Brevet FR2249094A1 — publié le 19750523

La présente invention concerne la preparation de dérivés du sucrose. Les dérivés du sucrose, auxquels la présente invention se rapporte, sont des composés de formule : où (a) R=-H, R=-Cl, R =-CH; (b) R1 = -COCH3, R2 = -Cl, R3 = -OCOCH3; ou (c) R1 = -COCH3 R = Cl, R3 = -C1. Le composé de formule (Ia), le 6,6'-dichloro-6,6'didésoxysucrose, est connu et est utile en tant qu1intermédiaire dans la synthèse d'autres dérivés du sucrose. Jusqu'ici, il a été préparé par réaction de l'hexa-acétate de 6,6'-di-O-tosyl- sucrose avec le chlorure de benzoyle dans la pyridine, ou avec le chlorure de sodium dans l'hexaméthylphosphoramide ou HMPA (par substitution nucleophile des groupements tosyloxy par les ions chlorure), ou par réaction du chlorure de sulfuryle avec le sucrose ou un de ses dérivés. Cependant, ces deux pro cédés donnent de bas rendements en composé dichloro-didésoxv (respectivement 10 % et 30 %), et nécessitent la séparation du produit par chromatographie. Contre toute attente, on a maintenant découvert que le 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose peut être obtenu directe nuent avec un haut rendement, par réaction du sucrose avec le chlorure de méthanesulfonyle dans le N,N-diméthylforamide. Non seulement cette réaction est capable de produit le composé dichlor- didésoxy avec des rendements beaucoup plus élevés que ceux obtenus par les procédés utilisés jusqu'ici (par exemple, rendement de 80% ou supérieurs à 80 %), mais encore elle est telle que le produit recherché peut être récupéré aisément et, si désiré, sans recourir à la chromatographie. On exécute convenablement la réaction par addition lente de chlorure de méthanesulfonyle à une solution refroidie de sucrose,dans la N,N-diméthylformamide. On utilise, de préférence, environ 10 moles de chlorure de méthanesulfonyle par mole de sucrose. Il semble qu'il se forme dans la réaction un produit intermédiaire, qui est un complexe chlorure de méthansulfinyle/N,N-diméthylformamide de formule [(CH3)2N=CH-O-SO2CH3]Cl Dans cette réaction, nse fbrme aussidu 1',6,6'-trichloro- 1',6,6'-tridésoxysucrose.Pour supprimer la formation de ce sous-produit, on préfère normalement démarrer la réaction à une température de -400C à -150C, pendant l'addition du chlorure de méthanesulfonyle, et ensuite la -terminer en chauffant le mélange réactionnel à 60-70 C. Cependant, si un rendement plus élevé en composé trichloro-tridésoxy peut être admis, la réaction peut être exécutée à des températures plus élevées par exemple initialement à environ -10 C et ensuite avec chauffage Jusqu'à environ 90 CO Le 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose est isolé le plus facilement sous forme de son hexa-acétate, le composé de formule (Ib). celui-ci peut être formé par addition d'anhydride acétique au mélange réactionnel dans la pyridine.En même temps, le 1',6,6'-trichloro-1',6,6'-tridésoxysucrose qui serait présent est converti en son penta-acétate, le composé de formule (Ic). On maintien convenablement le mélange réac tionnel à une température de -5 c à +50C pendant l'addition de l'anhydride acétique, puis on le garde à température ambiante pendant environ 24 heures. On verse ensuite le mélange réac- tionnel dans un mélange eau-glace, et on recueille le précipité d'acétate que l'on lave . On désestérifie l'acétate, dune manière appropriée avec le méthoxyde de sodium dans le méthanol à temperature ambiante. On désionise le produit obtenu, on le con- centre et on le réacétyle, pour le débarrasser des formiates, sous-produits qui peuvent avoir été formés à l'étape précédente. Enfin, on cristallise l'hexa-acétate et on le désacétyle comme auparavant, pour obtenir le 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxy sucrose o Si la réaction du sucrose avec le chlorure de méthanesulfonyle dans le N,N-diméthylformamide est exécutée dans des conditions telles qu'il se forme du trichlorure comme sous-produit dans une proportion relativement élevée, 13 penta-acétate de 1',6,6'-dichloro-6,6'-tridésoxysucrose et l'hexa-acétate de 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose qui sont obtenus après acétylation peuvent être séparés l'un de l'autre par chromatographie sur colonne remplie de sillca gel, à l'aide d'un mélange