DE1219478B - Verfahren zur Herstellung analeptisch wirksamer N-substituierter Aminonorcamphanderivate bzw. von deren Saeureadditionssalzen und quartaeren Ammoniumverbindungen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung analeptisch wirksamer N-substituierter Aminonorcamphanderivate bzw. von deren Saeureadditionssalzen und quartaeren Ammoniumverbindungen

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DE1219478B
DE1219478B DEM47503A DEM0047503A DE1219478B DE 1219478 B DE1219478 B DE 1219478B DE M47503 A DEM47503 A DE M47503A DE M0047503 A DEM0047503 A DE M0047503A DE 1219478 B DE1219478 B DE 1219478B
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Dipl-Chem Dr Jan Thesing
Dipl-Chem Dr Georg Seitz
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Merck KGaA
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E Merck AG
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
C07c
Deutsche KL: 12 ο-25
M47503IVb/12o
23. Dezember 1960
23.Juni 1966
Die belgischen Patentschriften 557 666 und 557 667 betreffen die Herstellung in 5-Stellung alkylsubstituierter 6-Aminobicyclo-(2,2,l)-heptane und -heptene mit ganglienblockierender Wirkung. Die gleiche Wirkung besitzen die aus der deutschen Patentschrift 1 039 061 bekannten, am Stickstoffatom durch niedere Alkylreste substituierten Derivate des 3-Aminoisocamphans, die zusätzlich in 2-Stellung zwei Methylgruppen tragen, über die ganglienblockierende und blutdrucksenkende Wirkung von methylensubstituierten 3-Aminonorcamphanen berichten Rubin stein und Mitarbeiter in einer Arbeit in Experientia, Bd. 14, 1958, S. 222. Schließlich ist in der deutschen Patentschrift 1 001 257 die Herstellung von 1,4-Endomethylencyclohexylaminen mit blutdrucksteigernder Wirkung beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung neuer analeptisch wirksamer N-substituierter Aminonorcamphanderivate der allgemeinen Formel I
worin Rx Aryl, Aralkyl oder Cycloalkyl bedeutet und diese Reste funktionell und/oder durch Kohlenwasserstoffreste ein- oder mehrfach substituiert sein können, R2 H, Alkyl oder Aryl und R3 und R4 H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aralkyl bedeuten und diese Reste durch einen Kohlenwasserstoffrest und/oder funktionell ein- oder mehrfach substituiert sein können, wobei R3 und R4 gleich oder verschieden sein können, jedoch nur einer der Reste R3 und R4 H bedeuten kann und wobei nicht gleichzeitig beide Reste R3 und R4 Methyl bedeuten sollen, sofern für Ri Phenyl, für R2 H steht, sowie deren Säureadditionssalze und quartären Ammoniumverbindungen. Es wurde gefunden, daß man die neuen Verbindungen erhalten kann, wenn man eine Nitroverbindung der allgemeinen Formel II
NO2
worin R1, R2 die oben angegebene Bedeutung haben und die gegebenenfalls in 5,6-Stellung eine Doppel-
Verfahren zur Herstellung analeptisch wirksamer N-substituierter Aminonorcamphanderivate bzw. von deren Säureadditionssalzen und quartären
Ammoniumverbindungen
Anmelder:
E. Merck Aktiengesellschaft,
Darmstadt, Frankfurter Str. 250
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Chem. Dr. Jan Thesing,
Dipl.-Chem. Dr. Georg Seitz, Darmstadt
bindung besitzt, in an sich bekannter Weise in Gegenwart eines Aldehyds oder Ketons mit höchstens 20 C-Atomen mit katalytisch angeregtem Wasserstoff behandelt, gegebenenfalls das so erhaltene sekundäre Amin in an sich bekannter Weise, insbesondere durch Umsetzung mit Alkyl- oder Aralkylhalogeniden oder Dialkylsulfaten oder durch Umsetzung mit einem Aldehyd in Gegenwart von Wasserstoff bzw. Ameisensäure oder durch Umsetzung mit einem Acylierungsmittel und anschließender Reduktion, besonders mit Lithiumalanat, in das entsprechende tertiäre Amin umwandelt und daß man die auf diese Weise hergestellten sekundären oder tertiären Amine gewünschtenfalls in üblicher Weise mit Säuren in physiologisch unbedenkliche Säureadditionssalze bzw. nach an sich bekannten Quaternierungsverfahren, insbesondere mit Alkyl- oder Aralkylhalogeniden oder Dialkylsulfaten in quartäre Ammoniumverbindungen überführt.
