Brevet FR2531437A1 — publié le 19840210

La présente invention concerne un procédé de pré- paration de la 5-(E)-( 2-bromovinyl)-2 '-désoxyuridine et de ses dérivés, de formule générale H C Br VI Czz C HN ' C H RO O O OR dans laquelle R représente un atome d'hydrogène, un groupe alcanoyle de 1 à 8 atomes de carbone, un groupe benzoyle non substitué ou substitué en position para par un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone ou par un atome d'halogène. En outre, l'invention concerne de nouveaux dérivés de 5-(E) ( 2-bromovinyl)-2 '-désoxyuridine. Les composés selon l'invention sont utilisables dans l'industrie pharmaceutique. On connaît dans la littérature des procédés de prépa- ration de la 5-(E)-( 2-bromovinyl)-21-désoxuyridine (VI, R=H). Ce composé est jusqu'ici le meilleur agent antiviral, un agent chimiothérapeutique non toxique ayant une très grande activité et la meilleure sélectivité in vitro et in vico contre les virus herpes simplex I et varicella zoster (E. De Clercq et coll, Proc Natl Acad Sci USA 76, 2947 ( 1979); P C Mândgal et coll, Graefes Arch Ophthalmol 216 g 261 ( 1981); E De Clercq et coll British Med J 281, 1178 ( 1980). L'un des procédés est une condensation: on condense le 5-(E)-( 2bromovinyl)-uracile, sous forme de dérivé bis-O-triméthylsilyle, avec le 1-chloro-2-désoxy-3 ',5 '- di-O-p-tolyl-a-D-érythro-pentafuranose (A S Jones, R T. Walker, P J Barr et E De Clercq, DOS 2 915 254) Les incon- vénients de ce procédé sont la synthèse compliquée du -bromovinyluracile utilisé comme matière première et le faible rendement Le produit VI n'est pas uniforme, il contient un mélange d'anomères a, e dont seule la forme $ a une impor- tance pratique On a préparé le 5-bromovinyluracile-en par- tant du 5-acétyluracile en passant par le 5-vinyluracile. Relativement au 5-acétyluracile, le rendement de composé VI, R = H est inférieur à 10 %, en outre il est nécessaire de séparer par chromatographie les anomères a et (A S Jones, G Verhelst et R T Walker, Tetrahedron Letters 45, 4415 ( 1976)) Actuellement, on prépare le 5-(E)-( 2-bromovinyl)- uracile en partant du 5-formyluracile et en passant par le 5-(E)-2-carboxyvinyl)-uracile avec un rendement plus élevé. Toutefois, la condensation par le procédé ci-dessus conduit aussi à une anomérisation (a/e = 1:3) bien que le dérivé de sucre protégé et activé qu'on utilise dans la condensation contienne du chlore en position 1-a (P J Barr, A S Jones, G Verhelst et R T Walker, Jo Chem Soc Perkin I 1665 ( 1981)). La "méthode Bergstrbm" (D E Bergstr Om et M K Ogawa, JACS 100, 8106 ( 1978)) et sa version modifiée (A S Jones, G Verhelst et R T Walker, Tetrahedron Letters, 45, 4415 ( 1979)) sont plus avantageuses que la condensation En partant de la 2 '-désoxyuridine, on prépare la C-5-mercuri- 2 '-désoxyuridine qui, avec Li 2 Pd C 14 et l'acrylate d'éthyle, conduit à la 5-(E)-(carbétoxyvinyl)-2 '-désoxyuridine de laquelle on tire par hydrolyse le composé VI (R = H) Il ne se forme pas de mélange d'anomères car on utilise comme matière première la e-2 ' désoxyuridine L'inconvénient de ce procédé réside dans le fait que Li 2 Pd C 14 et la 2 '-désoxyuri- dine sont très coûteux et qu'il faut purifier le produit final par chromatographie en colonne, de sorte que la fabri- cation industrielle devient très conteuse et compliquée. On a aussi préparé la 5-(E)-( 2-bromovinyl)-2 '- désoxyuridine (VI, R H) en partant de la 5-éthyl-2 "- désoxyuridine par bromation (D Bârwolff