AT397385B - Verfahren zur herstellung von chinolincarbonsäurederivaten - Google Patents
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Description
AT 397 385 B
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von l-(gegebenenfalls halogen-substituiertem)-Ethyl-7-(3,4,5-substituiertem Piperazin)-6,8-difluor-4-oxo-1,4-dihydro-chinolin-3-carbonsäure-derivaten der allgemeinen Formel I
und von pharmazeutisch akzeptablen Salzen derselben. 20 In der allgemeinen Formel I stehen R1 und F? für Wasserstoff oder C14-Alkyl, steht r2 für Cf 4-Alkyl, bedeuten R^, R^ und R^ Wasserstoff oder Halogen.
Es ist bekannt, daß eine Gruppe von 7-(3,4,5-substituiertem Piperazin)-chinolin-3-carbonsäurederivaten der 25 allgemeinen Formel I starkeantibakterielle Aktivitätbesitzen (Antimicrob. Agents Chemother. 1987.31.854: Drugs of Ful 1986, II578; 26th Intersci. Conf. Antimicrob. Agents Chemother. 1986, AbsL 430-431; 25th Intersci. Conf. Antimicrob. Agents Chemother. 1985,567). Diese Verbindungen können durch Umsetzung von 6,7,8-Trifluor-4-oxo-1,4-dihydro-chinolin-3-carbonsäure und zyklischen Aminen (Deutsches Patent 3 433 924, JP-PS 60142 980, 61 85381,61 65882) hergestellt werden. 30 Erfindungsgemäß ist ein neues Verfahren zur Herstellung von Chinolin-3-carbonsänrederivaten der allgemeinen
Formel I (worin R^ und R^ für Wasserstoff oder C^-Alkyl stehen, R^ für Cf 4-Alkyl steht, R^, R* und Wasserstoff oder Halogen bedeuten) und pharmazeutisch akzeptablen Salzen davon vorgesehen, welches die Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel Π 35 40 45
(worin R für Halogen, eine aliphatische Acyloxygruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine aromatische 50 Acyloxygruppe mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen steht und R^, R^, R^ die obigen Bedeutungen haben) mit einem Amin der allgemeinen Formel ΠΙ 55
m -2-
AT 397 385 B
(worin R.1,r2 und R3 die obigen Bedeutungen haben) oder einem Salz davon und die Unterziehung der so eriialtenen Verbindung der allgemeinen Formel IV N,/1
(IV) (worin R, R1, R2, R3, R4, R5 und R6 wie oben definiert sind) einer Hydrolyse nach oder ohne Isolierung und gegebenenfalls die Überführung der so erhaltenen Verbindung der allgemeinen Formel I in ein Salz derselben oder die Freisetzung derselben aus ihrem Salz umfaßt
Der Vorteü deserfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin,daß dieHerstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I auf einfache Weise mit sehr hohen Ausbeuten und in einer kurzen Reaktionszeit möglich ist.
Die Borderivate der allgemeinen Formel IV sind neue Verbindungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Borderivat der allgemeinen Formel IV in die gewünschte Chinolin-3-carbonsäure der allgemeinen Formel I ohne Isolierung übergeführt
Die Borderivate der allgemeinen Formel Π können mit dem Amin der allgemeinen Formel ΙΠ gewünschtenfalls in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels und eines Säurebindungsmittels umgesetzt werden.
Als inertes organisches Lösungsmittel kann ein Säureamid (z. B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid), ein Keton (z. B. Aceton, Methylethylketon), ein Ether (z. B. Dioxan, Tetrahydrofuran, Diethylether), ein Ester (z. B. Ethylacetat, Methylacetat Ethylpropionat), ein Sulfoxid (z. B. Dimethylsulfoxid), ein Alkohol (z. B. Methanol, Ethanol, 1-Dekanol, Butanol), ein Nitril (z. B. Acetonitril), halogenierte organische Lösungsmittel (z. B. Chloroform, Dichlorethan) verwendet werden.
