Способ получения -6-деокситетрациклинов Советский патент 1976 года по МПК C07C103/19 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ а-6-ДЕОКСИТЕТРАЦИКЛИНОВ

сталлическии яд также повышает соотношение а-изомера к р-изомеру, выхода изомерной смеси ниже, чем те, которые достигаются с применением яда-N.

Хинолинсерный продукт, описанный выше, перед добавлением ксилола также разбавляют 100 мл метанола и перемешивают всю ночь. Данную смесь фильтруют и выделенные твердые частицы промывают метанолом. Фильтрат и промывные воды объединяют и раз-баъляют до 140 :мл метанолом. Этот раствор используют также в качестве яда в нескольких экспериментах, описанных ниже, и называют здесь как «яд - F, сокращенное название для «фракционированного яда.

Примеры 2-15. К 200 мл метанола в аппарате для взбалтывания Парра добавляют определенное количество яда и 2,0 г на 50% увлажненного водой (50% летучих по опыту) 5%-ного палладия на древесном угле.

Получающуюся смесь перемешивают в течение 15 мин и добавляют 1,0 г 11-а-хлор-6-деокси-6-диметил-6-метилен - 5 - окситетрациклин-п-толуолсульфонаты. После дополнительных 3 мин перемешивания смесь -гидрируют в течение 1 час при давлении 2,8 атм. После гидрирования реакционную смесь фильтруют и катализатор промывают 5 раз 50 мл порциями метанола. Фильтрат и промывание воды объединяют, концентрируют, а затем разбавляют до 100 мл в мерной колбе для анализа.

Выход а-6-деокси-5-окситетра:циклива определяют количественным анализом на бумаге с точностью до ±1,4%. Таким образом, когда приведенные в табл. 1 ниже данные показывают выход а-изомера 43%, действительный выход находится между 41,6 и 44,4%, основанный на загружаемом тетрациклиновоМ соединении.

Выход соответствующего р-изомера Определяют визуальным бумажным анализом. Когда сообщенный процентный выход р-изомера составляет величину порядка 12-18%, этот метод определения имеет точность около ±15- 20%. Следовательно, когда выход р-изомера дается как 15%, действительный выход находится между 12-18%. При ниже приведенных Р-ВЫХОДНХ, например 4-7%, данный метод определения имеет точность около ±30%. Например, когда сообщенный выход р-изомера составляет 4,5%, действительный выход р-изомера составляет 3-6%.

В примерах 6-11, в которых говорится «катализатор отравлялся, затем промывался, применяют следующий прием. Указанное количество на 50% увлажненного водой5%-ного палладия па древесном угле отравляют определенным количеством яда, затем фильтруют, промывают дважды 25 мл порциями 50%-кого водного раствора метанола. Из-быточный растворитель удаляют с катализатора, и все еще влажный катализатор переносят в 200 мл метанола в аппарат для взбалтывания Парра. Добавляют субстрат (1,0 г) и эксперимент продолжают, как описано выше.

Примеры 16-22. К раствору 4,5 мл яда-N и в 200 мл метанола добавляют 20 г 5%-ного палладия на древесном угле (на 50% увлажнен водой). Смесь перемешивают в течение 15 мин и затем фильтруют. Катализатор Промывают 4 раза 50 мл порциями метапола с Последующими 2 порциями по 50 мл промывных вод. Избыток воды удаляют с осадка и катализатор переносят в аппарат для забалтывания Парра. После добавления 100 мл метанола к катализатору добавляют 10,0 т б-деоКСИ-б-диметил-6-метилен-5-окситетрациклин-га-толуолсульфоната, и смесь перемещивают в течение 3 мин. Этот шламм затем гидрируют в течение 1 час. Реакционную смесь затем фильтруют через Supercel и отжатый осадок промывают 6 раз 100 мл порция-ми метанола. Фильтрат и промывание воды объединяют и упаривают до желто-оранжевой пены. Пену растворяют в метаноле, разбавляют до 50 мл в мерной колбе и 5 мл аликвота выделяют для хроматографического анализа. Остаток 45 мл раствора переносят в колбу Эрленмейера и добавляют 13,5 г сульфосалициловой кислоты с последующими 50 мл 1ВОДЫ. После -перемешивания в течение ночи смесь фильтруют и отжатый осадок хорошо промывают смесью метанол : вода (1:1), с последующей промывкой ацетоном и затем эфиром. Сырой а-б-деокси-5-окситетрациклинсульфосалицилат сушат на воздухе.

