Post on 25-Jul-2015
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Sintesi di chemioterapici a struttura
simile al cloroamfenicolo
Tesi di laurea
presentata alla
Scuola Politecnica Federale in Zurigo
per il conseguimentodel grado di Dottore in Scienze Tecniche
da
Sergio Contini
ing. chini, dipi. SPF
da Magliaso (Ticino)
Relatore : Prof. Dr. J. Buchi
Correlatore : Prof. Dr. PI. A. Plattner
ZURIGO 1951
BUCHDRUCKEREI NEUE ZURCHER ZEITUNG
A papà, mamma e Benita
il frutto delle mie e loro fatiche
Il chiarissimo Maestro
Prof. Dr. J. Buchi
trovi in queste righe l'espressione della mia più profondagratitudine per l'interesse e gli aiuti prodigatimi nel corso
del presente studio.
Al caro amico
Dr. R. Lieberherr
esprimo i più vivi ringraziamenti per i consigli pratici.
Indice
A. Introduzione 5
B. Parte generale 7
1.° Capitolo
a) Cenni storici 7
b) Struttura chimica e proprietà fisico-chimiche .... 7
e) Sintesi biologica 10
d) Sintesi totale 11
e) Proprietà biologiche in vitro 15
f) Risultati clinici 17
g) Farmacologia 19
2.° CapitoloStudi sintetici e chemioterapici sulla molecola del cloro-
amfenicolo 21
3.° Capitolo
Piano di studio 39
C. Parte sperimentale 41
I. Considerazioni teoriche 41
1. Preparazione delle amine 41
2. Metodi di acilazione 49
IL Sintesi 49
1. Preparazione delle amine 49
2. Preparazione degli esteri e cloruri degli acidi....
53
3. Sintesi dei derivati 57
4. Studi sulla molecola della fenilserina 64
III. Risultati delle ricerche sull'attività antibatterica.... 66
D. Riassunto 70
4
A. Introduzione
La definizione di antibiotico risale all'epoca di Pasteur, il quale nel 1877
notò che la crescita del bacillo della rabbia veniva in certo qual modo ritar¬
data dalla presenza di certe particelle contenute nell'aria. A questo feno¬
meno Pasteur diede il nome di «Antibiosi». Basandosi su queste osserva¬
zioni, credette di individuare la possibilità di una lotta efficace contro
alcune infezioni. La crescita di una serie di bacilli viene disturbata, almeno
in vitro, dalla presenza di altri fattori. Come oggi si può affermare, questofenomeno è basato sulla produzione da parte di batteri antagonisti di
sostanze aventi particolarità chimiche, fisiche e biologiche caratteristiche.
Queste sostanze di sintesi biologica vengono denominate «Antibiotici».
Il primo esperimento per l'uso pratico di un antibiotico risale al 1899,anno in cui Emmerich e Loew tentarono la terapia della rabbia e della
difterite mediante i prodotti di secrezione della Pseudomonas aeruginosa.Queste ricerche non portarono mai a risultati clinici positivi. Si possono
quindi definire Pasteur e collaboratori fondatori della moderna chemio¬
terapia.L'era degli antibiotici propriamente detti ha avuto inizio nel 1922.
Fleming isolò in quell'anno un fermento denominato «Lysozym» avente
una grande attività antibatterica. Nel 1924 Dath e Gratia descrivono l'acti-
nomicetina, una sostanza con potere antibatterico prodotta da definiti ceppidi actinomiceti. Nel 1928 Fleming osservò per la prima volta, lavorando
con colture di stafilococchi, la formazione di una sostanza che doveva in
seguito risultare essere la penicillina. Nel 1931 Hetherington e Raistrick
comunicano la scoperta della citrinina prodotta da una specie di penicil-lium, dotata di attività antibatterica marcata contro batteri gramnegativi.Nel 1936 Weidling e Emerson citano la gliotossina, prodotta dal Tricodema
ligrorum. Due anni dopo Anslow e Raistrick scoprono la fumigatina pro¬
dotta dall'Aspergillus fumigatus ed avente una spiccata attività contro
batteri grampositivi. Efficace contro tali batteri è pure la gramicidinascoperta da Dubos nel 1939, prodotta dal Bacillus brevis. Il nome di
gramicidina viene in seguito mutato in tirotricina, essendosi dimostrata la
gramicidina originale, miscuglio di due sostanze distinte: la gramicidinapura e la tirocidina. Nel 1940 Waksman e Woodruff scoprono la actinomi-
cina A e B prodotte dallo Actinomyces antibioticus. Waksman comunica
nel 1942 la scoperta della streptotricina, prodotta dall 'Actinomyces lavan-
dulae. Nello stesso anno vengono continuate le ricerche sull'acido penicil-lico, già scoperto nel 1913 à&WAlsberg; Florey e Jennings scoprono la
patulina prodotta dal Penicillium claviforme e Waksman la fumigacinadall'Aspergillus fumigatus, lo stesso organismo dal quale venne isolata nel
1938 la fumigatina, in seguito la clavacina prodotta dall 'Aspergillus clava-
tus. Nel 1943 le ricerche di Withe e Hill portano alla identificazione del¬
l'acido aspergillico dallo Aspergillus flavus. Nello stesso anno si separa la
flavacina simile alla penicillina, pur avendo maggior effetto su alcuni ceppigrampositivi.
5
La seconda grande scoperta nel campo degli antibiotici dopo la penicil¬lina è del 1944: la streptomicina, isolata da Schatz, Bugie e Waksman dal-
l'Actinomyces griseus. La flavacidina viene isolata da McKee, Rake e
Houck dall'Aspergillus flavus. Nel 1947 Stansly e coli, portano a cono¬
scenza la scoperta della polimicina e Ainsworth quella della aerosporina.La terza tappa si può considerare così terminata. Incomincia quella nuova
dominata dalla cloromicetina, isolata da Ehrlich e Gottliei alla fine del
1947 da colture di Streptomyces venezuelae. Dello stesso anno è la scoperta
della nisina da colture di Streptococcus lactis da parte di Mattick e Hirsch.
La serie continua colla gramicidina S, la notatina o penicillina B. Una
pietra di grandissimo valore è posata nel 1948 colla scoperta della aureomi-
cina da parte di Duggar da colture di Streptomyces aureofaciens. Le im¬
mense ricerche di questi ultimi anni portarono alla scoperta della borreli-
dina, citromicetina, terramicina, enniatina, griseina e neomicina per citare
soltanto i più notevoli.
Il presente lavoro tocca uno dei capisaldi del complesso ed illimitato
edificio iniziato nel 1922 ed assurto in pochi anni a altezze vertiginose: la
cloromicetina
NHCOCHCL,
NO,—/===\—CH—GH—CH.OHv y I
OH
6
B. Parte Generale
1.» CAPITOLO:
a) Cenni storici
Le prime notizie riguardanti il cloroamfenicolo datano dal 1947 anno
in cui studiosi dell'università di Yale (SU)1 riuscirono a coltivare e isolare
da un terreno del Venezuela una specie di streptomicete, le cui colture su
agar mostravano una notevole attività antibatterica contro diversi micro¬
organismi. Contemporaneamente a queste ricerche altri studiosi dell'uni¬
versità di Illinois2 riuscirono a isolare da un terreno dell'Urbana una
specie di actinomicete capace di produrre un antibiotico, avente particola¬rità simili a quelle del prodotto ottenuto dagli studiosi della Parke-Davis.
Studi posteriori hanno dimostrato l'identità dei due prodotti. L'organismoproduttore del nuovo antibiotico venne denominato Streptomyces vene-
zuelae. Dal liquore delle colture madri si ottenne, per estrazione, una
sostanza cristallina uniforme, avente le stesse caratteristiche antibatteriche
già riscontrate nelle colture. Al nuovo antibiotico venne dato il nome di
cloroamfenicolo. Le ricerche condotte dalla Parke-Davis per la caratterizza¬
zione chimica e fisica del nuovo composto, portarono in tempo primato alla
identificazione certa e assoluta della formula di struttura.3 Due anni dopola scoperta di Ehrlich e coli.1 entrava in funzione negli Stati Uniti la primafabbrica per la produzione industriale del cloroamfenicolo. Le ricerche chi¬
miche continuate ininterrottamente fruttarono nuove vie di sintesi più
spiccie e meno costose. La presenza nella molecola del cloroamfenicolo di
quattro gruppi funzionali apriva al chimico una immensa zona di studio con
innumerevoli possibilità di variazione. Il miraggio di nuovi prodotti piùefficaci del cloroamfenicolo spingeva i vari ricercatori in una febbrile lotta
al primato. Le recentissime pubblicazioni su isomeri ed analoghi vanno
vieppiù confermando la stretta ed indivisibile specificità dei quattro gruppifunzionali citati. Tra la centuria di derivati sinora sintetizzati, si annovera
soltanto un caso di maggiore attività antibatterica rispetto alla sostanza
madre. Tale attività è tuttavia ristretta ad un unico ceppo di germi. Le in¬
dagini in vitro ed in vivo sul cloroamfenicolo hanno dato dei risultati così
notevoli da permettere di annoverare, senza tema, questo nuovo antibiotico
fra le maggiori scoperte degli ultimi anni nella chimica organica.
b) Struttura chimica e proprietà fisico-chimiche :
Il cloroamfenicolo è una sostanza cristallina incolore a p. f. 149,7 —
150,7°. E' otticamente attivo (a) =—25,5° in acetato di etile e pos¬
siede una proprietà fisica caratteristica: lo spettro di assorbimento nel-
i Ehrlioh, Bartz e Smith, Science 106, 417 (1947).2 Carter, Gottlieb e Anderson, Science 107, 113 (1948).s Rebstock, Crooks, Controulis e Bartz, 3. am. chem. Soc. 71, 2460 (1949).
7
l'ultravioletto presenta un massimo a 2780 A (E}0^ = 298). Nei filtrati
dei liquidi culturali a 25 ° mantiene la propria attività per 24 ore da un
pH 0,4 ad un pH 9,56, mentre che ad un pH 10,82 viene inattivato per
l'87 %. E' solubile in acqua, glicole propilenico al 70 % e puro, inoltre,anzi assai meglio, in vari solventi organici quali l'acetone, etere etilico,alcool metilico, etilico, butilico, acetato di amile, acetato di etile; insolubile
invece in benzolo e etere di petrolio. Il peso molecolare di 310 g è stato
determinato col metodo crioscopico della canfora. Il cloroamfenicolo si è
dimostrato essere un corpo neutro contenente C, H, N e cloro non ioniz¬
zato. Rebstock e coli.3 pervennero dopo accurati studi sullo spettro di assor¬
bimento nell'ultravioletto, alla conclusione che la molecola consiste in un
derivato del nitrobenzolo con una catena alifatiea in posizione para. Poiché
non si era mai riscontrato in prodotti di sintesi biologica la presenza di un
gruppo nitrico si dovette procedere con cautela. Il prodotto di riduzione
mostrò una curva di assorbimento uguale, se non identica, a quella della
p-toluidina. Le prove con idrato ferroso svelarono la presenza di un gruppo
nitrico ossidato. Ci si trovò di fronte ad un derivato del nitrobenzolo. Gli
autori citati riuscirono a dimostrare la presenza di due gruppi ossidrilici.
Per idrolisi sia acida che alcalina si ottennero l'acido dicloroacetico ed
un prodotto bianco cristallino, otticamente attivo, da cui si ottenne facil¬
mente un cloridrato cristallino. Il carattere basico del prodotto di idrolisi è
dovuto alla presenza di un gruppo aminico primario che può essere deter¬
minato col metodo di Van Slyke. La stessa prova eseguita sul cloroamfeni¬
colo diede invece risultato negativo. Il cloro presente non viene attaccato
da una soluzione di nitrato di argento al 3 %, né a temperatura ambiente
né alla ebollizione. Il cloroamfenicolo non viene attaccato dall'acido perio¬dico, il prodotto di idrolisi invece consuma per grammomolecola due equi¬valenti di acido. I prodotti di degradazione : p-nitrobenzaldeide, ammoniaca,formaldeide e acido formico mostrano chiaramente la struttura del cloro¬
amfenicolo
NHL
N02—<f V-CH—CH—CHjOH —HI04 N02—<T V-CHO + NH, +
OH + HCHO + (HCOOH)
La formula di costituzione coincide colla formula bruta stabilita dal¬
l'analisi percentuale ed è stata confermata dalla sintesi totale:
NHCOCHCl2
OH
L'attività ottica traspare chiaramente dalla presenza di due atomi di
carbonio asimmetrici non equivalenti. Sono quindi possibili quattro forme
steriche :
NO,
H—e—OH
IH—C—NHR RHN—C—H RHN—C—H
I ICRjOH CH2OH
R = —COCHCL
CH2OH
Dal punto di vista stereochimico il cloroamfenicolo si può considerare
appartenente alla serie dell'efedrina:
la quale possiede pure due centri asimmetrici. Le quattro forme possibilisono:
H—C—OH
IHgCHN—C—H
CHg(+)—V
HO—C—H
IH—C—NHCHj
CHg(-)-V
Le proprietà chimiche dell'antibiotico, cioè la sua stabilità nell'idrolisi
e nella acetilazione, come pure il valore assoluto del potere rotatorio, lo
pongono nella serie «pseudo» più stabile; dal segno del potere rotatorio del
cloroamfenicolo, da quello della base che si forma nell'idrolisi e del rispet¬tivo cloridrato, si deduce che l'antibiotico è un derivato della (—)-«/'-efe¬drina. Il cloroamfenicolo per analogia si può quindi definire :
(—)-^-l-p-nitrofenil-2-dicloroacetamido-l,3-propandiolo.
9
Osservando che la disposizione spaziale degli atomi di carbonio nella
catena è uguale a quella del d-treosio, ci si può riferire al sistema stereochi-
mico degli zuccheri e definire il cloroamfenicolo :
d- (—) -treo-1-p-nitrofenil-2-dicloroacetamido-l,3-propandiolo.
NHCOCHCL H OH
NO,—< >—CH—CH—CH.OH }C—C—C—CH.OH2V^ !
2
h/ | |OH OHH
d-treosio
c) Sintesi biologica:
Lo streptomicete che produce il cloroamfenicolo è molto simile allo Strep-tomyees lavandulae produttore della streptotricina, è diverso per le sue
caratteristiche morfologiche fisiologiche da tutti quelli finora noti. Per
questo nuovo ceppo è stato proposto il nome di Streptomyces venezuelae.
Isolato per la prima volta da Burkholder *> *•5 da un terreno di Caracas e
contemporaneamente, sebbene indipendentemente, da Gottlieb 2>6 da un
terreno di Urbana. Le condizioni di cultura sono estremamente delicate per
ottenere buone rese di antibiotico. Le condizioni migliori sono state speri¬mentate da Smith e coli.5 e da Gottlieb e coli? Autori italiani7 confermano
la delicatezza del processo in base a studi propri.
L'impianto usato per la sintesi biologica è stato ideato da studiosi della
Parke-Davis.s Originariamente doveva servire alla produzione di strepto¬micina. Nel 1948 lo si adattò al nuovo processo. Tutte le operazioni inerenti la
fermentazione vengono eseguite rigorosamente asettiche. L'acqua potabile che
viene usata come solvente dopo essere stata deionizzata viene conservata in
recipienti di alluminio. L'aria che circola nell'impianto viene purificatamediante un filtro elettrostatico. La fermentazione propriamente detta ha
inizio in serbatoi di 250 litri. Il mezzo nutritivo viene caricato e raffreddato
a 10 °. Dopo aver inoculato mediante siringa con speciali accorgimenti che
assicurano la sterilità del processo, si lascia che la fermentazione si sviluppiper 24 ore, dopo di che si pompa con aria compressa il liquido in caldaie
di 2000 litri. Appena la fermentazione in una di queste caldaie raggiungeun certo limite, la coltura viene inviata mediante aria compressa in una
caldaia già riempita di soluzione nutritiva. Dopo 24 ore il contenuto della
caldaia viene inviato in serbatoi di 20 000 litri dove dopo 72 ore la fermen-
* Ehrlich, Gottlieb, Burkholder, Anderson e Pridham, J. Bact. 56, 467 (1948).s Smith, Jostyn, Gruhzit, McLean, Penner e Ehrlich, J. Bact. 55, 425 (1948).• QottUéb, Bhattaoaraya, Anderson e Carter, J. Bact. 55, 409 (1948).i Pauletta e Defranceschi, Il farmaco 4, 700 (1949).s Chemical Engineering, ottobre 1949, 110.
Schweiz. Pat. 267 223 Parke-Davis (1950).
10
tazione può essere considerata terminata. Ogni recipiente di fermentazione
è munito di un impianto a serpentini che permette, in caso di formazione
di schiuma, di immettere nella soluzione antischiumeggianti. A fermen¬
tazione ultimata il liquido viene filtrato con filtropresse. Si ottiene in tal
modo una soluzione acquosa di cloroamfenicolo priva di micelio. Si prosegue
quindi la lavorazione estraendo il liquido in controcorrente con acetato di
amile. Un controllo meticoloso dell'acidità è reso superfluo dalla grandestabilità del cloroamfenicolo nelle colture. Per la estrazione di 20 000 litri
di soluzione occorrono 4000 litri di acetato di amile che vengono in seguitoricuperati. La soluzione di acetato d'amile viene quindi inviata in un
concentratore di acciaio inossidabile che ad una temperatura inferiore ai
35° ed a una pressione di 0,3 mm permette l'evaporazione dell'acetato di
amile. Il residuo di una lavorazione, che consiste in 180 litri di soluzione
concentrata, viene purificata mediante acido solforico, bicarbonato sodico
ed infine con acqua deionizzata. Dopo concentrazione a 9—10 litri si lascia
riposare per 8 ore a 5 °
per completare la cristallizzazione. Il prodottocristallino viene sciolto in acqua e trattato con carbone assorbente. Per
raffreddamento si ottiene un prodotto puro, che seccato nel vuoto, costi¬
tuisce il prodotto commerciale.
d) Sintesi totale :
Il prodotto ottenuto per via sintetica possiede le stesse particolaritàchimiche, fisiche e biologiche riscontrate nel prodotto ottenuto per via bio¬
logica. Sono noti tre metodi di sintesi che più o meno permettono una pro¬
duzione su vasta scala dell'antibiotico. E' opportuno ricordare che il clo¬
roamfenicolo è il primo e finora l'unico antibiotico di cui sia riuscita la
sintesi totale e la produzione per questa via su scala industriale. I chimici
sono stati aiutati in questa realizzazione dalla stabilità del cloroamfenicolo
e dalla formula di struttura relativamente semplice. Il lavoro compiuto non
deve però essere sminuito da questa apparente semplicità. Se si considera
infatti la molecola del cloroamfenicolo si osserva che, su uno scheletro di
nove atomi di carbonio della base libera sono presenti quattro gruppi fun¬
zionali. La presenza di due atomi di carbonio asimmetrici rese ancora piùardua la sintesi, in quanto occorse innanzitutto individuare gli stereoisomeri
che si formano nelle reazioni e studiare in seguito le possibilità di separa¬
zione degli stessi, ciò che non fu sempre facile.
1." metodo:
Questo procedimento è stato elaborato da Controulis e coli." Per conden¬
sazione di benzaldeide con jS-nitroetanolo in presenza di metilato di
sodio, si ottiene l'l-fenil-2-nitro-l,3-propandiolo (I) che viene ridotto
cataliticamente con ossido di palladio a l-fenil-2-amino-l,3-propandiolo (II).
» Controulis, Eebstoclc e Croolcs, Am. Soc. 71, 2463 (1949).
