Изобретение относится к способу получения новых производных нитрометана или их щелочных солей, которые проявляют свойства ингибиторов фермента альдозоре- дуктазы и могут быть использованы для лечения некоторых периферических осложнений диабета и галактоземии.
Цель изобретения - разработка способа, основанного на известной, вышеописанной реакции, новых производных нитрометана, которые в отличие от их структурных аналогов проявляли бы свойства ингибиторов активности альдозоредуктазы.
Поставленная цель достигается описываемым способом получения производных нитрометана или их щелочных солей, заключающийся в том, что соответствующий суль- финат щелочного металла подвергают взаимодействию с нитрометаном и йодом в
присутствии низшего алкоксида щелочного металла в полярном растворителе, с последующим переводом в случае необходимости, одних групп в другие.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, в которых, указано следующее:
1) упаривание во всех случаях осуществляется в роторном испарителе под вакуумом.
2) все операции осуществляются при комнатной температуре, т.е. при 18-26°С;
3) степень очистки химических продуктов оценивается с помощью ядерно-магнитного резонанса. тонкослойной хроматографии и/или микроаналитических методов;
4) ммоль выражает миллимолекуляр- ные эквиваленты;
00
о
4 4 СЛ О
CJ
5) петролейный эфир с температурой кипения 60-80°С обозначается как петрол 60-80 ;
6) выход продуктов указан лишь в порядке иллюстрации и не обязательно соот- ветствует максимально возможному выходу при использовании данной процедуры;
7) жидкостная хрометография при умеренном давлении (ЖХУД) осуществлялась с
использованием двуокиси кремния.
Пример 1. В раствор калий-1-буток- сида (6,27 г, 55,8 ммоль) в N.N-диметилфор- мамиде(ДМФ, 250 мл), охлажденный до 0°С в ледяной бане, добавляют по каплям нитрометан (6,72 мл, 124 ммоль) при непре- рывном перемешивании. После добавления всего нитрометана помешивание продолжают в течение еще 30 мин при 0°С. Затем добавляют наптриевую соль нафтален-Г- сульфиновой кислоты (12 г, 56,0 ммоль), а сразу после нее йод (7,2 г, 28,3 ммоль). Смесь перемешивают в течение ночи, давая нагреться ей до комнатной температуры. Для частичного обесцвечивания реакционной смеси добавляют концентрированный водный раствор сульфита натрия, послечего смесь выливают в воду(1 л) и п од кисля ют 2 М соляной кислотой. Водную смесь экстрагируют этилацетатом. Экстракты объединяют, промывают водой, добавляют соль и упаривают (MgSCU). После удаления растворителя остаточную желтую жидкость очищают с помощью жидкостной хроматог- рафии при умеренном давлении (ЖХУД) на двуокиси кремния, используя для элюции смесь этилацетата с гексаном в соотношении 1:10, которое постепенно увеличивают до 1:5. В результате получают(1-нафтилсуль- фонил) нитрометан в виде бесцветного масла, которое кртисталлизуется из эфира с образованием твердого вещества (1,85 г) с точкой плавления 99-101°С.
Исходный продукт получают следующим образом,
В раствор бикарбоната натрия (8,4 г, 100 ммоль) и безводного сульфита на рия(12 г, 95 ммоль) в воде (50 мл) при температуре 70-80°С и энергичном помешивании добавляют нафтилен-1-счульфонил хлорид (11,5 г, 50 ммоль). Добавление производят отдель- ными порциями, а нужную температуру поддерживают, время от времени подогревая систему. После добавления всего количества нафтален-1-сульфонил хлорида смесь подогревают и перемешивают при 70-80°С в течение еще одного часа, Затем ее в течение 4 часов охлаждают до комнатной температуры и подкисляют2 М соляной кислоты. Полученный твердый осадок собирают фильтрованием, отмывают водой, подсуши
0
5 0 5
вают на воздухе и рекристаллизуют из водного этанола для получения твердой нафтален-1-сульфиновой кислоты (6,0 г) с температурой плавления 86-87°С.
Эту кислоту преобразуют в натриевую соль добавлением раствора метоксида натрия (1 эквивалент) в метаноле и упаривани- ем полученной жидкости. Натриевую соль используют без дополнительной очистки или оценки ее свойств.
Пример 2. С помощью процедуры, описанной в примере 1 получают твердый (2,4,6-триметилфенилсульфонил) нитрометан сточкой плавления Э2-93°С, рекристал- лизованный из смеси этилацетата с гексаном, Исходную натриевую соль суль- финовой кислоты получают тем же способом, который описан для получения исходного продукта в примере 1, с использованием в качестве начального реагента 2,4,6-триметилбензолсульфонил хлорид.
