Brevet FR2565972A1 — publié le 19851220

La présente invention concerne la préparation de dérivés d'amines. Les dérivés de N- méthyl-l-alkylthio-2-nitroéthèneamine sont utiles comme produits intermédiaires pour la préparation de la ranitidine et d'autres antagonistes des récepteurs H2 à l'histamine contenant le groupe terminal -NHC(=CHNO2)NHCH3, comme la nizatidine. On a déjà préparé des intermédiaires de ce genre par déplacement direct d'un groupe alkylthio unique dans les dérivés de 2,2-bis- alkylthio-l-nitroéthène par réaction avec la méthyl- amine. Toutefois, cette réaction souffre d'un manque de sélectivité et fournit des N-méthyl-l-alkylthio-2- nitroéthènes contaminés à la fois avec la matière de départ n'ayant pas réagi et le produit secondaire bis-aminé, le 2,2-bis-méthyl-amino-2-nitroéthène. Le brevet GB 1.421.792 décrit la prépa- ration de composés de formule R2S. NCR C It oc y Y dans laquelle X et Y, qui peuvent être identiques ou différents représentent chacun un atome d'hydrogène ou un radical nitro, cyano ou S02Ar (dans lequel Ar est un phényle facultativement substitué), sauf que X et Y ne peuvent pas représenter tous deux des atomes d'hydrogène, R représente un radical alkyle inférieur et R2 représente un radical alkyle inférieur ou aralkyle, par la réaction suivante: CH2XY RN:C=2 S N/ HR RR2S N H R C CHXY C On pense que le méthane substitué CH2XY réagit avec l'ester d'isothiocyanate après traitement par une base forte telle que l'hydrure ou l'hydroxyde de sodium. Dans le seul exemple concret de cette réaction qui est décrit, on fait réagir l'isothiocyanate de méthyle avec le malononitrile en présence d'hydrure de sodium et de diméthylformamide. On effectue le se- cond stade de la réaction en ajoutant de l'iodure de méthyle dans le diméthylformamide. Chem. Ber. 100 591-604 (1967) décrit la réaction de l'isothiocyanate de phényle avec le nitrométhane et aussi stipule que la réaction doit être effectuée en présence d'hydrure de sodium dans le diméthylformamide. On fait suivre la réaction d'une méthylation avec l'iodure de méthyle pour produire la N-phényl-l-méthylthio-2-nitroéthèneamine. L'utilisation de l'hydrure de sodium dans le diméthylformamide, comme l'enseignent les documents cites, ne convient pas pour des prépa- rations à grande échelle par suite des risques connus associés à la combinaison de ces réactifs. La présente invention fournit un procédé pour la préparation d'un composé de formule (I) (I) QS>cCH0 CH NH1 C=CHNO2 (I CH3NH qui consiste à faire réagir l'isothiocyanate de méthyle avec le carbanion du nitrométhane en présence de diméthylsulfoxyde comme solvant, facultativement en présence également d'un cosolvant. Commodément, le carbanion est engendré in situ à partir du nitrométhane par réaction avec une base convenable. Dans la formule (I), Q représente un cation dérivé de la base utilisée pour préparer le carbanion du nitrométhane. Le composé de formule (I) dans lequel Q est un atome d'hydrogène, peut être préparé à partir du composé de formule (I) dans lequel Q est un cation, par addition d'un équivalent d'un acide approprié. On peut traiter le composé de formule (I) dans lequel Q est un atome d'hydrogène ou un cation avec un agent approprié d'alkylation tel qu'un halogénure d'alkyle (par exemple le bromure ou l'iodure de méthyle) ou un dialkyl-sulfate (par exemple diméthyl-sulfate), pour produire le dérivé N-méthyl-l-alkyl-thio-2-nitroéthè- ne-amine de formule (II) R S 1 \CCH0 C=CHNO (II) CH3NH dans laquelle R1 est un radical alkyle en C1_4, de préférence méthyle. On a maintenant trouvé de façon surpre- nante que la