CZ2011810A3 - Process for preparing 1-(pyridin-4-yl)piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof - Google Patents

Process for preparing 1-(pyridin-4-yl)piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof Download PDF

Info

Publication number
CZ2011810A3
CZ2011810A3 CZ20110810A CZ2011810A CZ2011810A3 CZ 2011810 A3 CZ2011810 A3 CZ 2011810A3 CZ 20110810 A CZ20110810 A CZ 20110810A CZ 2011810 A CZ2011810 A CZ 2011810A CZ 2011810 A3 CZ2011810 A3 CZ 2011810A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
piperazine
benzyl
group
pyridin
methanol
Prior art date
Application number
CZ20110810A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ303950B6 (en
Inventor
Pazdera@Pavel
Zberovská@Barbora
Chmielová@Marcela
Sevcík@Richard
Procházková@Markéta
Original Assignee
Masarykova Univerzita
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Masarykova Univerzita filed Critical Masarykova Univerzita
Priority to CZ20110810A priority Critical patent/CZ2011810A3/en
Publication of CZ303950B6 publication Critical patent/CZ303950B6/en
Publication of CZ2011810A3 publication Critical patent/CZ2011810A3/en

Links

Abstract

Resení se týká nového, ekonomicky i environmentálne výhodného, zpusobu prípravy 1-(pyridin-4-yl)piperazinu a jeho 1,1-dialkyl-1-ium derivátu, zahrnující krok, v nemz 4-chlorpyridin nebo 4-kyanopyridin, protonizovaný nebo kvarternizovaný na atomu dusíku pyridinu benzylem, se ponechá reagovat s piperazinem ve vode nebo v nizsím alkoholu C.sub.1.n.-C.sub.3.n., za katalýzy d-kovem nebo cerem v kladne nabitém komplexu nebo ve forme slouceniny.The present invention relates to a novel, economically and environmentally advantageous process for preparing 1- (pyridin-4-yl) piperazine and its 1,1-dialkyl-1-ium derivative, including the step of 4-chloropyridine or 4-cyanopyridine, protonated or quaternized on a nitrogen atom of pyridine with benzyl, is reacted with piperazine in water or in a lower alcohol, under nitrogen, by catalysis with a metal or cerium in a positively charged complex or in the form of compounds.

Description

Řešat i se týká nového, ekonomicky i environmoitálně výhodného, způsobu přípravy l-(pyridin-4-yl)piperazinu a jeho 1,1-dialkyl-l-ium derivátů, zahrnující krok, v němž 4chlorpyridin nebo 4-kyanopyridin, protonizo váný nebo kvartemizovaný na atomu dusíku pyridinu botzylem, se ponechá reagovat s pipaazinem ve vodě nebo v nižším alkoholu Q -C,. za katalýzy d-kovem nebo cerem v kladně nabitém komplexu nebo ve formě sloučeniny.The present invention relates to a novel, economically and environmentally advantageous process for the preparation of 1- (pyridin-4-yl) piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof, comprising the step of protonated or 4-chloropyridine or 4-cyanopyridine; quaternized on the pyridine nitrogen atom by botzyl, is reacted with pipaazine in water or in a lower C 1 -C 6 alcohol. after catalysis with d-metal or cerium in a positively charged complex or in the form of a compound.

CZ2011 -810 A3 i « · f í * < « » * i 4 jí i · * ·CZ2011 -810 A3 i 4 · i · · ·

Způsob přípravy l-(pyridin-4-yl)piperazinu a jeho 1,1-dialkyl-l-ium derivátůA process for the preparation of 1- (pyridin-4-yl) piperazine and its 1,1-dialkyl-1-ium derivatives

77¾.77¾.

Oblast techniky:Technical field:

Vynález se týká nového způsobu přípravy 1-(pyridin-4-yl)piperazinu a jeho 1,1-dialkyl-l-ium derivátů.The present invention relates to a novel process for the preparation of 1- (pyridin-4-yl) piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof.

Dosavadní stav techniky l-(Pyridin-4-yl)piperazin (PyPi) patří do skupiny 4-N,N-dialkylanalogů 4-N,N- dimethylaminopyridinu (DMAP). DMAP a jeho analoga, jako je například 4- pyrrolidinopyridin (PPy), jsou laboratorně, ale v současnosti také technologicky využívanými katalyzátory - aktivátory elektrofilních reagentů, zejména acylačních činidel, především při výrobě chemických a farmaceutických specialit. Příklady jejich použití jsou popsány v přehledových pracích (Ramiah Murugan, R., Scriven, E. F. V.: Aldrichchimica Acta, 2003, 36 (1), 21; Berry, D. J., DiGiovanna, Ch. V., Metrick, Stephanie S., R.: ARKIVOC, 2001, 201; Goldberg, Yu.: Phase transfer catalysis - Selected problems and application. Kapitola 7. Gordon and Breach Science Publisher, Amsterdam, 1992; Hofle, G., Steglich, W., Vorbrueggen, H.: Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 569.).BACKGROUND OF THE INVENTION 1- (Pyridin-4-yl) piperazine (PyPi) belongs to the group of 4-N, N-dialkylanalogues of 4-N, N-dimethylaminopyridine (DMAP). DMAP and its analogues, such as 4-pyrrolidinopyridine (PPy), are laboratory, but currently also technologically used catalysts - activators of electrophilic reagents, especially acylating agents, especially in the production of chemical and pharmaceutical specialties. Examples of their use are described in review papers (Ramiah Murugan, R., Scriven, EFV: Aldrichchimica Acta, 2003, 36 (1), 21; Berry, DJ, DiGiovanna, Ch. V., Metrick, Stephanie S., R. : ARKIVOC, 2001, 201; Goldberg, Yu .: Phase transfer catalysis - Selected problems and application Chapter 7. Gordon and Breach Science Publisher, Amsterdam, 1992, Hofle, G., Steglich, W., Vorbrueggen, H .: Angew Chem. Int. Ed. Engl. 1978, 17, 569.).

Kromě toho je PyPi především významným farmaceutickým meziproduktem pro výrobu léčiv, jeho strukturní motiv se objevuje v léčivech nebo potenciálních léčivech ze skupiny substituovaných disulfonamidů tlumících nebo potlačujících bolest vyvolanou bradykininovými receptory 1 (Melanie Reich, Schunk, S., Ruth Jostock, Sabině Hees, Aachen (DE); Germann, T., Engels, F.-M. (Gruenenthal, GmbH.): US 2010/0152:158 AI.), v CXCchemokinových receptorových ligandech v 3,4-disubstituovaných cyklobuten-l,2-dionech (Taveras, A. G., Cynthia J. Aki, Bond, R. W., Chao, J., Dwyer, M., Ferreira, M. A., Chao, J., Yu, Y., Baldwin, J. J., Kaiser, B., Li, G., Merritt, J. R., Biju, P. J., Nelson Jr., B. H., Laura L.In addition, PyPi is primarily an important pharmaceutical intermediate for the manufacture of drugs, its structural motif appears in drugs or potential drugs from the group of substituted disulfonamides suppressing or suppressing pain caused by bradykinin 1 receptors (Melanie Reich, Schunk, S., Ruth Jostock, Sabina Hees, Aachen (DE); Germann, T., Engels, F.-M. (Gruenenthal, GmbH.): US 2010/0152: 158 A1.), In CXCchemokine receptor ligands in 3,4-disubstituted cyclobutene-1,2-dione (Taveras AG, Cynthia J. Aki, Bond, RW, Chao, J., Dwyer, M., Ferreira, MA, Chao, J., Yu, Y., Baldwin, JJ, Kaiser, B., Li, G. Merritt, JR, Biju, PJ, Nelson Jr, BH, Laura L.

vin

Rokosz (Schering Corporation): US 2004/0)10^794 AI.), jako léčiva pro profylaxi nebo léčbu různých chorob vyvolaných abnormální produkcí TNF-alfa, nemocí léčitelných IL-10, jako jsou akutní i chronická zánětlivá onemocnění, alergická a autoimunní onemocnění (Adachi,Rokosz (Schering Corporation): US 2004/0) 10 ^ 794 A1), as a medicament for the prophylaxis or treatment of various diseases caused by abnormal TNF-alpha production, diseases treatable by IL-10, such as acute and chronic inflammatory diseases, allergic and autoimmune diseases (Adachi,

K., Aoki, Y., Hanano, T., Morimoto, H., Hisadome, M. (Mitsubishi Pharma Corp.): US v K., Aoki, Y., Hanano, T., Morimoto, H., Hisadome, M. (Mitsubishi Pharma Corp.): US v

645^28 (2002)., v 2,3-dihydro-3-[4-(substituovaných)piperazinyl]-lH-isoindol-l-onech k léčbě hypertenze (Demerson, C. A., Jirkovský, I. L. (Američan Home Products Corp.): US « «lit ' ’ i645 ^ 28 (2002)., In 2,3-dihydro-3- [4- (substituted) piperazinyl] -1H-isoindol-1-ones for the treatment of hypertension (Demerson, CA, Jirkovsky, IL (American Home Products Corp.). ): US «lit.

4355031 (1982).), u CCR5 antagonistů k léčbě HIV-1 (Liu, Y., Zhou, E., Yu, K„ Zhu, J„ Zhang, Y., Xie, X., Li, J., Jiang, H.: Molecules 2008, 13, 2426.), v hybridních a isosterických analozích 1-acetyl-4-dimethylpiperazinium jodidu (ADMP) a 1-fenyl-4-dimethylpiperazinium jodidu (DMPP) s účinkem na centrální nikotinové cholinergní receptory (nAChRs), které sehrávají významnou roli při neurodegenerativních onemocněních, jako je např. Parkinsonova nebo Alzheimerova choroba (Dina Manetti, Bartolini, A., Borea, P. A., Cristina Bellucci, Silvia Dei, Carla Ghelardini, Gualtieri, F., Maria Novella Romanelli, Šeřena Scapecchi, Elisabetta Teodoři, Katia Varani: Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 457.), v mí-opioidních receptorových agonistech s piperazinovým strukturním motivem (Komoto, T., Okada, T., Sáto, S., Niino, Y., Oka, T., Sakamoto, T.: Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 1314.), v indolových kompozicích pro léčbu nefritidy (Taniguchi, N., Shirouchi, Y. (Nippon 'j4355031 (1982).), For CCR5 antagonists for the treatment of HIV-1 (Liu, Y., Zhou, E., Yu, K. Zhu, J. Zhang, Y., Xie, X., Li, J., Jiang. , H .: Molecules 2008, 13, 2426.), in hybrid and isosteric analogues of 1-acetyl-4-dimethylpiperazinium iodide (ADMP) and 1-phenyl-4-dimethylpiperazinium iodide (DMPP) with effect on central nicotinic cholinergic receptors (nAChRs ) that play an important role in neurodegenerative diseases such as Parkinson's or Alzheimer's (Dina Manetti, Bartolini, A., Borea, PA, Cristina Bellucci, Silvia Dei, Carla Ghelardini, Gualtieri, F., Maria Novella Romanelli, Serena Scapecchi, Elisabetta Theodors, Katia Varani: Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 457.), in mu-opioid receptor agonists with a piperazine structural motif (Komoto, T., Okada, T., Sato, S., Niino, Y., Oka, T., Sakamoto, T .: Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 1314.), in indole compositions for the treatment of nephritis (Taniguchi, N., Shirouchi, Y. (Nippon.

