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@m Kchlenstoff des Heterocyclus alkylierte N,N'-disubstituierte Diazacycloalkane
und Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von neuen,
am Kohlenstoff des heterocyclus alkylierten N,N'-dieubstituierten Diazacycloalkanen
mit verbes@erter coronardilatatorischer Wirksankeit und ihrer pharmakologisch unbedenklichen
Salze.
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Es sind schon offenkettige und ringförmige N,N'-disubstituierte Diamine
mit coronardilatorischer Wirksamkeit bekannt. In der deutschen @uslegeschrift 1
182 239 sind beispielsweise Verbindungen der allgemeinen Formel I
beschrieben. Keine dieser Verbindungen führte jedoch zu einem Handelsprodukt. Als
Handelsprodukt bekannt gewordon ist dam z. B. in der österreichischen Patentschrift
Nr. 231 4S beschriebene Produkt N,N'-Dimethyl-N,N'-bis-[3-(3',4',5'-trimethoxybenzoyloxy)-propyl]-äthylendiamindihydrochlorid.
Man ist jedoch stets bestrebt, neue Verbindungen au schaffen, die in bezug auf ihre
chemotherawtiter pharmakologischen und sonstigen Eigenschaften weiter verbessert
sind.
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Me erfindungsgemäßen neuen, am Kohlenstoff des Heterocyclus alkylierten
N,N'-disubstituierten Diazacycloalkane entsprechen der allgemeinen Formel II
worin R1, R2, R3 und R4, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome
oder niedermolekulare Alkylreste mit 1 - 4 Kchlenstoffatomen sind und mindestens
eine der Gruppen R1-4 ein solcher Alkylrest ist, m 0 oder die Zahl 1 und n 2 oder
3 bedentet.
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Die Erfindung umfaßt weiterhin die pharmakologisch unbedenklichen
SRureadditionsealso der Verbindungen der Formel II.
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Die erfindungsgemäßen neuen Produkte zeichnen sich durch eine starke
coronargefäß-erweiternde Wirkung aus. Sie eind ou den wirksamsten Coronardilatatoren
su zählen.
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Wegen ihrer Eigenschaft sind diejenigen Verbindungen der Formel I
und ihrer pharmakologisoh unbedenklichen Säureadditionssalze bevorzugt, worin R1,
R2, R3 oder R4 Wasserstoff, die Methyl- oder die Äthylgruppe und dabei eine odor
swei dieser Gruppen eine Methyl- oder eine Äthylgruppe zist, m 0 oder die Zahl 1
und n die Zahl 2 oder 3 bedeuton. Besonders bevorzugt sind dabei diejenigen Verbindungen
der Formel II und itirr pharmakologisch unbedenklichen Säureadditionesalze, worin
n dt. e Zahl 3, R1 und R2 Wasserstoff und m O bedeutet und dabei R3 die Methyl-
oder die Äthylgruppe und R4 Wasserstoff, die Methyl- oder die Äthylgruppe ist oder
n die Zahl 3. R und Rp Wasserstoff und m die Zahl 1 bedeutet und dabei R3 die Methylgruppe
und N Wasserstoff oder die Methylgruppe ist.
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A pharmakologisch unbedenkliche Salse kommen insbesondere die Hydrochloride,
Sulfate, Maleinate, Embonate, Citrate und Tartrate in Orage
Die
ganz besonders bevorzugte Verbindung ist diejenige der Formel IIK
und ihre piatrakologiah unbedenklichen Säureadditionszaize.
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In den pharmakologischen Versuchen hat sich gezeigt, daß insbesondere
die Verbindung der Formel III in Form des Dihyrochloride mehr als 2,5 mal so wirksam
bezüglich der Steigerung der Myocarddurchblutung von Hunden ist, als das im Handel
befindliche N,N'-Dimethyl-N,N'-bis-[3-(3', 4'15'-triaethexybenzoylexy)-preMr7-äthylendiM<in'-dihydrochlorid
(Hexobendin).
