DE1620747A1 - Verfahren zum Herstellen von Thiaminderivaten - Google Patents

Description

DR. WALTER NIELSCH

Pdtenfanwoli

2 Hambug

. ScMdhfe ftenraff

Yamanouchi Seiyaku K.K. _: :."■"

5-1, Nihonbashi-Honcho, 2 - Ciiome, Chuo-ku, Tokyo (Japan)

Verfahren zum Herstellen von Tiiiamlnderivaten·

Dies® Erfindung besieht sicli auf ein Verfahren zum Herstellen neuer (Thiaminderivate des JEhioltyps und hauptsächlich auf solche, die eyclisehe Thiolcarbonatstrukturen besitzen-_$ wobei die S-Stellimg der fhiolgriipp® und di© Q-Stellung der-^-Hydroxylgrupp© an die CarbongrlgSöppa-"'(-*CO-) gebunden sind, und deren Säuresalg© ₀.Diese-SQiasa.Verbindungen zeieha@n/@ieii-. durch wertvoll®

BAD ORIGINAL

1042

Sie bereits ©rwähnten erfindungsgeiiässen neuen Thioltyp»

w@rd®n durch die allgemeine Formel (I)

wiedergegeben, wobei R ein Wasserstoff atom oder eine
dC - Hydroxyäthylgruppe bedeutet und wenn R die oC -Hydroxy-^%äthylgruppe ist, gibt die Formel (I) di® optisch aktive
d-Form, 1-Form und die nichtaktive dl-Form wieder. In dem Falle, wenn R ein Wasserstoff atom ist, kann die durch die vorstehende Formel I wiedergegebene Verbindung "Carbothiamin" genannt werden und wenn R eine cKj-Hydroxyäthylgruppe ist, kann die Verbindung als "Carbohydroxyätnylthiamin¹¹ bezeichnet werden·

Seitdem die folgenden Thiöl - fyp - thiamine von Zima und Mitarbeiter bekanntgegeben wurden (Zima und Mitarb. Ber«,

CH₂OH

BAD

sind verschiedene Thiol - Typ - thiamine synthetisch hergestellt worden«

Unter diesen befindet sich eine aktive ¥itamin IL -Verbindung, die eine schnelle und verlängerte Vitamin B- Aktivität besitzt. Kommerziell sind S-Acylthiaminderivate erhältlich, wie S.O-Diacetylthiamin, S.O-Bibenzoylthiamin (vergl», U.S. A. Patentschrift 2,752,348), S-Benzoylthiamin-0-monophosphat (vergl. U.S.A. Patentschrift 5,064,000) und Thiamindisulfidderivate, wie Thiaminpropyldisulfid (TPD) Cvergl. U.S.A. Patentschrift 2,833,768), welches die folgende Formel, hat

CH₂CH₂OH

Thiamin - 8 -(methyl-6-acetyldihydrothioctat)-disulfid (TATD) (vergl. U.S.A. Patentschrift Nr. 3,098,856) und 0-Benzoylthiamindisülfid (BTDS) (vergl. U.S.A. Patentschrift >, 109,000).

Es ist bekennt durch die Umsetzung von Thyol - Typ - thiaminen und beispielsweise Äthylchlorocarbonat, S-Carbalkoxyderivate Cvergl. U.S.A. Patentschrift 3,158,613) und O'S-Dicarbalkoxyderivate (vergl· Britische Patentschrift 944641) herzustellen ;vjid dass bei der Herstellung dieser Carbonyloxyderivate Phosgen benutzt werden kann anstelle eines Alkylhalocarbonates

009820/184?

(vergl. Japanische Auslegeschrift 20,166/1964).

Andererseits besitzt Hydroxyäthylthiamin (HET) mit der folgenden Formel

CH₂CH₂OH

eine el -Hydroxyäthylgruppe in der 2-Stellung des Thiazoliumringes und-wurde zuerst im Jahre 1958 durch Krampitz und Mitarbeiter (J.Am.Chem*Soc, 80, 5895-9^· (1958)) hergestellt und ausgehend von der Erwägung, dass die Verbindung ein wirksames Zwischenprodukt für verabreichte Thiamine darstellt, wurden verschiedene Studien durchgeführt (Goedde: Intern. Z. Vitaminforsch», 21, 18-40 (1965)>.

Je nach der Konfiguration der<X-Hydroxyäthylgruppe ist optisch aktive HET und nichtaktive HET anwesend«

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist,die Herstellung von Thiol - Typ - thiaminderivaten der Formel (I), die unerwartet ausgezeichnete Vitamin B^ - Aktivität·, im Vergleich zu Thiamin und seinen.« bekann ten Derivaten besitzen·

009820/184?