Ri bedeutet im vorliegenden Fall einen Aryl-, Aralkyl- oder Cycloalkylrest, wobei diese Reste funktionell und/oder durch einen Kohlenwasserstoffrest ein- oder mehrfach substituiert sein können und vorzugsweise 5 bis 20 C-Atome enthalten. Geeignet sind z. B. eine Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl-, Phenylalkyl- oder Cyclohexylgruppe, die selbst wieder durch z. B. Alkyl-, Alkoxy-, Hydroxyl-, Halogen- und/oder Aminogruppen substituiert sein können.
Der Rest R2 steht vorzugsweise für H oder niederes Alkyl, jedoch kann R2 auch Aryl, beispielsweise Phenyl, bedeuten.
Im einzelnen wird das Verfahren so durchgeführt, daß man die 3-Nitrobicyclo-(2,2,l)-heptane bzw. die
609 580/436
entsprechenden, in 5,6-Stellung ungesättigten Verbindungen in einem geeigneten Lösungsmittel löst und die berechnete Menge oder einen geringen Überschuß einer der eingangs genannten Carbonylverbindungen zufügt. Wenn sich die Schiffsche Base schwer bildet, z. B. bei der Verwendung von Ketonen, wird das Reaktionsgemisch zweckmäßig bis zur Beendigung der Wasserabspaltung erhitzt. Sodann wird der Hydrierungskatalysator zugesetzt und vorzugsweise bei einem mäßigen Überdruck von etwa 1 bis 10 atü hydriert. Die Temperatur kann je nach dem angewandten Lösungsmittel verschieden sein, sie soll jedoch zweckmäßigerweise 100° C nicht übersteigen. Wenn die berechnete Menge Wasserstoff aufgenommen ist, wird das Lösungsmittel abdestilliert und das sekundäre Amin aus dem Abdampfrückstand isoliert.
Geeignete Lösungsmittel für die Nitroverbindung sind beispielsweise Dioxan, Tetrahydrofuran, Essigester, Benzol, Toluol, Alkohole, Cyclohexan, Dimethylformamid.
Für die Hydrierung lassen sich z. B. die Metalle der VIII. Gruppe des Periodischen Systems verwenden oder auch kupferhaltige Hydrierungskatalysatoren, die vorzugsweise zur Hydrierung von aus Ketonen erhaltenen Schiffschen Basen angewandt werden.
Das beschriebene Verfahren kann mit den verschiedensten Carbonylverbindungen, die 1 bis 20 C-Atome enthalten sollen, durchgeführt werden. So können beispielsweise aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische oder aromatische Aldehyde oder Ketone zur Anwendung gelangen, die in der aliphatischen Kette oder im cycloaliphatischen oder aromatischen Ring funktionell und/oder durch Kohlenwasserstoffreste ein- oder mehrfach substituiert sein können, wie durch Hydroxyl-, Alkoxy-, Alkylthio-, Carbalkoxyalkyl- oder tertiäre Aminoalkylgruppen, wobei das Stickstoffatom der tertiären Aminogruppe auch Bestandteil eines gegebenenfalls weitere Heteroatome enthaltenden Ringes sein kann.
Zur Herstellung der entsprechenden tertiären Amine wird in die nach dem oben angeführten Verfahren erhaltenen sekundären Amine in üblicher Weise ein weiterer Rest eingeführt. So kann man die sekundären Amine mit Alkyl- oder Aralkylhalogeniden oder mit Dialkylsulfaten umsetzen. Ebenso gelangt man zu den neuen Verbindungen, wenn man ein sekundäres Amin mit einem Aldehyd in Gegenwart von Wasserstoff oder Ameisensäure umsetzt. Auch die Umsetzung eines sekundären Amins mit einem Acylierungsmittel und anschließende Reduktion kann mit gutem Erfolg durchgeführt werden.
