CH628354A5 - Verfahren zur herstellung von neuen ferrocenderivaten. - Google Patents
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-
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Ferrocenderivaten der Formel I
COR
Fe welche sich durch eine aussergewöhnliche Wirksamkeit bei der Behandlung von Eisenmangelerscheinungen und Eisenmangelanämien auszeichnen.
In der Formel bedeutet R einen Cycloalkenylrest mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, bei welchem die äthylenische Doppelbindung nicht in Nachbarstellung zur CO-Gruppe ist, oder einen durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Phenyl,
Benzyl oder Chlor ein- bis mehrfach substituierten Cycloalkenylrest mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, bei welchem die äthylenische Doppelbindung nicht in Nachbarstellung zur CO-Gruppe ist.
Als bevorzugte Reste R kommen in Frage: der 2-Cyclohe-xen-l-yl, der 3-Cyclohexen-l-yl, der 2-Cyclopenten-l-yl sowie der 3-CycIopenten-l-yl-Rest sowie die entsprechenden durch Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl oder tert. Butyl substituierten Reste.
Als betreffende Verbindungen der Formel I seien beispielhaft genannt:
4-Ferrocenoyl-cyclohexen, 4-Ferrocenoyl-4-methyI-cyclo-hexen, 4-Ferrocenoyl-5-methyl-cyclohexen, 4-Ferrocenoyl-3,6-dimethyl-cyclohexen, 4-Ferrocenoyl-1 -methyl-cyclohexen, 4-Ferrocenoyl-4-isopropyl-cyclohexen, 4-Ferrocenoyl-2-tert.-butyl-cyclohexen, 3-Ferrocenoyl-2,4,4-trimethyl-cyclohe-xen, 3-Ferrocenoyl-5-tert.-butyl-cyclohexen, 3-Ferrocenoyl-cyclopenten, 3-Ferrocenoyl-l-methyl-cyclopenten, 4-Ferroce-noyl-cyclopenten, 4-Ferrocenoyl-4,5,5-trimethyl-cyclopenten.
Das Verfahren zur Herstellung dieser Ferrocenderivate ist dadurch gekennzeichnet, dass man Ferrocen mit einem Säurehalogenid der Formel R-CO-Halogen oder Säureanhydrid der Formel (RC0)20 in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Friedel-Crafts-Katalysators umsetzt.
Verfahren zur Herstellung von acylierten Ferrocenen sind im Prinzip bekannt, wobei diacylierte Ferrocene bevorzugt in Gegenwart von Aluminiumchlorid, monoacylierte Ferrocene bevorzugt bei Verwendung von Fluorwasserstoff bzw. Poly-phosphorsäure entstehen (Brit. Pat. 869 504, 819 108). Beim erfindungsgemässen Verfahren war es deshalb überraschend, dass die Verbindungen der Formel I als Monoacylferrocen-derivate auch bei Verwendung von Aluminiumchlorid in guter Ausbeute erhalten werden können. Aluminiumchlorid hat gegenüber der Verwendung z.B. von Fluorwasserstoff den Vorteil der ungefährlicheren Handhabung und der leichteren Do-sierbarkeit.
Die Reaktion von Ferrocen mit Säurechloriden RCOC1 bzw. Säureanhydriden (RC0)20 wird in inerten Lösungsmitteln wie Methylendich] orid, Äthylendichlorid, Schwefelkohlenstoff, in Gegenwart von Aluminiumtrichlorid ausgeführt. Vorteilhaft wird das Säurederivat in einer dem Ferrocen mindestens äquimolaren Menge bis zu einem 10%igen Überschuss, das Aluminiumchlorid in einer Menge, die der verwendeten Säurederivatmenge entspricht, angewendet. Die Reaktion wird zweckmässig zwischen —30 und 60 °C, vorzugsweise zwischen —10 und 20 °C, ausgeführt.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise mit dem Säurechlorid in Gegenwart von Aluminiumchlorid und Methylenchlorid als Lösungsmittel durchgeführt.
Bei der bevorzugten Durchführung des Verfahrens kann entweder Ferrocen und Aluminiumchlorid in Methylenchlorid vorgelegt und das Säurechlorid zugetropft werden, oder es kann zur Suspension vom Aluminiumchlorid in Methylenchlorid ein Gemisch aus Ferrocen und Säurechlorid, gelöst in Methylenchlorid. gegeben werden. Ein besonders reines Produkt in guter Ausbeute entsteht dann, wenn zur Lösung von Ferrocen in Methylenchlorid ein Gemisch aus Säurechlorid und Aluminiumchlorid in Methylenchlorid zugetropft wird, oder wenn zu einer Lösung von Ferrocen und Säurechlorid in Methylenchlorid Aluminiumchlorid portionenweise zugegeben wird.
Die Verbindungen der Formel I eignen sich zur Behandlung von Eisenmangelerscheinungen sowie von Eisenmangelanämien.
