Brevet FR2249859A1 — publié le 19750530

La présente invention a pour objet de nouveaux radicaux nitroxydes dérivés de l'isoindoline. Les radicaux nitroxydes conformes - ltinvention se caractérisent en ce qu'ils ont pour formule générale : dans laquelle R est constitué par un radical alkyle et Y est un groupement organique monovalent choisi dans le groupe X représentant un halogène et R1, R2, R3, R4 des radicaux alkyles identiques ou différents dans une même molécule. A titre d'exemples non limitatifs de radicaux selon l'invention, on peut citer-des dérivés de llazobenzène tels que le N,N diméthylaminobenzène-4'-azo-5-tétraéthyl-1,1 ,3 3 oxyle-2 isoindoline (formule I du tableau joint), l'azoxy-5,5'-tétraéthyl- 1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (formule II), ltazo-5,5'-tétraéthyl- 1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (formule III), et des radicaux tels que llamino-5 tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (formule IV), le bromo-acétamide-5 tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (formule V) et le maléimide-5-tétraéthyl-1,1, 3, 3 oxyle-2 isoindoline (formule VI). La préparation des radicaux conformes à l'invention s'effectue généralement à-partir de la nitro-5 tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline ou d'un dérivé de ce corpus. On doe cl-dessous la synthÈse des radicaux I,II,III, IV, V et VI cités prézédemmeílt. Synthèse du radical I La préparation du N,N diméthyl-aminobenzène-4'- azo-5tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (I) s'effectue par condensation entre la nitro-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (VII) avec la 4-amino N,N-diméthyl-aniline (VIII). Cette préparation peut être schématisée de la façon suivante La mise en oeuvre s' effectue de la façon suivante On chauffe à 120 C un mélange de 568 mg (2 millimoles) de nitro-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-Z isoindoline et 300 mg de 4 amino N ,N diméthylaniline. On ajoute peu à peu au mélange 24D mg (6 millimoles) de soude pulvérisée. On chauffe ensuite le mélange à une température de 160 à 1800C pendant 1/2 heure. Le résidu noir obtenu est refroidi.On effectue une extraction avec du benzène et la solution est filtrée. Après évaporation du solvant, on reprend le résidu par un mélange éther-pentane dans les proportions de 1/4 et on chromatographie sur alumine. On obtient 25 mg de N,N diméthylaminobenzène-4' azo-5 tétraéthyl-1,1,3,3 éthoxv 2 isoindoline (formule IX) purifié par chromatographie sur plaque et 115 mg de N,N diméthyl-aminobenzène-4-5 -azo-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (I) purifié par chromatographie sur plaque et ciui cristallise. Son point de fusion est 84-850C. La microanalyse a donne les résultats suivants C H N O Calculé % ; 83 8,45 13,99 4,15 Trouvé 73,25 8,45 14,24 4,07 Synthèse du radical II La synthèse du radical II s'effectue à partir de la nitro-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline, par réduction et duplication moléculaire de ce composé. La mise en oeuvre s'effectue de la façon suivante On additionne , à 568 mg (2 millimoles) de nitro-5 tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline dissous dans 45 ml de méthanol , une solution de 1,66 g (40 millimoles) de soude dans 4ml d'eau, et 2,5 g (40 millimoles) de poudre de zinc. On porte ce mélange à reflux pendant 7 heures en agitant. On filtre ensuite le précipité de zincate de sodium obtenu et on le lave avec du méthanol chaud. Après avoir distillé la moitié du solvant, on refroidit le résidu. On filtre, et on obtent 320 mg d'azoxy-5 -5'tétraéthyl1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (II) sous forme d'aiguilles jaune orangé qui sont recristallisées dans le méthanol. Le point de fusion FM = 166-1670C. Le rendement estde 33 %. La microanalyse,réalisée sur le C32H46N403(M = 534), a donné les résultats suivants C H N O Calculé 96 % 71,87 8,67 10,48 8,98 Trouvé % 71,88 8,79 10,31 9,22 Spectre de masse : m/e = 518 (M-Q : biradical ayant perdu son oxygène sur la lias on aza), 519 (M-O + H : biradical 518 ayant capté un proton-), 534 (M : biradical attendu), 535 (M + H : biradical ayant capté un proton). Spectre de résonance paramagnétique électronique (chlorure de méthylène ): 7 raies principales avec 2 satellites externes Synthèse du radical III La synthèse de l'azo-5-5'-tétraéthyl-1,1 ,3,3 oxyle-2 isoindoline (III) s'effectue à partir de la nitro-5tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline, par duplication moléculaire et réducton de ce composé en présence de N,N-diméthyl-pnitroaniline. La mise en oeuvre s'effectue de la façon suivante : On additionne, à 560 mg de nitro-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline dissous dans 45 ml de méthanol, 324 mg de N,N*-diméthyl- p-nitroaniline, une solution de 1,74 g de sobre dans 4 ml d'eau, et 2,5 g de poudre de zinc. On porte ce mélange à reflux pendant 7 heures en agitant. Après avoir filtré et lavé le précipité de zincate de sodium avec du méthanol chaud, on évapore la plus grande partie du solvant On obtient 386 mg du biradical (III) cristallisé .Le point de fusion F M - 1820C. La micro-analyse , effectuée sur le C3zH46N402 (M=518), a donné les résultats suivants C H N O Calculé % 74,09 8,94 10,80 6,17 Trouvé % 73,56 8,90 10,84 6,90 Spectre de masse : m/e = 518 (biradical attendu), m/e =519 (capture d'un proton). Synthèse de l'amino-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-Z isoindoline (IV) La synthèse de