11
N02
—CHO + CH2—CR.OH
CH(OH)—CH(NH2)—CH2OH >
<. y—CH(OH)—CH(N02)—CHjOH
(I)
^ ^—CH(OH)—CH—C^OCOCHj
NHCOCH3(IH)
v. />—CH—CH—CHjOCOCHg
OCOCHg NHCOCH8
(IV)
N02—< V-CH—CH—CtLOH
OH NH,
(VI)
N02—<, J^CH—CH—CHjOCOCH,,
OCOCHj NHCOCHg
(V)
NH,
N02—\ V-CH—CH—CHjOH
OH
| (vn)
NHCOCHCi,
N02—/"""V-CH—CH—CHjOHOH
(Vili)
La miscela dei racemati delle forme treo ed eritro viene sottoposta a
cristallizzazione frazionata, per cui si ottiene una separazione delle due
forme. La forma treo viene purificata per trasformazione in N-O-diacetil-
derivato (III). Per ulteriore acetilazione si ottiene il triacetilderivato (IV)che viene nitrato mediante miscela nitrica. Si ottiene il triacetilderivato
deird,l-treo-l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo (V) che per idrolisi dà
la base libera (VI). Il racemato viene scomposto negli antipodi ottici
mediante cristallizzazione frazionata del sale ottenuto con l'acido d-canfo-
solfonico; quest'ultimo viene in seguito idrolizzato ottenendo in tal modo
la base libera d(—)-treo che fatta reagire con dicloroacetato di etile dà il
cloroamfenicolo levogiro (Vili).
2." metodo:
Elaborato da Long e Troutman ,0permette una produzione su vasta
scala. Come prodotto di partenza usa il cloruro dell'acido p-nitrobenzoicoche viene condensato coll'estere dietilico dello acido malonico.
1» Long e Troutman, Am. Soc.71; 2473 (1949).
12
-COCHj —>- N02—<C V-COCH2Br
(I) (II)
->NO„—<<, ^^COCH2-[(GH2)8N,]Br y N02-^( V-COCH^NH^ . HC1 -
(III) (IV)
-NO,-^ V-COCH2—NHCOCH3 NO,—. CO-CH-CH2OH
NHCOCH^
NHCOCHCI2
2—^ jr—CH—CH—CRjOHOH
Dopo saponificazione e decarbossilazione si ottiene il p-nitroacetofenone(I) dal quale per bromurazione si arriva al p-nitro-w-bromoacetofenone (II)che viene fatto reagire con esametilentetramina ottenendo il rispettivo sale
(III). Per idrolisi acida si ha il cloridrato del p-nitro-a-aminoacetofenone(IV) dal quale si ottiene il p-nitro-a-acetamidoacetofenone (V) per acila-
zione con anidride acetica. Questo prodotto condensato con aldeide formica
dà il p-nitro-P-ossi-a-acetamidopropiofenone (VI). Per riduzione con iso-
propilato di alluminio si ha con buone rese il, d,l-treo-l-p-nitrofenil-2-acetamido-l,3-propandiolo (VII) accanto a piccole quantità di racemato
d,l-eritro. Per idrolisi si ottiene il d,l-treo-l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-pro-pandiolo (VIII). Mediante condensazione con acido d-canfosolfonico e
cristallizzazione frazionata si separano gli antipodi ottici. La base d(—)-treo condensata con dicloroacetato di metile dà il cloroamfenicolo (IX).
3." metodo:
Questo metodo elaborato da autori italiani nel 1949 "•ia, riduce sensibil¬
mente i passaggi di preparazione nei confronti delle due sintesi precedenti.Recentemente autori svizzeri1S hanno comunicato di aver eseguita indipen-
« Carrara e Weitnauer, G. 79, 856 (1949).12 Alberti, Asero, Camerino, Vercellone, Chimica ed Industria 31, 169 (1949).13 Vogler, Helv. 33, 2111 (1950).
13
dentemente dagli autori italiani la stessa sintesi che è stata annunciata
al brevetto.
Quale prodotto di partenza serve la benzaldeide che viene condensata
con glicocolla dando la fenilserina (I).
Ntt,
CHO + CH,—COOH
NH,
-CH—CH—COOR
NH„
CH—CH—COOH
i„(I)
(II)
NH„
<. ;>—CH—CH—CH2OH
AH
NHCOCH»
(HI)
NHCOCHj
CH—CH—CHjOCOCHj * N02—/ V-CH—CH—CHjOCOCH,,
ÒCOCH, OCOCHj
(IV) (V)
NH„ • HC1 NH„
.N02—/ Y-CH—CH—CH^OH
OH
(VI)
OH
(VII)
Esterificando in soluzione alcoolica con acido cloridrico gasoso si ottiene
con buone rese l'estere (II) che viene sottoposto a riduzione con idruro di
litio ed alluminio ottenendo in tal modo il fenilserinolo (III). Per ace-
tilazione con piridina e anidride acetica si arriva al triacetilderivato (IV)che viene nitrato con acido nitrico fumante (V). L'idrolisi acida permettedi ottenere il cloridrato del d,l-treo-l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo(VI). Con etilato di sodio si libera la base cristallina (VII) che condensata
con dicloroacetato di metile dà il cloroamfenicolo racemico.
E ' interessante notare che usando questa sintesi non occorra la separa¬
zione degli isomeri treo ed eritro, in quanto che dalla reazione di benzal¬
deide con glicocolla secondo Erlenmeyer ue Rosenmund15, come pure col
metodo indicato da un brevetto tedesco16, si ottiene quasi quantitativamentela forma treo desiderata. Questa ipotesi accettata dagli autori italiani venne
« Erlenmeyer e Frtihstùck, Ann. 284, 36 (1894)." Bosenmund, Ber. 52, 1734 (1919).« DRP. 632 424 (1935) Gesellschaft fur Kohletechnik MBE.
14
recentemente dimostrata. In base ad uno studio approfondito Vogler13arriva alla conclusione precisa che nel caso della sintesi di Erlenmeyer si
ottiene l'isomero di forma treo.
e) Proprietà biologiche in vitro :
Gli studi in vitro riguardanti l'attività del cloroamfenicolo su germipatogeni hanno assunto una tale proporzione da rendere quasi impossibileuna esatta riproduzione dei risultati sinora raggiunti. Noi citeremo alcune
tra le principali pubblicazioni a tale riguardo, allo scopo di chiarire, ac¬
canto ai problemi chimici del cloroamfenicolo, gli interessantissimi risultati
raggiunti nel campo biologico.
Gottlieb e coli." dimostrarono la particolare attività del cloroamfenicolo
sui seguenti organismi : Aerobacter aerogenes, Bacillus subtilis, Staphylococ-cus aureus, Agrobacter tumefaciens, Streptococcus faecalis, Streptococ-cus lactis, Streptococcus haemolyticus, Brucella abortus, Salmonella schott-
muelleri, Shigella paradysenteriae.
Ehrlich e coli.1 hanno paragonato il cloroamfenicolo su base ponderale,alla streptomicina sulla attività contro il micobatterio tubercolare. L'atti¬
vità di quest'ultima è 10 volte superiore a quella del cloroamfenicolo. Nel
caso dello Staphylococcus aureus il rapporto è di 2:1. Sulle specie gram-
negative il cloroamfenicolo si è dimostrato da 2 a 16 volte più attivo. Con¬
frontato colla penicillina è 7—36 volte più attivo contro ceppi gramnega-
tivi : possiede 1/50 della attività rispetto allo Staphylococcus aureus. E'
con¬
siderevolmente attivo contro la Borrelia recurrentis.
Youmans e Osborne " hanno comprati studi col cloroamfenicolo sul
bacillo della tubercolosi. La sua attività contro bacilli umani virulenti è di
poca importanza, quando la si voglia confrontare con quella della strepto¬
micina e dell'acido p-aminosalicilico (PAS). La maggior parte dei 19 ceppistudiati vennero inibiti nella crescita da quantità che variano da 6,3 a
12,5 v/ccm (W = 4,4) in presenza di siero. L'attività tubercolostatica della
streptomicina e del PAS non subì alcun influsso in seguito ad aggiunta di
cloroamfenicolo. Uno studio approfondito sulla attività del cloroamfenicolo
contro l'Escherichia coli è stato eseguito da Benigno 1S che indaga pure
l'influsso di questo ceppo sul grado di attività antibatterica dell 'antibiotico
parallelamente alla formazione di prodotti di riduzione. McLean e coli.1"
riportano dati sulla sensibilità in vitro di oltre 200 ceppi rappresentanti25 generi di batteri. Sono state osservate considerevoli variazioni di sensi¬
bilità, sia tra i generi che tra le specie e persino tra stipiti diversi di una
stessa specie. Con le tecniche impiegate sono stati trovati sensibili a con¬
centrazioni di 10 v/ccm o meno, indicanti possibili applicazioni cliniche,21 generi tra cui: Aerobacter (2/2), Bacillus (6/6), Brucella (7/7), Coryne-bacterium (3/3), Diplococcus (3/3), Escherichia (11/11), Haemophylus
" Youmans e Osborne, Proe. Soc. Exp. Biol. Med. 67, 426 (1948).is Benigno, Il farmaco 5, 254 (1950).i» McLean, Schwab, Hillegas e Schlingman, J. Clin. Invest. 28, 953 (1949).
15
(7/7), Klebsiella (11/12), Micrococcus (19/19), Neisseria (4/4), Pasteurella
(8/8), Proteus (8/10), Pseudomonas (1/19), Salmonella (37/37), Sarcina
(3/3), Shigella (16/16), Streptococcus (8/8), Vibrio (1/1). I numeri tra
parentesi indicano i rapporti ceppi sensibili/ceppi provati. Tra i 40 ceppidi funghi sperimentati solo due actinomiceti si dimostrarono sensibili:
Actinomyces bovis (5 y/ccm) e Nocardia asteroides (20 y/ccm). Tra le spi¬rochete ed i protozoi (7 ceppi saggiati in vitro) solo la Borrelia recurrentis
si dimostrò sensibile (2,5 y/ccm).
Seligmann e Wassermann20 presero in esame le salmonelle : mentre la
maggior parte di ceppi di Pseudomonas aeruginosa ed anche qualche ceppo
del gruppo del coli presentavano solo una modesta sensibilità, tra 23 ceppidi salmonelle prese in esame 19 erano sensibili a 2 y/ccm. Gauld e coli.11
dimostrarono la sensibilità in vitro del Vibrio comma (5 y/ccm). Bumball
e coli.22 trovarono molto sensibile al cloroamfenicolo (2,5 y/ccm) un ceppo
di Salmonella typhi isolato da un portatore sano. Yow e Spink23 in vista
della inefficacia del trattamento di casi clinici di brucellosi con strepto¬micina associata a sulfadiazina, a causa del rapido insorgere della resistenza
al primo antibiotico, hanno iniziato un vasto studio sull'efficacia del
cloroamfenicolo iniziando coll'analisi della sua azione in vitro. Sono stati
studiati 25 stipiti di Brucella: 14 abortus, 10 melitensis e 1 suis. La loro
sensibilità è stata trovata aggirarsi tra i limiti di 1,56—6,25 y/ccm.Alexander e coll.2i hanno studiato i rapporti di attività del cloroamfenicolo,polimixina, e aureomicina su agenti casuali contro i quali la streptomicinasi è dimostrata insufficente come rimedio terapeutico pratico.
I risultati di queste ricerche sono raccolti nella seguente tabella:
Ceppi
Inibizione in y/ncm
Streptomicina Polimixina B Cloromicetina Aureomicina
Bacillus influenzae
Baeillus pertussis
Escherichia coli
ShigellaSalmonella
Salmonella typhosa
Pseudomonas aeruginosaBacillus parapertussis
1—3
3
7,5—25
25
25—200
25—75
100—200
>25
0,3
1—5
0,5—3
1
1—5
0,5
1—3
5
1
1
5<25
3—10
5
3—5
>100
3
0,5—1
3
5<25
3—5
5—25
3
50
5<10
20 Seligmann e Wassermann, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 71, 253 (1949).21 Gauld, Schlingman, Jakson, Manning e Batson, J. Bact. 57, 349 (1949).22 Simboli e Moore, Brit. Med. J. 4612, 943 (1949).« Yow e Spink, J. Clin. Invest. 28, 871 (1949).24 Alexander, Leidy e Sedman, J. Clin. Invest. 28, 867 (1949).
16
Mentre i risultati ottenuti contro batteri in prove di efficacia in vitro
coincidono coi dati ottenuti in vivo, per le infezioni da virus e rickettsie e
alcuni protozoi tali dati costituiscono un fatto nuovo perchè, come è noto,
questi ultimi non sono coltivabili artificialmente.25
Azione contro virus: L'efficacia del trattamento di embrioni di pollo o
topi infettati con rickettsie mediante cloroamfenicolo è stata dimostrata da
Smith e coli?, Smadel e coll.n e da Smadel, Jackson e Cruise." Sia gliesperimenti condotti su embrione di pollo come quelli su topi o cavie hanno
dimostrato un evidente effetto rickettsiostatico del cloroamfenicolo. E' in¬
teressante notare che mentre Smadel e Jackson26 e McLean e coli.1" nell 'em¬
brione di pollo hanno ottenuto dei risultati negativi, hanno potuto ottenere
risultati incoraggianti mediante forti dosi nel topo.Smadel e coli.2" hanno paragonato l'effetto del cloroamfenicolo naturale
con quello sintetico su embrioni di pollo infettati con cinque specie diverse
di rickettsie e con gli agenti della psittacosi e del Linfogranuloma venereo.
I risultati furono identici anche in base ad una severa statistica.
Azione su batteri e protozoi:
Seligman e Wassermann2' hanno trattato con cloroamfenicolo per via
orale e parenterale topi infettati con Salmonella typhimurium trovando che
l'antibiotico è capace di prolungare in modo significativo il tempo di soprav¬
vivenza degli animali infettati senza riuscire però a guarirli tutti completa¬mente. Anche dopo il trattamento però, il ceppo isolato conservava la stessa
sensibilità che aveva all'origine. Nel topo infettato col Mycobacteriumtuberculosis, il cloroamfenicolo si è dimostrato a Youmans et coli.11 pratica¬mente inattivo se somministrato per via sottocutanea, mentre se sommini¬
strato colla dieta in quantità variabili fra 0,25 e 0,5 % possedeva una certa
attività tubercolostatica. Gould e coli.21 hanno dimostrato in base ad una
estesa casistica l'attività positiva del cloroamfenicolo nella terapia dei topiinfettati sperimentalmente col bacillo del colera.
f) Risultati clinici:
Dopo le brevi citazioni sull'attività del cloroamfenicolo in vitro e su
alcuni risultati ottenuti nella terapia sperimentale di infezioni da virus e
batteri, ci sembra opportuno descrivere brevemente i risultati delle diverse
applicazioni cliniche del cloroamfenicolo. Anche in questo settore la lette¬
ratura ha assunto tali proporzioni da rendere quasi impossibile una rappre¬
sentazione chiara e sistematica dei risultati ottenuti nelle diverse cliniche.
Noi ci limiteremo ad esporre concisamente quei casi comuni o perlomenoaccessibili anche al profano.
Febbre tifoide: Woodward e coli.2' descrivono i risultati raggiunti nel
trattamento di tifo endemico in Malesia mediante il cloroamfenicolo. In
25 Pauletta, Defranceschi e Weiss, Il farmaco 4, 711 (1949).26 Smadel e Jackson, Science 106, 418 (1947).27 Smadel, Jackson e Cruise, J. Immunol. 62, 49 (1949).28 Smadel, Jackson e Lewthwaite, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 70, 191 (1949).2» Woodward, Smadel, Ley, Green e MankVkar, An. Int. Med. 29, 131 (1948).
17
quasi tutti i casi si raggiunse un sensibile miglioramento già dopo tre
giorni dall'inizio della terapia. Gli autori elevano il cloroamfenicolo a
chemioterapico specifico nella cura della febbre tifoide. Lo stesso Wood¬
ward comunica di aver trattato un'altra serie di pazienti con risultati
altrettanto brillanti. Infinite sono le pubblicazioni riguardanti questa
terapia. Gli autori giungono più o meno sempre alla stessa conclusione.
Uno studio particolarmente interessante è stato eseguito in Italia durante
una epidemia di tifo causato dall'Eberthella typhosa." In uno studio com¬
parativo sulla attività antibiotica del cloroamfenicolo racemico e levogiroin 139 soggetti, gli autori hanno constatato una attività del prodotto race¬
mico uguale, se non maggiore, di quella della modificazione levogira. E'
interessante notare che nei casi di recidiva, una ripresa della cura, porta
sempre alla guarigione completa. Recentemente Stryker** cita un caso in
cui si raggiunse una guarigione apparente. Infatti dopo aver raggiuntouno stato normale si notò nel paziente una riapparsa brusca di bacilli, senza
che si potesse individuare il focolaio di infezione.
Infezioni delle vie urinarie da bacilli e cocchi; L'attività del cloroamfe¬
nicolo nelle infezioni delle vie urinarie è stata sperimentata alquanto minu¬
ziosamente.33- S4-35 In considerazione dei risultati positivi raggiunti in labo¬
ratorio nel trattamento della flora batterica del colon col cloroamfenicolo,si ritenne opportuno saggiare il preparato anche clinicamente. A 50 pazientiaffetti da diverse forme di infezione sono stati somministrati 2—3 g di
antibiotico giornalmente. In tutti i casi si potè osservare la scomparsa di
bacilli dalle urine già dopo 1—3 giorni. E' notevole il fatto che infezioni
da Escherichia coli, Aerobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa,Klebsiella pneumoniae, Salmonella schottmuelleri e Proteus vulgaris nella
serie di malati citati rispondano perfettamente alla terapia del cloro¬
amfenicolo.
Rickettsiosi: I primissimi tentativi in tal senso sono stati fatti per il
trattamento di una epidemia di tifo esantematico a Puerto Acosta in
Bolivia nel 1947. Payne e coll.u ottennero in 22 pazienti con somministra¬
zione orale o endovenosa la remissione completa dei sintomi entro tre giornianche in casi gravissimi. Favorevole esito ebbero pure i casi trattati al Mes¬
sico da Smadel et coli." In base ai successi ottenuti in questa affezione,sostenuta dalla Rickettsia mooseri (tifo endemico) fu tosto tentato l'im¬
piego del cloroamfenicolo in una malattia affine, il «tsutsugamushi», malat¬
tia febbrile propria delle regioni tropicali dell'arcipelago nipponico. Risul¬
tati incoraggianti sono stati comunicati da Smodel. Con esito favorevole
è pure stata trattata la febbre esantematica o «fièvre boutonneuse» del
a» Woodward, An. Int. Med. 31, 53 (1949).'i Cantalamessa, Paolillo, Marsilio e Salzano, Bass. Medica IV, 51 (1950).sa Strylcer, New England J. Med. 242, 782 (1950).a» Chittenden, Glazko e Schlingman, J. Clin. Invest. 28, 1052 (1949).si Chittenden, Sharp, Von der Eeide, Bratton e Glazko, J. Urol. 62, 771 (1949).ss Garvey, Cline e Meads, South. M. J. 43, 85 (1950).so Payne, Sharp e Enaudt, Trans. E. Soe. Trop. Med. Hyg. 42, 163 (1948).37 Smadel, Leon, Ley e Varela, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 68, 12 (1948).ss Smadel, Traub, Ley, Philip e Woodward, Am. J. Hyg. 50, 75 (1949).
