Brevet FR2533210A1 — publié le 19840323

EDULCORANTS DE SYNTHESE L'invention concerne un nouveau type d'édulcorants de synthèse. Comme on le sait, les "agents édulcorants" dénom- més aussi "édulcorants" sont des composés capables de communiquer leur saveur sucrée aux divers produits ali- mentaires ou pharmaceutiques notamment, auxquels ils sont mélangés L'utilisation d'édulcorants de synthèse peut être envisagée comme succédané du saccharose (su- cre de table) dans les régimes hypoglucidiques des diabétiques et dans les régimes hypocaloriques des obèses du fait de leur faible apport calorique Dans certains pays, l'utilisation d'édulcorants n'est pas li- mitée aux seuls besoins diététiques ou pharmaceutiques et leur utilisation dans l'alimentation courante a donné' à ce type de composés une importance de tout premier ordre Cependant, les composés les plus largement con- sommés à l'heure actuelle, à savoir le cyclamate de sodium et la saccharine, outre leur saveur parasite (arrière-goût amer pour la saccharine), sont remis en cause par suite de leurs possiblés;effets cancérogènes et leur utilisation a été, selon les pays, soit inter- dite, soit soumise à un contrôle. Dans le brevet FR-A 1 577 545, on a décrit un édul- corant de synthèse connu sous le nom d'aspartam (déno- mination commune internationale), dont le pouvoir su- crant se situe entre celui du cyclamate de sodium et celui de la saccharine Ce produit toutefois présente l'inconvénient notable d'être cher et d'entraîner une surcharge de L-phénylalanine. L'invention pallie à ces inconvénients Elle vise de nouveaux édulcorants de synthèse qui présentent un pouvoir sucrant très élevé, sans aucune mesure avec le pouvoir sucrant des édulcorants actuellement proposés. -2- Ces nouveaux édulcorants de synthèse se caractéri- sent en ce qu'ils comprennent un composé de formule générale I: Y I A CO NH-C-R X e NH C NH C R ' (I) II (CH 2)n I B dans laquelle: X représente un groupe donneur de doublets li- bres, situé en position 3 ou 4; A représente un atome d'oxygène ou de soufre ou un groupe imino NH; R représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone; N = O oul; B représente un groupe COOH, COOM (avec M dési- gnant un cation), CONH 2 et COOR' (avec R' représentant un groupe alkyle de 1 à 3 atomes de carbone); Y représente soit un groupe donneur de doublets libres, soit un groupe R" (R"i représentant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone); Z représente: soit un groupe hydrophobe R"' (R"' représen- tant un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone), soit un groupe donneur de doublets libres associé à un groupe hydrophobe R"' (R"'re- présentant aussi un groupe alkyle, cyclo- alkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbo- ne). -3- Comme on le sait, un "groupe donneur de doublets libres" est un groupe dont un atome au moins est porteur d'une ou plusieurs paires d'électrons non liés capables d'interagir avec le récepteur par l'intermédiaire de liaisons hydrogène. Avantageusement, en pratique, dans les composés selon l'invention X est choisi dans l'ensemble constitué par les groupes NO 2 (nitro), CN (nitrile), COOR" (alkyl carbo- xylate), COR" (alkylcétone), 502 R" (alkylsulfonyle), F, Cl, Br, I (halogènes), COOH (groupe carboxyle ou ses sels), SO 3 H (groupe sulfonique ou ses sels), SO 3 R" (al- kyl sulfonate), SO 2 NR"R", 502 NHR", 502 NH 2, CONR"R", CONHR", CONH 2, SOR", OCOR", OR", OSO 2 R", OCF 3, CH 2 OR" CH(OR")2, COCF 3, CF 3, CH 2 CF 3, Cn F 2 n+l' C C 13, avec les groupes R" qui représentent comme précédemment des groupes alkyle de 1 à 4 atomes de carbone; de préféren- ce, X est en position 4 et est choisi dans l'ensemble constitué par les groupes CN, COOC 2 H 5, COOCH 3, SO 2 CH 3, COCH 3, ce qui conduit à des produits qui en milieu aqueux ne sont pas ou pratiquement pas toxiques; A est un atome d'oxygène; R est un atome d'hydrogène; N = 1; B est choisi dans l'ensemble constitué par les groupes COOH, COOM avec M désignant un cation, de préfé- renc Na++ + 2 + 2 + + rence Na, K+, NH 4, Ca 2 Mg, Li; Y est choisi dans l'ensemble constitué par COOR" (o R" est un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone), CH 20 H, CH 2 OR", CH(OH)CH 3, CH(OR")CH 3, CONHCH 2 CH 20 H, CF 3, CHF 2, CH 2 F, CC 13, CHC 12 f CH 2 Cl, et avec de préférence COOCH 3, CH 2 OH, CHOHCH 3, CH 3 et CF 3; Z peut être choisi-dans l'ensemble constitué soit par un groupe CH 2 C 6 H 5, CH 2 C 6 Hl, C 6 H 5, C 6 Hll, C 4 H 9, iso-C 4 H 9, C 3 H 7, iso-C 3 H 71- C 5 Hll, iso-C 5 Hll, ce groupe pouvant être -4- diversement substitué (comme par exemple CH 2 C 6 H 4 OH, CH 2 C 6 H 4 OR"t C 6 H 4-halogène, CH 2 C 6 H 4-halogène, (CH 2)n CH 20 H, (CH 2)n OR", (CH 2) n SR", (CH 2) COOR", (CH 2) SOR", (CH 2) N 2 n (CH 2)n SO 2 R", (CH 2)n OCOR" (avec R" désignant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone), avec de préférence CH 2 C 6 H 5, CH 2 C 6 Hll, C 6 H 5, C 6 Hll, C 4 H 9 et iso-C 5 Hll; soit par des esters carboxyliques (COOR"), des esters sulfoniques (SO 3 R"'), des amides (CONHR"', CONR"' R"', CONHCH(R"')COOR"'), des