Brevet FR2060005A1 — publié le 19710611

X 2060005 L'iodinine (l,6-dihydroxyphénazine-5,10-ûioxyde ), un composé qui peut être obtenu entre autre à partir de cultures submergées de Pseudomonas iodinine (dont une culture est déposée dans la "American Type Culture Collection" à Washington, B.C., et porte le 5 numéro 9697), subit une mono-û-alcoylation en présence d'un agent d1alcoylation dans des conditions réactionnelles appropriées. Cependant, étant donné la solubilité extrêmement faible de 1'iodinine de même que de ses sels dans les solvants conventionnels, il n'a pas été possible d'obtenir de bons rendements en produits de mono-al-10 coylation. C'est pourquoi, on a besoin d'un procédé fournissant de bons rendements de produits de mono-alcoylation de l'iodine, en particulier de l-hjrdroxy-ô-méthoxyphénazine-S ,10-dioxyde, connu comme la myxine antibiotique. Jusqu'à présent on a préparé la myxine par fermentation de même que par synthèse avec des rendements très 15 bas et par des procédés pénibles. La présente invention a trait à un procédé pour la mono-alcoylation d'icdinine de manière à obtenir des l-hydroxy-6-alcoxy inférieur-phénazine-5,10-dioxyd® dans lesquels le substituant alcoxy inférieur contient entre 1 et 7 atomes de carbone. 20 Plus particulièrement, le procédé de l'invention est caractérisé en ce que (a) on fait réagir un sel mono de métal alcalin du 1,6-dihydro-xyphénazine-5,1C—dioxyde dans un solvant organique polaire aprotique- contenant entre environ 1 et environ 2 moles d'un agent d'al- 25 coylation par mole de sëL et (b) on récupère le l-hydroxy-6-alcoxy inférieur-phénazine-5,10-dioxyde . Dans un mode d'exécution préféré du procédé de cette invention, on prépare le sel mono de métal alcalin du 1,6-dihydroxyphénasine— 30 5,10-dioxyde de départ en faisant réagir le 1,6-dihydroxyphénazine-5,10-dioxyde avec une quantité éauimolaire d'un alcoxyde inférieur de métal alcalin dans le même solvant organique polaire aprotique que celui utilisé dans l'étape (a) ci-dessus. Ainsi, dans le mode d'exécution le plus préféré, on effectue le 35 procédé de l'invention en transformant 1'iodinine en son sel mono de métal alcalin, en utilisant comme milieu réactionnel un solvant organique polaire aprotique qui dissout partiellement 1'iodinine et BAD ORIGINAL 70 14385 2 2060005 qui dissout complètement le sel de métal- alcâân de l'iodinine formant ainsi un système homogène à une phase lorsque.. toute l'iodinine a réagi. Ensuite, tout en maintenant le système homogène, on mono-alcoyle le sel avec des agents d'alcoylation conventionnels, puis 5 on récupère le produit avec un rendement élevé. Le solvant organique polaire aprotique le plus avantageux dans ce cas est le triami-de hexaméthylphosphorique (TEMP). • Selon les modes d'exécution les moins préférés, on réalise le procédé en transformant l'iodinine en son sel mono de métal alcalin 10 par des méthodes conventionnelles connues dans un milieu aqueux, en isolvant le sel, en le mono-alcoylant ensuite dans un solvant organique polaire aprotique, par exemple le diméthylformamide (DM?), le diméthylsulfoxyde' (DMSO) ou le ÏHKP. Alternativement, le sel peut être préparé dans des solvants organiques polaires aprotiques, 15 par exemple le DM? ou le DMSO qui sont moins préférés que le THMP, puis alcoylé dans le même mélange réactionnel. Ces derniers procédés fournissent de meilleurs rendements que les procédés connus qui sont entièrement effectués en milieu aqueux. Selon le mode d'exécution préféré du procédé de cette invention, 20 l'iodinine est transformée en ses dérivés mono-alcoyliques inférieurs dans des conditions qui fournissent des rendements élevés et permettent l'utilisation de quantités pratiquement équivalentes d'agent d ' alcoylation-.. On effectue le procédé de