Пример 3. Нитрометан (12,0 г, 196 ммоль) по каплям, при непрерывном помешивании, добавляют в раствор калий-т-бу- токсида (20 г, 178 ммоль) в сухом ДМФ (200 мл). Температуру на уровне 0-5°С поддерживают посредством наружного охлаждения. После добавления всего количества нитрометана смесь перемешивают в течение еще 30 мин. приО-5°С. Добавляют к ней 4-йодобензолсульфинат натрия (29,0 г, 100 ммоль), а затем йод (22,8 г, 90 ммоль). Полученную смесь в течение 2 часов перемешивают при комнатной температуре послечего выливают в воду (3 литра). Для частичного обесцвечивания реакционной смеси в нее добавляют концентрированный водный раствор сульфита натрия, а затем подкисляют 2N соляной кислотой. Образующийся твердый осадок собирают фильтрованием, промывают водой и перекристаллизовыва- ют из этанола в 4-кратной повторности для получения твердого кристаллического (4- йодофенилсульфонил) нитрометана (0,8 г) с точкой плавления 177-179°С. При микроанализе содержание С составляло 25,56, Н - 1,83, N - 4,18% при требуемом их содержании IBC HfDN04Sсоответственно 25,70. 1,85 и 4,30%.
Исходный сульфинат получают следующим образом.
4-йодобензолсульфонил хлорид (30,2 г, 100 мл) отдельными порциями добавляют в раствор бикарбоната натрия (16,8 г, 200 ммоль) и безводного сульфита натрия (24 г. 190 ммоль) в воде (100 мл )при 70-80°С и энергичном помешивании. Температуру на уровне поддерживают путем периодического подогревания реакционной смеси. После добавления всего количества
хлорида смесь нагревают и перемешивают при 70-80°С на протяжении еще одного часа. После этого ее фильтруют, и охлаждают фильтрат примерно до 40°С. Полученное твердое вещество кристаллизуют из раство- ра, отделяют фильтрованием, отмывают в ледяной воде и в течение 48 часов упаривают над гидроокисью натрия и хлористым кальцием в вакууме для получения 4-йодо- бензолсульфината натрия с точкой плавле- ния более 350°С, который используют без дополнительной очистки и оценки его свойств.
Примеры 4-12. С помощью процедуры, описанной в примере 3 для получения (4-йодобензолсульфонил) нитрометана получают следующие соединения формулы с с выходом 1-30% при удовлетворительных результатах элементного анализа и ЯМР-спек- троскопии.
Требуемые натриевые соли сульфино- вой кислоты обычно получают с помощью процедуры, описанной для получения 4- йодобензолсульфината натрия в примере 3. Такие соли с высокой температурой плавле- ния представляют собой твердые вещества и используются без дополнительной оценки их свойств. Однако, в случае сульфинатов, используемых в качестве исходных продуктов в примерах 8 и 9, сульфитную реакцией- ную смесь разводят водой, подкисляют до рН 1 концентрированной соляной кислотой, а затем экстрагируют дихлорметаном.
Экстракты высушивают (N3250/)), а растворитель упаривают. Получаемую таким образом сульфиновую кислоту переводят в натриевую соль посредством обработки эквивалентным количеством метанольного метоксида натрия и последующего выпаривания метанола.
Пример 13. 4-фтор-3,5-диметилбен- золсульфонил-хлорид (5,56 г, 25 ммоль) отдельными порциями добавляют в раствор безводного сульфита натрия (6,0 г, 47,6 ммоль) и бикарбоната натрия (4,2 г, 50 ммоль) в воде (25 мл) при 70°С при энергичном помешивании. После добавления всего количества хлорида смесь нагревают и продолжают перемешивание при 70°С на протяжении еще 2 ч. После этого смесь охлаждают. Кристаллизующееся из раствора твердое вещество собирают фильтрованием, разводят в минимальном объеме воды и подкисляют до рН 1 добавлением 2 М соляной кислоты. Образующийся осадок экстрагируют трижды 75 мл этилацетата, экстракты объединяют и подсушивают (MgS04). Растворитель упаривают. Твердый остаток растирают в порошок в эфире, собирают фильтрованием, отмывают эфиром и
высушивают под вакуумом, получая 4-фтор- 3,5-диметил бензол сульфиновую кислоту (4,7 г), которую переводят непосредственно в натриевую соль добавлением в раствор метоксида натрия (1 эквивалент) в метаноле с последующим упариванием.