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Die Myocarddurchblutung wurde an Hunden in Morphin-Chloralose-Urethan-@arkose
mit Wärmeleitsonden bestimmt (Methode s. BETZ, BRAASCH und HENSEL, Arzneimittelforschung
11, 8. 333-336 (1961)).
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Zur quantitativen Aufwertung der Dosie-Wirkungsbesichungen we dis
Wirkung der Präparate mit dem Effekt einer festen Dosis (1 mg/kg) des bekannten
Coronarmittels Prenylin (LIMXR# LINDNER, Arzneimittelforschung 10, S. 569 -
573, (1960) verglichen und als DE 1,00 aus den Dosis-Wirkungskurven die Dosis extrapoliert,
die 1 mg/kg Pronylamin (N-[3'-Phenyl-propyl-(2')]-1,1-diphenyl-propyl-(3)-amin)
wirkungsgleich war. Zum Vergleich diente das nächatverwandte
Handelspräpurat
Hexobendin (N,N'-Dimethyl-N,N'-bis-[3-(3',4',5'-trimethoxybenzoyloxy)-propyl]-äthylendiamin).
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 wiedergegeben. t Wirkung auf die
Myocarddurchblutung des Hundes 1)
Verbindung Tierzahl DE 1,00 2) Relative Wirk- |
gemäß Bei- µmol/kg samkeit Hexo- |
spiel Nr. bendin = 1,00 |
1 20 0,064 2,66 |
4 20 0,086 1,98 |
7 15 0,12 1,42 |
, | |
10 15 0,071 2,39 |
Hexobendin 25 0,17 1,00 |
1) Narkose : Morphin (2 mg/kg so.) @ Chloralose-Urethan (32 + 400 mg/kg iv.).
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2) Desis, die 1 mg/kg Prenylamin wirkungsgleich ist.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden nach allgemein bekannten
Methoden dadurch hergestellt, daß A) ein 3,4,5-Trimethoxy-bensoesäure-halogenalkylester
der allgemeinen Formel IV
worin n die gleiche Bedeutung wie in Formel II hat und Hal ein Halogenatom, vorzugsweise
Chlor oder Brom ist, mit einem Diazacycloalkan der allgemeinen
formel R Ra, R. |
*'"T< |
(cl V |
Rt 02 |
t' |
R |
worin R1, R2, R3, R4 und m die gleiche Bedeutung wie in Formel II haben, oder B)
ein 3,4,5-Trimethoxy-benzoesäurehalogenid, insbesondere das Bromid oder Chlorid,
einen Ester insbesonders einen Niederalkylester dieser Säure oder das Anhydrid dieser
Säure mit einem N,N'-Bis-(hydroxyalkyl)-diazacycloalkan der allgemeinen Formel VI
worin R1, R2, R3, R4, m und n die gleiche Bedeutung wie in Formel II haben, oder
C)
) ein Salz, insbesondere ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallzalz der 3,4,5-trimethoxybenzoesäure
mit einem N,N'-Bis-(halogenalkyl)-diazacycloalkan der allgemeinen Formel VII
woriii, R1, R2, R3, R4, m und n die gleiche Bedeutung wie in Formel II haben und
Hal ein Halogenatom, vorsugoweise ein n Chlor- oder Bromatom und insbesondere Chloratom
ist, umgesetzt wird.
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Sol der Verfahrensvariante A wird die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart
eines geeigneten inerten organischen Lösungsmittels, wie s. B. einem Alkohol oder
insbesondere Dimethylformamid und veines wasserfreien basischen Stoffes, wie z.B.
