Synthhse et Ctudes structurales de nouveaux complexes polyhydroxamiques du fer(II1) potentiellement utilisables en imagerie par rCsonance

magnCtique nuclCaire. I : Obtention des ligands

F ~ D E R I C CHAUBET,' MARGUERITE NGUYEN VAN DUONG, JACQUES COURTIEU ET ALAIN GAUDEMER' Institue de chirnie mole'culaire d'Orsay, Unite' de recherche associe'e au Centre national de la recherche scientifique, no

1384, Universite' de Paris Sud, 91405 Orsay, France

AURORE GREF Institut de chirnie mole'culaire d'Orsay, Unite' de recherche associe'e au Centre national de la recherche scientifique, no

255, Universite' de Paris Sud, 91405 Orsay, France ET

A. L. CRUMBLISS Paul M. Gross Laboratory, Department of Chemistry, Duke University, Durham, NC 27706, U.S.A.

Requ le 19 juin 1990'

FREDERIC CHAUBET, NGUYEN VAN DUONG, JACQUES COURTIEU, ALAIN GAUDEMER, AURORE GREF et A. L. CRUMBLISS. Can. J. Chem. 69, 1 107 (1991).

Dans le but d'obtenir des complexes stables du fer(II1) utilisables comme agents de contraste en imagerie de rCsonance mag- nCtique, nous avons synthCtisC une sCrie de dihydroxamates analogues d'un sidCrophore naturel : I'acide rhodotorulique. Ces nouveaux ligands sont obtenus par condensation du dichlorure de l'acide pyridine-2,6-dicarboxylique avec la N-aminopropyl- N-acCtylhydroxylamine protCgCe et en introduisant en position 4 diffkrents substituants : 0-C2HS, 0-nCSHII, 0-nC3H6CN, 0-nC4H8NH2 . HC1. Cinq ligands 18a-e ont ainsi CtC prCparCs.

Mots cle's : imagerie mCdicale, agents de contraste, acide rhodotorulique, synthkse d'analogues.

FREDERIC CHAUBET, NGUYEN VAN DUONG, JACQUES COURTIEU, ALAIN GAUDEMER, AURoRE GREF, and A. L. CRUMBLISS. Can. J. Chem. 69, 1 107 (1991).

With a view to preparing stable iron(II1) complexes that can be used as contrast agents in magnetic resonance imag- ing, we have prepared a series of dihydroxamates that are analogs of rhodotorulic acid, a natural siderophore. These new ligands have been synthesized by condensation of 2,6-pyridine dicarboxylic acid chloride with protected N-aminopropyl-N- acetylhydroxylamine. In addition to the ligand derived from 2,6-pyridine dicarboxylic acid, four other ligands have thus been prepared, having substituents 0-C2H5. 0-nC5HII , 0-nC3H6CN, 0-rzC4HsNH2 . HC1. respectively, in the 4 position.

Key words: medical imaging, contrast agents, rhodotorulic acid, synthesis of analogs.

Introduction Au-deli des progrks technologiques, l'utilisation de l'ima-

gerie par rCsonance magnCtique (IRM) pour le diagnostic mCdical a rapidement nCcessitC l'emploi de substances chimiques nouvelles permettant d'augmenter le contraste des images. Parmi celles-ci, les complexes d'ions mCtalliques para- magnCtiques font l'objet i l'heure actuelle des Ctudes les plus nombreuses. Le problkme principal consistant i protCger l'organisme de la toxicite de ces ions, nous avons port6 notre choix sur les ligands spCcifiques du fer(II1) : les sidCrophores. Les sidCrophores sont des chClatants spCcifiques du fer(II1) de faible poids molCculaire et qui foment avec cet ion des complexes extrkmement stables (1). A 1'Ctat naturel, ces com- posCs sont le plus souvent isolCs de cultures de bactCries pour lesquelles ils assurent la sequestration et le transport du fer es- sentiel i leur croissance (2). 11s appartiennent i deux grandes farnille : les acides polyhydroxamiques et les polycatCchols. En plus d'une trks grande sp&ificitC, ces composCs donnent avec l'ion fenique des complexes ayant des constantes de stabilitC thermodynamique souvent supCrieures 5 loz5 M-I (3, 4). La complexation est assurCe essentiellement par des groupements hydroxamates ou catCcholates. Depuis une quin- zaine d'annkes, les sidCrophores, du fait de leur assez faible toxicite, de la puissance et de la spCcificitC de complexa- tion de l'ion fenique, ont CtC employis en mCdecine pour

1. Auteurs 2 qui adresser toute correspondance. 2. Revision recue le 12 fivrier 1991.

traiter les empoisonnements par le fer (5, 6). Plus rCcemment, pour ces memes raisons, les complexes formCs par ces com- posCs avec le fer(II1) ont CtC envisagCs comme agents de con- traste potentiels pour 1'IRM (7). Dans cette optique, nous nous sommes intCressCs aux acides polyhydroxamiques et plus par- ticulibrement i l'acide rhodotorulique I, un dihydroxamate na- turel produit par Rhodotorula pilimanae et formant avec l'ion ferrique un complexe binuclCaire de formule gCnCrale Fe2L3 entre pH 2 et pH 12, domaine oC il prCsente une constante de stabilitC thermodynamique de 1 0 ~ ~ 1 ~ (8, 9).

0 7

I Notre objectif a CtC de synthktiser de nouveaux dihy-

droxamates susceptibles de se comporter vis-i-vis du fer comme I'acide rhodotorulique et pouvant se prcter i des varia- tions structurales susceptibles d'en modifier les propriCtCs bio- logiques, en particulier leur biodistribution. Les voies de synthkses dCcrites pour l'acide rhodotorulique Ctant longues et ne permettant pas aisCment l'introduction de modifica- tions structurales (1&12), nous nous sommes engagis dans la synthkse d'analogues structuraux de ce composC d'accks un peu plus faciles par des voies de synthkse aptes i permettre

Rinted in Canada 1 lrnprimi au Canada

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l'introduction de substituants varies independantsdes sites de complexation et ne perturbant pas cette dernikre. A la lumikre des travaux de Miller et coll. (13, 14), nous avons entrepris de synthktiser un modkle de sidkrophore ayant pour unite centrale le noyau pyridinique et portant, en plus de deux fonctions hy- droxamiques en positions a et a', un substituant en position 4. Nous avons ainsi synthetise les produits suivants 11:

11

avec A = H, 0-nCsH1 I , OCzHs, OC3H6CN, 0-nC4HsNH2- HCl. Ces composes foment une famille de ligands dihydroxa- mates tetradentis, aux proprittes chelatantes sans doute iden- tiques mais dont on peut penser que les propriCtCs physio- logiques dependront de la nature du substituant A. La descrip- tion de cette synthkse fait I'objet du present article.

1. Mate'riels et me'thodes Les spectres de RMN 'H ont CtC enregistrts & 200 ou 250 MHz sur

un appareil Bruker AM 200 ou AM 250. Les spectres de RMN 13c

ont CtC enregistrCs & 50 MHz sur un appareil Bruker AM 200. Les dkplacements chimiques 6 sont exprimCs en ppm par rapport au signal de rksonance de tCtramCthylsilane pris comme rCfCrence interne. Les abreviations utilisCes sont les suivantes : s = singulet; d = doublet; dxd = doublet dCdoublC; t = triplet; qd' = quadruplet; qpt = quintu- plet; m = multiplet; J = constante de couplage en Hz. ~ e s spectres infra-rouge ont CtC mesurCs sur un appareil Beckman Acculab 10, en pastille de KBr ou entre deux lames de NaCl (film liquide). Les spec- tres de masse ont CtC enregistrks sur un appareils Ribermag R-10-10 par ionisation chimique (I.C.). Les valeurs donnees entre parenthbses reprCsentent le pourcentage relatif des fragments. Les microanalyses ont CtC rCalisCes au Service Central de Microanalyse du CNRS (Gif- sur-Yvette et Vernaison). Les points de fusion ont CtC mesurCs sur un banc Kofler CtalonnC ou au microscope & platine chauffante Reichert. Les chromatographies sur colonnes ont CtC effectuCes avec de la sil- ice Kieselgel 60 (70-230 mesh, Merck rCf. : 7734, et 23W00 mesh, Merck rCf. : 9385) et la chromatographie sur couche mince, sur gel de silice Kieselgel 60F254 (Merck rtf. : 5735).

