Brevet FR2235103A1 — publié le 19750124

La présente invention a pour objet des radicaux nitroxydes dérivés des saccharides. Les radicaux selon l'invention se caractérisent en ce qu'ils sont constitués par un mono, oligo ou polysaccharide estérifié ou éthérifié, marqué en position sélective par un ester nitroxyde du type dans lequel R1, R2, R3 et R4 sont des radicaux alkyles. Les radicaux selon l'invention peuventnotamment être constitués par des esters ou éthers d'un monosaccharide, d'un oligosaccharide ou d'un polysaccharide, marqués en position anomère, ou sélectivement sur une position non anomère. Dans le cas du marquage en position anomère, l'ester nitroxyde est du type "hémiacétalique" comprenant l'enchaînement A titre d'exemples non limitatifs des radicaux selon ltinvention, on peut citer - le tétraacétyl -2,3,4,6 (carboxylate-3-tétraméthyl-2,2,5,5 aza-l-cyclopentène-3 oxyle p-D-glucopyranose (formule I du tableau joint), - le triacétyl-2,3,4. (carboxylate -3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle)-6-p-D-méthylglucopyranoside (formule II du tableau), - la tri-o-acétyl-2,3,6 (carboxylate-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle)-1- cellulose, (formule III du tableau), - un polymère de la cellulose marqué par un ester nitroxyde en position 6 d'au plus une unité de glucose sur cinq et acétylé sur toutes les autres positions (formuleIV du tableau). L'invention a également pour objet le procédé de préparation des radicaux nitroxydes définis ci-dessus. Ce procédé se caractérise en ce que lton fixe un ester nitroxyde en position sélective, sur un-saccharide estérifié ou étherifié sur les autres positions, par réaction sur ledit saccharide d'un composé nitroxyde de la forme : où R1 R2 R3, R4 sont des groupements alkyles, et est choisi dans le groupe constitué par le groupe r/O c R ment 5 COOH, le groupement COC1, ou d'autres fonctions réactives dérivées des acides (bromure d'acide,anhydride d'acide....), R5 étant ainsi OH, Br, C1 et etc... Ainsi, pour préparer un saccharide marqué en position anomère, on traite un saccharide estérifié ou éthérifié, comportant un groupement halogène en position anomère, par un composé nitroxyde à fonction acide. Pour préparer un saccharide marqué en position 6, on fait réagir un composé nitroxyde à fonction chlorure d'acide sur un saccharide estérifié ou éthérifié comportant un groupement hydroxyle libre en position 6. A titre d'exemples non limitatifs du procédé selon l'invention, on donne ci-dessous les synthèses des radicaux I,II, III et IV. Les dispositions particulières de mise en oeuvre qui sont décrites à propos de ces exemples doivent être considérees comme faisant partie de l'invention, étant entendu que toutes dispositions équivalentes pourront aussi bien être utilisées sans sortir du cadre de celle-ci. Synthèse du radical I La synthèse du tétraacétyl-2,3,4,6 (carboxylate-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza -1 cyclopentène-3 oxyle) B-D glucopyranose (I) s'effectue par estérification du tétraacétyl-2,3,4,6 a-D bromoglucose (V) par. l'acide carooxylique-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène -3 oxyle (VI) , et peut être schématisée de la fa çon suivante RADICAL La mise en oeuvre s'effectue de la manière suivante On dissout 500 mg (1,2 10 mole) de tétraacétyl-2,3,4,6 D bromoglucose dans 5 ml de benzène anhydre.On ajoute 250 mg (1,4 10 4mole) d'acide carboxyliqu.e-3 tétraméthyl-2,2, 5,5 aza-1 cyclopentène -3 oxyle en solution dans 5 ml de pyridine et 100 mg de carbonate d'argent On agite la suspension obtenue pendant 24 heures à 600C. Après filtration, on distille le benzène et la pyridine, on reprend le résidu solide par du chloroforme et on le chromatographie.sur alumine d'activité III avec comme éluant un mélange éther de pétrole-chloroforme dans les proportions respectives de 90/10. Après cristallisation dans l'éther de pétrole jusqu a point de fusion constant, on obtient 432 mg d'un solide jaune clair (radical I) dont le point de fusion F = 142 - 145 C; le rendement est de 60 %. Synthèse du radical Il La synthèse du triacétyl-2,3,4 (carboxylate-3 tétraméthyl -2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 ox--yle) -6 P-D-méthylglucopy- ranoside s'effectue à partir du p-D-méthylglucopyranoside (VII) que l'on transforme, par tritylation en position 6, puis acétyla- tion en positions 2,3 et 4, suivie d'une détritylation, en triacétyl-2,3,4 P-D-méthylglucopyranoside (VIII). On estérifie ce composé VIII par le chloroformyl-3-tétraméthyl-2, 2,5,5 aza-1 cyclopentène -3 oxyle (IX) .Cette synthèse peut être schématisée de la façon suivante RADICALII) La mise en oeuvre s'effectue de la façon suivante on ajoute à du chloroformyl-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle, préparé in-situ à partir de 500 mg de l'acide correspondant,après évaporation sous vide des solvants résiduels, 30D mg de triacétyl-2,3,4 p-D -méthylglucopyranoside en solution dans 5 ml de pyridine. On-agite ce mélange pendant 4 heures. On chasse la pyridine et on reprend le résidu dans 10- ml de benzène. La partie insoluble est éliminée et la solution, une fois concentrée, est chromatographiée sur alumine d'activité III avec comme éluant un mélange éther de pétrole-éther éthylique dans les proportions respectives de 50/50.Après cristallisation dans l'éther de pétrole jusqu'à point de fusion constant, on obtient 260mg d'un solide jaune (radical II) dont le point de fusion est F = 62 - 650C. Le rendement est de 53 % par rapport au glucoside de départ. Synthèse du radical III -La synthèse de la tri-O-acétyl-2,3,6 (carboxylate-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène -3 oxyle)-1 p cellulose s'effectue par réaction de l'acétobrsmocellulose (X) avec l'acide carboxylique -3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle (VI).Cette synthèse peut être schématisée de la façon suivante: ,COOH r;3' Q EH20Ac EH flAc EEh;ÉîH3 flAc 0 > 0 RADICAL M O O b )nOAO o La mise en oeuvre s'effectue dela manière suivante On agite 900mg d acétobromocellulose, dissous dans un mélange de 200 ml de pyridine et 10 ml de benzène anhydre, avec 300 mg d'acide carboxylique -3 tétraméthyl-2,2,5,5, aza-1 cyclopentène-3 oxyle et 200 mg de carbonate d'agent à 600C pendant 12 heures. Après filtration, le benzène et la pyridine sont chassés et le résidu est repris par 20 ml de chloroforme. La solution est lavée par une solution de cyanure de potassium, puis par de l'eau, avant d'être séchée sur sulfate de sodium ; ltévaporation du chloroforme donne un solide brun que l'on chromatographie sur alumine d'activité III, avec comme éluant un mélange acétate d'éthyle-alcool méthylique dans les proportions respectives de 70/30. Le produit chromatographié est dissous dans le chloroforme et reprécipité dans le méthanol non on répète cette opération jusqu'à ce que le précipité présente en résonance paramagnétique électronique une quantité de spin constante. On obtient 576 mg d'un solide très légèrement coloré en jaune (radical III). Synthèse du radical IV La synthèse du radical IV s'effectue par réaction du chloroformyl-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle (IX) avec un acétate de cellulose possédant des groupements hydroxyles libres en 2,3 et 6, sur lequel on a réalisé une tritylation avec un défaut de chlorure de trityle, la tritylation se faisant alors uniquement en position 6, puis une acétylation des hydroxyles restant, suivie d'une detritylation en milieu acide, ce qui conduit à un acétate de cellulose où seules, certaines positions 6, ont des hydroxyles libres.Certains de ces hydroxyles libres sont estérifiés par le chlorure d'acide IX, les autres snt acétylés La mise en oeuvre s'effectue de la manière suivante on met 300 mg d'un échantillon d'acétate de cellulose, préparé de la manière décrite ci-dessus, en solution dans 5 ml de pyridine anhydre et on leur additionne du chloroformyl-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle, préparé in situ à partir de 100 mg de 1' acide correspondant. On agite le mélange à température ambiante pendant 6 heures. La pyridine est distillée sous pression réduite et le résidu, repris par du chloroforme, est précipité dans du méthanol. On répète cette opération jusqu'à ce que le méthanol ne présente plus de signal en résonance paramagnétique électronique. On obtient 240 mg d'un solide légèrement coloré en jaune (radical IV). Les radicaux nitroxydes conformes à l'invention dont les spectres de résonance paramagnétique électronique diffèrent selon leur mobilité dans les solides ou en solution peuvent être utilisés notamment pour l'étude de la structure et de perméabilité des membranes sélectives, l'étude morphologique des saccharides , l'étude de la biodégradation des saccharides. REVENDICATIONS 1. Radicaux nitroxydes dérivés des mono,oligo, et polysaccharides estérifiés ou éthérifiés, caractérisés en ce qu'ils sont constitués par un saccharide marqué en position sélective par un ester nitroxyde du t-ype dans lequel R1, R2, R3 et R sont des radicaux alkyles, et estérifié 4 ou éthérifié sur les autres positions. 2. Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un monosaccharide marqué en position anomère par un ester nitroxyde du type "hémiacétalique" comportant l'enchaînement 3. Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un monosaccharide marqué en position sélective autre que la position anomère. 4 Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un saccharide choisi dans le groupe constitué par les oligo et les polysaccharides, estérifiés ou éthérifiés, marqué en position anomère. 5.Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu?il est constitué par un saccharide choisi dans le groupe constitué par les oligo et les polysaccharides, marqué sélectivement sur certaines positions autres que la position anomère, et estérifié ou éthérifié sur les autres positions. 6. Radical selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par le tétraacétyl-2-3,4,6 (carboxylate-3 tétraméthyl -2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle) P-D-glucopyranose dont le point de fusion est de 142 à 145"C. 7. Radical selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est constitué par le triacétyl-2,3,4 (carboxylate-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène -3 oxyle )-6 p-D méthylglucopyranoside dont le point de fusion de 62 à 650C. B. Radical selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est constitué par la tri-o-acétyl -2,3,6 (carboxylate-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle)-1 p cellulose. 9.Radical selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est constitué par de l'acétate de cellulose marqué par un ester nitroxyde en position 6 d'au plus une unité glucose sur cinq et acétylé sur toutes les autres positions 6. 10. Procédé de préparation d'un radical selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on fixe un ester nitroxyde en position sélective, sur un saccharide estérifié ou éthérifié sur les autres positions, par réaction sur ledit saccharide d'un composé nitroxyde de la forme dans lequel R1, R2, R3 et R4 sont des groupemnts alkyles et - C - R5 O est choisi dans le groupe constitué par les groupements COOH et les fonctions réactives dérivées des acides téDes que chlorure d'acide, bromure d'acide, anhydride d'acide. 1 1 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on estérifie un saccharide acétylé comportant un groupement halogène en position anomère par un composé nitroxyde à fonction acide. 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on fait réagir un composé nitroxyde à fonction chlorure d'acide sur un seccharide acétylé, choisi dans le groupe constitué par les mono, oligo, et polysaccharides, comportant un groupement hydroxyle libre. 13. Procédé selon la revendication 11, c-aractérisé en ce que le saccharide acétylé est constitué par le tétraacétyl-2, 3,4,6 p-D-bromoglucose. 14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le saccharide est constitué par de l'acétate de cellulose bromé sur la position anomère. 15. Procédé selon l'une quelconque des reVendications 11, 13 ou 14, caractérisé en ce que le composé nitroxyde est constitué par l'acide carboxylique-3 tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle. 16. Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que le saccharide acétylé est constitué par le triacétyl-2,3,4 p-D méthylglucopyranoside. 1 7.Procédé selon la revendication 12, caractérisé en que le saccharide acétylé est constitué par un acétate de cellulose comportant un hydroxyde- libre en position 6 de certaines unités glucoses. 18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12, 16 ou 17, caractérisé en ce que le composé nitroxyde est constitué par le choroformyl-3tétraméthyl-2,2,5,5 aza-1 cyclopentène-3 oxyle.