способ получения 4-замещенных антрациклинонов
Классы МПК: | C07C49/337 содержащие оксигруппы C07C45/36 в соединениях, содержащих шестичленные ароматические кольца |
Автор(ы): | Уолтер Кабри[IT], Сильвия Де Бернардинис[IT], Франко Фракаланчи[IT], Серджо Пенко[IT] |
Патентообладатель(и): | Фармиталиа Карло Эрба С.р.Л. (IT) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1989-07-24 публикация патента:
10.01.1997 |
Использование: в качестве полупродуктов в синтезе гликозидов. Сущность изобретения: 4 - замещенные антрациклиноны формулы:

где R = H, алкил, алкенил, алкинил, содержащий до 10 атомов углерода. Реагент 1: 4-диметокси-4-сульфонил-13-диоксоланил-дауномициноны: Реагент 2: оксид углерода. Условия реакции: R - OH нуклеофил, органическое или неорганическое основание, катализатор формулы
, где М - атом переходного материала, LL" - анион или нейтральная молекула, n и m от 0 до 4. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1

где R = H, алкил, алкенил, алкинил, содержащий до 10 атомов углерода. Реагент 1: 4-диметокси-4-сульфонил-13-диоксоланил-дауномициноны: Реагент 2: оксид углерода. Условия реакции: R - OH нуклеофил, органическое или неорганическое основание, катализатор формулы

Формула изобретения
1. Способ получения-4-замещенных антрациклинонов общей формулы I
где R водород или прямой или разветвленный алкил, алкенил, алкинил, содержащий до 10 атомов углерода, отличающийся тем, что 4-диметил-4-сульфонил-13-диоксоланил дауномицинон общей формулы II

где R" означает алкильную группу, содержащую 1 10 атомов углерода, возможно замещенную одним или более атомами галогена, или арильную группу, возможно замещенную галогеном, алкилом, алкоксилом или нитрогруппой,
подвергают карбонилированию оксидом углерода в присутствии R - OH-нуклеофила, где R имеет указанные значения, органического или неорганического основания и соединения формулы III в качестве катализатора

где М атом переходного металла;
L и L" одинаковые или разные, каждый представляет анион или нейтральную молекулу;
n и m 0 4,
с получением соединения общей формулы V

где R имеет указанные значения,
и удаляют 13-оксозащитную группу кислотным гидролизом. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что 4-диметил-4-сульфонил-13-диоксоланилдауномицинон формулы II, растворенный в диоксане или диметилформамиде, подвергают взаимодействию при температуре 0 - 150oС в присутствии R ОН нуклеофила, где R имеет указанные значения, органического или неорганического основания и катализатора формулы III, где М означает палладий или никель, L и L" каждый независимо означает Cl-, CH3COO-, молекулу растворителя, моно- или дифосфина, фосфита или диамина, а сумма n + m равна 1, 2, 3 или 4, с получением соединения формулы V, после обработки которого при 0oС в течение 15 мин трифторуксусной кислотой получают 4-замещенный антрациклинон формулы I, который далее очищают хроматографией на колонке с силикагелем, используя в качестве элюента систему растворителей хлороформ ацетон 95 5 (об/об). 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление оксида углерода, используемое для карбонилирования, составляет 101 101

Описание изобретения к патенту
Настоящее изобретение относится к области антрациклинонов, в частности, к способу получения 4-замещенных антрациклинонов общей формулы I:
где R означает атом водорода или неразветвленный или разветвленный алкил, алкенил или алкинил, содержащий до 10 атомов углерода, предпочтительно до 4 атомов углерода. К предпочтительным соединениям относятся: 4-деметокси-4-метоксикарбонил-дауномицинон и 4-деметокси-4-(бут-3"-ен-1"-окси) карбонил-дауномицинон. Соединения формулы (I) являются ключевыми полупродуктами для получения противоопухолевых гликозидов. В соответствии с этим настоящее изобретение также предлагает антрациклиновые гликозиды формулы (IX):