?-(tert-Butoxycarbony1amino)-I-proparzol 2 A une solution de 0,l mol de 3-amino-1-propanol dans 150 mL

d'un mClange dioxanne-eau (2 : 1) refroidie dans un bain de glace, on ajoute en une fois, sous agitation, O,11 mol (24 g) de ditertio- butyldicarbonate. On complbte le mClange rkactionnel avec 50 mL de NaOH 1 N et on laisse la solution sous agitation i 5°C une nuit. Le dioxanne est CvaporC et le produit de rkaction est extrait par llacCtate d'tthyle. La phase organique est lavCe successivement avec une solution de citrate 0,5 M, de l'eau, une solution de NaHC03 5% et finalement avec une solution de NaCl concentre. Elle est ensuite sCchCe sur sulfate de sodium et le solvant est CvaporC. Le produit 2 est obtenu avec un rendement de 92% et ne nCcessite pas de purifi- cation ulttrieure. IR (NaCl film), v : 3300 (N-H,O-H); 1670 (C=O) cm-'. RMN 'H (CDC13) : 1,39 (s, 9H); 1,63 (qp', J = 6, 2H); 3,02 (dxd, J = 6, J = 7, 2H); 3,05 (s); 3,6 (t, J = 6, 2H); 4,95 (s, 1H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3), m/z : 281 (M + Hf) (100). Anal. calc. pour C8Hl7NO3 : C 54,84; H 9,78; N 7,99; trouvC : C 54,94; H 9,72; N 8,18.

3-(tert-Buto.rycarbony1amino)-I -propanal 3 Une solution de 114,6 mmol de chlorure d'oxalyle dans 275 mL

de CH2C12 anhydre est agitCe dans un rkacteur maintenu & -65°C. A

I'aide d'une ampoule & brome on ajoute goutte 2 goutte une solution de 229 mmol de DMSO dans 55 mL de CH2C12 anhydre, en surveil- lant la tempkrature du milieu rCactionne1 afin qu'elle ne dCpasse pas -40°C. Quand I'addition est terminke, on laisse agiter 3 min puis on ajoute en 5 min une solution de 104 mmol du produit 2 dans 104 mL de CH2C12 anhydre. Aprbs 15 min d'agitation supplimentaires, on ajoute 520 mmol de triCthylamine, puis on retire le bain de re- froidissement et on laisse revenir le mClange rkactionnel & tempCrature ambiante. La solution est lavCe avec 250 mL d'eau qui sont rkextraits par 150 mL de CH2C12. Les phases organiques sont rassemblCes et lavCes avec HC1, 1%; Na2C03, 5%; H20; puis NaCl. L'extrait est filtrC sur papier Whatman, sCchC, et CvaporC & sec. Le rendement brut est de I'ordre de 95% mais I'aldChyde Ctant particulibrement in- stable nous n'avons pas cherchC & le purifier et l'avons identifii par le signal RMN 'H du groupement CHO & 9,87 ppm (CDC13). I1 est immkdiatement utilisC pour la rCaction suivante.

3-(tert-Butoxycarbonylamino)propanol-0-benoxme 4 Dans un mClange mCthanol-eau (2 : 1) sont dissoutes 99,3 mmol

de chlorhydrat? de 0-benzylhydroxylamine et cette solution est main- tenue & 0°C. A l'aide d'une solution de KOH 6 N, le pH est ajustC & 5. On ajoute alors 90,3 mmol de 1'aldChyde 3 en maintenant le pH & 5. La solution est agitCe toute 1 nuit i 5°C puis extraite avec 100 mL d'acCtate d'ethyle. La phase organique est lavCe successivement avec 50 mL de citrate 0,s M (2 fois), 100 mL d'eau, et 100 mL de NaCl. L'extrait organique est sCcht sur sulfate de sodium et, aprCs evaporation, on obtient une huile jaune. Le produit de riaction est purifiC par chromatographie sur silice << flash x avec un mClange hex- ane - acCtate d'Cthyle (50 : 50) comme Cluant. Le produit 4 est obtenu avec un rendement de 82% i partir de l'amino alcool protCgC 2. IR (NaCl film); v : 3385 (N-H); 1690 (C=O); 1510 ( C = C aroma- tiques) cm-'. RMN 'H (CDC13) : On identifie les deux isomCres syrz et anti de l'oxime dans des proportions respectives de 60% et 40%, confirmCes par chromatographie en phase gazeuse (colonne Carbowax 120°C & 220°C, 40 min) : 1,42 (s, 9H); 2,33 (dxd, J = 6, 1,2H, isombre syn); 2,52 (dxd, J = 6, 0,8H, isombre anti); 3.26 (m, 2H); 4,82 (s, 1H); 5,03 (s, 1,2H, isombre syn); 5,08 (s, 0,8H, isombre anti); 6,72 (t, J = 5,5, 0,4H, isombre anti); 7,32 (m, 5H); 7,42 (t, J = 5 3 , 0,6H, isombre syn). Anal. calc. pour C15H22N203 : C 64,73; H 7,97; N 10,06; 0 17,24; trouvC : C 64,41; H 8,06; N 10,32; 0 17,33.

l-(tert-Butoxycarbonylamino)-3-(benzyloxyaitzo)propate 5 Dans 50 mL d'acide acCtique glacial sont dissoutes 29,l mmol de

l'oxime 4 et traitkes avec 30.5 mmol de cyanoborohydrure de so- dium ajoutCes par petites portions, sous agitation & IO°C, et sous argon. AprCs 16 h d'agitation on ajoute 50 mL d'acttate d'Cthyle. L'acide acCtique est Climint par Cvaporation et les traces d'acide sont neutraliskes par une solution & 20% de KOH. La phase organique est lavCe successivement par H20 (2 fois), NaCl (1 fois) et sCchCe sur Na2S04. Le solvant est CvaporC et le produit brut est chromatographi6 sur silice flash avec le mClange hexane - acCtate d'Cthyle (2 : 1) comme Cluant. On obtient une huile incolore avec un rendement de 70%. IR (NaCI film), v : 3350 (N-H); 1690 (C=O); 1500 ( C = C aromatiques) cm - I . RMN 'H (CDCI,) : 1,4 (s, 9H, CH3 du groupe- ment tert-butyl); 1,68 (qpt, J = 6,51, 2H); 2,96 (t, J = 6,5, 2H); 3,16 (dxd, J = 5,7, J = 6,5, 2H); 4,70 (s, 2H, H benzyliques); 4,82 (s, IH, NH); 5,15 (massif); 7,33 (m, 5H, H aromatiques). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3), m/z : 281 (M+Hf)(lOO). Anal. calc. pour C I ~ H ~ ~ N ~ O ~ : C 64,26; H 8,63; N 9,99; 0 17,12; trouvt : C 64,04; H 852; N 9,78; 0 17,31.

