Brevet FR2235948A1 — publié le 19750131

La présente invention concerne un procédé de préparation de tri-O-acétyl-2',3',5'-aza-6-uridine de la formule I L'aza-6-uridine est un antimétabolite pyrimidique largement appliqué aussi bien dans la recherche biochimique et pharmacologique que dans la pratique clinique. Elle est utilisée sous forme du triacétate particulierement actif de la formule I dans le traitement du psoriasis et de quelques maladies dues a' des virus. Le composé de la formule I peut être préparé, soit par acétylation d'aza-6-uridine (brevet tchécoslovaque 111 202), soit directement par réaction d'halogénures de tri-O-acétyl-2,3,55D- ribofuranosyRe avec une dialcoxy- ou alcoxyalkylthio-triazine-l, 2,4 et désaîkylation consécutive du groupe alcoxy ou hydrolyse sélective du groupe alkylthio (cf. les demandes de brevet fran çais nO 72 41078 du 20 Novembre 1972 et tchécoslovaque nO PV 8333-71 du 30 Novembre 1971. L'avantage de la synthese directe par l'intermédiaire d'halogénures de triacétylribofuranosyle consiste dans la suppression de la préparation relativement dispendieuse de l'aza-6-uridine libre.Les halogénures de triacétylribofuranosyle nécessaires pour cette préparation se préparent par. réaction d'hydracides halogénés avec du tétra-0-acétyl-1,2,3,5-A- D-ribofuranose. Ce dernier tétracétate s'obtient par acétolyse des ribonucléosides puriques relativement coûteux ou plus avantageusement à partir du D-ribose moins onéreux ifcf. R. D. Guthrie et S.C. Smith, Chem. & Ind. (London), 547 (1968)7. Cependant, la préparation de tétracétyl-D-ribofuranose cristallin n'est pas rentable (le rendement est d'environ 50 %) ; et de l'utilisation d' un tétracétyl-D-ribofuranose brut non cristallin, il résulte de faibles rendements en triacétate d'aza-6-uridine.Un autre inconvénient de la synthèse directe susmentionnée réside dans l'élimination du groupe alcoxy ou alkylthio des produits de la condensation d'halogénures de triacétylribofuranosyle et d'une dialcoxy- triazine-1,2,4 ou al c oxyalkyl thio-triazine-l , 2,4 ; cette élimination par désalkylation du groupe alcoxy ou hydrolyse sélective du groupe alkvlthio entraîne des pertes considérables par suite de la sensibilité des groupes acétyle. Tous les inconvénients cidessus exposes sont évités par la présente invention. On a eu la surprise d'observer que l'halogénure de triacétyl -ribofuranosyle nécessaire se forme par réaction directe, au sein d'un mélange d'anhydride acétique et d'acide acétique glacial, d'hydracides halogénés avec un mélange de méthyl -D-ribofuranosides anomères qui peut être obtenu selon un procédé connu, pratiquement sans aucune perte eten un temps très bref, à partir de Dribose.Cela rend superflue la préparation de tétracétylribofuranose cristallin qui demande beaucoup de temps, et raccourcit considérablement le procédé de préparation. Uns autre simplification consiste en l'utilisation de la bis-triméthylsilyloxy-3,5triazine-1,2,4 connue au lieu d'une dialcoxy-3,5-triazine-1,2,4 comme réactif lors de la condensation avec les halogénures de triacétylribofuranosyle. Puisque le groupe triméthylsilyloxy est enlevé dans des conditions modérées au contact avec de l'eau pendant le traitement-ultérieur du mélange réactionnel brut, on obtient le produit final directement à l'aide du nouveau procédé selon la présente invention. La bis-triméthylsilyloxy-3,5-triazine-1-,2,4 se prépare à partir de l'aza-6-uracile, c'est-à-dire de la 211,4H-triazine-l,2, 4-dione-3,5, soit par réaction avec du triméthylchlorosilane et de la triéthylamine dans du benzène à reflux, soit par réaction avec de l'hexaméthyldisilazane à reflux. I1 s'est avéré que le premier de ces procédés fournit une bis-triméthylsilyloxy-3,5 triazine-l,2,4 de qualité inférieure et avec un faible rendement, tandis que le dernier de ces procédés permet d'obtenir un produit