Brevet FR2684674A1 — publié le 19930611

Azapeptides et leur procédé de préparation. La présente invention décrit des azapeptides et leur procédé de préparation. Ces azapeptides selon l'invention répondent à la formule générale I: dans laquelle R1 peut être défini par R'1, R"1, etc..., R2 par R'2, R"2, etc..., et R3 par R'3, R"3, etc... (En effet, si l'on peut conserver tout au long de la séquence les groupes R1, R2 et R3, on peut également les moduler en introduisant des groupes R' 1, R'2, R'3 ou R"1, R"2, R"3, etc... de façon prévisible). n peut prendre des valeurs entières comprises entre 1 et 50. - avec si n = 1, R1, R'1, R"1, etc..., R2 R'2, R"2, etc.. = H, alkyle, aryle R3 R'3, R"3, etc..., R4 = H, alkyle, aryle, ou un groupement fonctionnel par exemple ester ou cétone ; Y = avec 50 # p > 1. - avec si n > 1, R1, R'1, R"1, etc..., R2, R'2, R"2, etc.. = H, alkyle, aryle; R3, R'3, R"3, etc..., R4 = H, alkyle aryle ou un groupement fonctionnel, par exemple cétone ou ester Y = halogène, -N(R3)-NH2, avec 50 # p # 1 1 Compte tenu de leur analogie avec les peptides, ces composés présentent des propriétés digne d'intérêt par exemple dans les domaines pharmaceutiques ou phytosanitaires (voir par exemple "Synthesis of optically active a-amino acids", R.M. Williams, Pergamon Press, 1989, chapitre 9). A notre connaissance aucun composé répondant à la formule brute I n'a été décrit à ce jour. De plus si on exclut deux azapeptides cycliques (E.C. Taylor, H.M.L. Davies, R.J. Clemens, H. Yanagisawa, N.F. Haley, J. Am. Chem.Soc., 1981, vol. 103, 7661-7663; M. Rink, D. Krebber, D. Fanslau S. Mehta, Arch. Pharmaz., 1966, vol. 299, 254-262.) et un azapeptide linéaire substitué de façon différente avec en particulier une seule liaison de type -N-N- (R. Grupe, H. Niedrich, Chem. Ber., 1966, vol. 99, 3914-3924) on ne relève dans la littérature aucun autre azapeptide. On sait que la réaction des gem dicyanoépoxydes 1 avec des halohydrates d'hydrazines 2 conduit à des hydrazides a-halogénés 3 ( Y = X) (P. Le Grel, M. Baudy-Floc'h, A. Robert, Synthesis, 1987, nO 3, p. 306-308). Ces composés réagissent en milieu basique avec des réactifs nucléophiles pour conduire à des hydrazides a-fonctionnalisés (P. Le Grel, M. Baudy-Floc'h, A. Robert, Tetrahedron, 1988, vol. 44, p. 4806-4814). En poursuivant l'étude de la réactivité des hydrazides a-halogénés, les inventeurs ont établi que ces composés sont susceptibles de réagir avec des hydrazines pour conduire à des ahydrazinohydrazides. Lorsque le réactif est une hydrazine substituée et que l'azote substitué réagit avec l'hydrazide a-halogéné 3 ( Y = X ) et on obtient sélectivement l'a-hydrazino hydrazide 3 ( Y = -N(R3)-NH2 ). L'halohydrate de cet a-hydrazinohydrazide 3 ( Y = -N(R3)-NH2) peut réagir avec une nouvelle molécule d'époxyde 1 pour donner l'azapeptide 4 (Y = X ). En répétant la suite des réactions qui permettent de passer de 3 ( Y = X ) à 4 ( Y = X ) on peut de façon analogue allonger la chaîne azapeptidique et par exemple obtenir l'azapeptide 5. Un but de l'invention