Verfahren zur Herstellung analeptisch wirksamer N-substituierter Amino-norcamphanderivate bzw. von deren Säureadditionssalzen und quaternären Ammoniumverbindungen
Die vorliegende Erfindung, die ein Zusatzpatent zum Schw. eizer Patent 385196 darstellt, betrifft die Herstellung neuer N-substituierter Amino-nor camphanderivate sowie deren Säureadditionssalze und quaternären Ammoniumverbindungen.
Es wurde gefunden, dass Verbindungen der all gemeinen Formel II
EMI1.1
worin R, Phenyl oder ein-oder mehrfach durch Alkyl mit
1-3 C-Atomen, OH, Alkoxy mit 1-3 C-Atomen oder Halogen substituiertes Phenyl, Naphtyl und
Phenylalkyl mit t 7-8 C-Atomen, Cyclohexyl oder einen Stickstoff oder Schwefel enthaltenden 5 oder 6gliedrigen heterocyclischen Rest, Ra H oder Alkyl mit 1-2 Atomen, R3 H, Alkyl mit 1-3 C-Atomen oder R4, und R4 Alkenyl o.
der Alkinyl mit je 2-5 C-Atomen oder
Alkyl mit 2-5 C-Atomen, Cycloalkyl mit 5-6
C-Atomen, Aralkyl mit 7-8 C-Atomen bedeutet, die jeweils durch OH, Halogen, Alkoxy oder Alkylthio mit je 1-3 C-Atomen oder durch NH2 ein-oder mehrfach substituiert sind, wobei eines oder beide der Wasserstoffatome der NH2-Gruppe durch Alkylreste mit 1-3 C-Atomen ersetzt oder das Stickstoffatom Bestandteil eines 5-oder 6 gliedrigen Ringes sein kann oder R, und R4 gemeinsam mit dem Stickstoffatom einen
5-oder 6g ! iedrigen Ring bilden, der durch =O,
OH,
Halogen und/oder eine oder mehrere Alkyl gruppen mit 1-3 C-Atomen substituiert ist sowie deren Säureadditionssalze und quaternären Ammoniumverbindungen eine starke lanaleptische Wirkung bei ausgezeichneter Verträglichkeit aufweisen. Gegenüber der aus der Literatur bekannten ähnlichsten Verbindung, dem 2-Phenyl-3-dimethyl- amino-bicyclo- [2, 2, 1]-heptan zeigen die erfindungs- gemäss hergestellten Verbindungen eine deutliche Wirkungs, steigerung.
Beispielsweise sind das 2-Phenyl 3-ss-hydroxyäthylaminobicyclo-[2, 2, 1]-heptan und das 2-Phenyl-3-N-äthyl-N-allylaminabicyclo- [2, 2, 1]heptan dreimal und das 2-Phenyl-3-y-hydroxy-pipe ridinobicyclo- [2, 2, 1]-heptan anderthalbmal wirksamer als die bekannte Verbindung.
Ferner wurde gefunden, dass man die neuen Verbindungen herstellen kann, indem man in eine Verbindung der allgemeinen Formel I
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worin R, und R2 die oben angegebene Bedeutung besitzen, die entsprechenden Reste einfuhrt. Die monooder disubstituierte Verbindung, der Formel II kann ge, gebenenfalls in ihre physiologisch unbedenklichen Säureadditionssalze übergeführt werden. Ferner be ansprucht die vorliegende Erfindung die Verwendung der gemass dem Verfahren hergestellten Verbindungen zur Bildung quaternärer Aminoverbindungen.
Der Rest Ri steht für einen Phenyl-, Naphthyl-, Cyclohexyl-oder einen Phenylalkylrest mit 7-8 C Atomen oder für einen Stickstoff und/oder Schwefel enthaltenden 5-oder 6gliedrigen heterocyclischen Rest, z. B. einen Pyridyl-, Piperidyl-, Thiophenyloder Thiazolylrest. Handelt es sich bei RI um einen Phenylrest, so kann dieser Rest zusätzlich durch Alkyl-oderAlkoxygruppen mit 1-3 C-Atomen durch OH-Gruppen oder Halogenatome ein-oder mehrfach substituiert sein.