18
bacino mediterraneo da Jaribon. Una rickettsiosi assai diffusa in America,denominata febbre purpurica delle Montagne rocciose, si è dimostrata al¬
quanto sensibile al cloroamfenicolo.40
Brucellosi: Infezioni sostenute da Brucella suis, abortus e melitensis
sono state curate con successo da Woodward 29>so e da Walley e Cooper.*1Gli effetti curativi riscontrati nel trattamento col cloroamfenicolo sono
superiori a quelli di ogni altra terapia tentata nelle brucellosi, compresa
l'associazione streptomicina-sulfamidici. In particolare le forme di brucel¬
losi con carattere di acuzie rispondono in modo notevole al cloroamfenicolo,che è da ritenersi il trattamento di scelta.42
Altre infezioni: Qualche caso di polmonite atipica primaria ha rispostoal trattamento col cloroamfenicolo.80'43
Lymphogranuloma venereum: Questo linfogranuloma infettivo che at¬
tacca gli organi genitali viene presumibilmente causato da un virus avente
un corpuscolo intracellulare determinabile. Dosi di cloroamfenicolo di 3 g
ogni otto ore per 14 giorni portarono alla guarigione clinica. Il corpuscolointracellulare era però sempre reperibile nei tessuti. Questa terapia portòalla guarigione di casi resistenti ad altri chemioterapici.44
Granuloma inguinale: Questa malattia che viene generalmente classifi¬
cata quale venerea sebbene non venga diffusa per via sessuale si manifesta
con ulcerazioni. E '
stato dimostrato che dosi di cloroamfenicolo di 20—40 g
portano alla guarigione di lesioni aventi una estensione di 70 cm2.45>46
Sifilide: E' ormai assodato che la Spirochaeta pallida risponde al cloro¬
amfenicolo; è quindi possibile che l'uso di questo antibiotico in altre malat¬
tie veneree mascheri una eventuale sifilide. Bomanski e coli." hanno reso
noti i risultati di esperimenti su 24 soggetti. Robinson e coli?8 giungonoalla conclusione: «Chloromycetin is effective in healing the lesions of
primary and secondary syphilis.»
g) Farmacologia :4>
Uno studio completo sulla tossicità del farmaco è stato eseguito da
Smith e cóli? in via preliminare e poi ripreso ed esteso da McLean." Nel
topo, per via endovenosa, la DL50 è stata calcolata per differenti prepara¬
zioni e differenti veicoli a 245,0, 109,5, 195,4 e 202,6 mg/kg. Per via intra-
peritoneale ed orale 1320 e 2460 mg/kg rispettivamente. Nel cane per via
orale la somministrazione cronica di dosi da 10—200 mg/kg al giorno così
s» Janbon, Presse Med. 1949, 70, 1026.
*> Pinkoffs, Guy, Lister e Woodward, An. Int. Med. 29, 656 (1948).« Walley e Cooper, Brit. Med. J. 1949, 265, 4621.
« Long, Chandler, Bliss, Bryer e Schoribach, J. Am. Med. A. 141, 315 (1949).« Hewitt e Williams, New England J. Med. 242, 119 (1950).« Greenblatt, W'ammode, Dienst e West, J. Med. Ass. Georgia 38, 308 (1949).« Dienst, Chen e Greenblatt, Urol. & Cutan. Eev. 53, 537 (1949).*> Greenblatt, Wammock, Dienst e West, J. Med. Ass. Georgia 38, 206 (1949).47 Bomanski, Olanshi, Taggart e Bobin, Science 110, 639 (1949).« Bobinson, Fox e Duvall, Am. J. Syph. Gonor. & Ven. Dis. 33, 509 (1949).« Pauletta, DefrancescM e Weiss, Il farmaco 4, 712 (1949).
19
come quelle di 12,5—25—50 mg/kg per via endovenosa non causano alcun
effetto tossico. La pressione e la respirazione restavano inalterate. Scarse le
reazioni gastrointestinali; assenti disturbi ai riflessi somatici, oculari e alle
funzioni uditive. Le proprietà farmacologiche del prodotto sintetico si sono
dimostrate identiche a quelle del prodotto ottenuto per via biologica.Nessun effetto tossico attribuibile al cloroamfenicolo è mai stato notato nei
casi clinici riferiti in letteratura. E '
stato riferito un caso in cui sono stati
somministrati fino a 50 g in dosi ripetute ininterrottamente senza reazioni
tossiche od allergiche di sorta. Ley e coli.50 hanno potuto somministrare per
via orale il cloroamfenicolo a volontari, senza osservare alcun segno né ogget¬tivo né soggettivo di intolleranza.
Assorbimento, distribuzione, inattivazione ed eliminazione: Studi a tale
riguardo sono stati eseguiti da diversi autori americani.6-so- "•62-63 I risul¬
tati di queste ricerche sono stati riassunti da autori italianiM in un riassunto
alquanto dimostrativo. Noi ci limiteremo a sfiorare il problema rendendo in
poche righe l'essenziale.
Nell'uomo l'acme della concentrazione ematica dopo somministrazione
orale è raggiunto dopo 2-—4 ore ritornando poi normale nelle 22 ore. Non
ci sono differenze molto notevoli tra i dati forniti dal dosaggio biologicoe quelli col dosaggio chimico. Quest'ultimo dà dei risultati lievemente supe¬
riori; ciò significa che nel sangue circolante la maggior parte dei nitro-
composti sono presenti sotto forma di cloroamfenicolo attivo. La concentra¬
zione massima raggiunta in seguito a somministrazione orale è proporzio¬nale alla dose impiegata, con un valore medio di 17 y/ccm per la dose
iniziale di 1 g. Nelle 24 ore dalla somministrazione orale del cloroamfenicolo
si ritrova nelle urine soltanto il 10 % della dose somministrata come
sostanza attiva, determinata col metodo biologico, mentre che col metodo
chimico se ne ritrova circa il 90 %. Resta così dimostrato che la maggiorparte della droga è eliminata sotto forma di nitrocomposti derivati inattivi
che non sono dosabili col metodo biologico. La velocità di eliminazione è
proporzionale alla concentrazione ematica raggiunta. Nelle feci raccolte
fino a 50 ore dopo la somministrazione si ritrova circa l'I % della base come
nitrocomposti e arilamine. Per quel che riguarda la distribuzione viscerale
sulla base di esperimenti su animali, si dovrebbe concludere che le piùalte concentrazioni si ottengono nel rene, nel fegato, con livelli decrescenti
nel polmone, milza, cuore, muscolatura schelettrica e cervello. Secondo Boss
e coli.65 il cloroamfenicolo passa la barriera emato-encefalica e raggiungenel liquor concentrazioni che corrispondono al 30—35—50 % di quelle tro¬
vate nel circolo sanguigno. Il cloroamfenicolo è pure capace di passare la
barriera placentare raggiungendo nel circolo fetale concentrazioni corri¬
spondenti al 50—75 % di quelle del sangue materno. La rapida inattiva¬
zione sarebbe dovuta secondo Glazko alla azione di enzimi tissulari.53 Questi
so Ley, Smadel e Crochet, J. Baot. 54, 26 (1947).si Glazko, DUI e Wolf, J. Clin. Inv. 28, 1051 (1949).sa Grvihzit, Fisken, Eeutner e Martino, J. Clin. Invest. 28, 943 (1949).53 Glazko, Wolf, DUI e Bratton, J. Pharm. Exp. Ther. 96, 445 (1949).5i Pauletta, Defranceschì e Weiss, Il farmaco 4, 713 (1949).55 Boss, Bishoff, Preisser e Orr, J. Clin. Invest. 28, 1050 (1949).
20
autori hanno potuto osservare, in vitro, che il cloroamfenicolo in presenzadi fettine di fegato e rene di ratto o cavia veniva in parte inattivato rapida¬mente. L'azione enzimatica era inibita da cianuro e da idrogeno solforato.
Veniva invece soppressa completamente per riscaldamento a 60 °
per5 minuti. Santi M ha dimostrato che per l'azione dei tessuti si ha riduzione
del gruppo nitrico con formazione di una arilàmina che in parte viene copu¬
lata. Lo studio dei nitrocomposti presenti nelle urine dell'uomo, del topo e
del cane dopo somministrazione dell'antibiotico, ha portato all'isolamento
di 3 prodotti": cloroamfenicolo, la base libera del cloroamfenicolo e la
monoglucuronide rispettiva. Tali prodotti corrispondono in totale al
75—90 % della dose di antibiotico somministrata. La struttura del mono¬
glucuronide interessante la funzione alcoolica primaria del cloroamfenicolo
è stata dimostrata mediante degradazione con acido periodico che conduce
a p-nitrobenzaldeide e formaldeide.
2.° CAPITOLO:
Studi sintetici e chemioterapici sulla molecola del cloroamfenicolo
Riassunto degli isomeri ed analoghi reperibili in letteratura
Alle pubblicazioni riguardanti le sintesi sia americane che italiane del
cloroamfenicolo, ha fatto seguito un periodo di intense ricerche chimichenell'immenso campo delle possibili variazioni offerte dalla molecola
dell'antibiotico. Se da una parte queste ricerche hanno permesso di inda¬
gare nuove vie di sintesi, più o meno identiche alle precedenti, dall'altra
hanno portato alla luce risultati tutt'altro che disprezzabili ai fini dell'iden¬
tificazione e razionalizzazione del rapporto struttura-attività antibatterica.La vasta gamma di derivati finora sintetizzati permette di trarre delle con¬
clusioni specifiche sull'opportunità o meno di portare in questo o in altro
gruppo funzionale della molecola delle variazioni. Ciò premesso, è utile
notare che purtroppo, escluse pochissime eccezioni, nessuna o quasi delle
modificazioni eseguite ha portato ad una esaltazione dell'attività antibiotica
rispetto a quella della sostanza madre. Uno sguardo alla formula di strut¬
tura ci apre l'orizzonte delle immense possibilità di modifica e di sosti¬
tuzione :
NH—COCHCL"2
NO,—C i >—CH—CH—CH2OHRa" "
^l"X/OH
~ ***
R5^
Uno studio comparativo dei diversi prodotti sintetizzati dai vari autori
è reso quasi impossibile dalla diversità delle tecniche usate nella determina¬
zione del potere inibitorio. Una rappresentazione schematica è resa pureassai ardua dalla grandissima varietà delle modificazioni eseguite, che alle
se Santi, BoU. Soc. It. Biol. Sper. 25, 1226 (1949) ; 25, 1227 (1949)." Glazko, DUI e Belstoch, J. Biol. Chem. 183, 679 (1950).
21
volte mutano quasi completamente la struttura base. Nella seguente esposi¬zione citeremo perciò i singoli lavori a nostra conoscenza, cronologicamente,tralasciando i dati delle analisi chimiche dei prodotti, limitandoci ad esporre
dove è possibile il punto di fusione ed il potere antibatterico. Le conclusioni
cui giungono i singoli autori verranno elencate alla fine di ogni lavoro.
Le prime variazioni eseguite sulla molecola del cloroamfenicolo sono
quelle di Bebstock e coli. che già pongono in evidenza la specificità di
alcuni gruppi funzionali. E' appunto da questi studi che risultò essere la
forma treo alla base di ogni attività antibiotica del cloroamfenicolo. L'atti¬
vità di questi derivati è stata determinata sulla Shigella paradysenteriae.Quale limite si è scelto il 50 % di inibizione della crescita e quale standard
il cloroamfenicolo sintetico.
NH—Rj
R2_/==\__CH—CH—CtLjOHOH
Potere inibitorio
sulla Shigellaparadysenteriae
N.o Prodotto B,= R2 =
Controllo :
CAF naturale
sintetico:
D-(—)-treoL-(—)-treo
D,L-treo
D,L-eritro
100%
100
0,550
0
I
II
III
IV
V
Sostituzione
del gruppodicloroacetico
—H
—00CC2H5
—OC—C6H4—N02
—OCCH,
—CS—NH—C6H5
N02—
N02—
N02—
N02—
N02—
1,83
6
14,34
VI
VII
Vili
Riduzione del
nitrogruppo
—COCH,—Il
—COCHCU
NH2—
NH2—
NH2—
0,1
0,1
58 Bebstock, Crooks, Controulis e Bartz, J. am. chem. Soc. 71, 2461 (1949).
22
Il fatto che il prodotto IV, privo dei due atomi di cloro, presenta una
attività notevolmente ridotta rispetto al CAF (la denominazione CAF
significa CloroAmFenicolo) sintetico o naturale, mostra chiaramente la
specificità degli atomi stessi sul potere inibitorio. Le attività dei prodottiVI e VII fanno presumere che ai fini del principio antibiotico sia neces¬
saria la presenza di un nitrogruppo allo stato ossidato.
In un lavoro di Buu-Hoi e coli?9'60 vengono descritti alcuni derivati del
CAF in cui nell'anello al posto del gruppo nitrico subentrano alogeni:
NHCOCHCL,R = Br IX
-/^-CH-CH-CH.OH C1 X
Ah " ~
F XI
I XII
Il bromoderivato possiede una attività pari ad 1/s di quella del CAF
sullo Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Bacterium paratyphi. Poiché
la tossicità è assai minore si sono iniziati studi clinici. Il derivato al cloro
presenta una attività più o meno identica a quella del CAF, mentre che gliisomeri al fluoro ed allo iodio sono molto meno efficaci presentando una
attività pari ad V30 della sostanza madre.
L'isomero XIII non possiede alcuna attività, mentre che il derivato
privo del gruppo alcoolico primario (XIV) inibisce completamente la
crescita dello Staphylococcus aureus ed Escherichia coli ad una concentra¬
zione di 6.10-5
NHCOCHCL,
-C—CHjjOH XIII
CH2OH
Dell'isomero XIV sono stati sintetizzati i derivati alogenati in para. Di
questi ultimi non viene reso noto alcun risultato di studi biologici
NHCOCHCL,R == N02— XIV
CH—CH, CI— XV
Ah Br— XVI
I prodotti IX—XII sono stati sintetizzati pure da Bambas e coli.*1 che
danno i seguenti punti di fusione :
5» BvM-Eoi, Hoan, Jacqmgnon e Khoi, J. chem. Soc. 2766, 1950.
60 Bim-Hoi, Soan, JaoqyAgnon e Khoi, C. r. 230, 662 (1950).•» Bambas, Troutman e Long, Am. Soe. 72, 4445 (1950).
23
IX R = Br p. f. 134—135 °
X CI 118—120 °
XI F 82— 84°
XII I 121—122 °
I risultati degli studi farmacologici dovrebbero venir pubblicati pros¬
simamente.
Long e JeweseZ68 descrivono la sintesi del m- ed o-nitrocloroamfenicolo
non accennando a risultati di ricerche biologiche.
NHCOCHCL,
<T=V-CH-ÌH-CHfOH R = -N02- p.f.125- XVII
X /|^
= m-N08 155° XVIII
ROH
Il prodotto XVIII era già stato sintetizzato da Buu-Hoi e coli.'3 i qualiindicano come p. f. 153 °. Una recentissima pubblicazione cecoslovacca che
verrà citata più tardi descrive il medesimo prodotto confermando il p. f. di
Long asserendo inoltre che il prodotto di Buu-Hoi non corrisponda alla
formula desiderata.
Nello stesso lavoro Buu-Hoi cita il seguente prodotto di cui non indica
alcuna attività antibatterica:
NHCOCH,
yr-CHOH—CH—CH2—CH—CHOH—/ \
NO,^HC0CH° V
XIX p.f. 215—
220°
Buoff e Miller "* hanno sintetizzato un altro isomero di posizione del
CAP che dichiarano essere sprovvisto di ogni attività antibatterica:
CH2OH
N02—/ \—C—NHCOCHCL; XX
GH2OH
«2 Long e Jenesel, Am. Soe. 72, 4299 (1950).«s Buu-Eoi e Khoi, C. r. 229, 1345 (1949).«< Buoff e Miller, J. am. chem. Soc. 72, 1417 (1950).
24
Wagner-Jauregg e Wagner-Vorderbank** sono riusciti ad isolare un
prodotto a struttura simile al eloroamfenicolo che trovarono essere attivo
contro bacilli avirulenti della tubercolosi umana :
NH,
. />—NH—CH2CH2OH XXI
In una estesa pubblicazione Rebstock'" porta a conoscenza una lungaserie di composti, di cui finora purtroppo non si conoscono i risultati di
ricerche biologiche. Alcuni di questi derivati si presentano nella forma di
racemati d,l-, altri invece sono stati scomposti negli antipodi ottici d rispet¬tivamente 1.
NH—R
OH
N.o Sostituzione E = Forma p. f. ° C
Catene normali
e ramificate
XXII —COCH3 DL 166—167
XXIII —COCH3 D 125—126
XXIV —COCH2CH3 DL 131—132
XXV —COCH2CH3 D 108—109
XXVI —COCH2CH2CH3 DL 130—131
XXVII —CO—CH(CHS)2 DL 147—148
XVIII —CO—CH(C2H5)2 DL 127—128
XXIX —CO—CH2—CH(CH3)2 DL 125—126
XXX —CO—C(CH3)3 DL 112—113
XXXI —CH=CHCH3 DL 129—130
«5 Vorderiank, Die Pharaazie 8, 381 (1950).•« Mébstock, J. am. ehem. Soe. 72, 4800 (1950).
25
NH—R
N02—/^V-CH—CH—CH2OHOH
N.o Sostituzione E = Forma p. f. ° C
Acidi alifatici
bromosostituiti
XXXII —COCH2Br DL 130—131
XXXIII —CO—CHBr—CH, DL 159—160
XXXIV —CO—CHBr—CH2CH, DL 123—125
XXXV —CO—CBr(CH,)2 DL 112—113
XXXVI —CO—CHBr—CH2Br DL 155—157
XXXVII —CO—CBr= CH2 DL 125—126
XXXVIII —COCHBr2 DL 152—153
XXXIX —COCHBr, D 152—153
Acidi alifatici
clorosostituiti
XL —C0CH2C1 DL 99—100
XLI —COCHC1CH, DL 138—139
XLII —CO—CHCl—CH2CH, DL 92— 93
XLIII —CO—CC12—CH, DL 119—120
XLIV —C0CC1(CH,)2 DL 124—125
XLV —COCCI, DL 148—149
XLVI —COCCI, D 101—102
XLVII —C0CH2CH2C1 DL 155—156
XLVIII —COCH2—CHCl—CH, DL 103—104
IL —CO—CHCl—CH2Ci DL 148—149
L —CO—CC1= CH2 DL 122—123
LI
Acidi eterociclici
D 150—151—CO—
\o/
LII—CO—
\o/
DL 138—139
26
NH—R
-^ /r-CH—CH—CH.OH
N.o Sostituzione E = Forma p. f. ° C
Acidi alifatici
fluoro-iodio-
cloro-sostituiti
LUI —COCH2F DL 120—121
LIV —COCH2F D 144—145
LV —COCHF2 D 94— 95
LVI —COCF, DL 103—104
LVII —COCHFCl D 101—102
LVIII —COCF2CI DL 107—108
LIX —COCH2I DL 138—139
LX —COCF3 D 128—129
Acidi aromatici
CI
/
LXI -CO-<_>-C1 DL 149—151
LXII
Br
DL 184—185
LXIII —CO—<^~^_N02 DL 204—205
Carrara e coli." hanno sintetizzato alcuni analoghi del cloroamfenicolo
saggiando le rispettive attività antibatteriche sulla Shigella paradysenteriaesecondo un metodo indicato da Ginouhliac "• •* basato sulla elaborazione
statistica dei risultati col metodo della retta d'azione
" Carrara, Ckiancone, D'Amato, Martinuzzi, Weitnauer e Ginouhliac, G. 80, 709 (1950).«8 GinouhUao, Boll. Soc. It. Biol. Sper. 26 (1950).«• Carrara e Ckiancone, Lo sperimentale 96, 49 (1942).
27
NH—R
NO,—<f==V—CH—CH—CH„OH
OH
Attività
antibatteriea
Cloroamfenieolo
racemico
= 100
N.o B = p. f. o C Forma
LXIV
LXV
LXVI
LXVII
LXVIII
—CO—<f==Y-NO,
—CO—CHOH—/"""^I
-C0-Cyi
—COCCI,
—COCHBr2
177—179
175—177
200—202
148—150
153—154
d,l-treo
d,l-treo
d,l-treo
d,l-treo
d,l-treo
0
0
0
32
50
Rt = —COCHCl2
R, = N02-<^^-
LXIX
LXX
LXXI
LXII
LXIII
LXXIV
«2—CH2—CH—CH2OH
NH—Rj
R_CH—CH—CH,IIOH NH—Rj
R2—CHOH—CH2-NH—R,
NH—Rj
I^—CH—CH—CH3
OH NH—Rj
R2—CH—CH—COOC2H5
OH
R^—CH20—Rj
d,l
d,l-eritro
d,l-treo
d,l-treo
3,5
0
0
0
0
0
28
Gli autori sebbene il loro studio non sia ancora terminato giungono alle
seguenti constatazioni :
1.° Il residuo dicloroacetico all'N sul carbonio 2 della catena propilicaè notevolmente specifico. Si ha infatti una discreta attività coi residui degliacidi tricloro e dibromoacetici (LXVII e LXVIII), attività che scomparesostituendo altri residui acidi pur dotati di una certa attività antibatterica
(LXIV, LXVeLXVI).
