Способ получения 1,3-дизамещенных нитрозомочевин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕ НТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 25 ° 05 ° 77 (21 j 2484357/23-04 (23) Приоритет — (32) 25.05.76 (31) F 26 23 420. 8 (33,) ФРГ (51) М. Кл.

С 07 С 127/15

Государственный комитет

СССР по делам изобретений. и открытий

Опубликовано 30.09.82. Бюллетень № 36 (53) УДК 547 ° 495. . 2. 07 (088. 8) Дата опубликования описания 300982

Иностранец

Герхард Айзенбранд (ФРГ) 1 (1"; (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Дойчес Кребсфоршунгсцентрум" (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,3-ДИЗАМЕЩЕННЫХ

НИТРОЗОМОЧЕВИН

Изобретение относится к способу получения новых 1, 3-дизамещенных нитрозомочевин общей формулы

N О

I к-жн- с о — м — бн, н, d f.,(- ) где R — С -С -алкилен, замещенный группой NH-ÑO-N(NO)-СН СН2С f

1О

С -С4-алкил, замещенный гйдроксильной группой, -сн -со-ин . ъ

Известны и с успехом находят применение некоторые 1-(2-хлорэтил) -1†.нитроэомочевины, в частности 1,315 — би с- (2-хлор этил) -1-нитроэомочеви на при обработке некоторых экспериментальных и клинических опухолей 1).

Цель изобретения — разработка способа получения новых 1, 3-дизамещен20 ных нитрозомочевин, обладающих противоопухолевой активностью.

Предложенный способ основан на известной реакции получения мочевин 2 ) и заключается во взаимодействии

N-хлорэтил-N-нитроэокарбамоилазида с соответствующим диамином, аминоспиртом или производным аминокислоты в инертном органическом растворителе при 0- (-20) С.

Пример 1. Получение 2-хлорэтилкарбамоилазида.

Раствор 2-хлорэтилизоцианата (0,2 моль) в 100 мл бензола медленно добавляют к перемешанному раствору активированного азида натрия (0,2 моль) в 100 мл соляной кислоты (13%),- температура которого составляет 0 С. Двухфазную реакционную смесь при 0 С перемешивают в течение

4 ч, после чего водную фазу удаляют.

2-хлорэтилкарбамоилачид кристаллизуют иэ смеси бензол/петролейный эфир.

Пример 2. Получение N-(2-хлорэтил)-N-нитрозокарбамоилазида.

Окись азота (0,3 моль) медленно добавляют в суспензию безводного ацетата натрия (0,6 моль) в 300 мл

У

О тетрахлоруглерода при (-10) С. После подогрева до 0 С 2-хлорэтилкарбамоилаэид (0,2 моль) с помощью шпателя медленно при постоянном помешивании вводят в раствор. При этом образовывается белый осадок (AcOH) .

Спустя 15 мин смесь реактивов вливают в ледяную воду. Отделенную ор963464

35

4()

45 ганическую фазу дважды экстрагируют с помощью 50 мл холодного раствора

NaHC0 (одномолярный)и потом проьывают 2»50 мл ледяной воды, насыщенной МаСь, затем сушат с помощью безводного сульфата натрия. Выделение

N- (2-хлорэтил) -N-нитрозокарбамоилазида не проводят, так как он потенциально взрывоопасен. ЯМР-спектрографическое исследование CCf< -раство- . ра показывает полное отсутствие NHсигнала и также то, что проба является типичной для А В -системы нитро зи ров ан ной 2-хлорэ тилами новой группы. Раствор должен быть по возможности холодным, например, глубоко охлажденным, так как при постоянной комнатной температуре оказывается, что направленная в сторону сильного поля псевдотриплетная линия постепенно исчезает и одновременно появляется новая псевдотриплетная линия, середина которой проходит при б = 4, 87 ppm. Это спектральное изменение, которое заканчивается спустя

48 ч, можно приписать термически индуцированной перегруппировке соединения, происходящей вероятно, вследствие миграции 1,3 — ацила к диазоэфиру от азидокарбоновой кислоты. Если раствор находится при (-30) С, то такого явления не наблюдается.

Реакции, описанные в примерах 1 и 2 можно проводить также с соответствующими 2-фтор-, 2-бром- или 2-йодистыми соединениями.

Следующие примеры показывают применение N-(2-хлорэтил) -N-нитрозокарбамоилазида для получения различных двухзамещенных 2-нитрозомочевин.

Пример 3. Получение 1, 1-(полиметилен) -бис-3- (2-хлорэтил) -3-нитрозомочевин.