Pottasche und bei erhöhter Temperatur, insbesondere im Bereich von etwa 100°C bis
etwa 180°C durchgeführt. Bei der Verfahrensweise B hat mich als besonders günstig
der Einsatz der Säurehalogenide, Aobesonder des Säurebromids oder -chlorids erwiesen,
wobei in bevorzugter Ausführungsform in Gegenwart eines inerten organiaohan Lösungsmittels
und in Gegenwart eines säurebindenden Mittels, insbesondere eines tertiären Amins
wie Triäthylamin umgeastst wird. Ala inerte orga Lösungsmittel können inabasondere
die Äther wie Dioxan oder aromatische Kohlenwasserstofte wi Benzol, Toluol oder
Xylol verwendet werden. Bevoraugt
wird auch bei dieser Verfahrenevariante
bei erhöhter ratur, vorzugsweise bei der Siedetemperatur dea Reaktionsgemisches
gearbeitet. Auch die Verfahrensvariante C wird vorzugsweise in einem inerten organischen
Lösungsmittel und sofern ein Salz der allgemeinen Formel NI #ur Anwendung kommt
in Anwesenheit eines säurebindendon Mittels, wie z.B. Pottasche oder einem tertiären
Amin und bei erhöhter Temperatur wie insbesondere der Siedtemperatur des Reaktionsgemisches
durchgeführt.
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Vorsugsweise werden die Reaktionskomponenten in äquivalenton Mengen
eingesetzt. Bei der Verfahrensvariante A kann dae Diazacycloalkan der allgemeinen
Formel V auch im Ubersehus angewandt werden, wobei der Überschuß als säurebindendes
Mittel dient. Das gleiche gilt für das Salz der 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure in der
Verfahrensvariante C.
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Die e so erhaltenen Basen können gewünschtenfalls anschliessend in
Säureadditionssalze umgewandelt oder aus entstand Salzen die Basen freigemacht werden.
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Die Herstellung der als Ausgangsmaterial verwendeten Dialkohol* der
Formel VI kann auf mehrerem Wegen erfolgen.
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Sie sind beispielsweise durch Umsetzung der entsprechendon omega-Halogenalkanole
mit einem Diazacycloalkan der vorstehenden allgemeinen Formel V oder durch Umsetzung
son Diaminodialkoholen der allgemeinen Formel VIII
worin XX Rp und n die gleiche Bedeutung wie in Porsel II habeu, mit Alkylendihalogeniden
der allgemeinen Formel IX
worin R3 und R4 und m die gleiche Bedeutung wie in Formel II haben und Hal Halogenatome,
vorzugsweise Chlor- oder Bromatome sind, in an ich bekannter Weise erhältlich. Der
zuerstgenannte Weg ist z. B. von Pyman, Soc. 1908, 1802 und Gardner et al. Am. Soo.
55 3823 (1933) beeohrieben. Die diaminodihalide der Formel VII können in an sich
bekannter Weise z.B. durch Umsetzung eider Verbindung der vorstehenden yorael VI
Bit z. B Thionylchlorid oder -bromid hergestellt werden.
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Die Herstellung r w. B in L.J. Kitohen u. E. S. Hanson, Am. Soc.
73, 8. 1838 t 1951). T. Ishiguro et al., J. pharm. Soc. Japan [@akugakuzasschi]
77, S. 1051 (1957), ref. C.A. 52, 5424d (1958): und T. Ishigure et al., J. pharm.
Soc.
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Japan [Takugakuzasshi] 78, S. 229 (1958), ref. C.A. lit 11862a (1958)
sowie F. Poppelsderf u. R. Myerly J. Chem. 26, 131 (1961) beschrieben.
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Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung und die
Herstellung der erfindungsgemäason Produkte.
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Beispiel 1: N,N'-Bis-[γ-(3',4',5'-Trimethoxybenzoyl-oxy)-propyl]-2-methylpiperazin-dihydrochlorid
4 4 g (0,14 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure-(3'-chlorpropyl)-ester, 7 g (0, 07
Mol) Methylpiperazin und 7 e (0,07 Mol) K2CO3 werden in 70 ml Dimethylforamid 25
Stunden unter Rühren auf 120° C erhitzt.
