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Verfahren zur Herstellung von N-Phenyl-N'-pyridylalkenylphenyl- oder
N-Phenyl-N'-pyridylalkinylphenyl-thioharnstoffen Es ist bekannt, daß gewisse substituierte
N,N'-Diaryl-thioharnstoffe eine tuberkulostatische Wirkung aufweisen. Als bislang
wirksamste Verbindung dieser Klasse gilt der N-p-Isobutoxyphenyl-N'-(p'-a-pyridyl)-phenyl-thioharnstoff
(vgl. J. Am. Chem. Soc., 80 [1958], S. 2205).
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Es wurde nun gefunden, daß man tuberkulostatisch wirksame substituierte
N-Phenyl-N'-pyridylalkenylphenyl- und N-Phenyl-N'-pyridylalkinylphenyl-thioharnstoffe
der allgemeinen Formel
worin X einen niedrigmolekularen Alkoxyrest mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen und Y
für einen Rest der Formel
bzw.
steht, erhält, wenn man Isothiocyanate der Formel
worin X die obenerwähnte Bedeutung besitzt, oder Verbindungen, die im Verlauf der
Reaktion wie derartige Isothiocyanate reagieren, mit gegebenenfalls substituierten
a-, p- oder y-Pyridylalkenyl- bzw. a-, ,B- oder y-Pyridylalkinyl-anilinen umsetzt
oder gegebenenfalls substituierte a-, ß- oder y-Pyridylalkenyl- oder a-, ß- oder
y-Pyridylalkinyl-phenylisothiocyanate der Formel
worin Y die obenerwähnte Bedeutung besitzt, oder Verbindungen, die im Verlauf der
Reaktion wie derartige Isothiocyanate reagieren, mit Anilinen der Formel
worin X die bereits erwähnte Bedeutung besitzt, umsetzt.
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In den als Ausgangsstoffe für das Verfahren gemäß der Erfindung genannten
substituierten Isothiocyanaten der Formel
bzw. substituierten Anilinen der Formel
können die Substituenten X beispielsweise für folgende Reste stehen: Alkoxyreste
wie n-Propoxy-, Isopropoxy-, n-Butoxy-, Isobutoxy-, n-Amyloxy-, Isoamyloxy- und
n-Hexyloxyreste. Insbesondere sind Alkoxyreste mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen geeignet.
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Als Reaktionspartner der vorstehend erwähnten Verbindungen kommen
a-, p- oder y-Pyridylvinylanilin oder a-, A- bzw. y-Pyridyläthinylanilin bzw. die
aus diesen Verbindungen herstellbaren Isothiocyanate in Frage.
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Man erhält die substituierten Isothiocyanate vorteilhaft in der Weise,
daß man die den Verbindungen zugrunde liegenden substituierten Aniline mit Schwefelkohlenstoff
und konzentriertem Ammoniak umsetzt und die dabei in erster Stufe erhaltenen Ammoniumsalze
der Dithiocarbaminsäuren mit Natriumchlorat oxydiert.
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Die substituierten Aniline können zweckmäßig durch Reduktion der
zugrunde liegenden Nitrobenzole, beispielsweise mit Zinnstaub oder Zinnchlorür
und
konzentrierter Salzsäure oder mit Zink bzw. Eisen und konzentrierter Salzsäure,
hergestellt werden. Weiterhin kann die Reduktion auch mit Phenylhydrazin, gegebenenfalls
in Gegenwart von Xylol als Lösungsmittel, bzw. mit Hydrazin, gegebenenfalls in Gegenwart
von niedrigmolekularen Alkoholen als Lösungsmittel, durchgeführt werden.
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Die Umsetzung wird nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in üblicher
Weise vorgenommen, wobei man die Komponenten vorteilhaft in molaren Mengen reagieren
läßt. Die Umsetzung kann durch einfaches Erhitzen der Komponenten durchgeführt werden,
doch empfiehlt sich im allgemeinen die Verwendung eines organischen Lösungsmittels.
Vorzugsweise arbeitet man in der 5- bis 20fachen Menge eines niedrigmolekularen
Alkohols, besonders Äthanol bzw. Butanol, oder eines cyclischen Äthers, beispielsweise
Tetrahydrofuran oder Dioxan. Die Reaktionstemperatur soll zweckmäßig zwischen 50
und 150°C liegen; vorteilhaft arbeit man bei der Siedetemperatur des verwendeten
Lösungsmittels.
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Die Reaktionszeiten betragen je nach den Bedingungen und Temperaturen
wenige Minuten bis zu einer Stunde. Im allgemeinen kristallisieren die gewünschten
Verfahrenserzeugnisse bereits beim Abkühlen der Reaktionsmischung aus und lassen
sich aus Lösungsmitteln umkristallisieren. In vielen Fällen, vor allem beim Arbeiten
in alkoholischen Lösungsmitteln, fallen die Verfahrenserzeugnisse bereits so rein
an, daß sich ein weiteres Umkristallisieren erübrigt.