Als Säurebindungsmittel kann eine organische oder anorganische Base eingesetzt weiden. Aus der Gruppe von organischen Basen können Trialkylamine (z. B. Triethylamin, Tributylamin), cyclische Amine (z. B. Pyridin, l,5-Diazäbicyclo[5,4,0]undec-5-en, 1,5-Diazabicyclo[4.3,0]non-5-en, l,4-Diazabieyclo[2.2.2]octan) genannt werden, während als anorganische Base vorzugsweise Hydroxide oder Carbonate von Alkali- oder Erdalkalimetallen angewendet werden können. So kann als Säurebindungsmittel vorteilhafterweise Kaliumcarbonat, Kaliumwasserstoffcarbonat Natriumhydroxid, Calciumhydroxid, etc. oder ein Überschuß des Amins der allgemeinen Formel ΙΠ eingesetzt werden.
Das Borderivat der allgemeinen Formel Π und das Amin der allgemeinen Formel ΙΠ können bei eine- Temperatur zwischen 10 und 200 °C je nach dm verwendeten Lösungsmittel umgesetzt werden. Die Reaktionszeit kann zwischen 0,1 und 10 Stunden variieren. Die Reaktionszeit hängt wiederum von der Reaktionstemperatur ab. Wird die Reaktion bei einer höheren Temperatur durchgeführt kann die Reaktionszeit verkürzt werden. Die obigen Reaktionsbedingungen sind bevorzugte Werte, und es könne» genauso gut andere Bedingungen gewählt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel IV können zu den gewünschten Chinolin-3-carbonsäuren der allgemeinen Formel 1 nach oder ohne Isolierung unter sauren oder basischen Bedingungen hydrolysiert werden. Die Verbindungen der allgemeinen Formel IV fallen z. B. nach Abkühlen aus der Reaktionsmischung aus und können z. B. durch Hitration oder Zentrifugieren, wenn gewünscht abgetrennt werden.
Die basische Hydrolyse kann vorzugsweise durch Erhitzen mit Hilfe eines Hydroxids oder Carbonats eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxids, verwendet als wässerige Lösung, durchgeführt werden. Man kann vorzugsweise eine wässerige Lösung von Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat Kaliumcarbonat Calciumhydroxid verwenden. Es können jedoch auch organische Amine (z. B. Triethylamin) bei der Hydrolysestufe -3-
AT397 385 B eingesetzt werden.
Die saure Hydrolyse kann vorzugsweise unter Verwendung einer wässerigen Mineralsäuie ausgeführt werden. Man kann vorzugsweise so vorgehen, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel IV durch Erhitzen mit einer wässerigen Lösung von Salzsäure, Bromwasserstoff, Schwefelsäure oder Phosphorsäure hydrolysiert. DieHydrolyse kann auch mit Hilfe einer organischen Säure (z. B. Essigsäure, Propionsäure, etc.) durchgeführt werden.
Die Hydrolyse der Verbindungen der allgemeinen Formel IV kann auch in einem wässerigen Medium in Gegenwart eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels durchgeführt werden. Zu diesem Zweck können z. B. Alkohole (z. B. Methanol, Ethanol), ein Keton (z. B. Aceton), ein Ether (z. B. Dioxan), ein Säureamid (z. B, Dimethylformamid), ein Sulfoxid (z. B. Dimethylsulfoxid) oder ein Pyridin eingesetzt werden.