est donc de proposer un procédé de synthèse d'azapeptides à partir des a-hydrazinohydrazides 3 ( Y = -N(R3)-NH2) et des gem dicyanoépoxydes 1. Le schéma 1 illustre la suite des réactions mises en oeuvre dans le procédé. Les inventeurs ont montré le caractère de généralité des réactions du schéma 1. En effet, de même que l'azapeptide a-halogéné 4 (Y = X ) réagit avec une hydrazine, l'azapeptide a-halogéné 4 ( Y = X ) peut réagir avec l'a-hydrazino azapeptide 4 ( Y = -N(R3)-NH2 ) qui se comporte comme une hydrazine substituée. La réaction permet alors de préparer les hydrazino-bis-azapeptides 6 (schéma 2). Schéma 2 On va maintenant décrire en détail différentes formes de mise en oeuvre de l'invention et des exemples d'application des procédés mentionnés ci-dessus. n est entendu que cette description ne vise qu'à illustrer 1' invention et qu'elle n'a pas de caractère limitatif. On se référera à l'application du procédé conrorme à l'invention de la synthèse d'azapeptides. Les gem dicyanoépoxydes de départ 1 peuvent être facilement obtenus par les réactions successives suivantes, qui sont bien connues selon la technique: Les a-halogénohydrazides 3 ( Y = X ) sont obtenus quantitativement par simple réaction des gem dicyanoépoxydes 1 avec des halohydrates d'hydrazines 2 en quantité stoechiométrique après 6h à la température ambiante en solution dans l'acétonitrile. 10 - Synthèse des a-hydrazinohydrazides 3 ( Y = -N(R3)-NH2) Les a-hydrazinohydrazides 3 (Y = -N(R3)-NH2) sont obtenus avec de bons rendements par simple réaction des hydrazides a-halogénés avec 1' hydrazine (HN(R3)-NH2) (6 fois la quantité stoechiométrique) à température ambiante dans l'acétonitrile. L'a-hydrazino hydrazide 3 (Y = N(R3)-NH2) est purifié par précipitation dans le milieu réactionnel. Exemple 1 La synthèse de l'a-hydrazinohydrazide 3 (Y = -N(Me)-NH2 ) avec R1 = pClC6H4, R2 = H, R = CO2Me, est décrite à titre d'exemple. la - Synthèse du composé éthylénique 35 g (0,25 mole) de p-chlorobenzaldéhyde et 16,9 g (0,25 mole) de malononitrile sont mis en solution dans 120 cm3 de dioxanne. On ajoute lentement 2 cm3 de pipéridine et le mélange est agité à la température ambiante pendant 30 min. Le composé éthylénique précipite par addition de 300 cm3 d'eau. Ce précipité est essoré, lavé à l'eau, puis séché (F: 1600C, Rdt : 90 %). Ce composé est suffisamment pur pour être directement utilisé dans l'étape ultérieure. lb - Synthèse de I'époxyde 1 20 g (0,10 mole) du composé éthylénique sont mis en solution dans 100 cm3 d'acétonitrile. Le pH de la solution est ajusté (au papier pH) à 5-6 par addition d'acide sulfurique 2N. On ajoute 200 cm3 d'hypochlorite de sodium 2,5 N, par fractions de 5 cm3, à la température ambiante et sous agitation vigoureuse tout en maintenant le pH aux environs de 5-6 par addition de H2SO4 2N (20 cm3 de H2SO4 2N au total). On maintient l'agitation durant 30 mn puis on dilue par un litre d'eau. L'époxyde qui précipite est essoré et lavé à l'eau plusieurs fois avant d'être séché (F: 128-9 C, Rdt: 98 %). L'époxyde ainsi