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Das Reaktionsgemisch nimmt man in Wasser auf und extrahiert zweimal
mit Methylenchlorid. Die vereinigton Auszüge wäscht man mit Wasser und trocknet
die organische Phase über Natriumsulfat. Nach Abziehen don Lösungsmittels erhält
man die Rohbase in einer AumboUt wOD 34 g (80 % d.Th.). 25 g (0, 04 Mol) der Rohbase
werden in 100 ml Aceton gelöst, mit dem gleichen Volumen abs. Äther versetzt und
unter Rühren mit abs. salzsaurem @ther das Dihydrochlorid auagefallt. Ba wurde aus
Isopropanol unter Zusatz von Tierkohle umkristallisiert.
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F: 185 - 190°C.
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.
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N,N'-Bis-[@-(3',4',5'-trimethoxybenzoyl-oxy)-propyl]-cis-2,5-dimethyl-pipernzin-dihydrochlorid
Eine Mischung von 40,4 g (0,14 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure-(3'-chlorpropyl)-ester,
8,0 g (0,07 Mol) cis-2,5-Dimethylpi@porazin und 9,7 g (0,07 Mol) K2CO3 in 70 al
Dimethylformamid werden 25 Stunden unter Rühran auf 120°C erhitzt. Das erkaltete
eaktionsgemisch wird in Wasser gegeben und das abgeschiedene Öl mit Äther extrahiert.
Die vereinigten Ätherauszüge wäscht man zweimal ait Waeeer aue und schüttelt die
ätherische Phase dann gut mit 2 n Salzsäure durch. Die salzsaure Phase wird sofort
abgetrennt, nach kurzer Zeit kristalliiert zuz dieser das Dihydrochlorid aus, das
man absaugt und aus Äthanol umkristallisiert.
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F: 207 - 209°C.
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Beiskpiel 3: 1t('-Hie-,3't-3itlIhlucQlood lot Eine Mischung von 40,4
g (0,14 Mol) 3,4,5-Trimethoxybu 3'-chlorpropyl)-ester, 8,0 g(0,07 Mol) trans-2,5-Dimethylpiperazin
und 9,7 g (0,07 Mol) K2CO3 in 70 ml Dimethylformamid werden 25 Stunden unter Rühren
auf 120°C erhitzt. Das erkaltete Reaktionsgemisch wird in Water gegeben und dam
abgeschiedene Produkt einige Male mit Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigton
Auszüge wäscht man zweimal mit Wasser aus. Beim anschließenden
Durchschütteln
der Methylenchlorid-Phase me 2 n Salzsäure kristallisiert das Dihydrochlorid aus.
Han saugt ab und kristallisiert aus Dimethylformamid um.
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F: 220 - 221°C.
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Beispiel 4: N,N'-Bis-[-(3',4',5'-trimethoxy-ben@oyl-oxy)-propyl]-i-li:L:.--.,-fb;,;;---.1.T1llta'-C:.:-!I3-',.-UX)-lG-r;ri.o.
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2-äthylpiperasis-@@@ydrochlorid 40,4 g (0,14 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure-(3'-chlorppl)-etcfund8<Jg(J.07Hol)-Hlpperazinui.t
9,7(Ot7Kol).0in70nliNetalformumidwerden un'p'!PUh.ri.t.!ü.dibe.CCrizt.jUekaitpo
: : . o. rtgna c : i : I. : tl . tu :- : C ; r. ; ; ; e ! f-z, vimal m : i ; Äther
extrahiert und die vereinigten Auszüge dann mehrmals mit Waser ausgewaschen. Die
ätherische Lösung ncbütelta.iuuMit'.inurrcLnunr&uciu salzsaure Phase danach
schnell ab. Nach kurzer Zeit @@istallisiert daraus das Dihydrochlorid aus, das abgesa@gt
und aus Isopropanol umgristhallisiert wird.
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F: 202 - 207°c.
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Beispiel 5: N,N'-Bis-[ß-(3',4',5'-trimethoxybeusoyl-oxy)-äthyl]-@,5-dimethyl-piperazin-dihydrochlorid
Zu einer warman Lösung von 10,1 g (0,05 Mol) N,N'-Bis-(ß-hydroxy-äthyl)-2,5-dimethylpiperazin
und 12,1 g (0, 12 Mol) Trilthylanin in 150 al abs. B ol werde
miter
PUhren7,7(0,Hol)3,4,5-Trimetboxybenzoesäurechlorid in 50 ml abs. Benzol getropft.