Nach oraler Applikation wird ein Eisenmangel infolge Umgehung der normalen für ionisches Eisen geltenden Regulationsmechanismen im Darm in kurzer Zeit ausgeglichen. So werden die Folgen einer Eisenmangeldiät bei Ratte und Maus, wie vermindertes Körpergewicht, Abfall des Hämoglobins, des Hämatokrits, des Serumeisens sowie der Erythrocytenzahl, nach einmaliger Gabe einer Dosis einer der Verbindungen der Formel I, die etwa 2 mg Eisen/Tier entspricht, voll kompensiert. Die Verbindungen der Formel I werden oral gut resorbiert, die Ausscheidung an unveränderter Substanz im Urin liegt meist unter 1 %. Die Verbindungen zeichnen sich durch grosse Ungiftigkeit aus, so beträgt die LDS0 von 4-Ferroce-noyl-cyclohexen 2000 mg/kg bei der Maus und 3000 mg/kg bei der Ratte. Wie durch biochemische Bestimmung des Ferri-tineiweisses sowie dessen Grad der Eisensättigung gezeigt werden kann, werden die Verbindungen in der Leber voll me-tabolysiert, d.h. das Eisen wird freigesetzt und in der zur Hämoglobinbildung verwertbaren Speicherform, d.h. in Leber-Ferritin und bei Überschuss an zugesetzter Substanz in Ferritin sowie in Hämosiderin, eingebaut. Unterstützt werden diese Befunde durch histologische Vergleichsuntersuchungen, wobei die Vermehrung des Leberferritins an einer Berliner-Blau-Re-aktion als gleichmässige Blautönung des Cytoplasmas der Le5
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berzellen und etwa gebildetes Hämosiderin als feine blaue Körnung erkennbar ist.
In dieser Fähigkeit, das zur Blutbildung verwertbare Eisen der Leber zu erhöhen, sind die Verbindungen der Formel I bekannten Ferrocenderivaten eindeutig überlegen. Dies zeigen vergleichende Untersuchungen von 4-Ferrocenoylcyclohexen
( 1. R = Z ) mit den in den Brit. Patenten Nr. 819 108
und 869 504 beschriebenen Ferrocenderivaten 2 a = d, wobei 2d nach Literaturangaben (Brit. J. Pharmacol. 24, 352, 1965) optimal, insbesondere bezüglich der Eisenverwertbarkeit, ist. 2a) Hexahydrobenzoylferrocen 2b) l,r-Di-(3,5.5-Trimethyl-hexanoyl)-ferrocen 2c) 1,1 '-Di-Hexahydrobenzoylferrocen 2d) 1,1' -Di-Neopentylferrocen
Die Verbindungen wurden 6 männlichen Ratten und 6 männlichen Mäusen an zwei aufeinanderfolgenden Tagen in Einzeldosen, die einem Eisengehalt von 52,2 mg Fe pro kg Tier entspricht, verabreicht. 24 Stunden nach der 2. Applikation wurden die Tiere getötet. Histologisch zeigt die Verbindung der Formel I 1 (R = J ) gegenüber 2a und 2b einen wesentlich stärkeren Anstieg des Leberferritins, zusätzlich werden einzelne Hämosiderinkörnchen beobachtet. 2c und 2d bewirken keine histologisch erkennbare Vermehrung des Leberferritins. Die quantitative Bestimmung des Ferritin-Proteins sowie dessen Eisengehaltes (Tabelle) bestätigen diese Befunde. Dazu wird Ferritin aus der Leber durch Hitzedenaturie-rung, Ammonsulfatfraktionierung und Gelfiltration isoliert, das Protein durch Aminosäureanalyse und der Eisengehalt durch Atomabsorption bestimmt.
Tabelle
Analyse des Ferritins aus Rattenleber1
Substanz
Ferritin-
Ferritin-
Verhältnis
Dosis2
Eisen
Eiweiss
Eisen/Protein mg/kg
.«g/g Gewebe
«g/g Gewebe
1
1133
950
1,19
2x275
2a
209
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0,43
2x277
2b
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0,26
2x436
2c
94
224
0,42
2x380
2d
61
130
0,38
2x305
Kontrolle
59
365
0,16
~
1 Mittelwerte aus 6 Tieren. : entspricht 52,5 mg Fe/kg Tier.
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass nach Applikation der neuen Verbindung 1 (R = - ^ ) im Vergleich zu den bekannten Verbindungen 2a-d das Ferritin-Protein sowie dessen Eisengehalt deutlich stärker angestiegen ist.
Die Verbindungen der Formel I werden als aktive Komponente in pharmazeutischen Zubereitungen verwendet, wobei Präparate zur oralen Verabreichung bevorzugt werden. Die Präparate können den Wirkstoff an sich oder im Gemisch mit weiteren Stoffen enthalten. Die Höhe der verabreichten Dosis ist selbstverständlich abhängig von der Art der gewünschten Behandlung und von der Verabreichungsweise. Bei oraler Verabreichung werden befriedigende Ergebnisse mit Dosen von 10 bis 300 mg an aktiver Substanz pro kg Tierkörperge-wieht erzielt, beim Menschen variiert die tägliche Dosis zwischen 50 bis 1000 mg an aktiver Substanz pro Mensch, wobei
Einzeldosen von 50 bis 1000 mg, insbesondere von 50 bis 250 mg, vorzugsweise ein bis dreimal täglich gegeben werden können.