très pur avec un redement presque quantitatif ; le prix élevé de l'hexaméthyldisilazane représente cependant un inconvénient.Or on a maintenant trouvé que la silylation d'aza-6-uracile à l'aide de triméthylchlorosilane et de tri éthyl amine fournit la bis-tri -méthylsilyloxvy-3,5-triazine-1,2v4 avec un rendement presque quantitatif et sous forme pure si l'on effectue la réaction dans le toluène qui bout à une température plus élevée et que l'on applique un temps de réaction plus prolongé. La préparation de la tri-O-benzoyl-2',3',5'-aza-6-uridine analogue a déåà été décrite dans la bibliographie gcf. Abstracts of Papers N-18, 21ème Congrès International de 1'IUPAC, Prague, Septembre 1967 ; Rev. Roumaine Chim. 13, 365 (1968) ; Angew. Chem. 82, 449 (1970fi. Dans de pareilles conditions, la tri-O-acétyl 2' ,3' ,5'-aza-6-uridine ne s'obtient cependant qu'avec de faibles rendements et ne peut être isolée que par chromatographie. Les faibles rendements sont dus à la formation d'isomères de position et de dérivés de substitution double ou peuvent être attribués à des réactions secondaires de I'halogénure avec des catalyseurs recommandés tels que l'oxyde mercurique ou l'acétate mercurique. Même en l'absence de catalyseurs et à l'aide d'acétonitrile comme solvant, la réaction n'est pas franche et le rendement en triacétate d'aza-6-uridine est faible. Des recherches détaillées ultérieures ont montré que la condensation d'halogénures de tri-0-acétyl-2,3, 5-D-ribofuranosyle et de bis-triméthylsilyloxy-3,5-triazine-l,2,4 fournit la tri-O acetyl-2',3',5'-aza-6-uridine désirée avec un rendement étonnamment élevé si.l'on effectue la réaction en présence d'un halogénure- mercurique à température ordinaire et dans des solvants inertes tels que le dichloro-1,2-éthane ou l'acétonitrile. Selon le procédé de la présente invention,on prépare la tri O-acétyl-2',3',5'-aza-6-uridine qui correspond à la formule I, en traitant un mélange de méthyl-I)-ribofuranosides anomères correspondant à la formule II par de l'acide chlorhydrique anhydre ou de l'acide bromhydrique anhydre dans un milieu d'anhydride acétique et d'acide acétique glacial, en formant ainsi des halogénures de tri-O-acétyl-2,3,5- 1)-ribofuranosyle de la formule III dans laquelle- X désigne un atome de chlore ou de brome, et en condensant le composé III avec a bis-triméthylsilyloxy-3,5-tria- zine-1,S,4 qui correspond à la formule générale IV au sein de solvants inertes et en présence d > un halogénure mercurique. La réaction des hydracides halogénés avec le mélange de méthyl-D-riboturanosides anomères cozespondant à la formule Il s' effectue dans un excès d'un mélange d'anhydride acétique et d' acide acétique dans les proportions de 3 : 2. Quelques autres proportions d'anhydride acétique et d'acide acétique sont également utilisables , mais le mélange présent après la fin de la réaction doit nécessairement contenir au moins un faible excédent d'anhydride acétique non entré en-réaction. 11 est aussi avanta geux d'effectuer la phase initiale de la réaction(l'acétylation exothermique des groupes hydroxyle libres) en-refroidissant et de terminer ensuite la réaction à la température ordinairé.L' hydracide halogéné anhydre peut être introduit dans le mélange de méthyl-D-ribofuranosides anomères sous forme gazeuse ou peut être ajouté sous forme-d'une solution concentrée dans de l'acide acétique glacial à un mélange de méthyl--ribofuranosidesanomères et seulement d'anhydride acétique ou d'anhydride acétique et d' acide acétique. A partir du mélange réactionnel, les halogénures sont obtenus sans aucune perte par évaporation de l'anhydride acétique et de l'acide acétique excédentaires avec du toluène anhydre sous pression réduite et utilisés sans aucune purification dans l'opération subséquente. La condensation des halogénures de la formule III avec la triazine de la