2.° L'OH in 1 non sembra assolutamente necessario. Una attività sia
pure piccola permane anche con la sua scomparsa (LXIX).
3.° Il —CH2OH terminale risulta strettamente necessario alla attività
antibiotica. La sua scomparsa (LXXI) e la sua trasformazione in un gruppometilico (LXX e LXXII) 0 in un estere (LXXIII) annulla totalmente la
sua attività antibatterica. Notevole l'inefficacia del composto LXXII che
differisce dal cloroamfenicolo esclusivamente per la sostituzione con un
idrogeno del gruppo alcoolico primario.
La sintesi del prodotto LXXI era già stata eseguita da Buu-Hoi e Khoi
che peraltro indicano p. f. assai differenti da quelli constatati dagli autori
italiani.
Cestari e Bezzi n hanno rese note le sintesi di alcuni derivati del cloro¬
amfenicolo e saggiate in vitro le rispettive attività su alcune specie di bat¬
teri. Tali attività sono state saggiate col metodo delle piastre; tutte le
sostanze sono state studiate in soluzione acquosa al 0,01 % di modo che in
ogni pozzetto erano contenuti 10 y di sostanza. I valori indicati nelle tabelle
si riferiscono al raggio della corona circolare data dall'alone di inibizionedello sviluppo della patina batterica. I composti ammidici sono stati otte¬
nuti per condensazione della base libera del cloroamfenicolo con gli esteri
e coi cloruri degli acidi desiderati; i derivati immidici invece per conden¬
sazione della base con aldeidi. I valori indicati nelle tabelle per le attività
sono confrontati con quelli del cloroamfenicolo racemico. Tutte le sostanze
sintetizzate appartengono alla serie treo e si presentano sotto forma di
racemati.
Come si può osservare alcuni derivati non posseggono attività alcuna,mentre altri sono efficaci. I derivati alogenati presentano quasi tutti atti¬
vità più 0 meno spiccata nei confronti dei germi studiati. E ' di particolareinteresse il fatto che il derivato monocloroacetilato ha dato in vitro, nei
confronti della Eberthella typhi, un alone di inibizione superiore del 40 %a quello del cloroamfenicolo racemico.
Bwì-Hoì e Kìioi, C. r. 230, 967 (1950).7i Cestari e Bezzi, Il farmaco 6, 649 (1950).
29
NH—E.
N02—<C==Ì>—CH—CH—CHjOHOH
Attività
N.o E =p.f.°c Tifo Paratifo Coli
ca
è
PIOi00m
SBrucella Stafilococco Proteus
CAF raeemico 1,0 0,9 0,9 0,9 1,4 0,7 0,9
LXXV CAF-diacetilato 91,5—93 0,3 0,2 0,6 0,5 0,3 0,5 0,4
LXXVI —C0CH2C1 120—122 1,4 0,9 0,9 1,0 0,7 0,5 0,5
LXXVII —COCH2I 122—124 — — — —— — —
LXXVIII —COCHBrCl 154 0,5 0,2 0,1 0,5 — — 0,5
LXXIX —COCHBr2 155—156 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,8
LXXX -^COCCl, 147—148 0,8 0,6 0,4 0,2 1,0 0,3 0,5
LXXXI —COCHBrCH, 154—155 0,5 0,3 0,2 0,5 0,3 0,2 0,7
LXXXII —COCH2CN 157 0,4 0,3 0,4 0,9 1,2 0,3 0,7
LXXXIII —CO(CH2)2COOH 171
LXXXIV -c0-O 152
LXXXV —COCH.—/"""^ 161 0,7
LXXXVI —CO—\o/
184 1,0
Cestari e Bezzi71 traggono da questi studi interessantissime conclusioni.
In primo luogo osservano una diversità di comportamento in vitro ed in
vivo per quel che riguarda i fenomeni di assorbimento, di eliminazione e di
trasformazione subite ad opera di tessuti animali e di germi.
30
NH-S02^^-R
NOr-/=\-CH-CH-CHsOH Attività
OH
N.o E =p.f.°c Tifo Paratifo Coli Dissenteriae Brucella Stafilococco Proteus
LXXXVII —H 210 0,4 0,4 0,7
LXXXVIII —CH, 206 —— 0,2 — — — —
LXXXIX —CI 225
XC —NHCOCH, 252 0,2 0,2 0,4 0,2 0,4 0,1 0,1
N=R
N02-^===\—CH—CH—CHjOH
OH
XCI =ch-0 155 0,2 —
XCII =CH-^^-OH 121
xeni
OC^
175 0,5 —=CH¬
\o/
31
Così ad esempio alcuni prodotti come il derivato dell'acido cianacetico
(LXXXII) introdotti per via sottocutanea si fissano con predilezione sul
polmone, altri come il derivato acetilsolfamidico (XC) scompaiono nell'or¬
ganismo con estrema facilità e ciò non in rapporto alla loro solubilità in
acqua. La inattivazione da parte degli organi è quantitativamente assai
diversa. Anche le prime ricerche sull'attività enzimatica dei germi come la
respirazione, hanno dimostrato comportamenti caratteristici per le varie
sostanze, alcune essendo più altre meno attive del cloroamfenicolo, indi¬
pendentemente dall'attività antibatterica. Per esempio uno dei compostipiù attivi sulla respirazione di tutti i germi saggiati, è il derivato acetil-
sulfamidico assai scarsamente batteriostatico.
Fusco e Trave n eseguendo ricerche per lo sviluppo di una nuova via
di sintesi, sono riusciti a isolare un isomero di cui non indicano alcuna atti¬
vità. Per azione di ammoniaca sull'alcool p-nitroepossicinnamico hanno
ottenuto il p-nitrofenil-l-amino-2,3-propandiolo, cui si può giungere anche
per nitrazione dell'l-fenil-l-amino-2,3-propandiolo ottenuto per azione di
ammoniaca sull'alcool epossicinnamico. Ulteriori studi dovrebbero portarealla determinazione della forma sterica dei composti sintetizzati. Un lavoro
simile era già stato eseguito da autori americanin che giungevano allo stesso
prodotto facendo agire ammoniaca sulla bromidrina dell'alcool epossicin¬namico.
NO,—C >—CH—CH—CH2OH XCIV
NR, OH
Dornow e coli.1* in uno studio sulle possibilità di sintesi degli amino-
alcoli per riduzione degli aminoacidi mediante idruro di litio e alluminio,sono riusciti a preparare l'N-dicloroacetil-1-Tirosinolo di cui non indicano
alcuna attività antibatterica.
NHCOCHCL,
HO—/==\—CH2—CH—CI^OH XCV
Sorm e coll.n in una recente pubblicazione citano i risultati di un lavoro
che, oltre aver servito allo sviluppo di una sintesi più breve di quella ori-
« Fusco e Trave, Q. 80, 366 (1950)." Controulis, Bébstock e Croóks, J. am. chem. Soc. 71, 2463 (1949).?* Dornow, Gunter e Messwaro, Ber. 83, 445 (1950).?s Sorm, Gut, Suohy e Beichl, Coli. trav. chim. Tohecoslovaquie 15, 501 (1950).
32
ginale descritta da Long e Troutman n, ha portato alla luce dei risultati
notevoli riguardanti il rapporto struttura-attività antibiotica. La nuova via
di sintesi parte dal p-nitro-a-aminoacetofenone cloridrato (a) preparatosecondo il metodo indicato da Troutman.7" Mediante dicloroacetilazione si
ottiene il dicloroacetilderivato (XCVI) che condensato con aldeide formica
dà il p-nitro-a-dicloroacetamido-/3-idrossipropiofenone (XCVII) da cui per
riduzione secondo Merwein-Ponndorf si giunge al d,l-treo-l-p-nitrofenil-2-dicloroacetamido-l,3-propandiolo identico sotto ogni aspetto a quello otte¬
nuto dagli autori americani :
2—/ V-COCH2NH2 • HC1 N02—<f Y-COCH2NHCOCHCl2
(a) XCVI
NHCOCHCl2
^ yy—CO—CH—CH2OH > CAF
Nello stesso lavoro viene citata la sintesi di un isomero del CAF in cui
il gruppo alcoolico secondario viene sostituito da un gruppo metilenico.
Secondo gli autori tale prodotto non presenterebbe alcuna attività ponde¬rabile contro la Salmonella typhosa :
NHCOCHCl2
N02—^^^V-CHa—CH~CH2OH XCVIII
I dati riguardanti il potere inibitorio dei prodotti sintetizzati si rife¬
riscono alla concentrazione di antibiotico necessaria per provocare l'arresto
della crescita e vengono espressi in y/ccm.
A. sta ad indicare che alla concentrazione massima saggiata non si ottenne
alcuna attività ponderabile.B. indica una parziale inibizione ad una concentrazione di 10 y/ccm. L'ini¬
bizione totale non si ottenne nemmeno a concentrazioni maggiori.
II potere antibiotico dei prodotti sintetizzati è stato saggiato su Salmo¬
nella typhi e Mycobacterium tuberculosis (H37Rv). Per il CAP gli autori
danno delle concentrazioni di inibizione di 5 rispettivamente 15 y/ccmmentre che Yournans e Osborne " lavorando con bacilli virulenti umani
della tubercolosi ottengono l'inibizione a concentrazioni di 12,5 y/ccm.
'• Long e Troutman, J. am. chem. Soc. 71, 2473 (1949).
33
<C~y~CO—CH2—NHR2Ri
Concentrazione di
inibizione in y/ccm
N.o E, = Xv2~
p.f.°C
Salmonella
paratyphiH37Rv
CAF
IC
C
CI
CU
CHI
CIV
CV
evi
CVII
CVIII
CIX
p-NOa—
p-NOr—
p-N02—m-N02—
o-N02—
p-Cl—
p-Cl—
p-Cl—H—
H—
H—
—COCHCl2
—COCH2CI
—COCCI,
—C0CHC12
—COCHCI2
—COCH2CI
—COCHCI2
—COCCI,
—COCH2CI
—COCHCI2
—COCCI,
147
134—136
131—132
106—107
161
127—128
138
88
118
121—123
86
5
A
A
A
A
15
A
A
A
A
H NH—R2
/T^X—e—CH—CH2OH^ OH
ex
CXI
CXII
H1-NO2—
p-Cl—H—
—COCHC12
—COCHCl2
—COCHCI2
134
118—119
125—128
30
95
A
A
A
A
NH—R2
/T=\—.ca—e—ch2ohk^ 1 1*» OH CH2OH
CXIII P-NO2— —COCHCI2 149—150 3 B
34
NH—R2
<^=V-CO—CH—CH2OHConcentrazione di
inibizione in y/eexa
N.o K1 = B,=p.f.°c
Salmonella
paratyphiH37Ev
CXIV
CXI
CXVI
CXVII
CXVIII
CXIX
cxx
CXXI
CXXII
CXXIII
p-N02—P-N02—
p-N02—m-N02—
o-NOs—
p-Cl—
p-Cl—H—
H—
H—
—COCHCl2
—C0CH2C1
—COCCI,
—COCHCl2
—C0CHC12
—C0CH2C1
—C0CHC12
—C0CH2C1
—C0CHC12
—COCCI,
121
119—121
127—129
142
132
123
128
128
135—137
84— 85
A
A
A
A
A
A
A
A
7,55
7
A
40
A
40
30
NH—R2
/"^CO—C—CH2OHR* CH2OH
CXXIV
cxxv
p-N02—
p-N02—
—COCHCl2
—C0CH2C1
132—133
140—141
A
A
40
A
Crooks e coli.17- '8 citano in due brevetti americani una serie di derivati
del cloroamfenicolo in parte già descritti da Rebstock."* Soltanto di una
piccola parte di questi prodotti vengono resi noti punti di fusione. Per
completare il quadro delle variazioni sinora eseguite sulla molecola del
cloroamfenicolo, ci limiteremo ad una esposizione schematica dei derivati
non ancora descritti. Dei prodotti descritti in questi brevetti non viene resa
nota alcuna attività antibatterica.
« Crooks, Rebstock, Controulis e Barts, US-Pat. 2, 483, 884 (1949).78 Crooks, Bebstock, Controulis e Bartz, TJS-Pat. 2, 483, 885 (1949).
35
NH—R
N.o E =Forma
sterica p. f. 0 C Brevetto
CXXVI —C0CC12CH2C1 DL-treo 89—91 1
CXXVII —COCH2CH2COOH DL-treo 178—179 2
CXXVIII -co-<Z> D(—)treo 167—169 2
CXXIX —COCH2—<^> DL-treo — 2
CXXX —COCHOHCH, DL-treo — 2
CXXXI —COCH2CN DL-treo — 2
CXXXII -co-<c>COOH
DL-treo — 2
CXXXIII —COCH=C(CH8)2CH,
/CH\CH2 CH2
1 1
DL-treo 2
CXXXIV —coch2—0—ch ch2
\ch/DL-treo 171—172 2
CXXXV
/CH\CH3 CHj,
DL-treo 136 2—CO—
\o/1
CXXXVI —COCHjOCHg DL-treo — 2
CXXXVII —CO—CH—CH,1OCOCH,
N
r lì
DL-treo 2
CXXXVIII -co-V D(—)treo — 2
36
NH—Rj
N02— '/T'Y-CH—CH—CH2OH
N.o B1 = K2 —Forma
stericaBrevetto
CXXXIX
CXL
,CXLI
CXLII
CXLIII
—COCHCl2
—COCHCl2
-co-<Z>
-CO^^^CH^
-CO^^-CH,
o-CH3—
m-OCH3—
m-OCH3—
m-CH3—
m-OCH3—
DL-treo
D(—)treoDL-treo
D(—)treoDL-eritro
DL-eritro
DL-treo
DL-treo
1
1
1
1
1
2
2
2
BHO NH—R,
V=\ i i<S J—C—CH—CH2OH
R'
^ CHg
N.o E1 = Rz — E8 =Forma
stericaBrevetto
CXLIV
CXLV
—COCHCL.
—COCHs
p-N02—o-Cl—
H—
m-N02—
DL-treo
DL-eritro
1
1
„OH NH—R,
2x=\ 1 1Rg-^g; J>—CH—CH—CH2OH
*i
N.o E,= XV2 == B3 = R4 =Forma
stericaBrevetto
CXLVI
CXLVII
o-N02—
o-N02—
P-CHS—
P-CH3-
m-CH3—
m-CH3—
—COCHCl2
-c°-C3DL-eritro
DL-eritro
1
2
37
CXLVIII
In una recentissima comunicazione Long e Troutman " descrivono la
sintesi di due nuovi composti: il D,L-Treo-2-dicloroacetamido-l-(4-nitro-l-naftil)-l,3-propandiolo (CXLVIII) ed il D,L-treo-l-(2-naftil)-2-dicloro-acetamido-l,3-propandiolo (CIL).
H NHCOCHCl2
N02—< >—C—C—CH2OH p.f. 181—182°
I IOHH
H NHCOCHCI2
-C—C—CH2OH p.f. 153—155°
yI I
,// OHHaL
I risultati delle ricerche biologiche non vengono comunicati.
Alberti e coli.80 in uno studio inerente alla sintesi del cloroamfenicolo
sono riusciti ad invertire la configurazione stereochimica del compostoeritro. Per azione di agenti disidratanti sulle «-ossiacilamine si ottengonole 2-ossazoline. Applicando appunto questa reazione all'l-fenil-2-amino-l,3-propandiolo gli autori sono arrivati alle ossazoline desiderate. I derivati
della serie eritro si trasformano per azione di cloruro di tionile in ossazo¬
line, dalle quali, per saponificazione si giunge a composti della serie treo.
Molto più complesse si presentano queste reazioni quando si parta da deri¬
vati della serie treo. Si formano delle ossazoline che per idrolisi ridanno le
basi di partenza, senza che si inverta la configurazione stereochimica.
H CH3
—CH—CH—CH2OCOCH3 * <f ^>—C—x— C—CH2OCO
4
CH3
H NHGOCH3
H NH2 _--
C—C—CH2OH^ I I
OHH
Come risulta dalla esposizione precedente esiste talora una dissonanza
assoluta tra i dati forniti dai diversi autori per gli stessi prodotti. Per evi¬
tare il pericolo di emettere qualche giudizio temerario, ci siamo limitati ad
elencare oggettivamente tutti i derivati reperibili in letteratura, trala¬
sciando ogni discussione del problema, sperando di vedere un giorno una
chiarificazione spontanea a completo vantaggio della ricerca scientifica.
Long e Troutman, J. am. chem. Soe. 73, 542 (1951).8° Alberti, Camerino e Vercellone, La chimica e l'industria 33, 5 (1951).
38
Vagliando i risultati raggiunti nei lavori citati si possono trarre delleconclusioni che potrebbero essere considerate quasi definitive:
1. Il gruppo dicloroacetico sembra aver influsso predominante sul gradodi attività antibatterica dell'antibiotico, sempre però in unione cogli altri
gruppi funzionali della molecola del cloroamfenicolo; sottraendo infatti un
qualsiasi altro componente il potere massimo di inibizione viene ridotto se
non eliminato completamente.
2. Il gruppo nitrico pare essere specifico. La sua attività è tuttavia
legata alla presenza del gruppo dicloroacetico o del gruppo acetico tricloro-
o dibromosostituito.
3. La presenza del gruppo alcoolico secondario non sembra essere asso¬
lutamente necessaria ai fini del potere antibatterico.
4. Il gruppo alcoolico finale della catena alifatica è da considerare in¬
dispensabile per il raggiungimento di una attività ponderabile. La sua
scomparsa o la sua trasformazione porta con sé, inevitabilmente, una dimi¬
nuzione del potere inibitorio.
5. Considerati questi fattori inerenti ai gruppi funzionali del cloroamfe¬
nicolo si può giungere alla constatazione che, eccettuato un sol caso, una
modificazione della molecola annulla o almeno diminuisce l'attività anti¬
batterica della sostanza madre.
3.» CAPITOLO:
Piano di stadio
All'inizio del nostro lavoro non esistevano in letteratura altre comuni¬
cazioni che toccassero il problema chimico del nuovo antibiotico, oltre a
quelle di Rebstock e coli.3 riguardante la identificazione della formula di
struttura, Controulis e coli.' e Long e Troutman 10 che descrivono alcuni
metodi di sintesi, infine Rebstock e coli.58 che rendono noti i primi derivati
sintetizzati colle rispettive attività antibatteriche. Scopo del nostro studio
era di portare a compimento sintesi di prodotti non ancora descritti, nel¬
l'intento di indagare le possibilità di una esaltazione dell'attività rispettoa quella del cloroamfenicolo. Abbiamo quindi ritenuto opportuno ed inte¬
ressante saggiare l'influsso dei singoli gruppi funzionali in seno alla mole¬
cola sul grado di attività del composto. Partendo da questi presupposti ed
in considerazione del fatto che non esistessero ancora pubblicazioni a tale
riguardo, ci siamo addentrati nello studio collo scopo precipuo di sintetiz¬
zare una certa quantità di base libera, cioè di d,l-treo-l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo al fine di poter in seguito eseguire le sostituzioni
desiderate.
Un mese dopo l'inizio del nostro lavoro, quando cioè le nostre ricerche
erano ancora ad uno stadio embrionale, apparvero in due pubblicazioni ita¬
liane, Carrara e coli.11, Alberti e coli.12, due nuove vie di sintesi più o meno
identiche, facilmente accessibili e che offrivano dal punto di vista chimico
un più vasto orizzonte per le variazioni sulla molecola del cloroamfenicolo.
39
Abbiamo quindi abbandonato la prima via indicata da Long e coli, per
abbracciare la seconda che ci permise nel giro di poche settimane di giun¬
gere alla meta prefissa.Tutti i nostri prodotti appartengono alla serie treo, identificata da
Carrara e Weitnauer11 nella condensazione di benzaldeide con glicocollasecondo Erlenmeyer e Fruhstuck.u La presenza della forma treo in tale
condensazione è stata recentemente dimostrata da Vogler.13 Abbiamo tra¬
lasciata la separazione dei prodotti sintetizzati negli antipodi ottici, col-
l'intento di eseguire la suddetta separazione qualora si osservasse per il
prodotto racemico una attività interessante dal punto di vista della chemio¬
terapia.