Die so erhaltene Chinolin-3-carbonsäure der allgemeinen Formel I kann isoliert werden, z. B, durch Entstellen des pH-Werts der wässerigen Lösung auf einen geeigneten Wert und Abtrennen der ausgefällten Kristalle, z. B. durch Hitration oder Zentrifugieren oder durch Lyophilisieren der wässerigen Reaktionsmischung.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I können auf bekannte Weise in pharmazeutisch akzeptable Salze davon übergeführt werden. So können vorzugsweise Säureadditionssalze gebildet werden, z. B. Salze gebildet mit Wasserstoffhalogeniden, Sulfonsäure, Schwefelsäure oder organischen Säuren. Man kann vorzugsweise Chloride, Bromide, Arylsulfonate, Methansulfonate, Maleate, Fumarate, Benzoate, etc. bilden. Die Veibindungen der allgemeinen Formel I bilden mit Alkali- oder Erdalkalimetall- oder auch anderen Metallionen genauso gut Salze. Dementsprechend können Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Silber-, Kupfersalze etc. hergestellt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel I und pharmazeutisch akzeptable Salze davon können durch an sich bekannte Verfahren in Hydrate (z. B. Hemihydrate, Trihydrate, etc.) übergeführt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind neue Verbindungen der allgemeinen Formel IV vorgesehen (worin R, R1, R^, r3, r4s r5 un(j r6 Wje oben definiert sind).
Die Ausgangsmaterialien der allgemeinen Formel Π können durch Umsetzen von 1-Ethy 1-6,7,8-trifluor-4-oxo-l,4-dihydrochinolin-3-carbonsäure (GB-PS 2 057 440) mit einem Borderivat z. B. mit einer Verbindung der allgemeinen Formel V
(V) (worin R ein Halogen oder eine aliphatische Acyloxygruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine aromatische Acyloxygruppe mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen ist) oder mit wässerigem oder organischem Medium hergestellt werden.
Weitere Details der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden Beispielen zu finden, ohne daß dabei der Schutzumfang dieser Beispiele eingeschränkt wird.
Beispiel 1 31,9 g (1 -Ethyl-6,7,8-trifluor-1,4-dihydro-4-oxo-chinolin-3-carboxylat-0^, 0^)-difluorbor werden mit 57,1 g 2,6-Dimethylpiperazin in 150 ml Dimethylsulfoxid bei 100 °C während 3 Stunden umgesetzt. Eine 3 w/v %ige wässerige Lösung aus 400 ml Natriumhydroxid wird zugegeben, und die Hydrolyse wird durch Erhitzen während 2 Stunden durchgefühlt. Die Reaktionsmischung wird filtriert, der pH-Wert wird mit 96 w/v %iger Essigsäure auf 7 eingestellt. Die kristalline Reaktionsmischung wird über Nacht gekühlt, und die ausgefällten Kristalle werden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. So werden 29,9 g 7-[3,5-Dimethyl-piperazino]-l-ethyl-6,8-difluor-1,4-dihydro-4-oxo-chinolin-3-carbonsäure erhalten.
Fp. 232-234 °C.
Analyse für die Formel Cig^^NgOß:
Berechnet: C = 59,17% H = 5,80% N= 11,49%
Gefunden: C = 59,05 % H = 5,91 % N = 11,45 %
Beispiel 2
Gemäß Beispiel 1 werden 31,9 g (1 -Ethyl-6,7,8-trifluor-l ,4-dihydro4-oxo-chinolin-3-carboxylat-0^, 0^)-difluor-bormit50,l g2-Methyl-piperazinin 150 ml Dimethylsulfoxid umgesetzt. So werden 30,6 g l-Ethyl-6,8-difluor-l,4- -4-
AT 397 385 B dihydro-4-oxo-7-(3-methyl-piperazino)-chinolin-3-carbonsäure erhalten.
Fp. 238-240 °C.
Analyse für die Formel C17HJ9F2N3O3: 5 Berechnet: C = 58,11% H=5,45% N= 11,96%
Gefunden: C = 58,01% H=5,55% N= 12,07%
Beispiel 3
Gemäß Beispiel 1 werden 39,9 g (l-Ethyl-6,7,8-trifluor-l,4-dihydro-4-oxo-chinolin-3-carboxylat-0^, 0^)-bis-10 (acetato-Q)-bor mit 50,1 g 2-Methyl-piperazin in 150 ml Dimethylsulfoxid umgesetzt So werden 30,2 g l-Ethyl-6,8- difluor-1,4-dihydro-4-oxo-7-(3-methyl-piperazino>chinolin-3-carbonsäure erhalten.