Ein anderer Gegenstand dieser Erfindung ist die Herstellung von neuen Thiol -= Typ » thiaminderivatenj die sehr schnelle und verlängerte Vitamin = B^ <= Aktivität zeigen? Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist die Herstellung von aktiven Vitamin «*" B,, ~ Verbindungen_r die für die oraLs Verabreichung geeignet sind_e "

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist es, die neuen Verbindungen als Arzneimittel herzustellen, die Thiol"- üiyp— thiaminderivate enthalten, welche sehr schnell von dem Intestinaltrakt absorbiert werden und als orale Verabreichung einen wesentlich höheren Spiegel an Vitamin B> (zweimal so hoch wie TPD) im Blut liefern, als dies durch Verabreichung von Thiaminpropyldisulfid (TPD),. welches als ein typisch aktives Vitamin B,, - Präparat mit einer Langzeitwirkung bekannt ist, geschieht.

Carbothiamin und Carbohydroxyäthylthiamin, die durch Formel (I) wiedergegeben sind, können durch eine Vielzahl von verschiedenen Wegen hergestellt werden, wobei der bedeutendste allgemein ausgedrückt werden kann als die Einwirkung von basischen Salzen des Thiol - Typ - thiamine oder Thiol - Typ - hydroxy^thyl-~ thiamins (HET)₉ di© durch die-!Formel. (II) wiedergegeben werden,

. . ' BAD 0RI61NAL

009820/1842'

"worin R die gleich® Bedeutung hat, wie dies schon früher beschrieben worden ist und Met ein Wasserstoffatorn, ein ■ ' Alkalimetall, Ammonium oder andere basische fiadikale bedeutet, mit Carbonyldiiialogeniden_s die dnax-cii die Formel OCX-, (worin X ein. Chios?- oder ein Bromatom ist) umfasst "werden _Q Die Umsetzung kann in einem geeigneten IsSs'imgsaittel wie Wasser, niedrigen Alkanolen, Chloroform, Tetrahydrofuran,* Dioxari, Aceton oder einer Mischung dieser oder auch dem . Carbonyldihalogenid erfolgen. Masser ist das meist bevorzugte Reaktionsmedium. Im allgemeinen führt man die Reaktion in verdünnter Lösung aus und kann hierdurch bessere Ergebnisse er-.halten.

Die Ausgangs verbindungen, die Thiol - üiyp - Verbindungen der Formel II können hergestellt werden durch Umsetzen der mineralsauren Salze des üühiazolium - Typ — thiamins oder Hydroxyäthylthiamin (HET) mit alkalischen Mitteln, wie Alkalimetall, Alkalimetallhydroxid, einem Alkalimetallalkoxyd, einem Alkalicarbonat und Ammoniumhydroxyd nach an sich bekannten Methoden·

Das Carbonyldihalogenid (vorzugsweise Phosgen) kann im gasförmigen oder flüssigen Zustand oder gelöst in einem inerten Lösungsmittel, wie Benzol oder Chloroform, in etwa äquimolarer-^v Menge oder.mehr-zu dem Ausgangsmaterial"II iss wässrigen Lösungsmittel und in nahezu äquimolarer Menge in nichtwässrigen Lösungsmitteln wie Alkohol, Aceton» Chloroform, Dioxan und Tetrahydrofuran zugefügt werden«

·.-."■■■ ■·■"'■" SAD ORIGiNAI,

00S82Ö/1S42

Ebenso wird die optimal© Umsetzungstemperatur den benutztenr Reagenzien und Lösungsmitteln angepasst. Eine Temperatur von - 10° C bis 10° G wird normalerweise angepasst,'um das Verdampfen des Carbonyldihalogenids und Seitenreaktionen zu vermeiden.

Die Reaktionszeit beträgt gewöhnlich bis zwei Stunden, vorzugs-

weise eine Stunde,"Gewöhnlich findet eine sehr schnelle Umsetzung statt, sobald das Ausgangsmaterial und das Reagenz gemischt sind, je nach den Eigenschaf ten des Reagenzes und des angewendeten Lösungsmittels_β

Die Zugabe eines säurebindehden Mittels wie beispielsweise Alkalihydroxyd,-Alkalicarbonat, Ammoniumhydroxyd und Triäthylamin zu dem Reaktionsgemisch während der Umsetzung ergibt bessere Ergebnisse, da der PH—Wert der Reaktionsmischung dazu neigt, sauer zu werden, wenn ein wässriges Lösungsmittel benutzt wird und die Thiol - Typ - thiaminderivate gemäss Formel II neigen dazu, in Thiazolium - Typen unter sauren Bedingungen überzugehen.

Wenn niedere Alkohole als Lösungsmittel benutzt werden, soll die Reaktion, bei einer Temperatur unter - 20° C durchgeführt werden, um eine Umsetzung des Carbonyldihalogenids und der niederen Alkohole zu vermeiden· *· '■

Wenn die Reaktion bei einer Temperatur unter - .10° C ausgeführt wird, scheinen Di- thiamlncarbonate,λ die durch die Formel III wiedergegeben werden-