sulfonamides (SO 2 NHR"', SO 2 NR"' R"'), des dé- rivés halogénés (comme par exemple CF 2 R"', CHFR"', CC 12 R"', CH Cl R"), des alcools (comme par exemple CHOHR"'), des éthers (comme par exemple CH(OR"')R"), (avec les groupes R"' désignant comme précédemment des groupes al- kyle, cycloalkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone) et avec de préférence COOR"'. Les composés édulcorants préférés selon l'inven- tion sont essentiellement: un dérivé du N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L- phénylalanine méthyl ester de formule générale suivan- te: COOCH I 33 CO NH C H I I NH-CO-NH-C-H CH CH 2 COOH un dérivé du N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L- norleucine méthyl ester de formule générale suivante: X -'\/NH-CO-NH- COOCH 3 CO 0-NH= C H I-i ( HI C-H 2 C Hi 2 CH 3 -un dérivé du N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L- phénylglycine méthyl ester de formule générale suivante: COOCH I 3 CO-NH== C H X ' ' NH-CO N Hi-C-Hk COH 2 un dérivé du N-(phénylcarbamnoyl)-L-aspartyl-L- ( 5-méthyl)norleucine méthyl ester de for-mule générale suivante o 1 COOCH, j CO 0-NH C H X I NH CO-NH C= -H C Hi 2 COO (LH 2) 2 CH 3 un diester de l'acide N-(phénylcarbamnoyl)-L-as- partyl-amninomalonique de formule générale suivante OO-R" CO-NH C H I I I I X NH-CO N Hi-C H COO-R 2 1 COOH dans laquelle R" représente un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone et R"' un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone; un dérivé de formule générale suivante: COOCH |I 3 CO-NH C H I i X NH-CO -NH C H (CH 2) l) n CH 2 1 COOH avec N = O ou 1. un ester de la N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-D- sérine' de formule générale suivante: CH 2 OH CO-NH -C-H I I X PNH CO NH CH COO-R"' CH 2 COOH dans laquelle R"'représente un groupe alkyle, cycloal- kyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone; un ester du N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-D- amino-acide de formule générale suivante: Y CO -NH C H I I X NH-CO NH C-H COO R"' \=/ I CH 2 _UI I COOH dans laquelle Y représente soit un groupe CF 3 ou CC 13, soit un groupe R" (groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone), et R"' représente un groupe alkyle, cycloalky- le ou aryle de 1 à -12 atomes de carbone; un amide de la N-(phênylcarbamoyl)-L-aspartyl-D- sérine de formule générale suivante: CH OH i CO -NH C H I I I i X NH-CO-NH C H CONH-R"é CHO COOH dans laquelle R"' représente un groupe alkyle, cycloal- kyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone; un amide du N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-D- amino-acide de formule-générale suivante: Y CO -NH C H I \ X NH-CO-NH C H CH 2 COOH CONH-R"' dans laquelle Y représente soit un groupe CF 3 ou CC 13, soit un groupe R" (groupe alkyle de 1 à 4 atomes de car- bone), et R"' représente un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone. Les composés selon l'invention peuvent être prépa- rés de la façon suivante: On met en contact un composé de formule générale: X-C 6 H 4 N= C=-A (II) avec un composé de formule générale: l -8- COOH H N _C _ R(I) (C 2) n B dans lesauelles X, A, R, n'et B correspondent aux défini- tions précédemment données pour la formule générale I. Lorsque B est un groupe carboxyle, il peut s'avérer nécessaire de protéger préalablement le groupe carboxy- le par un groupe protecteur convenablement choisi, comme, par exemple, sous forme d'une fonction ester benzylique ou tert-butylique; les groupes benzyle et tert-butyle apparaissent comme les groupes protecteurs les plus par- ticulièrement appropriés Le rendement de cette réaction est souvent proche de 90 %. La réaction entre les composés de formules généra- les Il et III peut commodément être réalisée dans-l'eau à température ambiante Le composé II peut être préala- blement dissous dans un solvant non polaire telque le benzène-ou le chlorobenzène, ce qui permet d'améliorer notablement le rendement de la réaction. Le produit obtenu IV, de formule générale COOH X C 6 H 4 -NH O -NH C R (IV) (CH 2) B est mis en contact avec le composé V, de formule géné- rale: Y l H 2 N C R (V) I Z dans laquelle Y, Z et R sont tels que définis mrécédem- ment La réaction est effectuée en présence d'un agent déskydradant convenable, dont on peut citer plus parti- culièrement les alkylaminoacétylènes, les carbodiimides avec notamment le dicyclohexylcarbodiimide, ou les sels d'isoxazolium Cette réaction entre les composés IV et V peut aussi être réalisée en activant le groupe carbo- xyle libre ou le groupe amino des deux composés L'ac- tivation du groupe carboxyle libre du composé IV, qui est préférentiellement utilisée, est réalisée par di- verses méthodes dont on peut signaler en particulier celles faisant intervenir la synthèse d'un intermédiaire anhydride mixte, chlorure d'acide, azide ou du type ester activé (comme par exemple un ester du p-nitrophé- nol ou du N-hydroxysuccinimide) L'activation via un anhydride mixte formé in situ à partir d'un chloroformiate d'alkyle (tel que le chlo- roformiate d'éthyle ou de méthyle) est une des méthodes