CN1070851C - 新颖的有n-取代的硫代氨基甲酰基的氨基甲酸酯化合物及其制备方法 - Google Patents

新颖的有n-取代的硫代氨基甲酰基的氨基甲酸酯化合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了结构式(Ⅰ)代表的3-N-取代硫代氨基甲酰基-2-苯基-1，3-丙二醇氨基甲酸酯，它可极有效地预防和治疗包括神经肌肉痛、癫痫和脑中风的CNS疾病，其中R1和R2可相同或不同，各自选自氢、含1-8个碳原子的低级烷基和包括两个或两个以下直接不相连的氮或氧原子的5元-7元脂族环化合物，条件是R1和R2不可同时为氢，R1和R2碳原子的总数范围为1-16。

Description

新颖的有N-取代的硫代氨基甲酰基的氨基甲酸酯化合物及其制备方法
本发明背景
发明领域
本发明涉及衍生自2-苯基-1,3-丙二醇单氨基甲酸酯类的新颖的氨基甲酸酯化合物。本发明更具体地涉及用来治疗中枢神经系统疾病的3-N-取代硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯。本发明也涉及所述物质的制备方法。
现有技术
氨基甲酸酯类可有效地用来控制中枢神经系统(以下简称CNS)疾病。特别如抗癫痛药和中枢活动肌松驰剂，如J.Am.Chem.Soc.,73,5779(1951)报道了2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇二氨基甲酸酯，J.Pharmacol.Exp.Ther.,104,229(1952)确定了它的药物活性。
美国专利2,884,444揭示了2-苯基-1,3-丙二醇二氨基甲酸酯，美国专利2,937,119揭示了异丙基丙氨酯。据发现这些氨基甲酸酯化合物是治疗CNS疾病的有效药物，特别可用作抗癫痫药和中枢活动肌松弛剂。
人们已持续地研究和开发氨基甲酸酯对CNS疾病的应用。
发明综述
对2-苯基-1,3-丙二醇单氨基甲酸酯衍生物的广泛研究的结果是本发明者发现引入硫代氨基甲酰基的氨基甲酸酯在药学上可有效地预防或治疗CNS疾病，如癫痫、脑中风和神经肌肉痛。
因此，本发明的主要目的是提供可有效地预防和治疗CNS疾病的新颖的N-取代硫代氨基甲酰基化合物。
本发明的另一个目的是提供新颖的N-取代硫代氨基甲酰基化合物的制备方法。
发明详述
本发明一个方面提供了在预防和治疗CNS疾病在药理学中很优秀的通式Ⅰ代表的新颖的氨基甲酸酯：
Figure C9619314300051
其中R1和R2可相同或不同，各自选自氢、含1-8个碳原子的低级烷基和包括两个或两个以下直接不相连的氮或氧原子的5元-7元脂族环化合物，条件是R1和R2不可同时为氢，R1和R2碳原子的总数范围为1-16。
本发明的另一个方面提供了在预防和治疗CNS疾病药理学中很优秀的由通式Ⅰ’代表的新颖的氨基甲酸酯衍生物：其中R’1是含1-8个碳原子的烷氧基羰基或含苯环的芳基。
根据本发明的方法，结构式Ⅰ化合物可如下制备：
使结构式Ⅱ代表的2-苯基-1,3-丙二醇单氨基甲酸酯：
Figure C9619314300053
首先与氢化钠和二硫化碳在溶剂中反应。无需分离，用结构式Ⅳ代表的烷基碘处理反应溶液：
R3I    [Ⅳ]其中R3是含1-3个碳原子的低级烷基，如甲基、乙基和丙基，优选的是甲基，以合成下列结构式Ⅲ代表的二硫代羧酸O-(3-氨基甲酰基氧基-2-苯基-丙基)酯S-烷基酯：
Figure C9619314300061
其中R3的定义同上。然后将该氨基甲酸酯与下列结构式Ⅴ代表的胺反应：HNR1R2    [Ⅴ]其中R1和R2可相同或不同，各自选自氢、含1-8个碳原子的低级烷基和包括两个或两个以下直接不相连的氮或氧原子的5元-7元脂族环化合物，条件是R1和R2不可同时为氢，R1和R2碳原子的总数范围为1-16，以得到下列结构式Ⅰ代表的3-N-取代的硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯：其中R1和R2的定义同上。
该途径综述于下列反应流程：
Figure C9619314300071