l'invention en mono-alcoylant d'une 25 manière sélective le sel mono de métal alcalin de l'iodinine dans un * solvant organique polaire aprotique. Selon son code d'exécution le plus préféré, cette étape réactionnelle est précédée d'une étape consistant à préparer ledit sel mono de métal alcalin par réaction de l'iodinine avec une quantité équimolaire d'un alcoxyde inférieur 30 de métal alcalin dans le même milieu réactionnel. Cependant, selon ses aspects les plus larges, cette invention comprend .l'utilisation du sel mono de métal alcalin de l'iodinine préparée d'une manière appropriée quelconque. Ainsi, le sel peut être formé en milieu aqueux ou en' milieu organique. 35 On peut effectuer la réaction fournissant le sel en faisant réagir l'iodinine avec un composé de métal alcalin. Selon le mode d'exécution le plus préféré on effectue cette réactiong^jj 70 14385 3 2060005 de l'iodinine en suspension dans un solvant organique polaire aprotique qui dissout partiellement l'iodinine et complètement le sel mono de métal alcalin de l'iodinine, par exemple dans le THMP, en faisant ensuite réagir l'iodinine avec un alcoxyde infé-5 rieur de métal alcalin de manière à former le sel mono de métal alcalin en solution. Cette invention comprend aussi la formation du sel mono de métal alcalin de l'iodinine en utilisation comme milieu réactionnel d'autres solvants organiques polaires aprotiques, par exemple le DKF 1C ou le DMSO. Ces solvants dissolvent partiellement les sels mono de métal alcalin de l'iodinine de manière à former un milieu réactionnel hétérogène, c'est pourquoi on leur préfère le THMP qui forme un milieu réactionnel homogène. Dans chaque cas, lorsqu'on utilise un solvant polaire aprotique, on peut ensuite effectuer la mono-15 alcoylation du sel d'iodinine sans isoler le sel, étant donné que, conformément à cette invention, le solvant polaire aprotique est le milieu réactionnel pour l'étape de la mono-alcoylation. Lorsqu'on utilise un milieu réactionnel aqueux pour la formation du sel mono de métal alcalin de l'iodinine, on réalise, par exemple, 20 le procédé en mettant de l'iodinine en suspension dans un hydroxyde aqueux de métal alcalin. On nécessite de forts excès de bases concentrées pour réaliser la formation du sel et sa précipitation. Le sel résultant doit être isolé par filtration et desséché avant d'être transféré dans le milieu réactionnel organique polaire 25 aprotique, dans lequel la mono-alcoylation est effectuée. Ce procédé, tout en pouvant être réalisé, fournit des rendements relativement faibles lorsqu'on le compare au mode^d'exécution le plus préféré de cette invention. Cependant ce dernier procédé de même que les modes d'exécution les plus préférés sont avantageux lorsqu'on 30 les compare à un procédé utilisant dans les deux étapes un milieu aqueux, il peut être utilisé à grande échelle; les rendements sont plus élevés et moins de réactions secondaires concourent avec la . réaction principale, par. exemple de l'hydrolyse de l'agent d'alccyUatxn et la décomposition thermique de la substance de dépat ou du proàtit cfctœu. 35 Les solvants organiques appropriés dans cette étape et dans les étapes suivantes de ce procédé sont des solvants organiques polaires aprotiques qui sont des solvants pour les sels mono de métal alcalin de l'iodinine. Les solvants organiques polaires aprotiques 70 14385 4 2060005 diffèrent par leur aptitude à dissoudre les sels mono de métal alcalin de l'iodinine. Ainsi, le solvant polaire aprotique le plus préféré est le triamide hexaméthylphosphorique (THMP) étant donné qu'il dissout complètement les sels mono de métal alcalin de 5 l'iodinine en formant un système homogène à une phase lorsque l'iodinine partiellement soluble a réagi. Cela est avantageux, étant donné que le sel mono de