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An Stelle der Isothiocyanate können auch Verbindungen zu der Umsetzung
gemäß der Erfindung herangezogen werden, die üblicherweise als Isothiocyanatbildner
bekannt sind bzw. im Verlauf der Reaktion wie derartige Isocyanate reagieren, z.
B. die entsprechenden dithiocarbaminsauren Salze, Thiocarbaminsäurehalogenide, Diarylthioharnstoffe
und die aus entsprechenden Isothiocyanaten und hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen,
wie niedrigmolekularen Alkoholen, Phenolen oder Naphtholen, erhältlichen Dithiocarbaminsäureester.
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Die neuen Verfahrenserzeugnisse stellen wertvolle Heilmittel dar,
die sich durch eine sehr gute Verträglichkeit auszeichnen und bei oraler Verabreichung
in vivo, beispielsweise in Versuchen an der Maus und am Meerschweinchen, eine zu
Therapiezwecken brauchbare tuberkulostatische Wirksamkeit besitzen.
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Beispielsweise wurde im Tierversuch festgestellt, daß die neuen Verbindungen
hinsichtlich des Lungen-
befundes und der erzielten Lebensverlängerung dem bekannten
tuberkulostatisch wirksamen Isonicotinsäurehydrazid ungefähr gleichkommen oder sogar
überlegen sind. Auch dem bekannten N-p-Isobutoxyphenyl-N'-(p'-a-pyridylphenyl)-thioharnstoff
sind die neuen Verfahrenserzeugnisse hinsichtlich der tuberkulostatischen Wirksamkeit
überlegen.
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Versuchsbericht Zur Prüfung der Verfahrenserzeugnisse auf tuberkulostatische
Wirksamkeit im Tierversuch wurden beispielsweise folgende chemotherapeutischen Untersuchungen
durchgeführt: 1. Albinomäuse mit einem Durchschnittsgewicht von 14 bis 18 g wurden
mit 0,5 ml einer 5 Tage alten Duboskultur von Mycobacterium bovis, Stamm Ravenel,
so hoch infiziert, daß zehn infizierte. unbehandelte Tiere (Kontrollkollektiv) nach
durchschnittlich 24 Tagen an den Folgen der Infektion eingingen. Dieser Befund wurde
durch Sektion der Tiere und darauffolgende bakteriologische Untersuchung gesichert.
Weitere Tierkollektive, die ebenfalls aus zehn Tieren bestanden und in gleicher
Weise infiziert worden waren, wurden an fünfzehn aufeinanderfolgenden Tagen mit
den zu prüfenden Substanzen in den unten angegebenen Dosierungen behandelt. Die
Applikation der Prüfungspräparate erfolgte in Form einer Methylcellulosesuspension
per os mit Hilfe einer Schlundsonde. Die in diesen Versuchen gewählten, verschieden
hohen Dosierungen richten sich nach der an nicht infizierten Mäusen festgestellten
Verträglichkeit (Dosis tolerata maxima), wobei im allgemeinen ein Fünftel bis ein
Achtel dieser Dosis für die therapeutischen Versuche gewählt wurden. Auch das als
Vergleichssubstanz geprüfte Isonicotinsäurehydrazid wurde in Abhängigkeit von der
entsprechenden Dosis tolerata maxima dosiert.
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Der Quotient aus der ermittelten durchschnittlichen Uberlebenszeit,
die unter Einbeziehung der nach Versuch sende getöteten Tiere errechnet wurde, und
dem durchschnittlichen Lungenbefund wurde als »pathologischer Index« bezeichnet.
Die erhaltenen Prüfungsergebnisse wurden den entsprechenden chemotherapeutischen
Daten des bekannten Isonicotinsäurehydrazids gegenübergestellt, dessen große tuberkulostatische
Wirkung bekannt ist und das sich deshalb als Vergleichssubstanz eignet.