009820/1842

-CX) -

CHpOH HOCHp ν/χ ip ^^ix~z

·. ' (III)

im Reaktionsansatz gebildet zu werden, wobei.R die gleiche Bedeutung, wie schon früher erläutert, hat. Diese Verbindungen gemäss Formel III sind unstabil unter neutralen oder basischen Bedingungen, da sie sich unter diesen Bedingungen sofort zu den bereits genannten Thiol - Typ,- thiaminderivaten der Form&l I und Thiamin oder HydroxyäthyIthiamin (HET) umwandeln. Dagegen sind die Verbindungen gemäss der Formel III unter sauren Bedingungen stabil und können nach an sich bekannten Methoden isoliert werden. Aus diesen erhaltenen Di-thiamincarbonaten gemäss der Formel III kann man durch Zugabe von basischen Verbindungen, wie Alkalihydroxyd, Alkalicarbonat, Ammoniumhydroxyd und dergleichen Carbo thiamin· oder Carbohydroxyäthylamin gemäss der Formel I erhalten, wenn man die Lösung neutral bis basisch einstellt. ...___ ■

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Di-thiamin-carbonaten gemäss der Formel III und ein Verfahren zum Herstellen von Carbothiamin oder Carbohydroxyäthylthiaminverbindungen gemäss der Forrilel I aus den Di-thiamincarbonaten gemäss der Formel III.

0 9820/184?

Die Isolierung der so hergestellten Carböthiamin- oder Carbohydroxyäthylthiaminverbindungen gemäss der Formel I aus der Reaktionslösung kann sehr einfach gemäss an sich bekannter · Methoden ausgeführt werden« Beispielsweise kann das Produkt mit einem organischen Mittel extrahiert werden oder die Reaktionsmischung wird konzentriertj nachdem diese vorher ausgewaschen wurde.

Diese erhaltenen Thiol - Typ ~-thiaminderivate gemäss Formel I können durch Umkristallisation aus Wasser _f niederen Alkoholen und ÄthylendiChlorid, oder durch Behandeln mit Mineralsäuren, ■ beispielsweise Chlorwasserstoffsäure im Laufe eines Isolierverfahrens erhalten werden, wobei die mineralsauren Salze für die Reinigung und Kristallisation geeignet sind*'

In den vorstehend beschriebenen Formeln I, II, und III gibt jede das Derivat des Thiamins wieder, wenn R gleich Wasserstoff und das Derivat des Hydroxyäthylthiämihs (HEI) ist. Wenn R das ζ/\,~ Hydroxyäthylradikal ist, wird ein optisch aktives Produkt erhalten^ wenn man eine optisch aktive Ausgangsverbindung^veinsetzt. Bei dem Ablauf der Umsetzungsverfahren ist keine Racemisation Ü@st2ust@ll@n gewesen. Die Ihiol-Typ eyelischen Thiaminderivat© gemäss der Formel: I und deren nichttoxische organische land anorganisch© B&lz® besitzen Vitarain-EL-Aktivität. Sie w©rd©a B©hr schntll vom latöstinalkanal abaorbiert ΰϊΐΦ " a ho&a Yitamia^B^^Spiegsl im Blut .(etwa sw©ima3,^: so hoch -

wie rait TPD) für eine lange Zeit nach oraler Verabreichung.

liier- und klinische Testergebnisse für die Verbindungen gemäss der vorliegenden Erfindung sind in den Tabellen 1 bis 7 im Vergleich mit Thiaminchlorid-Kydrochlci2*I& unö. handelsüblichen typischen Vitamin-B,,-aktiven Mitteln wie Thiamin-"öpyldisulfid (TPD) und S_eO-MbenzoyIthiaiain wiedergegeben.

In diesen Tabellen sind die mit einem Stern Produkte erfindungsgemäss hergestellt.

bezeichneten

Tabelle -1

Wechsel des Vitamin-B,,-Spiegels im Blut nach, oraler Verabrei- · chung (Tiertest).

Vitamin B,, Konzentration im Blut in ng/dl

Zeit(Stunden)	0	.8	O.	5	1	1	3	5	.2	8	3	•24	8
Thiaminchlorid- Hydrochlorid	29	.6	31.	5	35.	2	42.0	" 40	.8	39.	7	34.	1
Thiaminpropyl- disulfid	27	.5 '	61.	8	65.	9"		50	.0 •v	40.	6	29.	3
Carbothiamin ((I):B - H )	25	70.	6	78.	75.4	61		32.

BAD ORIGINAL

■8

18/1

Testdosierung: Eine zu 5 ^g Thiaroinchiorid-Hydrochlorid _; ·

pro kg Körpergewicht äquivalente Menge« VerabreiehungsforiH: oral
Testtiere; Kaninchen

-.Tabelle 2

Wechsel des Vitamin-B^—Spiegels im Blut nach oraler Verabreichung (Giertest)

Vitamin B>j Konzentration im Blut iniig/dl Zeit (Stünden) O 0.5 1 3 ^ 8

Thiaminchlorid- Hydrochlorid	21	.5	27.3	28.0	38.5	41.	2	35.2	20.0
Dibenzoyl- thiamin	a5	^.	51.9	59.9	70.5	61 i	3	52.8	.27.6
Thiam inpr opyl*- disulfid	24	.9	9^.6	107.0	84 ο 4		9	62.9-	24.8
Carbo ;hiamin ((D ; R = H )	23	.6	145.0	158.2	160.1	142*	5	116.6	34.3

Testdosierung: Eine zu 10mg Thiaminchlorid-HydroChlorid

äquivalente Menge pro Kg_t Körpergewicht. Verabreichungsform: oral \

Testtiere: Kaninchen ' '

