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Title:
METHOD FOR PREPARING QUINOLINE-5,8-DIONES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/012597
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention concerns a method for preparing quinoline-5,8-diones of formula (I) wherein R¿1?, R¿2? and R¿3? are as defined in Claim 1, by light-induced oxygenation of a 8-hydroxyquinoline.

Inventors:
COSSY JANINE (FR)
BELOTTI DAMIEN (FR)
Application Number:
PCT/FR2000/002295
Publication Date:
February 22, 2001
Filing Date:
August 10, 2000
Export Citation:
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Assignee:
LAFON LABOR (FR)
COSSY JANINE (FR)
BELOTTI DAMIEN (FR)
International Classes:
C07D215/12; C07D215/14; C07D215/06; C07D215/24; C07D215/48; (IPC1-7): C07D/
Foreign References:
EP0433679A21991-06-26
Other References:
SOMMATH GHOSH ET AL.: "(4+2)-Cycloaddition reactions employing 2-fluoro-2-alkenal N, N-dimethylhydrazones: synthsis of 3-fluoropyridines and dihydro or tetrahydro derivatives thereof" JOURNAL OF FLUORINE CHEMISTRY., vol. 67, no. 1, - 1994 pages 53-56, XP002139237 ELSEVIER SEQUOIA. LAUSANNE., CH ISSN: 0022-1139
MARTINE CROISY-DELCEY ET AL.: "Synthesis of 4-amino-substituted-6-hydroxy and 11-hydroxy-naphtho(2,3-g)quinoline-5,12-di ones ..." JOURNAL OF HETEROCYCLIC CHEMISTRY., vol. 30, no. 1, - 1993 pages 55-60, XP002139238 HETEROCORPORATION. PROVO., US ISSN: 0022-152X
C. AVENDAÑO ET AL.: "A comparative study of synthetic approaches ..." SYNTHESIS., - 1991 pages 727-730, XP002139239 GEORG THIEME VERLAG. STUTTGART., DE ISSN: 0039-7881
PETER WITHOPF ET AL.: "Synthese von 8-Azajuglon( 4-hydroxy-5,8-chinolinchinon)" TETRAHEDRON., vol. 43, no. 20, - 1987 pages 4549-4554, XP002139240 ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, AMSTERDAM., NL ISSN: 0040-4020
KEVIN T. POTTS ET AL.: "Cycloaddition routes to azaanthraquinone deriatives. Use of azadienophiles" JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY., vol. 51, no. 11, - 1986 pages 2011-2021, XP002139241 AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. EASTON., US ISSN: 0022-3263
CARROLL TEMPLE, JR. ET AL.: "Synthesis of potential antimalarial agents. Preparation of ..." JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY., vol. 17, no. 6, - 1974 pages 615-619, XP002139242 AMERICAN CHEMICAL SOCIETY. WASHINGTON., US ISSN: 0022-2623
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 69, no. 3, 15 juillet 1968 (1968-07-15) Columbus, Ohio, US; abstract no. 10339f, BABU, B. HARINATH ET AL.: "Synthesis of 5:6- and 5:8-quinolinequinones" XP002139244 -& DATABASE CHEMICAL ABSTRACTS [en ligne] CA 69:10339, XP002139245 & SYMP. SYN. HETEROCYCL. COMPOUNDS PHYSIOL. INTEREST, HYDERABAD, INDIA 1964, - 1966 pages 114-118,
GOH MATSUO ET AL.: "Two-step synthesis of C-glycosyl juglones from unprotected sugars: a novel approach to angucycline antibiotics" CHEMICAL COMMUNICATIONS., - 1996 pages 2173-2174, XP002139243 ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY., GB ISSN: 1359-7345 cité dans la demande
Attorney, Agent or Firm:
Obolensky, Michel (place d'Estienne d'Orves Paris Cedex 09, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation de quinoléine5,8diones de formule : dans laquelle : Ri, R2 et R3 sont choisis parmi t'hydrogène, un atome d'halogène, un groupe alkyle en C1C6,CHO,OH,OR,COOH,CN,CO2R,CONHR, CONRR',NH2,NHCOR, morpholino et SO3H, R et R' étant choisis parmi les groupes alkyle en CiCe et Ar étant un groupe aryle en CeCi4, dans lequel on oxyde par l'oxygène sous I'action d'un rayonnement actinique, en solution dans un solvant organique et en présence d'une quantité catalytique d'un sensibilisateur, une 8hydroxyquinoléine de formule : dans laquelle R,, R2 et R3 ont la signification donnée cidessus, puis t'hydroperoxyde formé, de formule : est décomposé en composé de formule I.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le sensibilisateur est la tétraphénylporphine.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel le solvant est le dichlorométhane.
4. Quinoléine5,8diones de formule : dans laquelle : Ri, R2 et R3 sont choisis parmi l'hydrogène, un atome d'halogène, un groupe alkyle en C1C6CHO,OH,OR,COOH,CN,CO2R,CONHR, CONRR',NH2,NHCOR, morpholino et SO3H, R et R'étant choisis parmi les groupes alkyle en CiCe et Ar étant un groupe aryle en CeCi4, à t'exception des composés dans lesquels : Ri = H, R2 = H et R3 est choisi parmi H, CH3, CN et CHO.
5. R1 = H ou CH3, R2 = F et R3 = H Ri = Cl, R2 = H et R3 = H R, = OH, R2 = H et R3 = COOH, COOCH3 ou CH3 Ri = OH, R2 = COOH ou COOC2H5 et R3 = H <BR> <BR> <BR> R1= H, R2 = H et R3 = OCH3<BR> <BR> <BR> R = OH, R2 = H et Rs = H R1R2=HetR3=HOCH3, R1R2=HetR3=ClCH3, Ri = CH3, R2 = H et R3 = CH3.
6. Quinoléines5, 8diones selon la revendication 4 de formule I dans laquelle R3 est choisi parmi les groupesCONRR'et.
Description:
Procédé de préparation de quinoléine-5, 8-diones La présente invention concerne un procédé de préparation de quinoléine-5,8- diones qui trouvent une application comme produits intermédiaires, notamment dans l'industrie pharmaceutique.

