cloroamfenicolo sintesi di chemioterapici simili

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—CÔCOCHj

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—CHÔH

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


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


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—/"""Î

-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—CIÔH 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." 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



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.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



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).


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.


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.


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 °.


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:


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:


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 °.


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.


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°.


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:


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:


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:


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:


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:


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:


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:


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:


per CuHÔsNjCl 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 %


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:


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:


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

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