propane 6 Deux millimoles (2 mmol) de l'hydroxylamine 0-benzylCe 5 sont

agitCes dans un excbs d'anhydride acCtique i tempCrature ambiante pendant 3 h. On ajoute alors 20 mL d'acCtate d'kthyle et on lave le mClange rCactionne1 avec KOH 5% plusieurs fois, puis avec NaCl jusqu'i ce que le pH soit neutre. L'extrait organique est sCchC sur Na2S04 et CvaporC. Le rCsidu huileux obtenu est chromatographi6 sur silice flash avec le mClange hexane - acCtate d'Cthyle (50 : 50) comme Cluant. On obtient le produit 6 sous forme d'une huile incolore

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avec un rendement de 73%. IR (NaC1 film), v : 3350 (N-H); 1700 ( C = O de CONH); 1650 ( C = O acCtyl); 1500 ( C = C aromatiques) cm-I. RMN ' H (CDC13) : 1,41 (s, 9H, CH3 du groupement tert- butyl); 1,75 (qPt, J = 6,5, 2H); 2,09 (s, 3H); 3,07 (dxd, J = 6,5, 2H); 3,68 (t, J = 6,5, 2H); 4,80 (s, 2H, H); 5,05 (massif); 7,36 (m, 5H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3), m/z : 323 (M+H+)(96), 267 [(M-Me3C)+H+](100). Anal. calc. pour C17H26N204 : C 63,33; H 8,19; N 8,69; 0 19,85; trouvt : C 63,09; H 8,02; N 8,95; 0 20,05.

Trifuoroace'tate de I-amino-3-(ace'tylbenzy1oxyamino)propane 7a Dans un ballon, refroidi dans un bain de glace, on place 3

mmol du produit 6, sous agitation et sous argon et, l'aide d'une ampoule a brome, on ajoute 20 mmol d'acide trifluoroacCtique, en 5 min. L'agitation est poursuivie a tempirature ambiante pendant 1 demi-heure puis on ajoute i cette solution 50 mL d'Cther an- hydre. Le trifluoroacCtate prCcipite. La suspension est maintenue a 5°C pendant 1 nuit, filtrCe sur Buchner, et rincCe a 1'Cther anhy- dre plusieurs fois pour Climiner le TFA exckdentaire. Le produit est sCchC au dessiccateur chauffant a 60°C. On obtient le produit 7a sous forme d'une fine poudre blanche avec un rendement de 88%. F : l l&l l l °C. IR (KBr), v : 3100 (N-H, 0-H); 1710 ( C = O de TFA); 1635 ( C = O acCtohydroxamique); 1450 ( C = C aromatiques); 1200 (C-F) cm-'. RMN 'H (CD30D) : 1,88 (m, J = 6,5, 2H); 2(s, IH); 2,84 (dxd, J = 7,6, 2H); 3,72 (t, J = 6,5, 2H); 4,85 (s, 2H); 7,34 (m, 10H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3) : On analyse l'ion molCculaire M' correspondant a MI-CF3COOH, m/z : 223 (M1+H+)(lOO), 1 17[(M--C6H5-OH)+H+]. Anal. calc. pour Cl3HI9F3N2O4 : C 50.00; H 5,69; N 8.33; F 16,95; trouvC : C 50,12; H 5,66; N 8,36; F 16,87.

Chlorhydrate de I-amino-3-(ace'ty1benzyloxyamino)propane 7b On dissout 3,24 mmol du produit 6 dans 70 mL d'Cther a 0°C.

Dans cette solution on fait barboter HC1 gazeux (prkalablement sCchC par H2SO4 pur) et aprCs 1 demi-heure il se forme un prCcipitC blanc floconneux. Le ballon est laissC au froid pendant 1 nuit, puis on filtre les cristaux blancs formis qui sont dissous dans le minimum de mCthanol anhydre et prCcipitCs a nouveau par 1'Cther. Le produit est filtrt! sur Biichner et sCchC 24 h dans un dessiccateur a KOH pour conduire au chlorhydrate 7b pur avec un rendement de 22%. F : 69-74°C (litt. (14) F : 69-72°C. IR (KBr), v : 3500 (N-H); 1630 ( C = O acCtohydroxamique); 142& 1470 ( C S aromatiques) cm-I . RMN 'H (D20) : 1,97 (qPt, J = 6, 2H); 2,08 (s, 3H); 2,97 (t, J = 6, 2H); 3,8 1 (t, J = 6, 2H); 4,95 (s, 2H); 7,47 (m, 5H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3) : On analyse l'ion molCculaire M' =M-HC1, m/z : 223 (M1+H+)(lOO). Anal. calc. pour Cl2HI9N2O2C1~1,9 H 2 0 : C 49,26; H 7,85; N 937; 0 21,33; trouvC : C 49,26; H 7,154; N 9,61; 0 21,Ol.

Dichlorhydrate de I-amino-3-(benzy1oxyamino)propane 7c On Cvapore le premier filtrat de l'expkrience prCcCdente (7b) et le

solide jaundtre obtenu est redissous dans le minimum de mkthanol. Par addition d'Cther on prCcipite un produit blanc floconneux. On laisse cette suspension i 5°C pendant 1 nuit. Le produit est filtrC sur Buchner et skchC au dessiccateur i KOH. On obtient le dichlorhydrate 7c avec un rendement de 47%. F : 158°C. IR (KBr), v : 3400 (N- H); 141&1460 ( C S aromatiques) cm-I. RMN 'H (D20) : 2.11 (qp', J = 6, 2H); 3,08 (t, J = 6, 2H); 3,43 (t, J = 6, 2H); 5,11 (s, 2H); 7,48 (m, 5H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3) : On analyse l'ion molCculaire M' =M-2HC1, m/z : 181 (M1+H+)(lOO), 107(C6H5C=OH+). Anal. calc. pour CIOHI7N2OCl2 : C 47,44; H 7,17; N 11.06; 0 6,32; C1 28,Ol; trouvC : C 47,68; H 7,24; N 10,86; 0 6,29; C1 27,82.

Dichlorure de l'acide-4-hydroq-2,6-pyriditzediccrrboxylique 1 0 Dans un ballon de 125 mL a deux tubulures on place 10,9 mmol

d'acide 4-hydroxy-2,6-pyridine dicarboxylique (acide chClidamique). A l'aide d'une ampoule a brome munie d'une garde 2 potasse, on ajoute 43,6 mmol de dichlorophCnylphosphine. Le mClange rCaction- nel est agitC a 130°C pendant 3 h, sous argon. On observe un fort digagement de HCI. On laisse alors revenir la tempirature h 50°C (le mClange se solidifie) et on prockde 2 une extraction du milieu par l'hexane bouillant (2x50 mL). Les extraits sont rassemblCs, re-

froidis, et laissCs 1 nuit a 5°C. I1 se forme de minuscules cristaux. Aprks recristallisation dans I'hexane, ces cristaux sont filtris, sCchCs, et sublimCs sous vide pour conduire au produit 10 sous forme de paillettes cristallines blanches, avec un rendement de 57%. F : 9 6 98°C (litt. (26) F : 9696°C). IR (KBr), v : 172Ck17.50 ( C 4 ) ; 1560 ( C S et C-N pyridinique) cm-I. RMN ' H (DMSO-d6) : 8,3 (s). RMN I3C (DMSO-d6) (dicouplage large bande) : 168,5; 147,s; 128,9; 149,9. Spectre de masse par I.C. (NH3), rn/z : 255 (M+NH4+) (loo), 238 (M+H+)(45,8). Anal. calc. pour C7H2C1302 : C 35,26; H 0,85; N 5,87; 0 13,42; trouve : C 35,72; H 033; N 5,89; 0 13,62.