Il presente studio si svolge nelle seguenti direzioni :
1. Sintesi totale del cloroamfenicolo.
2. Studio di composti dell'estere etilico della fenilserina:
NH—R
/ \_CH—CH—COOC2H5x5
OH
estere etilico dell'acido l-fenil-l-ossi-2-aminoproprionico.
3. Studio di composti del fenilserinolo :
NH—R
/^N—CH—CH—CH2OH
OH
l-fenil-2-amino-l,3-propandiolo
4. Sostituzione del gruppo dicloroacetico nella molecola del cloroamfeni¬
colo con acidi aromatici ed eterociclici :
NH—R
N02—<^==^>—CH—CH—CH2OHOH
l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo
5. Alcuni saggi sull'estere etilico della fenilserina e tentativo di sintesi
di un analogo della cloromicetina per sostituzione dell'anello benzolico con
un anello eterociclico.
Ci preme esprimere da queste righe i più vivi ringraziamenti alla Le-
petit 8. p. A. di Milano che generosamente ci ha messo a disposizione una
parte della base usata per lo sviluppo del nostro lavoro di promozione.
40
C. Parte Sperimentale
/. Considerazioni teoriche
Gli schemi di sintesi possibili sono già stati elencati in un precedentecapitolo. Qui ci fermeremo in modo speciale su quelle reazioni e su quei pro¬
dotti che sono entrati quale parte integrante nel nostro studio. Non entre¬
remo nei particolari delle sintesi americane che d'altronde abbiamo soltanto
sfiorato. Ci preme invece considerare da vicino lo schema della sintesi ita¬
liana, che dal punto di vista economico ci è sembrata più adatta e piùfacilmente accessibile ed in considerazione del fatto che per uno studio
individuale quale il nostro, questa via presentava minori difficoltà che non
le altre, più o meno concepite per una produzione su scala industriale.
1. Preparazione delle amine :
Sintesi della fenilserina:
NH2I
/>—CHO + CH2—-COOH
Nella letteratura sono descritti diversi metodi di condensazione.81'82,83'84'86
Questa avviene in presenza di idrato di sodio. Dalla base di Schiff otte¬
nuta si giunge per idrolisi acida alla fenilserina. In particolare Rosen-
mund82 usando un metodo adatto per la sintesi di diversi aminoacidi sosti¬
tuiti nell'anello aromatico, esegue la reazione con sodio metallico in solu¬
zione eterea assoluta. La reazione avverrebbe in due stadi: formazione di
un benzilidene (C6H5—CH=N • CH2 • COOH) che per addizione di una
molecola di benzaldeide dà la base di Schiff. Dei due metodi sperimen¬tati 81'83 quello indicato dal brevetto tedesco ci portò a risultati migliori.800 g di benzaldeide vengono colati sotto agitazione in una soluzione di
300 g di glicocolla e 240 g di idrato di sodio in un litro di acqua badando
che la temperatura non superi i 10 °. Dopo qualche tempo si ottiene una
soluzione limpida che lasciata riposare si rapprende in una massa duris¬
sima. Il giorno dopo si tagliuzza accuratamente in piccole particelle che
vengono trattate con 500 ccm di acido cloridrico concentrato. Si continua
l'agitazione fino a scomparsa completa dei grumi e si porta il tutto in
e» Erlenmeyer e Friihstiick, Ann. 284, 36 (1895).sa Bosenmund, Ber. 52, 1734 (1919).83 BKP. 632 424 (1935) Gesellsehaft fwt Kohletechnik GBE.
8* Fourneau e Billeter, Bull. Soo. Chim. 7, 593 (1940).ss Dalgliesh, J. chem. Soo. 1947, 658.
41
refrigerante per una notte. La polvere formatasi viene filtrata. Ridisciolta
in acqua bollente e precipitata con etanolo possiede un p. f. 194—195 °.
Resa 530 g = 73 % della teorica.
Estere della fenilserina:
NH2 NH2
—CH—CH—COOH /==\—CH—CH—COOR
OH OH
Secondo Carrara e Weitnauer u la fenilserina viene sospesa in alcool
assoluto. Facendo passare attraverso la soluzione una corrente di acido
cloridrico secco, si nota dapprima il passaggio in soluzione della fenilserina
con rispettiva formazione di cloridrato (p. f. 157 °) ed in seguito la forma¬
zione del cloridrato dell'estere. La soluzione alcoolica viene evaporata alla
pompa e il residuo lavato con etere. Per l'ottenimento della base libera si
scioglie la massa in pochissima acqua gelata e la soluzione, previa aggiuntadi un eccesso di carbonato di potassio estratta con etere. Dalla soluzione
eterea concentrata si separa la base libera cristallina. Sono stati preparatii seguenti esteri :
p.f.°C
E = Base Cloridrato Eese %
-CH, 62 156 75
—C2H5 86 138 72,5
—C3H7 57 129 72
—C4H0 52 116 81
-C12H25 50 110 67
Un altro metodo indicato da Alberti e coli.12 per l'esterificazione consiste
nel portare alla ebollizione per due ore una soluzione di fenilserina in eta¬
nolo assoluto contenente il 9 % di acido cloridrico gasoso. Si evapora la
soluzione alla pompa a 40 °e si ridiscioglie il residuo oleoso in poca acqua
che viene alcalinizzata a pH 8 con bicarbonato di sodio. Si estrae con cloro¬
formio e la soluzione cloroformica dopo essicamento evaporata e il residuo
cristallizzato da etere. Un metodo vantaggioso da noi usato riunisce i due
procedimenti indicati, in quanto dopo aver saturato per diverse ore la solu¬
zione con acido cloridrico si porta alla ebollizione per ^4 d'ora continuando
poi come sopra.
O
42
Riduzione del gruppo carbossilico:
Alberti e coli.1* riferiscono alcune possibilità di riduzione del carbossile
negli a-aminoacidi.
NH2
| LiAlH4CH—CH—COOR >-
OH
Tale riduzione si esegue sugli esteri col metodo classico di Bouveault-
Blanc che può essere migliorato procedendo sugli esteri acilati86 o sugliaminoesteri benzoilati87 oppure se si impiega n-butanolo anziché etanolo.88
Anche la riduzione catalitica con cromito ramico 87-8B o con Raney-nichel °°
ha dato buoni risultati. Recentemente Karrer e Portman81 hanno usato con
successo per la sintesi di a-aminoalcoli da a-aminoacidi la riduzione con
idruro di litio ed alluminio. Tale procedimento venne adattato alla sintesi
dell'l-fenil-2-amino-l,3-propandiolo da Carrara e coli.11 e Alberti e coli.12
che tranne alcune piccole modificazioni seguono la stessa via.
Triacetato del fenilserinolo:
NHCOCH,I
v_CH—CH—CHaOCOCHj
OCOCH3
Acetilando con piridina e anidride acetica si ottiene molto facilmente il
triacetato in prismi a p. f. 80—81 °.
Nitrazione del triacetato:
NHCOCHg
N02—4 V—CH—CH—CH2OCOCH3
ÒCOCH,
86 Karrer, Helv.5, 469 (1922); 6, 905 (1923).»? Stoll, Peyer e Hofmcm, Helv. 20, 929 (1943).88 Barrow e Ferguson, J. chem. Soc. 1935, 410.
8» Christmann e Levene, J. Bìol. chem. 124, 453 (1938).»» Ovàkìmìan e Christmann, J. Biol. chem. 134, 151 (1940).si Karrer e Portman, Helv. 31, 1617 (1948).
43
Tale nitrazione che avviene mediante acido nitrico fumante era già etata
descritta da Controulis e coli.'2 Il prodotto di reazione versato in ghiaccioviene estratto con cloroformio. Ricristallizzato da etere il prodotto si pre¬
senta sotto forma di prismi allungati a p. f. 134—136 °. Applicando questo
procedimento abbiamo ottenuti dei risultati soddisfacenti.
D,L4reo-l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo:
NH2
N02—/==\—CH—CH—CH2OH
OH
Secondo Alberti e coli.12 il triacetato viene sciolto in etanolo e tenuto
alla ebollizione per due ore dopo aver aggiunto acido cloridrico. Si evapora
alla pompa e si riprende con ammoniaca alcoolica. Si filtra dal cloruro di
ammonio formatosi e si evapora a secco. Il residuo oleoso cristallizza da
acetone. La base libera si ottiene sospendendo il cloridrato in etanolo asso¬
luto de acetone e addizionando la quantità teorica di sodio sciolto in alcool.
Si raccoglie su filtro il cloruro di sodio formatosi e si evapora alla pompa.
Il residuo cristallizza in polvere da acqua a p. f. 138—139 °.
Carrara e Weitnauer " studiando le varie possibilità di acetilazione della
fenilserina sono giunti alle seguenti constatazioni :
1. 20 g di fenilserina vengono mescolati con 50 ccm di anidride acetica
e riscaldati a ricadere per 5 minuti, dopo di che si evapora alla pompa. Il
residuo sciolto in alcool viene colato in acqua. Si separa una massa di
cristalli gialli a p. f. 151—152 °. Kesa 13,2 g di 2-metil-4-benzalossazolone
già descritto da Erlenmeyer93 e da Heller e Lauth °4
2-metil-4-benzalossazolone
»2 Controulis, Sebstock e Crooks, J. am. ehem. Soc. 71, 2463 (1949).»s Erlenmeyer, Ann. 337, 265 (1904) ; 284, 47 (1895).m Seller e Lauth, Ber. 52, 2297 (1919).
44
Trattando il lattone con alcali o cuocendo a lungo con acqua si ha una
scissione con formazione dell'acido acetilaminocinnamico. Tale reazione è
reversibile; infatti trattando quest'ultimo con anidride acetica si giunge di
nuovo al prodotto di partenza:
<" V-CH=CH—COOH
NaOH ^ ^ |7
> NHCOCHjAnidride
Per acetilazione della fenilserina secondo Schotten-Baumann si ottiene
un prodotto bianco a p. f. 153 °di cui gli autori dichiarano essere intenti
alla identificazione della struttura. Un p. f. del miscuglio di quest'ultimocoll'azlattone ottenuto precedentemente non subisce depressione alcuna.
2. Acetilazione dell'estere etilico della fenilserina:
Carrara e Weitnaueru descrivono un metodo di acetilazione che
dovrebbe portare all'N-0-diacetilderivato. 10 g di estere vengono riscaldati
per 15 minuti su b. m. con 30 ccm di anidride acetica. Dopo aver versato il
tutto in 100 g di ghiaccio agitando energicamente, si lascia riposare per
alcune ore. Il prodotto bianco viene filtrato e lavato con acqua. Resa 12,7 g
di diacetato a p. f. 169—170 °. Lo stesso prodotto viene ottenuto per acetila¬
zione dell'estere con anidride acetica e piridina. Ripetendo per alcune volte
questa reazione abbiamo sempre ottenuto un prodotto bianchissimo cristal¬
lino a p. f. 174—175 °i cui dati di analisi dimostrarono trattarsi di un
monoacetilderivato. Acetilando tale prodotto in presenza di piridina e
anidride acetica si ottenne senza difficoltà il diacetilderivato a p. f.
169—170 ° descritto in letteratura. Un p. f. del miscuglio del monoacetil¬
derivato col diacetilderivato subì una depressione di 20 °. Cestari e Bezzi95
hanno pure assodato che nelle condizioni sperimentali citate cioè in presenza
di un eccesso di anidride acetica a caldo si ottiene Pacilazione del solo
gruppo aminico. Carrara e Weitnauer " hanno sottoposto il diacetilderivato
a p. f. 169—170 °a riduzione con idruro di litio ed alluminio ottenendo
presumibilmente l'N-acetilderivato del fenilserinolo che sottoposto ad ace¬
tilazione con anidride acetica e piridina diede il triacetilderivato già otte¬
nuto per acetilazione diretta del fenilserinolo.
Le reazioni elencate per la sintesi del cloroamfenicolo si possono rias¬
sumere nel seguente schema:
95 Cestari e Bezzi, Il farmaco 6, 649 (1950).
CH=C—CO
AN
C
CE,
45
NH2
-CHO + CH2—COOH
NHCOCHj
CH—CH—COOR
OCOCH,
NHCOCHa
v, w—CH—CH—CH2OH
OH
NO,
AH
NH2
-CH—CH—CH2OH « N02—
NH2
CH—CH—COOH
HANH2
CH—CH—COOR
ÌHNH2
<v »—CH—CH—CH2OH
Oh
NHCOCHj
^w—CH—CH—CRjOCOCHj
OCOCH,
NHCOCH8
x -r—CH—CH—CHaOCOCHj
OCOCH,
Come già abbiamo accennato prima, il vantaggio di questa sintesi con¬
siste nella facilità delle reazioni e nella totale formazione di prodotto ap¬
partenente alla serie treo, di modo che per lo ottenimente del cloroamfeni-
colo occorre soltanto la separazione negli antipodi ottici senza preoccupa¬
zione circa la forma sterica.
Altre sintesi del fenilserinolo che però portano ad un miscuglio delleforme treo ed eritro erano già state studiate precedentemente. Long e
TroutmanM in un modello di sintesi descrivono appunto la possibilità di
giungere alla base desiderata cioè al d,l-treo-l-fenil-2-amino-l,3-propandiolopartendo dall'acetofenone attraverso i seguenti passaggi:
COCHj
CHOH—CH—CH2OH
NHR
COCH2 -
NH—R
<x ^—COCHCH2OHNHR
NH2
^ ^-CH—CH—CH2OH01)H
dove R = —COCHj o —CO
»« Long e Troutman, J. am. ehem. Soc. 71, 2469 (1949).
46
L'a-benzamidoacetofenone è stato sintetizzato dall'isonitrosoacetofenone
mediante riduzione con cloruro stannoso coi procedimenti indicati da
Rupe •'e Claisen e Manasse M
e susseguente benzoilazione.
L'a-aminoacetofenone può essere sintetizzato dagli alogenuri fenacilici
attraverso i complessi con esametilentetramina secondo Mannich e Hàhn.n
I primi esperimenti per la idrossimetilazione in presenza di un equivalentedi formaldeide e poco carbonato di potassio portarono all'isolamento di un
prodotto ad elevato p. f.
-CO—CH—CH2—CH—CO^^^ROCNH NHCOR
Eseguendo invece la reazione in presenza di carbonato di sodio si ottenne
il prodotto desiderato, l'a-benzamido-/8-idrossipropiofenone alquanto puro.
La riduzione del gruppo chetonico avvenne mediante Kaney-nichel. Il pro¬
dotto ottenuto poteva essere separato negli isomeri treo ed eritro mediante
cristallizzazione frazionata da etanolo-acqua. Altri esperimenti hanno
mostrato che l'uso dell'a-acetamidoacetofenone sintetizzato secondo
Gabriel100, Pidet e Oams m e Wolfheim m, presenta alcuni vantaggi rispet¬
to al derivato benzamidico. L'a-acetamidoacetofenone viene condensato con
formaldeide in presenza di bicarbonanto sodico in soluzione acquosa a 35 °.
L'a-acetamido-j8-idrossipropiofenone precipita dalla soluzione come mono¬
idrato. La riduzione del gruppo chetonico avviene nelle medesime condizioni
citate prima. La separazione degli isomeri avviene per cristallizzazione fra¬
zionata da acetato di etile.
Un'altra possibilità di sintesi del fenilserinolo è stata sperimentata da
Controulis e coli.103 Applicando le condizioni di Rosenmund 1M nella reazione
di benzaldeide con /3-nitroetanolo si giunge facilmente all'l-fenil-2-nitro-l,3-
propandiolo che viene isolato come sale di sodio da metanolo. Per riduzione
catalitica di quest'ultimo con ossido di palladio si giunge con buone rese
alla base desiderata :
N02 N02
/==\_CHO + CH2—CH2OH /^X—CHOH—CH—CH2OH
CHOH—CH(NH2)CH2OH
»' Rupe, Ber. 28, 254 (1895).«a Claisen e Manasse, Ber. 20, 2194 (1887).w Mannich e Hahn, Ber. 44, 1545 (1911).i»o Gabriel, Ber. 43, 1283 (1910).ioi Pictet e Gams, Ber. 43, 2388 (1910)."2 Wolfheim, Ber. 47, 1442 (1914).103 Controulis, Bebstock e Crooks, J. am. ehem. Soe. 71, 2464 (1949).104 Sosenmund, Ber. 46, 1034 (1913).
47
Il prodotto ottenuto aveva un aspetto resinoso. Per estrazione con cloro¬
formio si potevano separare due prodotti : uno cristallino, l'altro gommoso.
Il primo fu sottoposto a dicloroacetilazione. Soltanto dopo acetilazione dei
gruppi alcoolici si potè eseguire la nitrazione, il contrario cioè di quantoavviene nel caso dell'efedrina la quale può essere nitrata anche senza pro¬
tezione dei gruppi aminico ed alcoolico. Per idrolisi secondo Kunzm si
ottenne il cloroamfenicolo di forma eritro. Il prodotto gommoso invece tri-
acetilato, nitrato e disacetilato, diede coli'estere etilico dell'acido dicloro-
acetico il cloroamfenicolo racemico della forma treo.
In una recente pubblicazione Carrara e coll.m riferiscono i risultati rag¬
giunti nello studio di nuove vie di sintesi. In particolare viene specificatala sintesi del fenilserinolo della serie eritro attraverso i seguenti passaggi:
/^"V-COCHijCOOCaHjj <^==\—CO—C—COOC2H3NOH
/ \—CH—CH—CHaOCOCHj -. / ^^CO—CH—COOC2H5O NHCOCH3 NHGOCHj
OCH3
Dal benzoilacetato di etile ottenuto secondo McElvain e Weber107 si
arriva col metodo di Wolff e Hallm all'isonitrosobenzoilacetato di etile. Ad
un miscuglio di quest'ultimo con acido acetico, ghiaccio ed anidride acetica
si aggiunge lentamente zinco mantenendo la temperatura sotto i 10 °. Dopoalcune ore si aggiunge etere e si filtra. Lo strato etereo neutralizzato viene
evaporato. Il residuo cristallizza. Il prodotto, l'acetilaminobenzoilacetato
di etile cristallizza da alcool in scagliette a p. f. 95 °. Per riduzione con
idruro di litio e alluminio e successiva acetilazione con piridina e anidride
acetica si giunge al d,l-eritrotriacetil-l-fenil-2-amino-l,3-propandiolo a
p.f. 116°.
Dall'acetilamino-benzoilacetato di etile si giunge per trattamento con
acido cloridrico al 10 % alla ebollizione per 4 ore al cloridrato dell'amino-
acetofenone che viene in seguito acetilato secondo Schotten-Baumann a
a-acetilaminoacetofenone a p. f. 87—88 °.
<Z>-C0-2NHCOCHs
i°5 Kwns e Hudson, J. am. chem. Soc. 48, 1982 (1926).io« Carrara, D'Amato e Bellenghi, Q. 80, 826 (1950).«" McElvain e Wéber, Org. Synthesis 23, 35 (1943).«8 Wolff e Hall, Ber. 36, 3614 (1903).
48
2. Metodi di acilazione:
L'acilazione delle amine per la sostituzione del gruppo dicloroacetico con
altri radicali può avvenire in diversi modi :
a) Derivati amidici: ammina + estere
ammina + cloruro
ammina + anidride
b) Derivati imidici: ammina + aldeide
Mannìch e Thiele m descrivono alcune condensazioni di esteri con amino-
alcooli, impiegando quantità equimolari di reagenti che vengono riscaldati
per alcune ore a ricadere in soluzione alcoolica assoluta, oppure lasciati a
sé per alcuni giorni. Le benzoilazioni vengono eseguite per lo più usando il
metodo indicato da Schotten-Baumann m oppure in soluzione di benzolo o
toluolo anidri in presenza di piridina a temperature basse (30—50 °)67 o
ancora in soluzione acquosa a basse temperature come indicato in brevetti
americani.77-78 Cestari e Bezzi n pur non indicando il metodo esatto impie¬gato asseriscono di aver eseguite le condensazioni coi cloruri degli acidi e
anidridi a temperature prossime a 0 ° usando quantità stechiometriche di
reattivi allo scopo di evitare acilazione oltre che all'azoto anche all'ossigeno,operando in soluzione acquosa acetonica tamponata con bicarbonato di
sodio. Un procedimento che porta generalmente a risultati soddisfacenti è
stato elaborato da Buchi e Lieberherr111, che fanno agire l'amina col clo¬
ruro dell'acido desiderato in soluzione anidra di acetone alla presenza di
soda anidra per legare l'acido cloridrico che si sviluppa nella reazione. Nei
saggi da noi eseguiti abbiamo potuto constatare che qualora l'acetone non
fosse completamente assoluto, la condensazione non ha luogo, ottenendo
invece il cloridrato della base. L'acilazione con esteri è stata eseguita sia
operando a temperatura elevata sia a temperatura ambiente eventualmente
in presenza di solventi inerti.
