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Verfahren zur Herstellung von B enzolsulfonylharnstoffen Es ist bereits
bekannt, daß Benzolsulfonylharnstoff-Derivate blutzuckersenkende Eigenschaften aufweisen
und somit als per os verabreichbare Antidiabetika geeignet sind (vgl. beispielsweise
Arzneimittel-Forschung, Bd. 8 [1958], S. 448 bis 454). Insbesondere der N-(4-Metyl-benzolsulfonyl)-N'-n-butyl-harnstoff
hat auf Grund seiner guten blutzuckersenkenden Eigenschaften und seiner guten Verträglichkeit
in der Diabetestherapie große Bedeutung erlangt.
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Es wurde nun gefunden, daß auch Benzolsulfonylharnstoffe der Formel
worin R eine niedere Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, X eine Alkylengruppe
mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen und R1 einen gesättigten oder ungesättigten aliphatischen
oder alicyclischen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen bzw. bei
ringförmigen Verbindungen mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei diese Reste, falls
sie 3 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten, auch durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom
unterbrochen sein können, oder eine Benzyl- oder ß-Phenyläthylgruppe bedeutet, und
deren Salze blutzuckersenkende Eigenschaften besitzen und auf Grund ihrer starken
Wirksamkeit als oral verabreichbare Antidiabetika geeignet sind.
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Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung derartiger Benzolsulfonylharnstoffe.
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Zu ihrer Herstellung werden entsprechend substituierte Benzolsulfonylisocyanate
mit Aminen der Formel R1 NIlL umgesetzt. An Stelle dieser Amine können auch deren
Derivate, beispielsweise entsprechend formylierte Amine, eingesetzt werden und die
erhaltenen Verfahrenserzeugnisse durch Verseifung in die gewünschten Produkte übergeführt
werden. Man kann aber auch in umgekehrterReaktion die Benzolsulfonylharnstoffe dadurch
gewinnen, daß man Isocyanate der Formel R1-NCO mit entsprechend substituierten Benzolsulfonsäureamiden,
zweckmäßig mit deren Salzen, zur Reaktion bringt.
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An Stelle der Benzolsulfonylisocyanate sowie der Isocyanate der Formel
R1--NCO können allgemein auch solche Verbindungen Verwendung finden, die im Verlauf
der Reaktion derartige Isocyanate bilden oder wie derartige Isocyanate reagieren.
Man kann auch entsprechend substituierte Benzolsulfonylcarbaminsäureester, die in
der Esterkomponente eine niedere Alkylgruppe oder einen Phenylrest aufweisen, bzw.
auch entsprechende Benzolsulfonylmonothiocarbaminsäureester mit Aminen der Formel
R1 - NH2 oder in umgekehrter Weise Carbaminsäureester der Formel R1-NH-COOR2, worin
R2 eine niedere Alkylgruppe oder einen Phenylrest bedeutet, bzw. Monothiocarbaminsäureester
mit entsprechend substituierten Benzolsulfonsäureamiden zur Umsetzung bringen.
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Auch Carbaminsäurehalogenide lassen sich mit Erfolg verwenden. So
kann man die gewünschten Verbindungen aus entsprechend substituierten Benzolsulfonyl-carbaminsäurehalogeniden
und Aminen der Formel R1-NH2, bzw. auch umgekehrt aus Carbaminsäurehalogeniden der
Formel R1-NH-CO-Hal und entsprechend substituierten Benzolsulfonsäureamiden erhalten.
Weiterhin lassen sich auch entsprechende, an dem der Sulfonylgruppe abgewandten
Ende unsubstituierte oder durch andere Alkylgruppen oder Arylreste ein- oder zweifach
substituierte Benzolsulfonylharnstoffe durch Umsetzung mit Aminen der Formel R'-NH2,
gegebenenfalls in Form von deren Salzen, in die gewünschten Verbindungen überführen.
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An Stelle der genannten Benzolsulfonylharnstoffe sind auch entsprechende
N-Benzolsulfonyl-N'-acylharnstoffe bzw. auch Bis-(benzolsulfonyl)-harnstoffe geeignet.