Shinyaku Co.): WO 01/043(746 (2001).), v piperazinových strukturních kompozicích pro rozpouštění krevních sraženin při srdečních nebo mozkových mrtvicích (Hosaka, Y., ?Shinyaku Co.): WO 01/043 (746 (2001).), In piperazine structural compositions for dissolving blood clots in heart or stroke (Hosaka, Y.

Miyazaki, Y., Matsusue, T., Mukaihira, T.: Mochida Pharmaceutical Co.): WO 99/33805 Á (1999).), v 4-arylpiperazinech s pozitivní allosterickou modulací metabotropních glutamátových receptorů 5 (mGluR5) při léčbě schizofrenních pacientů (Xiong, H., Brugel, T.Miyazaki, Y., Matsusue, T., Mukaihira, T .: Mochida Pharmaceutical Co.): WO 99/33805 (1999)., In 4-arylpiperazines with positive allosteric modulation of metabotropic glutamate 5 receptors (mGluR5) in the treatment of schizophrenic patients (Xiong, H., Brugel, T.

A., Balestra, M., Brown, D. G., Brush, K. A., Hightower, C., Hinkley, L., Valerie Hoesch, Kang, J., Koether, G. M., McCauley Jr., J. P., McLaren, F. M.; Laura M. Panko, Simpson, T. R., Smith, R. W., Woods, J. M., Brockel, B., Chhajlani, V., Gadient, R. A., Spear, N., LindaA., Balestra, M., Brown, D.G., Brush, K.A., Hightower, C., Hinkley, L., Valerie Hoesch, Kang, J., Koether, G.M., McCauley Jr., J.P., McLaren, F.M .; Laura M. Panko, Simpson, T. R., Smith, R. W., Woods, J. M., Brockel, B., Chhajlani, V., Gadient, R. A., Spear, N., Linda

A. Sygowski, Zhang, M., King, Megan M.; Arora, J., Nathalie Breysse, Julie M. Wilson, Isaac, M., Slassi, A.: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 2010, vol. 20, 7381.).Sygowski, A., Zhang, M., King, Megan, M .; Arora, J., Nathalie Breysse, Julie M. Wilson, Isaac, M., Slassi, A., Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 2010, vol. 20, 7381.).

Vedle toho je l-(pyridin-4-yl)piperazinový motiv součástí ligandů využívaných v homogenní katalýze (Schneider, R., Hosseini, M. W., Planeix, J.-M., De Cian, A., Fischer, J.: Chem. Commun. 1998, 1625.) k tvorbě supramolekulárních komplexů.In addition, the 1- (pyridin-4-yl) piperazine motif is part of the ligands used in homogeneous catalysis (Schneider, R., Hosseini, MW, Planeix, J.-M., De Cian, A., Fischer, J .: Chem. Commun. 1998, 1625.) to form supramolecular complexes.

l,l-Dimethyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin-l-iová sůl byla s úspěchem použita při depolymerizaci Nylonu-6 na kaprolaktam v iontových kapalinách (Yamamoto, S., Kamimura,1,1-Dimethyl-4- (pyridin-4-yl) piperazin-1-one salt has been used successfully in the depolymerization of Nylon-6 to caprolactam in ionic liquids (Yamamoto, S., Kamimura,

A.: Chemistry Letters 2009, 38, 1016.).A .: Chemistry Letters 2009, 38, 1016.).

Zavedení sekundární dialkylaminové skupiny do polohy 4 v pyridinu není obecně snadné (Chemistry of Heterocyclic Compounds: A Series of Monographs. (A. Weissberger, E. C. Taylor, eds.), vol. 14. Pyridine and Its Derivatives. (R. A. Abramovich, ed.). Supplement, PartThe introduction of a secondary dialkylamino group at the 4-position in pyridine is generally not easy (Pyramid and Its Derivatives, A. Weissberger, EC Taylor, eds.). (RA Abramovich, ed. Supplement, Part

2. Μ. M. Boudakain, Halopyridines. Part 3 C. S. Giam, Aminopyridines , J. Wiley & Sons, lne., 1974; H. Vorbruggen, Advances in Amination of Nitrogen Heterocycles v Advances in Heterocyclic Chemistry (A. R. Katritzky, ed.), Vol. 49, Academie Press, 1990, 118-184.), a >. « < t ( i * ·l ♦ i , t i > t » i . « t‘ | t i <‘ t ♦« <«*«««* »··«*<* pro piperazinovou skupinu je situace velmi často komplikovaná vznikem 1,4-bis-(pyridin-4yljpiperazinového produktu. Proto se velmi často používá k syntéze monochráněný piperazin, např. 1-benzyl-, 1-terc.-butyloxykarbonyl- nebo 1-ethoxykarbonylpiperazin, kdy chránící skupina je v posledním syntetickém stupni odstraněna. Tento postup je ale ekonomicky i environmentálně oproti přímé reakci nesubstituovaného piperazinu s 4-X-pyridinovým prekurzorem nevýhodný.2. Μ. M. Boudakain, Halopyridines. Part 3 CS Giam, Aminopyridines, J. Wiley & Sons, Inc., 1974; H. Vorbruggen, Advances in Amination of Nitrogen Heterocycles in Advances in Heterocyclic Chemistry (AR Katritzky, ed.), Vol. 49, Academic Press, 1990, 118-184.); «<T (i * l · ♦ well, I> t» i. "T '| I <' t ♦« < «*« «« »··« * <* for the piperazine group, the situation is often complicated by the emergence of Therefore, a monoprotected piperazine, such as 1-benzyl-, 1-tert-butyloxycarbonyl- or 1-ethoxycarbonylpiperazine, is used very often for synthesis, whereby the protecting group is removed in the last synthetic step. However, this process is economically and environmentally disadvantageous compared to the direct reaction of unsubstituted piperazine with a 4-X-pyridine precursor.

Proto za seriózní nelze považovat informaci, že PyPi lze připravit z 4-chlorpyridinu reakcí s piperazinem za varu v xylenu (Demerson, C. A., Jirkovský, I. L. (Američan Home ProductsTherefore, it cannot be considered serious that PyPi can be prepared from 4-chloropyridine by reaction with piperazine while boiling in xylene (Demerson, C.A., Jirkovsky, I.L. (American Home Products)

V yV y

Corp.): US 4B55jO31 (1982).), nebo v dimethylformamidu při teplotě 45 °C (Liu, Y., Zhou,Corp.): US 4B55 / 3131 (1982).), Or in dimethylformamide at 45 ° C (Liu, Y., Zhou,

E. , Yu, K., Zhu, J., Zhang, Y., Xie, X., Li, J., Jiang, H.: Molecules 2008, 13, 2426.), nebo dokonce aromatickou nukleofilní substitucí bromu v 4-brompyridinu (Komoto, T., Okada, T., Sáto, S., , Niino, Y., Oka, T., Sakamoto, T.: Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 1314; Adachi, K.,E., Yu, K., Zhu, J., Zhang, Y., Xie, X., Li, J., Jiang, H.: Molecules 2008, 13, 2426.), or even by aromatic nucleophilic substitution of bromine at 4. bromopyridine (Komoto, T., Okada, T., Sato, S.,, Niino, Y., Oka, T., Sakamoto, T .: Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 1314; Adachi, K. ,

V yV y

Aoki, Y., Hanano, T., Morimoto, H., Hisadome, M. (Mitsubishi Pharma Corp.): US 61455Í528Aoki, Y., Hanano, T., Morimoto, H., Hisadome, M. (Mitsubishi Pharma Corp.): US 61455 1528

Λ A (2002).).Λ A (2002).

Autoři (Schneider, R., Hosseini, M. W., Planeix, J.-M., De Cian, A., Fischer, J.: Chem. Commun. 1998, 1625.) použili postup Kauffmanna a Boettchera (Kauffmann, T., Boettcher,The authors (Schneider, R., Hosseini, MW, Planeix, J.-M., De Cian, A., Fischer, J .: Chem. Commun. 1998, 1625.) used the method of Kauffmann and Boettcher (Kauffmann, T., Boettcher,

F. -P.: Chem. Ber., 1962, 88, 1528.) popsaný pro jiné sekundární aminy než piperazin, pro syntézu PyPi, a to tak, že pod refluxem v diethyletheru v inertní atmosféře dusíku ponechali reagovat 4-chlorópyridin, fenyllithium a piperazin v poměru 1 : 2,2 ,: 2,5 a získali PyPi ve výtěžku 22 % vedle l,4-bis-(pyridin-4-yl)piperazinového produktu s výtěžkem 20 %. Nevýhody uvedeného postupu jsou zřejmé.F. -P .: Chem. Ber., 1962, 88, 1528.) described for secondary amines other than piperazine for the synthesis of PyPi by reacting under reflux in diethyl ether under an inert nitrogen atmosphere 1: 2 4-chloropyridine, phenyllithium and piperazine, 2: 2.5 and obtained PyPi in 22% yield in addition to the 1,4-bis- (pyridin-4-yl) piperazine product in 20% yield. The disadvantages of this procedure are obvious.