Нитрометан (2,7 мл, 50 ммоль) по каплям добавляют к раствору калий-г-бутокси- да (2,5 г, 22,3 ммоль) в ДФМ (100 мл) при 0°С и непрерывном помешивании. После добавления всего количества нитрометана помешивание при 0°С продолжают в течение еще 5 30 мин. Предварительно приготовленную навеску 4-фторгЗ,5-диметилбензол - сульфината натрия одномоментно добавляют в полученную смесь. Сразу же после этого добавляют йод (22,88 г, 11,3 ммоль). Реакционный сосуд снимают с охлаждающей бани и перемешивают смесь на протяжении 3 часов. Для частичного обесцвечивания реакционной смеси в нее добавляют концентрированный раствор водного сульфита натрия. После этого смесь выливают в воду (500 мл) и подкисляют до рН 1 добавлением 2 М соляной кислоты. Твердый осадок собирают фильтрованием, промывают водой и разводят в этилацетате. Раствор отмывают водой, затем солевым раствором и высушивают (MgSO). а растворитель упаривают. Полученное таким образом твердое вещество бледно-желтого цвета очищают с помощью ЖХУД, используя для элюции смесь этилацетата с гексаном (1:10), постепенно повышая это соотношение до 1:5 для получения (4-фтор-3,5-диметилфенилсулфо- нил) нитрометана посредством перекристаллизации из смеси этилацетата с гексаном в виде бесцветного твердого вещества с температурой плавления 131- 132°С(0,6 г). Содержание в нем С поданным микроанализа составляет 43,7, содержание Н 4,1, а содержание N 5,6% при требуемом содержании в CsHioFNO S соответственно 43,7,4,1 и 5,7%.
Примеры 14-17. Пользуясь методикой, описанной в примере 13, но применяя в качестве исходного продукта соответствующий сульфинат натрия получают следующие соединения формулы 1 с выходом 4-12%, представленные в табл. 2.
Сульфинаты могут быть получены подобно тому, как описан в примере 13, исходя из соответствующего сульфонил-хлорида. который, в свою очередь, можно получить, например, хлорсульфонированием соответствующего арила.
Пример 17. (4-ацетамидофенилсуль- фонил) нитрометан (10,0 г, 38,8 ммоль)одномоментно добавляют :в кипящую смесь концентрированной соляной кислоты (20
мл), воды (100 мл) и этанола (40мл). Смесь перемешивают в условиях обратного тока до получения прозрачного раствора (примерно в течение 20 мин), а затем на протяжении еще 5 мин, Горячую реакционную смесь выливают в избыточное количество охлажденного до точки замерзания воды насыщенного раствора бикарбоната натрия, а затем экстрагируют этилацетатом. Объединенные экстракты отмывают солевым рас- твором, высушивают (МдЗОз) и упаривают для удаления растворителя, В результате получают (4-аминофенилсульфонил) нитро- метан в виде твердого вещества бледно- желтого цвета с температурой плавления 132-133°С (5,2 г выход 62%). По данным микроанализа содержание в нем С составляет 39,2, содержание Н 3,8, а содержание N 12,9%. Требуемое содержание их в С Н8№04$ соответственно 38,9, 3,7 и 12,95%.
Пример 18. (4-формамидофенилсуль- фонил)нитрометан (1,70 г, 7,0 ммоль) сус- пендируют в сухом тетрагидрофуране (5,0 мл) при С°С в атмосфере аргона. Боран - метил сульфидный комплекс (1,75 мл, 17,5 ммоль) добавляют по каплям в течение 30 мин. Реакционную смесь оставляют для нагревания до комнатной температуры. Смесь аккуратно подкисляют 2 М соляной кисло- той и трижды экстрагируют эфиром. Объединенные экстракты отмывают солевым раствором, высушивают MgS04 и упаривают для удаления растворителя. Полученное таким образом твердое вещество желтого цвета очищают с помощью ЖХУД, используя для элюции смесь этилацетата с гекса- ном (1:1). Продуктом реакции является /4-(М-метиламинофенилсульфонил)/нитро метан - твердое вещество с температурой плавления после перекристаллизации из смеси этилацетата с гексаном (1:4) 123- 124°С. Результаты микроанализа; С 41,8, Н 4,2, и 11,8%. Требуемое содержание в CeHioNsO S соответственно 41,7, 4,35 и 12,1%.
Выход твердого продукта 27% (0,43 г).
