla zwiazku o wzorze 3 wartosc DL 50 (4) wynoszaca 190 mg/kg jest wyraznie wyzsza od wartosci DL 50 (1).Zmniejszajaca sie toksyczna kumulacja ma zna¬ czenie przy dluzszym stosowaniu. Ponadto zwia¬ zek o' wzorze 3 odznacza sie dobra rozpuszczal¬ noscia ,w wodzie i stanowi równiez nowy cyto¬ statycznie czynny zwiazek w którym obie grupy 2-chloroetylowe nie stoja przy tym samym ato¬ mie azotu tak jak w innych zwiazkach, lecz przy dwóch róznych atomach azotu. Zwiazki otrzyma¬ ne sposobem wedlug wynalazku wykazuja wiek¬ sza stabilnosc w roztworze wodnym niz stosowa¬ ny w praktyce czynny cytostatycznie ester dwu- amidu kwasu N,N-bis-beta-chloroetyloamino-N', O- -propylenofosforowego (substancja próbna A), od¬ znaczaja sie wyzsza stabilnoscia w roztworze wod¬ nym, jak to wynika z tablicy 2.W roztworze buforowym dwuweglanu (pH 7,5) odszczepia sie w temperaturze 37,5°C po 10 dniach tylko okolo 1/6 ilosci jonów chloru odszczepia- nych od znanej substancji.Tabela 1 Dane liczbowe dzialania leczniczego i smiertelnego kilku cyklicznych estrów fosfamidów o wzorze 1 przy podawaniu dootrzewnym.Substancja Znany zwiazek porów¬ nawczy (A) wzór 2 wzór 3 R2 -CH2CH2C1 -CH2CH2C1 -H Ri -H -CH2CH2C1 -CH2CH2C1 Dl 50 (1) mg/kg 160 75 160 mmol/ kg 0,57 0,23 0,61 DC 50 (4) mg/kg 12 8 12 mmol/ kg 0,04 0,025 0,046 Wskaznik DL50/1 DC50/4 13 9 13 Substancja próbna A = ester N' O-propyleno- wy, N,N-bis-beta-chloroetyloamino = fosforodwua- midu (jego sposób otrzymywania przedstawiono w wyzej cytowanym opisie patentowym NRF nr 1 057 119).DC 50 (4) oznacza dawke lecznicza 50% przy czterokrotnym podawaniu na miesaku Yoshida- -Ascites szczura przy rozdzieleniu ogólnej dawki na 4 kolejne dni. Poczatek leczenia w dniu prze- szczenienia. Okres obserwacji 90 dni.DL 50 (1) oznacza dawke smiertelna 50% przy jednorazowym zastosowaniu u szczurów tego sa¬ mego gatunku. Okres obserwacji 14 dni.Zwiazek o wzorze 2 wykazuje bardzo dobre dzialanie chemoterapeutyczne w stosunku do od¬ pornych na chemoterapie nowotworów myszy, mie- saka 37 i raka Erlicha, wobec których nie dziala znana substancja porównawcza A albo dziala do- Tabela 2 50 55 Substancja Znany zwiazek porów¬ nawczy (A) Wzór 2 Wzór 3 Równowaznik mol jo¬ nów chlorkowych od- szczepionych w ciagu 10 dni 1,26 0,12 0,18 65 Ponizsze przyklady objasniaja sposób wedlug wynalazku: Przyklad I. 259 g (1 mol) dwuchlorku kwa¬ su N,N-bis-(2-chloroetylo)-amidofosforowego roz¬ puszczono w 100 ml dwuchlorku metylenu, zawie-68 938 szono w tym roztworze 209 g (1,2 mola) chloro¬ wodorku NH(2-chloro«tylo)-N-K3-hydnksypropylo)- -aminy i wkroplono mieszajac 1344 g (3,4 mola) trójetyloaminy. Roztwór doprowadzono do wrzenia i ogrzewano jeszcze W ciagu 6 godzin, a nastep¬ nie chlodzono do temperatury 0°C i odsaczono chlorowodorek trójetyloaminy. Roztwór w chlor¬ ku metylenu zatezono, 370 g pozostalosci polaczo¬ no z okolo 3,2 1 eteru i krótko podgrzano do wrze¬ nia. Roztwór eterowy oddzielono przez dekanitacje od czesci nierozpuszczalnej (okolo 90 g) i ustalo¬ no wartosc pH na poziomie okolo 6,5 — 7 za pomoca eterowego roztworu kwasu solnego, na¬ stepnie przesaczono przez wegiel i zatezono. Tem¬ peratura nie przekraczala przy tym 4(FC. Pozo¬ stalosc rozpuszczono w 0,5-krotnej ilosci eteru (240 g w 120 ml), ochlodzono do temperatury —5°C i zaszczepiono. Po 24 godzinach wykrysta¬ lizowalo 143 g estru N',0-propylenowego kwasu N,N- dwu - (2 -chloroetylo)-N'-2-chloroetylo-dwuami- dofosforowego o temperaturze topnienia 50—51°C.Po odsaczeniu lug macierzysty rozcienczono eterem do 