et P Langen, Nucleic Acids Res Spec Publo 1, 19 ( 1975) On convertissait l'anomère g dela 5-éthyl-2 '-désoxyuridine en 3 ', 5 '-bis-O- acétyl-5-éthyl-2 '-désoxyuridine, puis bn bromait avec du brome élémentaire et ensuite on déshalogénhydratait avec une base tertiaire Apres désacétylation, on obtient finalement le produit final VI 5 = H) o L'inconvénient de ce procédé réside dans le fait que l'anomère g de la 5-éthyl-2 '-désoxy- uridine, utilisé comme matière première, doit d'abord être ontenu par séparation du mélange d'anomères ac, formé lors de la préparation de la 5éthyl-2 '-désoxyuridine En outre, dans ce procédé, pendant la bromation il peut aussi se produire une anomérisation et en partant du composé ediacyle pur (IV), il se forme un mélange des produits bromés a et (VI) en un rapport de 1:1 ' Le but de l'invention consiste à élaborer un nouveau procédé de preparation des composés VI avec utilisation d'une autre matière première. L'invention repose sur cette idée que des composés de formule générale: - o CH CH 1 v dans laquelle R a la signification donnée plus haut, consti- tue une matière première économiquement avantageuse. Le procédé selon l'invention pour la préparation de la 5-(E)-( 2bromovinyl)-2 '-désoxyuridine et de ses dérivés de formule VI est caractérisé par le fait que l'on fait réagir la 3 ', 5 ', -di-O-acyl-5éthyl-2 '-désoxyuridine de formule générale IV sur le brome élémentaire et qu'ensuite on déshalogénhydrate le dérivé dibromé obtenu, de formule générale: 1 H-CH 2 I Br Br H'N' iyl ' RO ' OR dans laquelle R a la signification ci-dessus, éventuellement après l'avoir isolé et qu'ensuite, éventuellement, on le désacyle. Un mode d'exécution avantageux du procédé réside dans le fait que l'on dissout 1 mole de mélange d'anomères a, B de 3 ',5 '-di-O-acyl-5-éthyl-2 '-désoxyuridine de la for- mule générale, de préférence le dérivé 3 ', 5 '-p-chlorobenzoyle, dans des hydrocarbures halogénés, de préférence dans le dichlorométhane, le chloroforme, le dichloréthane, le tétra- chlorométhane ou leurs mélanges et que sous l'action de la lumière, on ajoute 2 à 3 moles de brome Ensuite, on désha- logénhydrate le composé dibromé obtenu de formule générale V soit directement dans la solution réactionnelle, soit après l'avoir isolé et l'avoir dissous à nouveau dans un hydrocarbure halogéné, de préférence dans le dichloréthane, avec un excès de base tertiaire, par exemple de triéthylamine, et enfin on élimine éventuellement le radical acyle avec un alcanol inférieur et un alcoolate alcalin. Les composés obtenus de formule générale VI peuvent être utilisés dans des préparations pharmaceutiques On utilise les composés VI (R = H ou R = groupe acyle élimina- ble par métabolisme) ou bien sous forme pure ou bien en même temps que d'autres substances actives et/ou des liants, solvants, diluants, arômes et/ou autres adjuvants A cet effet, on convertit de préférence les composés de manière en elle-même connue en solutions, émulsions, suspensions, poudres et pâtes L'utilisation pharmaceutique des composés n'a pratiquement pas d'effets secondaires. Les composés de formule VI dans lesquels R représente un groupe méthylcarbonyle ou p-chlorobenzoyle sont nouveaux. Les composés initiaux IV protégés par di-O-acyle sont faciles à bromer et la synthèse est plus courte, en outre la désacylation et la réacylation du composé éthylé sont inutiles Un grand avantage du procédé selon l'invention réside en outre dans le fait que -lon