4. C AMINHOS DE FERRO NOS DEBATES PARLAMENTARES
4.1. Primeira metade do século
4.2.2. O Governo do Marquês de Loulé
4.2.2.6. Prolongamento da Linha do Barreiro a Évora
La chimie des dérivés des 2-amino-1-phénylpropan-1-ols et des 1,2-diamino-1-phénylpropanes, modifiés par allongement de la chaîne alkyle ou substitués sur le cycle aromatique, a montré que les difficultés de synthèse sont nombreuses. Ces composés sont pourtant connus depuis longtemps et leur étude a fait l’objet de nombreuses publications. Néanmoins, celles-ci ne s’intéressent pas aux problèmes causés par ces différentes substitutions sur les synthèses énantio- ou diastéréosélectives.
Nous avons pu remarquer qu’il n’existe aucune voie qui donne des résultats satisfaisants pour les deux séries de diastéréoisomères et, cela, quels que soient les substituants placés sur le noyau aromatique ou la chaîne hydrocarbonée. La synthèse de Tytgat, qui était conçue dans ce but, ne prouve son efficacité que sur les dérivés qui ne possèdent pas de substituants encombrants ou présentant un fort effet mésomère ou inductif. Nous l’avons donc uniquement appliquée avec succès pour la synthèse des énantiomères des
érythro et thréo 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)propanes à partir des énantiomères de
l’érythro-2-amino-1-(4-fluorophényl)propan-1-ol.
L’obtention des composés avec allongement de chaîne (1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)-3-méthylbutanes) est facilement menée à bien par la voie des nitrones de Merino pour les isomères thréo et par celle des aziridiniums d’O’Brien pour les isomères
érythro. Cependant, les deux synthèses ne partent pas d’un même composé.
Les diamines 2-méthoxylées sur l’aromatiques n’ont pas encore été obtenues ou, du moins, pas avec un rendement suffisant. En ce qui les concerne, il semble que la meilleure solution soit de centrer la synthèse sur le carbone C2, et non sur le C1. Le C2 est, en effet, plus éloigné du OMe et moins influencé par l’encombrement stérique et les effets mésomères causés par celui-ci.
Nous avons pu remarquer également que, pour des raison inconnues, certaines réactions ont donné des résultats inattendus, comme la formation de la 2,5-diéthyl-3,6-di(4-flurophényl)pyrazine lors de la débenzylation du N,N-dibenzyl-2-amino-1-(4-fluorophényl)-3-méthylbutan-1-ol ou encore la mésylation partielle du 1-(2-méthoxyphényl)propane-1,2-diol.
La suite du travail nécessite donc impérativement de tester les énantiomères des 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)-3-méthylbutanes et des 1,2-diamino-1-phénylpropanes afin de compléter les données pharmacologiques à leur sujet.
Il faut également synthétiser par la voie des aziridiniums et celle des nitrones les énantiomères des 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)butanes.
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La méthode de mesure de la pureté optique et, précisément dans notre cas, de la configuration absolue par le (1R)-(-)-myrténal a montré que son intérêt était uniquement limité aux 1- ou 2-arylakylamines ou diamines correspondantes.
Elle ne s’est pas montrée plus efficace que celles décrites dans la littérature, mais elle est, de loin, la plus simple à utiliser. En effet, il suffit de mélanger le produit à analyser avec le réactif dans le solvant deutérié approprié et attendre le temps suffisant pour que la réaction soit finie et que les éventuels équilibres s’établissent. L’enregistrement du spectre RMN 1H se fait sur le mélange brut ce qui permet d’éviter les artefacts lors de l’isolation des produits.
Nous avons étendu l’étude des molécules susceptibles d’être analysées aux acides α -aminés, moyennant une légère modification du mode opératoire (ajout de NaOH pour neutraliser la fonction acide et utilisation de CD3OD ou lieu de CDCl3).
Il nous semblerait intéressant de procéder à une modification chimique du (1R )-(-)-myrténal afin d’étendre le spectre des composés analysables par ce réactif. Ce point a déjà été discuté dans la partie IV.B.3..