formule IV s'effectue de préférence à température ordinaire. On utilise les corps en réaction dans des proportions équimolaires ou.un faible excédent de la triazine IV. L'acétoni- trile, le dichloro-1,2-éthane, le dichlorométhane, le chloroforme anhydres ou d'autres solvants neutres sont utilisables comme solvants inertes. Comme catalyseurs, on utilise des halogénures mercuriques. Si les halogénures de la formule III sont des chlorures, on obtient de bons résultats à l'aide de bromure mercurique et l'effet de l'iodure mercurique est comparabie, tandis que le chlorure mercurique est moins efficace.Si les halogénures de la formule III sont des bromures, le chlorure mercurique s'est également avéré un catalyseur satisfaisant. Si les halogénures de la formule III sont des bromures qui sont plus réactifs, on obtient des rendements élevés en présence de 0,1 équivalent-mole de bromure mercurique, tandis que les chlorures de la formule III, moins réactifs, exigent 0,3 à 0,5 équivalent-mole de bromure mercurique.Une augmentation plus forte du rapport entre le bromure mercurique et les halogénures n'a pas d'influence sur le rendement, mais accélère la réaction. Les exemples ci-après illustrent la présente invention sans en restreindre la portée Préparation de tri-O-acétyl-2' ,3',5'-aza-6-uridine Exemple 1 On sature pendant 2 à 3 heures de gaz chlorhydrique anhydre, en refroidissant à l'aide d'eau glacée et à l'abri de l'humidité atmosphérique, une solution du mélange de méthyl-D-ribofuranosides anomères (préparé comme d'habitude à partir de 7,5 g de Dribose) dans un mélange d'anhydride acétique (30 ml) et d'acide acétique (20 ml). Au début (pendant 20 à 30 minutes), le gaz chlorhydrique est introduit très lentement ; ensuite, la vitesse d' introduction peut être plus élevée jusqu'à l'achèvement de la saturation.Puis la solution (protégée par un tube à chlorure de calcium) est maintenue pendant 20 à 24 heures à température ordinaire, ensuite diluée avec du toluène anhydre et évaporée sous pression réduite à une température de 35 à 40 C (température du bain). Au sirop résiduaire, on ajoute successivement trois portions de 20 ml de toluène anhydre que l'on évapore chaque fois. Le chlorure de tri-0-acétyl-2,3,5-1)-ribofuranosyle ainsi obtenu est dissous dans du dichloro-1,2-éthane anhydre (50 ml) et la so lution traitée ensuite par de la bis-triméthylsilyloxy-3,5- triazine-l,2,4, (14 g) et du bromure mercurique (9 g). On agite énergiquement le mélange entier afin d'obtenir une solution pratiquement limpide que l'on abandonne jusqu'au lendemain à l'abri de l'humidité atmosphérique à température ordinaire. Puis la solution foncée est évaporée sous pression réduite et le résidu dissous dans du chloroforme glacé. La solution est lavée à fond avec deux portions de 70 ml d'iodure de potassium aqueux à 30 % con tenant une faible quantité -(0,1 g) d'hyposulfite de sodium. Les couches aqueuses réunies sont extraites à l'aide de trois portions de 20 ml de chloroforme.Les solutions dans le chloroforme sont réunies, séchées au-dessus de sulfate de sodium anhydre et évaporées sous pression réduite. Le résidu èst soumis à la chromatographie dans une colonne de gel de silice (100 g, partiellement désactivés par addition de 10 % d'eau) ; on prélève des fractions de 10 ml et l'on contrôle l'évolution de l'élution par chromatographie en couche mince. L'élution s'effectue successivement à l'aide de 500 ml de mélange de benzène et d'acétate d'éthyle dans les proportions de 9 : 1, de 500 mi de mélange de benzène et d' acétate d'éthyle dans les proportions de 8 : 2 et de 500 nil de mélange de benzène et d'acétate d'méthyle dans les proportions de 1 : 1.Les fractions contenant le composé désiré sont- réunies et évaporées sous pression réduite.Le résidu sirupeux est dissous dans un mélange d'éther (50 ml) et de benzène (5mil) ; on