métal alcalin n'a pas besoin d'être isolé avant la mono-alcoylation, les réactions.secondaires sont moins importantes et les rendements obtenus sont élevés. Comme autre 10 solvant organique- aprotique approprié, on peut citer le diméthyl-formamide (DM?) et le diméthylsulfoxyde (DESO). Ces solvants forment des systèmes hétérogènes et les rendements sont moins élevés que pour un système homogène. Les conditions réactionnelies dans lesquelles les sels mono de 15 métal alcalin de l'iodinine sont formés peuvent varier. Ainsi, la tempéature réactionnelle peut varier entre environ 10° et environ 70°, la température ambiante, entre 20° et 25°, étant préférée, les rapports molaires relatifs de l'iodinine et de 1'alcoxyde inférieur de métal alcalin ou de l'hydroxyde de métal alcalin ne sont pas 20 critiques dans la mesure où on ne réalise pas un excès trop important d'alcoxyde, car cet excès provoquerait la formation de sels de di-métal alcalin de l'iodinine et/ou de sels mono de métal alcalin du produit de la mono-alcoylation, qui provoqueraient ensuite une-di-alcoylation non désirée. Ainsi, pour former le sel mono de métal 25 alcalin, on préfère que les réactifs soient présents selon un rapport environ équimolaire. Les alcoxydes inférieurs de métal alcalin appropriés sont les alcoxydes inférieurs de sodium ou de potassium contenant 1 à 4 atomes de carbone dans- la chaîne droite ou ramifiée. L'alcoxyde infé-30 rieur de métal alcalin préféré est le t-butoxyde de potassium. Les alcoxydes inférieurs de métal alcalin sont utilisés lorsqu'un solvant organique polaire aprotique est le milieu réactionnel pour la formation du sel. La durée* de la réaction devra suffire pour rendre la réaction 35 complète et peut varier entre de larges limites; cependant, la réaction est généralement terminée entre environ 3 et environ 20 heures. On préfère effectuer la réaction pendant au moins environ 10 heures de manière à ce que la transformation soit complète. 70 14385 5 2060005 Ainsi, les conditions réactionnels les plus préférées pour la formation de sel mono de métal alcalin de l'iodinine sont la température ambiante, par exemple environ 20-25°, une durée d'une nuit, l'utilisation de quantité de réactifs à peu près équimolaires, 5 par exemple de l'iodinine et du t-butoxyde de potassium, dans un solvant organique polaire aprotique, de préférence le THMP. L'origine des sels mono de métal alcalin de l'iodinine n'est pas critique dans ce procédé; du fait de la formation pratiquement quantitative du sel in situ dans la solution, en particulier lorsqu'on 10 utilise le THMP comme solvant, on n'a pas besoin d'isoler le composé, après sa préparation, pour les réactions de mono-alcoylation consécutives. Par contre il faut l'isoler lorsqu'on utilise un milieu réactionnel aqueux pour la formation du sel et un solvant polaire aprotique est utilisé comme milieu réactionnel pour la 15 réaction de mono-alcoylation. Ainsi, le procédé du mode d'exécution préféré de cette invention a les avantages suivants: le sel mono de métal alcalin de l'iodinine est préparé en solution et n'a pas besoin d'être isolé, mais peut être alcoylé directement et efficacement de manière à 20 former les dérivés mono-alcoylique de l'iodinine, les rendements étant élevés. D'autre part, le procédé de cette invention est avantageux, étant donné qu'il évite l'emploi de grands volumes de solvant et de réactife tout en fournissant des quantités comparables de produit réactionnel; il est ainsi meilleur marché du fait de 25 l'économie en espace. » la deuxième étape du procédé de cette invention, la mcno-al-coylation sélective du sel mono de métal alcalin de l'iodinine, consiste, dans le mode d'exécution le plus préféré, en le traitement de la solution réactionnelle de la première étape avec un &pib d'âlccykr-30 tion. la solution peut être formée à partir du sel mono de métal alcalin de l'iodinine, dérivé d'une source quelconque par dissolution du sel dans le THMP. Cependant, on préfère utiliser la solution formée dans le .procédé décrit dans cette description pour la formation du sel mono de métal alcalin. Comme agent d'alcoyla-35 tion approprié, on peut citer des sulfates de dialcoyle, des iodures d'alcoyle et des tosylatœ d'alcoyle. L'agent d'alcoylation utilisé dépend du substituant que l'on désire. On préfère des agents d'alcoylation inférieurs contenant 1 à 7 atomes de carbone dans les 70 14385 6 2060005 groupes alcoyle. Par exemple, lorsqu'on désire un substituant méthyle, on peut utiliser le sulfate de diméthyle ou l'iodure de méthyle. la quantité d'agent d'alcoylation utilisée peut varier; cepen-5 dant, on a trouvé qu'il suffit d'utiliser entre environ 1 à environ 2 moles d'agent d'alcoylation par mole de sel de métal alcalin de l'iodinine. De préférence, on utilise environ 1,5 moles d'agent d'alcoylation par mole du sel de métal alcalin de l'iodinine. Cette quantité d'agent d'alcoylation est suffisante pour assurer une 10 réaction complète et rapide, et une quantité supérieure ne présente pas d'avantages supplémentaires. Les conditions de la réaction d'alcoylation peuvent être variées ■ cependant, comme conditions appropriées à de hauts rendements, ai peut citer des températures -entre environ 10° et environ 70° et des 15 durées de réaction suffisante pour rendre la réaction complète, généralement entre environ 1 et environ 15 heures. Selon le mode d'exécution préféré du procédé de l'invention, on ajoute environ 1,5 moles d'agent d'alcoylation à une solution homogène à une phase du sel mono-potassique de l'iodinine dans le THMP..à la température 20 ambiante, par exemple entre environ 20° et environ 25° et on laisse la réaction s'échauffer pendant environ 3 heures. Le produit, c'est-à-dire le l-hydroxy-b-alcoxy inférieur-phénazine-5,10-dioxyde, peut être isolé par des procédés conventionnels. Ainsi il peut être précipité par addition d'eau dans la 25 solution réactionnelle. On utilise de préférence de l'eau froide, par exemple de l'eau glacée. Le produit peut ensuite être récupéré de la suspension résultante par extraction ou par filtration, et il 'peut être purifié par chromatographie et/ou par cristallisation. Les rendements en l-hydroxy-6-alcoxy inférieur-phenazine-5,10-30 dioxyde résultant du procédé de cette invention se situent géné- rallement entre environ 10 et environ 75 c?° par rapport à l'iodinine Les rendements du mode d'exécution préféré du procédé de cet"te invention se situent généralement entre environ 30 f° et environ 75 % par rapport à l'iodinine. BAD ORIGINAL 70 14385 7 2060005 Exemple I OI2. *'™e " T,"CÎ") vyp,^ ^ gl_C~**Ci Q''«'"J,*/^^ 1,3C g de t-c ut oxyde de potassium (0,GI1ê mole} sont ajoutés avec agitation à 2,44 g d'iodinine (G,Cl mole} en suspension dans 5 15C ci de triamide he xamethylpho sp hori que (THMP}. Le mélange est agité â la température ambiante jusqu'au lendemain de manière à fournir une solution colorée émeraude du sel mono-potassique de 1 'iodinine dans le THE?. 1,4 ml de sulfa-fe de diméthyle (0,015 mole) sont ajoutes à la solution émeraude résultante et l'agitation est 10 poursuivie. Après 3 heures supplémentaire, le mélange réactionnel est versé dans 1CGC ml d'eau glacée. Le mélange aqueux est extrait avec 3 fois 5CC ml d'acétate d'éthyle. Les extraits organiques sent laves avec 2 fois 3CC ml d'eau. Les eaux de lavage sont extraits à nouveaux: avec 2 fois 25C ml de benzène, les phases organiques sont 15 combinées, desséchées sur du. sulfate de magnésium anhydre, filtrées et évaporées seus vide. Le résidu est dissous dans 2CC ml de chlorure de méuhylène. La