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Les tests pharmacologiques ont été effectués avec les complexes dichloro 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)propane platine (II) sur les cellules cancéreuses mammaires MCF-7 dans le laboratoire de R. Gust (cf. Annexes : Publication : Synthesis and Antitumor Activity of
Enantiomerically Pure [1,2-Diamino-1-(4-fluorophenyl)propane]-dichloroplatinum(II)
Complexes, Dufrasne F., Gelbcke M., Schnurr B., Gust R., Arch. Pharm. Pharm. Med. Chem., 2002, 335, 229-239).
Les résultats démontrent que l’activité antitumorale est fortement diastéréosélective et relativement peu énantiosélective. L’ordre d’activité obtenu (du plus actif au moins actif) est le suivant : SS > RR > RS = SR. Ces observations confirment celles qui avaient déjà été obtenues avec les complexes dichloro 1,2-diamino-1,2-diphényléthane platine (II). La différence majeure réside dans le fait que nos complexes sont plus puissants que ces composés diphénylés. Ce phénomène peut s’expliquer par le faible encombrement stérique présenté par nos structures.
La séparation des énantiomères n’est intéressante que dans le cas des isomères thréo. La comparaison des données pharmacologiques de nos complexes avec celles du cisplatine montre que ceux-ci sont au moins aussi actifs que ce dernier.
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Les résultats des tests pharmacologiques ont montré que la puissance antitumorale de nos complexes diaminés est particulièrement élevée. Les futurs développements dans ce domaine comprendront la complexation des ligands dont la synthèse demeure à réaliser ainsi que la mesure de leur cytotoxicité sur la lignée cellulaire cancéreuse MCF-7.
Le but poursuivi dans cette étude sera de déterminer l’importance de longueur de la chaîne aliphatique et de sa ramification sur l’activité des complexes.
Le but de ce travail est l’étude fondamentale et la mise au point de voies synthèses des diastéréoisomères des 1,2-diamino-1-phénylalkyles et de leurs précurseurs 1-amino-1-phénylalkan-1-ols, sous forme d’énantiomères optiquement purs.
Les complexes dichloroplatiniques de ces diamines sont testés sur des lignées de cellules cancéreuses afin de quantifier leur pouvoir antitumoral..
Les énantiomères des érythro et thréo 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)propanes et des
érythro et thréo 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)-3-méthylbutanes sont obtenus avec des
rendements totaux proches de 10 %.
Les isomères des 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)propanes sont synthétisés par la méthode de Tytgat permettant l’obtention des deux séries d’énantiomères (érythro et thréo) au départ d’un intermédiaire érythro aminoalcool optiquement pur.
Les diamines érythro sont synthétisées stéréo- et énantiospécifiquement par ouverture, au moyen de la phtalimide, d’une oxazoline formée à partir du diacétylaminoalcool.
On obtient les isomères thréo par formation, à partir d’une chloroamine, et ouverture régiosélective d’une aziridine au moyen de NH3. L’ensemble des réactions de la série thréo
est stéréo- et énantiosélective.
Les isomères des 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)-3-méthylbutanes ont été synthétisés à partir d’acides aminés optiquement purs (D- et L-alanine).
Les thréos sont obtenus par une réaction de Grignard sur une nitrone, synthétisée à
partir du N-BOC-aldéhyde dérivé de l’acide aminé.
Les isomères érythro ont été fournis par la formation et l’ouverture régiosélective par N3- d’un N,N-dibenzylaziridinium. Ce dernier est formé à partir du mésylate de N,N-dibenzyl-2-amino-1-(4-fluorophényl)-3-méthylbutan-1-ol en milieu alcalin.
La synthèse des 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)butanes devait être faite à partir des énantiomères de l’érythro 2-amino-1-(4-fluorophényl)butan-1-ol. Cependant, une réaction secondaire s’est produite lors de la débenzylation des N,N-dibenzyl-2-amino-1-(4-fluorophényl)butan-1-ols et la 2,5-diéthyl-3,6-di(4-fluorophényl)pyrazine a été obtenue.
La synthèse des 1,2-diamino-1-(2-méthoxyphényl)propanes n’a pu être menée à bien suite aux effets négatifs de l’encombrement stérique et de l’effet mésomère donneur du OMe sur le C1. Ni la synthèse de Tytgat, ni celle utilisant une double SN2 sur les diols produits par dihydroxylation asymétrique de Sharpless n’ont abouti.