Proto většina popsaných postupů vychází z výše uvedeného monochráněného piperazinu a 4-halogenpyridinu, přičemž proces výměny halogenu je katalyzován d-kovem nebo jeho komplexem v reakčním prostředí (podmínky homogenní katalýzy). Manetti a spoluprac. (Dina Manetti, Bartolini, A., Borea, P. A., Cristina Bellucci, Silvia Dei, Carla Ghelardini, Gualtieri, F., Maria Novella Romanelli, Šeřena Scapecchi, Elisabetta Teodoři, Katia Varani: Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 457.) vyšli z 4-brompyridinu, který reagoval ve vodě s 1benzylpiperazinem v přítomnosti síranu měďnatého při teplotě 140 °C. Stejným způsobem připravili l-methyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin, reakcí 1-methylpiperazinu s 4-brompyridinem. Benzylová chránící skupina pak byla z intermediámího l-benzyl-4-(pyridin-4-yl)piperazinu, získán v 98 % výtěžku, odstraněna hydrogenací s využitím mravenčanu amonného jako lTherefore, most of the processes described are based on the above-mentioned mono-protected piperazine and 4-halopyridine, wherein the halogen exchange process is catalyzed by d-metal or a complex thereof in the reaction medium (homogeneous catalysis conditions). Manetti and collaborator. (Dina Manetti, Bartolini, A., Borea, PA, Cristina Bellucci, Silvia Dei, Carla Ghelardini, Gualtieri, F., Maria Novella Romanelli, Serena Scapecchi, Elisabetta Theodors, Katia Varani: Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 457.) started from 4-bromopyridine, which was reacted in water with 1-benzylpiperazine in the presence of copper sulfate at 140 ° C. In the same way they prepared 1-methyl-4- (pyridin-4-yl) piperazine, by reacting 1-methylpiperazine with 4-bromopyridine. The benzyl protecting group was then removed from the intermediate 1-benzyl-4- (pyridin-4-yl) piperazine, obtained in 98% yield, by hydrogenation using ammonium formate as 1.

zdroje vodíku v přítomnosti 10 % paládia na aktivním uhlí v methanolu, výtěžek 1-(pyridin-4yljpiperazinu je 67 %. Jiná popsaná metoda debenzylace l-benzyl-4-(pyridin-4-yl)piperazinu používá navíc přítomnosti benzylaminu (Taveras, A. G., Jianhua, C., Biju, P. J., Yu, Y., Fine,hydrogen source in the presence of 10% palladium on activated carbon in methanol, the yield of 1- (pyridin-4-yl) -piperazine is 67%. Another described method of debenzylation of 1-benzyl-4- (pyridin-4-yl) -piperazine uses in addition the presence of benzylamine (Taveras, AG). , Jianhua, C., Biju, PJ, Yu, Y., Fine,

J. S., Hipkin, W., Aki, C. J., Merritt, J. R., Li, G., Baldwin, J. J., Lai, G., Wu, Mi., Hecker, E. A. (Pharmacopeia lne., Schering Corp.): WO 2004/033^40.), nebo jako hydrogenační činidlo byl použit vodík (Bergbreiter, D. E., Osburn, P. L. Li, C.: Organic Letters 2002, 4, 737.). Tito autoři udávají, že l-benzyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin připravili reakcí 1-benzylpiperazinu s 4- chlorpyridinem 18fh varem v xylenu s celkovým výtěžkem 30 %.JS, Hipkin, W., Aki, CJ, Merritt, JR, Li, G., Baldwin, JJ, Lai, G., Wu, Mi., Hecker, EA (Pharmacopeia Inc., Schering Corp.): WO 2004 / Or hydrogen was used as the hydrogenation agent (Bergbreiter, DE, Osburn, PL Li, C .: Organic Letters 2002, 4, 737). These authors reported that 1-benzyl-4- (pyridin-4-yl) piperazine was prepared by reacting 1-benzylpiperazine with 4-chloropyridine 18fh by boiling in xylene with a total yield of 30%.

1-terc-Butyloxykarbonylpiperazin ponechali autoři (Xiong, H., Brugel, T. A., Balestra, M., Brown, D. G., Brush, K. A., Hightower, C., Hinkley, L., Valerie Hoesch, Kang, J., Koether,1-tert-Butyloxycarbonylpiperazine was retained by the authors (Xiong, H., Brugel, T. A., Balestra, M., Brown, D. G., Brush, K. A., Hightower, C., Hinkley, L., Valerie Hoesch, Kang, J., Koether,

G. M., McCauley Jr., J. P., McLaren, F. M.; Laura M. Panko, Simpson, T. R., Smith, R. W., Woods, J. M., Brockel, B., Chhajlani, V., Gadient, R. A., Spear, N., Linda A. Sygowski, Zhang, M., King, Megan M.; Arora, J., Nathalie Breysse, Julie M. Wilson, Isaac, M., Slassi, A.: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 2010, vol. 20, 7381.) reagovat za podmínek zkřížené Buchwaldovy-Hartwigovy kopulace s 4-brom- nebo 4-jodpyridinem v přítomnosti Pd(PPh3)2C12 katalyzátoru, reakční doba, teplota a výtěžek produktu nejsou uvedeny.G.M., McCauley Jr., J.P., McLaren, F.M .; Laura M. Panko, Simpson, TR, Smith, RW, Woods, JM, Brockel, B., Chhajlani, V., Gadient, RA, Spear, N., Linda A. Sygowski, Zhang, M., King, Megan M. .; Arora, J., Nathalie Breysse, Julie M. Wilson, Isaac, M., Slassi, A .: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 2010, vol. 20, 7381.) to react under conditions of cross-Buchwald-Hartwig coupling with 4-bromo- or 4-iodopyridine in the presence of Pd (PPh 3) 2 Cl 2 catalyst, reaction time, temperature and product yield are not shown.

l-terc-Butyloxykarbonyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin pak byl zbaven chránící 1-tercbutyloxykarbo-nylové skupiny reakcí s chlorovodíkem v dioxanu. Reakční doba, teplota a výtěžek PyPi nejsou rovněž uvedeny.The 1- tert -butyloxycarbonyl-4- (pyridin-4-yl) piperazine was then deprotected of the 1-tert-butyloxycarbonyl group by reaction with hydrogen chloride in dioxane. The reaction time, temperature and yield of PyPi are also not shown.

Zkřížená Buchwaldova-Hartwigova kopulace byla použita k syntéze 1 -methyl-4-(pyridin-4yl jpiperazinu ve výtěžku 97 %, kdy reagoval 1-methylpiperazin s 4-brompyridinem v dimethoxyethanu v přítomnosti katalytického množství octanu paladnatého a ligandu 2- (2,4,6-i-Pr3C6H2)-C6H4-PCy2 a terc.-butylakoholátu sodného jako báze (Yamamoto, S., Kamimura, A.: Chemistry Letters 2009, 38, 1016.).Cross-Buchwald-Hartwig coupling was used to synthesize 1-methyl-4- (pyridin-4-yl) piperazine in 97% yield, when 1-methylpiperazine was reacted with 4-bromopyridine in dimethoxyethane in the presence of a catalytic amount of palladium acetate and ligand 2- (2,4 , 6-i-Pr3 (6H2) -C6H4-PCy2 and sodium tert-butyl alcohol as a base (Yamamoto, S., Kamimura, A., Chemistry Letters 2009, 38, 1016.).

l-Methyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin byl také připraven dvoustupňovou syntézou, kdy nejprve reagoval1-Methyl-4- (pyridin-4-yl) piperazine was also prepared by a two-step synthesis by first reacting

-methylpiperazin s n-butyl lithiem v inertní atmosféře ve směsi n-hexan-tetrahydrofuran při teplotě 0-20 °C po dobu 15 min a následně pak s 4-kyanpyridinem v přítomnosti fluoridu česného jako Lewisovy kyseliny při teplotě 65 °C po dobu 90 min, výtěžek produktu v reakční směsi stanovený chromatograficky byl 44 % (Penney, J. M.: Tetrahedron Letters 2004, 45, 2667).-methylpiperazine with n-butyl lithium under inert atmosphere in n-hexane-tetrahydrofuran at 0-20 ° C for 15 min followed by 4-cyanopyridine in the presence of cesium fluoride as Lewis acid at 65 ° C for 90 min min, the product yield in the reaction mixture determined by chromatography was 44% (Penney, JM: Tetrahedron Letters 2004, 45, 2667).

Z literatury jsou známy další metody pro zavedení primárních nebo sekundárních aminů do polohy 4 pyridinu, ale žádná z nich nebyla použita pro syntézu PyPi. Jsou to reakce 1,4'bipyridinium dichloridu se sekundárními aminy nebo formamidy těchto sekundárních aminů při teplotách přes 150 °C, případně za vysokého tlaku (Scriven, E.F.V., Huckstep, L.M.Other methods for introducing primary or secondary amines at the 4-position of pyridine are known in the literature, but none have been used to synthesize PyPi. These are reactions of 1,4'-bipyridinium dichloride with secondary amines or formamides of these secondary amines at temperatures above 150 ° C, optionally under high pressure (Scriven, E.F.V., Huckstep, L.M.

* * « c < <* * «C <<

(Reilly Tar & Chem Corp.): EP0074837 (1983); Lin, J. (Anhui Kelian Ind.): CN 101033212 í .· i / (2007); Vorbruggen, H. (Schering AG): US 4'440853 (1979).), reakce z 4-chlorpyridin Noxidu za mírnějších podmínek (Katritzky, A. R.: J. Chem. Soc. 1956, 2404; Liveris, M.,(Reilly Tar & Chem Corp.): EP0074837 (1983); Lin, J. (Anhui Kelian Ind.): CN 101033212 No. · i / (2007); Vorbruggen, H. (Schering AG): US 4'440853 (1979).), Reaction from 4-chloropyridine Noxide under milder conditions (Katritzky, A. R., J. Chem. Soc. 1956, 2404; Liveris, M.

Miller, J.: J. Chem. Soc. 1963, 3486; Essery, J. M., Schofield, K.: J. Chem. Soc. 1960, 4953.), postup z l-(3-amino-3-oxopropyl)-4-kyanpyridinium chloridu (Nummy, L.J. (NeperaMiller, J. Chem. Soc. 1963, 3486; Essery, J. M., Schofield, K .: J. Chem. Soc. 1960, 4953.), a procedure from 1- (3-amino-3-oxopropyl) -4-cyanopyridinium chloride (Nummy, L.J. (Nepera).

Chemical Co.): US 4j672jl21 (1987), proces vycházející z l-[2-(2-pyridyl)ethyl]-4 Λ n kyanpyridinium chloridu hydrochloridu (Bailey, T.D., McGill, Ch.K. (Reilly Tar & ChemChemical Co.): US 4,672,121 (1987), a process starting from 1- [2- (2-pyridyl) ethyl] -4-cyanopyridinium chloride hydrochloride (Bailey, T.D., McGill, Ch.K. (Reilly Tar & Chem).

nebo z 4-kyan-l-(3-methoxy-3-xopropyl)-pyridinium chloridu (Nummy, L.J. (Neperaor from 4-cyano-1- (3-methoxy-3-xopropyl) -pyridinium chloride (Nummy, L.J. (Nepera).