Man kann beispielsweise derartige Bis-(benzolsulfonyl)-harnstoffe oder N-Benzolsulfonyl-N'-acyl-harnstoffe
mit Aminen der Formel R1-NH2 behandeln und die erhaltenen Salze auf Temperaturen
oberhalb 100"C erhitzen. Weiterhin ist es möglich, von Harnstoffen der Formel R'-NH-CO-NH2
oder acylierten Harnstoffen der Formel R1-NH-CO-NH-acyl, worin »acyl« einen vorzugsweise
niedrigmolekularen
aliphatischen oder aromatischen Säurerest oder
die Nitrogruppe bedeutet, bzw. von Diphenylharnstoffen der Formel RI-NH-CO-N(C,H,),
auszugehen und diese mit entsprechend substituierten Benzolsulfonsäureamiden umzusetzen.
Ferner kann man basifizierte Harnstoffderivate, z. B. Isoharnstoffäther, oder Salze
von Mono-R1-substituierten Parabansäuren mit tert.Aminen mit entsprechend substituierten
Benzolsulfonsäurehalogeniden zur Umsetzung bringen und die erhaltenen Sulfonylisohamstoffäther
bzw. Sulfonylparabansäuren durch Hydrolyse in die gewünschten Benzolsulfonylharnstoffe
überführen.
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Ebenso kann man auch entsprechend substituierte Benzolsulfonylguanidine
herstellen und durch Hydrolyse in die neuen Benzolsulfonylharnstoffe umwandeln.
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Weiterhin ist es auch möglich, die entsprechend substituierten Benzolsulfonyl-thioharnstoffe
herzustellen und aus diesen Verbindungen das Schwefelatom der Thioharnstoffgruppe
in üblicher Weise, beispielsweise mit Hilfe von Oxyden oder Salzen von Schwermetallen,
oder auch durch Anwendung von Oxydationsmitteln, wie Wasserstoffperoxyd, Natriumperoxyd
und salpetriger Säure, durch ein Sauerstoffatom zu ersetzen. Schließlich kann man
die gewünschten Benzolsulfonylharnstoffe auch durch Oxydation entsprechender Sulfenyl-
und Sulfinylharnstoffe gewinnen.
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Als Ausgangsstoffe kommen für das Verfahren gemäß der Erfindung einerseits
solche Benzolsulfonsäurehalogenide, -amide, -isocyanate, -urethane, -harnstoffe,
-isoharnstoffäther, -guanidine, -thioharnstoffe, -parabansäuren in Betracht, die
in p-Stellung zur Sulfonylgruppe eine Alkoxy-alkoxy-Gruppe tragen.
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Beispielsweise seien genannt: fl-Methoxy-äthoxy, fl -Äthoxy- äthoxy,
ß - Propoxy- äthoxy, ft - n - Butoxyäthoxy, ß - Is obutoxy - äthoxy, ß - Amyloxy
- äthoxy, S-Hexyloxy-äthoxy, B-Methoxy-propoxy, p-Äthoxypropoxy, y-Methoxy-propoxy,
y-Athoxy-propoxy.
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Zur Herstellung der p-Alkoxy-alkoxy-benzolsulfonsäurederivate geht
man zweckmäßig von entsprechenden Alkoxy-alkoxybenzolen aus und setzt diese nach
an sich bekannten Methoden mit Amidosulfosäure in der Schmelze zu p-Alkoxy-alkoxy-benzolsulfonsäuren
um, aus denen man nach üblichen Methoden die entsprechenden Sulfonsäurehalogenide
gewinnen kann. Aus den Sulfonsäurechloriden bzw. -amiden sind weitere, gegebenenfalls
als Ausgangsmaterial dienende Benzolsulfonsäurederivate (wie z. B. Carbaminsäureester,
Harnstoffe, Isoharnstoffäther) nach an sich bekannten Methoden herstellbar.