Anschließend erh@tst man @ 1/2 Stunden unter Rückfluß. Nach dem Er-..i.,.W..;.dvom'.i::..t;cz;lir.j.x,.-t;;circc:t.lori.d:Itil.ie.t'uud
das Filtrat nach 3-maligem @aschen mit Wasser über Na-Sulfat getrocknet. Die nach
dem Abzichen des Benzols erhaltene Base wird in Mothylenchlorid aufgenommen und
mit dem gleichen Volumen Äther verdünnt. Diese Lösung versetzt man unter @@@lung
bis zur sch@ach sabren Reaktion mit salzsaurem Äther.
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@@ dasei ausgefallene Dihydrochlorid wird abgesaugt, mit Ather na@hgewaschen
und getrocknet.
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2: @@@ - @26°C, Ausbeute: 33 g = 99,4 % d.Th.
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Beispiel 6: N,N'-Bis-[ß-(3',4',5'-trimethoxybenzoyl-oxy)-propyl]-2,5-dimethyl-piperazin-dihydrochlorid
Zu einer warmen Lösung von 11,5 g (0,05 Mol) N,N'-Bis-(ß-hydroxy-propyl)-2,5-dimethylpiperazin
und 12,1 g (0,12 Mol) Triäthylamin in 150 ml abs. Benzol werden unter Rühren 27,7
g (0,12 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoestureohlorid in 50 al abs. Benzol getropft. Anschließend
erhitzt man 1 1/2 Stunden untor Rückfluß. Nach dam Erkalten wird vom Triäthylaminhydrochlorid
abfiltriert und das Filtrat nach 3-maligem Waschen mit Wasser über Na-Sultat getrocknet.
Die nach dom Abziehen den Benzols erhaltene Baee wird in Aueton autgon und wit dea
gleichen Volumen éther verdünnt. Diese Lösung versetzt man unter Mhlung bie zur
schwach sauren Reaktion mit
salzsaurem Äthen. Das dabei ausgefallene
Dihydrochlorid wird abgesaugt, mit Äther hachgewaschen und getrocknet.
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F: 207 - 215°C, Ausbeute: 28 g = 80,9 % d.Th.
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Beispiel 7: N,N'-Bis-[#-(3',4',5'-trimethoxybenzoyloxy)-propyl]-cis-2,3-dimethyl-piperazin-dihydrochlorid
40,4 g (0,14 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure-(3'-chlorpropyl-ester und 8,0 g (0,07
Mol) eis-2,3-Dimethylpiperazin werden mit 9,7 g (0,07 Mol) K2CO3 in 70 ml Dimethylformomid
20 Stunden unter Rühren auf 140°C Erhitzt.
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Das erkaltete Reaktionsgemisch wird in Wasser gegeben und dreimal
mit Äther extraniert. Die vereinigten ätherischen Auszüge werden zweimal mit verdünnter
Salzsäure ausgeschüttelt. Danach nacht man die salzsauren Auszügemit Natronlauge
alkalisch und extrahiert wieder drcimal mit Äther. Die verelnigten Ätheraus@üge
werden über Na2SO4 getrocknet. Die so erhaltenen @, g (25,4 % d Th.) Rohbase werden
unter Kühlung in abs. Äther mit der ontsprechenden Menge salzsaurem Äther var@@tst.
Das ausgefallene Salz wird einmal aus Wasser und dann einmal aus Isopropanol umkristallisiert.
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F: 186 - 187°C.
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Beispiel 8: N,N'-Bis-[#-(3',4',5'-trimethoxybenzoyloxy)-propyl]-5,7-dimethyl-homopiperazin-dihydrochlorid
25 g (0,075 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure-(3'-brompropyl
)-ester
und 10 g (0, 075 Mol) 5, 7-Dimethylhomopiperazin wurden in 75 ml Dimethylformamid
24 Stunden auf 100°C erhitzt. Nach dom Abdestillieren des Lösungsmittels wurde in
Wasser aufgenommen und mit Essigester ausgeschüttelt. Die organische Phase wurde
mit Wasser gewaschen und zweimal mit verdünnter Salzsäure extrahiert.
