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Verfahren zur Herstellung von gemischten, sekundären Aminen und deren Salzen
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Verbindungen der allgemeinen Formel
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oder Salze derselben herzustellen.
In dieser Formel bezeichnet Rg eine Alkylengruppe mit 2-6 Kohlenstoffatomen, R4 eine Alkylengruppe mit 2-6 Kohlenstoffatomen, wobei eines der Wasserstoffatome durch eine Hydroxylgruppe ersetzt sein kann, und Y4 und Yg Wasserstoff oder mindestens eine Hydroxylgruppe bzw. verätherte oder veresterte Hydroxylgruppe. Gemäss jenem Vorschlag kann man die Verbindungen, die wertvolle pharmakologische Eigenschaften besitzen, dadurch herstellen, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel
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mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
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oder einem Salz derselben unter Abspaltung von Halogenwasserstoffsäure reagieren lässt.
In diesen Formeln bezeichnen Yg, Rg, R4 und Y4 dasselbe wie vorstehend erwähnt, wobei jedoch R4 auch eine Alkylengruppe mit 2-6 Kohlenstoffatomen bezeichnen kann, welche an einem der Kohlenstoffatome ein doppeltgebundenes Sauerstoffatom enthält, während Hlg ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chlor- oder Bromatom, bezeichnet.
Enthält R4 eine Keto-Gruppe, so wird diese nach Beendigung der Kopplungsreaktion zwischen einer Verbindung der Formeln (II) und (III) zu einer Hydroxylgruppe reduziert. Diese Reduktion kann mit Wasserstoff in Anwesenheit eines Katalysators, z. B. von fein verteiltem Nickel, Platin oder Palladium, oder durch das Verfahren nach Meerwein-Ponndorf, oder mit Aluminiumamalgam, oder mit einem komplexen Metallhydrid mit zwei verschiedenen Metall-
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oder ein Salz derselben dadurch hergestellt wird, dass eine Verbindung der allgemeinen Formel
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oder ein Salz derselben mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
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bezeichnet, worauf die entstandene Verbindung der allgemeinen Formel
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zu reduzieren,
und ein gegebenenfalls noch vorhandenes Keto-Sauerstoffatom in der Gruppe R gewünschtenfalls zu einer Hydroxylgruppe reduziert wird und schliesslich, nötigenfalls, eine veresterte oder verätherte Hydroxylgruppe Yi und bzw. oder Y2 in die freie Hydroxylgruppe oder Gruppen umgewandelt wird.
Gemäss der Erfindung hat es sich gezeigt, dass vorstehend erwähnte Reaktion sich besonders gut vollzieht, wenn X ein Chlor- oder ein Bromatom darstellt. Wenn X Jod bezeichnet, lassen sich wohl auch Ergebnisse erzielen, aber diese sind weniger vorteilhaft, überdies lassen sich die Jodverbindungen weniger leicht herstellen. Es ergeben sich nahezu keine Resultate, wenn X ein Fluoratom bezeichnet.
Ausser einem Halogenatom kann X auch einen Rest der allgemeinen Formel
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bezeichnen, in welchem Falle eine Verbindung der Formel (VI) als ein Säureanhydrid aufzufassen ist. Die Gruppe R1 bezeichnet in den herzustellenden Verbindungen vorzugsweise eine Alkylengruppe, die an dem am Benzolkern gebundenen Kohlenstoffatom eine Hydroxylgruppe trägt. Es kann weiter noch darauf hingewiesen werden, dass in den hergestellten Verbindungen die gegebenenfalls vorhandenen Hydroxylgruppen Yi und bzw. oder Y, vorzugsweise die p-Stelle einnehmen.
Die gegebenenfalls in einem oder in beiden Benzolkernen vorhandene (n) Hydroxylgruppe (n) können während des Vorgangs gemäss der Erfindung verestert oder veräthert sein, z. B. mittels Essigsäure, Propionsäure oder Benzoesäure, oder sie können durch Benzylalkohol oder Methanol veräthert sein.