Durch Behandlung der erfindungsgemäß erhaltenen sekundären oder tertiären Amine mit einer Säure erhält man deren Säureadditionssalze. Für diese Umsetzung kommen solche Säuren in Frage, die physiologisch unbedenkliche Salze liefern. Beispielsweise kann man die folgenden Salze herstellen: Chlorid, Orthophosphat, Nitrat, Sulfat, Maleat, Fumarat, Citrat, Tartrat, Oxalat, Ascorbat, Methansulfat, Natriumdisulfonat, Hemisuccinat, Propionat, Butyral und Acetat.
Die Herstellung von quartären Ammoniumverbindungen kann beispielsweise erfolgen durch Umsetzung eines sekundären oder tertiären Amins mit allen zur Quaternierung geeigneten Verbindungen, wie Alkyl- oder Aralkylhalogeniden oder Dialkylsulfaten.
Die als Ausgangsmaterial verwendeten Nitroverbindungen der allgemeinen Formel II können z. B. nach dem Verfahren in Journal of the American Chemical Society, Bd. 61, 1939, S. 521; Bd. 73, 1951, S. 5068, und Journal of Organic. Chemistry, Bd. 8, 1943, S. 373, durch Dienaddition von ω-Nitrostyrolen bzw. kernsubstituierten und/oder /9-methylierten Nitrostyrolderivaten an Cyclopentadien erhalten werden. Bei der Verwendung gesättigter Nitroverbindungen als Ausgangsmaterial werden die auf die oben angegebene Weise erhaltenen Nitrobicycloalkene partiell reduziert.
Zur näheren Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung sind in der nachfolgenden Tabelle einige der erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen zusammengestellt.
Ri R2 R3 H R4 C2H5 Schmp. Hydrochloric! (a)
Sdp. Base (b)
C6H5 H CaH5 C2H5 ä = 192°C
C6H5 H H ' i-C3H7 a = 222°C
C6H5 H H Cyclohexyl a = 206°C
■ C6H5 H CH3 Cyclohexyl b= 145°C(0,05 mmHg)
C6H5 H H n-C4H9 b = 1650C (0,1 mmHg)
C6H5 H C2H5 n-C3H7 a = 185°C
C6H5 H C6H5CH2 H a = 175°C
C6H5 H C6H5C2H4 C2H5 b = 184°C
C6H5 H (C6Hs)2C3H6 H b= 61°C
C6H5 H a-Methylnaphthyl-(l) H a = 274° C
C6H5 H a-Methylnaphthyl-(l) CH3 a = 177°C
C6H5 H HOC2H4 C2H5 a = 243°C
C6H5 H HOC2H4 HOC2H4 a = 202°C
C6H5 H HOC3H6 C2H5 a = 174°C
C6H5 H a = 152°C
Fortsetzung
R1 C6H5 R2 R3 R4 H Schmp. Hydrochlorid (a)
Sdp. Base (b)
C6H5 H CH3OC2H4 CH3 Schmp. des Nitrats
= 162°C
C6H5 H CH3OC2H4 H a = 182°C
C6H5 H H5C2OOCC2H4 H a = 160°C
C6H5 H H5C2OOCC4H8 C2H5 a = 132°C
C6H5 H H5C2OOCC2H4 H5C2OOCC2H4 a = 148°C
C6H5 H H5C2OOCC2H4 H a = 158°C
C6H5 H (CHs)2NC3H6 CH3 a = 224°C
C6H5 H (CH3)SNCsH6 H Schmp. des Reineckats
= 184°C
C6H5 H <^ ^N-C3H6 CH3 a = 214°C
C6H5 H <^^N(C2H5)C3H6 CH3 Schmp. des Pikrats