009820/1842

-.12- 1820747

Tabelle 3

Wechsel des Vitamin-B^-Spiegels im Blut nach oraler Verabreichung (Tiertest)

Vitamin B_x, Konzentration im Blut in us/dl. Zeit .(Stunden) 0 0.5 1 3 5 8

Thiaminchlorid- Hydrochlorid	25	.7	33	.3	36O	6	39.4-	43	.4	39	.7	35	.9
Thiaminpropyl- disulfid	27	.1	163	.0	200 0	0	19O.O	132	.0	102	.0	44	.3
Carbothiamin · ((D : R -H)	26	.2	291	.0	343.	0	243.0	211	.0	191	.0		.5

Testdosierung: Eine zu 20 mg Thiaminchlorid-Hydrochlorid äquivalente Menge pro Kg Körpergewicht. Verabreichungsform: Oral *
Testtiere: Kaninchen

Tabelle 4

Die Ausscheidungswerte an Vitamin B^ im Urin nach oraler

Verabreichung .

Testdosierung äquivalent zu Shiaminchlorid-Hydro- chlorid	Vitamin Bx,	Menge	im Urin	in mg(-"'
Thiaminchlorid- hydrochlorid	10 mg	25	mg	■ 50 mg
0*4	0	.6	1.2

Thiaminpropyl-

disulfid 009820/Ttf? ³'² - ^s'⁶

ORIGINAL

IB20747

Carbothiamin :

((I) : R = H ) 2.0 4_#9 1-1.3 ^gemessen 6 Stunden nach der ,Verabreichung

Verabreichungsform: oral Testobjektes Erwachsene Menschen (O)

Tabelle 5

Wechsel des Vitamin-B,.-Spiegels im Blut nach intravenöser Injektion (Tiertest)

Vitamin-B,,-Konzentrati on im Blut in

η ü g/dl

Zeit (Stunden) O 0.5

Thiaminchlorid- Hydrochlorid	27.	6	275	.0	181	.0	67	.0	..44.	0
Thiaminpropyl- disuliid	26.	8	1059	.0.	.·' 95^	.0	739	.0	540.	0
Carbothiamin ((!> :R = H)	25,	8	412	.0 ;	352	.0	250	.0	178.	5

Testdosierung: Eine zu 5 mg Thiaminchlorid-HydrochlQrxd äquivalente Menge pro kg Körpergewichte Verabreichungsform: Intravenös . Testtiere ί Kaninchen " <

9820/1842

Tabelle 6

Ausgeschiedene Vitamin-B^-Henge im Urin nach intravenöser Injektion (Tiertest)

Vitamin-B^i-Menge im Urin in in mg· Zeit (Stunden) 0-1 1-3 3-6 6-24

Thiaminchlorid- Hydrochlorid	7	.1	1	.0	O.	VJI	0	.9
Tniaminpropyl- . disulfid	3	.4-	1	•3	1.	0	2	.6
Carbothiamin ((I) : R-H)	4-	.5	O	«9 .	0.	6	1	.5 -

Testdosierung: Eine zu 5 mg Shiaminchlorid-Hydrochlorid äquivalente Henge pro kg Körpergewicht« Verabreichungsform: Intravenös(im Ohr) Testtiere: Kaninchen

Tabelle 7 Akute Toxizität (Tiertest)

	LD50 (mg/kg)	Oral
Verabreichung	Intravenös	9,oco
Thiaminch-L orid- HydroChlorid	119

disulfid 320 2_t750

CarbothiMdn : ' -.009820/1842 ;." . ; _a ,

αϊ): R₉H) ... .513 · 13,390

Testtiere: Mäuse

Carbothiamin oder C&rbohydroxyäthylthiaffiin geinäss Formel I und deren ungiftige Salze haben Keinen so unangenehmen Geschmack wie Thiaminpropyldisülfid und dessen Homologe_β

Wie die vorstehenden 'Tabellen zeigen, zeichnen sich die erfindungsgemäss hergestellten Thiaiain-Thioltypderivate geaäss Formel I als.aktives Vitamin-B^-Präparat aus, da dio, erfindungsgemässen Verbindungen leicht absorbiert werden und ge ringere Toxizitätseigenschaften aufweisen. Die Produkte be sitzen die vorteilhafte Eigenschaft, dass durch orale t/erab-' reichung ein so hoher Vitamin-B^,-Spiegel erreicht wird, wie dies bisher nur durch Injektion möglich, war*

Einige geeignete Beispiele sollen nachfolgend das erfindungsgemäsge Verfahren verdeutlichen_o In den folgenden Formeln bedeutet das Symbol "Pyr" die . (2-

Beispiel 1

,CHO

SAD 00982071842 ^;