Bei der Durchführung des ersten Schrittes des Verfahrens nach der Erfindung, d. h. in der Phase, in der Säureamidbildung eintritt, wird die Ausbeute der Reaktion verhältnismässig stark durch die Wahl der Gruppen Y und Y2 beeinflusst.
Es hat sich z. B. ergeben, dass Schwierigkeiten eintreten können, wenn freie Hydroxylgruppen in den Benzolkernen vorhanden sind. Dies gilt insbesondere, wenn eine Hydroxylgruppe in einer Verbindung der Formel (VI) vorhanden ist, da es möglich ist, dass diese Hydroxylgruppe unter den Reaktionsverhältnissen mit der Gruppe X des eigenen oder eines andern Moleküls unter Bildung unerwünschter Nebenprodukte reagiert. Es kann daher wichtig sein, dass während der Reaktion die etwaigen Hydroxylgruppen in den Benzolkernen geschützt sind, z. B. durch leicht abspaltbare Ester- oder Äthergruppen. Es sei noch bemerkt, dass die erwähnte Gefahr in geringerem Masse vorliegt, wenn nur der linke Benzolkern oder die Gruppe R1 eine Hydroxylgruppe enthält, so dass es gewöhnlich nicht notwendig ist, diese Gruppen zu schützen.
Im letzteren Falle wird die Reaktion vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführt, das freie Hydroxylgruppen enthält (ausgenommen Säuren, z. B. Essigsäure oder Propionsäure), z. B. Wasser, einem niedrigeren, aliphatischen ein- oder mehrwertigen Alkohol, z. B. Methanol, Äthanol, Propanol, Glyzerin, Glykol, oder wasserhaltigen, andern organischen Lösungsmitteln, z. B. Aceton, Chloroform, Benzol, oder aliphatischen oder aromatischen Äthern, z. B. Diäthyl- oder Dimethyläther, bzw. Anisol. Die Verbindungen der Formel (VI) reagieren eher mit den Hydroxylgruppen der erwähnten Lösungsmittel als mit freien Hydroxylgruppen von Verbindungen der Formel (V).
Die Reaktion nach der Erfindung, in der Y und Y2 Wasserstoff oder eine verätherte oder veresterte Hydroxylgruppe bezeichnen, wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel durchgeführt, das keine freien Hydroxylgruppen enthält. Als Lösungsmittel kommen in Betracht : niedrigere aliphatische Äther, z. B. Dimethyläther, Diäthyl- äther, Methyläthyläther, aromatische Äther, z. B.
Phenetol oder Anisol, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z. B. Petroläther, Ligroin, Benzol oder Toluol, aliphatische Ketone, z. B. Aceton oder Butanon, weiter Acetale, z. B.
Methylal, und schliesslich Chloroform.
In all diesen Fällen ist es von Bedeutung, dass der pH-Wert des Reaktionsmittels keine extremen Werte annimmt, d. h. es wird die Reaktion vorzugsweise bei einem PH von 5 bis 10 durchgeführt, insbesondere kommt ein pH-Wert zwischen 8 und 10 in Betracht. Mit Rücksicht darauf sei bemerkt, dass es nicht empfehlenswert ist, das Amin in Form eines seiner Salze mit einem Säurehalogenid oder Säureanhydrid der Formel (VI) reagieren zu lassen, wenigstens nicht mit Salzen starker anorganischer oder organischer Säuren. Es dürfen hingegen Salze schwacher
Säuren verwendet werden, z. B. von Essigsäure oder von Kohlensäure.
Für den zweiten Schritt des Verfahrens nach der Erfindung, d. h. für die Reduktion des entstandenen Säureamids, ist es erwünscht, zunächst die letztgenannte Verbindung von dem Reaktionsmittel zu trennen. Dies kann auf übliche Weise durchgeführt werden. Diese Abtrennung kann dadurch erfolgen, dass das Säureamid mit einem
Lösungsmittel extrahiert wird, das sich nicht mit dem Reaktionsmittel vermischt. Besteht letzteres aus einem Gemisch von z. B. Wasser und einem Äther, z. B. Dioxan oder Diäthyl- äther, so kann die Extraktion z. B. mit Benzol,
Chloroform oder Gemischen daraus erfolgen.