préférées L'anhydride mixte est obtenu par addition de triéthylamine, puis de chloroformiate d'alkyle à une solution du composé IV dans le tétrahydrofurane ou le diméthylformamide. Cette réaction peut être effectuée entre 20 C et + 25 C L'anhydride mixte est rapidement formé (quel- ques minutes à 10 C) et le composé V peut alors être ajouté Après quelques heures, le composé I est direc- tement obtenu après les traitements classiques, consis- tant en particulier en un lavage par des solutions aci- des et basiques. Dans le cas particulier o le groupe B du composé - III est un groupe carboxyle protégé sous forme d'un es- ter benzylique ou tert-butylique, le déblocage de ce groupe protecteur est nécessaire pour obtenir le composé I avec le groupe carboxyle libre. Ainsi, le groupe protecteur ester benzylique est éliminé par hydrogénolyse qui est la méthode de choix pour l'élimination de ce groupe La réaction peut être réalisée commodément dans un solvant tel que le méthanol ou l'éthanol en présence de catalyseur comme le palla- dium sur charbon actif ( 10 %) sous légère pression d'hy- drogène et à température ambiante Dans le cas d'un groupe protecteur du type ester tert-butylique, son éli- mination est commodément réalisée par une hydrolyse acide qui peut être rapidement effectuée avec une solu- tion de bromure d'hydrogène ou de chlorure d'hydrogène dans l'acide acétique glacial ou encore avec l'acide trifluoroacétique anhydre On obtient finalement le com- posé I dans lequel le groupe B représente un groupe car- boxyle libre. Une autre possibilité de synthèse des composés de formule générale I peut être envisagée lorsque B est un groupe carboxyle et que N = 1 En effet, dans ce cas, il est possible de ne pas réaliser la protection du groupe B carboxyle pour obtenir le composé suivant COOH X-C 6 H 4-NH CO-NH C R CH 2 COOH A partir de ce diacide, on peut obtenir l'anhydri- de de formule générale VI par action d'un agent de dés- hydratation convenable comme par exemple l'anhydride acétique ou l'anhydride trifluoroacétique. 1 i - CO i O X-C 6 H 4 -NHCO-NH C -mu R (VI) I,,CO CH 2 Cette réaction peut commodément être réalisée en chauffant à reflux durant quelques minutes le diacide en présence de l'anhydride choisi La présence d'un solvant tel que le benzène, le chloroforme ou le tétra- hydrofurane ne s'avère pas indispensable pour cette réaction Le composé VI ainsi obtenu est mis en présen- ce du composé V dissous dans un solvant inerte, tel que le diméthoxyéthane, le tétrahydrofurane ou l'acétate d'éthyle Cette réaction conduit directement au composé I dans lequel B = COOH et N = 1 o Les composés de formule générale I peuvent aussi être préparés suivant un autre procédé. On réalise dans un premier temps la synthèse d'un composé de formule générale VII: Y i CO NH C R O 1 I l ' (VII) Q-NH=C-R Z (VII) l l (CH 2)n B dans laquelle Q est un groupe protecteur de la fonction amine tel qu'on les utilise couramment en synthèse pep- tidique, comme par exemple les groupes tert-butoxycar- bonyle, benzyloxycarbonyle, formyle, trifluoroacétyle ou phtalyle et dans laquelle Y, Z, R, N et B sont tels que définis précédemment dans la formule générale Io 12 - Ce composé VII peut être obtenu par condensation amidique entre les composés V et VIII: COOH (VIII) I a I Q-NH C-R (CH 2)n B suivant les procédés décrits L'élimination du groupe VII conduit au composé IX: ci-dessus. protecteur Q du composé H 2 N - y Y l CO-NH C Um R I I I I * I *C R Z I I 1 (IX) (CH 2) n I B Suivant la nature du groupe Q, son élimination sera réalisée de façon spécifique Par exemple, lors- que Q est le groupe benzyloxycarbonyle, on peut procé- der à son élimination par hydrogénolyse en présence d'un catalyseur comme le palladium sur charbon actif ( 10 %) Lorsque Q est un groupe tertbutoxycarbonyle, il est possible de l'éliminer par hydrolyse acide, no- tamment par le chlorure d'hydrogène ou le bromure d'hy- drogène dans l'acide acétique glacial. L'obtention du composé IX peut être réalisée sui- vant quelques variantes en fonction non seulement du groupe protecteur Q, mais aussi en fonction de N et B'. 13 - Lorsque N = 1 et B = COOH, il est possible d'obtenir le composé IX de diverses façons, notamment en procédant à la synthèse d'un anhydride de formule X CO O O Q-NH -C R (X) Co CH 2 o comme décrit précédemment pour le composé VI, ce qui conduira au composé IX après condensation avec le déri- vé V et élimination du groupe protecteur Q. On peut aussi obtenir le composé IX (lorsque N = 1 et B = COOH) à partir du composé XI (obtenu par action du phosgène ou du trichlorométhylchloroformiate sur le composé XII) , puis mise en contact avec le composé V. O CO CO COOH I I I I Ht C R H 2 N C-R I I CH CH 1 H 12 COOH COOH (XI) (XII) Une fois le composé IX obtenu suivant l'une des techniques décrites, il est possible d'obtenir directe- ment le composé de formule générale I après l'action du composé II suivant la technique précédemment décrite. Dans l'éventualité o B est une fonction carboxyle protégée, il est possible d'obtenir le groupe carboxyle libre en éliminant le groupe