4-Chloro-2,6-pyridinedicarboxylate d'e'thyle l l a Dans 15 mL de dichloromCthane anhydre sont dissoutes 2 mmol

du chlorure d'acide 10. On ajoute 2 mL d'Cthanol anhydre et la solu- tion obtenue est chauffie 2 reflux sous agitation et sous atmosphkre d'argon. Au bout de 2 h le solvant est CvaporC et le rCsidu solide est recristallisC dans l'heptane pour conduire, aprks filtration sur Buchner, au produit l l a avec un rendement de 52%. F : 92-94°C. IR (KBr), v : 296&3060 (C-H alkyle); 1700 ( C = O ester); 1555 ( C S et C- N pyridiniques) cm-I. RMN 'H (CDC13) : 1,4 (t, J = 6,9, 6H); 4,44 (qd', J = 6,9, 4H); 8,22 (s, 2H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3), m/z : 258 (M+H+)(100), 275 (M+NH.++)(24). Anal. calc. pour CllHI2C1NO4 : C 51,27; H 4,69; N 594; C1 13,76; trouvC : C 51,30; H 4,80; N 5,29; Cl 12,99.

4-~thoxy-2,6-pyridinedicarboqlate d'e'thyle 12 Dans 5 mL de THF anhydre sont dispersies 11,7 mmol de NaH

60%. On y ajoute 1 mL d'Cthanol anhydre, et la solution est agitCe, sous argon, pendant 1 h a tempkrature ambiante. On ajoute alors 7,76 mmol du composC l l a dissous dans 10 mL de THF anhydre, et quelques milligrammes d'Cther couronne (18-c-6). La solution est chauffCe reflux pendant 1 h, puis les solvants sont CvaporCs et le rCsidu final est repris dans 15 mL d'acitate d'Cthyle. Aprks lavage avec NaCl5% (2x 10 mL), et sCchage sur sulfate de sodium, l'extrait est CvaporC. Une recristallisation du rCsidu dans l'heptane conduit au produit 12 sous forme de paillettes blanches avec un rendement de 70%. F : 87-88°C. IR (KBr), v : 17OC-1730 (C=O); 1580 ( C S et C-N pyridiniques) cm-I. RMN 'H (CDC13) : 1,43 (t, J = 6,9, 6H); 1,47 (t, J = 6,9, 3H); 4,19 (qdt, J = 6,9, 2H); 4,45 (qdt, J = 6,9, 4H); 7,73 (s, 2H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3), m/z : 268 (M+H+)(100), 195 [(M-COOCH2CH3)+H+](15).

Acide 4-pentoxy-2,6-pyridinedicarboxylique 13a Pre'paration du pentanolate de sodium : 220 mg de NaH 60% sont

dispersks dans 10 mL de pentane 0°C. A l'aide d'une ampoule a brome on ajoute, goutte 21 goutte, 0,7 mL de 1-pentanol dans 5 mL de pentane. Aprks addition on laisse agiter pendant 1 demi-heure a tempkrature ambiante, puis le solvant est CvaporC. Le rCsidu blanc obtenu est ensuite repris par 10 mL de benzkne anhydre.

Prtfparation du produit 13a: 10 mmol de 1-pentanol sont ajoutCes a une solution de 5 mmol du chlorure d'acide 10 dans 15 mL de dichloromCthane anhydre. Le mClange rkactionnel est port6 a reflux pendant 1 h. I1 se produit un dkgagement de HCI. Aprks Cvaporation du solvant, le rksidu repris dans 15 mL de benzkne anhydre est ad- ditionn6 une solution de pentanolate de sodium (1,l Cquivalent) dans 10 mL de benzkne anhydre. On ajoute quelques milligrammes d'Cther couronne (15-c-5) et on laisse la solution sous agitation et sous argon 1 nuit 2 tempkrature ambiante. Le benzkne est alors CvaporC et on ajoute au rtsidu huileux 25 mL d'une solution de KOH 0,4 M. La solution est portCe a reflux pendant 2 h sous agitation vive. Aprks refroidissement et neutralisation, une extraction a 1'Cther (10 mL) permet d'kliminer le 1-pentanol excidentaire. Un solide blanc prCcipite par addition de HC1 concentrC 2 la solution. Le prCcipitC est filtrC sur Buchner, rincC avec H 2 0 glacCe plusieurs fois et re- cristallisC dans I'Cthanol. Le reflux au Dean-Stark dans le benzkne permet d'kliminer toutes traces d'eau. Le produit 13a, lavC a 1'Cther anhydre et sCchC au dessiccateur sous vide, est obtenu pur avec un rendement de 757% sous forme d'une poudre pulvCrulente de couleur crkme. F : 154-155°C. RMN 'H (CD30D) : 0.85 (t, J = 6,9, 3H); 1,36 (m, 4H); 1,78 (qpt, J = 6 4 , 2H); 4,2(t, J = 6,8, 2H); 7,69(s, 2H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3), tn/z : 254 (M+H+)(I l),

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210 [(M-C02)+H+](100). Anal. calc. pour C12H15N05 : C 56,90; H 5,97; N $53; 0 31,59; trouvC : C 56,98; H $55; N 5.55; 0 31,91.

Acide 4-e'thoxy-2,6-pyridinedicarboxylique 13b La synthkse de ce produit est identique h celle du produit 13a.

L'Cthanol est utilisC h la place du pentanol. Le produit 136 est re- cristallisk dans l'Cthano1,-skchC p& le benzkne h reflux pour &tre obtenu pur sous forme d'une poudre blanche pulvCrulente avec un rendement de 72%. F : 186188°C. IR (KBr), v : 3250 (OH acide); 1730 ( C = O acide); 1600 ( C = C et C-N pyridiniques) cm-'. RMN 'H (DMSO-d6) : 1,33 (t, J = 6,7, 3H); 4,25 (qPt, J = 6,7, 2H); 7,63(s, 2H); 13(s large, 2H). SpectrornCtrie de masse par I.C. (NH,), m / z : 229 (M+NH,+)(lO), 212 (M+H+)(100), 168 [(M-C02)+H+] (14). Anal. calc. pour C9H9N05 : C 51,19; H 4,29; N 6,63; 0 37,88; trouvC : C 51,03; H 455; N 6,44; 0 38,08.

Dichlorure de l'acide 4-pentoxy-2,6-pyridinedicarboxylique 14a Dans 10 mL de SOC12 sont dispersCes 4,45 mmol du diacide 130

avec quelques gouttes de DMF comme catalyseur. La solution est portCe h reflux pendant 3 h, puis l'excks de SOC12 est CliminC h 1'Cvaporateur rotatif. Les demikres traces de SOCI2 sont entrainies par plusieurs Cvaporations successives de benzkne anhydre ajoutC au rCsidu. On obtient le produit 14a aprks recristallisation dans l'heptane, avec un rendement de 80%. IR (KBr), v : 1750 (C=O); 1590 ( C = C et C-N pyridiniques) cm-I. RMN ' H (CD2C12) : 0,95 (t, 3H, J = 6,9); 1,38 (m, 4H); 1,86 (qpt, J = 6,8); 4,18 (t, J = 6,6); 7,81 (s, 2H). Anal. calc. pour C12H13N03C12 : C 49,67; H 4,51; N 43.5; trouvC : C 4939; H 4,7 1; N 4,83.

Dichlorure de 1 'acide 4-e'thoxy-2,6-pyridinedicarboxylique 14b Dans 10 mL de SOC12 sont dispersies 3,35 mmol du diacide

136 avec quelques gouttes de DMF cornme catalyseur. La solution est portCe B reflux pendant 3 h, puis l'excks de SOC12 est CliminC B 1'Cvaporateur rotatif. Les dernikres traces de SOC12 sont entrain& par plusieurs Cvaporations successives de benzkne anhydre ajoutC au rCsidu. Le rCsidu est recristallisi dans l'hexane pour conduire au pro- duit 146 avec un rendement de 85%. F : 7677°C (litt. (36) F : 7678°C). IR (KBr), v : 1750 (C=O); 1590 ( C = C et C-N pyri- diniques) cm-'. RMN 'H (CDC13) : 1,52 (t, J = 6,9, 3H); 4,26 (qdt, J = 6,9, 2H); 7,79 (s, 2H). SpectrornCtrie de masse par I.C. (NH3), m / z : 249 (M+H+). Anal. calc. pour C9H7C12N03 : C 4337; H 2,85; N 5,65; trouvC : C 43,78; H 2,96; N 5,52.