Zu einer wässrigen Lösung des Natriurasalzes" des Thiol-Typthiamins, welches durch Zugabe, von 10 g Thiaminchlorid-Hydrochlorid in 36,8 ml einer wässrigen ΛΟ%- igen Natriumhydroxydlösung hergestellt worden war, wurde nach 30 minütigem Stehen bei Raumtemperatur 3 g Natriumbikarbonat gegeben, auf 0 bis 3° C abgekühlt, dann wurde während 30 Minuten 2 al Phosgen unter Rühren zugegeben. Nach weiterem.Rühren für..30 Minuten bei der gleichen Temperatur liess man die Temperatur der Lösung auf Zimmertemperatur ansteigen, um überschüssiges Phos- ^ gen zu entfernen. Das Produkt wurde durch viermaliges Extrahieren mit jeweils 100 ml Äthylacetat aus dem Reaktionsansatz isoliert. Nach Trocknen des,Extraktes mit wasserfreiem Magnesiumsulfat wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck von der Verbindung abdestilliert und Kristalle erhalten. Nach Waschen mit Wasser und Trocknen der Kristalle wurden 2,5 g weisse Kristalle des rohen Carbothiamins erhalten. Wenn das rohe Carbothiamin aus Wasser umkristallisiert wurde, zeigte es einen Zersetzungspunkt bei 175,5° G. .._

·■■■'..- - ■■ Das Infrarotspektrum des Carbothiamins zeigte die Absorptiiön für C=O bei 1685 Cm""¹ und die Absorption für -CHO bei 1660 cm"¹ Die Thiochrom-Reaktion des Carbothiamins war negativ, aber • wenn es mit Cystein behandelt wurde, wechselte die Reaktion ins Positive.

0 0 9 8 2 0/184? BAD ORIGINAL

Analysenergebnis:
Berechnet für C₁₅H

C =* 50,61$; H = 5,22$; N = 18,1?#; S = Gefundene Werter

C = 50,52$; H = 5,36$; N = /18,01% S'-="

In die verbleibende wässrige Lösung wurde nach Extraktion mit Äthylacetat ein Überschuss gesättigter wässriger Ammoniumthiocyanat-Lösung zugegeben. Man liess das Gemisch eine Stunde stehen. Die abgeschiedenen weissen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet» Es wurden .3 g -ihiaminthiocyanat mit dem Schmelzpunkt .192- C erhalt en-«"

Beispiel 2 " :-. "-".-" - :■".--■'■■ .. -

Pyr-N^ "■-" - ^Na

CH₂Oh- : ■;.■_; ; ■ _GH

In eine wässrige Lösung des Katriumsalzes des Thi.pl."--" Typthiarnins, welches wie in. Beispiel 1 unter Benutzung von 3,ο g Thiaminchlorid-Hydrochlorid hergestellt worden war, wurden anteilsweise 3 ml flüssiges Phosgen zugefügt, .wobei das Reaktionsgemisch im alkalischen Bereich durch gelegentliche Zugabe von wässriger Nateiumhydrochloridlösung (anstelle von

Natriumbikarboiiat in Beispiel 1-) gehalten wurde_Ä Hächdera die Umsetzung beead©t. VaB_s wurde das Reäktionsproduk-b aus dem

Reaktionsgemisch mit Äthylacetat extrahiert und anschlxessend entsprechend dem Beispiel 1 weiterbehandelt. Ss wurden 1,8g weisse Kristalle des Garbothiamins mit dem Zersetzungspunkt 173 bis 174° C erhalten.

Beispiel 3 '

.CHO Pyr - nC/^S - ^Ka

CH ^

Die Reaktion wurde,wie in Beispiel 2 beschrieben, ausgeführt, jedoch durch Zugabe von 3»3 ^l Bromphosgen anstelle Phosgen in eine Lösung des Natriumsalzes des CChiol - Otyp - thiamins, welche gemäss Beispiel -1 unter Einsatz von 3,0 g Thiaminchlorid-Hydrochlorid hergestellt wurde, abgewandelte Durch Weiterverarbeitung des Reaktionsgemisches gemäss Beispiel 1 wurden 1,5 g weisse Kristalle des Carbothiamins mit Zersetzungspunkt 174·· bis 175° C erhalten.

Beispiel 4-

CH_x ' · GEL

I ⁵ Ί

C I

CH-OH ■ CH-OH

ί ■ ■

CH₂CH₂OH CH^

009320/1842 .BAD orig_(nal

In eine Mischung aus 100 ml Wasser und 39*4 ml wässriger 1N - Katriumhydroxydlösung wurden 5 S Bydroxyäthylthiamin (HET)ehlorid-HydroChlorid aufgelöst und die Mischung 1 Stunde bei Zimmertemperatur aufbewahrt. In diese Lösung wurden tropfenweise 1 ,5 nil Phosgen innerhalb 30 Minuten zugefügt unter Rühren und Kühlen auf 3 bis 5° C Während dieses Vorganges wurde die Reaktionlösung im alkalischen Bereich durch Zugabe von 1 N - Natriumhydroxydlösung gehalten.

