DE1620608C3 - N-substituierte Lactame und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
N-substituierte Lactame und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
'N R' (I)
(CH2),„CON
in der /i eine ganze Zahl zwischen 3 und 5, m die
Zahl 1 oder 2 und R' ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppc mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen, eine
Allyl- oder 2-Propinylgruppe bedeutet.
2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man in an sich bekannter Weise entweder (a) ein N-unsubstituicrtes Lactam der allsiemcincn Formel
II
(CH2),,
C = O
(H)
'N
in der η die in Anspruch 1 genannte Bedeutung hat,
mit einem Alkalimetall-Hydrid umsetzt und das so erhaltene Alkali-Derivat mit einem omega-Chloracylamid
der allgemeinen Formel III
Cl- (CH2),,,- CONHR'
der in und R' die in Anspruch 1
der in und R' die in Anspruch 1
(III)
in der in und R' die in Anspruch 1 genannte
Bedeutung haben, alkyliert, oder (b) einen Lactam-N-alkylester
der allgemeinen Formel IV
(CH1),,
C = O
(IV)
(CH2),„COOAlk
in der η und m die obige Bedeutung aufweisen und
Alk einen niedermolekularen Alkylrest bedeutet, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
H2NR', in der R' die obige Bedeutung hat, umsetzt.
3. N-(2- Propinyl)-2-oxo-1 -pyrrolidinacetamid.
4. 2-O.\o-l-pyrrolidinacetamid.
Die Erfindung betrifft N-subslituierte Lactame der
allgemeinen Formel 1
(CH2),,
(CH2),,
N R' (I)
(CIU)111CON'
Il
in der /) eine «anze Zahl zwischen 3 und 5. hi die Zahl 1
oder 2 und R' ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen, eine Allyl- oder
2-Propinylgruppe bedeutet.
Die erfindungsgemäßen Produkte werden in an sich bekannter Weise nach einem der folgenden Verfahren
hergestellt:
1. Umsetzungeines N-unsubstituierten Lactams der
allgemeinen Formel II
(CH2),,
C = O
in der /1 die obige Bedeutung hat, mit einem Alkalimetall-Hydrid und Alkylierung des so erhaltenen
Alkalimetall-Derivates mit einem omega-Chloracylamid
der allgemeinen Formel III
C1(CH2)„,CONHR' (III)
in der in und R' die obige Bedeutung haben, oder
2. Umsetzung eines Lactam-N-alkylesters der allgemeinen
Formel IV
(CH2),,
C = O , (IV)
30 (CH2I111COOAIk
in der η und in die obige Bedeutung aufweisen und Alk
einen niedermolekularen Alkylrest bedeutet, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel H2NR', in der R'
die obige Bedeutung hat.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auf dem therapeutischen Gebiet, beispielsweise für die
Behandlung der Reisekrankheit, der Hyperkinesen, der Hypertonien, der Epilepsie usw. verwendet werden.
Die bisher gegen die Reisekrankheit verwendeten
Arzneimittel schließen Antihistaminica oder Anticholinergica ein. Diese Heilmittel haben jedoch nur
eine beschränkte Anwendung auf Grund von Nebenwirkungen,
die sie hervorrufen, z. B. Schläfrigkeit (bei Antihistaminica), Trockenheit des Mundes und Sehstörungen
(bei Anticholinergica).
Die Arbeiten von W. J. Oosterveld (»Effects
on Central Nystaumus«, These, Amsterdam. Druckerei Van Wijk, Oostzaan [1963], S. 1 bis 59) haben nun
gezeigt, daß es eine direkte Beziehung zwischen der Aktivität auf den zentralen Nystagmus und der Aktivität
der Heilmittel gegen die Reisekrankheit gibt.
Die Technik des zentralen Nystagmus ist beschrieben worden von J. Lach ma η η und anderen (Amer.
J. Physiol., 193 [195K], S. 32« bis 334).
Es wurde nun festgestellt, daß gewisse stark antihistaminisch oder/und anticholinergisch wirkende Verbindungen
praktisch inaktiv bei dem zentralen Nystagmus-Test sind. Daraus wurde abgeleitet, daß antihistaminische
und/oder anticholinergisehe Eigenschaften weder notwendig noch ausreichend sind, um ein
gutes Heilmittel für die Therapie der Reisekrank.heit
zu erhalten, und daß das Eintreten eines positiven Testes des zentralen Nystagmus weder an die antihistaminische
noch die anticholinergisehe Aktivität gebunden ist. Darum wurde versucht, Stoffe auf-
nden, welche, während sie in dem Test des zenon Nystagmus wirksam sind, weder antihistamihe
noch anticholinergische Eigenschaften besitzen infolgedessen auch nicht die erwähnten Neben-,iungen
hervorrufen.