ensemence la solution et on la maintient, en l'agitant de temps en temps, pendant 2 heures à la température ordinaire, puis jusqu'au lendemain dans une glacière. Les cristaux sont essorés par aspiration, lavés à l'éther froid et séchés à l'air. Les liqueurs mères sont évaporées et le résidu soumis à une cristallisation analogue il rend alors une faible quantité additionnelle du produit. Le rendement total en produit désiré est de 12,45 g (67 % par rapport au D-ribose) ; P.F. 98 à 1000C. Exemple 2 A un mélange de méthyl-D-ribofuranosides anomères (préparé comme d'habitude à partir de 7,5 g de D-ribose) et d'anhydride acétique (30 ml), on ajoute goutte à goutte, en agitant et en refroidissant à 1'aide de glace, une solution de gaz broinhydrique à 40 % dans de l'acide acétique glacial. Les premières- gouttes sont ajoutées très lentement (à peu près une goutte par 30 à 60 secondes), le reste de la solution est introduit tres rapidement dans le mélange. La solution obtenue est maintenue pendant 1 à 2 heures à température ordinaire à l'abri de l'humidité atmosphérique, puis diluée avec du toluène anhydre (100 ml) et évaporée sous pression réduite à une température de 35 à 40"C (température du bain). Au résidu sirupeux, on ajoute successivement trois portions de 50 mlde toluène anhydre, puis on évapore chaque fois de nouveau. Le bromure de tri-O-acétyl-2,3,5-D-ribofuranosyle ainsi obtenu est dissous dans du dichloro-1,2,-éthane anhydre (50 ml) et la solution est traitée par de la bis-triméthylsily loxy-3,5-triazine-l,2,4 (14 g) et du bromure mercurique (5,4 g). Le mélange entier est rendu homogène, abandonné à température ordinaire jusqu'au lendemain, puis traité de manière analogue à l'exemple 1. Le rendement total en composé désiré est de 10,75 g (56 % par rapport au D-ribose) ; P.F 98 à 1000C. Exemple 3 On sature à fond de gaz chlorhydrique anhydre pendant une heure, en refroidissant à l'aide d'eau glacée et à l'abri de 1' humidité atmosphérique, une solution de tétra-O-acétyl-1,2,3,5-ss -D-ribofuranose (obtenue comme d'habitude à partir de 6,0 g de 1)-ribose) dans un mélange de dichloro-l,-2-éthane (20 ml) et de chlorure d'acétyle (0,5 g) anhydres. Puis la solution est maintenue à température ordinaire jusqu'au lendemain et ensuite évaporée sous pression réduite à une température de 35 à 400C (température du bain). Au résidu sirupeux, on ajoute successivement trois portions de 20 ml de toluène anhydre, puis on évapore chaque fois de nouveau. Le chlorure de tri-O-acétyl-2,3,5-1)-ribofu- ranosyle ainsi obtenu est ensuite traité de manière analogue à celle de l'exemple 1. Le rendement total en composé désiré est de 6,25 g (84 % par rapport au tétracétyl-I)-ribose, 42 % par rapport au D-ribose) ; P.F. 98 à 1000C. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de tri-O-acétyl-2',3',5'-aza-6- uridine de la formule I caractérisé par le fait que l'on traite un mélange-brut de méthyl D-ribofuranosides anomères de la formule II par de l'acide chlorhydrique anhydre ou de l'acide bromhydrique anhydre dans un milieu constitué par de l'anhydride acétique et de l'acide acétique l'on forme de cette manière les halogénures de tri-O-acétyl-2,3,5-D-ribofuranosyle de la formule III dans laquelle X désigne un atome de chlore ou de brome, puis on les condense avec de la bis-triméthylsilyloxy-3,5-triazine-1,2,4 de la formule IV au sein de solvants inertes et en présence d'un halogénure mercurique. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par 1 'exé- cution de la réaction de composés de la formule III avec le compo sé de la formule IV à température ordinaire dans un milieu constitué par du dichloro-1,2-éthane anhydre ou de l'acétonitrile anhydre et en présence de 0,1 à 0,5 équivalent-mole de bromure mercurique. 3. La tri-0-acétyl-2',3',5'-aza-6-uridine obtenue par procédé suivant le revendication 1 ou 2.