Aus der Reaktionslösung wurde das Reaktionsprodükt viermal mit jeweils 100 ml Äthylacetat extrahiert. Wach Trocknen des Extraktes mit wasserfreiem Magnesiumsulfat wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert .,und nach Waschen der erhaltenen Kristalle mit wenig Äthylacetat wurden 2,5 S weisse Kristalle .des rohen Carbohydroxyäthylthiamins erhalten» Das rohe Produkt wurde aus Wasser mit einem Äthanolzusatz umkristallisiert. Dieses Produkt zeigte den Zersetzungspunkt bei 195 bis 197⁰C. Das Infrarotspektrum des Carböhydroxyäthyl-

—1 thiamins zeigte ^die-Absorptionsbande C=O bei 1705 cm und

die Absorptionsbande -N-CO bei 1650 cm""'¹> Die TJtjarchrom-Reaktion des Carbohydroxyäthylthiamins war negativ, aber durch Behandlung mit Cystein wechselte die Reaktion in den positiven

Bereich*

Analysenergebnis:
Berechnet für C^ c-H^N^Ö^S:
C » 5M2#; H = 5,72^; N■■ *

1842 BAD

Gefunden:

D = 51»15#; H = 5,78$;-N =

Beispiel 5

CH₅

Pyr -

CH - OH C = O

S-Na

CH* 3

Pyr -

'CH₂CH₂OH

-28.7

Durch Behandeln von 5,0 g d-Hydroxyäthylthiamin (d - H3T)chlorid-Hydrochlorid (L^ Jp+11,7 (C = 2,0, in H₂O)) wie in Beispiel 4-beschrieben, wurden 2,6 g des optisch aktiven Carbohydroxyäthylthiamins erhalten, welches den Zersetzungspunkt 195 bis 196° C zeigte. Das Produkt zeigte die spezifische Drehung(_<*J S - 28,7 (c= 1,2, in 0,1 N HCl).

Beispiel 6

Pyr -

CHO

S-Na

CH₂CH₂OH

,-CHO

Pyr - N

S-CO

CH₃ CH₂CH₂

In 30 ml absolutem Äthylalkohol werden 3 g des Nätriumsalzes des Thiol - Typ - thiamins gelöst. Dann wird nach Abkühlen

009820/1842

auf -20° C, 1 g Phosgen,gelöst in 5 ml Benzol, tropfenweise in die Lösung gegeben. Nach einer Ruhrzeit von 10 Minuten bei der gleichen Temperatur wird die Mischung für weitere 10 Minuten bei Raumtemperatur gemischt. Das, während der Umsetzung.abgeschiedene Kochsalz wurde von. der Reaktionslösung durch Filtrieren abgetrennt und nach KOnzentration des Filtrates wurde der Rückstands in Wasser aufgenommen und die Lösung mit Natriumbikarbonat neutralisiertο Das Produkt wird aus der Lösung mit Äthylacetat extrahiert und der Extrakt nach Trocknen mit wasserfreiem Natriumsulfat konzentriert, wobei der Rückstand kristallisierte. Die Kristalle wurden durch Filtration und Waschen mit wenig Äthanol und danach mit Äthylacetat gereinigt. Es wurden 0,5 g des rohen Carbothiamins erhalten mit dem Zersetzungspunkt 174-175° C. Wenn die rohen Kristalle, aus Äthylendichiorid auskristallisiert wurden, zeigten sie, den Zersetzungspunkt 182° C. Wurde das Carbothiamin mit Salpetersäure versetzt, zeigte das Nitrat (nach Rekristallisation aus Methanol-Äthylaoetat) einen Zersetzungspunkt von 137 -138°C. . · ■

Beispiel 7 -' ^;.

ίο y™° -

■α -κ/ σ ■·'* Pyr - &£'■' _yS - COl

CH₂CHg* ^*

' ■-.--■■■■■ , :- ..'■ ;.·■ ..:. "■-.■: .·■* ■.. ' ■ BAD■ OPJfGINAL

^:isa§:/;is4t -.■".-,: :. : ■■."■ ■"■■■" ■■■■·"■

3 g des Natriumsalzes des Thiol - Typ - thiamlns wurden in 30 ml absolutem Methanol gelöst und in die Lösung wurde tropfenweise unter Kühlen auf -20° C die Lösung von 1,9g Bromphosgen in 10 ml Benzol zugefügt. Durch Weiterbehandeln der so erhaltenen Lösung gemäss Beispiel 6 wurden 0,6 g Carbothiaiain mi/t dem Zersetzungspunkt 1?5° C erhalten*

Beispiel 8

CHO CHO

Pyr - Nv S - Ka Pyr - Nv^' S -

CH, CH₂CH₂OH CH₃

In 30 ml Chloroform wurden 3»0 g des trockenen Katriumsalzes des Thiol - Typ - thiamins suspendiert. Unter Kühlen mit Eis und unter Rühren wurde eine Lösung von 0,7 g Phosgen in 10 ml ™ Benzol in die Suspension tropfenweise zugefügt. Dann nach fortgesetztem Rühren während einer Stunde bei derselben Temperatur wurde zu der Lösung 1 ml Triäthylamin unter gründlichem Rühren zugefügt und schliesslich mit 20 ml Wasser sorgfältig durch-