Die substituierten Phenylreste sollen also beispielsweise die folgenden Reste umfassen : 2-Fluorphenyl, 3-Fluorphenyl, 4-Fluorphenyl, 3 Chlorphenyl, 4-Bromphenyl, 4-Hydroxyphenyl, 3, 4 Dihydroxyphenyl, 3, 4-Dimethoxyphenyl, 4-Äthoxyphenyl, p-Tolyl, p-Cumyl, m-Xylyl usw.
Bei den auf die angegebene Weise hergestellten Verbindungen kann das Symbol R4 beispielsweise folgende Reste bedeuten : Alkenyl-oder Alkinylgrup- pen mit 2-5 C-Atomen, wie Vinyl, Allyl, Crotyl, Pentenyl, Äthinyl oder Butinyl ; ferner Alkylgruppen mit 2-5 C-Atomen, die durch OH-, Halogen-, Alkoxy-oder Alkylthiogruppen mit je 1-3 C-Atomen oder durch NH2 substituiert sind, wie 2-Hydroxyäthyl, 3-Hydroxybutyl, 3, 5-Dihydroxypentyl, Bromäthyl, 4 ChlorbutyL Äthoxypentyl, Propoxypentyl, Methylthiobutyl, Äthylthioäthyl, Aminoäthyl, 5-Aminopentyl, Dimethylaminobutyl, Diäthylaminopropyl, Pyrrolidinoäthyl, 4-Piperidinobutyl usw. ;
ausserdem die entsprechend substituierten Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Benzyl-oder Phenyläthylreste, wie z. B. 2 Athylcyclopentyl, p-Hydroxycyclohexyl, p-Methoxybenzyl, 2, 4-dichlorphenyläthyl usw.
Die Reste Rg und R4 können auch zusammen mit dem Stickstoffatom einen 5-oder 6gliedrigen gesät tigten Ring bilden, der gegebenenfalls weitere Heteroatome, wie Stickstoff oder Sauerstoff, enthält und ein-oder mehrfach substituiert ist. So können Rs und R4 beispielsweise einen substituierten Pyrrolidino-, Pyrazolidino-, Piperidino-, Pipenazino-oder Morpholinrest bedouten, wobei als Substituenten = O, OH, Halogen, wie Chlor oder Brom, und/oder eine oder mehrere Alkylgruppen mit höchstens 3 C-Ato- men in Betracht kommen.
Die neuen erfindungsgemässen Verbindungen können in an sich bekannter Weise aus. den entsprechenden primären Aminen nach allen üblichen Methoden der Substitution von Wasserstoffatomen, die mit einem Stickstoffatom verbunden sind, hergestellt werden.
Beispielsweise erhält man durch Umsetzung mit ungesättigten Halogenalkylen die entsprechenden mono-oder disubstituierten Alkenyl-bzw. Alkinylverbindungen. Durch Einwirkung von Athylenoxyd oder Alkylenchlorhydrinen gelangt man zu den ent- sprechenden cu-Hydroxyalkylverbindungen, die, z. B. mit Thionylchlorid, die entsprechenden M-Chlor- alkylamine liefern.
Zur Herstellung von Verbindungen, die einen durch Alkylgruppen substituierten heterocyclischen Ring enthalten, setzt man vorteilhaft ein Amin der Formel I mit einem entsprechenden a-, cs-dihaloge- nierten Butan oder Pentan, z. B. mit 1, 4-Dibrom-2 äthylbutan, 1, 4-Dichlor-2-propylbutan, 1, 5-Dibrom2-methylpentan, 1,5-dibrom-2, 3-dimethyl-pentan, 1, 5-Dijodid-3-äthylpentan usw., um.
Die bereits in dem stickstoffhaltigen Ring vor handenen Substituenten können durch verschiedene Umsetzungen abgewandelt werden. So lässt sich eine Oxogruppe leicht zur Hydroxygruppe reduzieren.