= 1990C
a-Naphthyl CH3 CH3 CH3 b= 113°C (0,4 mm Hg)
Cyclohexyl H CH3 CH3 a = 307°C
P-CH3C6H4 H CH3 CH3 a = 242°C
2,4-(CHs)2C6H3 H CH3 CH3 a = 2460C
2,4-(CHs)2C6H3 H CH3 H a = 262°C
2,4-(CHa)2C6H3 H Cyclohexyl H a = 229°C
P-KCHs)2CH]C6H4 H HOC2H4 H a = 1480C
P-KCHs)2CH]C6H4 H C2H5 H a = 207°C
0-FC6H4 H C6H5CH2 CH3 a = 2110C
p-FC6H4 H CH3 CH3 a = 268°C
3,4-(OH)2C6H3 H CH3 CH3 a = 222°C
P-(H5C2O)C6H4 H CH3 CH3 a = 256°C
P-(C2H5O)C6H4 H CH3 H a = 244°C
P-KCHa)2N]C6H4 H C4H9 CH3 a = 1750C
^-Pyridyl H CH3 CH3 Schmp. des Jodmethylats
= 230°C
H CH3 a = 243°C
Die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel I sowie ihre Säureadditionssalze und quaternären Ammoniumverbindungen besitzen eine spezifische analeptische Wirksamkeit. Sie entfalten eine milde zentrale Erregung mit bemerkenswert geringem Einfluß auf den Blutkreislauf. Damit besitzen sie einen erheblichen Vorteil gegenüber den üblichen Substanzen mit anregender Wirkung, wie z. B. Coffein oder Amphetamin, da sie auch bei Patienten mit hohem Blutdruck verwendet werden können. In klinischen Versuchen zeigen die Verbindungen nach der Erfindung eine Steigerung der Spontanaktivität und des Leistungsniveaus. Als Indikationen kommen vor allem Hypotonie, Kreislaufschwäche,· Erschöpfungszustände, Parkinsonismus und Narkolepsie in Frage. Die neuen Verbindungen sind von ausgezeichneter Verträglichkeit und weisen keinerlei Nebenwirkung auf. Gegenüber der aus der Literatur bekannten ähnlichsten, jedoch, nicht auf ihre pharmakologischen Eigenschaften hin getesteten Verbindung, dem 2 - Phenyl - 3 - dimethylaminobicyclo - (2,2,1) - heptan, zeigen die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Verbindungen eine deutliche Wirkungssteigerung. So sind z. B. das 2-Phenyl-3-äthylaminobicyclo-(2,2,l)-heptan, das 2-Phenyl-3-diäthylaminobicyclo-(2,2,l)-heptan und das 2-Phenyl-3-hydroxyäthylbicyclo-(2,2,l)-heptan dreimal und das 2-p-Fluorphenyl - 3 - dimethylaminobicyclo - (2,2,1) - heptan zweimal wirksamer als die bekannte Verbindung.
In der folgenden Tabelle sind die Versuchsergebnisse zusammengefaßt, die mit verschiedenen erfindungsgemäßen Aminonorcamphanderivaten nach drei bewährten Testmethoden erhalten wurden. Als Testmethoden wurden angewandt:
1. CNS-Screening-Test nach I r ν i η .
2. Zitterkäfigmethode.
3. Laufradkäfigmethode.
Die in der Tabelle erhaltenen Versuchswerte sind Mittelwerte aus den verschiedenen Einzelversuchen.