protecteur du composé IX ou du composé final obtenu après action du composé II. La manière dont l'invention peut être réalisée et 14 - les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent donnés à titre indi- catif et non limitatif. EXEMPLE 1: Synthèse du N-( 4-cyanophénylcarbamoyl)-L-aspartyl- L-alanine méthyl ester (composé n 16 du tableau I). COOCH 3 CO-NH-C-H I a / \I NC NH-CO-NH-C-H CH CH 2 COOH Etape 1: Préparation de l'acide N-( 4-cyanophé- nylcarbamoyl)-L-aspartique 3-benzyl ester. On dissout 3 g ( 13,4 mmol) d'acide L-aspartique 8- benzyl ester dans 40 cm 3 d'eau, puis on ajoute une solu- tion concentrée de carbonate de sodium jusqu'à l'obten- tion d'un p H basique (ô 9-10) On procède alors à l'ad- dition, sous forte agitation, de 3,3 g ( 0,023 mol) de 4-cyanophényl isocyanate dissous dans 10 cm 3 de benzène. La solution est vigoureusement agitée durant 2 heures à 20 C avant filtration et extraction par 4 x 15 cm 3 d'éther éthylique La phase aqueuse est alors acidifiée jusqu'à p H = 1 par l'acide chlorhydrique puis extraite par 4 x 50 cm 3 d'acétate d'éthyle On obtient, après séchage sur sulfate de sodium anhydre et concentration, 4,5 g d'un produit huileux qui cristallise rapidement (rendement 93 %) Le solide a un point de fusion de 145- 147 C. Etape 2: Préparation du N-( 4-cyanophénylcarba- moyl)-B-benzylester-L-aspartyl-L-alanine méthyl ester. On dissout 1,2 g ( 3,3 mmol) de l'acide N-( 4-cyano- pkhénylcarbamoyl)-L-aspartique B-benzyl ester précédem- ment obtenu dans 20 cm de diméthoxyéthane La solution - est refroidie à 10 C avant l'addition de 0,33 g ( 3,3 mmol) de triéthylamine, puis de 0, 36 g ( 3,3 mmol) de chioroformiate d'éthyle On agite le mélange durant cinq minutes à la température de -10 C avant l'addi- tion de 0,41 g de L-alanine méthyl ester L'agitation est ensuite maintenue 5 minutes à -10 C; puis 12 heu- res à la température ambiante Après filtration et lavage par l'acétate d'éthyle du précipité formé, on concentre les filtrats à sec Le résidu est repris dans l'acétate d'éthyle et la solution obtenue est lavée par 3 '3 3 x 10 cm d'acide chldrhydrique 2 N, par 3 x 10 cm 3 de carbonate de sodium à 10 %, puis par de l'eau ( 2 x 10 cm) Après séchage sur sulfate de sodium anhydre et concentration, on obtient 1,1 g d'un solide blanc (ren- dement 75 %O) que l'on recristallise dans un mélange dichlorométhane/hexane Le point de fusion du solide obtenu est de 185 C. Etape 3: Préparation du N-( 4-cyanophénylcarba- moyl)-L-aspartyl-L-alanine méthyl ester. On dissout 0,65 g ( 1,4 mmol) du composé précédem- ment obtenu dans 30 cm 3 de méthanol en présence de 0,1 g de catalyseur au palladium sur charbon actif à 10 %. On soumet à une hydrogénation catalytique sous légère pression durant 4 heures à 20 C Le catalyseur est filtré et la solution est évaporée à sec. On obtient un solide blanc dont le point de fusion est de 129 C Ce composé possède une intense saveur sucrée équivalente à 400 (quatre cent) fois celle du saccharose. EXEMPLE 2: Synthèse du N-( 4-nitrophénylcarbamoyl)-L-aspartyl- L-norvaline méthyl ester (composé n 17 du tableau I). 16 - COOCH 3 CO-NH-C-H l l O 2 NH-CO-NH C H CH CH 2 CH 2 i 2 COOH CH 3 Etapel__ Préparation de l'acide N-( 4-nitrophényl- carbamoyl)-L-aspartique. On dissout 4,56 g ( 0,0568 mol) d'acide L-asparti- que dans l'eau par addition d'hydroxyde de sodium jus- qu'à l'obtention d'un p H voisin de 10 On ajoute ensui- te, à la température ambiante, une solution de 10 g ( 0,0568 mol) de 4nitrophényl isocyanate dans 50 cm 3 de benzène On agite vigoureusement durant deux heures tout en maintenant le p H autour de 10 par addition suc- cessive d'une solution d'hydroxyde de sodium concentrée. Le faible précipité formé est éliminé par filtration et le filtrat est lavé par 3 x 50 cm 3 d'éther éthylique. La phase aqueuse est alors acidifiée puis extraite par l'acétate d'éthyle, ce qui permet d'obtenir, après sé- chage sur sulfate de sodium anhydre et après concentra- tion, 13,4 g (rendement 76 %) d'un solide jaune dont le point de fusion est de 118-120 OC. Etape 2: Préparation de l'anhydride de l'acide N-( 4-nitrophénylcarbamoyl)-L-aspartique. On verse 16 g ( 0,16 mol) d'anhydride acétique sur g ( 0,067 mol) d'acide N-( 4-nitrophénylcarbamoyl)-L- aspartique et on agite la pâte obtenue 10 minutes-à O C, puis 30 minutes à reflux On diminue le volume de la solution obtenue par concentration sous vide et on ajoute de l'éther éthylique anhydre qui fait précipi- ter l'anhydride formé On obtient ainsi 18 g d'un solide (rendement 95 %) dont le point de fusion est de 202- 204 OC. 17 - Etape 3: Préparation du N-( 4-nitrophénylcarba- moyl)-L-aspartyl-L-norvaline méthyl ester. On dissout 1,05 g ( 3,6 mmol) d'anhydride de l'aci- de N-( 4-nitrophénylcarbamoyl)-L-aspartique dans 20 cm 3 d'acétate d'éthyle, puis on ajoute 0,47 g ( 3,6 mmol) de L-norvaline méthyl ester La solution est ensuite main- tenue trois jours à 30 C On lave le mélange réaction- nel par 3 x 10 cm 3 d'acide chlorhydrique 1 N puis on le sèche sur sulfate de sodium anhydre avant concentration à sec Le produit obtenu est purifié