Einige der erfindungsgemäss erhältlichen Verbin dungen sind in der folgenden Tabelle zusammenge- stellt :
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<tb> R <SEP> R2 <SEP> Rg <SEP> R4 <SEP> a <SEP> = <SEP> Smp.
<tb> <SEP> b <SEP> = <SEP> Sdp.
<tb> <SEP> c <SEP> = <SEP> Smp. <SEP> d.
<SEP> Hydrochlorids
<tb> CsHs <SEP> H <SEP> CH2=CH-CH2 <SEP> H <SEP> b, <SEP> = <SEP> 105 <SEP> (0, <SEP> 3 <SEP> mmHg)
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2=CH-CH2 <SEP> C2Hs <SEP> b <SEP> = <SEP> 127 <SEP> (0, <SEP> 2 <SEP> mm <SEP> Hg)
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2-CH2-OH <SEP> H <SEP> c= <SEP> 133
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2CH OH <SEP> C2Hs <SEP> c <SEP> = <SEP> 202
<tb> C6H5 <SEP> H <SEP> CH2-CH2-OH <SEP> CH2-CH2-OH <SEP> c <SEP> = <SEP> 174
<tb> CeHs <SEP> H <SEP> CH2CH2CH20H <SEP> H <SEP> c <SEP> = <SEP> 148
<tb> CsHs <SEP> H <SEP> CH2CH2CH20H <SEP> C2Hs <SEP> c <SEP> = <SEP> 152
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2CH2C1 <SEP> CH2CH2C1 <SEP> c <SEP> = <SEP> 184
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH=C-CH2 <SEP> C2H5 <SEP> a <SEP> = <SEP> 42
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2-CH2-OCHs <SEP> H <SEP> Smp. <SEP> d.
<SEP> Nitrats <SEP> =162
<tb> GsHs <SEP> H <SEP> CH2-CHs-N <SEP> (CH3) <SEP> 2 <SEP> H <SEP> c <SEP> = <SEP> 229
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2CH2CH2N <SEP> (CH3) <SEP> z <SEP> H <SEP> c <SEP> = <SEP> 224
<tb> C6I-L <SEP> H <SEP> CH2-CH2-CH2-N <SEP> H <SEP> c <SEP> = <SEP> 214
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2-CH2-CHz-N <SEP> (CH3) <SEP> 2 <SEP> CH3 <SEP> c <SEP> = <SEP> 276
<tb> <SEP> +
<tb> GHs <SEP> H <SEP> CH2-CH2-CH2-N <SEP> (CHs) <SEP> 3 <SEP> CH3 <SEP> Smp. <SEP> d. <SEP> Reineckats <SEP> = <SEP> 184
<tb>
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<tb> Ri <SEP> R2 <SEP> R3 <SEP> R4 <SEP> a <SEP> = <SEP> Smp.
<tb> <SEP> b <SEP> = <SEP> Sdp.
<tb> <SEP> c <SEP> = <SEP> Smp. <SEP> d. <SEP> Hydrochlorids
<tb> CeHs <SEP> H <SEP> CH2-CH2-CH2-N <SEP> C <SEP> ia <SEP> c <SEP> = <SEP> 232
<tb> C6H5 <SEP> H <SEP> CH2-CH2-CHs <SEP> (C2Hs) <SEP> N. <SEP> > <SEP> CHs <SEP> Smp. <SEP> d.
<SEP> Pikrats <SEP> = <SEP> 199
<tb> <SEP> R3
<tb> Ri <SEP> R2 <SEP> N <SEP> R3
<tb> <SEP> R4
<tb> C6Hs <SEP> H <SEP> N\=O <SEP> c <SEP> = <SEP> 208
<tb> <SEP> 0
<tb> <SEP> 0
<tb> C6H5 <SEP> H <SEP> N <SEP> a= <SEP> 116
<tb> <SEP> OH
<tb> GHs <SEP> H <SEP> N <SEP> c <SEP> 198'
<tb> <SEP> H
<tb> <SEP> ¯CHs
<tb> C6H5 <SEP> H <SEP> N <SEP> b=128 <SEP> (lmmHg)
<tb>
Durch Behandlung der erfindungsgemäss erhal- tenen Verbindungen der allgemeinen Formel II mit einer Säure erhält man die Säureadditionssalze. Für diese Umsetzung kommen solche Säuren in Frage, die physiologisch unbedenkliche Salze liefern.