peut utiliser pour la bromation un mélange d'anomères a, S C'est pourquoi, avec ce procédé, le rendement est notablement accru En effet, dans les conditions de la débromhydratation, la majeure partie de la forme 5 du composé VI se sépare avec le bromhydrate de triéthylamine et outre ltanomère a, il ne reste en solution qu'une très petite partie de l'anomère S En partant du composé IV (forme f pure), le rendement de composé VI est de 22,5 % en partant d'un mélange a, B, par contre, on obtient un rendement de 35,7 % (relativement au composé sucre III) o On explique plus précisément l'invention ci-après à propos d'exemples d'exécution non limitatifs. Exemple 1 1.1 Préparation de la matière première p-chloroben- zoyl-5-éthyl-2 '-désoxyuridine (anomère et anomères a): a) 2,4-bis-Otriméthylsilyl-5-éthylpyrimidine O Si (CH 3)3 I CH 2-Ch 3 (CH 3)35 i O N A 100 g ( 0,71 mole) de 5-éthyluracile (I) séché HN CH 2 CH 3 IH N If I H on ajoute, en l'espace de 24 heures, au reflux et dans des conditions absolues, 200 ml ( 1,25 mole) de 1,1,1,3,3,3-hexa- méthyldisilazane (HMDS) De la solution limpide obtenue, on chasse par distillation à la pression normale de HMDS en excès et on rectifie le résidu sous vide. Point d'ébullition: 134 C/1733 Pa Rendement: 197,4 g ( 97 %) b) chlorure de 2 '-désoxy-3 ',5 '-di-O-p-chlorobenzoyl- a, 3-D-ribofuranosyle (III) RO O CI III OR On dissout 10 g de 2 '-désoxy-D-ribose dans 190 ml de méthanol anhydre et ensuite, on ajoute 10 ml de méthanol anhydre contenant 1 % de chlorure d'hydrogène et au bout de minutes, 5 g d'Ag 2 SO 3 fraîchement préparé On filtre le mélange sur du papier-filtre et on agite la solution à 40 C. On répète la concentration par évaporation avec 5 ml de pyridine absolue On dissout le résidu'(sirop) dans 58 ml de pyridine absolue et'en refroidissant à la glace, on ajoute 22,5 ml de chlorure de pchlorobenzoyle de façon telle que la température reste entre 20 et 40 Co On ferme le ballon avec un tube à Ca C 12 et on laisse reposer 16 heures à la température ambiante Après avoir ajouté 50 ml d'eau, on extrait la solution à deux reprises par 75 ml de dichlo- rométhane dans un entonnoir à décantation, on lave l'extrait à deux reprises avec 10 ml de solution aqueuse de KHCO 3 à % et on sèche sur Na 2 SO 4 o Après évaporation du solvant, on reprend le résidu par 75 ml d'éther anhydre et on refroi- dit la solution à O C Apres avoir ajouté 100 ml d'acide acétique glacial anhydre saturé d'acide chlorhydrique, on introduit du chlorure d'hydrogène gazeux sec aussi longtemps que dure la séparation du produit blanc On sépare rapidement le produit par filtration, on le lave à l'éther glacé et on le sèche à l'exsiccateur sous vide sur P 205 et KOH On traite le produit sans recristallisation. Point de fusion: 118 C. Rendement: 24 g ( 75 %) Le produit contient un mélange 1:1 d'anomères ae; contrôlé par c Eromatographie en couche mince (gel de silice HF 254 (Merck AG type 60); système solvant: chloroforme- éther 7:3). c) 3 ',5 '-di-0-p-chlorobenzoyl-5-éthyl-2 '-désoxyuridine (IV). On dissout 88,5 g ( 0,31 mole) de 2,4-bis-O-triméthyl- silylu 5-éthylpyrimidine (II) dans 3900 ml d'acétonitrile absolu et, en ajoutant rapidement 300 g de tamis moléculaire (Merck 0,4 nm), on ajoute 104,6 g ( 0,234 mole) de chlorure de 2 '-désoxy-3 ',5 '-di-O-pchlorobenzoyl-ao, -D-ribofuranosyle (III) et 41,8 g de Hg Br 2 Sous agitation, la solution devient limpide au bout d'une ou deux minutes et une séparation cristalline