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Als Reaktionskomponenten der vorstehend genannten Sulfonylverbindungen
kommen z. B. folgende Amine der Formel R'-NH2 in Betracht: Äthylamin, n-Propylamin,
Isopropylamin, Butylamin-(l), Butylamin-(2), 2-Methyl-propylamin-(1), 2-Methyl-propylamin-(2),
Pentylamin-(l), Pentylamin-(2), Pentylamin-(3), 3-Methylbutylamin-(l), Hexylamine,
wie Hexylamin-(l) und 2-Methyl-pentylamin-(l), Heptylamine, wie Heptylamin-(l),
Heptylamin-(4), Octylamine, wie Octylamin-(l). Weiterhin seien beispielsweise als
Alkenylamine Allylamin und Crotylamin, als Cycloalkylamine Cyclopentenylamin, Cyclopentylamin,
Cyclohexylamin, Cyclohexenylamin, Cycloheptylamin, 4-Methyl-cyclohexylamin und 2,
5-Endomethylencyclohexylamin und als Cycloalkylalkylamine Cyclohexylmethylamin und
Cyclohexyläthylamin genannt. Als aliphatische oder cycloaliphatische Verbindungen,
die durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen sind, kommen beispielsweise
in
Frage : 3-Methoxy-propylamin, 3-Äthoxy-propylamin, 4-Methoxy-butylamin, Tetrahydro
- Ä -furfurylamin, 3-Methylmercapto-propylamin und 3-Äthylmercaptopropylamin. Als
Aralkylamine seien z. B. 2-Phenyläthylamin-(l) und Benzylamin erwähnt. An Stelle
der genannten Amine können auch die aus diesen herstellbaren Carbaminsäureester,
Carbaminsäurehalogenide, Harnstoffe, Isoharnstoffäther und Parabansäuren in die
Reaktion mit geeigneten Benzolsulfonylverbindungen eingesetzt werden.
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Die Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung können im
allgemeinen hinsichtlich der Reaktionsbedingungen weitgehend variiert und den jeweiligen
Verhältnissen angepaßt werden. Beispielsweise können die Umsetzungen unter Verwendung
von Lösungsmitteln, bei Zimmertemperatur oder bei erhöhter Temperatur durchgeführt
werden. Um die Verfahrensprodukte in möglichst reiner Form zu erhalten, nimmt man
zweckmäßig eine möglichst vollständige Abtrennung von den als Ausgangsstoff eingesetzten
oder im Verlauf der Reaktion entstehenden Benzolsulfonamiden vor, die vorteilhaft
dadurch erreicht werden kann, daß man das Verfahrensprodukt in stark verdünntem
Ammoniak aufnimmt, von ungelösten Bestandteilen abfiltriert und durch Ansäuern den
gewünschten N-(Benzolsulfonyl)-harnstoff gewinnt.
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Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhältlichen Benzolsulfonylharnstoffe
stellen wertvolle Arzneimittel dar, die sich bei geringer Toxizität, insbesondere
durch ihre blutzuckersenkende Wirksamkeit, auszeichnen. Beispielsweise bewirkt der
N - [4 - (0 - Methoxy - äthoxy) - benzolsulfonyl]-N'-cyclohexyl-harnstoff am Kaninchen
in einer Dosierung von 400 mg/kg des Natriumsalzes per os eine Senkung des Blutzuckers
um maximal 400/0.
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Die Verfahrenserzeugnisse zeigen infolge Fehlens einer p-ständigen
Aminogruppe im Benzolkern keinen den (therapeutisch bei Infektionskrankheiten verwendeten)
Sulfonamiden vergleichbaren Effekt, so daß auch bei jahrelanger Medikation keine
Resistenzerzeugung zu befürchten ist. Aus dem gleichen Grunde treten auch Nebenerscheinungen,
die auf eine Schädigung der Darmflora zurückzuführen sind, nicht auf.
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Die Verfahrenserzeugnisse sollen vorzugsweise zur Herstellung von
oral verabreichbaren Präparaten mit blutzuckersenkender Wirkung zur Behandlung des
Diabetes mellitus dienen und können als solche oder in Form ihrer Salze bzw. von
Stoffen, die zu einer Salzbildung führen, appliziert werden. Zur Salzbildung können
beispielsweise herangezogen werden: alkalische Mittel, wie Alkali- oder Erdalkalihydroxyde,
-carbonate oder -bicarbonate, ferner physiologisch verträgliche organische Basen.