Chemical Co.): US 4672(121 (1987); Hopper, Ch.R., Murugan, R., Huckstep, M. L., Balasubramanian, M., Calvin, J. R., Scriven, E. F. (Reilly Industry lne.): EPÍV422P22 (2004);Chemical Co.): US 4672 (121) (1987); Hopper, Ch.R., Murugan, R., Huckstep, ML, Balasubramanian, M., Calvin, JR, Scriven, EF (Reilly Industry Inc): EPIV422P22 ( 2004);

Hopper, Ch.R., Murugan, R., Huckstep, M. L., Scriven, E. F. (Reilly Industry lne.):Hopper, Ch.R., Murugan, R., Huckstep, M.L., Scriven, E.F. (Reilly Industry Inc.):

(2004).). Aktivující skupina na atomu dusíku pyridinu je pak odstraněna reduktivně (1-oxid), nebo eliminací působením silné báze v případě l-(3-amino-3-oxopropyl), l-(3-methoxy-3-oxopropyl) nebo v případě 1 -[2-(2-pyridyl)ethyl] skupiny. To zatěžuje ekonomiku a zvyšuje environmentální impakt uvedených procesů.(2004). The activating group on the pyridine nitrogen atom is then removed reductively (1-oxide), or by elimination with a strong base in the case of 1- (3-amino-3-oxopropyl), 1- (3-methoxy-3-oxopropyl) or 1 - [2- (2-pyridyl) ethyl] groups. This puts a strain on the economy and increases the environmental impact of these processes.

l,l-di-Methyl-4-(pyridin-4-yl)piperaziniová sůl byla připravena kvarternizací l-methyl-4(pyridin-4-yl)piperazinu methyl jodidem v dichlormethanu ve výtěžku pouhých 18 %, zřejmě vedle produktů kvarternizovaných na atomu dusíku pyridinové části molekuly, což ale autoři neuvádějí (Yamamoto, S., Kamimura, A.: Chemistry Letters 2009, 38, 1016.).1,1-di-Methyl-4- (pyridin-4-yl) piperazinium salt was prepared by quaternizing 1-methyl-4 (pyridin-4-yl) piperazine with methyl iodide in dichloromethane in a yield of only 18%, apparently alongside products quaternized to the nitrogen atom of the pyridine moiety, which is not reported by the authors (Yamamoto, S., Kamimura, A .: Chemistry Letters 2009, 38, 1016.).

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předmětem předkládaného vynálezu je způsob přípravy 1 -(pyridin-4-yl)piperazinu a jeho 1,1dialkyl-l-ium derivátů obecného vzorce IThe present invention provides a process for the preparation of 1- (pyridin-4-yl) piperazine and its 1,1-dialkyl-1-ium derivatives of formula I

(I) kde R1 a R2 jsou stejné a jsou vybrány ze skupiny zahrnující vodík a C1-C4 n-alkyl, nebo R2 není přítomen a R1 je vodík ,(I) wherein R 1 and R 2 are the same and are selected from the group consisting of hydrogen and C 1 -C 4 n-alkyl, or R 2 is absent and R 1 is hydrogen,

R je vybrán ze skupiny zahrnující benzyl a vodík, nebo R není přítomen, přičemž je-li R2 přítomen, nese dusík, na němž je vázán, kladný náboj, a je-li R3 přítomen, nese dusík, na němž je vázán, kladný náboj, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje krok, v němžR is selected from the group consisting of benzyl and hydrogen, or R is absent and, when R 2 is present, carries the nitrogen to which it is attached, positively charged, and when R 3 is present carries the nitrogen to which it is bound, a positive charge, the essence of which comprises the step in which

4-chlorpyridin nebo 4-kyanpyridin, protonizovaný nebo kvartemizovaný na atomu dusíku pyridinu benzylem, se ponechá reagovat spiperazinem ve vodě nebo v nižším alkoholu Cj— C3, za katalýzy kovem vybraným ze skupiny, zahrnující d-kovy a cer, v kladně nabitém komplexu nebo ve formě sloučeniny.4-chloropyridine or 4-cyanopyridine, protonated or quaternized on the pyridine nitrogen atom with benzyl, is reacted with spiperazine in water or a lower C 1 -C 3 alcohol, under catalysis with a metal selected from the group consisting of d-metals and cerium in a positively charged complex; in the form of a compound.

S výhodou je při reakci s piperazinem 4-chlorpyridinť nebo 4-kyanpyridin na dusíkovém atomu pyridinu kvartemizován benzylem. Výhodněji se při reakci s piperazinem použije 1— benzyl-4-kyanpyridin-l-ium, a to ve formě chloridu, bromidu, jodidu, benzensulfonátu, nebo 4-tosylátu, s výhodou chloridu.Preferably, the reaction of piperazine with 4-chloropyridine or 4-t cyanopyridine at the nitrogen atom of pyridine quaternized with benzyl. More preferably, 1-benzyl-4-cyanopyridin-1-ium is used in the reaction with piperazine in the form of chloride, bromide, iodide, benzenesulfonate, or 4-tosylate, preferably chloride.

Vhodné d-kovy a vhodné ligandy pro kladně nabité komplexy jsou popsány v PV 2011-799 ((Pazdera, P., Zberovská, B., Němečková, D., Datinská, V., Šimbera, J. (Masarykova univerzita): Katalyzátor pro chemické syntézy na bázi komplexu d-kovu a způsob jeho přípravy, datum podání 8.12.2011).Suitable d-metals and suitable ligands for positively charged complexes are described in PV 2011-799 ((Pazdera, P., Zberovska, B., Nemeckova, D., Datinska, V., Simbera, J. (Masaryk University): Catalyst) for chemical syntheses based on d-metal complex and method of its preparation, filing date 8.12.2011).

S výhodou je vhodným kovem zlato Au(I), rhodium Rh(I), železo Fe(III) nebo Fe(II), nikl Ni(II), kobalt Co(II) nebo Co(III), měď Cu(II) nebo Cu(I), nebo cer Ce(III).Preferably the metal is gold Au (I), rhodium Rh (I), iron Fe (III) or Fe (II), nickel Ni (II), cobalt Co (II) or Co (III), copper Cu (II) or Cu (I), or cerium Ce (III).

S výhodou se katalýza provádí jodidem měďným, bromidem měďným, kyanidem měďným, nebo thiokyanatanem měďným.Preferably, the catalysis is carried out with cuprous iodide, cuprous bromide, cuprous cyanide, or cuprous thiocyanate.

Ve výhodném provedení vynálezu je kov v kladně nabitém komplexu imobilizován na slabě kyselém polyakrylátovém katexu, jakje popsáno v PV 2011-799.In a preferred embodiment of the invention, the metal in the positively charged complex is immobilized on a weakly acidic polyacrylate cation exchange resin as described in PV 2011-799.

V dalším reakčním kroku je pak možno, je-li to požadováno, dále kvartemizovat vzniklý produkt na atomu dusíku N-l piperazinu (tj. atomu dusíku, na němž není vázán pyridin), tedy zavést skupiny R a R . Tuto kvartemizaci lze s výhodou provádět tak, že se l-benzyl-4-(piperazin-l-yl)pyridiniová sůl, s výhodou chloridu, kvartemizuje na atomu dusíku N-l piperazinové části molekuly činidlem vybraným ze skupiny zahrnující Ci-C4-n-alkyl halogenid, Ci-C4-n-alkyl benzensulfonát, a Ci-C4-n-alkyl 4-tosylát, v rozpouštědle vybraném ze skupiny zahrnující methanol, ethanol, acetonitril, nitro methan, a jejich binární směsi, při teplotách 30 °C až teplotách varu použitého rozpouštědla.In a further reaction step, it is then possible, if desired, to further quartemise the product formed on the nitrogen atom of the N-1 piperazine (i.e., the nitrogen atom to which the pyridine is not attached), i.e. introduce the groups R and R. This quaternization can advantageously be carried out by quaternizing the 1-benzyl-4- (piperazin-1-yl) pyridinium salt, preferably chloride, at the nitrogen atom N1 of the piperazine moiety with an agent selected from the group consisting of C1-C4-n-alkyl a halide, C 1 -C 4 -alkyl benzenesulfonate, and C 1 -C 4 -alkyl 4-tosylate, in a solvent selected from the group consisting of methanol, ethanol, acetonitrile, nitro methane, and binary mixtures thereof, at temperatures from 30 ° C to temperatures boiling of the solvent used.

MilMil

V dalším reakčním kroku je také možno, je-li produkt kvartemizovaný na atomu dusíku pyridinu a je-li to požadováno, odstranit skupinu R3.In the next reaction step, it is also possible, if the product is quaternized on the pyridine nitrogen atom and, if desired, to remove the R 3 group.

V jednom výhodném provedení lze skupinu R3, kterou je benzyl, odstranit z l-benzyl-4— (piperazin-1 -yl)pyridin-1 -iové nebo 4-( 1 -benzylpyridinium-4-yl)-1,1 -dialkylpiperazin-1 -iovéIn one preferred embodiment, R 3 , which is benzyl, can be removed from 1-benzyl-4- (piperazin-1-yl) pyridin-1-one or 4- (1-benzylpyridinium-4-yl) -1,1- dialkylpiperazin-1-one

Λ soli hydrogenolýzou na 5 až 20 hmotn.% paládiovém katalyzátoru na aktivním uhlí, případně v přítomnosti benzylaminu nebo dibenzylaminu ve vodném, methanolovém, vodně methanolovém roztoku, nebo v roztoku ethyhacetátu nebo v roztoku v kyselině octové.Λ salts by hydrogenolysis on 5 to 20 wt% palladium catalyst on activated carbon, optionally in the presence of benzylamine or dibenzylamine in aqueous, methanol, aqueous methanol solution, or in ethyl acetate or acetic acid solution.

V jiném výhodném provedení lze skupinu R3, kterou je benzyl, odstranit hydrogenolýzou činidlem vybraným ze skupiny zahrnující vodík při tlaku 101325 až 1013250 Pa (1 až 10 atm), hydrazin, mravenčan amonný, a formamid, při teplotě 20 až 70 °C.In another preferred embodiment, the R 3 group, which is benzyl, can be removed by hydrogenolysis with an agent selected from hydrogen at 1 to 10 atm, hydrazine, ammonium formate, and formamide, at 20 to 70 ° C.

V dalším výhodném provedení lze skupinu R3, kterou je benzyl, odstranit z l-benzyl-4-(piperazin-1 -yl)pyridin-1 -iové nebo 4-( 1 -benzylpyridinium-4-yl)-1,1 -dialkylpiperazin-1 -iové soli oxidačně v bazickém prostředí. Tato oxidace se s výhodou provádí ve vodném, methanolovém, nebo vodně methanolovém roztoku činidlem vybraným ze skupiny zahrnující chlornan sodný, chloritan sodný, a peroxid sodný, nebo v prostředí 10 až 40 hmotn.% vodného, methanolového, nebo vodně methanolového roztoku hydroxidu sodného nebo hydroxidu draselného Činidlem vybraným ze skupiny zahrnující peroxid vodíku, vzduch a kyslík.In another preferred embodiment, R 3 , which is benzyl, can be removed from 1-benzyl-4- (piperazin-1-yl) pyridin-1-one or 4- (1-benzylpyridinium-4-yl) -1,1- dialkylpiperazine-1-ions salts by oxidation in basic medium. This oxidation is preferably carried out in an aqueous, methanolic or aqueous methanolic solution with an agent selected from the group consisting of sodium hypochlorite, sodium chlorite, and sodium peroxide, or in an environment of 10 to 40% by weight aqueous, methanolic or aqueous methanolic sodium hydroxide solution; Potassium hydroxide An agent selected from the group consisting of hydrogen peroxide, air and oxygen.