Nach Abtrennen der Chloroformschicht von äer Eeaktlonslösung und TpoGkmn der Schicht mit wasserfreiem Magnesitiasalfat, wurde

das Produkt konzentriert und der Rückstand kristallisiert unter Zugabe von wenig Äthylacetat» Die Kristalle wurden durch Filtration abgetrennt und mit Äthylacetat gewaschen, wodurch 0,9 gweisse Kristalle des Produktes mit einem Zersetzungspunkt von 473° C erhalten wurden. '

Beispiel 9/ :

,CHO

-CHO

In 50 ml Dioxan wurden 3 g des Natriumsalzes des Thiol.-. *-Typ — thiamins suspendiert. In die Suspension wurde tropfenweise die !lösung von 1 g Phosgen in 3 ml Benzol unter Eiskühlung zugefügt. Die Mischung wurde eine Stunde bei der gleichen Temperatür gerührt. Nach der Umsetzung wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilirert und der Rückstand wurde in Wasser aufgelöst» Diese Lösung wurde durch Zugabe von Natriumkarbonat neutralisiert. Aus der Losung wurde das Produkt mit Äthylacetat extrahiert und nach Trocknen des Extraktes wurde das Produkt mit trockenem Chlorwasserstoffgas behandelt, wobei sich weisse Kristalle abgeschieden haben. Die Kristalle wurden durch Filtration abgeschieden und umkristallisiert aus Methanol - Äthylacetat .und ergaben 1_#0 g des Hydro Chlorids des Garbothiamins mit einem Zersetzungspunkt von 178 - 1?9^Ö C.

.009-82 0/1 84 2:

BAD

Analyse:

Berechnet für O₁₃H₁₆N₄O_xS^HCl: Cl = 10,30$

gefunden Cl = 10,22$

Beispiel 10

CH₂CH₂OH

In 60 ml Tetrahydrofuran wurden'3 g des Natriumsalzes des Thiol - Typ - thiamins suspendiert. Unter Kühlen mit Eiswasser wurde eine Lösung von 1,9 g Bromphosgen in 10 ml Benzol in die Suspension tropfenweise zugefügt« Die weissen Kristalle, die dann erhalten wurden, wenn man die Mischung gernäss Beispiel 9 behandelte, wurden aus ÄthylendiChlorid umkristallisiert und ergaben 0,9 g des Hydrochlorids des Carbothiamins mit einem Zersetzungspunkt bei 179bis 180° C.

Beispiel 1-1 ·

U -' CH₂CH₂OH CH₃ CH₂CH₂OH HOCH₂CH₂ CH₃

• 00 9 820/ 1 84 2

In 48 ml einer 1Oxigen Wassrigen Natriümhydroxydlösung wurden 13,5 g Thiamincnlorid-Hydrochlorid aufgelöst;, und die Lösung bei Raumtemperatur 30"-Minuten stehen gelassen» In die Lösung wurden 50 ml Äthanol· und unter Kühlen auf -20⁰C wurde tropfenweise eine Lösung von 3 ml Phosgen in 30 ml Benzol unter Rühren zugegeben und noch weitere 10 Minuten bei derselben Temperatur gerührt* Die Reaktionsmischung wurde mit verdünnter Salzsäure bei derselben Temperatur versetzt, um den PH-Wert auf 2 einzustellen und unter vermindertem Druck auf die Hälfte eingeengt. Die erhaltene Lösung wurde durch Zugabe von Natriumbikarbonat neutralisiert und das Produkt fünfmal mit Chloroform extrahiert. Nach schnellem Trocknen des Extraktes* mit wasserfreiem Magnesiumsulfat, wurde der Extrakt

mit äthanolischer Chlorwasserstoffsäure versetzt, um ein saures Milieu herzustellen und zur Trockene durch Verdampfen unter vermindertem Druck gebracht. Durch Zugabe von Aceton zum Rückstand wurde das weisse Pulver des Dithiamincarbonat- ' dihydroChlorids erhalten. Durch ümkristallisation des rohen Produktes aus Isobutanol werden 8,4 g Nadeln mit dem Zersetzungspunkt 129 bis 130° C erhalten. Analysenergebnisse ,·
Berechnet für O₂cH,gNgO^S₂Cl^.H₂Or '

C - 44-,05$; H ■-■ 5,j ,

Gefundeni

C - 44,12^; H - 6^3^', N - 16,18$

ÖO982O/1042-

CHO
Pyr ~ N S- C^

>< —y ■■><■ >

CH₂CH₂OH HOCH₂CH₂ CH₅ ' CH₃ "N^H₂CH₂

In 10 ml Wasser wurden 2,0 g des DithiamincarbonatdihydroChlorids, welches im Verfahren A erhalten wurde ₉ aufgelöst. Nach Zugabe von 6 ml einer wässrigen 1 N-Natriumhydroxydlösung wurde die Lösung 15 Minuten auf 45° C gehalten, Nach AbMililen wurde das Produkt aus dem Reaktionsgemisch mit ÄthylendiChlorid extrahiert und der Extrakt mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, anschliessend konzentriert und ergab ein Produkt mit dem Zersetzungspunkt bei 177 bis 179° C.