commence On agite le mélange lentement pendant heures, puis on le laisse reposer une nuit à la tempéra- ture ambiante Au repos, il se sépare l'anomère S pur de la 3 ', 5 '-di-O-p-chlorobenzoyl-4O-triméthylsilyl-5-éthyl- 2 '-désoxyuridine. c) I) Isolement du composé e pur (IV) On filtre le précipité (le filtrat contient-un mélange a, R) et on le lave à trois reprises avec 150 ml de chloro- forme; sur le filtre, il reste comme résidu le tamis molé- culaire On secoue la solution de chloroforme réunie avec ml de solution de KI à 30 % dans un entonnoir à décanta- tion On sèche la phase chloroforme sur Mg SO 4, on filtre et on concentre par évaporation sous vide On fait bouillir le résidu pendant 2 heures avec 4 litres d'éthanol à 96 % Après le refroidissement, il se sépare, à la température ambiante, le e-IV pur que l'on recristallise dans l'éthanol. Point de fusion: 196 à 1970 C Rendement: 42,5 g ( 32,6 %' relativement à III) c) II) Isolement du mélange d'anomères a,C IV. Après la condensation, on laisse reposer le mélange réactionnel pendant 12 heures à la température ambiante en solution dans l'acétonitrile, puis on filtre et -on dissout le précipité avec 150 ml de chloroforme On lave à trois reprises le tamis moléculaire restant avec 150 ml de chloro- forme (le 6-IV se dissout) On concentre par évaporation le filtrat d'acétonitrile (solution d'anomères a, e) et on ajoute au résidu 1 litre de chloroforme Il se forme un précipité que l'on filtre, on secoue la solution de chloro- forme réunie avec 150 ml d'une solution de KI à 30 % dans un entonnoir à décantation, on sépare la phase chloroforme, on la sèche sur Mg SO et on filtre Puis on chasse le solvant par distillation et on chauffe encore 30 minutes le résidu au reflux avec 6 litres d'éthanol à 96-,après refroidis- sement à la température ambiante, il se sépare le produit a, -IV. Rendement: 96 % ( 73,8 % du rendement global) Rapport des isomères: /O = 3:1. 1.2 Préparation de la 5-(E)-( 2-bromovinyl)-2 '- désoxyuridine (VI, R = H) en partant du mélange d'anomères I Vo Sous l'action de la lumière, dans un courant d'azote sec, on dissout 26,6 g ( 0,05 mole) de 3 ', 5 "-di-O-p-chloro- benzoyl-5-éthyl-2 '-désoxyuridine (mélange d'anomères a,, 0/4 = 3:1) dans 350 ml de dichloréthane anhydre chaud Puis on ajoute goutte à goutte 6,8 ml ( 0,125 mole) de brome dans ml de dichloréthane anhydre, conformément à la vitesse de réaction (en 20 à 25 minutes environ) Après l'addition du brome, on arrête l'irradiation et on fait bouillir le mélange 15 minutes de plus au reflux et sous un fort courant d'azote Puis on agite et on concentre à nouveau par évapo- ration avec 20 ml de dichloréthane anhydre Ensuite, on dissout le résidu (mousse dure) dans 140 ml de dichloréthane anhydre et on ajoute goutte à goutte 10,4 ml ( 0,075 mole) de triéthylamine (environ 15 minutes). Le composé -IV (R = p-chlorobenzoyle) et le bromure de triéthylammonium précipitent de la solution et après filtration, on les lave au dichloréthane et ensuite à l'étha- nol à 80 %o Le résidu est 5-IV pur (R = p-chlorobenzoyle) O Rendement 14, 8 g ( 0,024 mole = 48 %) On effectue la désacylation comme suit: on désacyle en 3 heures, 21,0 g( 0,0345 mole) de VI (R = p-chlorobenzoyle) avec 130 ml ( 0,5 mole) de solution de Na OCH 3 en agitant à la température ambiante On règle le p H de la solution entre 5 et 6 avec de l'échangeur d'ions "Dowex" 50 H+ On élimine l'échangeur d'ions par filtration et on le lave au méthanol. On