obtenu est utilisé sans autre purification dans les réactions suivantes. lc - Synthèse de 1'a-bromohydrazide 3 20 g (0,10 mole) d'époxyde 1 et 17,1 g (0,10 mole) du bromhydrate de carbométhoxyhydrazine 2 sont agités dans 200 ml d'acétonitrile pendant 12 h. L'a-bromo hydrazide 3 (Y = Br) qui précipite dans le milieu réactionnel est filtré et recristallisé dans l'éthanol (Rdt - 100 %, F: 1300C). id - Synthèse de l'a-hydrazinohydrazide 3 5 g (15 mmoles) d'a-bromohydrazide 3 (Y = Br) sont ajoutés à une solution de 25 cm3 d'acétonitrile contenant 4,3 g (93 mmoles) de méthylhydrazine refroidie par un bain de glace. Au bout de 10 min. un précipité apparaît dans la solution homogène. L'a-hydrazinohydrazide 3 ( Y = -N(Me)-NH2 ) formé est filtré puis lavé à l'acétonitrile et à l'éther (F : 1780C ; Rdt : 73 %; I.R.(Nujol) cm -1:3310, 3250 (e), 3150(L), 1730(F), 1670(F).R.M.N.(DMSO/CDCl3/lWIS): 2.37(s,3H), 3.60(s,3H), 4.02(s, 1H), 7.41(m,4H); Masse M+ calc. 286.0832, tr. 286.0823.). 20 - Synthèse des azapeptides 4. Exemple 2 La synthèse de l'o-hydrazinohydrazide 4 (Y = -N(Me)-NH2 ) avec R1 = pClC6H4, R2 = H, R = CO2Me, est décrite à titre d'exemple. 2a - Synthèse du bromhydrate : 3, HBr 3.5 g (2,110-2 mole) d'acide bromhydrique à 48 % sont ajoutés à 4 g (1,4 10-2 mole) d'améthyl hydrazino hydrazide 3 (Y = -N(Me)-NH2) en suspension dans 10 cm3 de dioxanne. Le mélange devient homogène puis un précipité se forme et devient plus abondant par addition d'éther (200 cm3). Après 10 minutes d'agitation, le précipité 3 (Y = -N(Me)-NH2) ,HBr est filtré et séché. 2b - Synthèse de l'&alpha;-bromoazapeptide 4 1,10 g (3 mmoles) de bromhydrate 3 (Y = -N(Me)-NH2 ), HBr et 5,5 g (3 mmoles) de gem dicyanoépoxyde 1 en solution dans 20 cm3 d'acétonitrile sont laissés sous agitation à température ambiante pendant 16 h. Le précipité blanc formé correspondant à l'a-bromoazapeptide 4 ( Y = Br ) est filtré et recristallisé dans le méthanol (F : 2010C ; Rdt: 77 %; I.R. (Nujol) cm-l: 3330(F), 3270(F), 3230(F), 1750(F), 1678(F), 1645(F); R.M.N.(CDC13/CF3CO2H/TMS): 2.30(s,3H), 2.85(s,3H), 3.75(s,3H), 5.15(s,1H), 5.30(s,1H), 7.07-7.27(m,8H) Masse M+.-HBr: calc. 416.1251; tr. 416.1255). 2c - Synthèse de I'a-hydrazinoazapeptide 4 2 g (4 mmoles) d'a-bromohydrazide 4 (Y = Br )sont ajoutés à une solution de 10 cm3 d'acétonitrile contenant 1,1 g (24 mmoles) de méthylhydrazine refroidie par un bain de glace. Après 5 min. d'agitation à température ambiante le mélange est devenu homogène. Après 16 h d'agitation à température ambiante, un précipité blanc s'est formé.Le précipité correspondant à un mélange d'isomères de l'a-hydrazinoazapeptide 4 ( Y = -N(Me)-NH2) ,est filtré (F: 206-2100C ; Rdt: 50 %; I.R.(Nujol) : 3310(F), 3285(F), 3230(F), 1735(F), 1685(F), 1650(F); R.M.N.(CDC13/ CF3CO2H/TMS): 1.70(s,2H), 2.32(s,3H), 2.52, 2.67, 2.80 (6H), 3.60, 3.72 (3H) 4.32, 5.92 (1H), 4.80(s,1H), 7.17-7.40(m,8H); Masse M+ calc. 462,1782; tr. 462,1775). 