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Die erhaltenen Prüfungsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle
I zusammengefaßt: Tabelle I
| Mittlere Mittlerer |
| Dosierung Pathologischer |
| Uberlebenszeit makroskopischer |
| Prüfungsapparat mg/20 g Maus Index |
| in Tagen Lungenbefund |
| per os Quotient a : b |
| (a) (b) |
| Isonicotinsäurehydrazid ....................... 15 . 0,1 32,8
1,55 21,2 |
| N-(p-Isobutoxyphenyl)-N'-(p'-α-pyridylvinyl- |
| phenyl)-thioharnstoff ........................ 15 . 2,5 33,7
1,05 32,2 |
| N-(p-Isobutoxyphenyl)-N'-(p'-α-pyridylvinyl- |
| phenyl)-thioharnstoff ........................ 15 . 2,5 34,2
0,93 36,8 |
| Kontroll (unbehandelt)....................... - 24,7 3,8 6,5 |
| Isonicotinsäurehydrazid ........................ 15 . 0,1 30,0
0,95 31,5 |
| N-(p-Isobutoxyphenyl)-N'-(p'-#-pyridylvinyl- |
| phenyl)-thioharnstoff ........................ 15 . 4,0 31,0
0,88 35,2 |
| Kontrollen (unbehandelt) ...................... - 24,0 3,8
6,3 |
2. Ferner wurden die tuberkulostatischen Eigenschaften zweier Verfahrenserzeugnisse
in einer weiteren Versuchsreihe mit den entsprechenden chemotherapeutischen Daten
des bekannten N-p-Isobutoxyphenyl -N' - (p' - a-pyridylphenyl) -thioharnstoffs verglichen,
wobei folgende Versuchsanordnung gewählt wurde: Meerschweinchen wurden mit einer
sicher tödlich wirkenden Dosis des menschenpathogenen, stark virulenten Tuberkelbakterienstammes
Washington I infiziert und an fünfundzwanzig aufeinanderfolgenden Tagen mit den
Prüfungspräparaten behandelt, wobei die Höhe der applizierten Dosis in Abhängigkeit
zu der Verträglichkeit der Präparate stand. Nach Abschluß der Behandlung und bevor
die nicht behandelten Kontrollen der Infektion erlegen waren, wurden sämtliche Tiere
getötet, und ihr makroskopischer Organbefund, insbesondere der Tuberkulosebefall
von regionalen Lymphknoten, Lunge, Leber und Milz, wurde mit den Befallindizes zwischen
0 und 4 zahlenmäßig bewertet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden
TabellCII veranschaulicht: Tabelle II
| Dosis Befall- |
| Prüfungspräparat in mg/kg index |
| per os (0 bis 4) |
| Isonicotinsäurehydrazid......... 25 . 10 1,0 |
| N-p-Isobutoxyphenyl- |
| N'-(p'-α-pyridylphenyl)-6hio- |
| harnstoff.................... 25 . 200 3,75 |
| N-(p-Isobutoxyphenyl)- |
| N'-(p'-α-pyridyläthinylphenyl)- |
| thioharnstoff ................ 25 . 250 2,5 |
| N0(p-Isobutoxyphenyl)- |
| N'-)p'-a-pyridyläthinylphenyk)- |
| thioharnstoff ................ 25 . 250 2,5 |
| Kontrollen (unbehandelt) ....... - 10,1 |
Beispiel 1 N-p-n-B utoxyphenyl-N'-(p'-a-pyridylvinylphenyl)-thioharnstoff 19,6 g
(0,1 Mol) p-(a-Pyridylvinyl)-anilin werden in 200 ccm Äthanol gelöst, mit 20,7 g
(0,1 Mol) p-(n-Butoxy)-phenyl-isothiocyanat versetzt und das Reaktionsgemisch etwa
10 Minuten lang auf dem Dampfbad auf 75 C erwärmt. Das auskristallisierte Endprodukt
wird abgesaugt und aus Athanol unter Zusatz von Aktivkohle umkristallisiert. Es
werden 17 g (= 42010 der Theorie) des Verfahrenserzeugnisses in Form von weißen
Kristallschuppen vom Schmelzpunkt 172 C erhalten.
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Das als Ausgangsstoff verwendete p-(n-Butoxy)-phenyl-isothiocyanat
kann beispielsweise in der Weise hergestellt werden,. daß p-(n-Butoxy)-anilin mit
Schwefelkohlenstoff und konzentriertem Ammoniak umgesetzt und das erhaltene Ammoniumsalz
der entsprechenden Dithiocarbaminsäure mit Natriumchlorit oxydiert wird.
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Die andere Umsetzungskomponente, das p-(a-Py ridylvinyl)-anilin,
kann durch Reduktion von p-(a-Pyridylvinyl)-nitrobenzol mit Zinnstaub konzentrierter
Salzsäure hergestellt werden. p-(a-Pyridylvinyl)-nitro-
benzol erhält man durch Kondensation
von p-Nitrobenzaldehyd und a-Picolin mittels Zinkchlorid bei 180°C ohne Lösungsmittel.
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Beispiel 2 N-p-Isobutoxyphenyl-N'-(p'-α-pyridylvinyl)-phenyl-thioharnstoff
a) In analoger Weise, wie unter Beispiel 1 beschrieben, werden aus 19,6 g p-a-Pyridylvinylanilin
und 20,7 g p-(Isobutoxy)-phenyl-isothiocyanat 18 g ( 45°/o der Theorie) des gewünschten
Verfahrenserzeugnisses vom Schmelzpunkt 147 C in Form von gelblichen Kristallschuppen
erhalten.