Dichlorure de l'acide 4-(3-nitrile-propy1o.q)-2,6- pyridinedicarboxylique 14c

Dans 30 mL d'une solution 0,3 M de KOH sont dispersCes 4,4 mmol de diester 16. Cette solution est agitCe B tempkrature arnbiante pendant 18 h puis lavCe avec 10 mL d'Cther. La phase aqueuse est acidifiCe avec HC1 concentrCe jusqu'h precipitation d'un produit blanc. Aprks 3 h h 5"C, le produit est filtrC sur Buchner puis sCchC pendant 4 h avec un montage de Dean-Stark. Aprks filtration et plusieurs rin~ages faits B 1'Cther anhydre, le produit est sCchC sous vide (pour retirer les traces d'Cther) et dispersC dans 15 rnL de SOC12 auxquels on ajoute une goutte de DMF. Aprks 6 h de reflux sous ar- gon le SOC12 exckdentaire est CvaporC. Le rCsidu est repris par le benzkne anhydre plusieurs fois et les solutions sont rCCvaporCes afin d'entrainer les dernikres traces de SOC12. La poudre jaune obtenue est recristallisCe dans l'heptane pour conduire au chlorure d'acide 14c, sous forme de minuscules cristaux blancs, avec un rendernent de 55%. F : 94°C. IR (KBr), v : 2220 (C=N); 1745-1765 (C=O); 1585 ( C = C et C-N pyridiniques) cm-'. RMN 'H (CDC13) : 2,24 (qPt, 2H, J = 6,7); 2,63 (t, 2H, J = 6,9); 4,30 (t, 2H, J = 5,5); 7,8 (s, 2H). SpectrornCtrie de masse par LC. (NH3), m / z : 287 (M+H+)(100), 306 (M+Nb+)(16). Anal. calc. pour CllH8N203C12 : C 46,22; H 3,02; N 8,75; trouvC : C 46,02; H 2,81; N 8,76.

4-Hydroxy-2,6-pyridinedicarboxylate 15 Dans 180 mL d'Cthano1 anhydre contenant 2% d'acide sulfurique

sont dispersCs 100 mmol d'acide chilidamique 9. La suspension est chauffCe B reflux pendant 48 h, puis 1'Cthanol est CvaporC. Le rCsidu de couleur crkme est recristallisC dans 30 mL d'un melange Cthanol- eau (3 : 2). Aprks 1 nuit h 5OC, le solide blanc obtenu est filtrC, dispersC dans le benzkne et sCchC pendant 4 h avec un montage de

Dean-Stark. La solution est filtrke h chaud. Le produit 15 cristallise dans la solution placCe h 5°C. Aprks filtration sur Buchner et r in~age h l'hexane puis h 1'Cther anhydre, le diester 15 est obtenu pur sous forme d'une fine poudre blanche avec un rendement de 45%. F : 122-123°C (litt .(23) F : 12G12loC). IR (KBr), v : 3450 (0-H), 173G1740 (C=O); 1610 ( C = C et C-N pyridiniques) cm-I. RMN 'H (CDC1,) : 1,31 (t, 6H, J = 7), 4,33 (qdt, 4H, J = 7), 7,56 (s, 2H), 11,5 (s large, 1H). SpectrornCtrie de masse par LC. (NH3), m / z : 240 (M+H)+(100), 257 (M+NH4)+(3). Anal. calc. pour CllHI3NO3 : C 55,23 H 5,48; N 5,86; 0 3 3 9 ; trouvC : C 55,21; H 5,38; N $90; 0 33,42.

4-(3-Nitrile-propyloxy)-2,6-pyridinedicarboxylate d'e'thyle 1 6 Dans 50 mL de tolukne anhydre sont ajoutCes 26,2 mmol du

diester 15 h 1,l equivalent de NaOH (60%). La suspension est chauf- fCe B 60°C sous argon pendant 3 h. On ajoute alors 28,8 rnmol de 4-bromobutyronitrile, 2,5% d'Cther couronne (15-C-5) et 130 mL de tolukne anhydre. La solution est chauffCe B reflux, sous argon, pen- dant 18 h, refroidie et la suspension obtenue filtrke sur filtre plissC. Le solide rCsiduel est dispersC dans 50 rnL d'eau qui sont extraits par le dichloromCthane (2x50 mL). Les phases organiques sont rassemblCes et les solvants CvaporCes. Le rCsidu est repris dans 50 mL de dichloromCthane et rincC successivement avec Na2C03 satu- rCe et H20. La phase organique est sCchCe sur papier Whatman. Aprks evaporation du dichlorornCthane, l'huile residuelle est chro- matographike sur silice flash avec le melange : dichloromCthane - acCtate d'Cthyle - mCthanol (70 : 30 : 2,5) pour conduire au produit 16 avec un rendement de 60%, sous forme d'une huile incolore qui cristallise lentement. IR (NaCl), v : 2220 ( e N ; 171G1740 (C=O); 1590 ( C = C et C-N pyridiniques) cm-'. RMN 'H (CDC13) : 1,42 (t, J = 7,1, 6H); 2,2 (qPt, J = 6,3, 2H); 2,6 (t, J = 7, 2H); 4,24 (t, J = 5,7, 2H); 4,44 (qdt, J = 7,1, 4H); 7,75 (s, 2H). SpectrornCtrie de masse par I.C. (NH3), m / z : 307 (M+H)+(100). Anal. calc. pour C15H18N205 : C 58,82; H 5,92; N 9,14; 0 26,12; trouvk : C 58,71; H 6,14; N 9,27; 0 26,13.

Me'thode ge'ne'rale de synthkse des acides ace'tylhydroxamiques prote'ge's 17z-d a partir des chlorures d'acide

A une solution du chlorure d'acide dans le dichloromCthane an- hydre (0,014,015 M) on ajoute 3 equivalents de trifluorocCtate de 1-amino-3-(acCtylbenzyloxyamino)propane 7ab sous forme solide. La solution agitCe est refroidie B 0°C et traitCe par 5 Cquivalents de trikthylarnine dans le dichlorornCthane anhydre (0, 1 4 , 15 M) ajoutCs goutte h goutte sous atmosphkre d'argon. Quand l'addition est terminCe on prolonge l'agitation 1 nuit B 5OC puis 1 h h tempkrature ambiante. Le dichloromCthane est partiellement CvaporC et la solu- tion rCsiduelle est lavCe successivement avec une solution de citrate 0,5 M, de I'eau, une solution de NaHC0, 0,5 M et finalernent avec une solution concentrCe de NaC1. La phase organique est sCchCe par filtration sur papier Whatrnan et CvaporCe. Le rCsidu est purifiC par chromatographie sur silice flash avec un mClange dichloromCthane - acCtate d'Cthyle - mCthanol (70 : 30 : 2,5).

N,N1-Bis [3-(ace'tylbenzyloxyamino)propyl]-[4-pentoxy-2,6- pyridine]dicarbamide 17a

Le produit 17a est obtenu pur sous forme d'une huile incolore avec un rendement de 50%. RMN 'H (CDCI,) : 0,9 (t, J = 6,9, 3H); 1,39 (m, 4H); 1,77 (qPt, 4H, J = 6,5), 1,92 (qpr, J = 6,9, 2H); 2,l (s, 6H); 3,46 (rn, J = 6,4, 4H); 3,78 (t, J = 6,5); 4.1 (t, J = 63) ; 431 (s, 4H); 7,34 (m, 10H); 7,75 (s, 2H); 9.17 (t, J = 6,4, 2H). SpectrornCtrie de rnasse par I.C. (NH,), rnlz : 663 (M+H+). Anal. calc. pour C3,H,7N507 : C 65,34; H 7,16; N 10,58; 0 16,92; trouve : C 64,99; H 7,13; N 10,63; 0 17,24.