formation du composé de formule (I) et, par voie de conséquence, la production des dérivés de N-méthyl-l-alkylthio-2nitroéthèneamine de formule (II) ont lieu avec un rendement particulièrement élevé, à la condition que la réaction entre l'iso- thiocyanate de méthyle et le carbanion de nitrométhane soit effectuée dans le diméthylsulfoxyde à titre de solvant, facultativement en présence d'un cosolvant. Ainsi, quand la réaction de l'isothiocyanate de méthyle avec le nitrométhane a lieu en présence d'hydrure de sodium à titre de base, le rendement augmente à partir de 22% (emploi du diméthylformamide comme solvant) jusqu'à 59% (emploi du diméthylsulfoxyde comme solvant). De préférence, on fait réagir le composé de formule (I) in situ avec l'agent alkylant et dans ce cas, on effectue la réaction le plus souvent aussi dans le même milieu solvant. Un procédé préféré, selon l'invention, pour préparer les dérivés de N-méthyl-1-alkylthio-2- nitroéthèneamine de formule (II) consiste à faire réagir l'isothiocyanate de méthyle avec le carbanion de nitrométhane pour obtenir-le composé de formule (I) in - situ puis à alkyler par un agent approprié d'alkylation comme indiqué plus haut, la réaction ayant lieu en présence de diméthylsulfoxyde à titre de solvant et facultativement en présence d'un cosolvant. Parmi les cosolvants appropriés, dont le choix dépend de la base employée, on peut citer les solvants aprotiques (tels que le diméthylformamide et la N-méthyl-pyrrolidi- none) et l'eau. Un mode de mise en oeuvre particulier de ce procédé consiste à méthyler le composé de formule (I) préparé in situ en utilisant un agent de méthyla- tion convenable tel que l'iodure de méthyle ou le sulfate de diméthyle pour donner une N-méthyl-l-méthyl- thio-2-nitro4thèneamine, c'est-à-dire le composé de formule (II) dans lequel R1 est un radical méthyle. Les composés de formule (I) sont nouveaux. Ils peuvent exister sous des formes tautomères et la formule (I) englobe toutes ces formes. Les composés de formule (I) dans lesquels Q représente un atome d'hydrogène ou un cation de métal alcalin (en parti- culier le sodium ou le potassium) constituent un autre aspect de l'invention. Le procédé de l'invention permet d'obtenir en un bon rendement les N-méthyl-l-alkylthio-2-nitro- éthèneamines de formule (II) et sous une forme utilisa- ble pour préparer des composés tels que la ranitidine sans autre purification. Ce procédé qui utilise des matières premières bon marché, simples et disponibles dans le commerce, peut être mi-se en oeuvre en général en sécurité à grande échelle et dans des conditions douces. Le procédé de l'invention est particulièrement applicable à la préparation de la N-méthyl-l-méthylthio- 2-nitro-éthèneamine. Commodément, on prépare le carbanion de nitrométhane in situ en traitant le nitrométhane avec une base convenable. Les bases particulièrement appropriées sont notamment les hydrures et hydroxydes de métaux alcalins ou encore des alcoolates de métaux alcalins, par exemple l'hydrure ou l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, l'éthylate et l'iso- propylate de sodium et le t-butylate de potassium. Quand la base est un hydroxyde de métal alcalin, on peut l'in- troduire sous forme d'une solution aqueuse. Si l'on effectue la réaction ultérieure avec l'agent alkylant sur le composé de formule (I) préparé in situ, alors on utilise en général le même milieusolvant que celui servant à la réaction d'alkylation. La température de la réaction est commodé- ment entre O et 50 C et on préfère effectuer la réaction à température ambiante. Selon un autre aspect de