concentre par évaporation les fractions de méthanol réunies et on recristallise le résidu dans l'eau. Point de fusion: 175 à 176 C. Rendement:10,6 g de VI (R = H) ( 92,6 %). Exemple 2 Préparation de la 5-(E)-( 2-bromovinyl)2 '-désoxyuri- dine (VI, R = H) en partant d'un substrat $ pur On dissout 26,7 g ( 0,05 mole)d'anomère B pur de 3 ',5 '-di-O-p-chlorobenzoyl-5-éthyl-2 'désoxyuridine (N-IV) dans 350 ml de dichloréthane anhydre chaud Sous l'action de la lumière et sous un courant d'azote, on ajoute goutte à goutte 6,8 ml ( 20 g; 0,125 mole) de brome dans 60 ml de dichloréthane anhydre, conformément à la vitesse de réaction ( 20 à 25 minutes) Apres l'addition du brome, on arrête l'irradiation et on fait bouillir le mélange 15 minutes au reflux sous un fort courant d'azote On agite le solvant contenant des restes de H Br On répète la concentration par évaporation avec 20 ml de dichloréthane anhydre On dissout le résidu jaune clair dans 140 ml de dichloréthane anhydre et on ajoute goutte à goutte 10,4 ml ( 7,59 g; 0,075 mole) de triéthylamine (environ 15 minutes) Le composé $-VI (R = p-chlorobenzoyle) et le bromure de triéthy- lammonium précipitent de la solution, on les filtre, on lave le précipité au dichloréthane puis à l'éthanol à 80 % (dans lequel le bromure se dissout) On désacyle le résidu (VI) ( 21,0 g = 0,0345 mole; 69 %) avec 130 ml ( 0,5 mole) de Na OCH 3 à la température ambiante en l'espace de 3 heures. Avec de l'échangeur d'ions "Dowex" 50 H+, on règle le p H de la solution entre 5 et 6 On élimine l'échangeur d'ions par filtration et on le lave à deux reprises au méthanol On agite les fractions de méthanol réunies et on recristallise le résidu dans l'eau. Point de fusion: 175 à 176 C Rendement: 10,6 g (VI, R = H) ( 63,7 % relativement à la matière première IV et 92,3 % relativement à VI (R = p-chlo- robenzoyle). En partant du composé IV (R = p-chlorobenzoyle (forme pure), le rendement de composé VI est de 22,5 %, par contre en partant d'un mélange a, e, on obtient un rende- 1 i ment de 35,7 % (relativement au composé sucre III)o Exemple 3 On dissout 1,07 g ( 2 millimoles) de 5-éthyl-( 3 ',5 '- di-p-chlorobenzoyl)-2 '- e-désoxyuridine dans 25 ml de chloro- forme absolu et sur un radiateur de 500 W, on ajoute-goutte à goutte 0,11 ml de brome dans 5 ml de chloroforme On éjecte le H Br formé à l'aide de N 2 o Apres addition du brome, on ajoute 0,6 ml de triéthylamine et on chauffe 19 minutes de pluso On agite le solvant, on élimine éventuellement au préalable le bromure de triéthylammonium par extraction à l'eau et on recristallise le résidu dans l'éthanol. Rendement: 0,8 g = 66 % de 5-( 2-bromovinyl)-3 ',5 '-di-p chlorobenzoyl)2 '-g-désoxyuridine, point de fusion 235 Co On élimine les groupes protecteurs par méthanolyse. Point de fusion: 170 C. Rendement: 0,4 g = 60 % du rendement théorique. Exemple 4 On dissout 340 mg de e-3 ',5 '-diacétyl-5-éthyl-2 '- désoxyuridine ( 1 mole) dans 100 ml de C C 14 et au reflux et sous l'action de la lumière (lampe de 250 W), on ajoute 350 g de brome en l'espace de 1 à 2 heures Ensuite, on élimine le solvant sous vide et on dissout le résidu dans 20 ml de diisopropyl-éthylamine On fait bouillir 15 minutes au reflux, ensuite on isole la 5-(E)-( 2-bromovinyl)-( 3 ',5 '-diacétyl)- 2 '-'-désoxyuridine (point de fusion 1640 C, aiguilles cris- tallisées dans l'alcool) ou bien, immédiatement dans la solution de réaction, on élimine les groupes acétyle avec ml de méthanol saturé