Bracher (Heterocycles, 29,2093,1989) a déjà mentionné un procédé de préparation de quinoléine-5,8-dione à partir de la 5-amino-8-hydroxyquinoléine par oxydation par le dichromate. Ce procédé nécessite une double fonctionnalisation du noyau quinoléine et donc, met en oeuvre des matières premières peu accessibles et coûteuses. S. Ghosh (J. Fluorine Chem., 1994 ; 67 : 53-56) décrit des dérivés de quinoline-5-8diones obtenus par cycloaddition entre la p-benzoquinone et un diène substitué. La 4-chloroquinoline-5,8-dione est décrite comme intermédiaire de synthèse de composés tri ou tétracycliques plus complexes (M. Croisy-Delsey et a/., J. Heterocyclic Chem. 1993 ; 30 : 55-60), tandis que la 2-méthoxy-quinoléine-5,8- dione est un présentée comme un produit secondaire de N-alkylation de la 2,5,8 (1H)- quinolinetrione (C. Avendano et al. Synthesis 1991 ; 727-730). La 4-hydroxy-5,8- quinoline-quinone peut-être synthétisée à partir de la 2,5-diméthoxy aniline et de l'ester de l'acide méthyl-acrylique (P. Withopf et al. Tetrahedron, 1987 ; 43 (20) : 4549-4554). La quinoline-5,8 dione et la 2-chloro-4-méthyl-quinoline-5,8-dione sont les produits de départ servant à la synthèse de dérivés d'azaanthraquinone (K. T.

Potts et a/., J. Org. Chem., 1986 : 2011-2021). Des agents antimalariques dérivés de 6-amino-5,8-diméthoxyquinolines sont préparés à partir de 2-trifluoro-4-méthyle ou de 2-4 diméthyle quinoline-5,8-dione (C. Temple et a/., J. Med. Chem., 1974 ; 17 (6) : 615-619). Enfin, EP 0433 679 décrit des dérivés de quinoline-5,8-diones en tant qu'inhibiteurs de la réaction de Maillard dans l'organisme, celle-ci étant responsable (par dénaturation des protéines par des sucres) de plusieurs conséquences de la maladie diabétique (neuropathies, rétinopathies...).

II existe par ailleurs des méthodes de préparation de quinones par photoxydation de phénols (par exemple Chem. Comm., 2173,1996) mais il n'a jamais été envisagé d'appliquer de telles méthodes à des composés hétérocycliques et en particulier à des dérivés de quinoléine.

