Способ синтеза ди- и триаминохлоринов

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения производных хлорина е₆ с двумя и тремя аминогруппами, и может быть использовано при синтезе противоопухолевых и противовирусных препаратов для медицины. Предлагаемый способ позволяет синтезировать хлорины, содержащие 2 и 3 аминогруппы без применения активирующих агентов с выходами, близкими и превосходящими выходы аналогичных соединений, получаемыми при использовании активирующих агентов. При использовании предлагаемого способа ди- и триаминохлорины могут быть селективно получены непосредственно из метилфеофорбида (а) без выделения промежуточных соединений. Технический результат достигается тем, что способ синтеза аминохлоринов, включающий взаимодействие сложноэфирных групп хлорина е₆ с этилендиамином и выделение целевого продукта, согласно изобретению используют чистый этилендиамин, хлорин ее 13-N-(2-аминоэтиламида)-15,17-диметиловый эфир получают in situ из метилфеофорбида (а), взаимодействие осуществляют путем перемешивания раствора метилфеофорбида (а) и 50-200-кратного мольного избытка этилендиамина в хлороформе при комнатной температуре 15-25°С в течение 1,5-2,5 часов, с последующим упариванием хлороформа на роторном испарителе при пониженном давлении 20-30 мм рт.ст. и температуре бани, не превышающей 50°С, перед выделением реакционную смесь выдерживают в темноте при комнатной температуре, при этом при выдерживании смеси в течение 20 часов в качестве целевого продукта выделяют диамид хлорина е₆, содержащего две амино-группы, при выдерживании смеси в течение 70 часов - выделяют триамид хлорина е₆, содержащего, соответственно, три аминогруппы.

 

Изобретение относится к области органической химии, а именно к способу получения производных хлорина е₆ с двумя и тремя аминогруппами, и может быть использовано при синтезе противоопухолевых и противовирусных препаратов для медицины.

Известен способ получения аминохлорина, заключающийся во взаимодействии мезопирофеофорбида (а) с гексаметилендиамином с образованием мезопирофеофорбида (а) 17-(6-аминогексил)-амида (US 2004186087, МКИ А61К 031/555; C07D 487/22; А61К 031/409).

Недостатком настоящего способа введения аминогруппы на периферию хлоринового цикла является необходимость в предварительном активировании карбоксильной группы мезопирофеофорбида (а) дициклогексил-карбодиимидом.

Известен также способ получения N-замещенных аминохлоринов, заключающийся во взаимодействии пирофеофорбида (d) с N,N-диметилпропилендиамином (Synthesis and self-assembly of amphiphilic zinc chlorins possessing a 3(1)-hydroxy group. Miyatake, Tomohiro; Tamiaki, Hitoshi; Shinoda, Hiroyuki; Fujiwara, Manabu; Matsushita, Takayuki. Tetrahedron (2002), 58 (50), p.9989-10000).

Как и в предыдущем аналоге, недостатком способа введения аминогруппы на периферию хлоринового цикла является необходимость в предварительном активировании карбоксильной группы исходного соединения (в качестве активирующего агента в этом случае используется 1-(3-диметиламино-пропил)-3-этилкарбодиимид).

Для введения трех N-замещенных аминогрупп в работе (Synthesis of cationic water-soluble esters of chlorine е₆. Hidetoshi Taima, Akihiro Okubo, Naoki Yoshioka, and Hidenari Inoue. Tetrahedron Letters (2005), p.4161-1464) используется реакция хлорина е₆ с N,N-диметилэтаноламином.

Как и во всех описанных выше аналогах, для модификации карбоксильных групп исходного соединения проводится предварительная активация (активирующий агент, как и в предыдущем случае, 1-(3-диметиламино-пропил)-3-этилкарбодиимид).

Известно, что при синтезе лекарственных веществ необходимо, по возможности, избегать использования токсичных реагентов, каковыми являются названные в приведенных способах активирующие агенты. Кроме того, исключение использования таких дорогостоящих реактивов, как дициклогексил- и -(3-диметиламино-пропил)-3-этил-карбодиимидов, существенно удешевляет процесс.

Задачей изобретения является разработка способа синтеза дитриаминохлоринов без применения активирующих агентов.

Предлагаемый способ позволяет синтезировать хлорины, содержащие 2 и 3 аминогруппы без применения активирующих агентов с выходами, близкими и превосходящими выходы аналогичных соединений, получаемыми при использовании активирующих агентов. При использовании предлагаемого способа ди- и триаминохлорины могут быть селективно получены непосредственно из метилфеофорбида (а) без выделения промежуточных соединений.