Пример 19. Борогидрид натрия (0,76 г, 20 ммоль) отдельными порциями добавля- ют к раствору (4-аминофенилсульфонил) нит- рометана (1,08 г, 5 ммоль) в уксусной кислоте (20 мл). После прекращения интенсивного вскипания смеси ее нагревают до 60°С и оставляют на 16 часов. Затем растворитель удаляют упариванием. Кристаллический остаток очищают с -помощью ЖХУД, используя для элюции смесь этилацетата с гексаном (3:10), Образующееся масло растирают в гек- сане и конечный твердый продукт собирают
фильтрованием. В результате получают /4- (М,М-диэтиламинофенилсулфонил)/нитром етан (0,37 г) с температурой плавления 102- 103°С. Результаты микроанализа: С 48,7, Н 5,9 N 10,2%. Требуемое содержание в CnHieNUOAS составляет соответственно 48,5, 5,9 и 10,3%.
Пример 20. С помощью процедуры, описанной в примере 13, получают (4-метил- тиофенилсульфонил)нитрометан в виде твердого вещества с температурой плавления 98-100°С (после перекристаллизации из смеси этилацетата с гексаном). Результаты микроанализа:
С 39,3, Н 3,6 N5,5%.
Требуемое содержание в CsHoNO Sa соответственно 38,9,3,6 и 5,7%. Выход 7% при использовании в качестве исходного продукта 4-метилтиобензолсулфиновой кислоты.
Пример 21-23. С помощью методики, описанной в примере 3, получают следующие соединения формулы 1 с выходом 1- 27% при удовлетворительных результатах микроанализа и ЯМР-спектроскопии.
Требуемые сульфинатные соли natpnfl приготовляют по методу, описанному в примере 3. Однако для примера 23 этот продукт был получен в соответствии с процедурой, которая описана в примере 8.
Требуемые сульфонил-хлориды в качестве исходных продуктов закупают или получают известными методами, как описано и примерах 4-12.
Пример 24. (2,6-диметилфенилсуль- фонил)нитрометан (1 г, 4,4 мМ) и метоксид натрия (235 мг, 4,4 мМ) растворяют в метаноле (50 мл). Через пять минут растворитель удаляют путем выпаривания. Твердый остаток перетирают с эфиром, собирают путем фильтрации и высушивают в вакууме, в результате чего получают натриевую соль (2.6- диметилфенилсулфонил)нитрометана (1,1 г). ЯМР (200 МГц, ДМСО-сУ: 2,61 (с, 6Н), 6,53 (с, 1 Н), 7,05 (д, 2Н), 7,21 (дд,.1Н).
Микроанализ: Найдено: С 42,9, Н 4,4, N 5,6, Натрий 9,13.
Вычислено:С0Ни М0 5: С 42,4, Н 4.0.N 5,4, Натрий 9,03.
Новые соединения ингибируют активностью альдозоредуктазы. Поэтому эти соединения представляют интерес с точки зрения терапии заболеваний и патологических состояний, которые вызываются избыточной продукцией таких соединений, как сорби- тол, образующихся в организме в результате процесса, катализируемого этим ферментом.
Способность ингибировать альдозоре- дуктазу in vivo может быть оценена с помощью следующего стандартного лабораторного теста, Посредством введения стреп- тозотоцина у крыс вызывает диабет, о наличии которого судят по развитию тяжелой глюкозурии.Затем этим животным ежедневно на протяжении одного, двух или пяти дней вводят испытуемое соединение. Через 2-6 ч после последней инъекции крыс забивают. После обработки тканей хрусталика и/или седалищного нерва стандартными методами определяют остаточное содержание в каждой из них сорбитола, после его преобразования в политриметилси- лиловые производные для газо-жидкостной хроматографии. Ингибирующее действие на альдозоредуктазную активность in vivo оценивается путем сопоставления остаточного содержания сорбитола в тканях крыс с экспериментальным диабетом, получавших испытываемое соединение, и у контрольных крыс со стрептозотоциновым диабетом и без него.
Способность ингибировать альдозоре- дуктазу может также оцениваться in vitro. С этой целью из хрусталика глаза крупного рогатого скота известным методом получают частично очищенную альдозоредуктазу. С помощью стандартной спепктрофотомет- рической методики определяют ингибирую- щее действие испытываемого соединения (в процентах) на способность фермента катализировать восстановление in vitro альдозы до полигидрированных спиртов и особенно на его способность восстанавливать глюкозу до сорбитола.
В качестве иллюстрации ингибирующе- го действия соединений формулы 1 на активность альдозоредуктазы можно привести действие соединения, описываемого в примере 1, которое по данным вышеописанного теста in vitro характеризуется величиной ICso 3,2 х М. Хотя активность соединений формулы 1 неизбежно испытывает некоторые индивидуальные колебания в зависимости от их химической структуры, в целом эти соединения в вышеописанном тесте in vivo обладают выраженным ингибиру- ющим действием в дозах 100 мг/кг или значительно ниже (обычно при пероральном введении) без явных признаков токсичности. Величины IC50 этих соединений при тестировании in vitro составляют 10 М или менее.