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Das als Ausgangsstoff verwendete p-(Isobutoxy)-phenyl-isothiocyanat
kann entsprechend der unter Beispiel 1 angegebenen Vorschrift hergestellt werden.
b) Der N-(p-Isobutoxyphenyl) -N'-(p'-a-pyridylvinylphenyl)-thioharnstoff läßt sich
auch in der Weise herstellen, daß 16,5 g (0,1 Mol) p-Isobutoxyanilin zusammen mit
23,8 g (0,1 Mol) a-Pyridylvinylphenyl-isothiocyanat, gelöst in 150 ccm Äthanol,
10 Minuten auf 75° erhitzt werden.
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Das als Ausgangsstoff dienende a-Pyridylvinylphenyl-isothiocyanat
kann entsprechend der unter Beispiel 1 angegebenen Vorschrift durch Umsetzung von
a-Pyridylvinylanilin mit Schwefelkohlenstoff konzentriertem Ammoniak und Natriumchlorit
hergestellt werden und fällt in Form eines sehr zähen Oeles an, das allmählich kristallin
erstarrt.
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Beispiel 3 N-p-Isoamyloxyphenyl-N'-(p'-a-pyridylvinylphenyl)-thioharnstoff
19,6 g (0,1 Mol) p-(a-Pyridylvinyl)-anilin werden in 70 ccm Äthanol gelöst und zusammen
mit 22,1 g (0,1 Mol) p-Isoamyloxyphenyl-isothiocyanat, gelöst m 70 ccm Äthanol,
30 Minuten lang auf 75CC erhitzt.
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Nach dem Umkristallisieren aus Äthanol erhält man 17g (= 41°/o der
Theorie) des gewünschten Verfahrensproduktes vom Schmelzpunkt 150 C in Form von
gelben Kristall schuppen.
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Das als Ausgangsstoff verwendete p-Isoamyloxyphenyl-isothiocyanat
kann entsprechend der unter Beispiel 1 angegebenen Vorschrift hergestellt werden.
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Beispiel 4 N-p - Isobutoxyphenyl -N' -(p'-y-pyridylvinylphenyl)-thioharnstoff
19,6 g (0,1 Mol) p-(y-Pyridylvinyl)-anilin werden in 200 ccm Tetrahydrofuran gelöst,
mit 20,7 g (0,1 Mol) p-(Isobutoxy)-phenyl-isothiocyanat versetzt und das Reaktionsgemisch
etwa 30 Minuten lang auf dem Dampfbad aufgekocht. Sodann wird die Lösung auf ein
Viertel des Volumens eingedampft, etwas Alkohol zugesetzt und kristallisieren gelassen.
Man erhält 15 g (= 37°/o der Theorie) des gewünschten Verfahrensproduktes vom Schmelzpunkt
160°C in Form von orangegelben Kristallen.
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Das für die Umsetzung verwendete p-(y-Pyridylvinyl)-anilin kann analog
der unter Beispiel 1 beschriebenen Methode durch Kondensation von p-Nitrobenzaldehyd
und ,/-Picolin und anschließende Reduktion mit Zinn staub konzentrierter Salzsäure
gewonnen werden.
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Beispiel 5 N-p-Isobutoxyphenyl-N'-(p'-a-pyridyläthinylphenyl)-thioharnstoff
19,4 g (0,1 Mol) p-(a-Pyridyläthinyl)-anilin werden in 100 ccm Äthanol mit 20,7
g (0,1 Mol) p-(Isobutoxy)-phenyl-isothiocyanat versetzt und das Reaktionsgemisch
5 Minuten auf 75"C erwärmt. Das Reaktionsprodukt wird danach aus Äthanol unter Zusatz
von Aktivkohle umkristallisiert. Man erhält etwa 12 g (= 300/0 der Theorie) des
gewünschten Verfahrensproduktes in Form von gelben Kristallschuppen vom Schmelzpunkt
155"C.
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Das für die Umsetzung verwendete p-(a-Pyridyläthinyl)-anilin kann
aus dem unter Beispiel 1 beschriebenen p-a-Pyridylvinylnitrobenzol gewonnen werden,
indem Brom angelagert wird und 2 Mol Bromwasserstoff mit alkoholischer Kalilauge
abgespaltet werden.
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Das so erhaltene p-(a-Pyridyläthinyl)-nitrobenzol wird in üblicher
Weise mit Zinnstaub und konzentrierter Salzsäure reduziert. Die Darstellung verläuft
über alle Stufen mit befriedigenden Ausbeuten.