Технический результат достигается тем, что способ синтеза аминохлоринов, включающий взаимодействие сложноэфирных групп хлорина е₆ с этилендиамином и выделение целевого продукта, согласно изобретению используют чистый этилендиамин, хлорин е₆ 13-N-(2-аминоэтиламида)-15,17-диметиловый эфир получают in situ из метилфеофорбида (а), взаимодействие осуществляют путем перемешивания раствора метилфеофорбида (а) и 50-200-кратного мольного избытка этилендиамина в хлороформе при комнатной температуре 15-25°С в течение 1,5-2,5 часов, с последующим упариванием хлороформа на роторном испарителе при пониженном давлении 20-30 мм рт.ст. и температуре бани, не превышающей 50°С, перед выделением реакционную смесь выдерживают в темноте при комнатной температуре, при этом при выдерживании смеси в течение 20 часов в качестве целевого продукта выделяют диамид хлорина е₆, содержащего две аминогруппы, при выдерживании смеси в течение 70 часов - выделяют триамид хлорина е₆, содержащего, соответственно, три аминогруппы.

Выделение диаминохлорина со структурной формулой (3), представленной ниже, осуществляют путем разбавления полученной смеси хлороформом, отмывки раствора от этилендиамина водой, сушки над безводным сульфатом натрия, упаривания при пониженном давлении с последующим выделением целевого продукта колоночной хроматографией на силикагеле. В случае триаминохлорина (4) выделение целевого продукта проводят колоночной хроматографией непосредственно из реакционной смеси.

Способ получения ди- и триаминохлоринов включает взаимодействие сложноэфирных групп получающегося in situ из метилфеофорбида (а) (1) хлорина е₆ 13-N-(2-аминоэтиламида)-15,17-диметилового эфира (2) с чистым этилендиамином, в результате которого, в зависимости от времени протекания реакции, происходит образование ди- (3) или триамида хлорина е₆ (4), содержащего, соответственно, 2 или 3 аминогруппы:

i: этилендиамин, CHCl₃, 15-25°С температура, 1,5-2,5 ч; ii: этилендиамин, комнатная температура, 20 ч, без выделения исходного моноамида; iii: этилендиамин, комнатная температура, 70 ч.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Для получения диамида со структурной формулой (3) раствор метилфеофорбида (а) и этилендиамина в хлороформе перемешивают при температуре 15-25°С до исчезновения исходного метилфеофорбида (а) в течение 1,5-2,5 часов. Затем хлороформ упаривают на роторном испарителе при пониженном давлении (20-30 мм рт.ст.) при температуре бани, не превышающей 50°С, и оставшуюся смесь моноамида со структурной формулой (2) с этилендиамином оставляют в темноте при комнатной температуре на 20 часов. Далее процесс выделения осуществляют известным методом. Реакционную смесь разбавляют хлороформом, полученный раствор отмывают водой от этилендиамина, сушат над безводным сульфатом натрия и упаривают при пониженном давлении. Продукт реакции выделяют колоночной хроматографией на силикагеле.

Для получения триамида (4) взаимодействие этилендиамина и метилфеофорбида (а) и удаление хлороформенного проводят так же как при получении диамида (3), полученную в результате смесь моноамида (2) с этилендиамином оставляют в темноте при комнатной температуре на 70 часов. Триамид (4) выделяют из реакционной смеси колоночной хроматографией на силикагеле.

Пример 1.

Хлорин e₆ 13,17-N,N'-(2-аминоэтил)-диамид-15-метиловый эфир (3)

К раствору 300 мг метилфеофорбида (а) в 5 мл хлороформа прибавляют 2 мл этилендиамина. Смесь перемешивают при комнатной температуре 20°С в течение 2-х часов до исчезновения исходного метилфеофорбида (а) (контроль ТСХ, Silufol, элюэнт смесь хлороформа с метанолом 4 к 1 по объему) затем упаривают хлороформ при пониженном давлении (20 мм рт.ст.) при температуре бани, не превышающей 50°С, и оставшийся раствор моноамида (2) в этилендиамине оставляют в темноте на 20 часов. Реакционную смесь разбавляют 50 мл хлороформа и отмывают этилендиамин водой. Хлороформенный раствор сушат над безводным сульфатом натрия и хлороформ упаривают при пониженном давлении. Остаток после упаривания хроматографируют на силикагеле (Силохром С-120), элюируют сначала смесью хлороформа метанолом 10:1 (по объему) для отделения остаточного моноамида (2), затем диамид (3) элюируют смесью хлороформа с метанолом 1:1 (по объему). Контроль за разделением осуществляют при помощи ТСХ (Sorbfil, элюент:хлороформ-метанол, 4:1). Элюат, содержащий основной продукт, упаривают и остаток после упаривания переосаждают из смеси хлороформа с пентаном. Получают 135 мг соединения со структурной формулой (3), что составляет 39% от исходного метилфеофорбида (а). (Выход на каждой стадии составляет, в среднем, 62%).