更为详细的说明：将约0.1-3.0摩尔结构式Ⅱ化合物作为起始物质加入约1.0-2.0当量氢化钠和1.0-2.0当量二硫化碳中。该反应系统还含有约1.0-2.5当量烷基碘。在-10℃到30℃温度下进行从化合物Ⅱ合成化合物Ⅲ的反应。用于该反应的溶剂例子包括诸如二甲基甲酰胺的酰胺类，诸如二甲亚砜的亚砜类，和诸如乙醚和四氢呋喃的醚类，较好的是乙醚和四氢呋喃。从化合物Ⅲ中制备化合物Ⅰ时，以约1.0-5.0当量量加入胺。该反应宜在-10℃到30℃温度范围下在诸如四氢呋喃的醚溶剂中进行。
下列化合物仅供示例，是非限定性的，可通过上述方法合成。
Figure C9619314300072
Figure C9619314300081
下面是制备本发明化合物Ⅰ’的方法。
使结构式Ⅱ代表的化合物与下列结构式Ⅵ代表的异硫代氰酸酯在溶剂中反应：
R’1NCS    [Ⅵ]
其中R’1表示含1-8个碳原子的烷氧基羰基或含苯环的芳基，得到下列结构
式Ⅰ’代表的3-N-取代的硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯：
Figure C9619314300091
其中R’1是含1-8个碳原子的烷氧基羰基或含苯环的芳基。
该途径综述于下列反应流程：
在上述方法中，使用约0.1-3.0摩尔结构式Ⅱ化合物和1.0-2.0当量异硫代氰酸酯。该反应在30℃到110℃温度下进行。反应溶剂是诸如二氯甲烷和氯仿的卤代烃，诸如乙醚和四氢呋喃的醚类，或诸如苯的芳烃，较好的是二氯甲烷或氯仿。
下列化合物仅供示例，是非限定性的，可通过上述方法合成。
下列实施例可让人们对本发明有更好的理解，所述的实施例仅供阐述，并非用于限定本发明。
实施例Ⅰ
二硫代羧酸O-(3-氨基甲酰基氧基-2-苯基-丙基)酯S-甲酯的制备
装有温度计的1000毫升烧瓶内部用氮气流干燥和洗涤以除去存在于其中的潮气和空气，用冰浴保持在0℃下。30分钟后，将10克2-苯基-1,3-丙二醇单氨基甲酸酯溶于经钠金属和二苯甲酮纯化的并放置于烧瓶中的四氢呋喃250毫升中。搅拌30分钟使成均匀溶液。
保持在0℃时慢慢向均匀溶液中加入1.4克氢化钠并搅拌60分钟，然后用注射器慢慢加入3.6毫升二硫化碳。
加入二硫化碳后约60分钟时，薄层层析表明所有的起始物质都已消失。通过加入3.8毫升甲基碘同时将反应温度维持在0℃下进行反应。反应进程通过薄层层析和液相色谱层析来监测。需要约2小时来决定反应的终止。
此后向反应混合物中加入300毫升蒸馏水和200毫升乙醚作为萃取溶剂。这样得到的有机层用无水硫酸镁干燥，通过旋转蒸发器完全蒸发溶剂得到黄色液体。该残留物经柱层析(流动相，乙酸乙酯∶正己烷=1∶2)得到11克二硫代羧酸O-(3-氨基甲酰基氧基-2-苯基-丙基)酯S-甲酯：得率78％。
1H-NMR(CDCl3,200MHz),ppm(δ):2.45-2.5(s,3H),3.45-3.60(q,1H),4.34-4.39(d,2H),4.77-4.83(d,2H),4.86-5.15(br,2H),7.21-7.39(m,5H)。
实施例Ⅱ
3-O-(N-甲基)硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的制备
装有温度计的1000毫升烧瓶内部用氮气流干燥和洗涤以除去存在于其中的潮气和空气，用冰浴保持在0℃下。30分钟后，将实施例Ⅰ所得的5.7克二硫代羧酸O-(3-氨基甲酰基氧基-2-苯基-丙基)酯S-甲酯溶于经钠金属和二苯甲酮纯化的并放置于烧瓶中的四氢呋喃200毫升中。搅拌30分钟使成为均匀溶液。
保持在0℃时慢慢向均匀溶液中加入4.7毫升40％甲胺水溶液。
加入甲胺水溶液后约60分钟时，除去冰浴使温度恢复到室温。反应进程用薄层层析和液相色谱层析监测。需要约2小时来决定反应的终止。
此后向反应混合物中加入100毫升蒸馏水和100毫升乙醚作为萃取溶剂。这样得到的有机层用无水硫酸镁干燥，通过旋转蒸发器完全蒸发溶剂得到黄色液体。该浓缩的残留物经柱层析(流动相，乙酸乙酯∶正己烷=1∶1)得到5.1克3-O-(N-甲基)硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯：得率95％。