Beispielsweise kann man die folgenden Salze herstellen : Chlorid, Orthophosphat, Nitrat, Sulfat, Maleat, Fumarat, Citrat, Tartrat, Oxalat, Methansulfat, Natriumdisulfonat, Hemisuccinat, Propionat, Butyrat, Ascorbat und Acetat.
Die HerstellungderquaternärenAmmoniumver- bindungen kann erfolgen durch Umsetzung einer Ver bindung der allgemeinen Formel II mit allen zur Quaternierung geeigneten Verbindungen, z. B. Alkyloder Aralkylhalogeniden oder Dialkylsulfat.
Die als Ausgangsmaterial verwendeten primären Amine kann man in an sich bekannter Weise, z. B. nach dem Verfahren in J. Am. Chem. Soc., Band 61, 1939, S. 521, Band 73, 1951, S. 5068, und J. Org.
Chem., Band 8, 1943, S. 373, durch Dienaddition von w-Nitrostyrol bzw. kernsubstituierten und/oder p-methylierten Nitrostyrolderivaten an Cyclopentadien oder Cyclohexadien und anschliessender Hydrierung, die in einem Arbeitsgang oder auch stufenweise erfolgen kann, herstellen. In gleicher Weise kann man an Stelle von Cyclopentadien Dicyclopentadien einsetzen.
Die neuen Verbindungen besitzen eine ausgezeichnete analeptische Wirkung und sollen in der Humanmedizin Verwendung finden.
Beispiele 1. 2-Phenyl-3-N-äthyl-N-allyl-amino-bicyclo [2, 2, 1]-heptan
21, 5 g 2-Phenyl-3-äthylamino-bicyclo-[2, 2, 1]- heptan werden mit 17 g Natriumhydrogencanbonat und 12, 7 g Allylbromid in 200 ccm absolutem Alkohol unter Rühren und Rückfluss gekocht. Nach etwa 12 Stunden ist die Kohlendioxyidentwicklung beendet.
Man saugt ab, wäscht mit Alkohol und destilliert den Alkohol im Vakuum ab. Der Rückstand wird in 5 /oiger Essigsäure aufgenommen, unter Zugabe von Kohle filtriert und mit Natronlauge alkalisiert. Man äthert aus und destilliert den mit Natriumsulfat getrockneten Äther ab. Der Rückstand wird im Vakuum destilliert. Ausbaute 20, 8 g vom Sdp. 0,2 = 127 .
Das Pikrat schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Essigester bei 155 .
2. 2-p-Cuminyl-3-N-äthyl-N-allylaminobicyclo- [2, 2, 1]-heptan
In analoger Weise erhält man aus 2-p-Cuminyl3-äthylaminobicyclo-[2, 2, 1]-heptan das 2-p-Cuminyl3-N-äthyl-N-allylaminobicyclo- [2, 2, l]-heptan vom Siedepunkt 140 (0, 4 mm Hg).
3. 2-Phenyl-3-ss-hydroxyäthylaminobicyclo [2, 2, 1]-heptan
18, 7 g 2-Phenyl-3-aminobicyclo- [2, 2, 1]-heptan werden mit 4, 4 g Athylenoxyd in 20 ccm Benzol unter Zusatz von 2 ccm Wasser 10 Stunden im Bomben rohr auf 100 erhitzt. Die abgekühlte Reaktionslösung wird mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und das Benzol abdestilliert. Der Rückstand wird im Vakuum fraktioniert. 2-Phenyl-3-ss-hydroxy äthylaminobicyclo-[2, 2, 1]-heptan besitzt einen Siedepunkt von 174 . Das Hydrochlorid schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Isopropylalkohol/Ather bei 133 .