N,N1-Bis[3-(ncCtylbenzyloxy~~~ir~o)propyl]-[4-e't/~oxy-2,6- pyridine]dicarbnmid 17b

Le produit 176 est obtenu pur sous forme d'une huile incolore avec un rendement de 40% B partir du chlorure d'acide 146. IR (NaCl), v : 330G3350 (N-H); 1725 ( C = O acCtohydroxarnique); 169G 17 10 ( C = O amide); 1520 (C-C aromatique); 1035 (N-0) cm ' . RMN 'H (CDCl,) : 1,46 (t, J = 6,8, 3H); 1,76 (qPt, J = 6,6, 4H); 2,09 (s, 6H); 3,48(rn, J = 6,5, 4H); 3,80 (t, J = 6,6, 4H); 4.14 (t, J = 6,8,

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2H); 4,84 (s, 4H); 7,37 (rn, 10H); 7,78 (s, 2H); 9,20 (t, J = 6,5, 2H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH,), m/z : 620 (M+H+). Anal. calc. pour C33H41N507 : C 63,96; H 6,67; N 11,30; trouvC : C 63,95; H 6,61; N 10,86.

N,N'-Bis[3-(acttylbenzyloxyamino)propyl]-[4-(3-(nitrile- propy1oxy)-2.6-pyridinedicarbamide 17c

Le produit 17c est obtenu pur sous forme d'une huile incolore avec un rendernent de 30% i partir du chlorure d'acide 14c. IR (NaCl), v : 330G3330 (N-H); 2220 (C=N), 1725 ( C = O acCtohydroxarnique); 1640 ( C = O amide); 1520 (C-C aromatiques); 1040 (N-0) cm-'. RMN 'H (CDC13) : 1,78 (qp', J = 6,5, 4H); 2,10 (s, 6H); 2,2 (m, J = 6,8, 2H); 239 (t, J = 6,9); 3,42 (m, J = 6,5, 4H); 3,75 (t, J = 6,6, 4H); 4,24 (t, J = 6,8, 2H); 4,82 (s, 4H); 7,38 (rn, 10H); 7,77 (s, 2H); 9,19 (t, J = 6,5, 2H). Spectrornttrie de rnasse par I.C. (NH3), m/z : 659 (M+H+). Anal. calc. pour C35&2N607 : C 62,82; H 6,43; N 12.76; trouvC : C 62,8; H 6,53; N 12,38.

N,N'-Bis[3-(ace'tylbenzyloxyamino)propyl]-2,6-pyridine- dicarbamide 17d

Le produit 17d est obtenu pur sous forme d'une huile incol- ore avec un rendement de 42% i partir du dichlorure de l'acide-2, 6-pyridine dicarboxylique commercial. IR (NaCI), v : 330G3400 (N-H); 1725 ( C = O acCtohydroxarnique), 169G17 10 ( C 4 arnide); 15 15 (C-C aromatiques); 1040 (N-0) cm-I. RMN 'H (CDC1,) : 1,92 (qp', J = 6,8, 4H); 2,l (s, 6H); 3,46 (rn, J = 6,4, 4H); 3,78 (t, J = 6,6, 4H); 4,81 (s, 4H); 7,36 (m, IOH); 7,96-8,26 (rn, 3H); 9.2 (t, J = 6,5, 2H). Spectromttrie de rnasse par I.C. (NH3), m/z : 576 (M+H'). Anal. calc. pour C31H37N506 : C 64,68; H 6,48; N 12,16; trouvC : C 64,39; H 6,39; N 11.93.

Me'thode ge'ne'rale de synthtse des acides N-ace'rylhydroxamiques 18a-d

A une solution 0,015 M de ligand protCgC, dans le mkthanol an- hydre, on ajoute 10% en poids de PdC 10%. On agite la solution sous 1 atmosphCre de H2(1 atm=101,3 kPa) en suivant la rkaction par chromatographie sur couche mince avec le mClange dichloromCthane - acCtate d'Cthyle - methanol (70 : 30 : 2,5) comme Cluant. Aprks 4-7 h, on filtre le catalyseur sur tissus de verre et on Cvapore le solvant. Le rCsidu est redissous dans le rn~nimum de mCthanol et on prkcipite le produit avec un melange hexane - acCtate d'Cthyle (1 : 3). Aprks 1 nuit 2 5"C, le produit est filtrC, redissous dans le minimum de mithanol anhydre et prCcipitC avec de 1'acCtate d'Cthyle. Puis il est sCchC sous vide i ternpCrature ambiante pendant plusieurs heures.

N,N'-Bis[3-(ace'tyllzydroxyarnino)propyl]-[4-pentoxy-2,6- pyridineldicarbnmide 18a

Le produit 18a est obtenu pur sous forrne d'une poudre jaune plle avec un rendernent de 85%. F : 133-135°C. IR (KBr), v : 320G 3600 (0-H); 2980 (C-H alkyle); 165G1670 (C-0 arnide); 162G1640 (C=O acCtohydroxarnique); 850 (N-0) cm-I. RMN 'H (CD,OD) : 0,84 (t, J = 6,9, 3H); 1,33 (m, 4H); 1,82 (m, 6H); 2,01 (s, 6H), 3,33 (m, J = 6,6, 4H); 3,63 (t, J = 6,6, 4H); 4,08 (t, J = 6,9, 2H); 7,62 (s, 2H). SpectromCtrie de rnasse par I.C. (NH,), m/z : 482 (M+H+). Anal. calc. pour C2ZH35N507 : C 54,87; H 7,33; N 14,54; trouvC : C 55,46; H 7,37; N 14.44.

N,N'-Bis[3-(ace'tylhydroxyamino)propyl]-[4-tho-2, 6- pyridineldicarbamide 18b

Le produit 18b est obtenu pur sous forrne d'une poudre blanche avec un rendement de 75%. F : 138-140°C. IR (KBr), v : 3150- 3550 (0-H); 1670 ( C = O amide); 160G1620 (C=O acetohydroxam- ique); 845 (N-0) crn-'. RMN 'H (CD30D) : 1,35 (t, J = 6,9, 3H); 1,82 (rn, 6H); 2,01 (s, 6H); 3,35 (t, J = 6,4, 4H); 3,63 (t J = 6,3, 4H); 4,15 (qd', J = 7, 2H). SpectromCtrie de rnasse par I.C. (NH,), m/z : 396 (M+H')(100). Anal. calc. pour C19H29N507 : C 51.75; H 6,50; N 16,25; trouvC : C 51,93; H 6,65; N 15,94.

N,N1-Bis[3-(ac~tyllzydroxyamino)propyl]-[4-(3-nitrilepropyloxy)- 2,6-py ridine]dicarbar,ride 18c

Le produit 18c est obtenu pur sous forme d'une poudre blanche avec un rendement de 85%. F : 137-139°C. IR (KBr), v : 3320 (0-H libre); 308G3160 (0-H lii); 2215 ( e N ) ; 1650 ( C = O amide);

1600- 1620 ( C = O acttohydroxarnique); 870 (N-0) crn-' . RMN 'H (CD30D) : 133 (qp', J = 6,6, 4H); 2,02 (s, 6H); 2,58 (t, J = 7, H,); 3,36 (t, J = 6,6, 4H); 3,63 (t, J = 6,6, 4H); 4,20 (t, J = 5,8, 2H); 7.67 (s, 2H). SpectromCtrie de masse par I.C. (NH3), m/z : 479 (M+H'). Anal. calc. pour C21H30N607 : C 52,71; H 6,32; N 17,56; trouve : C 53,ll; H 6,33; N 17,54.