1H-NMR(CDCl3,200MHz),ppm(δ):2.73-2.78(d,H),2.96-3.09(d,2H),3.32-3.55(m,1H),4.25-4.39(m,2H),4.62-4.92(br,2H),6.41-6.56(br,1H),6.92-7.05(br,1H),7.10-7.38(m,5H)。
实施例Ⅲ
3-O-(N,N-二甲基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的制备
用6.8毫升二甲胺代替4.7毫升40％甲胺水溶液重复实施例Ⅱ的过程得到5.5克3-O-(N,N-二甲基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯，得率为97％。
熔点=114.5-116℃。
1H-NMR(CDCl3,200MHz),ppm(δ):2.94-3.04(s,3H),3.28-3.36(s,3H),3.39-3.51(q,1H),4.32-4.40(d,2H),4.63-4.70(d,2H),4.71-4.83(br,2H),7.20-7.36(m,5H)。
实施例Ⅳ
3-O-(N-异丙基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的制备
用5.1毫升异丙胺代替4.7毫升40％甲胺水溶液重复实施例Ⅱ的过程得到5.3克3-O-(N-异丙基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯，得率为90％。
1H-NMR(CDCl3,200MFHz),ppm(δ):1.00-1.13(m,3H),1.16-1.27(d,3H),3.38-3.57(m,1H),3.71-3.90(m,1H),4.29-4.38(m,2H),4.51-4.79(m,4H),6.03-6.10(br,1H),6.38-6.46(br,1H),7.1 8-7.39(m,5H)。
实施例Ⅴ
3-O-(N-环丙基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的制备
用4.2毫升环丙基胺代替4.7毫升40％甲胺水溶液重复实施例Ⅱ的过程得到5.3克3-O-(N-环丙基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯，得率为90％。
1H-NMR(CDCl3,200MHz),ppm(δ):0.46-0.88(m,4H),2.52-2.66(m,1H),2.86-2.98(m,3H),3.34-3.58(m,1H),4.28-4.44(d,2H),4.57-4.69(d,2H),4.70-4.80(br,2H),6.37-6.43(br,1H),6.76-6.84(br,1H),7.16-7.32(m,5H)。
实施例Ⅵ
3-O-(N-辛基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的制备
用9.9毫升辛胺代替4.7毫升40％甲胺水溶液重复实施例Ⅱ的过程得到7.2克3-O-(N-辛基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯，得率为98％。
1H-NMR(CDCl3,200MHz),ppm(δ):0.81-1.65(m,15H),3.02-3.17(m,1H),3.35-3.56(m,2H),4.28-4.39(m,2H),4.61-4.75(m,4H),6.22-6.37(br,1H),6.62-6.76(br,1H),7.21-7.39(m,5H)。
实施例Ⅶ
3-O-(N-哌啶基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的制备
用6.0毫升哌啶代替4.7毫升40％甲胺水溶液重复实施例Ⅱ的过程得到6.1克3-O-(N-哌啶基)-硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯，得率为95％。
1H-NMR(CDCl3,200MHz),ppm(δ):1.34-1.68(m,6H),3.39-3.57(m,3H),3.88-4.06(br,2H),4.28-4.41(d,2H),4.53-4.64(br,2H),4.64-4.75(d,2H),7.17-7.34(m,5H)。