где R имеет вышеуказанные значения, а R1 означает атом водорода или гидроксильную группу; и их фармацевтически пригодные соли. К предпочтительным солям присоединения кислот относятся хлористоводородные соли. К предпочтительным соединениям относятся 4-деметокси-4-метоксикарбонил-дауномицин и его гидрохлорид. Целью изобретения является разработка способа получения новых соединений с высоким выходом. Поставленная цель достигается предложенным способом получения 4-замещенных антрациклинонов формулы (I), включающий проведение реакции карбонилирования 4-деметокси-4-сульфонил-13-диоксоланил-дауномицинона формулы (II):

где R1 означает алкил, содержащий от 1 до 10 атомов углерода, возможно замещенный одним или несколькими атомами галогена, либо арил, возможно замещенный галогеном, алкилом, алкокси- или нитрогруппой, окисью углерода в присутствии нуклеофила R OH, где R имеет вышеуказанные значения, органического или неорганического основания, а в качестве катализатора соединения формулы (III):

где М означает атом переходного металла, L и L" имеют одинаковые или разные значения, и каждый представляет анион или нейтральную молекулу, а n и m может иметь значения от 0 до 4, с получением соединения формулы (V):

где R имеет вышеуказанные значения; и удаление 13-оксозащитной группы кислотным гидролизом. Соединения формулы (I) получают из 4-сульфонилзамещенных антрациклинонов формулы (II):

где R1 означает С1-C10 алкил; галоидзамещенную или полигалоидзамещенную указанную алкильную группу, например, перфторалкильную группу; или арил, например, фенил возможно замещенный по крайней мере одним заместителем, например, от 1 до 3 заместителей, выбранных из атома(ов) галогена, или алкильной, алкокси или нитрогруппы (групп). В качестве атома галогена можно использовать хлор или фтор. Алкильные и алкоксильные группы могут содержать от 1 до 10, например, от 1 до 4 атомов углерода. В качестве предпочтительных групп для R" могут представлены трифторметансульфонил, 4-фторфенил и 4-толил. Соединения формулы (II) можно получить из имеющегося в природе дауномицина (IV):

(по схеме 1, приводимой ниже) при соответствующем гидролизе даунорубицина, который в свою очередь получают путем ферментации по методике, описанной в патенте США N 4012284. Дауномицинон деметилируют при обработке AlCl3 в инертном органическом растворителе, например, нитробензоле при температуре кипения с обратным холодильником с получением 4-деметилдауномицинона, который также называют карминомициноном (VI). 13-кетогруппу 4-деметилдауномицинона защищают путем обработки этиленгликолем в присутствии пара-толуолсульфокислоты при температуре кипения с обратным холодильником. Полученное соединение формулы (VII) сульфонируют в положении С4-ОН с получением соединения формулы (II) без какой-либо защиты оставшихся гидроксильных групп. В качестве сульфонирующего реагента используют хлористый сульфонил формулы (VIII). R" SO2Cl (VIII)
где R" имеет вышеуказанные значения. В предпочтительном варианте реакцию сульфирования осуществляют в пиридине. Следует подчеркнуть, что указанное избирательное сульфонилирование не оказывает влияния ни на фенольный гидроксил в положении С6 и С11, ни на бензильный гидроксил в положении С7 только при определенных условиях, а именно при взаимодействии производного 4-деметилдауномицинона (VI) с хлористым сульфонилом в присутствии N,N-диизопропилэтиламина и каталитического количества 4-диметиламинопиридина. Предлагаемый способ позволяет образовывать углерод-углеродную связь в положении С-4 при мягких условиях с получением соединений формулы (I), которые в противном случае можно получить только полным химическим синтезом. Более того, заслуживает внимания то, что ни одна из оставшихся функциональных групп не вступает в реакцию, и стереохимия у С-7 и С-9 полностью сохраняется. В частности, соединения формулы (I) получают при взаимодействии соединений формулы (II) с окисью углерода в растворителе, содержащем соответствующий R OH-нуклеофил, где R имеет вышеуказанные значения, в присутствии соединения формулы (III) (далее называемого как катализатор):