Около 0,2 моль N-(2-хлорэтил)-N-нитрозокарбамоилазида смешивают с равным объемом (150 мл) холодного (0 "C) н-пентана (выход N-нитрозокарбамоилазида при нитрозировании карбамоилазида определяется количественно) . Диамин (О, 2 моль), растворенный в холодном СС Q (н-пентане), по каплям при помешивании добавляют в ледяной раствор. Через 3 ч образованный желтый осадок отсасывают и многократно промывают бензол/пентановой смесью (1:1). Далее его опять раство яют в ацетоне и ацетоновый раствор вливают в десятикратный объем ледяной 0,1 н. И 50» . Осадок отфильтровывают и опять растворяют в ацетоне.

Раствор ацетона вливают в десятикратный объем воды и полученный. осадок отфильтровывают снова. Этот процесс 60 повторяют,до тех пор, пока промывные воды становятся нейтральными. После сушки в вакуумном эксикаторе с помодью СаГЯ из метилформиата/изопропанола (1:1) выкристаллизовывают нитрозомочевиновые вещества. Физические свойства соединений указаны в таблице под номерами 1-5.

II р и м е р 4. Получение 1-(и)—

-гидроксиалкил)-3-,(2-хлорэтил) -3-нитрозомочевин.

Раствор около 0,2 моль N †(2-хлорэтил) - -нитрозокарбамоилазида в СС0

4 разбавляют 100 мл холодного изопропанола и ССР4 удаляют в вакууме при о

0 С. После этого к раствору изопропанола по каплям при помешивании при (-5) ОС добавляют надлежащий аминоспирт (0,3 моль), растворенный в

50 мл изопропанола. Реакцию ведут до тех пор, пока не обнаруживается

hl †(2-,хлорэтил)-нитрозокарбамоилазид.

Это требует 4 ч для 1-(2-хлорэтил)—

-З-нитрозомочевины,(таблица> соединение 6) и до 12 ч для 1-(3-гидроксипропил) -3-(2-хлорэтил) — 3-нитрозомочевины (соединение 7), После окончания обменной реакции добавляют равный объем холодной 1 н. Н О4 и кислый раствор экстрагируют с помощью этилформиата. Этилформиатную фазу промывают нейтральной водой и промывные воды реэкстрагируют. Очищенную органическую фазу сушат с помощью Ха КО и концентрируют. Чистое соI соединение б кристаллизуют в форме

I игл светло-желтого цвета из этилформиат/н-пентана в шкафу глубокого охлаждения и потом сушат в вакууме.

Другие две нитрозомочевины (7,8) не кристаллизуются, их очищают методом хроматографии на колонне на силикагеле растворитель, ацетон/н-лентан/

Ьензол (1:1:1). После удаления растворителя в вакууме при 0 С эти жидкие нитрозомочевины подвергают сублима-. ционной сушке в вакууме при (-10) С(24 ч) °

Пример 5. Получение метан— сульфонокислых эфиров из 1- (иг-гидроксиалкил)-3-(2-хлорэтил)-3-нитрозомочевины, например, 1-(2-метансульфонилоксиэтил) — 3-(2-хлорэтил) — 3-нитрозомочевины (таблица, соединение 9) .

0,06 моль 1-(2-гидроксиэтил)-3†(2-хлорэтил)-3-нитрозомочевины растворяют в 50 мп пиридина, перегнанного над КОН. При температуре (-5) оС

0,13 моль метансульфонилхлорида по каплям вводят в 40 мл пиридина в течение 3 ч. Смесь оставляют на ночь при 0 С. После этого добавляют 60 мл ледяной воды, тем самым раствор охлаждают до (-10) С и смесь подкисляют с помощью концентрированной HC1.. Реакционную массу экстрагируют этилформиатом., этилформиатную фазу сушат с помощью Иа БОq, концентрируют и смешивают с почти равным объемом н-пентана. Метансульфонокислый эфир кристаллизуется при низкой температуре (-18 C) и пере1 ристаллизовывается из этилформиата/

5 -пентана. Вещество в соответствии

963464

60 бг с тонкослойной хроматографией однородно, результаты элементарного анализа находятся близко к теоретическим (+0 4%). Молярная абсорбция в

ИК, типичная инфракрасная абсорбция и ЯМР- спектр подтверждают однородность и структуру. Выход продукта

73Ъ, т,пл.59-61 С.