ИК, см^-1 (KBr): 1736 (νC=O, сложный эфир); 1608 «хлориновая полоса»; 1656 «амид I»; 1540 «амид II». ЯМР Н¹ (ДМФА-D₇, 400 МГц, δ (м. д.), мультиплетность, расщепления (Гц); нумерация атомов та же, что и в соединении со структурной формулой (5), представленной ниже): 9.89 (с 1Н; 10-Н); 9.87 (с 1Н; 5-Н); 9.21 (с 1Н; 20-Н); 8.88 (уш. т 1Н, 5.7 Гц; 13(1)-NH); 8.39 (д д, 1Н, 17.6 и 11.6 Гц, 3(1)-Н); 7.98 (уш. т 1Н, 5.7 Гц; 13(1)-NH); 6.49 (д д 1Н, 17.6 и 1.2 Гц; 3(2)-Н (транс)); 6.19 (д д 1Н, 11.6 и 1.2 Гц; 3(2)-Н (цис)); 15(1)-СН₂: 5.75 (д, 1Н, 19.2 Гц) и 5.41 (д 1Н, 19.2 Гц); 4.70 (к 1Н, 7.6 Гц; 18-Н); 4.34 (уш. д 1Н, 9.6 Гц; 17-Н); 3.88 (к 2Н, 7.2 Гц 8(1)-СН₂); 13(2)-СН₂, 13(3)-СН₂: 3.71-3.61 (м 1Н), 3.34-3.24 (м 3Н); 3.13-3.23 (м 4Н, 17(4)-СН₂, 17(5)-СН₂); 3.79 (с 3Н; 15(3)-СН₃); 3.60 (с 3Н; 12(1)-СН₃); 3.59 (с 3Н; 2(1)-СН₃); 3.38 (с 3Н; 7(1)-СН₃); 3.11 (уш т 1Н, 6.0 Гц; 13(3) и 17(5)-NH₂); 2.62-2.72 (м 2Н; 17(1)-СН₂); 2.35-2.22 (м 2Н; 17(1)-СН₂); 1.73 (д 3Н, 7.2 Гц, 18(1)-СН₃); 1.72 (т 3Н, 7.6 Гц, 8(2)-СН₃); - 1.64 (уш с 1Н; I-NH); - 1.97(уш c 1H; III-NH).

Пример 2.

Хлорин e₆ 13,15,17-N,N',N''-(2-аминоэтил)-триамид (4)

К раствору 230 мг метилфеофорбида (а) в 4 мл хлороформа прибавляют 2 мл этилендиамина, смесь перемешивают при комнатной температуре 18°С в течение 2-х часов до исчезновения исходного метилфеофорбида (а) (контроль ТСХ, Silufol, элюэнт смесь хлороформа с метанолом 4 к 1 по объему) в течение 2-х часов. Хлороформ упаривают при пониженном давлении (30 мм рт.ст.) при температуре бани, не превышающей 50°С, и оставшийся раствор моноамида (2) в этилендиамине оставляют в темноте на 70 часов. Реакционную смесь разбавляют 1,5 мл хлороформа и хроматографируют на силикагеле (Силохром С-120), элюируют сначала смесью хлороформа метанолом 1:1 (по объему) для отделения остаточного диамида (3), затем триамид (4) элюируют смесью хлороформ-метанол-ацетон (1:1:1 по объему). Контроль за разделением осуществляют при помощи ТСХ (Sorbfil, элюент: хлороформ-метанол-NH₄OH, 1:1:0.1). Элюат, содержащий основной продукт, упаривают и переосаждают из смеси хлороформа с пентаном. Получают 55 мг соединения со структурной формулой (4), что составляет 20% от исходного метилфеофорбида (а). (Выход на каждой стадии составляет, в среднем, 67%).

ИК, см^-1 (KBr): 3080 (νNH-амид); 1606 «хлориновая полоса»; 1656 «амид I»; 1554 «амид II», полосы колебаний сложноэфирной группы отсутствуют.