5-krotnej objetosci, przesaczono przez wegiel aktywny znowu zatezono i ponownie rozpuszczo¬ no w polowie wymienionej wyzej objetosci ete¬ ru. Po ponownym chlodzeniu do temperartury —5°C i zaszczepieniu wykrystalizowalo dalsze 18 g produktu. Wydajnosc: 161 g = 50% wydajnosci teo¬ retycznej.Przyklad II. Roztwór 25,2 g (0,25 mola) ety- lenoiminopropanolu i 25,2 g r(0,25 mola) trójety¬ loaminy w 50 ml dioksanu wkroplono mieszajac do roztworu 64,7 g (0,25 mola) dwuchlorku kwa¬ su N,N-bis-(2-chloroetylo)-amidofosforowego w 130 ml dioksanu. Utrzymano temperature 50°C przez chlodzenie. Po zakonczeniu wkraplania mieszano jeszcze w temperaturze 50°C w ciagu 5 godzin, po czym schlodzono i odsaczono wytracony chlo¬ rowodorek trójetyloaminy. Lug macierzysty zate¬ zono pod próznia, a pozostalosc rozpuszczono w 5Ó0 ml eteru. Roztwór ten przemyto trzykrotnie Woda, nastepnie rozcienczonym roztworem sody i jeszcze raz woda. Nastepnie wysuszono nad siar¬ czanem sodu i zatezono do okolo 130 g. Roztwór schlodzono do temperatury —5°C i zaszczepiono, przy czym wykrystalizowalo 28 g estru N',0-pro- pylenowego kwasu N,N-dwu-(2-chloroetylo)-N'-2- chloroetylo-dwuamidofosforowego o temperaturze topnienia 50—51°C. Lug macierzysty rozcienczono eterem do 5-cio krotnej objetosci, przesaczono przez wegiel i zatezono. Pozostalosc rozpuszczono nastepnie w polowie wymienionej objetosci eteru i ponownie schlodzono do^ji&mperatury —5°C. Po zaszczepieniu wykrystalizowalo dalsze 10 g pro¬ duktu.Przyklad III. Do zawiesiny 52,2 g chloro¬ wodorku 2-chloroetyld-3-hydroksypropyloaminy w 210 ml chlorku metylenu dodano 90,8 g trójety¬ loaminy i mieszajac wkroplono roztwór 52,5 g dwuchlorku kwasu N-metylo-N-(2-chloroetylo)-a- midofosforowego w 52,5 ml chlorku metylenu.Mieszanina ogrzala sie przy tym do wrzenia. Po zakonczonym wkraplaniu ogrzewano jeszcze w cia¬ gu 5 godzin do wrzenia, a po schlodzeniu odsa¬ czono wytracony chlorowodorek trójetyloaminy.Przesacz przemyto kolejno rozcienczonym kwasem solnym, woda, 2 N roztworem sody i jeszcze dwu¬ krotnie woda. Po wysuszeniu nad Na^CU zate¬ zono przesacz pod próznia, a oleista pozostalosc 5 rozpuszczono w 12-krotnej ilosci eteru, przesaczo¬ no przez wegiel i ponownie zatezono. Otrzymano 52 g estru N*,0-propylenowego kwasu N-metylo- -N,N'-bis-(2-chloroetylo)-dwuamidofosforowego w postaci bezbarwnego oleju. Stanowi to 75,5% wy- io dajnosci teoretycznej.Przyklad IV. 31,9 g (1/10 mola) estru N'0- -propylenowego kwasu N,N-bis-(2-chloróetylo)-N'- -i(3-hydroksypropylo)-dwuamidofosforowego, wy¬ tworzonego wedlug przykladu I przy uzyciu chlo- 15 rowodorku N,N-dwu-(3-hydroksypropylo)-aminy za¬ miast chlorowodorku N-<(2-chloroetylo)-N-/?-hydro- ksypropylo-aminy, rozpuszczono w 80 ml chloro¬ formu i mieszajac zadano roztworem 14 ml (2/10 mola) SOCl2 w 20 ml chloroformu. Zachodzi sla- 20 ba reakcja egzotermiczna. Po zakonczeniu wkra¬ plania ogrzano do temperatury wewnetrznej 38— —40°C przy przepuszczaniu azotu. Po 3 godzinach zakonczylo sie wydzielanie HC1 i SO* Po ochlo¬ dzeniu roztwór wytrzasano z 0,1 N kwasem sol- 25 nym az do utrzymujacej sie kwasnej reakcji.Nastepnie zobojetniono rozcienczonym roztworem dwuweglanu sodu i roztwór chloroformowy wysu¬ szono siarczanem sodu. Po odsaczeniu siarczanu sodu, chloroform oddestylowano pod próznia, a o- 30 leista pozostalosc dobrze wysuszono. Otrzymano 16 g estru N',0-propylenowego kwasu N,N-bis-<2- -chloroetylo)-N'-(3-chloropropylo)-dwuamidofosforo- wego. Stanowi to 47,4% wydajnosci teoretycznej.Przyklad V. 25,9 g (0,1 mola) dwuchlorku 