7 8
Testergebnisse mit Aminonorcamphanderivaten
Präparat
Kleinste erregende
Dosis
(mg/kg per os)
im CNS-Screening-
Test an Mäusen
Erregende Wirkung
im Vergleich zu schein
behandelten Kontrolltieren
Zitter-
käfig
1 Laufrad-
käfig
Dosis
mg/kg
2,1 (24) 1 4 ■ (33)
4,0 (41) 5,2 (5)
10 4,2 (5) 4,3 (1)
10 6 (1)
10 5 (1)
10 3,8 ( 3)
10
10
Akute Toxizität
(LD50)
an der Maus
in mg/kg per os
Wirksamkeit im Vergleich zu Verbindung A
Therapeutischer Index
Kontrollen ·
A. 2-Phenyl-3-dimethylaminobicyclo-(2,2,1)-heptan
B. 2-Phenyl-3-äthylaminobicyclo-(2,2,1)-heptan
C. 2-Phenyl-3-methyläthylamino- bicyclo-(2,2, l)-heptan
D. 2-Phenyl-3-n-propylaminobicyclo-(2,2,l)- heptan
E. 2-Phenyl-3-diäthylaminobicyclo-(2,2,I)-heptan
F. 2-Phenyl-3-isopropylaminobicyclo-(2,2,I)-heptan
G. 2-p-Fluorphenyl-3-dimethylamino- bicyclo-(2,2,l)-heptan
H. 2-Phenyl-3-di-(jS-hydroxyäthyl)-aminobicyclo-(2,2,1) heptan
10 184
135
140
2 bis 3
18,4
45
28
-5
1 bis
5 bis 400
3 bis 4
Ibis 2
33 bis 100
10 bis 30 — — 215
330
1 bis 1/3
43
11 bis 33
Die in Klammern angegeben Zahlen stellen die Zahl der Einzelversuche dar, an denen also jeweils mehrere Versuchstiere beteiligt waren.
Die vorstehend beschriebenen neuen Verbindungen sollen als Analeptika in der Humanmedizin dienen. Sie lassen sich zu allen bei der Arzneimittelherstellung üblichen Zubereitungsformen verarbeiten, beispielsweise zu Tabletten, Dragees, Kapseln, Granulaten, Pillen, Suppositorien, Säften, Lösungen und Injektionslösungen.
Prüfung von 2 - Phenyl - 3 - bis - - hydroxyäthyl)-aminobicyclo - (2,2,1) - heptan (H 810) im psychomotorischen Leistungstest (Kugeltest nach Professor B r ü η e r)
■L-
Literatur
B r ü η e r und D i e t m a η η , Internationale Zeitschrift für angewandte Physiologie, Bd. 17, S. 144 (1958).
Methodik
Die Untersuchungen wurden an fünfzehn bzw. vierzehn männlichen Versuchspersonen im Alter von 20 bis 25 Jahren durchgeführt. Die Versuchspersonen hatten die Aufgabe, alle 40 Minuten für 7 Minuten Kugeln verschiedenen Durchmessers in die passenden Löcher einer rotierenden Walze zu legen, deren Umdrehungsgeschwindigkeit jede Minute von 30 Kugeln je Minute über 40, 50 auf 60 Kugeln je Minute gesteigert und dann wieder über 50, 40 auf 30 Kugeln je Minute vermindert wurde (Programmsteuerung). Nach anfänglichen Trainingsdurchläufen wurde den Versuchspersonen H 810 (30 mg) per os verabreicht. Auf Grund der errechneten Leistungsindizes wurde die prozentuale Zu- oder Abnahme des Leistungsindexes bestimmt.
Einzelergebnisse
1 2 3 Durchgang 4 I 5 6 4,1 5,1 4,9 7 8 9 10 5,2 5,1 4,8 11 Durchschnitt 4,4 maximal
Präparat Steigerung des Leistungsindexes gegenüber
0 1,2 3,6 5,4 Durchgang 1 in %
H 810 30 mg 4,6 5,4
Zusammenfassung
30 mg H 810 steigerten bei vierzehn Versuchspersonen über 6V2 Stunden den psychomotorischen Leistungsindex um maximal 5,4%.
Beispiele 1. 2-Phenyl-3-äthylaminobicyclo-(2,2,l)-heptan
21,5 g 2-Phenyl-3-nitrobicyclo-(2,2,l)-hepten-(5) werden mit 14,4 g Acetaldehyd in 150 ecm absolutem Alkohol versetzt und nach Zugabe von 6 g alkoholfeuchtem Raney-Nickel 14 Stunden bei einem Wasserstoffüberdruck von 3 atü und einer langsam auf 50° C gesteigerten Temperatur geschüttelt. Nach dieser Zeit ist die berechnete Wasserstoffmenge aufgenommen. Man destilliert den Alkohol ab und erhält aus dem Abdampfrückstand durch Vakuumdestillation die gesuchte Base, die bei 128°C (0,1 mm) siedet und sich mit Salzsäure in das Hydrochloric! vom Schmelzpunkt 192°C überführen läßt.