В случае примера 20 яд (4,5 мл яда - N) добавляют к 100 мл метанола в аппарате для взбалтывания Парра и перемешивают -магнически. К этому раствору добавляют 20 г 5%ного палладия на древесном угле (на 50% увлажнен водой) и смесь перемешивают 15 мин. Затем добавляют 10 г субстрата, и смесь перемешивают . дополнительно 3 мин,

а затем гидрируют. Выделение такое же, как описано выше. В случае примера 21 процедура точно такая, как в примере 20, за исключением того, что катализатор промывают диметилформамидом перед введением в аппарат для взбалтывания Парра.

Пример 23. 2,0 г 5%-Ного палладия на окиси алюминия и I мл яда-N смешивают в 200 мл метанола. После трехминутного перемещивания добавляют 2,0 г 11-а-хлор-6-деокси-6-диметил-6-метилен - 5-окситетрациклин-/гтолуолсульфоната, и смесь гидрируют в течение 1 час при давлении около 2,8 атм. Реакционную смесь впоследствии фильтруют с помощью кизельгурных фильтровальных средств, и каталитический отжатый осадок промывают метанолом. Фильтрат и промывные воды затем объединяют и упаривают досуха, и сухое твердое вещество кристаллизуют, как раньше, давая 1,815 г продукта в виде соли сульфосалициловой кислоты.

Этот эксперимент повторяют без применения каталитического яда и выделяют 1,11 г соли сульфосалициловой кислоты.

Бумажная хроматография этих фильтратов и конечных продуктов показывает, что в отсутствии яда соотношение изомеров показывает, что в отсутствии яда соотношение изомеров а:р равно ,2 с обширным разложением; тогда как с ядом соотношение а : р равно 2, с очень незначительным разложением. Присутствие некоторого количества 6-деокси6-диметил-6-метилен-5-окситетрациклина в конечном продукте показывает, что применяют несколько больший, чем оптимальный, уровень яда.

Пример 24. Эксперименты примера 23 повторяют при использовании 5%-ного родия на угле вместо палладиевого катализатора. Без яда получают соотношение изомера ее: р, равное 0,3, а с ядом, равное 2. Выход кристаллического продукта при отравленном гидрировании 0,99 г, продукт контроля не выделяют.

Пример 25. Эксперименты примера 23 снова повторяют, в этот раз применяя в качестве катализатора 5%-ный родий на окиси алюминия, а также снижая уровень яда до 0,5 мл. Получаюшееся соотношение а : Р изомеров равно 0,2 без яда и 1 с ядом. Выход кристаллического продукта при отравленном гидрировании 1,51 г, продукт контроля не выделяют.

Пример 26. 6,25 г сухого 5%-ного нередуцированного палладия на сульфате бария смешивают с 1.5 мл яда-N в 50 мл метанола, и добавляют 5,0 г 11-хлор-6-деокси-6-диметил6-метилен-5-окситетрациклин - п - толуолсульфоната. Гидрирование, как в предыдущих примерах, дает 47,5%-ный выход а-б-деоксиокси-тетоациклина с соотношением а.: р, равным 5. Без яда соотнощение равно 1.