II. Sintesi
I punti di fusione sono stati determinati nel blocco di Kofler e non sono
corretti. Le analisi sono state eseguite nel laboratorio di microanalisi della
sezione organica-tecnica del Politecnico federale di Zurigo sotto la direzione
delle Signorine G. Aebi e E. Kunz che da queste righe vogliamo ringraziare.
1. Preparazione delle amine :
Sintesi della fenilserina:
1.° Procedimento: 800 g di benzaldeide vengono aggiunti lentamente, tenendo
il liquido in continua agitazione, ad una soluzione di 300 g di glicoeolla e 240 g di
soda caustica in 1000 con di acqua. La temperatura viene mantenuta sotto i 10 °.
io» Mannich e Thiele, Arch. Pharm. 253, 181 (1915).no Schotten e Baumann, Ber. 23, 3430 (1890).in Buchi e Lieberherr, Helv. 32, 2310 (1949).
49
La sospensione che si ottiene, dopo circa 20 minuti si trasforma in una soluzione
limpida che a poco a poco si rapprende in una massa bianca durissima. Dopo 8 ore
quest'ultima viene tagliuzzata e spappolata. Si agita quindi con 500 ccm di acido
cloridrico concentrato fino a scomparsa completa dei grumi e si lascia riposare per
una notte in refrigerante. La polvere bianca formatasi viene filtrata e lavata con
alcool. La si ridiscioglie in acqua bollente; dopo aver decantata la benzaldeide che
si separa alla superficie, si lascia raffreddare. Per aggiunta di etanolo si ottiene
una sostanza bianca cristallina in piastrine lucenti a p. f. 193—194 ° (letteratura194—195 °).
Besa: letteratura 530 g = 73 % della resa teorica
1.» Prova 460 g = 63 % della resa teorica
2.a Prova 510 g = 70 % della resa teorica
2." Procedimento: Ad una soluzione di 37 g di glicoeolla in 200 ccm di acqua
vengono aggiunti 106 g di benzaldeide, 100 ccm di alcool e 50 g di soda caustica in
200 ccm di acqua. Si ottiene una soluzione che, come sopra descritto, indurisce
lentamente. Il prodotto pressato viene riscaldato più volte con alcool su b. m. Il
residuo costituisce il sale sodico dell'acido fenil-benzalamido-lattieo che viene
ricristallizzato da acqua. Il prodotto sciolto in poca acqua viene idrolizzato per
acidificazione con acido acetico. Per aggiunta di etere si separa la fenilserina sotto
forma di scagliette lucenti a p. f. 193—194 °.
Resa: 110 g = 64 % della resa teorica.
Esterificazione della fenilserina:
1.° Procedimento: 50 g di fenilserina vengono sospesi in 150 ccm di alcool etilico
assoluto. Si fa passare attraverso la sospensione una forte corrente di acido
cloridrico secco. Dapprima si osserva il passaggio in soluzione della fenilserina con
successiva formazione di cristalli che a poco a poco scompaiono. La soluzione si
riscalda da sé quasi alla ebollizione. Dopo 8 ore la reazione può considerarsi ter¬
minata. Si evapora a secco alla pompa, il residuo ripreso con poca acqua ghiacciataviene trattato con un eccesso di carbonato di potassio ed estratto sempre a freddo
con etere. Evaporata la soluzione eterea previamente essicata, dal concentrato si
separa il cristallo che per rafreddamento aumenta sensibilmente. Per ricristallizza¬
zione da etere si ottengono dei prismi allungati a p. f. 84—85 °(letteratura 86 °).
Rese: letteratura 72,5 % della resa teorica
1. 33 g = 57 % della resa teorica
2. 38 g = 66 % della resa teorica
3. 35 g = 61 % della resa teorica
4. 40 g = 70 % della resa teorica
5. 39 g = 68 % della resa teorica
2." Procedimento: Dopo aver proceduto come sopra si è riscaldata a ricadere pery± d'ora la soluzione del cloridrato dell'estere. Si è quindi evaporato alla pompa,
ripreso il residuo con acqua e ghiaccio e trattata la soluzione con un eccesso di
carbonato di potassio ed estratto con etere. Si sono ottenute in tal modo delle rese
migliori che col primo processo. Da 50 g di fenilserina si sono ottenuti:
43 g di estere = 75 % della resa teorica
41 g di estere = 72 % della resa teorica
39 g di estere = 68 % della resa teorica
p. f. 82—83 °
50
Sintesi del fenilserinolo:
l.a Prova: 20 g di estere etilico della fenilserina vengono sciolti a caldo in un
litro di etere assoluto e colati lentamente nella soluzione torbida di 10 g di idruro
di litio e alluminio in 300 ccm di etere anidro, preparata in precedenza in un
pallone a tre colli munito di refrigerante a ricadere, agitatore, imbuto contagoccee termometro. Si mantiene la soluzione continuamente in agitazione. Si osserva un
violento sviluppo di idrogeno, la soluzione si riscalda alla ebollizione da se. Ter¬
minato lo scolamento si mantiene alla ebollizione ancora per un'ora, quindi avendo
cura di raffreddare energicamente con miscela refrigerante, si aggiungono con molta
cautela 24 ccm di acqua. Si filtra in seguito la soluzione. Dalla distillazione del
filtrato previamente essicato si ottiene un olio giallognolo che impastato con etere
assoluto cristallizza a p. f. 86—87 °. Il residuo della filtrazione viene essicato sotto
vuoto ed estratto con etere assoluto in Soxhlet. Dopo due ore si nota nel pallonedell'apparecchio, la formazione di una polvere cristallina che aumenta col proseguiredell'estrazione. Dopo una notte si filtra e dalla soluzione eterea evaporata si ottiene
un olio che manipolato con etere anidro cristallizza. Le tre frazioni cristalline
riunite rieristallizzate da cloroformio-etere danno una polvere bianca cristallina a
p. f. 88—89 °.
Resa: letteratura 51 % della resa teorica
1. 8,5 g = 53 % della resa teorica
2. 8,8 g = 55 % della resa teorica
2.a Prova: Da 40 g di estere in 800 ccm di etere riducendo con 20 g di idruro di
litio e alluminio in 300 ccm di etere si sono ottenuti
1. 17,5 g= 54,5 %
2. 16 g= 50 %
3. 17 g = 53 %
3.a Prova: Da 40 g di estere in 800 ccm di etere assoluto ridotti mediante 20 g di
idruro in 200 ccm di etere anidro si sono ottenuti
1. 18 g = 56 %2. 17 g = 53 %
Triacetilderivato del d,l-treo-l-fenil-2-amino-l,3-propandiolo
10 g di fenilserinolo vengono riscaldati a ricadere per un'ora con 75 ccm di piridinae 31 ccm di anidride acetica, dopo di che si evapora alla pompa. L'olio che rimane
cristallizza da etere e etere di petrolio. Ripetendo la cristallizzazione si ottiene un
prodotto bianco cristallino a p. f. 79—80 °
(letteratura 81 °).
Rese: letteratura 83 % della resa teorica
1. 14,5 g = 83 % della resa teorica
2. 15 g = 85 % della resa teorica
Da 20 g di fenilserinolo acetilato mediante 150 ccm di piridina e 62 ccm di anidride
acetica sono stati ottenuti:
29,5 g = 84 % della resa teorica
a p.f. 78—80°.
51
DrL-treo-l-p-nitrofenilS-amino-lfS-propandiolo-triacetato
15 g di triacetato del fenilserinolo vengono aggiunti a 150 g di acido nitrico
fumante (d = 1,53) avendo cura che la temperatura non superi i 0 °. Terminata
l'aggiunta si continua l'agitazione per altri 15 minuti, indi si versa il tutto in 200 g
di ghiaccio e si alcalinizza con carbonato di sodio a pH 8 mantenendo la tempera¬tura sempre sotto i 0 °. Si osserva la formazione di una sostanza gommosa che
viene estratta con 400 ccm di cloroformio. Gli estratti riuniti essicati su solfato di
sodio vengono evaporati; il residuo oleoso cristallizza da etere assoluto in prismibianco giallognoli a p. f. 125—126 °
(letteratura p. f. 115—120 °
per il prodotto
grezzo e 135—136 °
per il prodotto purissimo).
Resa: 14 g= 82,5 % della resa teorica
Da 44 g di triacetato e 440 g di acido nitrico fumante si sono ottenuti
46 g= 92 % della resa teorica.
Nella letteratura sono citate rese del 94 %.
D^-treo-l-p-nitrofenìl-2-amino-l^-propandiolo-cloridrato
16 g di triacetato vengono sciolti in 150 ccm di etanolo. Dopo aggiunta di 15 ccm
di acido cloridrico concentrato si mantiene alla ebollizione per due ore su b. m. Si
evapora alla pompa. Il residuo viene ripreso con ammoniaca alcoolica scaldando
leggermente. Il cloruro di ammonio formatosi viene filtrato e la soluzione evaporatasotto vuoto. Si essica infine il residuo su anidride fosforica. Dopo due giorni si
riprende l'olio rimasto con acetone. Si ottiene una polvere giallognola cristallina a
170 °. Ricristallizzata da alcool-etere presenta un p. f. 175—176 °
(letteratura174—175 °). Si sono ottenuti in tal modo
7,6 g di cloridrato = 64 % della resa teorica.
Da 33,8 g di triacetato, 300 ccm di etanolo e 30 ccm di acido cloridrico concentrato
si sono ottenuti
17 g di cloridrato = 78 % della resa teorica.
Da 8 g di triacetato con 75 ccm di alcool e 7 ccm di acido cloridrico concentrato si
sono ottenuti
4,5 g di cloridrato = 83 % della resa teorica.
In letteratura sono citate rese del 78 %.
D,L-treo-l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo
12,45 g di cloridrato vengono sospesi in 60 ccm di etanolo assoluto e 40 ccm di
acetone. Si sciolgono 1,15 g di sodio metallico in 30 ccm di etanolo assoluto che
vengono aggiunti alla prima soluzione. Dopo 10 minuti si filtra dal cloruro di sodio
formatosi e si evapora alla pompa a 40 °. Si riprende con poca acqua bollente. Per
raffreddamento si ottiene un prodotto giallognolo cristallino a p. f. 137—138 °
(letteratura 138—139 °). Un punto di fusione del miscuglio col prodotto «Lepetit»non subisce alcuna depressione. Si sono ottenuti 9,2 g di base libera corrispondentiall'88 % della resa teorica.
Per la preparazione di alcuni derivati aeilati mediante condensazione con esteri
si è impiegato direttamente il cloridrato, senza separazione della base libera cristal¬
lina, come verrà indicato più oltre.
52
2. Preparazione degli esteri e cloruri di acidi:
Estere etilico dell'acido dicloroacetico112: 42 g di ferrocianuro di potassiovengono sciolti in 125 eem di acqua. A questa soluzione vengono aggiunti 50 g di
idrato di cloralio. Si riscalda il tutto a ricadere; quasi immediatamente incomincia
la separazione di una polvere verde che dopo due ore aumenta sensibilmente causando
una ebollizione alquanto irregolare. Si filtra e il residuo lavato con acqua. La solu¬
zione acquosa viene tenuta alla ebollizione fino a scomparsa completa della reazione
sul ferrocianuro potassico. Alla fine si ottengono oltre a 17 g di ferrocianuro di
potassio, cloruro potassico ed il sale di potassio dell'acido dicloroaeetico. Il filtrato
viene evaporato a secco su fiamma diretta. Il residuo di 38 g viene sospeso in 75 ccm
di alcool e dopo aggiunta di 25 ccm di acido solforico concentrato si lascia raffred¬
dare. Il prodotto di reazione viene sottoposto a distillazione al vapore. Si ottengono29 g di estere pari al 62 % della resa teorica. In letteratura col medesimo proce¬
dimento sono state ottenute quantità di estere oscillanti fra 29 e 30 g corrispondential 62 rispettivamente 63 % della resa teorica.
Estere etilico dell'acido tricloroacetico113,lu: 32,50 g di acido tricloroacetieo
vengono sciolti in 10 g di alcool assoluto. Si fa passare attraverso la soluzione una
corrente di acido cloridrico secco fino a separazione del liquido in due strati. Si
lava quindi il prodotto con acqua fino a reazione neutrale. Dopo essicamento su solfato
di sodio si distilla in un pallone di Hickmann. Si ottengono in tal modo 32 g di estere
rettificato a 67—70 ° ad una pressione di 11 mm Hg. La resa corrisponde all'84 %di quella teorica. In letteratura sono citate rese del 90 % per un prodotto che distilla
a 166 °a pressione normale. Un controllo per il nostro prodotto alle stesse condizioni
diede un p. e. di 163—164 °.
Estere etilico dell'acido [ì-bromopropionico lu: 5 g di acido /?-bromopropionicovengono sciolti in 50 ccm di etanolo assoluto. Dopo aver fatto passare attraverso
la soluzione una corrente di acido cloridrico concentrato per tre ore, si evapora al
vuoto. Dal residuo sottoposto a distillazione si ottengono 4,8 g di estere a p. e.
65—66° ad una pressione di 18—20 mm Hg (p. e. letteratura 40—50 mm Hg=89°).Resa: 83 % della quantità teorica.
Cloruro dell'acido 2-ossicinconico 116.\
COC1
5 g di acido 2-ossicinconico* vengono trattati con 5,5 di pentacloruro di fosforo
in un pallone a collo dilatato posto obliquamente. Allo sbocco dell'apparecchioabbiamo combinato un refrigerante a ricadere. Dopo aver riscaldato per due ore in
«2 WaUach, Ber. 10, 1527 (1877).«3 L. Spiegel e P. Spiegel, Ber. 40, 1734 (1907).«4 Clermont, C.r.133, 737 (1901)."5 Lederer, J.pr.42 (2), 284 (1890).il» IAeierherr, Diss. ETH 1950, 89.
* L'acido 2-ossicinconico è stato messo a disposizione dal Dr. Lieberherr del nostro
Istituto, che qui vogliamo ringraziare.
53
bagno d'olio a 140 ° si rettifica il prodotto direttamente nell'apparecchio dove è
stata eseguita la reazione. All'inizio si ottiene una certa quantità di ossicloruro di
fosforo e pentacloruro che vengono allontanati per leggero riscaldamento del collo
dilatato. Il cloruro dell'acido passa a 168—169 ° ad una pressione di 12 mm Hg.Dopo alcuni istanti l'olio distillato si rapprende in una massa di cristalli giallognoliche viene rettificata nuovamente, ottenendo alla fine un prodotto puro a p. e.
172—174 °a 15 mm Hg. Resa: 5,6 g di cloruro corrispondenti al 94 % della quantità
teorica (letteratura: p. e. 170 °a 11 mm Hg; resa 98,5 %).
Cloniro dell'acido p-nitro-m-butossibenzoico 1": 5 g di acido vengono sciolti in
30 ccm di benzolo assoluto a caldo. Dopo raffreddamento si aggiungono 3 g di
cloruro di tionile fresco dalla ampolla e si cuoce per 90 minuti su b. m. dopo di che
si evapora il benzolo alla pompa. Si ottiene una massa gommosa che dopo alcuni
istanti cristallizza. Si raccoglie in poco benzolo e si rettifica in un pallone di Hick-
mann ottenendo un'unica frazione a p. e. 140—151° a 0,6 mm Hg (letteratura:p. e. 152 °
a 1,2 mm Hg; resa 3 g = 61,6 % della quantità teorica usando penta¬cloruro di fosforo). Si sono ottenuti 4,7 g di cloruro corrispondenti al 91 % della
resa teorica.
N02—< >—COG1
Cloruro dell'acido anisico "8: 7,6 g di acido vengono fatti reagire con 10,4 g di
pentacloruro di fosforo. Si riscalda per 6 ore a b. m., quindi si rettifica al vuoto. Si
ottengono 7,9 g di un prodotto a p. e. 135—139 °a 16 mm Hg. Resa 92 % della
teorica (letteratura: p.e. 145 °a 14 mm Hg; resa 87—98 %). Il liquido raffreddato
con ghiaccio cristallizza in bellissimi aghi allungati a p. f. 22 °.
CHsO-
Cloruro dell'acido 2-ossi-6-nitrocinconico-4m: 5 g di acido 2-ossi-6-nitro-
cinconico vengono riscaldati con 13 g di pentacloruro di fosforo per un'ora a
ricadere a 160 °. Il prodotto di reazione viene sottoposto a distillazione in un pallonea collo dilatato. Si ottengono 5,3 g di cloruro a p. e. 228—230 °
a 12 mm Hg pariall'84 % della quantità teorica (letteratura: p. e. 11 mm Hg = 226—228 °; resa
93 %).
COC1
"7 Stùnzi, Diss. ETH 1950, 55."8 Schoonjans, Bull. Ac. roy. Belgique 33, 810 (1897).ii» Buchi e Lieberherr, Helv.33, 862 (1950).
54
Cloruro dell'acido p-clorobenzoico 120: 15,6 g di acido p-clorobenzoico vengonomescolati con 20,85 g di pentacloruro di fosforo e riscaldati a 140 ° in un bagno di
olio a ricadere. Si distilla al vuoto ottenendo un prodotto a p. e. 90—95°a 0,4—0,5
mm Hg. Resa: 85 % della resa teorica (letteratura: p. e. Ili °a 18 mm Hg;
220—222 °a 760 mm Hg).
Cloruro dell'acido o>-diclorotoluico: La sintesi si svolge attraverso i seguentipassaggi:
Bromuro di Xililene m,m: 100 g di p-Xilolo vengono riscaldati in un pallonemunito di refrigerante a ricadere, tubo di raccordo che pesca sul fondo e termometro,a 136 °. Da un pallone esterno si distillano lentamente nella massa liquida 300 g di
bromo che viene immesso mediante il tubo di raccordo. Il bromo viene previamenteessicato su acido solforico concentrato. La temperatura aumenta lentamente da 136 °
a 140 °, 170 °e infine a 200 ° eoU'aumentare della quantità di bromo aggiunto. Alla
fine dopo aver riscaldato ancora per cinque minuti a 200 ° si versa la massa liquidain una capsula di porcellana. Dopo alcuni minuti per raffreddamento si ottiene una
massa di cristalli leggermente colorati di bruno con odore penetrante e pungente(lacrimogeno!). Il prodotto spezzettato viene pressato in tela. Il residuo quasibianco ha un p.f. 137—138° (letteratura 135—138°). Sono stati ottenuti 220 gdi bromuro pari all'88 % della resa teorica (letteratura 96—98 %).
Aldeide tereftalica18S: 40 g di bromuro vengono sospesi in 400 ccm di acqua.Si aggiungono 40 g di nitrato di piombo e si cuoce a ricadere su fiamma diretta per7 ore. Dopo circa 30 minuti di riscaldamento si osserva la formazione di ossidi di
azoto. Quando lo sviluppo di gas tende a cessare si aggiungono alcuni mg di nitrato
per riattivare la reazione. Si filtra a caldo. Il residuo cristallino raccolto su filtro
è costituito da acido e aldeide-aeido tereftalico. Il filtrato viene trattato con solfato
di sodio cristallino fino a completa precipitazione del solfato di piombo. Si filtra
a caldo. Per raffreddamento si ottiene una massa di cristalli sotto forma di aghibianchissimi che dopo filtrazione vengono trattati con una soluzione di carbonato
di sodio per portare in soluzione l'acido tereftalico e l'acido aldeido-
carbossilieo. Il residuo, l'aldeide tereftalica cristallizza da acqua a p. f. 116 °
(letteratura 116 °). Resa 4,5 g pari al 22 % della resa teorica (letteratura 23,5 %)+ 2 g di un miscuglio acidoaldeideacido. Il resìduo cristallino della prima filtrazione
viene sottoposto al medesimo trattamento con solfato di sodio in acqua bollente.