par dissolution en milieu basique suivie d'une précipitation par une solu- tion d'acide chlorhydrique On obtient 0,6 g du composé ainsi purifié (rendement 35 %) dont le point de fusion est de 205-207 C Ce composé possède une saveur sucrée équivalente à 250 (deux cent cinquante) fois celle du saccharose. EXEMPLE 3: Synthèse du N-( 4-nitrophénylcarbamoyl)-L-aspartyl- L-norleucine méthyl ester (composé n 2 du tableau I). COOCH I 3 CO-NH C H l l O 2 N NH-CO NH C-H (CH 2)3 CH 2 CH 3 COOH Etape 1: Préparation du N-(benzyloxycarbonyl)-B- benzylester-L-aspartyl-L-norleucine méthyl ester. A partir de 3 g ( 8,4 mmol)d'acide N-(benzyloxy- carbonyl)-e-benzylester-L-aspartique et de 1,35 ( 8,4 mmol) de Lnorleucine méthyl ester, on'obtient suivant le protocole de l'exemple 1 (étape 2), 3,2 g (rendement %) d'un solide dont le point de fusion est de 85 C. Etape 2: Préparation du L-aspartyl-L-norleucine méthyl ester. On dissout le composé précédemment obtenu dans 18 - cm de méthanol en présence de 0,2 g de catalyseur au palladium sur charbon actif ( 10 %) et on soumet à l'hydrogénation catalytique sous légère pression durant 4 heures à 20 C Après filtration de la solution et concentration, on obtient 1,65 g d'un solide blanc après trituration dans l'éther éthylique. Etape 3: Préparation du N-( 4-nitrophénylcarba- moyl)-L-norleucine méthyl ester. On dissout 0,51 g ( 1,9 mmol) de L-aspartyl-L-nor- leucine méthyl ester dans 20 cm 3 d'eau et on ajoute quelques cm 3 d'une solution concentrée de carbonate de sodium pour amener le p H de la solution à 9-10 On ajou- te à la température ambiante et sous très forte agita- tion 0,6 g ( 3,8 mmol) de 4-nitrophényl isocyanate dis- sous dans 5 cm 3 de benzène Après deux heures de con- tact, on filtre le précipité formé et on lave le filtrat aqueux par 3 x 15 cm 3 d'éther éthylique avant de diminu- er sous vide son volume de moitié On acidifie par l'a- cide chlorhydrique jusqu'à p H = 1, puis on filtre et on lave par quelques cm 3 d'eau le précipité formé On ob- tient 0,7 g d'un solide dont le point de fusion est de 204-205 C. Ce composé possède une intense saveur sucrée équi- valente à 13 000 14 000 (treize à quatorze mille) fois celle du saccharose. EXEMPLE 4: Synthèse du N-( 4-nitrophénylcarbamoyl)-L-aspartyl- L-phénylalanine méthyl ester (composé n 1 du tableau I). I 3 CO-NH-C-H I l O 2 N 02 ' NH-CO-NH-CH CH 2 CH 2 C COOH 19 - Etape 1: Préparation du N-(benzyloxycarbonyl)- e-tert-butyl ester-L-aspartyl-L-phénylalanine méthyl ester. On dissout 4,8 g ( 11,4 mmo) de l'acide N-benzyloxy- carbonyl-L-aspartique e-tert-butyl N-hydroxysuccinimide diester dans 25 cm 3 de diméthoxyethane puis on ajoute 2,17 g ( 12,5 mmol) de Lphénylalanine méthyl ester Le mélange est agité 12 heures à 20 C On concentre la solution sous vide et le résidu est repris dans l'éther éthylique avant lavage par 3 x 15 cm 3 d'une solution d'acide citrique à 10 %, par 3 x 15 cm 3 d'une solution de bicarbonate de sodium à 10 O%, puis par 2 x 10 cm 3 d'eau La phase éthérée est séchée sur sulfate de so- dium anhydre, puis concentrée sous vide, ce qui donne 4,35 g (rendement 79 %) d'une huile qui cristallise ra- pidement Après recristallisation dans le mélange té- trachlorure de carbone/éther éthylique le point de fusion du solide est de 80 C. Etae_ 2:-Préparation du N-( 4-nitrophénylcarba- moyl)-$-tert-butyl ester-L-aspartyl-L-phénylalanine mé- thyl ester. A partir de 3,1 g du composé précédent, on procède à l'élimination sélective du groupe protecteur benzyl- oxycarbonyle suivant le protocole décrit dans l'exemple 3 (étape 2) On fait réagir le solide obtenu avec le 4-nitrophényl isocyanate conformément à l'exemple 1 (étape 1-) On obtient finalement 2,8 g (rendement total des 2 étapes 85 %) d'un solide qui fond à 115-117 C. Etape 3: Préparation du N-( 4-nitrophénylcarba- moyl)-L-aspartyl-L-phénylalanine méthyl ester. On dissout 0,5 g du N-( 4-nitrophénylcarbamoyl)-8 tert-butyl ester-L-aspartyl-L-phénylalanine méthyl ester- dans 10 cm 3 d'une solution 2 N de bromure d'hydrogène dans l'acide acétique glacial Apres 40 minutes à 20 C, on concentre la solution sous vide avant de reprendre le résidu dans 10 cm 3 d'une solution aqueuse à 10 % de carbonate de-sodium On acidifie par une solution t 533210 - d'acide chlorhydrique jusqu'à p H = 1 et on filtre le précipité obtenu après refroidissement. Après séchage, on obtient 0,37 g (rendement 84 %) d'un solide dont le point de fusion est de 196-198 'C. Ce composé est intensément sucré et son pouvoir sucrant est de 14 000 (quatorze mille) fois celui du saccharose. Comme on l'a constaté, le pouvoir édulcorant des composés de synthèse conformes à l'invention peut être de l'ordre de dix mille, c'est-à-dire de cinquante à cent fois celui des composés actuellement commercialisés les plus performants. Ce pouvoir édulcorant est apprécié de la manière suivante. EVALUATION DU POUVOIR SUCRANT Les solutions aqueuses des composés ont été goûitées par un jury entraîné et comparées à des solutions té- moins de saccharose Ces solutions témoins ont été choi- sies à des concentrations comprises entre 2 et 10 % cor- respondant ainsi à celles utilisées lors d'un usage courant Cependant une solution témoin à 2 % ( 0,058 mol/l) de saccharose a été utilisée préférentiellement pour toutes les évaluations sensorielles; à cette con- centration, la valeur sucrée de la solution reste bien perceptible par l'ensemble des dégustateurs et permet des comparaisons plus précises que celles obtenues avec des solutions de saccharose de concentrations plus éle- vées. Le pouvoir sucrant est évalué en effectuant le rapport molaire ou pondéral, à l'isosucrosité (c'est- à-dire à saveurs sucrées identiques), entre la solution de saccharose témoin et la solution du composé. Cette propriété des composés de l'invention de pouvoir communiquer leur intense saveur sucrée aux pro- duits auxquels ils sont associés peut être illustrée par les exemples suivants. Mesure 1 On prépare une solution de 1,90 milligramme du 21 - N-( 4nitrophénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L-phénylalanine méthyl ester (composé 1 du tableau I) dans un litre d'eau Lors des essais organoleptiques, on constate que cette solution présente une saveur sucrée équivalente à celle d'une solution de saccharose à 2 %, ce qui corres- pond à un pouvoir sucrant de 14 000 fois celui du sac- charose sur une base molaire ( 10 500 sur une base pondé- rale) On observe que ce même composé, enri comparaison avec des solutions témoins de saccharose à 5 % et 10 %, possède un pouvoir sucrant respectivement de 10 000 et 6 000 (soit 7 500 et 4 500 sur une base pondérale) Le pouvoir sucrant du composé comparé à une solution à 1 % de saccharose (correspondant ainsi à une concentration un peu supérieure à celle du seuil de perception de la saveur sucrée) est de 18 000 sur une base molaire et de 13 500 sur une base pondérale. Mesure 2: On prépare un thé, par infusion de feuilles de thé, ou un café, par dissolution de 26 g de café instantané dans un litre d'eau On constate que 100 cm 3 de ces so- lutions,sucrées avec 0,68 milligramme du N-( 4-nitrophé- nylcarbamoyl)-L-aspartyl-L-phénylalanine méthyl ester (composé 1 du tableau I), ne peuvent être différenciées des mêmes solutions de thé ou de café contenant 6 g de saccharose Le pouvoir sucrant du composé est dans ce cas de 11 700 sur une base molaire comparativement à une solution de saccharose à 6 % (soit 8 800 sur une base pondérale). Mesure 3: Le pouvoir sucrant de quelques composés de l'inven- tion répondant à la formule générale I a été évalué comparativement au saccharose à 2 %; les valeurs sont données en valeur relative sur une base molaire dans le tableau I, dans lequel X, A, R, n, B, Y, Z désignent les radicaux de la formule générale I et F C le point de fusion. (j = asoxe IID Des) Uo Tq Tsod ou l-uma Dn 5 a To AnodZ), a z À El u u v ue X 9 S oduio:) CD V_ Cu m m tn tu 9 H 9 DZHD SH 9 Dz HD H Dz (z HD) EHD 9 H 9 Dz HD ú HDOOD 9 H 9 DZHZ) SH 9 Dz HZ) 9 9 z H D I-10 SH 9 Dz HD E: HDOOD HD)D Oz HD il H 9 Dz HD Ti H 9 D HDOOD 9 H 9 Dz HZ) SH 90 EHDE(z HD) SH 9 Dz HD EHZ)OOD E: HOOOD úHDOOD E: HDOOD úHDOOD HO z HD EHDOOD EHDOOD E: HDOOD úHDOOD *EAD EHDOOD úHDOOD úHDOOD úHDOOD E: HZ)OOD EHZ)OOD úHDOOD E: HDOOD 0 úi Ooz osz 00 t, OOS OOL 1 0 00 z 00 '1 z Ooz z OO z OOS z 009 ú 0 O 9 9 000 8 0 O O 9 00 O O 1 0 00 E 1 0 00 T 000 p 1 ZLI-OLI ps I-z 8 l LOZ-GOZ 6 ZI 6 GZ-LGZ LOI-SOI OúZ-6 zz Sci 8 ql-9 GI L 6 I-961 96 1 -9 6 1 091-8 LI SOZ-úOZ L 91-sel OZZ-61 Z L 6 T- 6 T GOZ-oz 96 I-961 HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD ROOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD HOOD H O H H O 10 H O mz O H O DN H S N O H O m O H O ODO HD H O os HD H O OD HD H O ODO SHE D H O Dm H O NO H O zo H O Nz O H O DN H O Z)N H O Nzo H O mz O H O mz O LI 9 1 9 1 tri c 1 zi il L E z H rq (l r A E-i 23 - A titre indicatif, les pouvoirs sucrants de quel- ques produits connus ou commercialisés à ce jour, mesu- rés par la même méthode, sont donnés dans le tableau II TABLEAU II Comme déjà dit, les composés selon l'invention pos- sèdent une saveur sucrée agréable comparable à celle du saccharose, sans goût parasite (comme par exemple l'ar- rière-goût amer de la saccharine ou le goût liquoreux de la glycyrrhizine) , ou sans effet retardé (comme par exemple celui observé dans le cas des dihydrochalcones). Le pouvoir sucrant de ces composés varie, comme pour tous les composés édulcorants, suivant la concen- tration de la solution de saccharose utilisée comme ré- férence Par exemple, le composé 1 du tableau I possède un pouvoir sucrant de 14 000 port à une solution de saccharose à 2 %, de 10 000 (dix mille) par rapport à une solution de saccharose à 5 et de 6 000 (six mille) par rapport à une solution de saccharose à 10 De Les concentrations de saccharose comprises entre 2 et 10 % sont celles fréquemment-utili- sées dans la vie courante. Le pouvoir sucrant de ces composés varie aussi, comme pour les autres édulcorants, suivant la nature du produit à édulcorer. Généralement, les composés conformes à l'invention Composé Pouvoir sucrant (comparé au saccharose entre 2 et 10 %) Xylitol 1,1 Cyclamate de sodium 30-50 Glycyrrhizine 50 Acésulfam-K 