d'éther et de pétrole léger.Les deux acétates peuvent ensuite être traités individuellement, suivant le procédé déjà décrit0 Comme alternative à l'isolement sous forme de de leurs acétates (lb) et (1c), les dérivés dichloro-didésoxy et trichloro-tridésoxy, obtenus par le procédé selon l'inven- tion, peuvent être isolés du mélange réactionnel par chromatographie sur colonne, bien que ce procédé soit plus fastidieux. La chromatographie du mélange réactionnel peut être convenablement réalisée sur une colonne de silica gel, et le mélange réactionnel peutetre élué avec un mélange contenant des volumes à peu près égaux de chlorure de méthylène et d'acétone, Le dérivé trichloro-tridésoxy migrera dans la colonne avant le dérivé dichloro-didésoxy. Les produits obtenus par le procédé selon l'invention sont appréciés comme intermédiaires dans la préparation de divers dérivés du sucrose.connus, comme par exemple les dérivés correspondants anhydro, azido et amine, qui peuvent être utilisés, par exemple, pour la fabrication de résines. L'invention est illustrée par les exemples suivants. Exemple 1 Préparation du 6.6 -dichloro-6 6' -didésoxysucrose (a) Hexa-acétate de 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose On traite une solution-de 20 g de-sucrose dans 200 ml de N,N-diméthylfo=namide avec 8,0 ml de chlorure de méthanesul fonyls à 2000, pendant une heure 1/2. On amène, en 2 heures, le mélange réactionnel a' la température ambiante puis on le chauffe à 700C pendant 10 heures. On dissout ensuite le mélange réactionnel dans 300 mi de pyridine, et on refroidit la solution résultante à -50C, on la traite avec 40 ml d'anhydride acétique, on la laisse reposer à la température ambiante pendant 6 heures et on la verse ensuite dans un mélange eau.glace. Il se forme un précipité que l'on lave entièrement à l'eau et que lson dissout dans le chlorure de méthylène. La solution de chlorure de méthylène est séchée sur sulfate de sodium et concentrée en un sirop. On dissout le concentré sirupeux dans du méthanol sec et on le traite avec le méthoxyde de sodium à pli 10. La chromatographie en couche mince de la solution résultante sur silica gel (Merck 7731; solvant : mélange de chloroforme et de méthanol dans un rapport en volume de 8:1; détection des fractions séparées par vaporisation d'un solution à 5 % d'acide sulfurique concentré dans le méthanol et par chauffage à 110-115 C pendant 2 à 5 minutes) met en évidence un produit prépondérant qui est analogue à un échantillon authentique de 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose. On désionise la solution obtenue après traitement avec le méthoxyde de sodiums avec le catalyseur "Amberlyst 15', on la filtre pour éliminer le catalyseur, et on concentre le filtrat en un sirop. On traite le concentré sirupeux avec 40 ml d'anhydride acétique dans 200 ml de pyridine, à température ambiante, pendant 8 heures. On concentre ensuite la solution résultante par co-distillation avec le toluène, et on cristallise le concentré dans un mélange d'éther et de pétrole léger, on obtient ainsi 22,4 g d'hexa-acétate de 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysicrose, le composé de formule (Ib). Rondement : 88 %. p.f. = 118-1119 C. [&alpha;]D25 = +55,8 C (c = 1,4, chloroforme). Données de la littérature : p.f. = 117-118 C; [&alpha;]D28 = +55 C (c = 0,55, chloroforme). Spectre de masse t m/e = 507. Lesspectresi.r. et r.m.n. (100 MHz CDCl3) du produit sont identiques à ceux d'un échantillon standard. (b) 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose On traite une solution de 10 g d1hexa-acétate de 6,6'dichloro-6,6'-didésoxysucrose dans 200 ml de méthanol anhydre avec le méthoxyde de sodium à pH 10, à température ambiante, pendant 24 heures. On désionise la solution résultante avec le catalyseur "Amberlyst 15", on la filtre et on la concentre; on obtient ainsi 5,8 g de 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose sous forme de sirop, soit le composé de formule (1a). Rendement : 98 %. [&alpha;]D = +60,5 (c = 0,91, eau). Données de la littérature : [&alpha;]D25 = +600 (c = 0,50, eau). Exemple 2 Préparation du 1',6,6'-trichloro-1',6,6'-tridésoxysucrose et du 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose. (a) Penta-acétate de 1',6,6'-trichloro-1',6,6'-tridésoxysu- crose : On traite une solution de 10 g de sucrose dans 200 ml de N,N-diméthylformamide avec 80 ml de chlorure de méthanesulfonyle à -10 C pendant 1 heure 1/2. On amène le mélange réactionnel à température ambiante, et on le chauffe ensuite sous agitation à 800C pendant 24 heures. On traite le mélange réactionnel résultant comme dans l'exemple (la), on obtient ainsi un mélange de produit acétylés. Les produits du mélange sont séparés par chromatographie sur une colonne remplie de silica gel ("Silica gel 60" Merck, 62-210 ASTM) l'éluant étant un mélange d'éther et de pétrole léger, dans un rapport en volume 1:1; la séparation chromatographique donne d'abord 3,54 g de penta- acétate de 1',6,6'-trichloro-1',6,6'-tridésoxysucrose sous forme d'un sirop, le composé de formule (Ic). Rendement : 20 %. [&alpha;]D25 = +61,0 (c = 1,04, chloroforme). Spectre de masse : m/e = 307 (cation hexopyranosyle) et 283 (cation cétofuranosyle). R.m.n. (100 NHz, CDCl3) 4,3 (d, J1,2 3,7 Hz, H-1); 4,1 (q, J2,3 10,0 Hz, H-2); 4,57 (t, J3,4 10,0 Hz, H-3); 4,92 (t, J4,5 10,0 Hz, H-4); 4,33 (d, J3',4' 6,0 Hz, H-3'); 3,8 - 9,03 (m, 5-COOH3). (b) 1',6,6'-trichloro-1',6,6'-tridésoxysucrose On désestérifie le penta-acétate de 1',6,6'-trichloro- 1',6,6'-tridésoxysucrose obtenu dans la partie (a) ci-dessus, avec le méthoxyde de sodium dans le méthanol, par le même proce'- dé que celui utilisé dans l'exemple 1 (b), on obtient ainsi le 1',6,6'-trichloro-1',6,6'-tridésoxysucrose. On identifie le produit par traitement avec le chlorure de benzoyle dans la pyridine, donnant le pentabenzoate de 1',6,6'-trichloro-1', 6,6'-tridesoxysucrose connu, dont les constantes physiques, le spectre i.r. et le spectre r.m.n. sont identiques à ceux d'un échantillon standard. (c) 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose Si l'on poursuit l'solution dans la colonne remplie de silica gel dans la partie (a) ci-dessus, on obtient une fraction contenant l'hexa-acétate de 6,6'-dichloro-6,6'-didésoxysucrose, le composé de formule (Ib). On recueille cette fraction, on la concentre et on la cristallise dans un mélange d'éther et de pétrole léger, on obtient alnsi 9,22 g d'hexa-acétate (rendement: 50 %). On désacétyle l'hexa-acétate par le même procédé que celui de l'exemple 1 (b), on obtient ainsi le 6,6'-dichlo- ro-6,6'-didésozysucrose, le composé de formule (Ia). Les produits ont les mêmes constantes que ceux l'exemple 1. REVENDICATIONS 10 Procédé amélioré de préparation du 6,6'-di- chloro-6,6'-didésoxysucrose, seul ou en mélange avec le 1,6, 6'-trichloro-1',6,6'-tridésoxysucrose, caractérisé en ce que du sucrose est mis à réagir avec du chlorure de méthane sulfonyle dans le N,N-diméthylformamide. 20 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour supprimer li formation du 1',6,6'-trichloro-1'-6, 6'-tridésoxysucrose, on réalise la réaction en ajoutant en premier lieu le chlorure de méthanesulfonyle à une solution de sucrose dans le N,N-diméthylformamide à une température de 400C à -150C, et on achève ensuite la réaction en chauffant le mélange réactionnel à environ 60-70 C. 3 Procédé selon la; revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on utilise environ 10 moles de chlorure de méthanesulfonyle par mole de sucrose. 49 Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ue que l'on sépare les dérivés dichloro-didésoxysucrose et trichloro-tridésoxysucrose du mé .lange réactionnel, sous forme respectivement de leur hexa-acétate et penta-acétate, par exemple en traitant le-mélange réactionnel avec l'anhydride acétique et la pyridine, et en ce que l'on désacétyle ensuite l'hexa-acé*ate et le penta-acétate pour obtenir les dérivés dichloro-didésoxysucrose et trichloro-tridésoxysucrose libreso 50 Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lton sépare lthexa-acétate et le penta-acétate l'un de ltautre par chromatographie sur colonne, par exemple sur silica gel, avec un mélange d'éther et de pétrole léger comme éluant. Procédé selon ltune quelconque des-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on sépare les dérivés d4chloro-didésoxysucrose et trichloro-tridésoxysucrose du mélange réactionnel par chromatographie sur colonne, par exemple sur silica gel avec, comme éluant, un mélange de chlorure de méthylène et d'acétone.