Пример 27. 10,0 г 5%-ного палладия на угле (50% влажности) и 1,875 мл яда-N смешивают в 200 мл метанола и охлаждают до -75°С на бане из сухого льда с ацетоном. Затем добавляют 5 г хлоргидрата 11-а-хлор-бдеокси-6-диметил-6-метилентетрациклина, и смесь удаляют из охлаждающей бани и гидрируют при давлении 2,8 атм в течение 2 час. 5 Реакционную смесь затем -фильтруют, и каталитический отжатый осадок промывают метанолом. Объединенный фильтрат и промывную жидкость упаривают до твердого остатка, который растворяют в 60 мл метанола и обраба- 10 тывают 60 мл (1,5 N) хлористоводородной кислоты. После перемешивания в течение ночи при комнатной температуре получающийся шламм фильтруют и отжатый осадок промывают смесью метанола с 1,5 N-ной хлористо- 15 водородной кислотой 1 : 1, а затем ацетоном и простым эфиром, получая 2,33 т продукта в виде хлоргидрата. Бумажная хроматография показывает -соотношение а- к р-6-деокси-тетрациклину, равное 1 с незначительной деграда- 20 цней. При повторении эксперимента без яда соотношение а-изомера: р-изо-меру получают равным , в присутствии обширной деградации продукта, обнаруживаемой в реакционной 25 смеси. Пример 28. 2,0 г 5%-ного палладия на угле (50%) и 0,4 мл яда-N смешивают в 50 мл метанола и добавляют 1,0 г 6-деокси-6-диметил-6-метилентетра;циклина. После гидрирова- 30 ния в течение 1 час при комнатной температуре и давлении 2,8 атм реакционную смесь фильтруют и отжатый осадок промывают метанолом. Бумажная хроматография показывает соотношение а- к р-6-деокси-тетрациклину, 35 равное . Когда эксперимент повторяютбез яда, соотношение равно 0,2. Продукты не регенерируются. Пример 29. 2,0 г 5%-ного палладия на угле (50%) перемешивают в 100 мл диметил- 40 формамида (ДМФ) в течение 15 мин, затем фильтруют и промывают 100 мл свежего ДМФ. Обработанный таким образом катализатор затем переносят в раствор 0,225 мл яда-N в 100 мл ДМФ и перемешивают в тече- 45 ние 15 мин. Добавляют 1,0 г 11-а-хлор-6-деокси-6-диметил-6 - метилен - 5-окситетрациклин-«-толуолсульфоната и смесь гидрируют в течение I час при комнатной температуре и давлении 2,8 атм. Реакционную смесь филь- 50 труют и отжатый осадок промывают пятью порциями метанола 50 мл. Объединенную после фильтрации промывную жидкость разбавляют до концентрации около 1 мл растворенного вещества на I мл, подвергают бумажной 55 хроматографии и находят, что соотношение а- к р-6-деоксиокситетрациклину равно 10. Когда процедуру повторяют без яда, соотношение составляет 0,1 с обширным обнаруживаемым разложением.60 Серию экспериментов затем проводят с применением отравленного палладия на угле с другими растворителями. Пример 30. В опыте с высоким давлением 80 г 5%-ного палладия на угле (50% влаж- 65 ность) сочетают с 15,2 мл яда-N в 400 мл метанола. Далее добавляют 40 г 11-хлор-6-диметил-6-метилен-5-окситет;рациклинаИ смесь гидрируют при 105 атм в течение 35 мин. С помощью приемов, описанных ранее, получают выход 47% а-б-деоксиокситетрадиклина с соотношением а-изомера к р-изомеру, равный 7. Гидрирование при субатмосферном давлении (225 мм) также успешно испытывают с отравленным катализатором, на этот раз реакция протекает более медленно, но снова с благоприятными получаемыми соотношениями а к р. Пример 31. К 20 г (50% увлажненного водой) 5%-ного палладиевого катализатора на древесном угле добавляют раствор 0,120 г тиомочевины в 100 мл метанола. Смесь перемешивают в течение 5 мин и добавляют 10 г 11-а-хлор-6-деокси-6-диметил-6 - метилен-5-окситетрациклин-п-толуолсульфоната. После перемешивания их в течение 5 мин смесь добавляют во взбалтываемый сосуд Парра, и систему продувают азотом. Затем вводят водород до давления 3,5 атм. Через I час реакционную смесь фильтруют, и отжатый осадок промывают 50 мл метанола с последующими 75 мл воды. К объединенному фильтрату и промывной жидкости (менее аналитической пробы) добавляют 100 мл воды и 10 г сульфосалициловой кислоты. Смесь перемешивают всю ночь и фильтруют. Твердый продукт промывают метанолом и сушат. Он весит 6,38 г и анализ показывает 53,6% а-плюс р-изомера; содержание р-изомера 5,6%. Выход (х-6-деокси-5-окситетрациклинсульфосалицилата показывает 30,6%-ную конверсию субстрата. Как показывает бумажная хроматография, соотношение а-изомера к р-изомеру в пробе фильтрата равно 4 : 0,7. Анализ заключается в следующем: разбавленную П ро1бу фильтрата наносят на хроматографическую бумагу Ватмана № 4, пропитанную буферным раствором при рН 4,2. Хроматограмму проявляют (системой растворителя, состоящей из 40 ч. этилащетата, 25 ч. нитрометана и 2 ч. хлороформа по объему), сушат и обнаруживают экспозицией в парах аммиака. Интенсивности полос а-изомера, р-изомера и реактива сравнивают с интенсивностями полос, полученных от стандартных растворов при 366 мм света. Поскольку р-изомерная соль более растворима, чем аизомерная соль, основная часть р-изомера остается в фильтрате, и, следовательно, соотношение а-изомера к р-изомеру в конечном продукте выше, чем соотношение в фильтрате. Содержание а-плюс р-деокси-изомера в процентах конечного продукта определяют спектрофотометрическим анализом с применением формулы К - } 218-L-W

где OD - обозначает оптическую плотность в 0,01 метальной НС1 при определенной длине волны,

DF - коэффициент разбавления, т.. е. объем в мл, Б котором проба р-ахтворяется,

L - длина элемента в см, W - вес оробы в мг.