En effet, il n'était pas évident que de telles méthodes ne soient pas gênées par la présence du noyau pyridinique, attracteur d'électrons. On pouvait craindre également des réactions entre les quinones et I'azote du noyau pyridinique

pour conduire à des polymères colorés. C'est ce qui a été observé avec la 5- hydroxyisoquinoléine. il a maintenant été trouvé qu'un groupe particulier de 8- hydroxyquinoléines donne par photoxydation, en présence d'un sensibilisateur et décomposition de I'hydroxyperoxyde intermédiaire, des quinoléines-5,8-diones avec des rendements importants.

La présente invention a pour objet un procédé de préparation de quinoléine-5,8-diones de formule :

dans laquelle : Ri, R2 et R3 sont choisis parmi t'hydrogène, un atome d'halogène, un groupe alkyle en C1-C6-CHO,-OH,-OR,-COOH,-CN,-CO2R,-CONHR,-CONRR'-, -NH2,-NHCOR, morpholino et SO2H, R et R'étant choisis parmi les groupes alkyle en Ci-Ce et Ar étant un groupe aryle en Ce-Ci4, dans lequel on oxyde par l'oxygène sous faction d'un rayonnement actinique en solution dans un solvant organique et en présence d'une quantité catalytique d'un sensibilisateur, une 8-hydroxyquinoléine de formule :

dans laquelle Ri, R2 et R3 ont la signification donnée ci-dessus, puis I'hydroperoxyde formé, de formule :

est décomposé en composé de formule 1.

La réaction d'oxydation par l'oxygène est effectuée dans un solvant organique dans lequel la 8-hydroxyquinoléine de départ de formule 11 est soluble. Le solvant est choisi avantageusement de telle façon que le sensibilisateur y soit égaiement soluble.

Le sensibilisateur peut être notamment la tétraphénylporphine (ou TPP), auquel cas le solvant peut être notamment le dichlorométhane.

On peut également utiliser d'autres sensibilisateurs et des solvants appropriés, et notamment : <BR> <BR> <BR> -rose bengale dans CH3CN, MeOH, EtOH, CHC13 ou eau ;<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> -bleu de méthylène dans CH3CN, MeOH, EtOH, CHC13 ou eau ; -tetra (4-pyridyl)-porphine dans CH2CI2 ou CHC13 ; -dicyanonaphtalène (DCN), dicyanoanthracène (DCA), dicyano- benzène (DCB) ; -bis tetra-fluoroborate de N, N'-diméthyl-2,7-diazapyrénium (DAP2+).

La réaction est effectuée avantageusement au voisinage de la température ambiante (15 à 25° C) sous irradiation, par la lumière visible sous barbotage d'oxygène, pendant une durée qui peut être de 2 à 8 heures.

L'hydroperoxyde formé de formule III se décompose spontanément sous agitation, notamment en présence de Na2SO4.

La présente invention a égaiement pour objet les quinoléine-5,8-diones de formule :

dans laquelle : Ri, R2 et R3 sont choisis parmi l'hydrogène, un atome d'halogène, un groupe alkyle en C,-C6,-CHO,-OH,-OR,-COOH,-CN,-CO2R,-CONHR,- CONRR'-,-NH2,-NHCOR, morpholino et SO3H, R et R' étant choisis parmi les groupes alkyle en Ci-Ce et Ar étant un groupe aryle en C6-C, 4, à l'exception des composés dans lesquels : R, = H, R2 = H et R3 est choisi parmi H, CH3, CN et CHO.

R, =HouCH3, R2=FetR3=H<BR> R, =Cl, R2=HetR3=H R, = OH, R2 = H et R3 = COOH, COOCH3 ou CH3 R, = OH, R2 = COOH ou COOC2H5 et R3 = H R = H, R2 = H et R3 = OCH3 OH,R2=HetR3=HR1= R, =OCH3, R2=HetR3=H R1=CH3 R2=H et R3=Cl<BR> R, = CH3, R2 = H et R3 = CH3 EXEMPLES On donnera ci-après des exemples de mise en oeuvre du procédé selon la présente invention.