La pureté énantiomérique a été vérifiée par dérivation chimique au moyen du (1R )-(-)-myrténal et enregistrement du spectre RMN 1H des imines obtenues. La réaction est faite in situ dans le tube RMN, avec le CDCl3 comme solvant. Cette technique a également permis la confirmation de la configuration absolue par comparaison avec les valeurs déjà obtenues avec les composés non-substitués.
La méthode a été utilisée sur toute une série de molécules comprenant des acides-aminés, des amines primaires aliphatiques et des β-aminoalcools. Dans le cas des acides aminés, la réaction se fait dans le CD3OD en présence d’un équivalent de NaOH.
Les différents essais ont permis de vérifier l’étendue et les limites de la technique. On a pu ainsi prouver que les α- et β-phénylalkylamines sont les seules classes de molécules sur lesquelles la technique est efficace.
Les résultats démontrent que l’activité antitumorale des complexes dichloro 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)propane platine (II) est fortement diastéréosélective et relativement peu énantiosélective. L’ordre d’activité obtenu (du plus actif au moins actif) est le suivant : SS > RR > RS = SR. Ces observations confirment celles qui avaient déjà été obtenues avec les dichloro 1,2-diamino-1,2-diphényléthane platine (II). La différence majeure réside dans le fait que nos complexes sont plus puissants que les dichloro diphényléthanediamine platine (II).
La séparation des énantiomères n’est intéressante que dans le cas des isomères thréo. La comparaison des données pharmacologiques de nos complexes avec celles du cisplatine montre que ceux-ci sont au moins aussi actifs que ce dernier.
L’isomère thréo-1S2S des 1,2-diamino-1-(4-fluorophényl)propanes est le seul à être cytocide à une dose de 1µM sur les cellules MCF-7.
VIII.A. Partie expérimentale.
VIII.A.1. Matériel et réactifs
VIII.A.1.a. Matériel
chromatographie sur colonne: soit sur silice silicagel 100 ® (Merck), soit sur alumine neutre (Woelm).
Chromatographie sur couche mince (CCM): plaques de plastiques Kieselgel® 60 F254
(Merck: 1.05715.0001).
Chromatographie sur couche mince préparative: plaques en verre (20 X 20 cm) gel de silice 60 F254 (épaisseur 2mm) avec zone de concentration 20X4 cm (Merck: 1.13793.0001).
Hydrogénation sous pression: dans une bombe de Parr (Parr Instruments Company, Illinois).
pH: pH-mètre Delta 340 de Mettler.
points de fusion: Point de fusion automatique Mettler FP-1. Les points de fusion sont non corrigés. Les échantillons sont placés dans les capillaires de diamètre interne 1.3 mm (Marienfeld).
pouvoir rotatoire spécifique et angle de déviation de la lumière polarisée: polarimètre 141 Perkin-Elmer. Les mesures sont faites dans des cellules d’une longueur de 1 décimètre et à la température de 20 °C. La longueur d’onde de la lumière polarisée est celle de la raie D du sodium.
Résonance magnétique nucléaire 1H et 13C: spectromètre Bruker Avance 300 MHz avec le TMS comme standard interne. Sauf indications contraires, tous les spectres sont enregistrés à 25 °C sur des échantillons de concentration 5mg/0.4 ml de solvant deutérié dans des tubes RMN Cortec de 5mm de diamètre interne. Pour les spectres 1H, la transformée de Fourier est effectuée avec une fonction gaussienne et un LB de 0.3. Les mesures de déplacement chimique (δ) se font en ppm et sont donnés au centième de ppm. Les mesures des constantes de couplage se fait en Hz et sont données au dixième d’unité. Pour les spectres 13C, la transformée de Fourier est effectuée avec avec une fonction gaussienne et un LB de 1.3. Les mesures de déplacement chimique se font en ppm et sont donnés au dixième d’unité. Les mesures des constantes de couplage se font en Hz avec une précision de 1Hz et sont données à l’unité.
Spectres de masse: VG Autospec Thermo-Fisons (70 eV).
Spectres infrarouge: spectrophotomètre IR-470 Shimazu. Les mesures sont données en cm-1 avec une précision de 1 cm-1. Le balayage s’effectue de 4000 à 400 cm-1. Les spectres sous forme de film se font sur des fenêtre en NaCl.