Содержание (З-изомера конечного продукта определяют бумажной хроматографией, как описано ранее.

Пример 32. Следуя приему примера 31,, но используя 300 мг М,Ы-дитретбутил-2-тиомочевины вместо 0,120 г тиомочевины и перемешивание В течение 15 мин перед и после введения субстрата, получают 6,85 г продукта, по данным анализа 58,8% а-изомера, плюс р-изомер, содержание р-изомера 7,0%. Выход а-изомера 6-деокси-5-окситетращиклина показывает 35,6%-ную конверсию субстрата. Соотношение а-изомера к р-изомеру 7,3/1 в продукте и 4/0,6 в фильтрате.

Пример 33. Следуя приему примера 32, но заменяя М,М-дитретбутил-2-тиомочевину 300 мг 1,3-ди-н-бутил-2-тиомочевины, получают 6,8 г сухого продукта, имеющего содержание а-изомера плюс р-изомер 60,6%. Содержание р-изомера 7%. Выход а-изомера 6-деокси5-окситетрациклинсульфосалицилата показывает 36,4%-ную конверсию субстрата. Соотношение а-изомера к р-изомеру 7,6/1 в продукте и 3/0,5 в фильтрате.

Пример 34. Встряхиваемый сосуд Парра, содержаш,ий 20 т увлажненного на 50% водой 5%-но,го палладиевого катализатора на древесном угле и 100 мл метанола, нагнетают окисью углерода и встряхивают до тех пор, пока показание манометра не уладет с 10 до 9 фунтов. В сосуд добавляют 10 г 11-а-хлор-6деокси-6-деметил-6-метилен-5 - окситетрациклин-/г-толуолсулБфоната. Смесь встряхивают в течение 5 мин в токе азота, а затем вводят водород при 3,5 атм.

Восстановление продолжают до тех пор, по ка не наблюдается незначительная скорость падения давления (около 90 мин). Смесь затем фильтруют и отжатый осадок промывают 50 1МЛ метанола и 75 мл воды. К объединенному фильтрату и промывной жидкости добавляют 100 МЛ воды и 10 г сульфосалициловой кислоты. Смесь перемешивают всю ночь и соль, которая выделяется, отфильтровывают, промывают метанолом и сушат, получая 6 и 19 г продукта. Анализ опектрофотометрии показывает содержание а-изомера плюс р-изомер, равное 52,9%, с содержанием р-изомера 7%. Конверсия субстрата в сульфосалицилат а-6-деокси-5-окситетрациклина 28,4%. Соотношение а-изомера к Р-изомеру 3,5/1 в фильтрате и 6,6/1 В «продукте.

Пример 35. Когда прием примера 31 повторяют с заменой тиомочевины тетраметилтиомочевиной, сероуглеродом, этилксантогенатом калия, 1-фенил-2-тиомочевиной, 1-этил-1(1-нафтил)-2-тиомочевиной, 1-и-оксифенил-2тиомочевиной, р-йзотиоуреидопропионовой кислотой, 2-имидозолидинатионом, изохинолинсерой, хинальдинсерой, 4-метилхинолинсерой, 1,3-диэтил-2-тиомочевиной, 2-меркаптопиридином, L-цистином или М,.Ы-диэтил-2-тиомочеви:ной получают высокие выхода а-6-деокси-5окситетрациклина.

Аналогичные результаты получают, когда 6.деокси-6-|демети;л-6-метилентетрациклин вос(станавливают до а-6-деокситетрациклина.