Si ottiene in tal modo una ulteriore quantità di miscuglio.
Acido aldeidocarbossilico: 124>125 2 g di aldeide tereftalica vengono sciolti
in 120 ccm di acqua, si aggiungono 50 ccm di acido solforico diluito (3,75 g) con¬
tenenti 1,5 g di bicromato di potassio. Si riscalda a b. m. bollente. L'aldeide passa
120 Emmerling, Ber. 8, 881 (1875).1" Low, Ann. 231, 363 (1885).ira Hómg, M.9, 1153 (1888).123 Wegscheider e Snida, M. 33,1005 (1912).i2i Wegscheider e Suida, M. 33,1008 (1912).125 Low, Ann. 231, 365 (1885).
55
quasi subito in soluzione. In seguito si osserva la formazione di cristalli bianchi.
Dopo 12 ore si lascia raffreddare e si filtra. Il residuo si riprende con una soluzione
di soda e quindi filtrata. Per acidificazione della soluzione di soda si ottiene un
miscuglio di monoacido e diacido che viene essicato su acido solforico ed estratto
con cloroformio in un apparecchio di Noli a caldo. Dopo due giorni si evapora la
soluzione cloroformica alla pompa. Il residuo, acido aldeidocarbossilico ha un p. f.
di 246—250 °e si presenta in pagliette lucenti con leggera sfumatura giallognola.
Rese: 1,5 g = 67 % della resa teorica
1,5 g = 67 % della resa teorica
(letteratura: 1,43 g= 63 % a p. f. 246 °).
Cloruro dell'acido m-diclorotoluico :126 2 g di acido aldeidocarbossilico vengono
riscaldati a b. m. a ricadere con 5 g di pentacloruro di fosforo. Dopo 30 minuti la
soluzione viene colata in acqua. Si separa un olio giallo-bruno che agitando ener¬
gicamente e decantando a più riprese l'acqua si trasforma in aggregati cristallini.
Dopo essicamento sotto vuoto il prodotto presenta un p. f. 48—49 ° (letteratura:50—52 °). Si sono ottenuti 2,5 g di cloruro pari al 73 % della resa teorica. Il pro¬dotto così sintetizzato non è puro, può tuttavia essere impiegato per ulteriori rea¬
zioni senza disturbi.
Cloruro dell'acido N-p-toluolsulfonil-antranilico:127
8,4 g di acido antranilico vengono sciolti in 50 ceni di soda al 20 %. Riscaldando
si aggiungono lentamente, mantenendo la soluzione sempre alcalina, 9,3 g di cloruro
dell'acido p-toluolsolfonico in piccole porzioni. A reazione finita si cuoce peralcuni minuti con carbone assorbente e si filtra. La soluzione quasi limpida viene
colata in acido cloridrico concentrato agitando continuamente. Il prodotto pol¬veroso viene ridiseiolto in alcool all'80 % a caldo. Per raffreddamento si ottengono13 g di cristalli a p. f. 216 ° corrispondenti ad una resa del 93 % (letteratura: p. f.
217 °; resa 13,5 g = 97 % della quantità teorica).128 6 g di acido vengono sciolti in 20 g di benzolo assoluto. Dopo aver aggiunto
4 g di pentacloruro di fosforo si riscalda a b. m. fino a soluzione completa (30minuti) ; quindi, agitando si raffredda in ghiaccio. Il cloruro si separa sotto forma
di polvere a p. f. 126—127 °(letteratura 128—129 °). Resa 6,2 g = 96 %.
Cloruro dell'acido /3-bromopropionico:129 5 g di acido vengono riscaldati per4 ore su b. m. a 70 °
con 4 g di cloruro di tionile. Si rettifica il prodotto di reazione
«« Wegscheider e SiMa, M. 33,1026 (1912).127 Vllman e Beier, Ber. 35, 4274 (1902).«« Schroter e Eisleb, Ann. 367, 111 (1909).12» Tale reazione è stata eseguita secondo il metodo indicatoci dal Dr. Lieberherr.
56
in un pallone di Hickmann a 57—58 °e ad una pressione di 12—13 mm Hg. Si
ottengono 5,5 g di cloruro corrispondenti ad una resa del 98 % rispetto a quellateorica (letteratura: p. e. 56—57
° ali mm Hg).
3. Acìlazione delle amine coi cloruri e cogli esteri degli acidi
Prodotto 1: p-Nitrobenzamide dell'estere etilico della fenilserina.
4,18 g di estere vengono sospesi in 30 ccm di acetone assoluto. Dopo aver aggiunto1,06 g di soda anidra, si colano nella sospensione 3,70 g di cloruro dell'acido p-nitro-benzoico in 20 ccm di acetone assoluto. Si osserva una reazione alquanto esotermica
con sviluppo di gas. Si riscalda per due ore a b. m. in un pallone con refrigerantea ricadere munito di una valvola al cloruro di calcio e quindi si filtra. Si evapora
alla pompa ottenendo una massa giallognola che viene ripresa con poco alcool
etilico. Si cuoce per alcuni minuti con carbone assorbente e si filtra nuovamente.
Al filtrato concentrato e raffreddato si aggiungono alcune gocce d'acqua. Si forma
subito un intorbidamento con susseguente cristallizzazione. Dopo aver lasciato in
ghiaccio per alcuni minuti si filtra ottenendo un prodotto cristallino giallognolo.Per ricristallizzazione da etanolo-aequa si ottengono 5,1 g di benzamide a p. f. 119 °
con una resa del 71 % rispetto a quella teorica. Una piccola quantità di sostanza
preparata per l'analisi da etanolo presenta un p. f. costante di 119 °e diede i
seguenti risultati :
22,10 mg diedero 48,89 mg C02 10,03 mg H20
per C18H1806N2 cale. C 60,33 % H 5,07 %
(358,34) trov. C 60,37 % H 5,08 %
Prodotto 2: p-Toluolsulfonilamide dell'estere etilico della fenilserina.
4,18 g di estere, 3,80 g di p-toluolsulfocloruro e 1,06 g di soda anidra, vengonoriscaldati a ricadere per due ore su b. m. Si filtra e si riprende con etanolo a ealdo
con carbone attivo per alcuni minuti. Per raffreddamento si separa un prodottocristallino sotto forma di piastrine lucenti. Ricristallizzato da etanolo presenta un
p. f. 103—104 °. All'analisi si hanno i seguenti risultati:
19,80 mg diedero 43,12 mg C02 e 10,36 mg H20
per C18H2105NS cale. C 59,49 % H 5,83 %
(363,42) trov. C 59,43 % H 5,86 %
Prodotto 3: p-Aminobenzamide dell'estere della fenilserina.
Preparazione del catalizzatore: 12 g di lega nichel-alluminio vengono trattati
con una soluzione di 24 g di soda caustica in 600 ccm di H20 distillata. Si osserva
una intensa effervescenza che a poco a poco diminuisce. Si riscalda allora per
40 minuti a 50 °su b. m. Si decanta e si lava con acqua distillata fino a reazione
neutrale indi due volte con alcool puro. Il catalizzatore così preparato viene usato
immediatamente per la riduzione.
10 g di p-nitrobenzamìde preparata come sopra vengono sciolti in 250 ccm di
alcool puro in un pallone di riduzione. Si aggiunge la quantità di catalizzatore
ottenuta scomponendo 12 g di lega e si sottrae l'aria contenuta nel pallone
57
sostituendola con idrogeno. La curva di assorbimento raggiunge il massimo dopocirca due ore. La quantità di idrogeno assorbita, 1850 ccm, corrisponde al 98,5 di
quella teorica (1881 ccm). Verso la fine della reazione si osserva nel recipiente la
formazione di una sostanza cristallina in piastrine bianche. Si riscalda il contenuto
alla ebollizione e si filtra. Dal filtrato per raffreddamento si separa di nuovo la
sostanza in fiocchi binanchissimi. Dopo ricristallizzazione da etanolo si ottengono5 g di sostanza pura in piastrine allungate lucenti. Evaporando il filtrato si ottiene
una ulteriore quantità di prodotto. Le due frazioni riunite ricristallizzate da alcool
puro si presentano sotto forma di aggregati cristallini bianchissimi a p. f. 194—195 °.
Si sono ottenuti 7 g di aminobenzamide corrispondenti ad una resa del 76,4 % di
quella teorica (9,16 g).
18,71 mg diedero 45,08 mg C02 e 10,23 mg H20
per CtsHaoOiNa cale. C 65,85 % H 6,14 %
(328,30) trov. G 65,75 % H 6,12 %
Prodotto 4: 3,5-Dinitrobenzamide dell'estere della fenilserina.
1 g di estere, 0,25 g di soda anidra e 1,1 g di cloruro dell'acido 3,5-dinitrobenzoico
vengono riscaldati in 30 ccm di acetone assoluto a ricadere per un'ora. Dopo aver
proceduto come al solito si riprende con alcool. Il derivato cristallizza da etanolo-
acqua ed ha un p. f. 149 °. Si sono ottenuti 1,7 g di dinitrobenzamide corrispondentiad una resa dell'87 % rispetto alla quantità teorica. Il derivato dato all'analisi si
presenta sotto forma di scagliette lucenti.
11,16 mg diedero 21,78 mg C02 e 4,41 mg H20
per C18H1708N, cale. C 53,60 % H 4,25 %(403,34) trov. C 53,26 % H 4,42 %
Prodotto 5: p-Metossibenzamide dell'estere della fenilserina.
1,1 g di estere, 0,3 g di soda anidra e 0,9 g di cloruro dell'acido anisico vengonoriscaldati a ricadere per due ore e mezza con 30 ccm di acetone assoluto. Evaporatoalla pompa e ripreso con alcool il derivato cristallizza per reffreddamento dalla
soluzione concentrata. Si ottengono 1,3 g di amide pari al 75 % della resa teorica.
P. f. 131 °.
10,10 mg diedero 24,60 mg C02 5,57mgH20
per C19H2105N cale. C 66,46 % H 6,16 %(343,3) trov. C 66,47 % H 6,16 %
Prodotto 6: p-Clorobenzamide dell'estere della fenilserina.
2,09 g di estere vengono riscaldati a ricadere per 3 ore con 0,7 g di soda anidra e
1,75 g di cloruro dell'acido p-clorobenzoico in 40 ccm di acetone assoluto. Dopo aver
proceduto come al solito si cristallizza da alcool puro. Si ottiene un prodotto cris¬
tallino a p. f. 100—103 °. Ricristallizzato due volte da alcool possiede un p. f.
106—107 °, resa 1,9 g di p-clorobenzamide pari al 55 % della resa teorica.
17,73 mg diedero 40,56 mg C02 8,46 mg H20
per C18H1804NC1 cale. C 62,16 % H 5,22 %
(347,8) trov. C 62,43 % H 5,34 %
58
Prodotto 7: 2-Clorocinconilamide dell'estere della fenilserina.
2,09 g di estere, 0,6 g di soda anidra e 2,26 g di cloruro dello acido 2-ossicin-
eonico, vengono riscaldati a ricadere con 30 ccm di acetone assoluto per 4 ore.
Procedendo come al solito e ricristallizzando da alcool puro si ottengono 2,5 g di amide
corrispondenti ad una resa del 65 % rispetto a quella teorica. Il prodotto, polverecristallina giallognola, ha un p. f. 176 °. Dopo due cristallizzazioni da alcool si
giunge ad un prodotto a p. f. 178 °.
17,28 mg diedero 40,27 mg C02 7,58 mg H20
per C21H1904N2C1 cale. C 63,24 % H 4,80 %
(398,8) trov. C 63,60 % H 4,91 %
Prodotto 8: Dicloroacetilamide dell'estere della fenilserina.
2,09 g di estere etilico della fenilserina vengono riscaldati in un piccolo pallone a
b. m. con 5 ccm di estere etilico dell'acido dicloroacetico fino a soluzione completa.Dopo tre giorni si osserva la formazione di cristalli che per sfregamento aumentano
sensibilmente. Si lascia ancora per un giorno in refrigerante e quindi si filtra. Il
cristallo raccolto sul filtro ed essicato alla pompa possiede un p. f. 103 °. Dopo4 ricristallizzazioni da alcool al 90 %, si ottengono dei cristalli bianchi a p. f.
149—150 °. Resa 2,1 g di N-dicloroacetilderivato pari al 65 % della resa teorica.
14,82 mg diedero 26,21 mg C02 e 6,28mgH20
per C13H1504NC12 cale. C 48,76 % H 4,72 %
(320,2) trov. C 48,26 % H 4,72 %
Prodotto 9: p-Bromopropionilamide dell'estere della fenilserina.
2,09 g di estere vengono riscaldati a ricadere con 0,6 g di soda anidra e 1,71 gdi cloruro sciolti in 30 ccm di acetone assoluto per 5 ore. Si evapora quindi alla
pompa e si riprende con etanolo. Per aggiunta di acqua si ottiene una cristallizzazione
del derivato in scagliette lucenti a p. f. 118—119 °. Resa: 2,3 g di amide corrispon¬denti al 66 % della resa teorica. Una piccola prova ricristallizzata quattro volte da
etanolo-acqua possiede un p. f. 120—122 °. All'analisi si hanno i seguenti risultati:
14,80 mg diedero 26,79 mg C02 7,37 mg H20
per C14H1804NBr cale. C 48,85 % H 5,27 %trov. C 49,36 % H 5,57 %
Prodotto 10: DJj-treo-l-Fenil-2-(p-nitrobenzoil)-amino-lfì-propandiolo.
1,67 g di fenilserinolo vengono sciolti in 20 ccm di acetone assoluto e dopo
aggiunta di 0,5 g di soda anidra e 1,85 g di cloruro dell'acido p-nitrobenzoico si
riscalda a ricadere per due ore, dopo di che si evapora alla pompa. Riprendendo con
alcool e aggiungendo alcune gocce d'acqua si ottiene una cristallizzazione in fiocchi
giallognoli che vengono filtrati e lavati. Per ulteriore aggiunta di acqua si giungead una cristallizzazione completa. Dalla soluzione etanolica trattata con carbone
assorbente e filtrata, per raffreddamento si ottengono dei bellissimi aghi con leggerasfumatura paglierina a p. f. 190 °. Per ulteriori quattro cristallizzazioni da etanolo
si giunge ad un prodotto purissimo a p. f. 192—193 °.
59
All'analisi diede i seguenti risultati:
20,86 mg diedero 46,47 mg C02 9,72 mg H20
per C16Hj605N2 cale. C 60,75 % II 5,21 %
(316,3) trov. C 60,79 % H 5,21 %
Prodotto 11 : DfL-treo-l-Fenil-2-(p-toluolsulfo)-amido-l,3-propandiolo.
1,67 g di fenilserinolo vengono riscaldati per 2 ore e ^ con 0,5 g di soda anidra
e 1,9 g p-toluolsulfocloruro in 25 eem di acetone assoluto a ricadere. Cristallizzato
da alcool-acqua si ottiene un prodotto a p. f. 120 °. Resa 1,7 g= 53 % della resa
teorica. Il derivato purificato per l'analisi ha un p. f. 121—122 °.
19,27 mg diedero 42,35 mg C02 10,51 mg H20
per C18H1904NS cale. C 59,81 % H 5,96 %
trov. C 59,97 % H 6,10 %
Prodotto 12: DrL-treo-l-Fenil-2-(p-clorobemoil)-amido-l)3-propandiolo.
1,67 g di fenilserinolo, 1,75 g di cloruro dell'acido p-clorobenzoico e 0,7 g di soda
anidra in 30 ccm di acetone assoluto vengono fatti reagire come d'abitudine,
ottenendo delle piastrine bianche da acetone a p. f. 168 °. Dopo alcune cristallizza¬
zioni da acetone si giunge a un prodotto puro a p. f. 180—181 °con una resa del
66,5 % (g 2,3) rispetto a quella teorica.
15,00 mg diedero 34,29 mg C02 7,17 mg H20
per C16H1608NC1 cale. C 62,85 % H 5,27 %
(305,75) trov. C 62,38 % H 5,35 %
Prodotto 13: DJj-treo-1-F'enil-2-(p-metossibenzoil)-amiiio-l,3-propandiolo.
1,67 g di fenilserinolo, 0,6 g di soda anidra in 30 ccm di acetone assoluto e 1,7 gdi cloruro dell'acido anisieo vengono riscaldati a ricadere per due ore su b. m.
Procedendo come al solito si sono ottenuti 1,9 g di cristalli a p. f. 175—176 °con
una resa del 66 %. Il derivato ricristallizzato da alcool diede all'analisi i seguentirisultati: p. f. 176—177°.
14,88 mg diedero 36,61 mg C02 8,40 mg H20
per CI7H1904N cale. C 67,76 % H 6,35 %
(301,3) trov. C 67,14 % H 6,32 %
Prodotto 14: B^-treo-l-Fenil-2-tricloroacetamido-l,3-propandiolo.
1,67 g di fenilserinolo vengono riscaldati su b. m. con 5 ccm di estere etilico
dell'acido trieloroaeetico per 5 minuti. Si lascia quindi riposare la soluzione limpidatre giorni. Si filtra e dal filtrato per aggiunta di etere di petrolio si ha una ulteriore
cristallizzazione favorita alquanto da uno sfregamento sulle pareti. Il cristallo viene
ripreso con metanolo e trattato a ealdo con carbone assorbente. Dopo concentrazione
60
della soluzione per aggiunta di acqua si ottiene di nuovo il cristallo a p. f. 105—106 °
leggermente colorato di giallo. Resa 1,8 g = 57,7 % della teorica. All'analisi diede:
16,82 mg diedero 26,14 mg C02 6,08 mg H20
per CnH1203NCl3 cale. 42,26 % H 3,87 %
(312,58) trov. 42,41 % H 4,05 %
Prodotto 15: D,L-treo-l-p-Nitrofenil-2-(p-toluolsulfo)-amido-l,3-propandiolo.
2,12 g di p-nitrofenilserinolo vengono sospesi in 20 ccm di acetone assoluto e
dopo aggiunta di 0,5 g di soda anidra e 1,90 g di p-toluolsulfocloruro, si riscalda a
ricadere per 2 ore e %. Si filtra a caldo ottenendo per raffreddamento una sostanza
cristallina che dopo evaporazione viene ripresa con alcool bollente e trattata con
carbone assorbente. Si ottengono dei prismi bianchi lucenti a p. f. 205 °. Dopo4 cristallizzazioni si ottiene un prodotto purissimo a p. f. 206 °. All'analisi si hanno
i seguenti risultati:
15,46 mg diedero 29,77 mg C02 7,06 mg H20
per C16H1806N2S cale. C 52,46 % H 4,95 %
(366,4) trov. C 52,55 % H 5,11 %
Si ottengono delle rese del 79 % rispetto alla quantità teorica.
Prodotto 16: D,L-treo-l-p-Nitrofenil-2-tricloroacetamido-l,3-propandiolo.
2,12 g di nitrofenilserinolo vengono mescolati con 5 ccm di estere etilico dell'acido
trieloroaeetico in un piccolo matraccio e riscaldati leggermente per 1 ora a b. m.
lasciando quindi il tutto per una settimana a temperatura ambiente. Si aggiungonoalcune gocce d'acqua e quindi etere di petrolio, causando la separazione del liquidoin due strati. Per sfregamento si favorisce la crescita del cristallo che, raffreddando
aumenta sensibilmente. Si raccoglie su filtro e si pesa. Resa 2,1 g pari al 60 % della
resa teorica. La sostanza si presenta sotto forma di grossi cristalli giallognoli a p. f.
145 °. Dopo 4 cristallizzazioni da etanolo-acqua si giunge ad un prodotto purissimoa p. f. 147—148 °. All'analisi:
17,34 mg diedero 23,56 mg C02 4,99 mg H20
per CuH110BN,Cli, cale. C 36,94 % H 3,10 %
(357,6) trov. C 37,08 % H 3,22 %
Prodotto 17: D£-treo-l-p-Nitrofenil-2-(3,5-dinitrobenzoil)-amino-lfì-propandiolo.