»ernäß der Erfindung wurde nun gefunden, daß isse N-substituierte Lactame genau diese Bedingen
erfüllen. In der Tat haben die erfindungsäßen Stoffe eine ebenso große Aktivität wie die-
^e der besten Antihistaminica und/oder Antiiinergica
in dem Test des zentralen Nystagmus, r außerdem sind sie völlig frei von jeder schädlichen
/Cnwirkung.
ι den folgenden Vergleichsversuchen wurden die ivität und die Toxizität folgender Substanzen mitnder
verglichen:
N-(2-Propinyl)-
2-oxo- 1-pyrrolidin-
acetamid
N-Allyl-2-oxo-
1-pyrrolidin-
acetamid
2- Oxo-1 -pyrrolidin-
acetamid
N-Propyl-2-oxo-
1-pyrrolidin-
acetamid
N-(2-Propinyl)-
2-oxo-l-piperidin-
acetamid
N-(2- Propinyl)-hexa-
hydro-2-oxo-
azepin-1-acetamid
2- Oxo-1 -pyrrolidin-
2- Oxo-1 -pyrrolidin-
propionamid
Geprüfte
Substanz
Substanz
Aktivität auf den
Nystagmus
Dosis in mg/kg
bezeichnet als Substanz A
bezeichnet als Substanz B bezeichnet als Substanz C
bezeichnet als Substanz D bezeichnet als Substanz E
bezeichnet als Substanz F bezeichnet als Substanz G
opolamin, ein Anticholinergicum, benutzt insiidere
gegen die Reisekrankheit, iphenhydramin (Dimethylaminoäthyl - benzhyither-chlorhydrat),
ein Antihistaminicum, benutzt ■sondere gegen Reisekrankheit.
. Aktivität auf den Nystagmus und Toxizität
der folgenden Tabelle sind für die geprüften lanzen die Ergebnisse angegeben, die bei dem
igmus-Test, beschrieben von J. Lachmann mderen in Amer. J. Physiol. 193 (1958), S. 328 bis
erhalten wurden, unter Angabe der Toxizitäts-. Die elektrische Stimulation des seitlichen
iiöckers beim Kaninchen veranlaßt rhythmische !!bewegungen, die »Nystagmus« genannt werden.
Beginn des Experiments bestimmt man die Reiz-•lle.Von einer gewissen Dosis an vergrößert eine
j Substanz die Reizschwelle. Die Tabelle zeigt aktive Dosis in mg/kg für jede geprüfte Substanz,
idem ist das dem Toxizitätsversuch unterworfene md der Verabreichungsweg neben den Toxizitäts-
■n der geprüften Substanz angegeben.
Aktivität auf den | Toxizität (DL50) in mj>/k}> | 1000 (Maus; | i.V.) | |
rufte | Nystagmus | 900 (Ratte; | oral) | |
stanz | Dosis in mg/kg | 8000 (Ratte; | i.V.) | |
(i. v.) | mehr als | 2400 (Ratte; | i.V.) | |
2 | mehr als | |||
i | 10 | mehr als | ||
2 | mehr als | |||
10 | ||||
Toxizität (DL50) in mg/kg
mehr als 240 (Ratte; i.v.)
1500 (Ratte; i.v.)
mehr als 4000 (Ratte; i.v.)
180 (Ratte; i.v.)
52 (Ratte; i.v.)
E 10
F 21
G 10
Scopolamin 2
ίο Diphen- 2
hydramin
B. Antihistaminische Wirkung
Die antihistaminische Wirkung wurde beim Meerschweinchen unter Verwendung der Methode von
D. B ο vet und A. M. Staub (Cr. Soc. Biol. 124 [1937], S. 547 bis 549), leicht modifiziert von S. L e ν i s
und anderen (Arch. Int. Pharmacodyn. Ther. 109 [1957], S. 127 bis 142), bestimmt.
2,5 mg/kg der Substanzen A bis G wurden intravenös beim Meerschweinchen gerade vor der intravenösen
Verabreichung von Histamin verabreicht. Unter diesen Bedingungen beobachtet man, daß die
Substanzen A bis G nicht einmal fünf toxische Dosen von Histamin neutralisieren. Dies ist die Minimaldosis
zur Prüfung auf Antihistaminwirkung.
Die Substanzen A bis G sind also völlig frei von jeder Antihistaminwirkung.
C. Anticholinergische Wirkung
Die anticholinergische Wirkung wurde bei der Maus unter Verwendung der Methode von
R. C.Rathburnund I. H.S 1 ater(Psychopharmacologia,
4 [1963], S. 114 bis 125), bestimmt.