l'invention, celle-ci fournit un procédé de préparation de composés, en particulier d'antagonistes H2 à l'histamine, contenant un groupe terminal -NHC(=CHNO2)NHCH3, qui consiste à faire réagir un dérivé de N-méthyl-I-alkylthio- éthèneamine de formule (II), préparé comme décrit plus haut, avec une amine appropriée. Ainsi, selon cet aspect de l'invention, on peut préparer la ranitidine à partir de 2-5-(N,N-diméthylaminométhyl)-2-furan- méthylthiQ7éthylamine à titre d'amine, en utilisant de préférence la N-méthyl-l-méthylthio-2-nitroéthêne- amine à titre de composé de formule (II). On peut effec- tuer la réaction dans un solvant tel que l'eau, facultativement avec chauffage. Les exemples suivants servent à illustrer l'invention sans aucunement en limiter la portée: EXEMPLE 1 N-méthyl- 1 -méthylthio-2-nitroéthèneamine (1) On ajoute 1,25 g de nitrométhane au cours d'une minute à une suspension de 1,15 g de paillettes d'hydroxyde de potassium dans 18 ml de diméthylsulfoxyde contenant 7,5% d'eau. On ajoute 2,5 ml d'une solution de 1,5 g d'isothiocyanate de méthyle dans le diméthylsulfoxyde contenant 7,5% d'eau au cours de 2 minutes en maintenant la tempé- rature à 20-260C. On agite la solution pendant 30 minutes de plus à température ambiante et on ajoute goutte à goutte en deux minutes 3,19 g d'iodure de méthyle en maintenant la température à 22-240C. On poursuit l'agitation pendant 1 heure à température ambiante, on dilue ensuite la solution avec 200 ml d'eau et on extrait avec du dichlorométhane. On lave les extraits combinés avec de l'eau, on évapore à siccité et on cristallise le résidu dans le 2-propanol pour obtenir 1,5 g du composé du titre avec un rendement de 49,4%, P.F: 113-116,5 C. (2) On ajoute au cours de 5 minutes 1,32 g de nitrométhane dans 5 ml de diméthylsulfoxyde contenant 7,5% d'eau à une température de O à 5 C à 0,52 g d'hydrure de sodium dans 20 ml de diméthyl- sulfoxyde contenant 7,5% d'eau. On laisse le mélange revenir à la température ambiante et après 30 minutes de plus, on ajoute en 5 minutes 1,58 g d'isothio- cyanate de méthyle dans 5 ml de diméthylsulfoxyde contenant 7,5% d'eau. On traite le mélange avec 3,07 g d'iodure de méthyle dans 5 ml de diméthyl- sulfoxyde contenant 7,5% d'eau en maintenant la tempé- rature au dessous de 30 C et on agite pendant 16 heures la solution résultante. On élimine le solvant, on ajoute 50 ml d'eau au résidu et on travaille le mélange comme décrit dans le paragraphe (1) de l'exemple (1) pour obtenir 1,88 g du composé du titre avec un rendement de 58,7%, P.F: 112-114 C. (3) On ajoute goutte à goutte en 2 minutes 0,62 g de nitrométhane à une suspension de 1,1 g de t-butylate de potassium dans 9 ml de diméthyl- sulfoxyde sous une atmosphère d'azote en maintenant la température entre 20 et 25 C. On agite le mélange pendant minutes, et on ajoute goutte à goutte en deux minutes une solution de 0,715 g d'isothiocyanate de méthyle dans 3 ml de diméthylsulfoxyde contenant 7,5% d'eau. On poursuit l'agitation pendant 30 minutes à température ambiante et ensuite on ajoute en deux minutes 1,52 g d'iodure de méthyle, goutte à goutte, en maintenant la température entre 20 et 25 C. On agite le mélange à température ambiante pendant 2 heures. On dilue avec 100 ml d'eau et on travaille comme décrit dans le paragraphe 1 de l'exemple 1 pour obtenir 0,96 g du composé du titre, avec un rendement de 66,1%, P.F 113-115,5 C. (4) Par le même procédé que dans le para- graphe 3 de l'exemple 1 mais en remplaçant le t-butylate de potassium par 1,6 g d'hydroxyde de sodium, 2,42 g zs659z72 de nitrométhane dans 35 ml de diméthylsulfoxyde