Mode opératoire généra) Dans une fiole en pyrex à faces planes, une solution du composé de formule 11 (2 mmol) dans le dichlorométhane (ou autre solvant si insoluble) (20 ml), contenant une quantité catalytique de tétraphénylporphine (TPP, 6 mg, soit 0,5 % en mole), est irradié à 20° C (refroidissement par eau) avec de la lumière visible (arc à xénon 1500 W, filtre pour radiations > 495 nm) sous barbotage d'oxygène pendant 2-8 heures (la réaction est suivie par CCM). La solution irradiée est ensuite versée sur Na2SO4 sec (3 g), agitée à température ambiante pendant 12 h et filtrée. Le solvant est évaporé et la quinone brute obtenue est purifiée par chromatographie sur colonne de silice.

On a rassemblé dans le tableau suivant les caractéristiques des différentes mises en oeuvre. Exemple Composé II Solvant Durée Composé II Composé ! Rendement Rendement récupéré % (purification par rapport au sur Si02) substrat converti wu CH2CI2 2 h 30 82% 82% OH (95 % brut 0propre) 2 CH2CI2 2 h 30 80% 80% OH N (98 % brut 0 propre) 0 0 3 N CN CH2CI2 8 h 15 % 73 % 86 % OH !) o Exemple Composé II Solvant Durée Composé II Composé I Rendement Rendement récupéré % (purification par rapport au sur Si02) substrat converti 'CHO CH2CI2 5 h 30 25% 51 % 68% OH CHU 0 00 ° 5 N C02Me CH2CI2 2 h/81 % 81 % OHC02Me 0 6 N CHZCIZ 2 h/j-89% 89% oh O 0 0' Exemple Composé 11 Solvant Durée Composé)) Composé) Rendement Rendement récupéré (purification par rapport au sur Si02) substrat converti x 0 o o 7 1% 0\NvPh CH2CI2 2 h 30/ph 53 % 53 % OH A OH x 0 8 02Me CH2CI2 2 h 21 % C02Me 50% 63% OH U OQ 9CH2C12 2h X XL N OH O 10 CH2CI2 2h 82% 82% 'N OU 6 OH 0 Exemple-7 comparatif CHzCIz 2 h' OH

On donnera ci-après les caractéristiques des produits obtenus.

Produit de l'exemple 1 : -solide jaune foncé ; F = 120-122° C -IR (CHC13) : 1670 cm -RMN'H 300 MHz (CDCI3) : 6 7,08 (d, 1H, J = 11 Hz) ; 7,18 (d, 1H, J = 11 Hz) ; 7,73 (m, 1 H) ; 8,44 (m, 1 H) ; 9,07 (m, 1 H) ppm -RMN 83C 75 MHz (CDCI3) : 6 127,9 (d) ; 129,1 (s) ; 134,6 (d) ; 138,0 (d) ; 139,1 (d) ; 147,4 (s) ; 154,8 (d) ; 183,2 (s) ; 184,5 (s) ppm.

-SM C9H5N02 (intensité relative) : m/z 159 (M', 100) ; 131 (25) ; 103 (51).

Produit de l'exemple 2 : -solide jaune foncé ; F = 135-140° C (décomp.) -IR (CHC13) : 1670 cm-' -RMN'H 300 MHz (CDCl3) : # 2,80 (s, 3H) ; 7,03 (d, 1H, J = 11 Hz) ; 7,13 (d, 1H, J = 11 Hz) ; 7,58 (d, 1H, J = 8 Hz) ; 8,30 (d, 1H, J=8Hz) ppm.

- RMN 13C 75 MHz (CDCI3) : 5 25,3 (q) ; 127,0 (s) ; 127,8 (d) ; 134,6 (d) ; 137,9 (d) ; 138,8 (d) ; 146,9 (s) ; 165,2 (s) ; 183,5 (s) : 184,6 (s) ppm.

Produit de l'exemple 3 : -solide jaune-vert foncé ; F = 170-172° C -IR (CHCI3) : 2250 ; 1680 cm- -RMN'H 300 MHz (CDCi3) : 6 7,20 (d, 1H, J = 11 Hz) ; 7,30 (d, 1H, J = 11 Hz) ; 8,12 (d, 1H, J = 8 Hz) ; 8,64 (d, 1H, J = 8 Hz) ppm - RMN 13C 75 MHz (CDCI3) : 8 115,7 (s) ; 130,1 (s) ; 131,9 (d) ; 136,4 (d) ; 138,2 (s) ; 138,3 (d) ; 139,7 (d) ; 147,9 (s) ; 181,1 (s) ; 182,8 (s) ppm.