Bei diesem Versuch stellt man die intraperitoneale Dosis der Substanz fest, welche, 15 Minuten vor der
intraperitonealen Verabreichung von 10 mg/kg an Tremorin (l,4-DipyrroIidino-2-butin), das dadurch
hervorgerufene Zittern und den Speichelfluß um 50%, bezogen auf die Kontrolltiere, verringert. Wenn diese
Wirkung mit einer Dosis von 10 mg/kg nicht erhalten wird, betrachtet man die geprüfte Substanz als inaktiv.
Man stellt fest, daß die Verabreichung von 10 mg/kg
der Substanz A bis G die Wirkung des Tremorins (l,4-DipyrroIidino-2-butin) nicht verringert. Unter
diesen Bedingungen sind die Substanzen A bis G frei von anticholinergischer Wirkung. Dagegen sind Scopolamin
und Diphenylhydraminhydrochlond mit der gleichen Dosis deutlich aktiv.
Aus den gefundenen Werten kann man erkennen, daß die geprüften Substanzen A und C ebenso wirksam
auf den Nystagmus wie Scopolamin und Diphenhydramin sind, jedoch eine viel geringere Toxizität
aufweisen (5- bis 160mal weniger). Für die Substanzen B, D, E, F und G wird eine schwächere Wirkung auf
den Nystagmus durch eine viel geringere Toxizität kompensiert. Außerdem zeigen die zwei letzteren
Versuche, daß die Substanzen A bis G frei von antihistaminischen und anticholinergischen Wirkungen
sind. Hieraus geht hervor, daß die geprüften erfindungsgemäßen Verbindungen als Arzneimittel gegen
die Reisekrankheit benutzt werden können, ohne die schädlichen Nebenwirkungen der bekannten Stoffe,
wie Schläfrigkeit (des antihistaminischen Diphenhydramins),
Mundtrockenheit und Schstörungen (des anticholinergischen Scopolamine) aufzuweisen, weil
sie frei von antihistaminischen und anticholinergischen Wirkungen sind.
Klinische Versuche (Verabreichung per os einer Dosis von 200 mg von einer der erfindungsgemäßen
Verbindungen, nämlich des N-(Propinyl)-2-oxo-l-pyrrolidin-acetamids)
haben gezeigt, daß von 18 dem Versuch unterworfenen Personen 16 eine merkliche Verringerung der Dauer des Nystagmus aufwiesen.
DaS Maximum der beobachteten Wirkung wurde 3 Stunden nach der Verabreichung des Produktes
erhalten. Nach 5 Stunden war die Wirkung immer noch merklich. Die Aktivität der erfindungsgemäßen
Verbindung hält also über einen längeren Zeitraum an.
Um die Aktivität der erfindungsgemäßen Lactame zur Behandlung der Epilepsie zu untersuchen, wurde
die Technik von L. E c t ο r s und J. Achslogh (Revue Neurologique, 81 [1949] Nr. 10, S. 805 bis 827)
angewendet. In diesem Test ruft die Aufbringung eines mit einer Lösung von Penicillin-natriumsalz
(40 000 I. E. pro ml) befeuchteten Löschpapiers auf den sensitivo-motorischen Cortex des wachen Kaninchens
stetig die Erscheinung von epileptischen Anfällen hervor. Bei 10 Kaninchen wurde festgestellt, daß die
intravenöse Injektion von 30 bis 100 mg/kg von N-(2-Propinyl)-2-oxo-l-pyrrolidin-acetamid bei allen
dem Test unterworfenen Tieren die Verallgemeinerung der fokalen Epilepsie verhinderte. Bei stärkeren Dosen
in der Größenordnung von 300 bis 500 mg/kg verhinderte die Injektion des genannten Produktes quasitotal
die epileptogene Wirkung des Penicillin-Natriumsalzes.
Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Beispiel 1
N-(2-Propinyl)-2-oxo-piperidinacetamid
N-(2-Propinyl)-2-oxo-piperidinacetamid
CH7CONH — CH2 — C = CH
Zusatz rührt man während einer Stunde bei Raumtemperatur. Man filtriert und nimmt zweimal das
Feste in 500 ml warmem Toluol auf. Die Toluollösungen werden vereinigt und bis zu einem Volumen
von 300 ml konzentriert. Man erhält das N-(2-Propinyl)-chloracetamid mit einer Ausbeute von 80%.
Schmelzpunkt 67 bis 68° C.
Analyse des Produktes (C5H6ClNO):
Berechnet ... N 10,65, Cl 27,0%;
gefunden .... N 10,59, Cl 27,1%.
Berechnet ... N 10,65, Cl 27,0%;
gefunden .... N 10,59, Cl 27,1%.