Uvedené další reakční kroky je možno provádět a kombinovat podle toho, jaký výsledný produkt obecného vzorce (I) je požadován.Said further reaction steps may be carried out and combined depending on the final product of formula (I) desired.

V případě, že produkt obecného vzorce (I) nese kladný náboj, je s výhodou jeho protiontem ani on vybraný ze skupiny zahrnující chloridový, bromidový, jodidový, benzensulfonátový, nebo 4-tosylátový anion.When the product of formula (I) carries a positive charge, it is preferably also a counterion thereof selected from the group consisting of chloride, bromide, iodide, benzenesulfonate, or 4-tosylate anion.

Předmětem vynálezu je nový, ekonomicky i environmentálně výhodný, způsob výroby 1- (pyridin-4-yl)piperazinu a jeho 1,1-dialkyl-l-ium derivátů, zejména l,l-dialkyl-4-(pyridin-4- yljpiperazin-1-iových solí, kde alkylem jsou dva stejné ze skupiny methyl, ethyl, n-propyl, ’ · i « · · «í i i Λ t is r i Ť · « í ♦ » t « »:The present invention provides a novel, economically and environmentally advantageous process for the preparation of 1- (pyridin-4-yl) piperazine and its 1,1-dialkyl-1-ium derivatives, in particular 1,1-dialkyl-4- (pyridin-4-yl) piperazine -1-salt, wherein the alkyl is two of the same group of methyl, ethyl, n-propyl, n-and n-propyl;

nebo n-butyl. Oproti z literatury známým postupům je l-(pyrid-4-yl)piperazin podle vynálezu připraven jednak Buchwaldovou-Hartwigovou C-N kopulací mezi uhlíkem C-4 v molekule 4- chlorpyridinu a dusíkem piperazinu v roztoku nižšího alkoholu (methanol, ethanol, propanol, isopropylalkohol) za varu, kdy je jako katalyzátor výhodně použita levná měďná sloučenina, ·' a jodid, bromid, kyanid apod., nebo s výhodou recyklace komplex* Cu(I) mobilizovaný na slabě kyselém polyakrylátovém katexu, podle přihlášky vynálezu PV 2011-799.or n-butyl. In contrast to known methods, the 1- (pyrid-4-yl) piperazine according to the invention is prepared on the one hand by Buchwald-Hartwig CN coupling between C-4 carbon in 4-chloropyridine molecule and piperazine nitrogen in lower alcohol solution (methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol) ) boiling, whereby a low-cost copper compound, iodide, bromide, cyanide and the like, or preferably recycling a Cu (I) complex mobilized on a weakly acidic polyacrylate cation exchanger, according to PV 2011-799, is preferably used as the catalyst.

Dále pak vynález zahrnuje nový způsob výroby 1-(pyrid-4-yl)piperazinu aromatickou nukleofilní substitucí aktivované kyanové skupiny v molekule l-benzyl-4-kyanpyridin-l-iové soli (chlorid, bromid, jodid, benzensulfonát, nebo tosylát) piperazinem ve vodném roztoku nebo v roztoku nižšího alkoholu (methanol, ethanol, propanol, isopropylalkohol) při teplotě 20 až 80 °C, kdy lze jako katalyzátor použít d-kov ze skupiny zlato Au(I), rhodium Rh(I), železo Fe(III) nebo Fe(II), nikl Ni(II), kobalt Co(II) nebo Co(III), měď Cu(II) nebo Cu(I), nebo cer Ce(III), imobilizovaný na slabě kyselém polyakrylátovém katexu, podle PV 2011-799.The invention further provides a novel process for the preparation of 1- (pyrid-4-yl) piperazine by aromatic nucleophilic substitution of an activated cyano group in the 1-benzyl-4-cyanopyridin-1-one salt (chloride, bromide, iodide, benzenesulfonate, or tosylate) molecule with piperazine. in an aqueous solution or in a solution of a lower alcohol (methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol) at a temperature of 20 to 80 ° C, when the d-metal from the group of gold Au (I), rhodium Rh (I), iron Fe ( III) or Fe (II), nickel Ni (II), cobalt Co (II) or Co (III), copper Cu (II) or Cu (I), or cerium Ce (III), immobilized on a weakly acidic polyacrylate cation exchanger, according to PV 2011-799.

Intermediální l-benzyl-4-(piperazin-l-yl)pyridiniová sůl může pak být převedena na cílový 1- i l (pyrid-4-yl)piperazin například hydrogenolýzou na 5-20% paládiovém katalyzátoru na aktivním uhlí, případně v přítomnosti benzylaminu nebo dibenzylaminu ve vodném, methanolovém, vodně methanolovém roztoku, nebo v roztoku ethyhacetátu nebo v roztoku v kyselině' octové. K hydrogenolýze lze také použít vodík při tlaku 101325 až 1013250 Pa (1 až 10 atm), nebo hydrazin, mravenčan amonný, nebo formamid, při teplotě 20 až 70 °C.The intermediate 1-benzyl-4- (piperazin-1-yl) pyridinium salt can then be converted to the target 1-il (pyrid-4-yl) piperazine by, for example, hydrogenolysis on a 5-20% palladium catalyst on charcoal, optionally in the presence of benzylamine or dibenzylamine in an aqueous, methanolic, aqueous methanolic solution, or in a solution of ethyl acetate or in a solution in acetic acid. Hydrogenolysis can also be carried out with hydrogen at a pressure of 1 to 10 atm, or hydrazine, ammonium formate, or formamide, at a temperature of 20 to 70 ° C.

Nebo se benzylová skupina z l-benzyl-4-(piperazin-l-yl)pyridiniové soli může odstranit oxidačně v bazickém prostředí ve vodném, v methanolovém, nebo vodně methanolovém roztoku, činidly chlornanem sodným, chloritanem sodným, nebo peroxidem sodným, nebo v prostředí 10 až 40-,% vodného, methanolového, nebo vodně methanolového roztoku hydroxidu sodného nebo hydroxidu draselného, činidly peroxidem vodíku, vzduchem, nebo kyslíkem, při teplotě 20 až 60 °C.Alternatively, the benzyl group of the 1-benzyl-4- (piperazin-1-yl) pyridinium salt can be removed by oxidation in a basic medium in aqueous, methanolic or aqueous methanolic solution, with sodium hypochlorite, sodium chlorite, or sodium peroxide reagents, or medium of 10 to 40% aqueous, methanolic or aqueous methanolic sodium hydroxide or potassium hydroxide solution with hydrogen peroxide reagents, air, or oxygen at 20 to 60 ° C.

l,l-Dialkyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin-l-iové soli mohou být podle vynálezu připraveny z intermediámí l-benzyl-4-(piperazin-l-yl)pyridiniové soli kvartemizací alkylačním činidlem na atomu dusíku N-l piperazinového skeletu, buď alkyl halogenidem, alkyl i a benzensulfonátem, nebo alkyl-4-tosylátem, kde alkylem je buď methyl, ethyl, n-propyl, nebo n-butyl, vprostřed! methanolu, ethanolu, acetonitrilu, nebo nitromethanu, nebo v jejich binárních směsích, při teplotách 30 °C až teplotách varu použitého rozpouštědla.1,1-Dialkyl-4- (pyridin-4-yl) piperazin-1-one salts according to the invention can be prepared from the intermediate 1-benzyl-4- (piperazin-1-yl) pyridinium salt by quaternization with an alkylating agent on a N 1 nitrogen atom a piperazine skeleton, either with an alkyl halide, an alkyl or benzenesulfonate, or an alkyl 4-tosylate, wherein the alkyl is either methyl, ethyl, n-propyl, or n-butyl, in the middle; methanol, ethanol, acetonitrile, or nitromethane, or in binary mixtures thereof, at temperatures from 30 ° C to the boiling points of the solvent used.

Benzylová skupina z připravené 4-(l-benzylpyridinium-4-yl)-l,l-dialkylpiperazin-l-iové soli je odstraněna hydrogenolýzou, nebo oxidativně, shora popsaným způsobem.The benzyl group of the prepared 4- (1-benzylpyridinium-4-yl) -1,1-dialkylpiperazin-1-one salt is removed by hydrogenolysis, or oxidatively, as described above.

Výhodou řešení podle vynálezu je nová ekonomicky výhodná metoda výroby 1-(pyrid-4-yl)piperazinu a l,l-dialkyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin-l-iových solí ve vysokém výtěžku a s nízkou environmentální zátěží. Výhodou postupu vycházejícího z l-benzyl-4kyanpyridinium chloridu je jeho řádově nižší cena ve srovnání s výchozím 4-halogenpyridin1-ium chloridem, kde halogenem je brom, nebo jód, používaných při BuchwaldověHartwigově C-N kopulaci. Řešení podle vynálezu splňuje kritéria tzv. „zelené“, resp. udržitelné chemie.An advantage of the solution according to the invention is a new economically advantageous method of producing 1- (pyrid-4-yl) piperazine and 1,1-dialkyl-4- (pyridin-4-yl) piperazin-1-one salts in high yield and low environmental burden. An advantage of the process starting from 1-benzyl-4-cyanopyridinium chloride is its order of magnitude lower compared to the starting 4-halopyridinium chloride, where the halogen is bromine or iodine, used in the Buchwald-Hartwig C-N coupling. The solution according to the invention fulfills the criteria of the so-called "green" resp. sustainable chemistry.

Předmět vynálezu je objasněn následujícími příklady provedení, aniž by tím byl rozsah vynálezu omezen.The invention is illustrated by the following examples without limiting the scope of the invention.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

4-Chlorpyridin-l-ium chlorid (150 g, 1 mol) se za horka rozpustí v 1000 ml isopropylalkoholu při teplotě 60 °C, k roztoku se přidá 215 g (2,5 mol) piperazinu, a katalyzátor. Ten byl připraven podle přihlášky vynálezu PV 2011-799 tak, že slabě kyselý polyakrylátový katex makroporézního typu v ionizované Na+ formě, o minimální celkové kapacitě 4,5 mol/litr a sypné hmotnosti 750 g/litr, byl v množství 7,5 g míchán ve 30 ml vody, do které bylo přisypáváno 5,0 g (25 mmol) monohydrátu octanu měďnatého, po dobu 30 min.4-Chloropyridin-1-ium chloride (150 g, 1 mol) is dissolved in hot in 1000 ml of isopropyl alcohol at 60 ° C, 215 g (2.5 mol) of piperazine are added, and the catalyst is added. It was prepared according to the application of the invention PV 2011-799 so that the weakly acidic polyacrylate cation exchanger of the macroporous type in ionized Na + form, with a minimum total capacity of 4.5 mol / liter and a bulk density of 750 g / liter, was in an amount of 7.5 g was stirred in 30 ml of water to which 5.0 g (25 mmol) of copper acetate monohydrate was added, for 30 min.