Пример 6. Получение N (2—:<лорэтил) -N-нитрозокарбамоиламинокислотного амида на примере -3-(2-хлорэтил)-3-нитрозомочевиновой про.изводной (CNI3-производной) 2-(3-(2-хлорэтил)) -3-нитрозоуреидацетамида (таблица, соединение 10).

Раствор 0,3 моль гидрохлорида глицидамида с помощью КОН доводят до рН 9 и по каплям вводят в охлажденный, перемешанный раствор 0,2 моль

N-(2-хлорэтил)-N-нитрозокарбамоил.азида в 150 мл изопропанола. Реакция протекает короткое время (около часа). После того, как перестает обнаруживаться непрореагировавший Х-(2/

-хлорэтил) -N-нитрозокарбамоилазид (тонкослойная хроматография), раствор подкисляют 1 н. И SO4 и экстрагируют этилформиатом. Органическую фазу промывают водой и сушат с помощью

Na SO4. Нитрозомочевину выделяют из

2. этилформиата, освобождаясь от побочных продуктов путем многократной фракционной перекристаллизации и,наконец, кристаллизуют из этанола. Вещество получают однородным по тонкот слойной хроматографии. Из резонанс= ного спектра ядра и с помощью элементарного анализа можно заключить о присутствии 1/2 моль кристаллической воды. ИК- и ЯМР-спектроскопи.ческие данные подтвердили однородность и структуру . Выход продукта

40%, т.пл.114,2-114,5 С.

Пример 7. 1-(2,3-диоксипропил)-3-(2-хлорэтил)-3-нитрозомочевина.

Раствор 35,5 г (0,2 моль)И-(2-хлор э тил ) -Х- нитрозо кар бамоилазида в 150 мл тетрахлорметана разбавляют

150 мл холодного изопропанола, после чего тетрахлорметан отгоняют в вакууме при О С. В оставшийся изонропанолов и раствор в течение 1 ч с перемешиванием по каплям добавляют

67,7 г (0,3 моль) 3-аминопропандиола-1,2, растворенного в 100 мл изопропанола, при (-5) С. Затем еще

1 ч домешивают, добавляют то же количество холодной серной кислоты и экстрагируют этилацетатом. Органическую фазу несколько раз промывают водой, промывную воду экстрагируют повторно. Соединенные этилацетатные фазы сушат сульфатом натрия и концентрируют на выпарном ротадионном аппарате.

Соединение выкристаллизовывается в виде сне тчo — желтых игл из этилаце- . тата/н-гексана в морозильнике. Выход

25,7 г (57%), т.пл. 56-57 С.

Пример 8. N-(2-хлорэтил)—

t — N- ни трозо-N — (2, 3-дио к си пропил) -мочевина.

К О, 1 моль (раствор 75 мл) N- (2-хлорэтил) -N-нитрозокарбамоилазида в изопропаноле/ТЕТРА при (-5) С по каплям добавляют 15 r (0,2 моль)

2, 3-пропандиолами на в и зо-пропаноле/

/ТЕТРА так медленно, чтобы значение рН не превышало 7, 5. Реакцию наблюдают с помощью тонкослойной хроматографии. Растворитель эфир/этанол (98:2) .

Когда уже больше не содержится карбамоилазида, подкисляют разбавленной серной кислотой до рН 1, предварительно перемешав еще 15 мин, и встряхивают с этилформиатом.

Органическую Фазу сушат, концентрируют, добавляют пентан, после чего в холодильнике выкристаллизовывается NO-мочевина.

Перекристаллизовывают из этилформиата/пентана. Выход 8,0 r, т.пл.5152 С. HMP соответствует теоретическим данным., Пример 9. N-(2-хлорэтил)—

-N-нитрозо-N †(1-карбоксиэтил) -мочевина.

К О, 2 моль (раствор 150 мл) N- (2-хлорэтил) -N-нитрозокарбамоилазида в изопропаноле/ТЕТРА при (-5) С по каплям добавляют 40 г а -аланина в воде при рН 10. Значение рН раствора остается при 7.

Выпадает белое вещество. По окончании добавления подкисляют разбавленной серной кислотой и экстрагируют этилформиатом. Тонкослойная хроматография (ТСХ), растворитель бензол/этанол (98:2).

Органическую Фазу сушат, концентрируют и добавляют пентан. В холодильнике выкристаллизовывается

NO-мочевина. Перекристаллизовывают из этилформиата/пентана. Выход 9,5 г, т.пл.83-94 С. ЯМР соответствует теоретическим данным.

Пример 10.N-(2-Хлорэтил-N1

-нитрозо-N — (2-оксиэтил) -мочевина.