100-130 Aspartam 130-150 Saccharine 200-400 24 - se présentent sous forme solide et, dans cet état, ils sont stables pendant plusieurs mois dans les condi- tions usuelles de conservation. En solution aqueuse à 25 O C et à p H = 4-7, ces pro- duits sont stables également pendant plusieurs mois. La solubilité de ces composés dans l'eau est moyen- ne, mais elle s'avère très largement suffisante étant donné la très faible quantité de produit nécessaire pour obtenir un fort pouvoir sucrant La solubilité de ces composés peut être nettement améliorée en les utilisant sous forme de sel, tel que par exemple sous forme de sel de sodium ou de potassium Enfin, ces composés se présen- tent sous forme de poudre blanche fine. Par ailleurs, les nouveaux édulcorants de synthèse selon l'invention présentent de nombreux avantages par rapport aux produits commercialisés actuellement, notam- ment par rapport à l'aspartam On peut citer un pouvoir sucrant de 50 à 100 fois supérieur, ce qui est surprenant et était totalement imprévisible d'excellentes propriétés organoleptiques; une toxicité qui peut être comparable à celle des dipeptides édulcorants commercialisés, ce qui en prati- que réduit considérablement cette toxicité puisque les produits selon l'invention doivent être utilisés à des concentrations cinquante à cent fois plus faibles; du fait des faibles concentrations ainsi utili- sées, les risques secondaires du Zs à une consommation excessive d'amino-acides, et notamment de L-phénylalani- ne (qui présente un inconvénient pour les personnes at- teintes de phénylcétonurie), sont très réduits; du fait également des faibles concentrations ainsi utilisées, ces produits présentent un apport calo- rique négligeable, d'o leur possibilité d'emploi dans divers régimes alimentaires par suite de l'absence d'un groupe amino libre, les composés selon l'invention ne présentent pas l'in- convénient d'une instabilité due à une cyclisation -25332 10 - intramoléculaire en dérivé dicétopipérazinique, comme cela est le cas pour l'aspartam; les composés de l'invention présentent un avanta- ge économique important d-au fait que de faibles quan- -5 tités de produit sont nécessaires pour édulcorer une préparation, ce qui diminue d'autant leur coût d'utili- sation; ces produits sont non cariogènes, d'o leur avan- tage pour leur utilisation dans les pâtes dentifrices et les pâtes à macher. De la sorte on peut les utiliser avec succès comme produits édulcorants, notamment dans les régimes hypo- glucidiques des diabétiques, dans les régimes hypocalo- riques des obèses ou dans les régimes basse calorie des pléthoriques, ainsi que pour toutes applications o l'on recherche un goût sucré A titre d'exemples, on peut citer les aliments (comme par exemple les pâtisse- ries, les plats cuisinés, les confitures, les crèmes, les produits à base de lait, les fruits), les boissons (comme par exemple les jus de fruits, les jus de légu- mes, les sirops, les boissons gazeuses, les boissons instantanées en poudre, le café, le thé, le lait), les confiseries, les chewing-gums Les composés selon l'in- vention peuvent également avoir pour intérêt de pouvoir améliorer la saveur de certains produits de toilette, cosmétiques et articles d'hygiène (comme par exemple les dentifrices, les bains de bouche, les gargarismes, les rouge à lèvres, les masticatoires) et de certaines préparations à usage pharmaceutique ou vétérinaire (pour améliorer le goût de la préparation ou pour mas- quer le goût déplaisant de certaines drogues). 26 - REVENDICATIONS 1/ Edulcorants de synthèse, caractérisés en ce qu'ils comprennent un composé de formule générale: Y I A CO-N H-C-R I I \ NH-C-NH-C R X (CH 2)n t - B dans laquelle: X représente un groupe donneur de doublets li- bres, situé en position 3 ou 4; A représente un atome d'oxygène ou de soufre ou un groupe imino NH; R représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone; -n = O ou 1; B représente un groupe COOH, COOM (avec M dési- gnant un cation choisi dans l'ensemble formé par Na+, K+, NH-+, Ca 2 +, Mg 2 +, Li+), CONH 2 et COOR' (R' représen- tant un groupe alkyle de 1 à 3 atomes de carbone); Y représente soit un groupe donneur de doublets libres, soit un groupe R" (R" représentant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone); Z représente: soit un groupe hydrophobe R"' (R"' représen- tant un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone), soit un groupe donneur de doublets libres associé à un groupe hydrophobe R"' (R"' re- présentant un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone). 