ΛΛ

Po;té byla vodná fáze slita a tuhá promyta dvakrát 30 ml vody. Pak byla pryskyřice míchána 30 min v roztoku 25 ml vody, který obsahoval 3,0 g (43 mmol) hydroxylamonium chloridu při teplotě 50 °C až modrá barva pryskyřice přešla na bílou. Poj té byl roztok slit, tuhý zbytek promyt dvakrát 25 ml vody, dvakrát 25 ml methanolu a použit do reakce.Then the aqueous phase was decanted and the solid was washed twice with 30 ml of water. The resin was then stirred for 30 min in a solution of 25 mL of water containing 3.0 g (43 mmol) of hydroxylammonium chloride at 50 ° C until the blue color of the resin turned white. Then the solution was discarded, the solid residue was washed twice with 25 ml of water, twice with 25 ml of methanol and used in the reaction.

Reakční směs byla refluxována po dobu 13 h, průběh reakce byl sledován tenko vrstvou chromatografíí na silikagelových deskách, vyvíjení desek bylo provedeno methanolem, detekce skvrn ninhydrinem. Po doreagování a zchlazení reakční směsi na teplotu 5-10 °C byl vyloučený piperazin-l,4-diium dichlorid odfiltrován společně s katalyzátorem, filtrátThe reaction mixture was refluxed for 13 h, the progress of the reaction was followed by thin layer chromatography on silica gel plates, developing plates with methanol, spotting with ninhydrin. After reaction and cooling of the reaction mixture to 5-10 ° C, the precipitated piperazine-1,4-diium dichloride was filtered off together with the catalyst, filtrate

• t t * • « zfíltrován s přídavkem aktivního uhlí, a rozpouštědlo oddestilováno ve vakuu do sucha.It was filtered with the addition of activated carbon, and the solvent was distilled off in vacuo to dryness.

Odparek surového l-(pyrid-4-yl)-piperazinu byl překrystalován z 1 litru n-heptanu s přídavkem silikagelu. Výtěžek reakce byl 115 g (70 %) l-(pyrid-4-yl)-piperazinu, teplota tání 139,5440,0 °C, literatura (Ratouis, R., Boissier, J. R., Dumont, C.: J. Med. Chem. 1965,The crude 1- (pyrid-4-yl) -piperazine residue was recrystallized from 1 liter of n-heptane with the addition of silica gel. The yield of the reaction was 115 g (70%) of 1- (pyrid-4-yl) -piperazine, mp 139.5440.0 ° C, literature (Ratouis, R., Boissier, JR, Dumont, C .: J. Med. Chem 1965,

8, 104.) 140 °C (heptan), literatura (Komoto, T., Okada, T., Sáto, S., Niino, Y., Oka, T.,8, 104.) 140 ° C (heptane), literature (Komoto, T., Okada, T., Sato, S., Niino, Y., Oka, T.,

Sakamoto, T.: Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 1314.) 138 # 139 °C (rozpouštědlo neuvedeno).Sakamoto, T .: Chem. Pharm. Bull. 2001, 49, 1314.) 138-139 ° C (solvent not shown).

Čistota produktu stanovená plynovou chromatografií byla 99,1 %.The purity of the product by gas chromatography was 99.1%.

Zbytky nerozpuštěné v n-heptanu při rekrystalizaci surového produktu byly povařeny v krystalizačním n-heptanovém matečném louhu, filtrovány a filtrát byl zahuštěn na 1/3 ř původního objemu a ponechán krystalovat při teplotě 540 °C přes noc. Bylo získáno dalších g (15,3 %) 1-(pyrid-4-yl)-piperazinu, teplota tání 137,5*139,0 °C, čistota stanovená plynovou chromatografií byla 97,8 %.The residues undissolved in n-heptane upon recrystallization of the crude product were boiled in crystallizing n-heptane mother liquor, filtered, and the filtrate was concentrated to 1/3 of the original volume and left to crystallize at 540 ° C overnight. An additional g (15.3%) of 1- (pyrid-4-yl) -piperazine was obtained, m.p. 137.5-139.0 ° C, the purity determined by gas chromatography was 97.8%.

'H-NMR spektrum (300 MHz, CDC13) δ/ ppm: 8,10-8,08 (2H, m, Py-H), 6,52-6,50 (2H, m, Py-H), 3,15-3,12 (4H, m, CH2), 2,85-2,82 (4H, m, CH2), 2,69 (NH).1 H-NMR spectrum (300 MHz, CDCl 3 ) δ / ppm: 8.10-8.08 (2H, m, Py-H), 6.52-6.50 (2H, m, Py-H), 3.15 to 3.12 (4H, m, CH2), 2.85-2.82 (4H, m, CH2), 2.69 (NH).

Příklad 2Example 2

1-Benzyl-4-kyanpyridinium chlorid (23,0 g, 0,10 mol) byl míchán 10 min ve 150 ml methanolu společně spiperazinem (10 g, 0,12 mol) a katalyzátorem při teplotě místnosti. Katalyzátor byl připraven podle přihlášky vynálezu PV 2011-799 tak, že slabě kyselý = polyakrylátový katex makroporézního typu v ionizované Na+ formě, o minimální celkové kapacitě 4,5 mol/litr a sypné hmotnosti 750 g/litr, byl v množství 7,5 g míchán ve 30 ml vody, do které bylo přisypáváno 9,3 g (25 mmol) heptahydrátu chloridu čeřitého, po dobu 30 min. a1-Benzyl-4-cyanopyridinium chloride (23.0 g, 0.10 mol) was stirred for 10 min in 150 mL methanol together with spiperazine (10 g, 0.12 mol) and catalyst at room temperature. The catalyst was prepared according to the application PV 2011-799 such that the weakly acidic = polyacrylate cation exchanger of the macroporous type in ionized Na + form, with a minimum total capacity of 4.5 mol / liter and a bulk density of 750 g / liter, was 7.5 g was stirred in 30 ml of water to which 9.3 g (25 mmol) of cerium chloride heptahydrate was added, for 30 min. and

Poité byla vodná fáze slita a tuhá promyta dvakrát 30 ml vody, dvakrát 30 ml methanolu a 7 x použiťv reakci. Po ukončení reakce byl katalyzátor, odfiltrován, methanolový filtrát okyselen na cca pH 1*2 methanolovým 2>M roztokem chlorovodíku, v roztoku rozmíchán 1 g aktivního uhlí, směs ochlazena na teplotu 5*10 °C a po 10 minutách zfiltrována. Methanolový roztok byl vakuově zahuštěn na objem 80 ml a zahřát k varu. Do vařícího roztoku byl přidán aceton (60 ml) a roztok ponechán krystalovat při teplotě 10 °C přes noc. Bílé krystaly byly odsáty, promyty směsí methanol aceton (1:1) a vysušeny ve vakuu do konstantní hmotnosti. 4-(1-Benzylpyridinium-4-yl)piperazin-l-ium dichlorid byl získán ve výtěžku 26,1 g (80 %), teplota tání 292,5493 °C.The aqueous phase was decanted and the solid was washed twice with 30 ml of water, twice with 30 ml of methanol and 7 times with the reaction. After completion of the reaction, the catalyst was filtered off, the methanol filtrate was acidified to about pH 1 * 2 with methanolic 2M hydrogen chloride solution, 1 g of activated carbon was stirred in the solution, cooled to 5 * 10 ° C and filtered after 10 minutes. The methanol solution was concentrated to 80 ml in vacuo and heated to boiling. Acetone (60 ml) was added to the boiling solution and the solution was allowed to crystallize at 10 ° C overnight. The white crystals were aspirated, washed with methanol acetone (1: 1) and dried under vacuum to constant weight. 4- (1-Benzylpyridinium-4-yl) piperazin-1-ium dichloride was obtained in a yield of 26.1 g (80%), mp 292.5493 ° C.

Příklad 3 j ΜExample 3 j Μ

4-(l-Benzylpyridinium-4-yl)piperazin-l-ium dichlorid (3,26 g, 10 mmol) byl rozpuštěn při teplotě varu v methanolu (25 ml) a po rozpuštění byl přidán bezvodý uhličitan draselný (2,10 π4- (1-Benzylpyridinium-4-yl) piperazin-1-ium dichloride (3.26 g, 10 mmol) was dissolved at boiling point in methanol (25 mL) and after dissolution anhydrous potassium carbonate (2.10 π) was added.

g, 15 mmol) a suspenze míchána pod refluxem 15 min, poHé byl přidán methyljodid (4,26 g, 30 mmol) a nitromethan (25 ml). Suspenze byla míchána po dobu 5 h, pak filtrována, pevný zbytek byl vyvařen s 30 ml methanolu a opět zfiltrován. Filtráty byly spojeny, byl přidán 2,M methanolový roztok chlorovodíku (20 ml) a objem směsi methanolu s nitromethanem byl vakuově zredukován na 50 ml a ponechán krystalovat při teplotě 5*10 °C přes noc. Bylo připraveno 2,9 g (82 %) 4-(l-benzylpyridin-l-ium-4-yl)-l,l-dimethylpiperazin-l-iumg, 15 mmol) and the suspension was stirred under reflux for 15 min, after which methyl iodide (4.26 g, 30 mmol) and nitromethane (25 mL) were added. The suspension was stirred for 5 h, then filtered, the solid residue was boiled with 30 ml of methanol and filtered again. The filtrates were combined, a 2.0 M methanolic hydrogen chloride solution (20 mL) was added and the volume of the methanol / nitromethane mixture was reduced to 50 mL under vacuum and allowed to crystallize at 5 * 10 ° C overnight. 2.9 g (82%) of 4- (1-benzylpyridin-1-ium-4-yl) -1,1-dimethylpiperazin-1-ium were prepared.

Λ dichloridu. Bílá krystalická látka, teplota tání 280/281 °C.Λ dichloride. White crystalline solid, m.p. 280/281 ° C.

*H-NMR spektrum (300 MHz, D2O) δ/ ppm: 8,29-8,27 (m, 2H, Py-H), 7,40-7,38 (m, 5H, ArH), 7,20-7,24 (m, 2H, Py-H), 5,38 (s, 2H, CH2-N+), 3,76-3,74 (m, 4H, 2x CH2), 3,64-3,62 (m, 4H, 2x CH2), 3,32 (s, 6H, 2x CH3).1 H-NMR spectrum (300 MHz, D 2 O) δ / ppm: 8.29-8.27 (m, 2H, Py-H), 7.40-7.38 (m, 5H, ArH), 7 , 20-7,24 (m, 2H, Py-H), 5.38 (s, 2H, CH2 -N +), 3.76-3.74 (m, 4H, 2x CH 2) 3, 64-3,62 (m, 4H, 2 CH2), 3.32 (s, 6H, 2 CH3).