4. 2-Phenyl-3 (ss-hydroxyäthyl)-aminobicyclo [2, 2, 1]-heptan
81, 5 g 2-Phenyl-3-aminobicycloheptan werden mit 46, 2 g Athylenoxyd in 150 ccm Benzol und 10 ccm Wasser 10 Stunden bei 100 im Autoklaven gerührt. Man wäscht die Benzollosung mit Wasser, trocknet und destilliert das Benzol ab. Der Rückstand wird in Aceton gelöst und mit ätherischer Salzsäure neutralisiert. Das ausfallende Hydrochlorid schmilzt nach dem Umkristallisieren aus IsopropylHalkohol- Äther bei 174 . Die Ausbeute beträgt 105 g.
5. 2-m-Xylyl-3-bis-(ss-hydroxyäthyl)-aminobicyclo [2, 2, 11-heptan
Nimmt man an Stelle des 2-Phenyl-3-aminobi- cyclo- [2, 2, 1]-heptans die entsprechende m-Xylylverbindung, so erhält man in analoger Weise das 2-m Xylyl-3 Hbis- (ss-hydroxyäthyl)-aminobicyclo- [2, 2, 1]- heptan. Smp. des Hydrochlorids = 148 .
6. 2-Phenyl-3-N-äthyl-N-γ-hydroxypropylamino- bicyclo- [2, 2, l]-heptan
10, 75 g 2-Phenyl-3-äthylaminobicyolo-[2, 2, 1]heptan werden mit 4, 72 g Trimethylenchlorhydrin 8 Stunden im Bombenrohr auf 150 erhitzt. Man alkalisiert das in Wasser gelöste Reaktionsprodukt mit Natronlauge und äthert. aus. Der Abdampfrückstand des Athers siedet bei 165-170 (0, 05 mm). Die Ausbeute beträgt 7, 5 g. Das Hydrochlorid schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Isopropylalkohol bei 152 .
7. 2-Phenyl-3-y-dimethylaminopropylaminobicyclo- [2, 2, 1]-heptan
Zu 112, 2 g 2-Phenyl-3-aminobicyclo- [2, 2, 1]- heptan in 700 ccm Benzol tropft man unter Rühren und Kühlung auf ca. +30 52 g ss-Brompropionyl- chlorid und kocht dann noch 10 Minuten unter Rück fhiss. Nach dem Waschen mit Wasser, verdünnter Natronlauge und nochmals mit Wasser wird mit Natriumsulfat getrocknet und das Benzol abdestilliert.
Man erhält als Rückstand 96 g eines zähen Öls, 2 Phenyl-3-ss-brompropionylaminobicyclo- [2, 2, 1]- heptan das aus Essigester/Petroläther mit einem Smp. von 118-120 kristallisiert.
8. 2-Phenyl-3-N-methyl-N- (y-piperidinopropyl) aminobicyclo-[2, 2, 1]-heptan
3, 85 g 2-Phenyl-3-y-piperidino-n-propylaminobi- cyclo- [2, 2, 1]-heptan-hydroohlorid werden mit 1, 4 g Natriumformiat, 1, 05 g Formaldehydlösung (30 /o), 1, 5 g Ameisensäure und 7 ccm Wasser 17 Stunden (bis zur Beendigung der Kohlendioxydentwicklung) auf 100 erhitz. Dem Reaktionsgemisch wird nach starkem Alkalisieren mit Natronlauge das gebildete Methylierungsprodukt mit Äther entzogen und mit ätherischer Salzsäure in das bei 232 schmelzende Dihydrochlorid überführt.
9. 2-Phenyl-3-y-hydroxypiperidinFbicyclo- [2, 2, l]-hepta)n
3, 2 g 2-Phenyl-3-γ-oxopiperidinobicyclo-[2, 2, 1]- heptanhydrochlorid werden in 50 ccm Wasser mit 1 g Raney-Nickel bei 100 atü und 80 unter Wasserstoff geschüttelt. Die berechnete Wasserstoffmenge wird rasch aufgenommen. Man filtriert vom Katalysator ab, destilliert im Vakuum bis zur Trockne und kri stallisiert den Rückstand aus Isopropylalkohol-Ather um.