实施例Ⅷ
3-O-(N-乙氧基羰基)硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的制备
装有温度计的1000毫升烧瓶内部通30分钟氮气流干燥和洗涤以除去存在于其中的潮气和空气。然后将19.5克2-苯基-1,3-丙二醇单氨基甲酸酯溶于经纯化的并放置于烧瓶中的300毫升二氯甲烷中。搅拌30分钟使成为均匀溶液。
在室温下用注射器慢慢向均匀溶液中加入15.7克乙氧基羰基异硫代氰酸酯。此后将温度升到40℃，在搅拌下让反应进行。反应进程用薄层层析和液相色谱层析监测。需要约4小时来决定反应的终止。
此后向反应混合物中加入200毫升蒸馏水作为萃取溶剂。这样得到的有机层用无水硫酸镁干燥，通过旋转蒸发器完全蒸发溶剂得到黄色液体。该残留物经柱层析(流动相，乙酸乙酯∶正己烷=1∶1)得到26.1克3-O-(N-乙氧基羰基)硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯：得率80％。
1H-NMR(CDCl3,200MHz),ppm(δ):1.15-1.28(t,3H),3.38-3.50(m,1H),4.11-4.20(q,2H),4.35-4.44(d,2H),4.60-4.81(m,2H),4.95-5.07(br,2H),7.15-7.42(m,5H),8.80-8.88(br,1H)。
本发明已以阐述的方式加以揭示，应当明白这里所用的术语仅供阐述用而非限定。
可以对本发明的上述方案可作出许多修改和变化。因此，应当明白本发明的范围是在所附的权利要求书中而并非是特定揭示的内容。

Claims (8)

1．一种3-N-取代硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯，它由下列结构式Ⅰ表示：其中R1和R2可相同或不同，各自选自氢、含1-8个碳原子的烷基、环丙基、环己基、吡咯烷基、哌啶基、氮杂环丁烷基、吗啉基、哌嗪基和N-苯基哌嗪基，条件是R1和R2不可同时为氢，R1和R2碳原子的总数范围为1-16。
2．一种制备结构式Ⅰ表示的3-N-取代硫代氨基甲酰基-2-苯基-1,3-丙二醇氨基甲酸酯的方法，
Figure C9619314300022
其中R1和R2可相同或不同，各自选自氢、含1-8个碳原子的烷基、环丙基、环己基、吡咯烷基、哌啶基、氮杂环丁烷基、吗啉基、哌嗪基和N-苯基哌嗪基，条件是R1和R2不可同时为氢，R1和R2碳原子的总数范围为1-16，该方法包括下列步骤：
使结构式Ⅱ代表的2-苯基-1,3-丙二醇单氨基甲酸酯：
Figure C9619314300023
与氢化钠和二硫化碳在溶剂中反应；
无需分离，用结构式Ⅳ代表的烷基碘处理反应溶液，
R3I                [Ⅳ]其中R3是含1-3个碳原子的烷基，以合成下列结构式Ⅲ代表的二硫代羧酸O-(3-氨基甲酰基氧基-2-苯基-丙基)酯S-烷基酯：
Figure C9619314300031
其中R3的定义同上；和
使结构式Ⅲ的氨基甲酸酯与下列结构式Ⅴ代表的胺在醚溶剂中反应：HNR1R2    [Ⅴ]其中R1和R2的定义同上。
3．根据权利要求2所述的方法，其中R3是甲基。
4．根据权利要求2所述的方法，其中结构式Ⅱ的2-苯基-1,3-丙二醇单氨基甲酸酯的用量为0.1-3.0摩尔，氢化钠和二硫化碳的用量各自为1.0-2.0当量，结构式Ⅳ的烷基碘的用量为1.0-2.5当量，结构式Ⅴ胺的用量为1.0-5.0当量。
5．根据权利要求2所述的方法，其中反应系统被保持在-10℃到30℃温度下。
6．根据权利要求2所述的方法，其中用来合成结构式Ⅲ二硫代羧酸O-(3-氨基甲酰基氧基-2-苯基-丙基)酯S-烷基酯的溶剂选自酰胺类，亚砜类和醚类。
7．根据权利要求6所述的方法，其中所述的酰胺类是二甲基甲酰胺，所述的亚砜类是二甲亚砜，所述的醚类选自乙醚和四氢呋喃。
8．根据权利要求7所述的方法，其中用来合成结构式Ⅲ二硫代羧酸O-(3-氨基甲酰基氧基-2-苯基-丙基)酯S-烷基酯的溶剂是乙醚或四氢呋喃。
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