К 0,05 моль (8,675 г) 2-хлорэтил-N-нитрозокарбамоилазида в этаноле прибавляют медленно по капля л

0,1 моль (4,7 г) аминоэтанола при (-20) С. Значение рН реакционной смеси равно 7. Затем подкисляют разбавленной серной кислотой. После этого прибавляют столько воды и этилформиата, чтобы образовалось два слоя и экстрагируют этилформиатом. ТСХ, растворитель метанол/ДХМ (1:9).

Органическую фазу высушивают сульфатом натрия и упаривают. После этого прибавляют немного этилформиата/, сентана до,легкого помутнения.

963464

Физические свойства 2-хлорэтил-!4-нитрозомочевиновых веществ

Т.пл., С или то

Выход, В

Соединение

1. 2,1-3тилен-бис-CNU-(CH ) -CNU

129,9-130,9

2. 1 1 -Пропилеи-бис-CNU- (CH ) !

Р и

-Сии

69, 2-72, 1

3. 1, 1- Гетраметилен-бис-CNU- (CH !

-СНЦ 104,5-106,1

4. 1, 1-Пентаметилилен-бис-CNU-! (СН ) CNU

96, 0-98, 0

5 . 1, 1-1 ексаметилен-бис-CNU- (CH ) !

CNU 84,0-86,0

6. 1-(2-1идроксиэтил)-CNU-CH -СН -СН ОН

56,0-58 0

7. 1 (3-Гидроксипропил) -CNU†(CH ) -СН -ОН

n = 1,4655

2о

47

8. 1 — (4-Гидроксибутил) -CNU- (CH ) 2 g -СН ОН

n = 1, 4855

I) R. 1- (2-Метансульфонилоксиэтил)—

-3- (2-хлорэтил) -3-нитроземочевина (CNU-СН -СН -ОБО -СН ) 59-61

10 . 2- 13- (2-Хлор э тил Ц -3- ни трозоуреид-ацетамид (CNU-CH.—

-СОИН ) 114, 2-114, 5

П р и м е ч а н и е . Cpu =- -3-(2-хлорэтил)-3-нитрозомочевина, формула

NHCON(NO) CH. CÍ С1.

В холодил ьни ке выкрист алли зовывается NO-мочевина, которую перекристаллизовывают в холодном этилформиате/пентане. Выход 3,11 r (21,58%)

TCX т.пл,43-45 С.

Пример 11. N-(2-фторэтил)—

-N-нитрозо-И вЂ (2-оксиэтил)-мочевина °

К О, 1 моль N-(2.-фторэтил) -N-нитрозокарбамоилазида, растворенного. в этаноле, при (-5)0С прибавляют по каплям медленно 0,2,моль этаноламина, растворенного в спирте. Значение рн постоянно контролируется, чтобы не превышало 7. Если в ДХ больше не обнаруживается N-(2-фторэтил)-N-нигрозокарбамоилазида, то продолжают перемешивать еще полчаса, а затем подкисляют разбавленной серной кислотой и несколько раз экстрагируют путем встряхивания этилформиатом.

Органическую фазу высушивают сульфатом натрия и упаривают. После прибавления небольшого количества н-пентана в холодильнике выкристаллизовывается мочевина. Выход 5,6 r (25%) .

Результаты опытов на животных по. казывают отличный эффект, превосходящий во эдей стви е употребляемого в, клинических условиях химиотерапевтического препарата "Adriamycin" (защищенное торговое наименование)

15 на грудную саркому крысы, индуцированную препаратом DMBA.

963464

10 формула изобретения

Составитель В . Жидков а

Редактор Е.Папп Техред М.Гергель Корректор Г. Огар

Заказ 7546/79 Тираж 445 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул .Проектная,4

Способ получения 1,3-дизамещенных нитрозомочевин общей формулы I где R — С -С -алкилен, замещенный группой NH-CO-N(NO)--СН СН СЕ, С -С, -алкил, замещенный гидроксильной группой,CH -CO-NH отличающийся тем, что

N-хлорэтил-N-нитрозокарбамоилазид подвергают взаимодействию с соответг

1 твующим диамином, аминоспиртом илипроизводным аминокислоты в инертном растворителе при 0 — (-20) C.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. G.Eisenbrand и т.д.Zeirschrift

fCir Krebsforschung und Klinische

0nkologic. -"Some New Congeners of

the Anticancer Agent", 86, 279-286, 1976.

2. Смит П.A. Органические реакции.

Ред. Р.Адамс, пер. с англ. Сб.3. M., 1951. с.322.