Nach nochmaligem Umkristallisieren aus Wasser beträgt der Schmelzpunkt des 2-Phenyl-3-y-hydroxy- piperidino-bicyclo-[2, 2, 1] heptans 198 .
10. 2-Phenyl-3- (2'-methylpyrrolidino)-bicyclo- [2, 2, 1]-heptan
18, 7 g 2-Phenyl-3-aminobicyclo-[2, 2, 1]-heptan und 25, 3 g 1, 4-Dibrom-2-methylbutan werden mit 96 g 10 /0iger Natronlauge 10 Stunden unter Rühren am Rückflusskühler erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird ausgeäthert, die Atherlösung mit Wasser gewa- schen, mit Natriumsulfat getrocknet und der Ather abdestilliert. Der Rückstand wird im Vakuum destil- liert, wobei das reine 2-Phenyl-3-(2'-methylpyrroli dino)-bicyclo- [2, 2, 1]-heptan vom Sdp. I = 128 er- halten wird.
11. 2-Phenyl-3-ss-methoxyäthylaminobicyclo- [2, 2, 1]-heptan
37, 4 g 2-Phenyl-3-aminobicyclo-[2, 2, 1]-heptan werden mit 9, 5 g Methyl-2-chloräthyläther 14 Stunden auf 120 erhitzt. Die abgekühlte Schmelze nimmt man in Ather auf, wäsoht mit Wasser und destilliert den Ather ab. Der Rückstand wird in verdünnter Salzsäure gelöst, mit Aktivkohle entfärbt, filtriert und mit Natronlauge alkalisiert. Die auskristallisierte Base wird in Ather autgenommen, mit Natriumsulfat getrocknet, filtriert und der Äther abdestilliert.
Den verbleibenden Rückstand (22 g) löst man in vendünnter Salpetersäure, wobei nach kurzer Zeit 19 g Nitrat auskristallisieren. Nach Umkristallisieren aus Alkohol-Äther berträgt der Schmelzpunkt 162 .
12. 2-Phenyl-3-N-ss-methoxyäthyl-N-methylamino bicyclo-[2, 2, l]-heptan 6, 16 g 2-Phenyl-3-ss-methoxypthylamino-bicyclo [2, 2, 1] heptan werden mit 2, 2 g Formaldehydlösung (30%ig), 1, 4 g Natriumformiat, 18 g Ameisensäure und 10 ccm Wasser auf dem Dampfbad bis zur Be endigung der Kohlendioxydentwicklung erwärmt. Anschliessend alkalisiert man die Lösung mit Natronlauge und äthert sie aus. Der mit Wasser gewaschene und mit Natriumsulfat getrocknete Ather wird abdestilliert, der Rückstand in absolutem Alkohol ge löst und mit ätherischer Salzsäure neutralisiert. Man erhält 5 g Hydrochlorid vom Schmelzpunkt 182 .
13. 2-Phenyl-3-N-äthyl-N-propargylaminobicyclo- [2, 2, 1]-heptan
20 g 2-Phenyl-3-äthylaminobicyclo-[2, 2, 1]- heptan-hydrochlorid werden mit 20 g Natriumbicarbonat, 11, 6 g Propargylbromid und 150 ccm abso lutem Alkohol 24 Stunden unter Rühren und Rück- fluss gekocht. Man saugt das überschüssige Natriumbicarbonat ab, befreit das Filtrat im Vakuum vom Alkohol und nimmt den Rückstand in Ather auf.
Nach der Filtration wird der Ather mit 5"/oiger Essigsäure ausgezogen und der Säureextrakt mit Natronlauge alkalisiert. Die ausfallende Base wird in Ather aufgenommen, mit Natriumsulfat getrocknet und abdestilliert. Der Abdampfrückstand schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Isopropyläther bei 42 .