Les modélisation moléculaires en trois dimension ont été faites avec le programme MMX
VIII.A.1.b. Réactifs
Nom Fournisseur Pureté Référence
1-amino-1-phényléthane = α-phényléthylamine Fluka 98% 77892
1-(2-hydroxyphényl)propan-1-one = 2’-hydroxypropiophénone
Aldrich 97% H5,510-3
1-(4-fluorophényl)propan-1-one = 4-fluropropiophénone Aldrich 99% 12,841-4
2-aminobutane Aldrich 99% 47-130,5
2-amino-1-phénylpropane Federa 99% 0013284
2-amino-butan-1-ol Aldrich 97% A4,,380-4
3-(2-hydroxyphényl)prop-3-ène: 2-allylphényl Aldrich 98% A3,480-5
Acétate d’éthyle Labscan Techn.
Acétone Labscan Techn.
Acide (2R)-2-aminobutanoïque Acros 99+% 15214
Acide (2S)-2-aminobutanoïque Acros 98% 21538
Acide (2R)-2-amino-3-méthylbutanoïque Acros 98+% 22722
Acide (2S)-2-amino-3-méthylbutanoïque Acros 99% 14081
Acide (2R)-2-aminopropanoïque Fluka 99% 05140
Acide (2S)-2-aminopropanoïque Fluka 98% 29236
Acide (2S)-2-bromopropanoïque Aldrich 99% 38,551-4
Acide acétique CH3COOH Merck 96% 100058
Acide chlorhydrique HCl Vel CPb 90020
Acide (+)-(O,O’)-dibenzoyltartrique Fluka 99% 33610
Acide (-)-(O,O’)-dibenzoyltartrique Fluka 99% 33620
Acide sulfurique H2SO4 Vel CPb 90060
Acide (2R3R)-(+)-tartrique Merck PRe 818531
Acide (2S3S)-(-)-tartrique Aldrich 99% T20-6
AD-Mix α Aldrich 39,275-8
AD-Mix β Aldrich 39,276-6
Ammoniaque concentrée NH4OH Merck 32% TPc 105426
Anhydride acétique (CH3CO)2O Vel TPc 4900
Azidure de sodium NaN3 Aldrich 99% 19,993-1
Benzaldéhyde Merck PSa 801756
Benzène deutérié C6D6 Merck 99.95% D 101766
Benzophénone Ciba Purissimum 20129S
Borohydrure de sodium NaBH4 Acros 98% 18930
Brome Br2 Merck PSa 820171
Bromure cuivrique CuBr2 Aldrich 99% 22,177-5
Bromure de 2-méthoxyphénylmagnésium (sol. dans THF) Aldrich 1M 47,041-4
Bromure de 4-fluorophénylmagnésium (sol. Dans THF) Aldrich 1M 32,882-0
Bromure de benzyle Fluka 98% 13250
Bromure de potassium KBr pour spectroscopie IR Aldrich 34,650-0
Butan-1-ol Merck PSa 822262
Carbonate de potassium anhydre (K2CO3) Vel Pur 7986
Carbonate de sodium anhydre Na2CO3 Vel Techn. 91552
Nom Fournisseur Pureté Référence
Chlorhydrate d’hydroxylamine NH2OHHCl Merck PSa 822334
Chloroforme CHCl3 Labscan Techn.
Chloroforme deutérié CDCl3 Cortec
Chloroformiate d’éthyle Fluka 98% 23131
Chlorure d’acétyle CH3COCl Acros 98% 15127
Chlorure d’aluminium anhydre AlCl3 sublimé Fluka 98% 11019
Chlorure d’ammonium NH4Cl Merck Pur 101141
Chlorure de calcium CaCl2 (granulés pour dessicateur) Vel 5683
Chlorure de (R)-α-méthoxy-α -trifluorométhylphénylacétyle
Aldrich 98% 36,966-7
Chlorure de sodium NaCl Vel Techn. 91562
Chlorure de mésyle CH3SO3Cl Aldrich 99.5+% 47,125-9
Chlorure de thionyle SOCl2 Aldrich Techn. 37,149-1
Chlorure d’oxalyle Fluka 98% 75760
Cyanoborohydrure de sodium NaBH3CN Merck PSa
Dibenzylamine Aldrich 97% D3,410-8
Dicarbonate de di-tert-butyle Aldrich 97% 19,913-3
Dichlorométhane Labscan Techn.