conte- nant 7,5% d'eau et 2,92 g d'isothiocyanate de méthyle dans 5 ml de diméthylsulfoxyde contenant 7,5% d'eau, qu'on fait suivre d'une alkylation avec 6,25 g d'iodure de méthyle, on obtient 2,64 g du composé 'du titre avec un rendement de 44,5%, P.F: 113-116 C. EXEMPLE 2 N-méthyl-1-méthylthio-2-nitroéthèneamine L'hydroxyde de potassium (20,88 g) dans de l'eau (12,4 ml) a été additionnée à une solution agitée d'isothiocyanate de méthyl (27,22 g) et de nitrométhane (22,75 g) dans du diméthyl de sulfoxyde (185 ml), tout en conservant la température à 10-15 C. L'agitation s'est poursuivi pendant 60 minutes à 10-15 C, puis la solution a été divisée en 2 portions égales de 120 ml chacune. (i) La première partie a été agitée à -15 C pendant l'addition en 15 minutes de diméthyl sulfate (17,62 ml). On a continué l'agitation pendant minutes puis on a ajouté de l'eau (90 ml) et le mélange a été traité. Selon la procédure de l'exemple 1(i) pour donner le composé du titre (12,45 g), avec un rendement de 45,1%, P.F: 112,5-114 C. (ii) La seconde partie a été traitée avec de l'iodure de méthyl (11,66 ml) et travaillée de la même manière pour donner le composé du titre (14,61 g) avec un rendement de 52,9%, P.F: 112,5-114 C. EXEMPLE 3 N-méthyl-l-méthylthio-2-nitroéthaneamine On ajoute en 70 minutes 1,O5 g de nitro- méthane et 1,26 g d'isothiocyanate de méthyle dans 6,71 g de diméthylsulfoxyde sec à une suspension agitée de 0,41 g d'hydrure de sodium dans 4,3 ml de diméthyl- formamide en maintenant la température au-dessous de 25 C. On poursuit l'agitation pendant 3 heures, puis on ajoute en 15 minutes 2, 45 g d'iodure de méthyle en maintenant la température au-dessous de 30 C. On agite la solution résultante pendant 30 minutes, on ajoute 9 ml d'eau et on travaille la solution comme décrit dans le paragraphe (1) de l'exemple 1 pour obtenir 1,30 g du composé du titre, avec un rendement de 50,8%, P.F: 113,5-115,5 C. EXEMPLE 4 N-méthyl-l-méthylthio-2-nitro-éthèneamine On ajoute 22,7 g de nitrométhane en 8 minutes à une suspension agitée de 20,86 g de paillettes d'hydroxyde de potassium dans 157,5 ml de diméthyl- sulfoxyde et 6,4 ml d'eau en maintenant la température entre 15 et 20 C. On ajoute goutte à goutte en minutes une solution de 27,19 g d'isothiocyanate de méthyle dans 27 ml de diméthylsulfoxyde et 1 ml d'eau en maintenant la température entre 15 et 25 C. On poursuit l'agitation pendant 1 heure de plus à tempé- rature ambiante et on ajoute en 10 minutes 52,78 g d'iodure de méthyle en maintenant la température entre 15 et 20 C. On agite le mélange résultant pendant 1 heure à température ambiante, puis on ajoute 178 mi d'eau et on travaille le mélange comme décrit dans le paragraphe (1) de l'exemple 1 pour obtenir ,68 g de composé du titre avec un rendement de 46,6%, P.F: 113-116 C. EXEMPLE 5 N-e-e-(diméthylamino)méthyl-2-furanylméthylthio7 éthyl7-N'-méthyl-2-nitro-1,1-éthènediamine. On ajoute goutte à goutte en 4 heures une solution de 32,1 g de 2-C.-(N,N-diméthylaminométhyl)- 2-furan-méthylthio7éthylamine dans 25 ml d'eau à une solution agitée de 23 g de N-méthyl-l-méthylthio-2- nitro-éthèneamine dans 40 ml d'eau à 50 C. On chauffe le mélange de réaction à 50 C pendant 2 heures de plus et ensuite on chauffe à 90 C. On ajoute 150 ml de méthylisobutylcétone à la solution et on élimine l'eau par distillation azéotropique. On refroidit la solution à 60 C et on ajoute 1,5 g de charbon de bois. On filtre le mélange, on lave le résidu de charbon de bois avec 50 ml de méthylisobutylcétone et on refroidit le filtrat et les liqueurs de lavage combinés à 0 C. Le composé du titre (39 g), P.F 68-70 C cristallise et on le sépare par filtration. Il va de soi qu'on peut apporter diverses modifications aux exemples décrits sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation d'un composé de formule (I) QS /C=CHN02 (I) CH3NH caractérisé en ce qu'on fait réagir l'isothiocyanate de méthyle avec le carbanion de nitrométhane en pré- sence de diméthylsulfoxyde à titre de solvant, formule dans laquelle Q représente un cation dérivé d'une base convenable servant à engendrer le carbanion de nitrométhane in situ. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise le diméthylsulfoxyde ensemble avec un cosolvant. 3 - 7roc'_dé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la base est un hydroxyde de nmtal alcalin. 4 - Procédé selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la base est un hydroxyde de nmétal alcalin utili- sé en tant qu'une solution aqueuse. - Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'hydroxyde de mntal alcalin est de 1 'hydroxyde de potassium. 6 - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la base est un hydrure de mntal alcalin ou un alcoolate de métal alcalin. 7 - Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la base est de l'hydrure de sodium ou du t-butylate de potassium 8 - Procédé de préparation d'un dérivé de N-méthyl-l-alkyl-thio-2-nitroéthèneamine de formule (II) R1 S C=CHNO2 (I) CH3NH dans laquelle R1 est un radical alkyle en C1e4, caractérisé en ce qu'on prépare un composé de formule (I) tel que défini dans la revendication 1, par un procédé défini dans l'une quelconque des revendications 1 A 7 et on fait ensuite réagir le composé de formule (I) avec un agent alkylant convenable pour pro- duire un dérivé de N-méthyl-l-alkylthio-2-nitro- éthéneamine de formule (II). 9 - Procédé de préparation d'un dérivé N-méthyl-l-alkylthio-2nitroéthèneamine de formule II selon la revendication 3 dans lequel R est un radical alkyle en C1_4, caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé de formule (I) s QS>; C=CHN02 - I) CH3NH dans laquelle Q est un atome d'hydrogène ou un cation dérivé d'une base convenable avec un agent approprié d'alkylation. - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction avec l'agent d'alkylation sur le composé de formule (I) préparé in situ. 11- Procédé selon l'une quelconque des re- vendications 8 à 10 caractérisé en ce que l'agent d'alkylation est un halogénure d'alkyle ou dialkyl- sulfate. 12- Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, pour la préparation du composé de formule (II) dans lequel R1 est un radical méthyle, caractérisé' en ce que l'agent d'alkylation est leiodure de méthyle ou un diméthylsulfate. 13 - Procédé de préparation d'un composé contenant un groupe terminal NHC(=CHNO2)NHCH3, caractérisé en ce qu'on prépare un dérivé de N-méthyl- 1-alkylthio-2-éthèneamine de formule (II) selon la s 5 revendication e par un procédé selon l'une quelconque X des revendications 8 à 12 et ensuite on fait réagir le dérivé de formule (II) avec une amine convenable. yx 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le composé contenant le groupe terminal -NHC(=CHNO2)NHCH3 est la ranitidine et en ce que l'amine est la 2-L-(N,N-diméthyl-amino-méthyl)- 2-furanméthylthio7éthylamine. - Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le composé de formule (II) est la N-méthyl-l-méthylthio-2-nitroéthèneamine. 16 - Composé de formule (I) QS C=CHN02 (I) CH3NH dans lequel Q est un atome d'hydrogène ou un cation de métal alcalin. 17 - Composé selon la revendication 16, caractérisé en ce que Q représente le sodium ou le potassium.