N,N1-Bis[3-(ace'tylhydroxyattzino)propyl]-2,6-pyridine- dicarbarnide 18d

Le produit 18d est obtenu pur sous forme d'une poudre jaune plle avec un rendement de 70%. F : 76-80°C. IR (KBr), v : 318G3500 (0-H); 2950 (C-H alkyle); 1610 ( C = O amide); 164G1660 (C=O acCtohydroxamique); 840 (N-0) cm-I. RMN 'H (CD30D) : 1,82 (qPt, J = 6,6, 4H); 2,00 (s, 6H); 3,36 (t, J = 6,7, 4H); 3,63 (t, J = 6,7, 4H); 7,99-8,15 (m, 3H). SpectrornCtrie de masse par I.C. (NH,), m/z : 396 (M+H+). Anal. calc. pour C17H25N506 : C 51,64; H 6,37; N 17,71; trouvC : C 51,68; H 6,52; N 17,77.

Pre'paration du chlorohydrate de N,N1-Bis[3-(ace'tylhydroxyarnino) propyl]-[4-(4-amino-n-butyloxy)-2,6-pyridine]dicarbarnide 18e

Dans 150 mL de mCthanol anhydre sont dissous 300 mg du lig- and protCgC 17c. On y ajoute 490 mg de PdC 10% et 6 mL de HCl 0,l N. La solution est agitCe sous 1 atmosphkre de H2 pen- dant 16 h. Le catalyseur est f i l d sur tissus de verre et le solvant est CvaporC. Le rCsidu est trait6 de la m&me manitre que pour la synthkse des ligands 1 8 a 4 pour conduire au ligand 18e avec un rendement total de 73% sous forme de cristaux hygroscopiques de couleur mauve. Ces cristaux sont 1yophylisCs et conservCs dans un dessiccateur. F : 11G112"C. IR (KBr), v : 300G3600 (N-H, 0-H); 1600 ( C = O amide); 162G1650 ( C = O acCtyle); 870 (N-0) cm-'. RMN IH (CD30D) : 1,96 (m, 8H, H2, H3); 2,09 (s, 6H); 3,00 (t, J = 6,5, 2H); 3,43 (t, J = 6,5, 4H); 3,70 (t, J = 6,5, 4H); 4,22 (t, J = 5, 2H); 7,7 (s, 2H). SpectrornCtrie de masse par I.C. (NH,) : on analyse l'ion molCculaire M' =M-HC1, m/z : 483 (M+H')(74), 439 ((M-COCH3)+H+)(18,5), 425 ((M-C2H6NH2)+H+)(100). Anal. talc. pour C21H35N607C1 : C 48.60; H 6,80; N 16,19; C1 6,83; trouvC : C 48,86; H 6,79; N 16,24; C1 6,93.

Resultats Le schCma de synthkse des ligands se divise en 3 dquences : A. Synthkse des << bras hydroxamiques >> 5 partir du 1-

amino-3-propanol 1 (SchCma 1). B. Synthkse 5 partir de l'acide chelidamique 9 du motif

pyridinique substituk en position 4 par des groupes alcoxy et en a et a' par 2 fonctions chlorure d'acide (SchCmas 2 et 3).

C. Condensation des bras hydroxamiques avec le synthon pyridinique et libiration des fonctions chklatantes (SchCma 4).

1. Syntht.se des << bras hydroxamiques >> (Sche'tna 1) En nous inspirant des travaux de Miller et coll. (13, 14), nous

avons pu optimiser la synthkse du trifluoroacktate de I'amino- I-(acCtyl-aminohenzy1oxy)-3-propane 7 a qui a CtC obtenu 5 partir du 1-amino-3-propanol en six Ctapes avec un rendement de 373%. Parmi les rnkthodes dCcrites dans la littirature (15, 16) concernant la protection de I'amine primaire, seule la mCthode de Moroder et al. (15) nous a permis d'obtenir quan- titativement le produit 2 sous forme d'une huile ne nkcessitant pas de purification. L'oxydation de l'alcool primaire 3 Ctk menCe par la rnCthode de Swern et coll. (17). L'aldChyde 3, trks instable, n'a pu Etre purifit mais a kt6 immtdiatement trait6 par la 0-benzylhydroxylamine (OBHA) dans un mtlange mkthanol+au avec contr6le du pH (1 8). Aprks chromatogra- phie sur silice flash, les deux isomkres syn et anti de l'oxime 4 ont CtC obtenu avec un rendement de 82% 5 partir du produit 2. Le spectre RMN 'H du produit 4 rialist 5 250 MHz dans CDCI3 permet d'identifier et de quantifier les isomkres syn et anti dans des proportions respectives 60 : 40.

Le mklange de ces deux isomkres, qui ne sont pas siparks,

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(Boc)20 H2 N wOH --A Boc NH '"'''0 H

1 2

1 [O] SWERN

BocNH ANOBz $!!??

Ac20

Boc NH BocNH

1

avec Bz = C,H,CH2

H c I . H , N ~ N H ' O B Z HCI

SCHEMA 1. Synthbse du << bras hydroxamique s 7a.

est trait6 par le cyanoborohydrure de sodium dans l'acide acCtique (19) pour conduire B la 0-benzyl-N-(3-(tert-butoxy- carbonyl-amino)-hydroxylamine 5. Aprks chromatographie, le produit pur est obtenu sous forme d'une huile laiteuse in- colore avec un rendement de 70%. Son acCtylation conduit avec un rendement de 73% au compost! 6 caractCrisC par l'apparition i 2 ppm du singulet du mCthyle du groupement acCtohydroxamique protCgk. Le rendement de cette sequence rkactionnelle a pu Etre amCliorC en rkalisant la rCduction de la benzyloxime 4 et l'acktylation de l'hydroxylamine 5 sans isolement du produit 4 avec un rendement global de 65%. Par action de HCI gazeux sur le produit 6 dans 1'Cther Cthylique anhydre, le composC 7 0 est obtenu avec un rendement de 22% bien infCrieur B celui qui est rapport6 dans la 1ittCrature (96%) (14). Nous avons pu dCterminer que le produit majeur form6 au cours de la rkaction est en fait le dichlorhydrate 7 c avec un ren-

5,08 ppm

dxd I 2.52 ppm

3.26 ppm

dement de 47%. (Nous avons pu sCparer et identifier ces deux compods.) L'absence de signal B 2 ppm sur le spectre RMN ' H du produit 7 c ainsi que le spectre de masse ont permis de le diffkrencier du produit 7 b sans Cquivoque. Pour contourner cette difficult&, nous avons procCdC B la dkprotection du pro- duit 6 par l'acide trifluoroacCtique, ce qui conduit au produit 7 a avec un rendement de 88% (20).

2. Prkparation du synthotz pyridinique substituk (Sche'tna 2 ) Nous nous sommes basks essentiellement sur les travaux

de Markees et al. (21-24) et de Bradshaw et coll. (25-27) pour Ctablir notre stratCgie de synthkse. Nous avons ainsi dkveloppC deux voies synthktiques parallkles B partir de l'acide chklidamique 9.

La premikre voie conduit en une Ctape au dichlorure de l'acide 4-chloro-2,6-pyridine dicarboxylique 10 avec un ren-

I m 3.26 ppm ppm

dxd

BocNH N I

4 anti 4 syn

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CHAUBET ET AL.