85 estru N,N-bis-2-chloroetylo)-amidofosforowego 18,8 g (0,1 mola) chlorowodorku N-(3-chloropropylo)HN- -(3-hydroksypropylo)-aminy, 30,3 g (0,3 mola) trój¬ etyloaminy i 100 ml dioksanu ogrzano mieszajac w ciagu 3 godzin w temperaturze 50°C. Po ochlo- 40 dzeniu wytracony chlorowodorek trójetyloaminy odsaczono i roztwór zatezono pod próznia. Ole¬ ista pozostalosc rozpuszczono w 250 ml eteru i wy¬ trzasano z 0,1 N kwasem solnym az do utrzymu¬ jacej sie kwasnej reakcji. Nastepnie zobojetniono 45 rozcienczonym roztworem dwuweglanu sodu i wy¬ suszono nad siarczanem sodu. W koncu ostroznie oddestylowano eter, a oleista pozostalosc dobrze wysuszono. Otrzymano 25 g estru N',0-propyleno- wego kwasu N,N-bis^2-chloroetylo)-N'J(3-chloro- 00 propylo)-dwuamidofosforowego, co stanowi 74% wydajnosci teoretycznej.Przyklad VI. Do roztworu 41,2 g N-(2-chlo- roetylo)^N-(3-hydroksypropylo)-aminy w 200 ml chlorku metylenu wkroplono mieszajac roztwór 55 19,6 g dwuchlorku kwasu N-(2-chloroetylo)-amido- fosforowego w 50 ml chlorku metylenu. Przez chlodzenie utrzymywano temperature +5°C. Po za¬ konczeniu wkraplania mieszano dalej w ciagu 4 godzin w temperaturze pokojowej. Nastepnie wy- 00 trzasano produkt trzykrotnie z porcjami po 50 ml wody i faze chlorku metylenu wysuszono nad siarczanem sodu. Roztwór zatezono pod próznia, a oleista pozostalosc ekstrahowano eterem. Oleisty ekstrakt doprowadzono w lodówce do krystaliza- 08 cji przez zacieranie. Po kilku godzinach odsaczo-68 938 8 no krysztaly. Otrzymano 11 g estru N',0-propyle- nowego kwasu N,N'-bis-(2-chloroetylo)-dwuamido- fosforowego o temperaturze topnienia 42—44°C.Stanowi to 42,2% wydajnosci teoretycznej.Przyklad VII. Do roztworu 8,0 (1/20 mola) chlorowodorku N-(2-chloroetylo)-N-(2-hydroksypro- pylo)-aminy i 10,1 g (1/10 mola) trójetyloaminy w 50 ml chloroformu wkroplono w ciagu 45 minut w temperaturze 28°C roztwór 10,9 g chlorku kwasu N-(2-chloroetylo)-amidofosforowego w 50 ml chlo¬ roformu. Mieszano w ciagu 2 godzin w tempera¬ turze pokojowej i nastepnie w ciagu 2 godzin w temperaturze 40°C. Po odstaniu przez noc odsa¬ czono wytracony chlorowodorek trójetyloaminy i roztwór zatezono pod próznia. Oleista pozosta¬ losc ekstrahowano absolutnym eterem w ciagu kilku godzin w aparacie Soxhleta i wyciag etero¬ wy zatezono pod próznia. Powstaly olej ekstraho¬ wano ponownie w ektraktorze do cieczy i znowu zatezono. Olej zmieszano z niewielka iloscia A1203 i odsaczono przez saczek porowaty G4. Otrzyma¬ no slabo zólty olej o sredniej lepkosci rozpusz¬ czalny w wodzie, który suszono w ciagu kilku godzin pod wysoka próznia.Wydajnosc wynosila 6,5 g, tj. 42,5% wydajnos¬ ci teoretycznej. 30,5 g estru N',0-propylenowego kwasu N-(2-hy- droksyetylo) -N,N'- bis- (2-chloroetylo) -dwuamidofos- forowego rozpuszczono w 100 ml chloroformu i mieszajac zadano roztworem 30,6 g chlorku tio- nylu w 50 ml chloroformu. Nastepnie ogrzewano w temperaturze wewnetrznej 40°C przy przepusz¬ czaniu azotu w ciagu 5 godzin. Po oziebieniu wy¬ trzasano roztwór z rozcienczonym roztworem dwu¬ weglanu sodu do odczynu obojetnego. Roztwór 10 20 chloroformowy wysuszono siarczanem sodu i za¬ tezono pod próznia. Oleista pozostalosc rozpusz¬ czono w 10-krotnej objetosci eteru, przesaczono przez wegiel aktywny i zatezono do objetosci 100 ml. Po ochlodzeniu do temperatury —5°C produkt wykrystalizowal. Otrzymano 15,2 g estru N',0- propylenowego kwasu N,N,N'-trój-(2-chloroetylo) - dwuamidofosforowego o temperaturze topnienia 50—51°C, co stanowi 47% wydajnosci teoretycznej. PL PL