Während die verbliebene wässrige Schicht nach dem Extrahieren mit Äthylendi Chlorid mit verdünnter Chlorwasserstoff säure versetzt wurde, um den Fh-Wert auf 6,5 einzustellen, wurde danach * 1 g Ammoniumthiocyanat zugefügt, um Kristalle ausfallen zu lassen. Nach Abtrennen der Kristalle durch Filtration, Nachwaschen mit Wasser und Trocknen,wurden 0,9 g Thiäminthiocyanat erhalten«

BAD

009820/1842

2? -

1820747

Beispiel 12

GH-OH

Pyr -

N^/

S -

Pyr -

Pyr -

fs .

CH-OH

f^H3

HO - CH

21.

CH ■-" OH I
jC = 0

- CO

2CH₂OH OHCH₂dk₂

id ii

- Pyr

In 16 ml einer wässrigen IO^igen Na"triumhydroXyalosung wurden 5,0 g Hydroxyäthyltniamin (HET)chlorid-HydroChlorid aufgelöst und die Ijösung 30 Minuten auf Raumtemperatur gehalten* Nach Zugabe von 16 ml Äthanol zu der Lösung wurde die Lösung auf -20° C abgekühlt. In die Iiösung wurde unter Rühren tropfenweise eine Lösung 1,5 g Phosgen in 15 ml Benzol zugefügt. Die Lösung wurde 10 Minuten bei der gleichen Temperatur gerührt. Der PH-Wert der Lösung wurde auf 2 bei derselben Temperatur eingestellt durch Zugabe von verdünnter Salzsäure und die Lösung wurde unter vermindertem Brück auf etwa die Hälfte eingestellt* Es wurde durch ein Papierehrömatogramm (entwickelt in n-Butanol: Essigsäure passer =« 4- : i : 5)f estgestellt, dass neben einer kleinen Menge des Hyaroxyäthylthiamins (HET), Di-(hydroxyäthylthia^k-:; min)~carbonat in cLieser so eiäialtenen Lösung als Hauptprodukt vorhanden war* Der PH-Wert der Lösung wurde auf 9 eingestellt durch Zugabe von- Nateioacarbenät■ und nach zehn Minuten

. .--■■■- . / BAD

langem Stehenlassen das Umsetzungsprodukt mit Äthylendichlorid extrahiert. Der Extrakt wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert und ergab 1 ,-4- g Carbohydroxyäthylthiamin mit dem Zersetzungspunkt 194- bis 196° C.

Beispiel 15

Pyr -

3H.

- Na

CH₂CH₂OH

CH - OH

HO - CH

Pyr - W

- CO

CH₂CH₂OH OHCH₂CH₂

- Pyr

Pyr - Nv S -

CH j· CHp CHp

L Jd

Durch Wiederholen des in Beispiel 12 beschriebenen Verfahrens unter Benutzung von 5 g d-Hydroxyäthylthiamin (d-HET)chlorid-DihydroChlorid (Gk~]ip"Hi ,7 (c = 2,0 in Wasser)), wurden > 1,5 g des optisch aktiven Carbohydroxyäthy1thiamins mit dem

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Zersetzungspunkt 194· C erhalten. Das.Produkt zeigte die spezifische Drehung t&7 ²^ - 28.9 Cc = 1,2 in 0^1 N HCl)

* BAD QftlGltiAL

Claims (3)

PR. WALTER NlELSCH Patentanwalt ' - JQ - 1 R 2 O 7 U 7 2 Hamburg-Wandsbelc M/ SdMffr. 112 Fernruf: 652 97 07 . ^. Sen Patentansprüche:

1.) ¥erfahren zum Herstellen von Thiaminderivaten des iPhiol-. Typs nach der allgemeinen Formel

wobei R ein Wasserstoff atom oder eine <&. -Hydroxyäthylgruppe darstellt und im Falle, dass R eine o^-Hydroxyathylgruppe ist, die Formel die dl - Form und die optisch aktive d - Form und die 1 - Form mit umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Thiaminderivat des Thiol-Typs nach der allgemeinen Formel

R-

C=O

CH₅ -{/ V>- CH„ - N< ,S - Met

■CHj CH^- OH ,

wobei R die gleiche schon genannte Bedeutung hat und Met ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetall-j Ammonium- oder ein anderer Basenrest ist»mit Carbonyldihalogenid mit der Formel CX)Xg (worin X ein Chlor- oder· Bromatom ist) im neutralen oder alkalischen Reaktionsmilieu umsetzt·

■ ' BAD ORIGINAL

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- - 31 -

2.) Verfahren nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, dass man als Carbonyldihalogenid Phosgen oder Bromphosgen einsetzt O

3.) "Verfahren nach Anspru-ch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet^ ;■- dass man die Umsetzung bei einer Temperatur unter*-; 10° C durchfuhrt«

Variante des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass man

a) die Umsetzung bei Temperaturen unter - 10° G im sauren Reaktionsmilieu durchführt,

b) das gebildete Dithiamincarbonatderivat der Formel

- CO-

CH₂CH₂OH HOCSE^GHg

in das herzustellende Endprodukt durch· Zugabe von Alkalien in das Reaktionsmedium bis .dieses neutral bis al- * kaiisch ist, überführt.

BAD