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Die Reinigung der gewünschten Verbindung ist auch durch Ausfällen möglich. Dazu stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Es wird z.
B. einer Lösung einer Verbindung der Formel (VI) in einem organischen Lösungsmittel (Benzol, Toluol und Äther) eine wässerige Lösung eines Salzes eines Amins der Formel (V), z. B. das Azetat, zugesetzt. Dabei entsteht gewöhnlich praktisch unmittelbar ein Niederschlag einer Verbindung der Formel (VII).
Man kann jedoch auch beide Reaktionskomponenten, in einem der erwähnten organischen Lösungsmitteln, z. B. in Aceton, gelöst, zusammenfügen und darauf dem Reaktionsgemisch Wasser zusetzen. Häufig bildet sich dann unmittelbar ein Niederschlag. Dies braucht jedoch nicht stets der Fall zu sein. Sind z. B. beide Reaktionskomponenten in Dioxan gelöst, so entsteht nach Verdünnung mit Wasser kein Niederschlag. Sofern die letztgenannten Reak- tionsbedingungen Anwendung finden, kann man daher eher die gewünschte Verbindung durch Extraktion abtrennen. Im übrigen sei bemerkt, dass die Verfahren zur Reinigung des erhaltenen Reaktionsproduktes keine besonderen Schwierigkeiten bereiten und dass sie durch dem Fachmann bekannte Methoden durchgeführt werden können. Die Ausführungsbeispiele werden dies noch weiter erläutern.
Die Reduktion des Säureamids kann auf geeignete Weise mit einer Lösung eines komplexen Metallhydrids erfolgen, das zwei verschiedene Metallatome enthält, z. B. LithiumAluminiumhydrid oder Natrium-Borhydrid. Als Lösungsmittel können die dazu üblichen Flüssigkeiten verwendet werden, z. B. Methylal, Di- äthyläther, Methyläthyläther, Dioxan, Tetrahydrofuran oder aromatische Äther, z. B. Ansisol oder Phenetol. Die Reduktion kann auch mit einem Alkalimetall und einem niedrigeren, ein-oder zweiwertigen aliphatischen Alkohol durchgeführt werden. Von den Alkalimetallen können erwähnt werden Natrium oder Kalium und von den Alkoholen Äthanol, Propanol, Butanol, Glykol oder Butandiol.
Es sei im übrigen bemerkt, dass die Erfindung sich nicht auf diese Reduktionsmittel beschränkt, sondern dass im allgemeinen diejenigen Reduktionsmittel anwendbar sind, die sich dazu eignen, die CO-Gruppe eines Säureamids zu einer Methylen-Gruppe zu reduzieren.
Enthält ein oder enthalten beide Benzolkerne eine oder mehrere veresterte Hydroxylgruppen, so können diese gleichzeitig mit der Säureamidgruppe reduziert werden. Es muss selbstverständlich dafür gesorgt werden, dass eine hinreichende Menge des Reduktionsmittels vorhanden ist, um Esterfunktionen in eine Hydroxylgruppe umzuwandeln. Bezeichnen die Gruppen Yi und bzw. oder Y2 Ätherfunktionen, so werden diese während der Reduktion nicht gespalten. Bezeichnen Yi und bzw. oder Y2 Benzyläthergruppen, so können diese dadurch gespalten werden, dass die nach der Reduktion entstandene Verbindung einer katalytischen Hydrierung unterworfen wird, z. B. in Anwesenheit eines fein verteilten Edelmetalles, wie Platin oder Palladium.
Weiter kann als Katalysator Raney-Nickel verwendet werden.
Wenn das Säureamid in der Gruppe R eine Keto-Gruppe enthält, kann diese gleichzeitig mit der Säureamidgruppe reduziert werden.
Dabei wird die Keto-Gruppe von Ri in eine CHOH-Gruppe umgewandelt.