27 - 2/ Edulcorants selon la revendication 1, caractéri- sés en ce que: X est choisi dans l'ensemble constitué par les groupes NO 2 (nitro), CN (nitrile), COOR" (alkyl carboxy- late), COR" (alkylcétone), 502 R" (alkylsulfonyle), F, Ci, Br, I (halogènes), COOH (groupe carboxyle ou ses sels), 503 H (groupe sulfonigue ou ses sels), 503 R" (ai- kyl sulfonate), 502 NR"R", SO 2 NHR", S 02 NH 2, CONR"R", CONHR", CONH 2, SOR", OCOR", OR", O 502 R", OCF 3, CH 2 OR", CH(OR")2, COCF 3, CF 3, CH 2 CF 3, Cn F 2 n+l, CC 3 avec les groupes R" representant des groupes alkyle de 1 à 4 ato- mes de carbone; Y est choisi soit dans l'ensemble constitué par COOR" (o R" est un groupe alkyle de I ê-4 atomes:de carbone), CH 20 H, CH 2 OR", CH(OH)CH 3, CH(OR")CH 3 r CONHCH 2 CH 20 H, CF 3, CHF 2 P CH 2 F:, C C 13 r CHC 12, CH 2 Cl, soit un groupe R" (R" représentant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone); Z est choisi dans le groupe constitué *soit par un groupe CH 2 C 6 H 5, CH 2 C 6 Hltr C 6 H 5 r C 6 H 11 C 4 H 9, iso-C 4 H 9, C 3 H 7 iso-C 3 H 7, C 5 H 11, iso-C 5 Hll, ce groupe pouvant être diversement substitué (comme par exemple CH 2 C 6 H 4 OH, CH 2 C 6 H 4 OR"j C 6 H 4-halogène, CH 2 C 6 H 4-halogène, (CH 2)n CH 2 OH, (CH 2)n OR", (CH 2)n SR", (CH 2) COOR", (CH 2) SOR"' (CH 2) n SO 2 R"À (CH 2) n OCOR" (avec R" désignant un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbo- ne); soit par des esters carboxyliques (COOR"'), des esters sulfoniques (SO 3 R"'), des amides (CONHR"' CONR"' R"', CONHCH (R"') COOR"') des sulf onamnides (SO 2 NHR"', 502 NR"' R"'), des dérivés halogénés (comme par exemple CF 2 R"', CHFR"', CC 12 R"', CHC 1 R"'), des alcools (comn- me par exemple CHOHR"'), des éthers (comme par exemple CH(OR"')R"I) (avec les groupes -28- R"' désignant des groupes alkyle, cycloal- kyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone). 3/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que: X est en position 4 et est choisi dans l'ensemible constitué par les groupes CN, COOC 2 H 5, COOCH 3, SO 2 CH 3, COCH 3; A est un atome d'oxygène; R est un atome d'hydrogène; N = 1; Y est choisi dans l'ensemble constitué par COOCH 3, CH 20 H, CHOHCH 3, CH 3, CF 3; - Z est choisi dans l'ensemble constitué par CH 2 C 6 H 5 r CH 2 C 6 H 11, C 6 H 5, C 6 H 11, C 4 H 9, iso-C 5 Hll, COOR"' (avec R"' désignant un groupe alkyle, cycloalkyle ou ary- le de 1 à 12 atomes de carbone). 4/ Edulcorants selon l'une des revendications l à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des dérivés du N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L-phénylalanine mé- thyl ester de formule générale suivante:COOCH COOCH 3 I 3 CO-NH C-H X NH-CO-NH-C H CH CH 2 * CH 2 COOH I / Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des dérivés du N(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L-norleucine méthyl ester de formule générale suivante: COOCH I 3 CO-NH C H I I X NH CO NH C H (CH 2)3 H 2 3 COOH COOH 29 - 6/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des dérivés du N(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L-phénylglycine méthyl ester de formule générale suivante: -5 COOCH 3 I. CO-NH C-H X NH-CO-NH C-H C COOH 7/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des dérivés du N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-L-( 5-méthyl)norleuci- ne méthyl ester de formule générale suivante: COOCH I 3 CO-NH C H I I X I NH CO-NH-C-H (H) CH 2 CH CH 3 COOH CH 3 8/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des diesters de l'acide N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-aminomaloni- que de formule générale suivante: COO-R" CO-NH C H l I X NH-CO-NH C -H COO-R"' CH 2 COOH - dans laquelle R" représente un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone et R"' un groupe alkyle, cycloalkyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone. 9/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des dérivés de formule générale suivante: COOCH I 3 CO-NH C-H I I X MNH CO -NH C H (CH 2) COOH 2 COQE avec N = 0 ou 1. / Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des esters de la N(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-D-sérine de formule générale suivante: CH 2 OH a 2 CO-NH-C-H X M NH CO-NH-C-H COO-R "' I > 5 CH 2 COOH dans laquelle R"' représente un groupe alkyle, cycloal- kyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone. 11/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des esters du N-(phénylcarbamoyl)L-aspartyl-D-amino-acide de for- mule générale suivante: 31 - CO-NH C H I I X NH CO NH C H COO-R"' CH 2 COOH dans laquelle Y représente soit un groupe CF 3 ou CC 13, soit un groupe R" (groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone), et R"' représente un groupe alkyle, cycloal- kyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone. 12/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des amides de la N-(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-D-sérine de formu- le générale suivante CH 2 OH CO NH= C= H X NH-CO NH-C-H CNH R CH COOH dans laquelle R"' représente un groupe alkyle, cycloal- kyle ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone. 13/ Edulcorants selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils consistent en des amides du N(phénylcarbamoyl)-L-aspartyl-D-amino-acide de formule générale suivante: 32 - Y CO-NH C H I I \ i 1 X/ 'NH-CO-NH-C H CONH-R"' CHOH COOH dans laquelle Y représente soit un groupe CF 3 ou CC 13, soit un groupe R" (groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone), et R"' représente un groupe alkyle, cycloalky- le ou aryle de 1 à 12 atomes de carbone.