Пример 36. К 5 г на 50% увлажненным водой 5%-ного палладиевого катализатора на древесном угле добавляют 100 см растворяюшей смеси, приготовленной разбавлением

700 см диметилацетамида до 100 см водой. Смесь катализатора с растворителем перемешивают 1-2 1МИН и добавляют 0,75 см нормальной хинолинсеры. Смесь перемешивают в течение 15 мин, добавляют 10 г 11-а-хлор-6деокси-6-деметил-6-метилен - 5-окситетра ЦИклин-д-толуолсульфоната и перемешивание продолжают дополнительно в течение 15 мин. Восстановление затем проводят в аппарате Парра при первоначальном давлении водорода 3,5 атм до тех пор, пока скорость падения давления не достигает 0,0007-0,0014 атм/мин. После гидрирования реакционную смесь фильтруют, и отжатый осадок промывают 50 см водного растворителя, а затем 75 ом

воды. К объединенным фильтрату и промывной жидкости добавляют 10 г сульфасалициловой кислоты. Получающийся шламм перемешивают в течение 6 час при комнатной температуре, фильтруют, промывают смесью воды : диметилацетамида (ДМАЦ) (2: 1 по объему) и. наконец, водой. Продукт, высушенный при 40°С в течение 8 час, показывает 48,2%ную конверсию субстрата в соль а-6-део«си-5окситетрациклина сульфасалициловой кислоты. Соотношение а-изомера к р-изомеру в фильтрате 4,5 : 1.

Аналогично получают высокие выходы аизомера, когда диметилацетамид в смеси растворитель/вода заменяют метилэтилкетоном.

Примеры 37-62. Когда процедуру примера 36 повторяют при замене растворителя ДМАц/Н2О 70/30 перечисленными растворителями, получают результаты, указанные в табл. 2.

Пример 63. Сосуд ля взбалтывания Па,рра загружался 20 г 50% увлажненного водой 5%-ного палладиевого катализатора на древесном угле и 100 см с.меси ацетон/во|да (70/30) - растворителя. Смесь перемешивают

в течение 15 мин и добавляют 3 см хинолинсеры. Отравленную омесь перемешивают дополнительно в течение 15 мин и добавляют 10 г 1 l-a-xлop-6-дeoкcи-6-дeмeтил-6-мeтилeн5-oкcитeтpaциклин-n-тoлyoлcyльфoнaтa. После

15 мин дополнительного перемешивания сосуд продувают азотом, и применяют давление водорода 3,5 атм. Когда поглощение водорода доводят до 0,0021 атм/мин, сосуд продувают азотом и ингредиенты фильтруют. Отжатый

осадок промывают 50 см растворяющей сме535901

и

12

Таблица 2

си 70/30 ацетон/вода с последующей промывкой водой 75 см. К объединеннохму фильтрату и промывной жидкости добавляют 10 г сульфосалициловой кислоты. Смесь перемешивают при комнатной темлературе в течение 8 час, фильтруют, промывают смесью 50/50 ацетон/ вода, водой и ацетоном. Высушенный продукт весит 6,61 г и, по данным анализа, содерл ит 68,8% а-изомера сульфосалицилата 6-деокси5-окситетрациклина. Фильтрат имеет соотношение а/р-изомера 4/0,5.

Пример 64. Процедуру примера 63 повторяют с заменой смеси растворителя ацетон : : вода (70:30) на 100 см диметилацетамид: : вода (70 : 30), при иснользовапии 40 г л-толуолсульфонатного субстрата. Отмывку продукта от катализатора -производят смесью диметилацета,мид: Р-ЬО в соотношении. (1:2) при добавлении 40 г сульфОсалициловой кислоты, и промывке соли сульфосалициловой кислоты смесью ДМАц; промывная вода (1 :2). Высушенный продукт весит 23,51 г и, по данным анализа, -содержит 93,6% а-изомера сульфосалицилата 6-деокси-5-окситетрациклина с соотношением а/р-изомеру 5,5/0,7 в фильтрате.

Пример 65. Процедуру примера 63 повторяют за исключением того, что катализатор перемешивают со смесью растворителя ацетон/вода 70/30 в течение только 1/2 мин перед добавлением яда хинолинсеры. Высушенный продукт весит 6,58 г и, по данным анализам, содержит 64,2% а-изо:мера сульфосалицилата 6-деокси-5-окситетрациклина с соотношением а/р-изомеру 3,5/0,5 в фильтрате.

Пример 66. А. 7,8-бензохинолинсера.

В круглодонную трехгорлую колбу на 500 мл добавляют г 7,8-беизохинолина и 1,665 г серы. Смесь нагревают до тех пор, пока не ползчают раствор и затем поддерживают при температуре 230°С в течение 5 час. Смесь медленно охлаждают до комнатной температуры и затем охлаждают в течение 3 дней перед добавлением 116,5 мл ксилола. Раствор фильтруют дважды с помощью дололнительных фильтровальных средств для получения чистого раствора.

В. Следуя процещуре примера 36, 20 г на 50% увлажненного водой 5%-ного палладиевого катализатора на древесном угле сочетают со 100 мл растворяющей -смеси ацетон/вода