l'amino-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (IV) s'effectue à partir de la nitro-5-N-méthyl tétraéthyl-1,1,3,3 isoindoline (X). Cette synthèse peut étre schématisée de la façon suivante A 3,489 de nitro-5-N-méthyl-tétraéthyl-1,1,3,3 isoindoline (X) et 3,960 g de zinc pulvérisé, on ajoute goutte à goutte 24 ml d'acide chlorhydrique concentré,puis on chauffe à 1000C pendant 2 heures.Le mélange refroidi est versé dans lune solution de soude à 60 % et extrait au chlorure de méthylène.On obtient 3,2 g de produit qui sont chromatographiés sur alumine. Par le benzène on élue 2,4 g d'amino-5-N-méthyl-tétraéthyl-1,1,3,3 isoindoline (XI) dont le point de fusion est F = 880C. On-ajoute ensuite goutte à goutte 3 ml d'anhydride acétique à 1,087 g de (XI) dissous dans 5 ml d'éther et 0,8 g d'acétate de sodium Après 3 heures d'agitation à 200C, on extrait 1,169 g d'acétylamino-5 N-méthyl-tétraéthyl-1,1,3,3 isoindoline (XII). La fonction N-méthyledu composé (XII} est oxydéepar l'eau oxygénée, en présence de tungstate de sodium. A partir de 400 mg de composé (XII) on obtient 393 mg de N-oxyle(XIII) non cristallisé.L'ébullition pendant 7 heures de ce composé (XIII) dans 1,5 ml d'une solution de potasse à 15 % conduit,après extraction à l'éther et chromatographie sur couche mince,à 124 mg d'amino-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (composé IV). Synthèse du composé V La synthèse du bromoacétamide -5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (V) s'effectue par action du bromoacétyle sur le radical (IV) précédent, en présence de triéthylamine. La mise en oeuvre s'effectue de la façon suivante : On dissout des quantités équimoléculaires de triéthylamine et d'amino-5tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (IV) dans de l'éther anhydre. On refroidit à - 10 C et on ajoute, goutte à goutte, une quantité équivalente de bromoacétyle, en agitant. Un précipité se forme. On filtre et on obtient environ 40 % de bromoacétamide-5-tétraéthyl- 1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (V) cristallisé. Synthèse du composé VI La synthèse de la maléimide -5-tétraéthyl-1,1,3,3, oxyle-2 -isoindoline (VI) s'effectue à partir de l'amino-5Nméthyl tétraéthyl -1,1,3,3 isoindoline (composé XI) et peut être schématisée de la façon suivante Uri mélange de 795 mg d'anhydride maléique et 2,2 g d'amino-5 N-méthyl-tétraéthyl-1,1,3,3 isoindoline dans 20 ml d'éther anhydre est agité pendant 3 heures à température ambiante. 2,5 g d'acide maléamique (XIV)précipite - (FK:: 1890C). On agite ensuite un mélange formé de 2,5g d'-acide (XIV), 30 ml d'anhydride acétique et 716 mg d'acétate de sodium dans un récipient herméti quement fermé pendant 24 heures à 350 C. On évapore sous vide l'anhydride acétique, et après hydrolyse, on extrait à l'éther 2,39 (rendement = 80 % ) de maléimide -5 N-méthyl-tétraéthyl-1,1,3,3 isoindoline (XV) recristallisé dans l'hexane (FK= 1200). Par oxydation , comme précédemment, on obtient le composé VI. Les dispositions particulières de mise en oeuvre décrites ci-dessus doivent être considérées comme faisant partie de l'invention, étant entendu, que toutes dispositions- équivalentes pourront aussi bien être utilisées sans sortir du cadre de celle-ci. Les radicaux nitroxydes conformes à l'invention peuvent être utilisés notamment en hologie et en magnétométrie. En particulier, le bromoacé;tarrnd5tétraéthyli,i,3-,3 oxyle-2 isoindoline (V) peut être utilisé comme marqueur de spin dans les molécules biologiques : il se fixe sur les protéines dans les molécules biologiques et permet ainsi de déterminer les sites actifs de ces molécules L'azoxy- 5-5'-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (II) et l'azo- 5-SLtétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline (III) sont utilisables dans le magnétomètre à résonance nucléaire. Ce magné tomètre , destiné à mesurer le champ magnétique terrestre et ses variations, comprend un récipient qui contie-nt d'une part, un solvant à noyau de moment magnétique non nul, d'autre part, undes radicaux cités précédemment. Pour mesurer l'intensité du champ magnétique, on sature la raie de résonance du radical nitroxyde dans le champ magnétique que l'on veut mesurer et l'on détermine à-ce moment là la fréquence de résonance correspondant à cette saturation, ce qui donne l'intensité du champ à mesurer puisque la fréquence de résonance est proportionnelle à l'intensité du champ magnétique. REVENDICATIONS 1. Radicaux nitroxydes dérivés de l'isoindoline, caractérisés en ce qu'ils ont pour formule générale dans laquelle R est constitué par un radical alkyle et Y est un groupement organique monovalent choisi dans le groupe X représentant un halogène, et R1, R2, R3, R4 des radicaux alkyles. 2. Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par le N,N diméthyl-aminobenzène-41 azo-5tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline. 3. Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par l'azoxy-5,5ktétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline. 4. Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par l'azo-5 , 5'-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline. 5. Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par l'amino-5 tétraéthyl-t,1,3,3 oxyle-2 isoindoline. 6. Radical selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par le bromoacétamide-5 tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline. 7. Radical selon la revendication 1, caracterisé en ce qu'il est constitué par le maléimide-5-tétraéthyl-1,1,3,3 oxyle-2 isoindoline.