Beispiel l : p-Hydroxy- < x-phenoxyacet- amido-propiophenon :
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Das Amid wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Die Verbindung enthielt 1 Mol Kristallwasser. Ausbeute 3, 5 g (0, 011 Mole) = 55%. Sie verliert das Kristallwasser spontan bei Erwärmung im
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lösung (PH = 2), wies den nachfolgenden, kennzeichnenden Wert auf : Sì. max 2840 Á = 16. 400
Analyse :
Gefunden :
6, 1% Wasser (Karl Fischer-Verfahren), 4, 32% N.
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Einer Lösung von 0, 82 g (0, 004 Mole) 1- (p-Hy- droxyphenyl) - 2 - aminopropanol- (1) (Schmelz-- punkt 194-195 C) in 30 ml Wasser wurden eine Lösung von 0, 42 g (0, 0051 Mole) kristallwaserfreiem Natriumacetat in 1, 8 ml Wasser und eine Lösung von 1, 26 g (0, 0044 Mole) Phenoxyessigsäureanhydrid in 10 ml wasserfreiem Aceton gleichzeitig zugesetzt. Die Reaktionsflüssigkeit wurde mit 6 ml Wasser verdünnt und darauf während 10 Minuten gekocht. Beim Kühlen auf-5 C kristallisierten 0, 77 g (0, 0026 Mole = 65%) der gewünschten Endverbindung aus.
Schmelzpunkt 149, 5-150, 5 C.
Das U. V.-Absorptionsspektrum der in Äthanol gelösten Substanz bei einem PH von 2 hatte den nachfolgenden kennzeichnenden Wert S max 2750 A = 2620.
Dieselbe Substanz wurde mit einer Ausbeute von 60% durch Hydrierung von 4-Hydroxy- oc-phenoxyacetamido-propiophenon (Herstellung siehe Beispiel 1), in Äthanol gelöst, mittels eines Palladium-Kohlekatalysators erhalten.
Beispiel 3 : p-Hydroxy-oc-phenoxyacetamido-propiophenon :
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80Hydroxy-x-aminopropiophenon-Hydrochlorid in 3, 0 ml Wasser wurden eine Lösung von 0, 42 g (0, 0051 Mole) kristallwasserfreiem Natriumecatat in 1, 8 ml Wasser und eine Lösung von 1, 26 g (0, 0044 Mole) Phenoxyessigsäureanhydrid in 10 ml wasserfreiem Aceton gleichzeitig zugesetzt. Die Reaktionsflüssigkeit wurde mit 6 ml Wasser verdünnt und darauf während 10 Minuten gekocht.
Bei Kühlung auf-5 C kristallisierten 1, 06 g (0, 0033 Mole = 83%) weisse Substanz der angegebenen Formel aus, die pro Mol l Mol Kristallwasser enthielt. Die Eigenschaften entsprachen vollkommen denen der nach Beispiel l erhaltenen Verbindung.
Beispiel 4 : 1- (p - Hydroxyphenyl) - 2 - (ss- phenoxyäthylamino) -propanol- (1) :
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stand wurde mit 6 ml n-Salzsäure erwärmt und die nicht gelöste Substanz wurde darauf abfiltriert. Das Filtrat wurde im Vakuum teilweise eingedampft, worauf 0, 25 g (0, 007 Mole = 24%) der Substanz mit vorerwähnter Struktur auskristallisierten. Die Verbindung wurde aus einem Gemisch gleicher Teile Wasser und Äthanol umkristallisiert.
Das U. V.-Absorptionsspektrum der wasserfreien Verbindung, die in wasserfreiem Äthanol gelöst war, wies die nachfolgenden kennzeichnenden Werte auf : S), max 2700 A ==2760 SÀ max2760Ä==2880
Beispiel 5 : 1 - (p - Hydroxyphenyl) - 2 - (ss- phenoxyäthylamino)-propanol- (l) :
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Einer Suspension von 0, 41 g Lithium-Alumi- niumhydrid in 50 ml wasserfreiem Methylal wurde 0, 9 g (0, 003 Mole) kristallwasserfreies p - Hydroxy - IX - phenoxyacetamido - propio- phenon zugesetzt. Dieses Reaktionsgemisch wurde darauf während 22 Stunden an einem Rückfluss- kühler gekocht. Darauf wurden dem Gemisch 1, 5 ml Wasser zugesetzt, der entstandene Niederschlag wurde abgesaugt, und dieser Niederschlag wurde noch einige Male mit warmem Äthanol extrahiert.