Fp. 237-239 °C.
Analyse für die Formel C17H19F2N3O3: 15 Berechnet: C = 58,11% H = 5,45% N= 11,96%
Gefunden: C = 57,97% H = 5,53% N= 11,90%
Bespiel 4
Gemäß Beispiel 1 werden 42,7 g (l-Ethyl-6,7,8-trifluor-l,4-dihydro-4-oxo-chinolin-3-carboxylat-04,0^)-bis-20 (propionato-£D-bor mit 50,1 g 2-Methyl-piperazin umgesetzt So werden 28,7 g l-Ethyl-6,8-difluor-l,4-dihydro-4- oxo-7-(3-methyl-piperazino)-chinolin-3-carbonsäure erhalten.
Fp. 237-239 °C.
Analyse für die Formel C17H19F2N3O3: 25 Berechnet: C = 58,11 % H = 5,45 % N = 11,96 %
Gefunden: C = 57,99% H = 5,52% N= 12,10%
Bgigpigl.5
Zu einer Lösung von 3,99 g (0,01 mol) von (l-Ethyl-6,7,8-trifluor-l,4-dihydro4-oxo-chinolin-3-carboxylat-30 0^, O^-bis-Cacetato-QJ-bor in 40 ml Chloroform werden 3,0 g (0,03 mol) 2-Methyl-pipeiazin zugesetzt und die Lösung bei Raumtemperatur 1,5 Stunden gerührt Chloroform wird im Vakuum abdestilliert, zu dm verbleibenden gelblich gefärbten öligen Rückstand werden 40 ml 4 w/v %iger Natriumhydroxidlösung zugesetzt und die Mischung wird 1 Stunde am Rückfluß gehalten. Die erhaltene Lösung wird filtriert auf Raumtemperatur abgekühlt und der pH-Wert mit 96 w/v %iger Essigsäure (1,5 ml) auf 6,5 bis 7 eingestellt Nach dem Abkühlen werden die ausgefällten 35 Kristalle gesammelt mit Wasser (5 ml) und mit Ethanol (5 ml) gewaschen und sodann getrocknet So werden 3,16 g (90 %) l-Ethyl-6,8-difluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(3-methyl-piperazino)-chinolin-3-carbonsäure erhalten.
Fp. 241-242 °C.
Analyse für die Formel 40 Berechnet: C = 58,11% H = 5,45% N = 11,96%
Gefunden: C = 58,02 % H = 5,54% N = 11,94%
Beispiel 6
Zu einer Lösung von 3,99 g (0,01 mol) von (l-Ethyl-6,7,8-trifluor-l,4-dihydro-4-oxo-chinolin-3-carboxylat-45 0^, 04)-bis-(acetato-0)-bor in 20 ml Dimethylsulfoxid werden 3,0 g (0,03 mol) 2-Methyl-piperazin zugesetzt Die Lösung wird bei Raumtemperatur 10 min. gerührt dann werden 20 ml 8 w/v %ige Natriumhydroxidlösung zugesetzt und die Mischung 1 Stunde auf 80 °C erhitzt. Dieerhaltene Lösungwird filtriert aufRaumtemperatur abgekühlt und der pH mit 96 w/v %igerEssigsäure auf 6,5 bis 7 eingestellt Nach dem Abkühlen werden die ausgefallenen Kristalle filtriert, mit Wasser (5 ml) und dann mit Methanol (5 ml) gewaschen und getrocknet So werden 3,19 g (91 %) 1-50 Ethyl-6,8-difluor-l,4-dihydro-4-oxo-7-(3-methyl-piperazino)-chinolin-3-carbonsäure erhalten.
Fp. 241-242eC.