30 - Synthèse des azapeptides 5 Les inventeurs ont également préparé dans de bonnes conditions et de façon analogue les azapeptides 5. Exemple 3 3a - Synthèse du bromhydrate : 4, HBr 200 mg (1,25 mmoles) d'acide bromhydrique à 48 % sont ajoutés à 500 mg (1 mmole) d'a-hydrazinoazapeptide 4 (Y = -N(Me)-NH2 ) en suspension dans 5 cm3 de dioxanne. Le mélange devient homogène par addition d'éther (100 cm3) un précipité se forme. Le sel 4 ( Y = -N(Me) NH2), HBr est filtré sous azote et séché. 3b - Synthèse de l'a-bromoazapeptide 5 100 mg (0,16 mmole) de bromhydrate 4 ( Y = -N(Me)-NH2 ), HBr et 30 mg (0,16 mmole) de gem dicyanoépoxyde 1 en solution dans 8 cm3 d'acétonitrile sont laissés sous agitation à température ambiante pendant 16 h. Après évaporation du solvant sous pression réduite, l'huile brute est reprise à l'éther. Le précipité blanc formé correspondant à un mélange d'isomères de l'abromoazapeptide 5 (Y = Br) est filtré (Fusion pâteuse, se décompose vers 1900C; Rdt: 88%; I.R.(Nujol) : 2500 - 3500 (L); 1740 - 1600 (L); R.M.N.(CDC13/ CF3CO2H/ TMS): 1.82(s,2H), 2.37, 2.42 (6H), 2.85, 2.92, 3.10 (6H), 3.62, 3.65, 3.72 (3H), 4.75, 5.20, 5.65, 6.07 (3H), 7.227.52 (m,12H)). Revendications 1) Azapeptides représentés par la formule générale I dans laquelle R1 peut être défini par R'1, R"1, etc..., R2 par R'2, R"2, etc..., et R3 par R'3, R"3, etc... (En effet, si l'on peut conserver tout au long de la séquence les groupes R1, R2 et R3,xn peut également les moduler en introduisant des groupes R'1, R'2, R'3 ou R"1, R"2, R"3, etc... de façon prévisible).n peut prendre des valeurs entières comprises entre 1 et 50. - avec si n = 1, R1, R'1, R"1, etc..., R2, R'2, R"2, etc.. = H, alkyle, aryle; R3 R'3, R"3, etc..., R4 = H, alkyle, aryle, ou un groupement fonctionnel par exemple ester ou cétone ; Y = avec 50 # p > 1. - avec si n > 1 , R1, R'1, R"1, etc..., R2, R'2, R"2, etc.. = H, alkyle, aryle; R3, R'3, R"3, etc..., R4 = H, alkyle aryle ou un groupement fonctionnel, par exemple cétone ou ester; Y = halogène, -N(R3)-NH2 avec 502p21 2) Composés de formule générale I selon la revendication 1 dans lesquels Y = halogène = Br. 3) Composés de formule générale I selon la revendication 1 dans lesquels Y = -N(R3) NH2. 4) Composés de formule générale I selon la revendication 1 dans lesquels Y = 5) Procédé de préparation d'un azapeptide décrit dans la revendication 1 dans lequel on fait réagir sélectivement un hydrazide a-halogéné avec une hydrazine substituée pour obtenir un ahydrazinohydrazide qui est transformé par l'action d'un hydracide en halohydrate d'ahydrazinohydrazide. Cet halohydrate est ensuite opposé a un gem dicyanoépoxyde pour conduire a un nouvel a- halogénohydrazide. La répétition de cette séquence réactionnelle permet d'obtenir les azapeptides décrits dans la revendication 1. 6) Procédé selon la revendication 5, appliqué à la préparation d'azapeptides a-bromé consistant à faire réagir le bromhydrate de l'a-hydrazinohydrazide avec un gem dicyano époxyde. 7) Procédé selon la revendication 5, appliqué à la préparation d'azapeptides a-hydrazino consistant à faire réagir le l'a-halogénohydrazide avec une hydrazine substituée.