( 1 I ROH I RONa (1 5-c-5)

(21 KOH I HCI 1

1 SOCI, (1) KOH I

SCHEMA 2. Synthkse des chlorures d'acide 14a-c.

dement de 57% et en 3 Ctapes aux dichlomres de l'acide 4-pentoxy-2,6-pyridine dicarboxylique 14a et de l'acide 4- Cthoxy-2,6-pyridine dicarboxylique 14b avec des rendement globaux de 34% et de 35% respectivement.

La seconde voie conduit en 3 Ctapes au dichlomre de l'acide 4-(3-nitrile-n-buty1oxy)-2,6-pyridine dicarboxylique 14c avec un rendement global de 17%.

( a ) Synth2se des dichlorures de 1 'acide 4-pentoxy-2,6-pyri- dine dicarboxylique 14a et de l'acide 4-e'thoxy-2,6-pyridine- dicarboxylique 14b

L'acide chClidamique 9 trait6 par le dichlomre de l'acide phCnylphosphonique (C6H5POC12) i 120°C (28) suivi d'une extraction in situ par l'hexane bouillant conduit, aprCs sublima- tion, au dichlomre de l'acide 4-chloro-2,6-pyridinedicarboxy- lique 10. Ce produit avait CtC prCcCdemment obtenu par traite- ment avec le pentachlomre de phosphore (PC15) dans le tktrachlomre de carbone ou le chloroforme suivi d'une hydrol- yse et d'un reflux dans le chlomre de thionyle (SOC12) (29) avec un rendement global Cquivalent (C6H5POC12 : 57%;

PC15 : 59%). Notre mCthode prCsente cependant deux avan- tages : un gain de temps important et une meilleure repro- ductibilitk des rendements. La substitution du groupement hy- droxyle par un atome de chlore est dCmontrCe en RMN 13c par la variation du dCplacement chimique de l'atome de caf- bone en y (C-OH : 6 = 166,7 ppm, C-Cl : 6 = 150 ppm). A ce stade deux voies ont CtC envisagbes pour prCparer l'acide 4-pentoxy 2,6-pyridinedicarboxylique 13b.

Voie 1 (SchCma 3) : Le composC 10 est trait6 par 1'Cthanol dans le dichloromCthane afin d'obtenir le diester l l a avec un rendement de 52% apr6s recristallisation dans l'heptane. Le produit l l a peut Cgalement &tre obtenu avec un rendement de 28% i partir de l'acide chklidamique 9 sans isolement, ni purification du chlomre d'acide intermbdiaire 10. La substi- tution aromatique de l'atome de chlore en position 4 par 1'Cthanolate de sodium conduit au produit 12 avec un ren- dement modeste de 35%. Cependant, l'utilisation d'Cther couronne (15-c-5) permet d'augmenter ce rendement jusqu'i 70% (30, 31). En RMN 'H, on note surtout la variation

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I EtONa (1 5-c-5)

(1) KOH - (2) HCI

H5C200C COOCzH5

SCHEMA 3. Synthkse du chlorure d'acide 146.

caracteristique de dbplacement chimique des deux atomes d'hydrogkne pyridiniques : 8,22 ppm ( l l a ) et 7,72 ppm (12). La saponification de l'ester 12 suivie d'une precipitation par HCl, conduit au diacide correspondant avec un rendement de 58%.

Voie 2 (Schtma 2) : Le produit 10 est trait6 par le n-pentanol ou l'tthanol puis saponifiC pour conduire aux diacides para substituts 13a et b au cours d'une rCaction << one pot >> (26), avec un rendement global de 75% et 72% respectivement.

Aprts recristallisation dans l'Cthano1, les diacides purs cor- respondants sont traitts par SOC12 et conduisent aux chlomres d'acide avec des rendements de 80% pour 14a et de 85% pour 146.

(h) Synthbse du dichlorure de l'acide 4-(3-nitrile-n- buty1oxy)-2,6-pyridinedicarboxylique 14c

Nous avons aussi envisagC la substitution du noyau pyri- dinique par un rCsidu alkyle portant une fonction nitrile. Cette fonction peut Etre conservCe telle quelle ou hre rCduite par hydrogenation catalytique en amine primaire qui, sous forme de chlorhydrate, peut avoir une meilleure solubilitt dans l'eau. Les travaux de Markees et al. (22, 23) nous ont suggtrt une stratCgie de synthkse du produit 14c diffbrente de celle em- ployee pour les chlomres d'acide 14a et 146. La fonction hydroxyle de l'acide chClidamique peut Etre alkylCe par un bromure de n-alkyle porteur d'une fonction nitrile . L'acide chklidamique 9 estCrifiC par 1'Cthanol en prCsence d'acide sul- furiqe c o m e catalyseur (32) conduit au produit 15 avec un rendement de 50%. Le traitement de 15 par NaH dans le benzkne, suivi de l'addition de 4-bromobutyronitrile et d'une quantitC catalytique d'Cther couronne (15-c-5) (33), conduit

au produit de substitution en position 4 avec un rendement de 60%. Finalement, aprks saponification, le traitement par SOC12 du diacide intermkdiaire brut conduit au compost 14c avec un rendement de 55%.

3. Synthbse des ligands (Schkma 4). La synthkse des ligands se rCduit i deux Ctapes : (1) con-

densation des bras hydroxamiques protCgCs avec les diffbrents chlomres d'acide substituCs en position 4 sur le noyau pyri- dinique (14a-c); (2) hydrogCnolyse des groupements ben- zyliques protecteurs des fonctions acCtohydroxamiques. Pour rCaliser la condensation, nous avons appliqut la mCthode pro- posCe par Lee et Miller pour la synthkse des schizokinen (14) et qui consiste 2 effectuer la reaction dans le dichloromCthane a 0°C en prksence de tritthylamine. Les rendements obtenus, aprCs purification par chromotographie sur silice flash, vari- ent de 30 B 50% suivant R. La dtprotection des fonctions acttohydroxamiques des produits 14a-c s'effectue par hy- drogCnolyse de la liaison 0-benzyle dans le methanol, sous 1 atmosphlre de H2, en prtsence de PdC 10% comme catal- yseur (13, 14, 34). Les rendements sont compris entre 70 et 85% suivant R. A ce stade une ltgkre modification des condi- tions d'hydrogtnolyse permet en une seule Ctape de libCrer la fonction acttohydroxamique et de rtduire le groupement ni- trile du compost 17c en amine primaire avec un rendement de 72%. Aux quatre ligands potentiels 18a-e nous avons adjoint un cinquikme compost dans lequel le noyau pyridinique n'est pas substituC en position 4. Le chlomre de l'acide pyridine- 2,6-dicarboxylique, precurseur de ce produit, est disponible commercialement et a CtC condense avec les bras hydroxam-

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NH/\A~ a:A=O-nCYl l I

OBz b: A = 0-C2H5

A 002 c: A = 0-nC3H6CN I d : A = H

o NH-"NTO avec Bz = C6H5CH2

H2- 1 atm.

P d l C -

C

SCHEMA 4. Synthkse des ligands 18a-e.

iques dans les mEmes conditions que pour les composCs 17a-c pour obtenir le prCcurseur 17d. L'hydrogCnolyse catalytique libkre, de la m&me faqon, les fonctions acCtohydroxamiques pour conduire au produit 18d caractCrisC en RMN 'H par les signaux des 3 atomes d'hydrogkne pyridiniques entre 7,7 et 8,l ppm. Nous disposons alors de cinq ligands potentiels de l'ion ferrique, la prCsence des fonctions chClatantes libres Ctant con- firmbe qualitativement par un test avec FeC13 (35). Le produit 18d a CtC prCcCdemment synthCtisC par Miller et coll. (13) par une voie de synthkse faisant intervenir I'acCtylation de l'hydroxylamine 0-benzylCe aprks condensation sur le noyau pyridinique.

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