solutien résultante est filtrée à travers un entonnoir â verre frité. Le filtrat est appliqué â une colonne chroma-tographique préparée avec 100 g de gel de silice trituré dans du. 20 chlorure de méthylène. La colonne est développée avec un mélange de chlorure de méthylène et d'acîétate d'éthyle (2:1}. Les fraetiers contenant la mjsine pure sent combinées et évaporées sous vide. Le résidu est redissous dans 1C0 ml de chlorure de méthylène bouillant, La solution est diluée avec 15C ml d'acétone chaude. Après refroidis— 25 sement, il y a cristallisation de 1,7S1 g de 1-hydroxy-S—msthoxy-phénasine-5,iC—dicxyde correspondant à un rendement de 69 fa par rapport â l'iodinine. Exemple 2 jp^e~-t _*>•*+ o ^"T \ _7 >*1 Vi £y\ Q ^ -f Q.X V CL 0 30 4,2 g de t-cutoxyde de potassium sont ajoutés à une suspension de 7,32 g d*iodinine dans 450 ml de triamide hexaméthylphcsphorique. Le mélange est agité à là température ambiante jusqu'au lendemain. 30 ml de 1—cremo—3-!=.éthylbutane sont alors ajoutés et l'agitation est poursuivie pendant encore une heure. Le mélange réactionnel est 35 ensuite versé dans de l'eau glacée et extrait 3 fois avec de l'acétate d'éthyle. Les extraits organiques sont dilués avec du benzène» BAD ORIGINAL 70 14385 8 2060005 lavés avec de l'eau, desséchés sur du sulfate de magnésium et évaporés à sec sous pression réduite. Le résidu solide est redissous dans du chlorure de méthylène et chromâtographié sur du gel de silice. les fractions contenant le 6-(3-fliéthylbutoxy)-l-phénazinol-5 5,10-dioxyde sont combinés, évaporé® et recristallisass à partir du mélange chlorure de méthylène/acétone; on obtient ainsi 2,8 g du produit correspondant à rendement de 30 f° à rapport de l'iodinine. Exemple 3 Préparation de l-hydroxy-6-méthcxyr:h.énazine-5 » 10-dioxyde 10 1 g d'iodinine est mis en suspension dans une solution de 25 g d'hydroxyde de sodium dans 100 ml d'eau, le mélange réactionnel est agité à la température ambiante pendant une heure. Le précipité résultant est alors séparé par filtration et lavé avec du méthancl, de l'acétone et de l'éther. "Le solide bleu est mis en suspension 15 dans 500 ml de chloroforme et agité à la température ambiante pendant 30 minutes. Le mélange est alors filtré. Le gâteau du filtre consiste essentiellement en le sel monosodique de l'iodinine. 800 mg de sel monosodique de l'iodinine sont mis en suspension dans 10 ml de diméthylformamide et 10 ml d'iodure de méthyle sont 20 ajoutés. Le mélange réactionnel est agité à la température ambiante pendant 6 heures. Le mélange réactionnel est alors dilué avec 50 ml de chloroforme et filtré. Les solides résultants sont lavés avec du chloroforme, le filtrat est concentré à 10 ml, dilué avec 100 ml d'eau et extrait avec du chloroforme. La phase organique est dessé-25 chée sur du sulfate de sodium et filtrée. Le filtrat est concentré et chromâtographié sur de l'alumine neutre avec de l'acétate d'éthyle humide, les fractions contenant le produit désiré sont combinées, diluées avec du chloroforme et desséchés sur NagSO puis filtrées et évaporées sous vide de manière à fournir 108 mg de l-hydroxy-6-25 méthoxyphénazine 5,10-dioxyde (rendement de 10,3 f° par rapport à l'iodinine). Exemple 4 Préparation de l-hydroxy-6-méthoxyphénazine-5,10-dioxyde Le sel mono-sodique de l'iodinine préparé à partir de 17 g 30 d'iodinine de la manière décrite dans l'exemple 3 est mis en suspension dans 200 ml de suifoxyde de diméthyle, 10 mL de sulfate de BÀD ORIGINAL 70 14385 2060005 diméthj',le sont ajoutés et le mélange réactionnel est agité à la température ambiante pendant .15 heures. Le mélange réactionnel est alors dilué avec 200 ml de chloroforme et filtré. Le résidu du fil tre est lavé avec 6 fois 500 ml de chloroforme. 