1,06 g di nitrofenilserinolo e 1,15 g di cloruro dell'acido 3,5-dinitrobenzoieo ven¬
gono riscaldati a ricadere per 1 ora con 30 ccm di acetone assoluto contenente 0,3 gdi soda anidra. Si procede come al solito cristallizzando alla fine il prodotto dalla
soluzione alcoolica per aggiunta di acqua. I cristalli a p. f. 190-—191 °
vengono
ricristallizzati più volte da etanolo-acqua e presentano alla fine un p. f. 194—195 °.
Si ottengono 1,6 g di sostanza, corrispondenti al 78 % della resa teorica.
All'analisi si hanno i seguenti risultati:
10,77 mg diedero 18,79 mg C02 3,51 mg H20
per C16H1409N4 cale. C 47,29 % H 3,47 %
(406,3) trov. C 47,61 % H 3,65 %
61
Prodotto 18: DfL-treo-l-p-Nitrofenil-2-(p-clorobenzoil)-amino-l)3-propandiolo.
2,12 g di nitrofenilserinolo, 1,75 g di cloruro dell'acido p-clorobenzoico e 0,7 g
di soda anidra vengono riscaldati a ricadere in 20 ccm di acetone anidro per 1 ora
e y<z. Si ottengono 2,5 g di prodotto pari al 71 % della resa teorica. P. f. 159—160 °.
Dopo 4 ricristallizzazioni da alcool si hanno dei cristalli bianchi a p. f. 161—162 °.
All'analisi si ottengono i seguenti risultati:
17,48 mg diedero 35,05 mg C02 7,05 mg H20
per C„H1505N2C1 cale. C 54,79 % H 4,31 %
(350,75) trov. C 54,72 % H 4,51 %
Prodotto 19: DJi,-treo-l-p-Nitrofenil-2-(p-metos8Ìbenzoil)-amino-l,3-propandiolo.
1,06 g di nitrofenilserinolo, 0,3 g di soda anidra e 0,9 g di cloruro dell'acido
anisico in 30 ccm di acetone assoluto vengono riscaldati per 3 ore a ricadere. Si
ottengono 1,3 g di cristalli, corrispondenti al 75 % della resa teorica. Ricristallizzati
da etanolo mostrano un p. f. 160—162 °. All'analisi:
13,88 mg diedero 30,31 mg C02 6,74 mg H20
per C17H1806N2 cale. C 58,95 % H 5,24 %
(343,33) trov. C 59,59 % H 5,43 %
Prodotto 20: D£-treo-l-p-NitrofeniL2-(<ù-diclorotolil)-amino-l,3-propandiolo.
2,12 g di nitrofenilserinolo vengono riscaldati a ricadere con 2,23 g di cloruro
dell'acido w-diclorotoluico e 0,7 g di soda anidra in 30 cem di acetone assoluto.
Evaporata la soluzione alla pompa e ripreso il residuo con etanolo bollente, perraffreddamento si ottiene il cristallo sotto forma di aghetti lucenti a p. f. 179—180 °.
Dopo quattro cristallizzazioni da alcool puro si giunge ad un prodotto che fonde
a 185—186 ° decomponendosi. Si ottengono 1,6 g di prodotto pari al 57 % della
resa teorica. All'analisi si hanno i seguenti risultati:
16,161 mg diedero 30,50 mg C02 6,10mgH2O
per C17H1605N2C12 cale. C 51,14 % H 4,04 %
(399,23) trov. C 51,46 % H 4,22 %
Prodotto 21 : DfL-treo-l-p-Nitrofenil-2-(2-cloro-6-nitro-cinconil-4)-am,ido-1,3-propandìoìo.
2,12 g di nitrofenilserinolo, 2,71 g di cloruro dell'acido 2-ossi-6-nitro-cinconico
e 0,5 g di soda anidra vengono riscaldati a ricadere per 90 minuti in 30 ccm di
acetone assoluto. Usando il solito procedimento si sono ottenuti 2,2 g di sostanza,
corrispondenti al 50 % della resa teorica, a p. f. 160—162 °. Da 4 cristallizzazioni si
giunge a un prodotto a p. f. 165—166 °, che all'analisi diede i seguenti risultati:
11,13 mg diedero 21,01 mg C02 3,29 mg H20
per C,9H1607N4C1 cale. C 51,07 % H 3,38 %
(446,80) trov. C 51,51 % H 3,31 %
62
Prodotto 22: DJj-treo-l-p-Nitrofenil-2-(2-clorcinconil-4)-amino-l,3-propandiolo.
2,2 g di nitrofenilserinolo, 2,26 g di cloruro dell'acido 2-clorocinconico e 0,7 gdi soda anidra vengono riscaldati per 2 ore su b. m. Col solito metodo si
ottengono 2,6 g di sostanza cristallina a p. f. 195—196 ° pari al 65 % della resa
teorica. Dopo 4 ricristallizzazioni da metanolo si ha una polvere cristallina legger¬mente colorata di giallo a p. f. 205—206 °. All'analisi si hanno i seguenti dati:
17,80 mg diedero 37,31 mg C02 6,61 mg H20
per CuH^OsNjCl cale. C 56,79 % H 4,01 %trov. C 57,20 % H 4,16 %
Prodotto 23: D^L-treo-l-p-Nitrofenil-2-dicloroacetilamino-l,3-propandiolo( Cloroamfenieolo ).
2,49 g di cloridrato dell'l-p-Nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo vengono sospesiin 12 ccm di etanolo assoluto e 8 ccm di acetone. Si aggiungono quindi 0,23 g di
sodio metallico sciolti in 6 ccm di etanolo. Dopo 10 minuti si filtra dal cloruro di
sodio formatosi e si evapora a 40 ° alla pompa. Si aggiungono 1,57 g di estere
etilico dell'acido dicloroacetico, riscaldando leggermente. Dopo un riposo di tre
giorni si evapora alla pompa e il residuo cristallizzato da metanolo-acqua. Occorre
sollecitare la cristallizzazione mediante sfregamento. Si ottiene un prodottocristallino a p. f. 144—146 °. Dopo 3 ricristallizzazioni si hanno dei piccoli aghigiallognoli a p. f. 147—148 °. Resa 2,1 g = 65 % della quantità teorica (letteratura:p. f. 147—148 °; resa 2,6 g = 80 %).
Prodotto 24: Condensazione dell'l-p-nitrofenH-2-amino-l,3-propandiolo col cloruro
dell'acido p-toluolsolfoantranilico.
2,12 g di amina, 0,7 g di soda anidra e 3,1 g di cloruro dello acido p-toluolsolfo¬antranilico in 30 ccm di acetone assoluto vengono riscaldati a ricadere per 6 ore.
Dalla soluzione acetonica per aggiunta di alcune gocce di acqua si ha separazionedi un olio che messo in ghiaccio cristallizza in prismetti bianchi a p. f. 98—99 °.
Dopo ripetute cristallizzazioni da acetone-acqua si ottiene una polvere cristallina a
p. f. 102—103 °; la fusione chiara si osserva soltanto a 170 °. All'analisi si hanno i
seguenti risultati:
4,681 mg diedero 0,24eemN2 22°/720mm
trovato N 5,62 %
1. 15,932 mg diedero 35,05 mg C02 7,74 mg H202. 14,441 mg diedero 31,50 mg C02 6,85 mg H20
1. trov. C 60,04 % H 5,44 %2. trov. C 59,53 % H 5,31 %
8,140 mg diedero 6,04 mg BaS04trov. S 10,19 %
Non si è potuto stabilire la formula di struttura adatta ai risultati delle analisi.
Prodotto 25: Condensazione dell'l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandìolo coll'estere
ed il cloruro dell'acido /3-bromopropionico.
1. 2,12 g di amina e 2,8 g di estere vengono riscaldati per 1 ora su b. m. Si otten¬
gono procedendo come d'abitudine, 1,8 g di un prodotto cristallino a p. f. 137—138 °.
63
4,05 mg diedero 0,285 ecm N2 24 °/726 mm
trov. N 7,73 %
5,855 mg diedero 2,64 mg AgBrtrov. Br 19,19 %
16,139 mg diedero 29,70 mg C02 7,43 mg H20
trov. C 47,18 % H 5,15 %
2. 2,12 g di amina, 1,71 g di cloruro dell'acido /?-bromopropionico e 0,5 g di soda
anidra sono riscaldati per 90 minuti in 30 ccm di acetone assoluto a ricadere. Si
ottengono 1,9 g di un prodotto cristallino a p. f. 138—139 °. Ricristallizzato, il pro¬
dotto a p. f. 138—139 ° diede all'analisi:
18,15 mg diedero 31,17 mg C02 8,35mgH20trov. C 46,87 % H 5,14 %
Un p. £. del miscuglio dei due prodotti, quello ottenuto dall'estere e quello dal
cloruro, non subisce depressione alcuna. Non si è potuto stabilire una formula che
coincida eoi dati dell'analisi.
Prodotto 26: Condensazione dell'l-p-nitrofenil-2-amino-l,3-propandiolo col cloruro
dell'acido p-nitro-m-butossibenzoico.
1,06 g di base, 0,3 g di soda anidra e 1,25 g di cloruro in 30 ccm di acetone
assoluto vengono riscaldati a ricadere per 2 ore. Dopo aver proceduto come d'abitu¬
dine si è ottenuta una massa vischiosa che fu impossibile trasformare allo stato
cristallino. Dopo aver lasciato per un mese in refrigerante, si è ripreso con pocoacetone e sottoposto a distillazione al vuoto spinto in un pallone di Hickmann. Anche
qui purtroppo senza successo poiché si osservò la scomposizione totale della
sostanza, trasformatasi in una massa resinosa nera.
4. Studi sulla molecola della fenìlserìna
Monoacetilderivato dell'estere etilico della fenilserina:
10 g di estere etilico della fenilserina vengono sospesi in 30 ccm di anidride
acetica e riscaldati per 15 minuti a b. m. Si cola quindi il prodotto in 100 g di
ghiaccio tritato agitando energicamente. Si lascia riposare per 5 ore. Si raccogliesul filtro e si lava con acqua, ottenendo 10 g di sostanza cristallina bianca a p. f.
171—172 °, che ricristallizzata da alcool al 95 % si presenta in piccoli cristalli
bianchi a p. £. 174 °. All'analisi si sono avuti i seguenti risultati:
15,31 mg diedero 35,11 mg C02 9,68 mg H20
per C15H1905N (diacetato) cale. C 61,42 % H 6,53 % N 4,83 %(293,30)
per C13H1704N (monoacetato) cale. C 62,16 % H 6,82 % N 5,58 %(251,30)
trov. C 62,53 % H 6,96 % N 5,55 %
5,318 mg diedero 0,77 ccm N2 21°/716 mm
64
Secondo i dati forniti dall'analisi si deve concludere che si è in presenza di un
monoaeetilderivato. Col medesimo procedimento Carrara e Weitnauer 130 ottengonoil diacetilderivato a p. f. 169—170 ° che per riduzione con idruro di litio e alluminio
trasformano nel fenilserinolo acilato in N.
Per dimostrare la fondatezza del nostro punto di vista, cioè che alle condizioni
di reazione descritte si ha solo aeetilazione dell'azoto, abbiamo sottoposto il prodottoottenuto sopra ad una nuova aeetilazione in presenza di piridina.
Diacetilderivato dell'estere etilico della fenilserina.
5 g di prodotto a p. f. 174 °
vengono sciolti in piridina e riscaldati a ricadere per2 ore a b. m. con 30 ccm di anidride acetica. Si evapora alla pompa fino a comparsa
dei primi cristalli. Si raffredda, per sfregamento sulle pareti si ottiene una massa
cristallina che filtrata e lavata con etere di petrolio possiede un p. f. 166—167 °.
Per ricristallizzazione da benzolo si ottengono degli aghi a p. f. 169—170 °. Il
p. f. del miscuglio del prodotto di partenza col prodotto aeetilato subisce una
depressione di 20 °. All'analisi si hanno i seguenti dati:
16,22 mg diedero 36,60 mg C02 9,52 mg H20
per C,5H1905N cale. C 61,42 % H 6,53 %
(293,31) trov. C 61,58 % H 6,57 %
Azione di ammoniaca in soluzione alcoolica sull'estere della fenilserina.
3 g di diacetato a p. f. 169 °
vengono sospesi in 100 ccm di etanolo assoluto. Dopoaver fatto passare nella sospensione per 10 minuti una corrente di ammoniaca, si
osserva il passaggio in soluzione del diacetato. Si continua la saturazione per altre
dieci ore lasciando quindi riposare per una notte. Si evapora alla pompa ottenendo
una massa bianca che ridiseiolta in metanolo, per raffreddamento cristallizza in
piccoli prismi bianchi a p. f. 167—168 °. Un p. f. del miscuglio col diacetato non
subisce depressione alcuna. All'analisi si hanno i seguenti risultati:
15,69 mg diedero 35,36 mg COj 9,24 mg HsO
per CtjHuAN, cale. C 59,08 % H 6^0 %
(264,28) Ammide dell'acido
per C15H„05N cale. C 61,42 % H 6,53 %
(293,30) Diacetato dell'estere
trov. C 61,50 % H 6,59 %
Si deve concludere che l'ammoniaca alcoolica non agisce affatto sull'estere etilico
della fenilserina diacetilata, nelle condizioni da noi sperimentate, ottenendo, come i
risultati dell'analisi dimostrano, il prodotto di partenza.
Tentativo di sintesi di un isomero del cloroamfenicolo.
In questo tentativo di sintesi, avente quale scopo la sostituzione dell'anello
aromatico del cloroamfenicolo con un anello eterociclico, abbiamo voluto imitare la
reazione di Erlenmeyer91 per la sintesi della fenilserina, condensando l'aldeide
furilica con glicocolla.
is° Carrara e Weitnauer, G.79, 856 (1949).
65
0'
NHC0CHC12
-CH—CH—C
IOH
-CH2OH
90 g di furfurolo vengono colati lentamente in una soluzione di 50 g di soda
caustica e 37 g di glicocolla in 100 ecm di acqua. La temperatura viene tenuta costan¬
temente sotto i 0 °. Dopo qualche tempo si osserva la formazione di una sostanza
resinosa nera insolubile in alcool e in acqua, della quale non siamo riusciti a ottenere
una purificazione. Si può ammettere che si abbiano delle reazioni secondarie dovute
alla facile ossidabilità del furfurolo in ambiente alcalino, prima che si abbia ad
avere una condensazione vera e propria nel senso della reazione di Erlenmeyer.
IH. Risultati delle ricerche sull'attività antibatterica
Il grado di attività antibatterica dei prodotti sintetizzati è stato gentil¬mente sperimentato dal Dr. H. Humi nel laboratorio di ricerche scientifiche
(sezione batteriologia) della 8. A. Dr. A. Wander di Berna, cui esprimo i
miei più vivi ringraziamenti.
Le sostanze saggiate sono state aggiunte ai liquidi culturali in eccesso,
in modo tale da avere sempre un sedimento del prodotto in esame.
I prodotti 1—3, 10, 11 e 15 sono stati saggiati nel loro potere di inibi¬
zione su Streptococcus haemolyticus ed Escherichia coli. Mentre alle stesse
condizioni il cloroamfenieolo inibiva completamente l'espansione delle colo¬
nie, nessuna di queste sostanze ha mostrato una qualsiasi attività batterio-
statica.
Le sostanze 4—9, 12—14, 16—19 e 20—22 sono state sperimentate su
Staphylococcus aureus ed Escherichia coli. Soltanto i prodotti 16, 17 e 20
mostrano un certo potere batteriostatico, inferiore tuttavia a quello del
cloroamfenieolo. I rapporti di tale attività sono visibili nel seguente spec¬
chietto :
Concentrazione di inibizione
Staphylococcusaureus
Escherichia
coli
Cloroamfenieolo
16
17
20
1 : 20000
1 : 1000
1:1000
1 : 2500
1 : 10000
1:500
inattivo
1 : 2500
66
1. Derivati dell'estere etilico della fenilserina:
NH—R
-CH—CH—COOC2H6
OH
N.o E = p.f. °C
-so.'2—<c. y—chs
—co- -NH2
—co
N02
N02
—CO^^ V-OCH3
-co—<< v-ci
ci
-CO
—COCHC12
—COCH2CH2Br
119
103—104
195
149
131
106—107
178
150
120—122
67
2. Derivati del fenUserinolo:
NH—R.
/^X—CH—CH—CH2OH
OH
N.o E = p.f. °C
10
11
12
13
14
—S02- -CH,
-co-\ y-^
-CO-
-COGGlj
-OCH,
192—193
121—122
180—181
176—177
105—106
68
3. Omòloghi del cloroamfenicolo:
NH—R
N02—<{=^\—CH—CH—CH2OH
N.o K = p.f. °C
15
16
17
18
19
20
21
22
-SO^ // -CH,
—COCCI,,
—co
N02
NO,
-co—^ >-cl
—co- -OCH,
-co—C V-CHCI2
NT
CI—f \
\/
-CO
UU-N°2-co
205—206
147—148
194—195
161—162
160—162
185—186
205—206
165—166
69
D. Riassunto
1. E' stato dato uno sguardo d'assieme sullo sviluppo storico degli anti¬
biotici e in particolare del cloroamfenicolo. Vengono descritte le pro¬
prietà fisico-chimiche, la dimostrazione della formula di struttura, la
sintesi biologica e chimica, le proprietà biologiche in vitro, i risultati
clinici e la farmacologia del nuovo antibiotico.
2. Si sono elencati cronologicamente i lavori sintetici e chemioterapici sulla
molecola del cloroamfenicolo e raccolti in tabelle i derivati sinora sinte¬
tizzati reperibili in letteratura, citando dov'è possibile, i risultati deglistudi batteriologici.
3. Sono stati sintetizzati alcuni derivati dell'estere etilico della fenilserina
allo scopo di saggiare l'influsso della scomparsa del gruppo nitrico e del
gruppo alcoolico primario sul grado di attività antibatterica.
4. Sono stati sintetizzati 5 nuovi derivati del fenilserinolo per determinare
la specificità del gruppo nitrico sul potere d'inibizione, parallelamentealla sostituzione del gruppo dicloroacetico nella molecola del cloroam¬
fenicolo.
5. Il gruppo dicloroacetico dell'antibiotico è stato sostituito con gruppiaromatici ed eterociclici al fine di ottenere una esaltazione dell'attività
antibatterica della sostanza madre.
6. Come risulta dai dati delle ricerche batteriologiche, in nessuno dei deri¬
vati dell'estere etilico della fenilserina e del fenilserinolo si è raggiuntoun potere inibitorio ponderabile. Degli altri prodotti sintetizzati, soltanto
tre posseggono una certa attività, inferiore tuttavia a quella del cloro¬
amfenicolo: il derivato dell'acido tricloroacetico, dell'acido 3,5-dinitro-benzoico e dell'acido «-diclorotoluico.
70
Curriculum vitae
Nato a Magliaso (Cantone Ticino) il 16 settembre 1925 da
Manlio Contini e Rita Selva.
Frequentate le scuole primarie al paese natale, ho assolto le
prime tre classi ginnasiali all'Istituto Elvetico e le rimanenti al
Ginnasio Cantonale di Lugano. Dopo 3 anni passati al Liceo
Cantonale della stessa città ho superato nel 1944 gli esami di
maturità federale tipo C.
Causa il servizio militare ho dovuto interrompere per un
anno i miei studi, immatricolandomi all'inizio del semestre inver¬
nale 1945—1946 alla sezione di chimica del Politecnico federale
in Zurigo. Dopo aver assolto il piano di studio normale ottenevo
nella primavera del 1949 il diploma di ingegnere chimico.
Nel settembre dello stesso anno potevo iniziare la presentetesi di laurea all'Istituto di Farmacia del Politecnico federale
sotto la direzione del Prof. Dr. J. Buchi che mi tenne occupatosino alla fine del mese di marzo del 1951.
71