Produit de t'exempte 4 -solide jaune-vert foncé ; F = 185-187° C (CHCl3):1720;1680cm-1-IR

-RMN'H 300 MHz (CDCl3) : # 7,20 (d, 1H, J = 11 MHz) ; 7,30 (d, 1H, J = 11 Hz) ; 8,34 (d, 1H, J = 8 Hz) ; 8,65 (d, 1H, J = 8 Hz) ; 10,32 (s, 1H) ppm.

- RMN 13C 75 MHz (CDC13) 8 124,9 (d) ; 131,2 (s) ; 136,4 (d) ; 138,3 (d) ; 139,6 (d) ; 147,6 (s) ; 155,5 (s) ; 182,4 (s) ; 183,6 (s) ; 191,8 (d) ppm.

-SM C10H5NO3 (intensité relative) : m/z 187 (M+, 17) ; 159 (100) ; 103 (32).

Produit de l'exemple 5 : -RMN'H 300 MHz (CDC13) : 8 4,07 (s, 3H) ; 7,16 (d, 1H, J=10,5 Hz) ; 7,27 (d, 1H, J=10,5 Hz) ; 8,50 (d, 1H, J=8,1 Hz) ; 8,61 (d, 1H, J=8,1 Hz) ppm.

Produit de l'exemple 6 : -RMN'H 300 MHz (CDCl3) : 8 1,25 (d, 6H, J=7,2 Hz) ; 1,55 (d, 6H, 7,2 Hz) ; 3,62 (sept, 1H, J=7,2 Hz) ; 3,82 (sept, 1H, J=7,2 Hz) ; 7,07 (d, 1H, J=10,5 Hz) ; 7,17 (d, 1H, J=10, 5 Hz) ; 7,88 (d, 1H, J=8,2 Hz) ; 8,49 (d, 1H, J=8,2.

Hz) ppm.

Produit de l'exemple 7 : -RMN'H 300 MHz (CDCl3) : (2 rotamères ; 50 : 50) 8 1,40 et 1,50 (s, 9H) ; 4,50 et 4,55 (s, 2H) ; 4,70 et 4,77 (s, 2H) ; 7,03 (d, 1H, J=10, 5 Hz) ; 7,14 (d, 1H,J=10, 5 Hz) ; 7,15-7,35 (m, 5H) ; 7,48 et 7,61 (d, 1H, J=8,2 Hz) ; 8,33 (d, 1H, J=8,2 Hz) ppm.

Produit de l'exemple 8 : -RMN'H 300 MHz (CDCI3) : (2 rotamères ; 50 : 50) b 1,40 et 1,47 (s, 9H) ; 3,70 et 3,72 (s, 3H) ; 4,02 et 4,13 (s, 2H) ; 4,80 et 4,83 (s, 2H) ; 7,04 et 7,06 (d, 1H, J=10,5 Hz) ; 7,13 et 7,15 (d, 1H, J=10,5 Hz) ; 7,89 et 7,91 (d, 1H, J=8,3 Hz) ; 8,42 et 8,45 (d, 1 H, J) 8,3 Hz) ppm.

Produit de l'exemple 9 :

-RMN1H 300 MHz (CDCl3) : b 2,81 (s, 3H) ; 7,00 (d, 1H, J=10,4 Hz) ; 7,11 (d, 1H, J=10.4 Hz) ; 7,48 (d, 1H, J=4,9 Hz) ; 8,86 (d, 1H, J=4,9 ppm).

-SM [CroH7NO2] (intensité relative) : m/z 173 (M+, 100) ; 145 535) ; 117 (23) ; 91 (28).

Produit de l'exemple 10 : -RMN'H 300 MHz (CDCl3) : 5 2,55 (s, 3H) ; 7,04 (d, 1H, J=10,4 Hz) ; 7,14 (d, 1H,J=10, 4 Hz) ; 8,20 (s, 1H) ; 8,88 (s, 1H) ppm -SM [CioH7N02] (intensité relative) : m/z 173 (M+, 100) ; 145 (23) ; 117 (34) ; 91 (28). t ! apparaît que le succès du procédé dépend étroitement de la nature des produits de départ. Ainsi, par exemple, un composé de formule 11 dans lequel R3 est un groupe-CH20H n'est pas transformé en un produit de formule I mais conduit à une coloration brune et à une polymérisation.