5 Les filtrats combinés sont lavés à fond avec 3 fois 150 ml d'eau, de manière à ce que le diméthylsulfoxyde soit éliminé. La couche organique est desséchée sur du sulfate de sodium, et évaporé à sec sous vide. Le solide résultant est redissous dans du chloroforme et purifié par chromatographie sur 400 g de florisil dans 10 le chloroforme. Les fractions contenant le produit sont évaporées sous vide et le résidu est cristallisé à partir de l'acétone; on obtient 4,8 g de l-hydroxy-6-méthoxyphénazine-5,10-dioxyde (rendement de 27 CA par rapport à l'iodinine). 70 14385 10 2060005 Revendications 1. Procédé pour la préparation de dérivés de phénazine caractérisé en ce que (a) on fait réagir un sel mono de métal alcalin du 1,6-dih.ydro-. xyphénazine-5,10-dioxyde dans un solvant organique polaire aproti- 5 que avec environ 1 à environ 2 moles d'un agent d'alcoylation par mole de sel et (b) on récupère le l-hydroxy-6-alcoxy inférieur-phénazine-5,10-dioxyde . 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 10 l'étape (a) est effectuée à une température entre environ 10° et environ 70°, de préférence à la température ambiante. 3. Procédé suivant l'une des revendication 1 et 2, caiactéiisé en ce que la durée réactionnelle de l'étape (a) est entre environ 1 et environ 15 heures. 15 4. Procédé suivant l'une des revendications 1-3, caractérisé en ce que le solvant est le triamide hexaméthylphosphorique. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1-4, caractérisé en ce que le sel mono-potassique du l,6-dihydroxyphénazine-5,10-dioxyde est utilisé comme substance de départ. 20 6. Procédé suivant l'une des revendications.1-5, caractérisé en ce que l'agent d'alcoylation est le diméthylsùlfate et le produit est le l-hyaroxy-6-méthoxyphénazine-5,10-dioxyde. 7. Procédé suivant l'une des revendications 1-6, caractérisé en ce qu'une solution du sel mono-potassique du 1,6-dihydroxyphéna- 25 zine-5,10-dioxyde dans le triamide hexaméthylphosphorique est traité avec environ 1,5 moles de diméthylsùlfate par mole de sel à la température ambiante entre environ 3 heures, après quoi on récupère le l-hydroxy-6-méthoxyphénazine-5,10-dioxyde. 8. Procédé suivant l'une des revendications 1-7, caractérisé 30 en ce que le sel mono de métal alcalin de 1,6-dihydroxyphénazine- 5,10-dioxyde de départ est préparé par réaction du 1,6-dih3/droxy-phénazine-5,10-dioxyde avec une quantité équimolaire d'un alcoxyde inférieur de métal alcalin dans le même solvant organique polaire aprotique que celui utilisé dans l'étape (a) de la revendication 1. 35 * 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la solution du sel mono de métal alcalin du 1,6-dihydroxyphénazine- 70 14385 n 2060005 5,10-dioxyde est traitée davantage sans qu'on isole ledit sel de la solution. 10. Procédé suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la réaction est effectuée à une température entre 5 environ 10° et environ 70°, de préférence à la température ambiante. 11. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la durée réactionnelle se situe entre erviron 3 et environ 20 heures. 12. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 11, carac- 10 térisé en ce que le solvant est le triamide hexaméthylphosphorique. 13. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que 1'alcoxyde inférieur de métal alcalin est le t-butoxyde de potassium. 14. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 13, caracté- 15 risé en ce que le 1,6-diméth.oxyphénazine-5,10-dioxyde est traité avec une quantité environ équimolaire de t-butoxyde de potassium dans le triamide hexaméthylphosphorique servant de solvant à la température ambiante pendant environ 10 heures et le produit obtenu est traité davantage sans qu'on l'isole de la solution. 20 15. Les produits obtenus suivant le procédé d'une des reven dications 1 à 14.