где М означает атом переходного металла, L и L", которые могут иметь одинаковые или разные значения, представляя анион, например, как Cl- или CH3COO-, либо нейтральную молекулу, например, молекулу растворителя, моно- или ди- фосфина, фосфита, или диамина; n и m могут иметь значения от 0 до 4. Как правило, m + n по крайней мере равны 1, например 1, 2, 3 или 4. К предпочтительным атомам переходного металла для М относятся атомы палладия или никеля. К предпочтительным группам, которые могут представлять L и/или L", относятся хелатные дифосфиновые соединения, например как 1,3-дифенилфосфинопропан или 1,1"-бис-(дифенилфосфино)ферроцен. Соединение формулы (II) таким образом карбонилируют при использовании комплекса переходного металла, предпочтительно комплексного соединения, содержащего атом переходного металла, например, палладия или никеля, и лиганда вышеуказанного хелатного типа. Молярное соотношение атома переходного металла к хелатному лиганду составляет от 1:1 до 1:4. Соединения формулы (II) обычно растворяют в подходящем полярном растворителе и прибавляют в атмосфере окиси углерода к раствору катализатора либо приготовленного заранее, либо полученного "in situ" из соответствующих предшественников в присутствии ROH-нуклеофила и основания. В качестве оснований подходят триалкиламины и карбонаты или гидроокиси щелочных или щелочно-земельных металлов. Температурный интервал проведения реакции обычно составляет от 0 до 150oC, предпочтительно от 30 до 100oC, а катализатор, как правило, используют при молярном соотношении к соединению формулы (II) от 1:1 до 1: 10000, предпочтительно от 1:20 до 1:10000. Давление СО может варьировать от 101 до 101



где R имеет вышеуказанные значения, легко превращают в целевые соединения формулы (I) кислотным гидролизом защитной группы у С-13 карбонила с последующим выделением соединений формулы (I). В предпочтительном варианте 4-диметил-4-сульфонил-13-диоксоланил-дауномицинон формулы (II), растворенный в диоксане или диметилформамиде,подвергают взаимодействию при температуре от 0 до 150oC в присутствии ROH-нуклеофила, где R имеет вышеуказанные значения, органического или неорганического основания с катализатором формулы (III), где М означает палладий или никель, L и L" каждый независимо представляет Cl-, CH3COO-, молекулу растворителя, моно- или ди-фосфин, фосфит, либо диамин, а m + n равна 1, 2, 3 или 4, с получением соединения формулы (V), при обработке которого при 0oC в течение 15 минут трифторуксусной кислотой получают 4-алкоксикарбонильное производное антрациклинона формулы (I), которое затем очищают хроматографией на колонке с силикагелем, используя в качестве элюента смесь растворителей хлороформ-ацетон (95:5 об/об). Карбонилирование арилсульфонатов уже описано в литературе для простых молекул (I), однако нигде нет сообщений о таком карбонилировании в химии антрациклина, возможно из-за присутствия других блокирующих функциональных групп. Проблемы, связанные с присутствием указанных групп, а именно ароматизации ядра А, образование 7-дезоксипроизводных, гидролиз 4-сульфонильного производного и/или модификации хинонового остатка, можно предотвратить при использовании условий предлагаемого изобретения. Более того, соединения сложных эфиров формулы (I) можно легко превратить в другие производные общепринятыми методами; например, соответствующие амиды можно получить путем обработки соответствующим амином. Пример 1. 4-деметил-13-диоксоланид-дауномицинон (VII). К раствору, содержащему 15,04 г (37,8 ммоль) дауномицинона (IV) в 1,4 л хлористого метилена при перемешивании в атмосфере азота порциями прибавляют в течение 1,5 часа 52,8 г (396,4 ммоль) безводного хлорида алюминия. Полученную реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение часа, после чего отгоняют растворитель. К остатку прибавляют раствор, содержащий 22,8 г (25,4 ммоль) оксалевой кислоты в 200 мл воды, охлажденной до 0oC, и полученную смесь перемешивают в течение 2 часов при комнатной температуре. Твердый продукт выделяют фильтрованием, промывают водой и суспензируют в бензоле (400 мл). Затем прибавляют этиленгликоль (30 мл) и пара-толуолсульфокислоту (0,3 г), и реакционную смесь кипятят с обратным холодильником при азеотропном удалении воды примерно в течение 6 часов. После охлаждения до комнатной температуры твердый продукт выделяют фильтрованием, промывают водой и этанолом и после просушивания получают 11,3 г соединения формулы (VII). Как показали данные высокоэффективной жидкостной хроматографии, конечный продукт имеет 98% степень чистоты. БЭЖХ анализ:
Колонка: Мерк RP 18/7