Ввиду низкой растворимости и склонности к агрегации соединения (4) в хлороформе и ДМФА, для идентификации при помощи ЯМР спектроскопии проводят ацетилирование аминогрупп соединения (4) и получают соответствующий триацетат со структурной формулой (5).

Для этого 40 мг соединения (4) растворяют в смеси 1 мл уксусного ангидрида с 1 мл пиридина. Полученный раствор оставляют в темноте на 30 минут, затем реакционную смесь разбавляют 100 мл хлороформа, пиридин и уксусный ангидрид отмывают 5% соляной кислотой (3 порции по 50 мл), хлороводород отмывают водой (до нейтральной реакции промывных вод по универсальной индикаторной бумаге). Полученный раствор сушат над безводным сульфатом натрия и хлороформ упаривают при пониженном давлении. Остаток после упаривания хроматографируют на силикагеле (Lachema-Л-100/400, элюент: хлороформ-метанол, 5:1). Получают 38 мг соединения (5).

ИК, см^-1 (KBr): 3080 (νNH-амид); 1606 «хлориновая полоса»; 1656 «амид I»; 1554 «амид II», полосы колебаний сложноэфирной группы отсутствуют.

ЯМР Н¹ (ДМФА-D₇, 400 МГц, δ (м. д.), мультиплетность, расщепления (Гц)): 9.90 (с 1Н; 10-Н); 9.86 (с 1Н; 5-Н); 9.22 (с 1Н; 20-Н); 9.08 (уш. т 1Н, 5.2 Гц; 13(1)-NH); NH(амид) 13(3), 15(2), 15(4), 17(3) и 17(5): 8.27 (уш. т 1Н, 5.6 Гц), 8.12 (уш. т 1Н, 4.6 Гц), 7.95 (уш. т 1Н, 6.0 Гц), 7.92 (уш. т 1Н, 4.8 Гц), 7.68 (уш. т 1Н, 5.2 Гц), 8.40 (д д, 1Н, 18.0 и 11.6 Гц. 3(1)-Н); 6.49 (д д 1Н, 18.0 и 1.2 Гц; 3(2)-Н (транс)); 6.19(д д 1Н, 11.6 и 1.2 Гц; 3(2)-Н (цис)); 15(1)-СН₂: 5.55 (д, 1Н, 18.0 Гц) и 5.24 (д 1Н, 18.0 Гц); 4.68 (к 1Н, 7.2 Гц; 18-Н); 4.52 (уш. д 1Н, 9.6 Гц; 17-Н); 3.89 (к 2Н, 7.2 Гц 8(1)-СН₂); 3.61 (с 3Н; 12(1)-СН₃); 3.59 (с 3Н; 2(1)-СН₃); 3.38 (с 3Н; 7(1)-СН₃); 13(1), 15(2) и 17(3) NHCH₂CH₂: 3.83-3.94 (м 2Н), 3.74-3.64 (м 2Н); 3.29-3.21 (м 6Н); 3.20-3.11 (м 2Н); 2.61-2.78 (м 2Н; 17(1)-СН₂); 2.39-2.26 (м 2Н; 17(1)-СН₂); 13(3), 15(4) и 17(5)-NHCOCH₃: 2.02, 1.84 и 1.68 (все с 3Н); 1.74 (д 3Н, 6.8 Гц, 18(1)-СН₃); 1.72 (т 3Н, 8.0 Гц, 8(2)-СН₃); -1.64 (уш с 1Н; 1-NH); -1.99 (уш с 1Н; III-NH).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить ди- и триаминохлорины не применяя активирующие агенты без выделения промежуточных соединений.

Способ синтеза аминохлоринов, включающий взаимодействие сложноэфирных групп хлорина e₆ с этилендиамином и вьщеление целевого продукта, согласно изобретения, используют чистый этилендиамин, хлорин е₆ 13-N-(2-аминоэтиламид)-15,17-диметиловый эфир получают in situ из метилфеофорбида (а), взаимодействие осуществляют путем перемешивания раствора метилфеофорбида (а) и 50-200-кратного мольного избытка этилендиамина в хлороформе при комнатной температуре 15-25°С в течение 1,5-2,5 ч, с последующим упариванием хлороформа на роторном испарителе при пониженном давлении 20-30 мм рт.ст. и температуре бани, не превышающей 50°С, перед выделением реакционную смесь выдерживают в темноте при комнатной температуре, при этом при выдерживании смеси в течение 20 ч в качестве целевого продукта выделяют диамид хлорина е₆, содержащий две аминогруппы, при выдерживании смеси в течение 70 ч выделяют триамид хлорина e₆, содержащий соответственно три аминогруппы.