Альдозоредуктазные ингибиторные свойства других новых соединений были оценены с использованием теста, описанного выше. Были получены следующие результаты:
1Свд(х10- М)
0
1-Нафтил32 2,4,6-Триметилфенил 3,4 4-Иодофенил 4,5 3,5-Дитрифторметилфенил 60 4-Трифторметоксифенил 9,2 3-Хлорофенил 5 3,4-Дихлорофенил 9,6
3-Метилфенил31 2-Метилфенил 25
4-Гексилфенил6.6 4-Бутоксифенил 8,3 4-Бензилоксифенил 7,0 4-Фторо-3,5-диметилфенил 40 5 4-Метоксифенил 15
3-Ацетамидо-4-метоксифенил 8,3
4-Ацетамидо-2,5-диметилфенил21 2,5-Диметилфенил 30 4-Аминофенил 100 0 4(М-Метиламино)фенил - 42 4-(Ы,М-Диэтиламино)фенил 16 4-Метилтиофенил 18 4-Пропилфенил 5.8 З-Хлоро-4-фторфенил 14 5 4-Аллилоксифенил 9,8 Таким образом, новые соединения могут быть эффективно использоваться в качестве ингибиторов фермента альдозоредуктазы. обладая низкой токсичностью. 0 Формулаизобретения
Способ получения производных нитро- метана формулы I QS02CH2N02, где Q - нафтил или замещенный 1,2 или 3 заместителями, выбранными из группы; водо- 5 род. галоген, амино-, Ci-Ce-алкиламино-. Сч-Сб-диалкиламино-.Ст Сб-злкил-, Сз- Се-алкенилокси-.фтор- С1-С4-алкил-, Ci-Ce-a л ко кс и-, фтор-Ст-С -ал- кокси-, Сч-С -алкилтио- или бензилок- 0 сигруппа, фенил, за исключением, когда Q -- незамещенный фенил, -4-фтор-, 4-хлор, 4- бром-, 4-метил- или 4-ацетамидофенил, или их щелочных солей, отличающийся тем. что сульфинат щелочного металла формулы II:
5QSO;M+
где Q - имеет указанные значения, М - катион щелочного металла, подвергают взаимодействию с нитрометл- ном и йодом в присутствии С-1 -C.j -ллкоксидп
0 щелочного металла и полярного растворит ля с последующим в случае получения соединения 1, где Q - аминофенил, гидролизом соединения I где Q - алканоиламинофенил, сильной кис5 лотой или основанием в Ci-C -алканоле, или в случае получения соединений I, где О алкиламино- или диалкиламиногруппа, восстановительным алкилированием соединения I, где Q - аминофенил, соответствующей алкановой кислотой и боргидридом натрия.
или в случае получения соединения 1, где Q - метиламинофенил, восстановлением соединения I, где Q - формамидофенил, бораном, и выделением целевого продукта в свободном виде или в виде щелочной соли.
Сущность изобретения: продукт - производные нитрометана, проявляющие свойстваингибиторов фермента альдозоредуктазы, QS02CH2N02, где Q-наф- тил или размещенный 1,2 и 3 заместителями, выбранными из группы: водород, галоген, амино-, Ci-Сб-алкиламино-, Ci-Ce-диалкила- мино-, Ci-Ce-алкил-, Сз-Се-алкенилокси-, фтор-С1-С4-алкил-, d-Сб-алкокси-, фтор-Ci- С4-алкокси-, С1-С4-ЗЛКИЛТИО- или бензилок- сигруппа, фенил, за исключением когда Q - незамещенный фенил, 4-фтор-, 4-хлор-, 4- бром-, 4-метил- или 4-ацетамидофенил., Реа- гейт 1; QS02M, где: М - катион щелочного металла. Реагент 2: нитрометан. Реагент 3: йод. Условия реакции: в присутствии низшего алоксида щелочного металла и полярного растворителя. 3 табл. СО с
Эти соединения получены из подкисленной реакционной смеси посредством экстракции дихлорометаном. Экстракты подсушили (Na2S04) и растворитель упаривали. Остаток очищали посредством флэш-фроматографии, используя для элюирования смесь гексана с этилацетатом (7:3).
очищен с помощью ЖХУД с использованием смеси дихлорметана с гексаном (1:1).
Т а б л и ц а 1
Таблица2
ТаблицаЗ
| Zeilstra et al.Res | |||
| Trav: Chim.Pays Bas, |