d'ammoniac Apres avoir éliminé le solvant, on purifie le résidu par chromatographie. Rendement: 206 mg (= 62 %) de 5-( 2-bromovinyl)-2 '-désoxy- uridine. Point de fusion: 162 à 163 Co Exemple 5 Dans une solution de 3,4 g de 3 ',5 '-diacétyl-5-éthyl- 2 '-désoxyuridine ( 10 millimoles) dans 600 ml de tétrachlo- rure de carbone, on fait barboter au reflux, en agitant et sous l'action de la lumière 1,1 ml de brome avec de l'azote sec pendant 2 à 4 heures Ensuite, on ajoute 10 ml de triéthylamine et on chauffe 15 minutes de plus On filtre la solution, on agite-et on désacyle avec 100 ml de méthanol saturé d'ammoniac et on élue sur gel de silice (Merck) avec chloroforme/méthanol ( 9/1). Rendement: 1,3 g Point de fusion: 169 C. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inven- tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contrai- re toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de préparation de la 5-(E)-( 2-bromovinyl)- 2 '-désoxyuridine et de ses dérivés, de formule générale: VI OR dans laquelle R représenite un atome d'hydrogène, un groupe alcanoyle de 1 à 8 atomes de carbones un groupe benzoyle non substitué ou substitué en position para par un groupe alkyle de 1 à 4 atomes de carbone ou par un atome d'halogène, procédé caractérisé par le fait que l'on fait réagir la 3,5 -di-O-acyl-5-éthyl-2 -désoxyuridine de formule générale: O on HN CH 27-CH 3 O R IV dans laquelle R a la signification ci-dessus, sur le brome élémentaire et qu'ensuite on déshalogénhydrate le dérivé dibromé obtenu, de formule générale: O H CH-CH 2 Or Br V 0 N 3 RO O OR dans laquelle R a la signification ci-dessus, éventuellement après l'avoir isolé et qu'ensuite, éventuellement, on le désacyle. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que comme dérivé diacylé de formule générale IV, on utilisé le mélange d'anomères a, b de la 3 ',5 '-di-O-p- chlorobenzoyl-5-éthyl-2 '-désoxyuridine. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on effectue la bromation sous' l'action de la lumière dans des hydrocarbures halogénés, de préférence dans le dichloromriéthane, le dichloréthane, le chloroforme, le tétrachlorométhane ou leurs mélanges, qu' ensuite, on déshalogénhydrate le composé dibromé obtenu avec un excès d'une base tertiaire, de préférence la triéthyla- mine, soit directement dans la solution de réaction soit après l'avoir isolé et l'avoir à nouveau dissous dans un hydrocarbure halogéné, de préférerece CH 2 C 12 et quensuite on le désacyle= 4 o Pr cédé de prdpar i on e compositions pharmaceu- tiques contenant des composés e fortule Vi (R = H), carac- térisé par le fait que l'on mélange ces composés, éventuel- lement eû éme temps que duautres substances actives et/ou des liants, solvants, diluants, arômes et/ou autres adjuvants, selon les méthodes usuelles dans l'industrie pharmaceutique, pour obtenir des médicaments. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on utilise des composés de formule VI dans lesquels R représente un groupe acyle éliminable par méta- bolisme. 6 Composés de formule générale: 0-B HN XC-C VI Q N RO o OR dans laquelle R représente un groupe alcanoyle de 1 à 8 atomes de carbone ou un groupe benzoyle éventuellement substitué par un groupe alkyle en C 1 à C 4 ou un atome d Uhalogèneo 7 Composé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que R représente un groupe -COCH 3 o 8 Composé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que R représente un groupe p-chlorobenzoyle.