Der Extrakt wurde auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise aufgearbeitet. Die
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erhaltene Verbindung hatte dieselbe Formel und dieselben Eigenschaften wie die an der erwähnten Stelle beschriebene Verbindung.
Beispiel 6 : p-Hydroxy- < x- (y'-phenoxy- butyrylamido)-propiophenon :
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Einer siedenden Suspension von 4, 5 g (0, 02 Mole) Acetat von p-Hydroxy-α-amino-propiophenon und 2, 0 g kristallwasserfreiem Natriumacetat in 100 ml Dioxan wurde langsam eine Lösung von 4, 4 g (0, 022 Mole) y-Phenoxybuttersäurechlorid (hergestellt nach dem Verfahren von W. E. Hanford und R. Adams : J. Am. Chem. Soc. 57, 921 [1935]) in 20 ml Chloroform zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit 20 m Wasser verdünnt und während 12 Stunden bei Zimmertemperatur aufbewahrt. Nach Zusatz von mehr Wasser wurde die Chloroform-Schicht abgetrennt und die Wasserschicht wurde noch einige Male mit Chloroform extrahiert. Die Lösungen in Chloroform wurden mit einer 5%igen wässerigen Natriumbikarbonatlösung und 2n-Salzsäure gewaschen. Darauf wurde die Lösung über Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel im Vakuum entfernt wurde.
Der Rückstand wurde aus einem Gemisch von Benzol und Petroläther kristallisiert.
Ausbeute : 1, 4 g (0, 0043 Mole = 22%) einer weissen Substanz der angegebenen Formel, die nach Umkristallisieren aus einem Gemisch von Äthanol und Benzol (1 : 1) bei 170,5#171 C schmolz.
Das U. V.-Absorptionsspektrum der in Äthanol gelösten Substanz bei einem PH von 2 hatte den nachfolgenden, kennzeichnenden Wert : Sì. max2790Á = 16. 300
Beispiel 7 : 1 (p-Hydroxyphenyl)-2- (8- phenoxybutylamino)-propanol- (1):
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Einer Suspension von 0, 27 g Lithium-Aluminiumhydrid in 10 ml wasserfreiem Methylal wurde eine Suspension von 0, 65 g (0, 002 Mole) p-Hydroxy-M- (y'-phenoxybutyrylamido)- propiophenon in 30 ml Methylal zugesetzt.
Dieses Gemisch wurde darauf während 6, 5 Stunden unter Verschluss gegen Feuchtigkeit gekocht. Darauf wurde die Reaktionsflüssigkeit mit 1 ml Wasser behandelt und der auf diese Weise entstandene Niederschlag wurde abfiltriert. Dieser Niederschlag wurde darauf noch einige Male mit warmem Äthanol extrahiert, bis alle organische Substanz entfernt war. Von dem Gesamtfiltrat und dem Extrakt wurde das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde in der entsprechenden Menge n-Salzsäure durch Erwärmen gelöst. Bei Kühlung kristallisierten aus dieser Lösung 0, 33 g (0, 00094 Mole = 47%) noch nicht ganz reines Hydrochlorid der gewünschten Endverbindung aus.
Es wurde aus 50% ig wässerigem Äthanol umkristallisiert.
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nachfolgenden, kennzeichnenden Werte auf : SXmax 2715 Ä== 2980 S), max2780 = 3030
Analyse :
Gefunden : 64, 41% C, 7, 50% H, 3, 98% N und 10, 12% Cl.
Berechnet : für Ci. H5NO3HCl (351, 5) : 64, 86% C, 7, 39% H, 3, 98% N, 10, 100/" Cl.
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