Beispiel 2
N-(2-Propinyl)-hexahydro-2-oxo-azepinacetamid
N-(2-Propinyl)-hexahydro-2-oxo-azepinacetamid
CH2CONH — CH2C ξ CH
Dieses Produkt wird nach dem Verfahren des Beispiels 1 aus Hexahydro-2H-azepin-2-on und
N-(2-Propinyl)-chloracetamid hergestellt. Schmelzpunkt 109 bis 109,5° C.
Analyse des Produktes (C11H16N2O2):
Berechnet
gefunden .
gefunden .
N 13,46%;
N 13,53%.
N 13,53%.
Zu einer Lösung von 0,2 Mol 2-Piperidon in 300 ml wasserfreiem Dioxan setzt man 0,2 Mol Natriumhydrid
hinzu und rührt bei Raumtemperatur während 15 Minuten. Man erwärmt dann während einer Stunde auf 80° C.
Man kühlt auf etwa 200C ab und setzt langsam
eine Lösung von 0,2 Mol N-(2-Propinyl)-chloracetamid in 300 ml wasserfreiem Dioxan hinzu. Nach
beendetem Zusatz erwärmt man unter Rückfluß während 2 Stunden. Man filtriert in der Wärme über
Filtrierhilfe und dampft das Filtrat bis zur Trockne ein. Der Eindampfungsrückstand wird in warmem
Äthylacetat aufgenommen. Man kühlt ab, filtriert wieder über Filtrierhilfe, dampft das Filtrat ein und ·
destilliert. Die zwischen 160 und 200°C/0,01 mm Hg destillierende Fraktion wird aus einer Mischung
5/1 Äthylacetat/Hexan umkristallisiert.
Das erhaltene Produkt schmilzt bei 103 bis 1040C.
Analyse des Produktes (C10H14N2O2):
Berechnet ... N 14,44%; ^
gefunden N 14,54%.
Das als Ausgangsstoff verwendete N-(2-Propinyl)-chloracetamid wurde in folgender Weise hergestellt:
Zu einer Lösung von 2 Mol 2-Propinylamin in 1 1 wasserfreiem Toluol setzt man 1 Mol Chloracetylchlorid
in 0,5 1 wasserfreiem Toluol hinzu, wobei man die Temperatur unterhalb 1°C hält. Nach beendetem
Die folgenden Produkte werden nach dem Verfahren des Beispiels 1 aus 2-Oxopyrrolidin und dementsprechenden
Chloracetamid erhalten:
N-Äthyl-2-oxo-pyrrolidinacetamid,
Siedepunkt: 130 bis 140° C/0,01 mm Hg.
Schmelzpunkt: 84 bis 84,5°C.
Siedepunkt: 130 bis 140° C/0,01 mm Hg.
Schmelzpunkt: 84 bis 84,5°C.
N-Propyl-2-oxo-pyrrolidinacetamid,
.Siedepunkt: 155 bis 160°C/0,01 mm Hg.
.Siedepunkt: 155 bis 160°C/0,01 mm Hg.
N-Allyl-2-oxo-pyrrolidinacetamid,
Siedepunkt: 152 bis 156°C/0,01 mm Hg.
Siedepunkt: 152 bis 156°C/0,01 mm Hg.
N-(2-Propinyl)-2-oxo-l-pyrrolidinacetamid,
Schmelzpunkt: 106 bis 1070C (kristallisiert aus Äthylacetat).
Schmelzpunkt: 106 bis 1070C (kristallisiert aus Äthylacetat).
Beispiel 4
2-Oxo-l-pyrrolidinacetamid
2-Oxo-l-pyrrolidinacetamid
35
= 0
CH2CONH2
Eine Lösung von 0,3 Mol Äthyl-2-oxo-pyrrolidinacetat
in 300 ml Methanol, gesättigt an Ammoniak bei 20 bis 30° C, wird während 5 Stunden unter stetigem
Einführen von Ammoniak auf 40 bis 50° C erwärmt.
Man dampft zur Trockne ein und kristallisiert den Rückstand aus Isopropanol um. Man erhält das 2-Oxo-1-pyrrolidinacetamid
mit einer Ausbeute von 86%. Schmelzpunkt: 151,5 bis 152,5° C.
Analyse des Produktes (C6H10N2O2):
Berechnet ... N 19,72%;
gefunden N 19,71%.
Berechnet ... N 19,72%;
gefunden N 19,71%.
Auf entsprechende Weise wurde 2-Oxo-l-pyrr<?-
lidinpropionamid erhalten. Schmelzpunkt: 142 bis 143°C.
Diese zwei Produkte sind auch nach dem Verfahren des Beispiels 1 erhältlich.
Claims (1)
1. N-substituierte Lactame der allgemeinen
Formel I
(CH2),,
C = O
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