Diméthylformamide DMF anhydre Vel PAd 1313
Diméthylsulfoxyde DMSO Vel TPc 6107
Diméthylsulfoxyde deutérié DMSO-d6 Cortec
Erythro-2-amino-1-phénylpropan-1-ol 1R2S Aldrich 99% 28,255-3
Erythro-2-amino-1-phénylpropan-1-ol 1S2R Aldrich 98% 31,750-0
Erythro-2-amino-1-phénylpropan-1-ol racémique Federa 99% 1036870
Ethanol dénaturé 96 % Vel 5082
Ether de pétrole 40-60 Labscan Techn.
Ether diéthylique (redistillé) Labscan Techn.
Ether diisopropylique Vel Pur 8207
Fluorobenzène Aldrich 99% F600-1
Formiate d’ammonium Fluka 98% 25204
Hydrogène Oxhydrique Techn.
Hydrogénocarbonate de sodium NaHCO3 Vel Techn. 91571
Hydroxyde de palladium sur charbon 20% contenant au plus 50 % d’eauf
Aldrich 21,291-1
Hydroxyde de potassium KOH Vel Techn. 91600
Hydroxyde de sodium NaOH (pastilles) Vel TPc 8697
Hydrure de lithium aluminium LiAlH4 poudre Acros 95% 19032
Iode I2 Vel PAd 1397
Iodobismuthate Préparé selon Ph. Eur. 1997
Iodure de Méthyle CH3I Aldrich I-850-7
Méthanesulfonamide Acros 98% 29611
Méthanol CH3OH Labscan Techn.
Méthanol deutérié CD3OD Cortec
Methionine racémique Pharmachemic 99% M3601572
Nom Fournisseur Pureté Référence
(1R)-(-)-myrténal Aldrich 98% 21,824-3
Ninhydrine Merck PAd 106762
Palladium sur charbon 10% Fluka 75990
Permanganate de potassium KMnO4 Vel Techn. 91550
Phénylalanine racémique Federa 99% P770
Phénylalanine L OC 99% 894378
Phtalimide Vel Pure 7800
Pyridine Vel TPc 8226
Pyridine-d5 Meck 99.8% D 107475
Sodium Na (bloc) Aldrich 99% 28,205-7
Sodium Na (dispersion dans de la paraffine) Aldrich 21,711-5
Sulfate de magnésium MgSO4 (pour séchage) Vel TPc 7154
Sulfite de sodium anhydre Na2SO3 Merck PAd 106657
Tert-Butanol Merck PAd 109629
Tétrachlorure de carbone CCl4 Merck PSa 822305
Tétrahydrofurane Labscan Techn.
Toluène Labscan Techn.
Triéthylamine N(CH2CH3)3 Fluka 98% 90342 Tryptophane racémique BDH Tryptophane L Welphar a PS = Pour synthèse b CP = chimiquement pur c TP = tout pur d PA = pour analyses
e PR= pour résolution racémique
f Préalablement séché à 100 mm Hg à 60 °C durant 12 heures.
Les solvants chlorés secs (dichlorométhane) sont obtenus par agitation avec du CaCl2. Les éthers (éther diéthylique et tétrahydrofurane) anhydres sont obtenus exempts de peroxydes par une première distillation sur LiAlH4 suivie d’une seconde sur grains de sodium/benzophénone (coloration bleue ou verte indique que le solvant est anhydre) et sont conservés sur filament de sodium.
Le DMF et la pyridine secs sont obtenu par action de tamis moléculaire 4 Ångströms. Les solvants aromatiques (toluène) secs ou anhydres sont obtenus par placement sur filament de sodium.
Les solvants hydroxylés anhydres (méthanol) sont obtenus par distillation des solvants techniques additionnés de ≈ 1% en poids de sodium métallique.
La solution d’HCl dans l’éther diéthylique est préparée en faisant passer un courant d’HCl dans de l’éther technique. Ce courant est produit par l’action d’H2SO4 concentré sur du NH4Cl.