Подвижная фаза: A-0,01 M гептансульфонат 11а/0,02 M фосфорная кислота ацетонитрил
B метанол
Ацетонитрил
Градиент: от 20% системы В до 70% системы В через 24 мин. Объемная скорость потока: 1,5 мл/мин. Детектор: УФ при 254 нм. 1H ЯМР 300 МГц (в CDCl3),

К раствору, содержащему 1 г 4-деметил-4-трифторметансульфонил-13-диоксоланил-дауномицинон (II; R1 CF3) (1,78 ммоль) 50 мл диоксана, в атмосфере окиси углерода последовательно прибавляют 0,85 мл три-н-бутиламина, 3 мл метанола, 37 мг 1,3-дифенилфосфинпропана (0,089 ммоль) и 20 мг ацетата палладия (0,089 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при 60oC до полного прекращения поглощения СО, затем охлаждают до 0oC, подкисляют 10% HCl и экстрагируют хлористым метиленом. Органическую фазу упаривают досуха, получая в результате 0,82 г неочищенного 4-деметокси-4-метоксикарбонил-13-диоксоланил-дауномицинона (V; R CH3), (ВЭЖХ: 95%). 1H ЯМР 300 МГц (в CDCl3):

1H ЯМР 300 МГц (в СDCl3):



Пример 5 (I, R CH3). Реакцию проводят по методике, описанной в примере 3, за исключением того, что диметилформамид (50 мл) используют в качестве растворителя, а в качестве лиганда палладия используют 1,2-бис-[N-(1-фенилэтил), N-(дифенилфосфино)амино] этан (57 мг, 0,089 ммоль), в результате чего получают 0,500 г 4-деметокси-4-метоксикарбонил-дауномицинон (I, R CH3) (ВЭЖХ 98,2%). Выход из (II) составляет 66%
Пример 6 (I, R CH2 CH2 CH CH2). К раствору, содержащему 1 г 4-деметил-4-трифторметансульфонил-13-диоксоланил-дауномицинон (II, R1 CF3) (1,78 ммоль) в 50 мл диоксана в атмосфере окиси углерода последовательно прибавляют 0,5 мл триэтиламина, 3 мл 3-бутен-1-ола, 37 мл 1,3-дифенилфосфинпропана (0,089 ммоль) и 20 мг ацетата палладия (0,089 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при температуре 60oC, пока не прекратится поглощение СО, затем охлаждают до 0oC, подкисляют 10% HCl и экстрагируют хлористым метиленом. Органическую фазу упаривают досуха и после хроматографии остатка на силикагеле (смесь хлороформ/ацетон 95:5, об. в качестве элюента) получают 0,568 г (62,3%) 4-деметокси-4-(3"-бутен-1"-окси)карбонил-13-диоксоланил-дауномицинона, (ВЭЖХ: 98%). 1H ЯМР 300 МГц (в CDCl3):


ИК (KBr гранула):




ИК (KBr гранулы):


180/25/2/3). Собранные фракции разводят водой и рН доводят до 8 с помощью 1% NH4OH. Органическую фазу отделяют, сушат и упаривают в вакууме с получением 0,302 г свободного основания. К раствору, содержащему свободное основание, при минимальном количестве CHCl3 прибавляют 0,255 мл 2,1 М раствора HCl MeOH с охлаждением до примерно 10oC. Преципитат фильтруют, промывают простым эфиром и после сушки получают 0,237 г названного соединения (ВЭЖХ: 96,95%). 1H ЯМР 200 МГц (D MSO-d6):