Příklad 4Example 4

4-(l-Benzylpyridinium-4-yl)piperazin-l-ium dichlorid (3,26 g, 10 mmol) reagoval ve stejné proceduře, jak je popsána v příkladu 3, s tím rozdílem, že místo methyljodidu byl použitý n-butylbromid ((4,11 g, 30 mmol), který reagoval po dobu 10 h, další postup a zpracování reakční směsi je ve shodě s postupem uvedeným v příkladu 4.4- (1-Benzylpyridinium-4-yl) piperazin-1-ium dichloride (3.26 g, 10 mmol) was reacted in the same procedure as described in Example 3 except that n-butyl bromide was used instead of methyl iodide. ((4.11 g, 30 mmol), which was reacted for 10 h, further work-up and work-up of the reaction mixture were as described in Example 4.

Bylo připraveno 2,9 g (82 %) 4-(l-benzylpyridin:l-ium-4-yl)-l,l-di-n-butylpiperazin-l-iumIt was prepared 2.9 g (82%) of 4- (l-Benzyl-pyridin: ium-4-yl) -l, l-di-n-butyl-piperazine-l-ium

......

dichloridu. Bílá krystalická látka, teplota tání 272*273 °C.of dichloride. White crystalline solid, m.p. 272 DEG-273 DEG.

‘H-NMR spektrum (300 MHz, D2O) 0/ ppm: 8,28-8,27 (m, 2H, Py-H), 7,39-7,37 (m, 5H, ArH), 7,24-7,20 (m, 2H, Py-H), 5,36 (s, 2H, CH2-N+), 3,76-3,74 (m, 4H, 2x CH2), 3,64-3,62 (m, 4H, 2x CH2), 3,25 (t, 4H, CH2-N+, J=7,l 1 Hz), 1,57-1,14 (m, 8H, 4x CH2), 0,94 (t, 6H, 2x CH3, J=7,12 Hz).1 H-NMR spectrum (300 MHz, D 2 O) δ / ppm: 8.28-8.27 (m, 2H, Py-H), 7.39-7.37 (m, 5H, ArH), 7 , 24-7,20 (m, 2H, Py-H), 5.36 (s, 2H, CH2 -N +), 3.76-3.74 (m, 4H, 2 CH2), 3.64 -3.62 (m, 4H, 2 * CH2), 3.25 (t, 4H, CH2 --N + , J = 7.1 Hz), 1.57-1.14 (m, 8H, 4 * CH2) 0.94 (t, 6H, 2x CH 3, J = 7.12 Hz).

Příklad 5Example 5

4-(l-Benzylpyridinium-4-yl)piperazin-l-ium dichlorid (3,26 g, 10 mmol), mravenčan amonný tl4- (1-Benzylpyridinium-4-yl) piperazin-1-ium dichloride (3.26 g, 10 mmol), ammonium formate

í. ' (1,26 g, 20 mmol) a 250 mg 10 % paládia na aktivním uhlí bylo refluxována v 25 ml methanolu po dobu 3 h. Po té byl roztok filtrován, přidán hydroxid sodný (0,40 g, 10 mmol), směs míchána do jeho rozpuštění při teplotě 40 °C, po ochlazení na teplotu místnosti byl chlorid sodný odsát, methanol vakuově odpařen do sucha a odparek překrystalován zn— hexanu.and. (1.26 g, 20 mmol) and 250 mg of 10% palladium on charcoal were refluxed in 25 mL of methanol for 3 h. After that the solution was filtered, sodium hydroxide (0.40 g, 10 mmol) was added, After cooling to room temperature, the sodium chloride was suctioned off, the methanol was evaporated to dryness in vacuo and the residue was recrystallized from hexane.

liti « « S tliti «« S t

Byl připraven l-(pyrid-4-yl)piperazin jako bílá krystalická látka ve výtěžku 1,39 g (85 %), teplota tání 140 °C.1- (pyrid-4-yl) piperazine was prepared as a white crystalline solid in a yield of 1.39 g (85%), m.p. 140 ° C.

Příklad 6Example 6

-(Pyrid-4-yl)piperazin byl připraven postupem uvedeným v příkladu 5 s tím rozdílem, že místo mravenčanu amonného byl jako zdroj vodíku použit 80 % hydrazin hydrát (2 ml) v přebytku za refluxu. Reakční směs byla zpracována postupem uvedeným v příkladu 6. Byl připraven l-(pyrid-4-yl)piperazin jako bílá krystalická látka ve výtěžku 1,31 g (80 %), teplota tání 139,5*140 °C.(Pyrid-4-yl) piperazine was prepared as described in Example 5 except that 80% hydrazine hydrate (2 mL) was used in excess at reflux under hydrogen instead of ammonium formate. The reaction mixture was worked up as in Example 6. 1- (pyrid-4-yl) piperazine was prepared as a white crystalline solid in a yield of 1.31 g (80%), mp 139.5 * 140 ° C.

Příklad 7Example 7

4-(l-Benzylpyridin-l-ium-4-yl)-l,l-dimethylpiperazin-l-ium dichlorid (3,54 g, 10 mmol) byl rozpuštěn ve 25 ml vody, k roztoku byl přikapán 15 ,% roztok chlornanu sodného (10,0 g, 20 mmol) při teplotě 40*50 °C v průběhu 1 h a pak míchán další 1 h. Poltě byl roztok filtrován v s aktivním uhlím a voda odpařena do sucha ve vakuu. Pevný zbytek byl povařen s 15 ml methanolu, nerozpustné podíly odfiltrovány, k filtrátu bylo za varu přidáno 10 ml ethyl acetátu a produkt ponechán krystalovat při teplotě 5*10 °C přes noc. Bylo připraveno 1,96 g (86 %) l,l-dimethyl-4-(pyridin-4-yl)piperazin-l-ium chloridu, bílé krystalické látky, teplota tání 276*277 °C.4- (1-Benzylpyridin-1-ium-4-yl) -1,1-dimethylpiperazin-1-ium dichloride (3.54 g, 10 mmol) was dissolved in 25 mL water, a 15% solution was added dropwise. sodium hypochlorite (10.0 g, 20 mmol) at 40 * 50 ° C for 1 h and then stirred for an additional 1 h. Polta was filtered with charcoal and the water evaporated to dryness in vacuo. The solid residue was boiled with 15 ml of methanol, insoluble materials were filtered off, 10 ml of ethyl acetate were added to the filtrate at boiling and the product was left to crystallize at 5 * 10 ° C overnight. 1.96 g (86%) of 1,1-dimethyl-4- (pyridin-4-yl) piperazin-1-ium chloride, white crystalline solid, m.p. 276 DEG-277 DEG C. were prepared.

*H-NMR spektrum (300 MHz, D2O) δ/ ppm: 7,97-7,94 (m, 2H, Py-H), 6,94-6,91 (m, 2H, PyH), 3,46-3,44 (m, 4H, 2x CH2), 3,28-3,26 (m, 4H, 2x CH2), 3,30 (s, 6H, 2x CH3).1 H-NMR spectrum (300 MHz, D 2 O) δ / ppm: 7.97-7.94 (m, 2H, Py-H), 6.94-6.91 (m, 2H, PyH), 3 , 46-3,44 (m, 4H, 2x CH 2), 3.28 to 3.26 (m, 4H, 2 CH2), 3.30 (s, 6H, 2 CH3).

Příklad 8Example 8

4-(l-Benzylpyridin-l-ium-4-yl)-l,l-dimethylpiperazin-l-ium dichlorid (3,54 g, 10 mmol) byl rozpuštěn ve 25 ml 30/,% vodného roztoku hydroxidu sodného a roztok byl za míchání při teplotě 30 °C probubláván proudem vzduchu (10 ml/min) po dobu 24 h, methanol byl průběžně doplňován tak, aby objem reakční směsi byl stále mezi 20 až 30 ml. Poůé byl roztok protřepán třikrát s 10 ml diethyletheru, pak filtrován s aktivním uhlím, přidán 5 ,% vodný roztok chlorovodíku tak, aby pH směsi bylo mezi 1 -2 a voda pak byla odpařena do sucha ve vakuu. Pevný zbytek byl povařen s 15 ml methanolu, nerozpustné podíly odfiltrovány, k filtrátu bylo za varu přidáno 10 ml isopropylalkoholu a produkt ponechán krystalovat při teplotě 5-10 °C přes noc.4- (1-Benzylpyridin-1-ium-4-yl) -1,1-dimethylpiperazin-1-ium dichloride (3.54 g, 10 mmol) was dissolved in 25 mL of a 30% aqueous sodium hydroxide solution and a solution of while stirring at 30 ° C, a stream of air (10 mL / min) was bubbled through for 24 h, methanol was continuously charged to maintain a reaction volume of between 20 and 30 mL. After the solution was shaken three times with 10 ml of diethyl ether, then filtered with activated carbon, a 5% aqueous hydrogen chloride solution was added so that the pH of the mixture was between 1-2 and the water was then evaporated to dryness in vacuo. The solid residue was boiled with 15 ml of methanol, the insoluble matter was filtered off, 10 ml of isopropanol were added to the filtrate at boiling and the product was left to crystallize at 5-10 ° C overnight.

' ‘ ! t t > t I>, i ; i t i * :í » « I5 í « í í » i ‘!''! tt> t I>, i ; iti *: í »« I5 í «í í» i '!

s *· íI r s « < ,tts * · I i r s <<, tt

Bylo připraveno 1,96 g (74 %) l,l-dimethyl-4-(pyridin-l-ium-4-yl)piperazin-l-ium dichloridu, bílá krystalická látka, teplota tání 291*293 °C.1.96 g (74%) of 1,1-dimethyl-4- (pyridin-1-ium-4-yl) piperazin-1-ium dichloride were obtained, white crystalline solid, m.p. 291 * 293 ° C.

‘H-NMR spektrum (300 MHz, D2O) δ/ ppm: 8,15-7,12 (m, 2H, Py-H), 7,16-6,7,14 (m, 2H, Py-H), 3,66-3,64 (m, 4H, 2x CH2), 3,48-3,44 (m, 4H, 2x CH2), 3,29 (s, 6H, 2x CH3).1 H-NMR spectrum (300 MHz, D 2 O) δ / ppm: 8.15-7.12 (m, 2H, Py-H), 7.16-6.7.14 (m, 2H, Py- H), 3.66-3.64 (m, 4H, 2 CH2), 3.48-3.44 (m, 4H, 2 CH2), 3.29 (s, 6H, 2 CH3).