Analyse für die Formel C17H19F2N3O3:
Berechnet C = 58,11 % H=5,45 % N = 11,96 % 55 Gefunden: C = 57,98 % H = 5,50% N = 12,00 % -5-
Claims (10)
- AT 397 385 B Beispiel 7 (Vergleichsbeispiell Eine Lösung von 2,0 g (l-Ethyl-6-fluor-7-chlor-l,4-dihydro-4-oxo-chinolin-3-carboxylat-03, 0^)-bis-(acetatO-0)-borundl3 g Piperazin in 20 ml Dimethylsulfoxid wird bei Raumtemperatur 8 Stunden gerührt. Die Reaktion wird durch Dünnschichtchromatografie verfolgt Es konnte keinerlei Produkt außer den Ausgangsmaterialien nachgewiesen werden. Nach Hydrolyse und Aufarbeiten wurde die entsprechende l-Ethyl-6-fluor-7-chlor-l,4-dihydro-4-oxo-chinolin-3-carbonsänre in eine Ausbeute von 94 % rückgewonnen. Fp. 272 °C. Analyse berechnet für die Formel C12H9CIFNO3: Berechnet C = 53,45% H = 3,36 % N = 5,19% CI =13,14% Gefunden: C = 53,41 % H = 3,43 % H = 5,18% CI =13,31% PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I 0(worin R1 und R3 für Wasserstoff oder C14-Alkyl stehen, R2 für C^-Alkyl steht R^, r5 und R^ Wasserstoff oder Halogen bedeuten) und pharmazeutisch akzeptablen Salzen davon, welches die Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel IIODO τ ch^crVr6 -6- AT 397 385 B (worin R für Halogen oder eine aliphatische Acyloxygruppe mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine aromatische Acyloxygruppe mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen steht und R4, R^, R® die obigen Bedeutungen haben) mit einem Piperazinderivat der allgemeinen Formel ΙΠ(ΠΙ) (worin R1, R2 und R2 die obigen Bedeutungen haben) oder einem Salz davon und die Unterziehung der so erhaltenen Verbindung der allgemeinen Formel IV *N./‘(IV) (worin R, R1, R2 und R2 wie oben definiert sind) einer Hydrolyse nach oder ohne Isolierung und gegebenenfalls die Überführung der so erhaltenen Verbindung der allgemeinen Formel I in ein Salz derselben oder die Freisetzung derselben aus ihrem Salz umfaßt
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, welches dieUmsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel II mit einem Amin der allgemeinen Formel III in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, vorzugsweise eines Säureamids, Sulfoxids, Ketons, Alkohols, Ethers, Esters oder Nitrils, umfaßt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, welches die Verwendung von Dimethylsulfoxid als organisches Lösungsmittel umfaßt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Durchführung der Umsetzung derVerbindungen der allgemeinen Formel II und III in Gegenwart eines Säurebindungsmittels umfaßt.
- 5. Verfahren nach Anspruch 4, welches die Verwendung eines Amins oder eines Überschusses der Verbindung der allgemeinen Formel VI als Säuiebindungsmittel umfaßt
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Durchführung der Hydrolyse in saurem Medium umfaßt
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, welches die Durchführung der Umsetzung unter Verwendung einer organischen oder anorganischen Säure, vorzugsweise Salzsäure, Schwefelsäure oder Essigsäure, umfaßt -7- AT397 385 B
- 8. Verfahren nach Anspruch 1, welches die Durchführung der Hydrolyse in alkalischem Medium umfaßt
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, welches die Verwendung eines Alkalimetallhydroxids, eines Erdalkalimetallhydroxids oder einer organischen Base, vorzugsweise einer wässerigen Triethylaminlösung, umfaßt
- 10. Verbindungen der allgemeinen Formel IV e(TV) (worin R1 und für Wasserstoff oder CAlkyl stehen, für C 1^4.-Alkyl steht R^, r5 und r6 Wasserstoff oder Halogen bedeuten). -8-
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