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Die saure Lösung werde mit Kaliumkarbonat gesättigt und das ausgeschiedene
Öl mit Äther extrahiert. Der nach dem Trocknen uns rocknen und Eindampfen verbliebene
Rückstand wurde in Alkohol gelost und mit ätherischer Salzsäure in das Dihydrochlorid
überfährt.
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Ausbeute !8g, 29 % d. Th. Farblose Kristalle F: 195 - 200°c.
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Beispiel 9 : N,N'-Bis-/B-(34',5'-trimothexybenMyloxy)-athy7-5,7-'
d. imethyl-homopiperazin-maleat 25 g (0,10 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoesäure-(2'-chloräthyD-esterund12,8g(0,10Mol)5,7-Dimethylhomopiperazin
wurden in 100 ml Alkohol abs. 55 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Mach dem Abdestillieren
des Lösungsmittele wurde bis zur Isolierung der Base, wie im Beispiel 8 angageben
verfahren. Die Base wurde in ätherischalkoholischer Lösung mittels Maleinsäure in
das Maleat überführt. Die farblesen Kristalls haben einen Schmelzpunkt von F2 121-124°C.
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Beispiel 10: ni, N'-BiB-F-(3',4',5'-trijBethexybenjBoyloxy)-propyi7'-3-metbyl-homoDiperazin-dihydrochlorid
In 120 ml Benzol werden 27,6 g (0,12 Mol) 3,4,5-Trimethoxybenzoylchlorid, 11,5 g
(0,05 Mol) N,N'-(γ-Hydroxypropyl)-5-aethyl-heat0piperazinund10,1g(0,10 Mol)
Triäthylami gelost, wobei Erwärmungauftrat.IB wird 2 Stunden unter RUckSluß erhitzt
und nach dom Abkühlen Triäthylamin-Hydrochlorid durch Filtration entfernt. Die Benzollösung
wird mit verdünnter Salzsäure extrahiert und anschließend die Base nach dem alkalisieren
der wässrigen Schicht ausgeäthert. Die äthanolische Lösung des AtherrUckatwdes wird
mit ätherischer Salzt aure in das Dihydrochlorid überführt. Nach zweimaligem Umkristallisieren
aus Alkohol werden 17 g (d. a. 55Ad.
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Theorie) der gewünschten Verbindung vom Schmelzpunkt 195 - 200°C
erhalten.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in üblichen Arzneimittelformen
wie Injektionelöaungen, Tabletten, Drageeo or Zäpfchen nach üblichen Methoden verarbeitet
we@den.
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Beiapiel 11t Injektions-Lösung Wirkstoff gemäß Beispiel 1 5 mg Aqua
bidest. ad 5 ml/Ampulle oder Wirkstoff gemäß Beispiel 10 5 mg Aqua bidest. ad 2
al/Ampulle Beispiel 12: Dragees 25 mg und 50 mg 1 Kern enthält: 25 mg 50 mg Wirkstoff
gemäß Beispiel @ 25,0 mg 50,0 mg Kollidon 25 5 0,7 1,4 Milchzucker 50,0 60,0 Calciumphosph.,sek.
wssfr.-Granulat 30,0 40,0 Kartoffelstärke 16, 3 3 20,0 Talcum APV 17,0 27,0 Magnesiumstearat
1,0 1,6 140,0 mg 200,0 mg pie 25 mg-Kerne haben einen Durchmesser von 7 mm und einen
Wölbungaradius von 5 Mm und werden auf 240 mg aufdragiert.
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Die 50 mg-Kerne haben einen Durchmesser von 88 mm und einen Wölbungsradius
von 6 mm und werden auf 370 mg aufdragiert.
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Dae Dragieren nach konventioneller Zuckerdragieraethode geschieht
in üblicher Weise.
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Patentansprüche