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Využití vynálezu se předpokládá při procesech malotonážních průmyslových výrob 1— (pyridin-4-yl)piperazinu a jeho 1,1-dialkyl-l-ium derivátů, které mají možnost využití jednak jako katalyzátory - aktivátory elektrofilních reagentů, zejména acylačních činidel, především při výrobě chemických a farmaceutických specialit při dalších chemických syntetických procesech, a 1-(pyridin-4-yl)piperazin pak zejména jako významný farmaceutický meziprodukt.The invention is contemplated in small-scale industrial processes for the preparation of 1- (pyridin-4-yl) piperazine and its 1,1-dialkyl-1-ium derivatives, which can be used as catalyst activators of electrophilic reagents, in particular acylating agents, in particular production of chemical and pharmaceutical specialties in other chemical synthetic processes, and 1- (pyridin-4-yl) piperazine, in particular as an important pharmaceutical intermediate.

HftHft

MítHave

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS

Claims (8)

1. Způsob přípravy derivátů l-(pyridin-4-yl)piperazinu obecného vzorce I kde R1 a R2 jsou stejné a jsou vybrány ze skupiny zahrnující vodík a C1-C4 n-alkyl, nebo R2 není přítomen a R1 je vodík ,A process for the preparation of 1- (pyridin-4-yl) piperazine derivatives of the general formula I wherein R 1 and R 2 are the same and are selected from hydrogen and C 1 -C 4 n-alkyl, or R 2 is absent and R 1 is hydrogen, R je vybrán ze skupiny zahrnující benzyl a vodík, nebo R není přítomen, přičemž je-li R přítomen, nese dusík, na němž je vázán, kladný náboj, a je-li R3 přítomen, nese dusík, na němž je vázán, kladný náboj, vyznačený tím, že zahrnuje krok, v němžR is selected from the group consisting of benzyl and hydrogen, or R is absent and, when R is present, carries the nitrogen to which it is bound, positively charged, and when R 3 is present carries the nitrogen to which it is bound, positive a charge characterized in that it comprises a step in which 4-chlorpyridin nebo 4-kyanpyridin, protonizovaný nebo kvartemizovaný na atomu dusíku pyridinu benzylem, se ponechá reagovat spiperazinem ve vodě nebo VC1-C3 alkoholu, za katalýzy kovem vybraným ze skupiny, zahrnující d-kovy a cer, v kladně nabitém komplexu nebo ve formě sloučeniny.The 4-chloropyridine or 4-cyanopyridine, protonated or quaternized on the pyridine nitrogen atom with benzyl, is reacted with spiperazine in water or a VC1-C3 alcohol, catalysed by a metal selected from the group consisting of d-metals and cerium, in a positively charged complex or compounds. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se pro reakci spiperazinem použije 4-chlorpyridin nebo 4-kyanpyridin na dusíkovém atomu pyridinu protonizovaný nebo kvartemizovaný benzylem, s výhodou se pro reakci s piperazinem použije l-benzyl-4-- >Process according to claim 1, characterized in that 4-chloropyridine or 4-cyanopyridine protonated or quaternized with benzyl is used for the reaction with piperazine, preferably 1-benzyl-4-ol is used for the reaction with piperazine. kyanpyridin-l-ium ve formě chloridu, bromidu, jodidu, benzensulfonátu, nebo 4-tosylátu.cyanopyridin-1-ium in the form of chloride, bromide, iodide, benzenesulfonate, or 4-tosylate. 3. Způsob podle nároků 1 nebo 2, vyznačený tím, že se provádí za katalýzy kovem vybraným ze skupiny zahrnující zlato Au(I), rhodium Rh(I), železo Fe(III) nebo Fe(II), nikl Ni(II), kobalt Co(II) nebo Co(III), měď Cu(II) nebo Cu(I), cer Ce(III), ve formě kladně nabitého komplexu nebo sloučeniny.Method according to claim 1 or 2, characterized in that it is carried out under catalysis with a metal selected from the group comprising gold Au (I), rhodium Rh (I), iron Fe (III) or Fe (II), nickel Ni (II) , cobalt Co (II) or Co (III), copper Cu (II) or Cu (I), cerium Ce (III), in the form of a positively charged complex or compound. 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že d-kov nebo cer v kladně nabitém komplexu je imobilizován na slabě kyselém polyakrylátovém katexu.The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the d-metal or cerium in the positively charged complex is immobilized on a weakly acidic polyacrylate cation exchanger. 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že se vzniklý produkt kvartemizuje na atomu dusíku N-l piperazinu, s výhodou se kvartemizuje 1-benzyl-4-15 (piperazin-l-yl)pyridiniová sůl na atomu dusíku N-l piperazinové části molekuly činidlem vybraným ze skupiny zahrnující Ci-C4-n-alkyl halogenid, C)-C4-n-alkyl benzensulfonát, a Ci- C4-n-alkyl 4-tosylát, v rozpouštědle vybraném ze skupiny zahrnující methanol, ethanol, acetonitril, nitromethan, a jejich binární směsi, při teplotách 30 °C až teplotách varu použitého rozpouštědla.Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the resulting product is quartemised on the nitrogen atom N1 of the piperazine, preferably 1-benzyl-4-15 (piperazin-1-yl) pyridinium salt on the nitrogen atom N1 of the piperazine is quaternized portions of the molecule with an agent selected from the group consisting of C1-C4-n-alkyl halide, C1-C4-n-alkyl benzenesulfonate, and C1-C4-n-alkyl 4-tosylate, in a solvent selected from methanol, ethanol, acetonitrile, nitromethane, and binary mixtures thereof, at temperatures from 30 ° C to the boiling points of the solvent used. 6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačený tím, že se z! vzniklého produktuThe method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the method comprises : product -J kvartemizovaného na atomu dusíku pyridinu odstraní skupina R , kterou je benzyl.Quaternized on the pyridine nitrogen atom removes the R group, which is benzyl. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že skupina R3, kterou je benzyl, se odstraní z 1-- benzyl-4-(piperazin-1 -yljpyridin-1 -iové nebo 4-( 1 -benzylpyridinium-4-yl)-1,1— l7. The method of claim 6 wherein the R &lt; 3 &gt; group which is benzyl is removed from 1-benzyl-4- (piperazin-1-yl) pyridin-1-one or 4- (1-benzylpyridinium-4-yl). ) -1,1— l dialkylpiperazin-l-iové soli hydrogenolýzou na 5 až 20JJimotnjy^paládiovém katalyzátoru na aktivním uhlí, případně v přítomnosti benzylaminu nebo dibenzylaminu, v rozpouštědle vybraném ze skupiny zahrnující vodu, methanol, směs vody a methanolu, ethyhacetát a kyselinu octovou.-dialkylpiperazines-l-ium salt hydrogenolysis on 5-20 J y ^ j Jimotn palladium catalyst on charcoal, optionally in the presence of benzylamine or dibenzylamine, in a solvent selected from the group comprising water, methanol, a mixture of water and methanol, and acetic acid ethyhacetát. 8. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že skupina R3, kterou je benzyl, se odstraní hydrogenolýzou činidlem vybraným ze skupiny zahrnující vodík při tlaku 101325 až 1013250 Pa, hydrazin, mravenčan amonný, a formamid, při teplotě 20 až 70 °C.A process according to claim 6, wherein the R 3 group, which is benzyl, is removed by hydrogenolysis with an agent selected from the group consisting of hydrogen at a pressure of 101325 to 1013250 Pa, hydrazine, ammonium formate, and formamide, at 20 to 70 ° C. .
CZ20110810A 2011-12-12 2011-12-12 Process for preparing 1-(pyridin-4-yl)piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof CZ2011810A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110810A CZ2011810A3 (en) 2011-12-12 2011-12-12 Process for preparing 1-(pyridin-4-yl)piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110810A CZ2011810A3 (en) 2011-12-12 2011-12-12 Process for preparing 1-(pyridin-4-yl)piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ303950B6 CZ303950B6 (en) 2013-07-10
CZ2011810A3 true CZ2011810A3 (en) 2013-07-10

Family

ID=48741991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20110810A CZ2011810A3 (en) 2011-12-12 2011-12-12 Process for preparing 1-(pyridin-4-yl)piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ2011810A3 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456604A (en) * 1981-05-26 1984-06-26 Merck & Co., Inc. 1-(3-Halo-2-pyridinyl) piperazine
JP3238508B2 (en) * 1992-12-25 2001-12-17 広栄化学工業株式会社 Method for producing 1- (4-pyridyl) piperazines
AU2319100A (en) * 1999-01-28 2000-08-18 Nippon Shinyaku Co. Ltd. Amide derivatives and drug compositions
CN1469863A (en) * 2000-10-13 2004-01-21 ��˹��ŵ�� Crystal form of 1-[6-chloro-5-(trifluoromethyl)-2-pyridinyl] piperazine hydrochloride
EP1651638A1 (en) * 2003-08-08 2006-05-03 Janssen Pharmaceutica N.V. Pyridyl piperazinyl ureas
BRPI0517032A (en) * 2004-12-16 2008-09-30 Hoffmann La Roche compounds, process for their manufacture, pharmaceutical compositions comprising them, method for treating and / or preventing diseases and using such compounds

Also Published As

Publication number Publication date
CZ303950B6 (en) 2013-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2941581C (en) Novel compounds as histone deacetylase 6 inhibitors and pharmaceutical compositions comprising the same
AU2008239018B2 (en) 5-membered heterocyclic derivative and use thereof for medical purposes
US7423147B2 (en) Pyridine compounds as histamine H3 modulators
KR100360633B1 (en) 6-Phenylpyridyl-2-amine Derivatives Useful as NOS Inhibitors
JP5216065B2 (en) Pyridyltetrahydropyridines and pyridylpiperidines and methods for producing them
US9321729B2 (en) Substituted pyridyl amide compounds as modulators of the histamine H3 receptor
AU6391501A (en) Anthranyl amides and their use as medicaments
JP2008516902A (en) 3,6-substituted 5-arylamino-1H-pyridin-2-one derivatives and related compounds as poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) inhibitors in the treatment of tissue damage or disease caused by necrosis or apoptosis
TW201038554A (en) Nicotinamide derivatives, their preparation and their therapeutic application
EP2776407A1 (en) Modulators of the g protein-coupled mas receptor and the treatment of disorders related thereto
JP2023533783A (en) A compound with a novel structure as a histone deacetylase 6 inhibitor and a pharmaceutical composition containing the same
EP2343279B1 (en) Fused-ring derivative and medical application of same
AU2008326561A1 (en) Cycloalkyloxy-and heterocycloalky-loxypyridine compounds as modulators of the histamine H3 receptor
CA2940047A1 (en) Substituted cyclopentanes, tetrahydrofuranes and pyrrolidines as orexin receptor antagonists
TW517052B (en) 2-substituted 1,2-benzoisonthiazole derivatives, their preparation and use
CZ2011810A3 (en) Process for preparing 1-(pyridin-4-yl)piperazine and 1,1-dialkyl-1-ium derivatives thereof
CA2393358A1 (en) Heterocycle derivatives and drugs
SE191323C1 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20201212