2. 2-Phenyl-3-isopropylaminobicyclo-(2,2, l)-heptan
21,5 g 2-Phenyl-3-nitrobicyclo-(2,2,l)-hepten-(5) werden mit 5,8 g Aceton in 200 ecm Methanol unter Zusatz von 5 g 5%iger Palladiumkohle bei 6 atü 15 Stunden unter Wasserstoff geschüttelt, wobei langsam bis auf etwa 50° C erwärmt wird. Nach Aufnahme der berechneten Wasserstoffmenge destilliert man das Methanol ab, löst den Rückstand in Isopropylalkohol und neutralisiert mit ätherischer Salzsäure. Das Hydrochlorid schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Alkohol—Äther bei 208°C.
3. 2-Phenyl-3-cyclohexylaminobicyclo-(2,2,l)-heptan
30
21,5 g 2-Phenyl-3-nitrobicyclo-(2,2,l)-heptan und 9,8 g Cyclohexan werden analog Beispiel 2 katalytisch reduziert. Die Wasserstoffaufnahme ist in etwa 5 Stunden beendet. Das 2-Phenyl-3-cyclohexylaminobicyclo-(2,2,l)-heptan siedet bei 1450C (0,05 mm Hg). Der Schmelzpunkt des Hydrochlorids beträgt 227°C.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung neuer analeptisch wirksamer N-substituierter Aminonorcamphanderivate der allgemeinen Formel
    reste ein- oder mehrfach substituiert sein können, R2 H, Alkyl oder Aryl und R3 und R4 H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aralkyl bedeuten und diese Reste durch einen Kohlenwasserstoffrest und/oder funktionell ein- oder mehrfach substituiert sein können, wobei R3 und R4 gleich oder verschieden sein können, jedoch nur einer der Reste R3 und R4 H bedeuten kann und wobei nicht gleichzeitig beide Reste R3 und R4 Methyl bedeuten sollen, sofern für Ri Phenyl, für R2 H steht, bzw. deren Säureadditionssalze und quartären Ammoniumverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nitroverbindung der allgemeinen Formel
    /NO2
    worin Ri und R2 die angegebene Bedeutung haben und die gegebenenfalls in 5,6-Stellung eine Doppelbindung besitzt, in an sich bekannter Weise in Gegenwart eines Aldehyds oder Ketons mit höchstens 20 C-Atomen mit katalytisch angeregtem Wasserstoff behandelt, gegebenenfalls das so erhaltene sekundäre Amin in an sich bekannter Weise, insbesondere durch Umsetzung mit Alkyl- oder Aralkylhalogeniden oder Dialkylsulfaten oder durch Umsetzung mit einem Aldehyd in Gegenwart von Wasserstoff bzw. Ameisensäure oder durch Umsetzung mit einem Acylierungsmittel und anschließender Reduktion, besonders mit Lithiumalanat, in das entsprechende tertiäre Amin umwandelt und daß man die auf diese Weise hergestellten sekundären oder tertiären Amine gewünschtenfalls in üblicher Weise mit Säuren in physiologisch unbedenkliche Säureadditionssalze bzw. nach an sich bekannten Quaternierungsverfahren, insbesondere mit Alkyl- oder Aralkylhalogeniden oder Dialkylsulfaten, in quartäre Ammoniumverbindungen überführt.
    worin Ri Aryl, Aralkyl, Cycloalkyl oder einen heterocyclischen Rest bedeutet und diese Reste funktionell und/oder durch Kohlenwasserstoff-In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 039 061;
    französische Patentschrift Nr. 1 187 718;
    Elseviers Encyclopedia of Organic Chemistry, Bd. 12 B (1949), S. 513/514, 610;
    Methoden der Organischen Chemie, 4. Auflage, Bd. XI, Teil 1 (1957), S. 602 ff.
    In Betracht gezogene ältere Patente:
    Deutsche Patente Nr. 1 110 159, 1 110 160.
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