Als medizinische Präparate kommen vorzugsweise Tabletten in Betracht, die neben
den Verfahrenserzeugnissen die üblichen Hilfs- und Trägerstoffe, wie Talkum, Stärke,
Milchzucker, Tragant, Magnesiumstearat usw., enthalten.
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Beispiel 1 N- [4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-N'-cyclohexyl-harnstoff
16,2 g 4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonamid werden in 200 ccm Aceton gelöst und
nach Zugabe von 19,5g gemahlenem Kaliumcarbonat 1 Stunde zum Sieden erhitzt. Nun
werden 10 g Cyclohexylisocyanat
zugegeben und die Mischung 20 Stunden
bei 56'C nachgerührt. Das entstandene Kaliumsalz wird abgesaugt, in 800 ml Wasser
gelöst, die Lösung filtriert, mit Kohle geklärt und das Filtrat mit Salzsäure angesäuert.
Der ausgefallene Niederschlag wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und aus 200 ml
Methanol umkristallisiert. Man erhält 19,1 g N-[4-(ß-Methoxyäthoxy) - benzolsulfonyl]
- N' - cyclohexyl - harnstoff vom Schmelzpunkt 155 bis 157"C.
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Das als Ausgangsmaterial dienende 4-(fl-Methoxyäthoxy)-benzolsulfonamid
kann z. B. wie folgt hergestellt werden: 425 g ß-Methoxy-äthoxy-benzol werden auf
180"C erhitzt und unter Rühren 500 g feingemahlene Amidosulfonsäure zugegeben. Die
Temperatur steigt dabei bis auf 215"C an. Die entstehende Mischung wird 21/2 Stunden
bei 185 bis 200"C nachgerührt und die nach dem Abkühlen resultierende feste Masse
durch Einleiten von Dampf in Lösung gebracht. Die wäßrige Lösung klärt man mit Kohle
und versetzt das Filtrat in der Wärme bis zur Sättigung mit Kaliumchlorid.
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Nach dem Abkühlen auf 5"C wird das Kaliumsalz der 4 - (ß - Methoxy
- äthoxy) - benzolsulfonsäure abgesaugt, getrocknet und fein pulverisiert. Die Ausbeute
beträgt 600 g.
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600 g des Kaliumsalzes und 275 g Phosphorpentachlorid werden unter
Rühren portionsweise vermischt, wobei unter Temperaturerhöhung Verflüssigung eintritt.
Die entstehende Mischung wird noch 2 Stunden lang auf dem Dampfbad erhitzt und dann
in Eis gegossen. Das hierbei ausgefallene öl nimmt man in Äther auf, schüttelt die
Ätherlösung dreimal mit Wasser aus und destilliert den Äther ab. Man erhält 380
g 4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonsäurechlorid.
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300 g des erhaltenen Säurechlorids werden mit 11 konzentriertem Ammoniak
3 Stunden auf dem Dampfbad erhitzt. Nach dem Abkühlen wird mit konzentrierter Salzsäure
angesäuert, der ausgefallene Niederschlag abgesaugt, in 2n-Natronlauge gelöst, die
Lösung durch eine Kohleschicht gesaugt und das Filtrat wieder angesäuert. Nach dem
Absaugen, Waschen mit Wasser und Trocknen erhält man 200 g 4-(8-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonamid
vom Schmelzpunkt 154 bis 1560 C. Nach dem Umkristallisieren aus Wasser liegt der
Schmelzpunkt bei 159 bis 161"C.
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Beispiel 2 N-[4-(B-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl)-N'-cyclooctyl-harnstoff
26 g N-[4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-carbaminsäureester [hergestellt durch
Umsetzung von $(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonamid mit Chlorameisensäuremethylester
in Gegenwart von Aceton und gemahlenem Kaliumcarbonat] werden mit 10,2 g Cyclooctylamin
vermischt und 1 Stunde auf 130"C erhitzt. Die entstandene Schmelze wird mit 4 1
verdünntem Ammoniak (1:25) behandelt, die Lösung filtriert und das Filtrat mit Salzsäure
angesäuert. Der Niederschlag wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und zweimal aus
Methanol umkristallisiert. Man erhält so den N-[4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-N'-cyclooctyl-harnstoff
vom Schmelzpunkt 154 bis 156"C.
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In analoger Weise erhält man durch Umsetzung von 26 g N-[4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-carbaminsäuremethylester
und 5,9 g n-Propylamin
21 g N - [4 - (ß - Methoxy - äthoxy) - benzolsulfonyl]-N'-n-propyl-harnstoff,
der nach dem Umkristallisieren aus Methanol bei 123 bis 125"C schmilzt.
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In gleicher Weise erhält man unter Verwendung von x-Tetrahydrofurfurylamin
den N-[4-(ß-Methoxyäthoxy) - benzolsulfonyl] - N' - ?s - tetrahydrofurfurylharnstoff
vom Schmelzpunkt 110 bis 113"C (aus Methanol).
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Beispiel 3 N- [4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-N'-n-hexyl-harnstoff
24 g 4-(fl-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonamid werden mit 12,7 g n-Hexylisocyanat in
250 ml Aceton und in Gegenwart von 20 g gemahlenem Kaliumcarbonat entsprechend der
im Beispiel 1 gegebenen Arbeitsweise umgesetzt und aufgearbeitet. Man erhält 20
g N - [4 - (ß - Methoxy - äthoxy) - benzolsulfonyl]-N'-n-hexyl-harnstoff vom Schmelzpunkt
113 bis 115"C (aus Methanol).
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In analoger Weise erhält man unter Verwendung von n-Butylisocyanat
den N-[4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-N'-n-butyl-harnstoff vom Schmelzpunkt
116 bis 118"C und bei Verwendung von Isobutylisocyanat den N- [4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-N'-isobutyl-harnstoff
vom Schmelzpunkt 119 bis 121"C.
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Beispiel 4 N-[4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-N'-cycloheptyl-harnstoff
20 g N - [4- (ß - Methoxy - äthoxy) - benzolsulfonyl]-N'-cycloheptyl-thioharnstoff
[hergestellt durch Umsetzung von 4-(ß-Methoxy-äthoxy)-benzolsulfonamid mit Cycloheptylsenföl
in Gegenwart von Aceton und gemahlenem Kaliumcarbonat, Schmelzpunkt 119 bis 121
0C (aus Methanol)] werden in Aceton gelöst.
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Die Lösung wird auf +5°C abgekühlt und nacheinander mit einer Lösung
von 4,2 g Natriumnitrit in 5 ml Wasser und 32 ml 5 n-Essigsäure unter Rühren versetzt.
Nach 2stündigem Rühren bei etwa 5"C wird der größte Teil des Acetons unter vermindertem
Druck abdestilliert, der Rückstand von dem bei der Reaktion entstandenen elementaren
Schwefel durch Filtration befreit und das Filtrat mit Wasser versetzt.
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Das ausgefallene Produkt wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und
aus Methanol umkristallisiert. Der so erhaltene N - [4 - (8 - Methoxy - äthoxy)
- benzolsulfonyl]-N'-cycloheptyl-harnstoff schmilzt bei 153 bis 156"C.
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Beispiel 5 N- [4-(ß-Äthoxy-äthoxy)-benzolsulfonyl]-N'-cyclohexyl-harnstoff
15 g 4-(ß-Äthoxy-äthoxy)-benzolsulfonamid [hergestellt gemäß Beispiel 1 unter Verwendung
von B-Äthoxy- äthoxy-benzol als Ausgangsmaterial; Schmelzpunkt des Amids 125 bis
127"C] und 7,6 g Cyclohexyl-isocyanat werden in 200ml Aceton und in Gegenwart von
16,5 g gemahlenem Kaliumcarbonat entsprechend der im Beispiel 1 gegebenen Arbeitsweise
umgesetzt. Das nach der Aufarbeitung resultierende Produkt wird aus wäßrigem Methanol
umkristallisiert. Der so erhaltene N-[4-(ß-Äthoxyäthoxy) - benzolsulfonyl] - N'
- cyclohexyl - harnstoff schmilzt bei 148 bis 151"C (aus wäßrigem Methanol).