Als Zubereitungsformen für die orale Applikation kommen z.B. in Frage Tabletten, Steckkapseln, alkoholische oder ölige Suspensionen bzw. Lösungen. Geeignete inerte Träger für Tabletten und Dragées sind z.B. Magnesiumcarbonat, Lactose, Stearinsäure, Milchzucker, Maisstärke unter Zusatz anderer Stoffe, wie z.B. Magnesiumstearat. Dabei kann die Zubereitung sowohl als Trocken- oder Feuchtgranulat erfolgen. Als ölige Trägerstoffe oder Lösungsmittel kommen insbesondere pflanzliche, tierische oder synthetische Öle, wie Lebertran oder Sonnenblumenöl, in Betracht.
Die aktiven Verbindungen können auch zu einer Paste, Kaugummi oder Kautabletten, zu einer Trinkampulle oder auch in Kombination mit Nahrungsmitteln formuliert werden. Die Zubereitungsformen können auch andere pharmakologisch aktive Komponenten wie Vitamine, z.B. Vitamin B12, Vitamin C oder Folsäure, Analgetika wie Acetylsalicylsäure oder Anthelmintika enthalten. Die Präparate können weiterhin als Zusätze Konservierungs- und Stabilisierungsmittel, Süss-stoffe oder Aromastoffe enthalten. Eine geeignete Zubereitungsform für die orale Anwendung sind z.B. Gelatinekapseln, die eine Lösung von 137 mg von 4-FerrocenoyI-cyclohexen, gelöst in Mygliol, enthalten.
Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:
Beispiel 1 4-Ferrocenoyl-cyclohexen Ein Gemisch aus 140 g (0,75 Mol) Ferrocen und 120 g (0,83 Mol) 3-Cyclohexen-l-carbonsäurechlorid in 2,21 Methylenchlorid wird auf -10 °C gekühlt und sodann bei -10 bis -5 °C während 45 Minuten portionenweise 107 g (0,8 Mol) Aluminiumtrichlorid zugegeben. Es wird 3 Stunden bei -5 °C nachgerührt, sodann nach Zugabe von 2 1 Eiswasser 15 Minuten gerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, nacheinander mit Wasser, gesättigter wässriger Natriumcarbonatlösung und wieder mit Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt, der ölige Rückstand in 500 ml Petroläther (40 bis 80 °C) gelöst. Nach Reiben fällt ein Kristallbrei aus, der nach Stehen über Nacht abgesaugt wird. Nach zweimaligem Waschen mit Petroläther werden 161 g rotes kristallines Produkt vom Schmelzpunkt 75 bis 76 °C erhalten.
Aus der Mutterlauge werden durch Chromatographie über Kieselgel mit Toluol (RF-Wert = 0,3) weitere 31g isoliert.
Beispiel 2 3-Ferrocenoyl-1 -methyl-cyclohexen Aus Ferrocen, 3-Methyl-2-cyclohexen-l-carbonsäurechlo-rid und Aluminiumchlorid in Methylenchlorid bei 0 °C in Analogie zu Beispiel 1.
Die Verbindung wird in 829ciger Ausbeute als rotes Öl erhalten.
Beispiel 3 4-Ferrocenoyl-4-isopropyl-cyclohexen Aus Ferrocen, l-Isopropyl-3-cyclohexen-l-carbonsäure-chlorid und Aluminiumchlorid in Methylenchlorid bei 0 °C in Analogie zu Beispiel 1.
Rotgefärbtes Öl, Ausbeute 55 Cr d.Th.
Beispiel 4
4-Ferrocenoyl-2,3,3-trimethyl-cyclopenten Aus Ferrocen, 2,2,3-Trimethyl-3-cyclopenten-l-carbon-säurechlorid und Aluminiumchlorid in Methylenchlorid bei 0 °C analog Beispiel 1.
Dunkelrotes Öl, Ausbeute 72cc d.Th.
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Claims (5)
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- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Ferrocen mit dem entsprechenden Säurechlorid umsetzt.2PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von neuen Ferrocenderivaten der Formel Ip eworin R einen Cycloalkenylrest mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, bei welchem die äthylenische Doppelbindung nicht in Nachbarstellung zur CO-Gruppe ist, oder einen durch Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Phenyl, Benzyl oder Chlor ein- bis mehrfach substituierten Cycloalkenylrest mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, bei welchem die äthylenische Doppelbindung nicht in Nachbarstellung zur CO-Gruppe ist, bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man Ferrocen mit einem entsprechenden Säurehalogenid oder Säureanhydrid in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Friedel-Crafts-Katalysators umsetzt.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart von Aluminiumchlorid durchführt.
- 4. Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als inertes Lösungsmittel Methylen-dichlorid einsetzt.
- 5 Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung zwischen -30 und 60 °C durchführt.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |