DE1813241C3 - - Google Patents
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Description
(I)
in der Ri ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R2 ein Wasserstoff-, Chlor- oder
Bromatom bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 2-Aminomethylindol der allgemeinen Formel II
CH2NH2 (II)
reaktion sehr unterschiedlich. Die in der 1-Stellung
substituierten Derivate sind nur umständlich in reiner Form herstellbar, da die Substitution in der Regel nicht
quantitativ verläuft. Die 1-substituierten Benzodiazepinone sind immer durch das Ausgangsmaterial verunrei
nigt. Wegen ihres sehr ähnlichen Lösungsverhaltens ist die Reinigung der 1-substituierten Benzodiazepinone
durch Umkristallisation nur schwer und verlustreich möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch seine Einfachheit und Wirtschaftlichkeit aus, und die
Benzodiazepinone fallen in hoher Gesamtausbeute und hoher Reinheit an. Ein derartiges Verfahren zur
Umwandlung einer Indolverbindung mit oxidations
empfindlichen Substituenten in eine Benzodiazepinon-
verbindung durch eine Ringerweiterurcgsreaktion ist
bisher in der Literatur weder beschrieben noch
angeregt worden.
ίο bei der Behandlung mit Chromsäure oder Ozon an der
Doppelbindung des Pyrrolringes gespalten werden. Die verwendeten Indolderivate trugen jedoch immer
Substituenten, die relativ oxidationsbeständig sind, wie Methyl- oder Phenylgruppen (vgl. A. Weissberger,
The Chemistry of Heterocyclic Compounds, Bd. 8 [1954], S. 23. Bull. Soc. Chim. France 1950M, S. 555 bis 561 und J.
Org. Chem., Bd. 27 [ 1962], S. 3788).
Auf Grund der vorstehend beschriebenen Ergebnisse der Oxidation von Indolverbindungen sollte man
erwarten, daß 2-Aminomethyl-3-phenylindole der allgemeinen Formel II durch Oxidation in die entsprechenden Dicarbonylverbindungen, d. h. 2-(2-G!ycylaminobenzoyl)-pyridine der allgemeinen Formel III
in der Ri und R2 die vorstehende Bedeutung haben,
oder dessen Salz in saurem Medium und in einem Lösungsmittel mit Chromsäure oder Ozon in
mindestens stöchiometrischer Menge behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oxidation mit Chromtrioxid
oder Ozon in Essigsäure bei Raumtemperatur durchführt.
R, O
I Il
N-C-CH2 - NH,
CO
CO
(IM)
Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Die firfindungsgemäß herstellbaren Benzodiazepinone der allgemeinen Formel I sind bekannte wertvolle
Tranquilizer, Muskelrelaxantien, Spasmolytika und Hypnotika.
Es sind bereits eirrge Verfahren zur Herstellung dieser Benzodiazepinone bekannt, die jedoch in
schlechten Gesamtausbeuten verlaufen. So erhält man sie z. B. durch Umsetzung eines 2-Bromacetamidophenylpyridylketons
mit Ammoniak oder durch Umsetzung eines 2-(2-Aminobenzoyl)-pyridins mit Glycinäthylester-hydrochlorid
in kochendem Pyridin (vgl. R. I. Fryer et al., J. Pharm. Sciences, Bd. 53 [1964], Seiten
264 bis 268). Durch Methylierung können die in der 1 -Stellung suDStituierten Benzodiazepinonc hergestellt
werden.
Die bekannten Verfahren haben verschiedene Nachleile.
Die Ausgangsverbiiidungen sind zum Teil schwer
zugänglich, die Verfahren aufwendig, und infolge
sierischer FJnfliisse ist die Ausbeute bei der Ringschlußumgewandelt
werden. Hierbei wird unterstellt, daß die Glycylaminogruppe und die Pyridylgruppe oxidations-
so stabil ist. Es ist aber bekannt, daß bei der Einwirkung
von Oxidationsmitteln auf Amine in den meisten Fällen die Aminogruppe wegen ihrer großen Reaktionsfähigkeit
verändert wird (vgl. Methoden der Organischen Chemie [H ou b e η - W ey I], Bd. XI/2 [1958], S. 181
ss und 182). Von Glycylaminobenzophenonen ist es bekannt, daß sie bei pH-Werten von mindestens 7, d. h.
in neutralem oder alkalischem Medium unter intramolekularer Kondensation die entsprechenden 5-Phenyl-1,3-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-one
liefern (vgl.). Org.
ho Chem., Bd. 27 [1962], S. 3788 bis 3796 und S. 4675 bis 4677, USA.-Patentschrift 32 02 699 und belgische
Patentschrift 5 98 014). Die Cyclisierung wird wirksam unterbunden, wenn man das 2-Glycylaminobenzophenon
in das Salz einer Säure überführt (vgl. | Org. Chem.,
<>·, IUI. 27 [ 1962], S. 4676). Das eriindungsgcmalle Verfahren
verlauft nach einem anderen, unbekannten Keaklionsmechanisimis.
Die .Stufe des 2-(2-(ilyeylammoben/oyl)
pyiidins wird nicht di"Llilaufen.
Im allgemeinen wird das erfindungsgemäße Verfahren bei Raumtemperatur durchgeführt; jedoch ergeben
manchmal höhere oder niedrigere Arbeitstemperaturen bessere Ergebnisse. Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind Wasser, Methanol, Äthanol, Aceton,
Tetrachlorkohlenstoff, Essigsäure oder Schwefelsäure. Das Oxidationsmittel wird in mindestens stöchiometrischer Menge verwendet Bei Verwendung von Chromtrioxid in Essigsäure als Oxidationsmittel führt man die
Umsetzung vorzugsweise bei Raumtemperatur durch. Das 2-Aminomethylindol oder dessen Salz, z. B. das
Hydrochloric Hydrobromid, Sulfat, Nitrat oder Acetat,
wird im Lösungsmittel gelöst oder suspendiert und mit dem Oxidationsmittel unter Rühren versetzt Die
Umsetzung ist im allgemeinen innerhalb etwa 24 Stunden beendet Das rohe Benzodiazepinon kenn nach
der Isolierung z. B. durch Umkristalüsntion aus eimern
Lösungsmittel, wie Äthanol oder Isopropanol, gereinigt werden.
Die im Verfahren der Erfindung eingesetzten 2-Aminomethylindole der allgemeinen Formel Il sind
neue Verbindungen, die sich in an sich bekannter Weise, z. B. durch Hydrierung der entsprechenden Indol-2-carbonitrile, herstellen lassen. Die Indol-2-carbonitrile
lassen sich z. B. durch Amidierung der freien Indol-2-carbonsäuren und anschließende Dehydratisierung der
Säureamide herstellen. Die Indol-2-carbonsäuren können z. B. aus einem Phenylhydrazin und einem
2-PyridylbrenztraubensäureäthyIester-l -oxid hergestellt werden.
In eine Suspension von 3 g i-Methyl-2-aminornethyl-3-(2'-pyridyl)-indol-dihydrochlorid (F. 171 bis 174°C,
Zers.) in 50 ml Essigsäure leitet man bei 15 bis 200C eine
Stunde unter Rühren Ozon ein. Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch mit wäßriger
Natriumcarbonatlösung neutralisiert und mit Chloroform extrahiert. Die Chloroformlösung wird mit Wasser
gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der
Rückstand wird aus Äthylacetat umkristallisiert. Man erhält das l-Methyl-5-(2'-pyridyl)-l,3-dihydro-2H-l,4-
benzodiazepin-2-on vom F. 199 bis 2000C; Ausbeute
46% der Theorie.
Gemäß Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 1-Methyl-2-aminomethyI-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-di-
hydrochlorid (F. 150 bis 155°C, Zers.) erhält man das 1-Methyl-5-(2'-pyridyl)-7-brom-l,3-dihydro-2H-1,4-ben-
zodiazepin-2-on, das nach Umkristallisation aus Äthylacetat bei 135 bis 137"C schmilzt; Ausbeute 42% der
Theorie.
In eine Lösung von 9 g l-Methyl-2-aminomethyl-3-(2'-pyridyl)-indol-dihydrochlorid
in 150 ml Essigsäure wird bei 15 bis 200C ozonhaltiger Sauerstoff eingeleitet,
bis 1 Moläquivalent Ozon absorbiert sind. Das Reaktionsgemisch wird mit wäßriger Ammoniaklösung
neutralisiert und mit Chloroform extrahiert Der C'hioroformextrakt wird mit Wasser gewaschen und
über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck ahdcsiillicrt
und der Rückstand aus Äthylacetal umkristallisieri. Ιλ
werden 4,5 g l-Methyl-5-(2'-pyridyl)-l,3-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-on vom F. 199,5 bis 200,50C
erhalten; Ausbeute 61,8% der Theorie.
B e i s ρ i e I 4
Eine Lösung von 1,6 g Chromtrioxid in 1,2 ml Wasser wird bei 15 bis 27° C in eine Suspension von
1,0 g 2-A minomethyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-dihy
drochlorid in 20 ml Essigsäure eingetropft Das Gemsich
wird 2V2 Stunden bei 400C gerührt, sodann in Eiswasser
eingegossen, mit wäßriger Ammoniaklösung neutralisiert und mit Chloroform extrahiert Der Chloroformextrakt wird mit gesättigter Natriumchloridlösung gewa-
sehen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand aus Äthanol umkristallisiert.
Ausbeute 0,6 g (71,2% der Theorie) 5-(2'-Pyridyl)-7-brom-l,3-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-on vom F.
241bis242°C.
Das verfahrensgemäß eingesetzte 2-Aminomethyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-dihydrochlorid wird folgendermaßen hergestellt:
300 g 2-Picolin werden unter Kühlung mit 33,91g
35prozentiger Wasserstoffperoxidlösung versetzt. Das
Gemisch wird allmählich auf 750C erhitzt und 375 g Essigsäureanhydrid werden bei 80 bis 82° C eingetropft.
Nach beendeter Zugabe wird das Gemisch noch 30 Minuten bei 80 bis 84°C gerührt, sodann abgekühlt und
unter vermindertem Druck auf ein Volumen von 500 ml eingedampft. Hierauf werden 300 ml Wasser zugegeben, und das Gemisch wird erneut unter vermindertem
Druck eingedampft. Der erhaltene Rückstand wird anteilsweise mit 230 g wasserfreiem Natriumcarbonat
is und hierauf mit 750 ml Chloroform versetzt. Das
Gemisch wird über wasserfreiem Kaliumcarbonat getrocknet und filtriert Der Filterrückstand wird mit
Chloroform ausgewaschen. Das Filtrat und die Waschlösungen werden vereinigt, und das Chloroform wird unter vermindertem Druck abdestilliert. Ausbeute 330,6 g (99,1% der Theorie) 2-Picolin-l-oxid. Das
umhydrid in 750 ml Benzol wird mit 8 ml Äthanol versetzt. Das Gemisch wird bei 35 bis 40° C tropfenweise mit einer Lösung von 109,1 g 2-Picolinl-oxid und
162,5 g 90prozentigem Oxalsäurediäthylester in 200 ml
Benzol versetzt und 4 Stunden bei 38 bis 41 °C gerührt Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch mit
Wasser verdünnt, mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 2,0 bis 2,5 angesäuert und 1 Stunde gerührt. Danach wird
die Benzolschicht abgetrennt und die wäßrige Lösung mit Chloroform extrahiert. Die Benzollösung und der
Chloroformextrakt werden vereinigt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter
vermindertem Druck eingedampft. Ausbeute 160,5 g (76,7% der Theorie) rohes 2-Pyridylbrenztraubensäureäthylester-1-oxid.
Nach Umkristallisation aus Äthylacetat werden 131 g der Verbindung vom F. 79 bis 81°C
erhalten. Aus der Mutterlauge werden weitere 9,6 g der Verbindung isoliert. Die Gesamtausbeute beträgt 141 g
reine Verbindung (67,5% der Theorie).
Kin Gemisch aus 70 g 2-Pyridylbrenztraubcrisaure
('s äthylester-1-oxid. 74,8 g p-ßromphcnylhydra/.m-hydrochlorid
und 500 ml Essigsäure wird bei 50'1C tropfenweise mit 50 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzt.
Danach wird das Gemsich 2 Stunden bei 1I(I bis 47 C
gerührt. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels wird das Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnt und
mit wäßriger Ammoniaklösung alkalisch gemacht Die entstandene Fällung wird abfiltriert, mit Wasser und
Chloroform gewaschen und getrocknet Ausbeute 88,5 g (73% der Theorie) 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carbonsäureäthylester-l'-oxid.
Nach Umkristallisation aus Äthanol schmilzt die Verbindung bei 245 bis 2470C
(Zers.)
Eine Losung von 8,2 g Kaliumhydroxid in 300 ml Äthar.ul wird mit 30 g 3-(2'-PyridyI)-5-bromindol-2-carbonsäureäthylester-l'-oxid
versetzt und 90 Minuten unter Rückfluß erhitzt Nach dem Abkühlen auf 5° C
wird die gebildete Fällung abfiltriert und in 200 ml Wasser suspendiert Die Suspension wird unter Kühlung
mit konzentrierter Salzsäure angesäuert Die entstandene Fällung wird abfiltriert, gründlich mit Wasser
gewaschen und getrocknet Ausbeute 27,4 g (99% der Theorie) 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindoI-2-carbonsäure-1 '-oxid
vom F. 242 bis 246° C (Zers.).
Ein Gemisch von 22 g 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carbonsäure-l'-oxid
und 47,6 g Thionylchlorid wird 30 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird
überschüssiges Thionylchlorid unter vermindertem Druck abdestilliert, und der Rückstand in 200 ml
wasserfreiem Toluol suspendiert. In die Suspension wird bei einer Temperatur von unterhalb 1O0C Ammoniakgas
eingeleitet. Die entstandene Fällung w.rd abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet Ausbeute 22,2 g
rohes 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carboxamid-1 '-oxid vom F. 246,5 bis 247,5° C (Zers.). Nach Umkristallisation
aus Dimethylformamid schmelzen die Kristalle bei 252,5 bis 254° C (Zers.).
Eine Suspension von 10 g des rohen 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carboxamid-r-oxids
in 100 ml Toluol wird bei einer Temperatur von unterhalb 5° C tropfenweise
mit 49,2 g Phosphortrichlorid versetzt. Danach wird das Gemsich t Stunde unter Rückfluß erhitzt, auf 200C
abgekühlt, mit 25,6 g Phosphoroxychlorid versetzt und unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die
entstandene Fällung abflitriert, in 500 ml Eiswasser suspendiert und mit wäßriger Ammoniaklösung alkalisch
gemacht. Die entstandene Fällung wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ausbeute 7,5 g
(84,5% der Theorie), bezogen auf die Carbonsäure, 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carbonitri! vom F. 206 bis
2090C.
Eine Suspension von 5,1 g Lithiumaluminiumhydrid in 240 ml wasserfreiem Diäthyläther wird anteilsweise mit
8 g 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carbonitriI versetzt, 4 Stunden bei 20 bis 28°C gerührt und anschließend 30
Minuten unter Rückfluß erhitzt. Danach wird das Reaktionsgemisch abgekühlt, unter Kühlung mit etwa
50 ml Wasser versetzt, abfiltriert und der Filterrückstand mit heißem Chloroform ausgewaschen. Das Filtrat
und die Waschlösungen werden vereinigt und unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft.
Ausbeute 7,5 g (92,8% der Theorie) 2-Aminomethyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol
vom F. 105 bis 109° C.
Die freie Base wird in Äthanol gelöst, mit Aktivkohle behandelt und filtriert. Das Filtrat wird mit einer Lösung
von Chlorwasserstoff in Äthanol versetzt. Nach dem Abkühlen wird die entstandene Fällung abfiltriert.
Ausbeute 8,8 g (87,5% der Theorie) 2-Aminomethyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-dihydrochlorid
vom F. 256 bis 265°C (Zers.). Aus dem Filtrat werden weitere 0,5 g
Kristalle erhalten. Die Gesamtausbeute beträgt 9,3 g (92,5% der Theorie).
Gemäß Beispiel 3, jedoch unter Verwendung von 1 -Methyl-2-aminomethyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-dihydrochlorid
erhält man das 1-MethyI-5-(2'-pyridyl)-7-brom-13-dihydro-2H-l,4-benzodiazepin-2-on,
das nach Umkristallisation aus Äthylacetat bei 135 bis 137°C
schmilzt; Ausbeute 64% der Theorie.
Herstellung der Ausgangsverbindungen
Eine Suspension von 1,0 g 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carbonsäureäthylester-r-oxid
in 25 ml Chloroform wird bei einer Temperatur von unter 5° C tropfenweie
mit 3 g Phosphortrichlorid unter Rühren versetzt dann auf Raumtemperatur erwärmt und schließlich 1 Stunde
auf 54 bis 58° C erhitzt. Danach wird das Reaktionsgemisch abgekühlt, auf Eis gegossen und mit Chloroform
extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter
vermindertem Druck eingedampft. Ausbeute 0,8 g (82% der Theorie) 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carbonsäureäthylester.
Nach Umkristallisation aus Ligroin schmilzt die Verbindung bei 148 bis 150°C
Eine Lösung von 8,9 g 3-(2'-Pyridyl)-indol-2-carbonsäureäthylester
in 30 ml Dimethylformamid wird tropfenweise zu einer Suspension von 1,6 g 50pro7entigem
Natriumhydrid in 10 ml Dimethylformamid bei 20°C gegeben. Das Gemsich wird bei 20 bis 25°C gerührt,
anschließend auf 100C abgekühlt und anteilsweise mit einer Lösung von 27 g Methyljodid in 20 ml Dimethylformamid
versetzt. Danach wird das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei 200C gerührt anschließend mit Eiswasser
verdünnt und mit Äther extrahiert. Der Ätherextrakt wird über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene
eingedampft. Der Rückstand wird in 125 ml Äthanol gelöst und mit einer Lösung von 7,5 g Natriumhydroxid
in 20 ml Wasser versetzt. Das Gemisch wird 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt danach eingedampft mit Wasser
verdünnt, mit Salzsäure neutralisiert und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird über
Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft. Es werden 8,1 g rohe l-Methyl-3-(2'-pyridyl)-indol-2-carbonsäure
vom F. 190 bis 193°C erhalten; Ausbeute 86,5% der Theorie.
In ähnlicher Weise erhält man unter Verwendung von 3-(2'-Pyridyl)-5-bromindol-2-carbonsäureäthylester (F.
151 bis 1520C, Zers.) die 1-Methyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindoI-2-carbonsäure
vom F. 193 bis 1950C; Ausbeute 85% der Theorie.
Eine Lösung von 2,5 g l-Methyl-3-(2'-pyridyl)-indol 2-carbonsäure und 1,1 g Triäthylamii» in 50 ml wasserfreiem
Tetrahydrofuran wird tropfenweise mit 1,1 g Chlorameisensäureäthylester bei 0°C versetzt und 30
Minuten bei 5°C gerührt. Anschließend wird Ammoniakgas
in das Gemisch unterhalb 100C und unter Rühren eingeleitet. Das Gemisch wird weitere 30
Minuten bei 100C gerührt, hierauf mit Eiswasser
verdünnt und mit Äther extrahiert Der Ätherextrakt wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet Danach wird das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand aus einer Mischung von Äthanol und
Cyclohexan umkristallisiert. Es werden 2,2 g 1-Methyl-
(15 2-carbamoyl-3-(2'-pyridyl)-indol vom F. 180 bis 183°C
erhalten; Ausbeute 88% der Theorie.
In ähnlicher Weise, jedoch unter Verwendung von 1 -Methyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-2-c;irbonsäure er-
hält man das l-Methyl-2-carbamoyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol
vom F. 190 bis 192° C; Ausbeute 93% der Theorie.
Eine Suspension von 1,7 g l-Methyl^-carbamoyl-S-(2'-pyridyl)-indol
in 50 ml wasserfreiem Äther wird tropfenweise zu einer Lösung von 1 g Lithiumaluminiumhydrid
in 20 ml Äther bei 20°C gegeben. Danach wird das Gemisch eine Stunde unter Rückfluß erhitzt
und gerührt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch vorsichtig mit Wasser versetzt. Die Äiherlösung
wird abgetrennt und der Rückstand mit Äther extrahiert. Die vereinigten Ätherextrakte werden über
Natriumsulfat getrocknet und zur Trockene eingedampft. Es hinterbleibt 1-Methyl-2-aminomethyl-3-(2'-pyridyl)-indol
als öl. Das öl wird in wasserfreiem Äther gelöst und mit Chlorwasserstoffgas behandelt. Es
werden 1,9 g des Dihydrochlorids als hellgelbe Kristalle vom F. 151 bis 156°C(Zers.)erhalten; Ausbeute91%der
Theorie.
In ähnlicher Weise, jedoch unter Verwendung von 1 -Methyl^-carbamoyl-i-^'-pyridyl-S-bromindol erhält
man das 1-Methyl-2-aminomethyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-dihydrochlorid in Form gelber Kristalle vom
F. 150 bis 153° C (Zers.); Ausbeute 89% d. Th.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von l,3-Dihydro-5-(2'-pyridyl)-2H-1,4-berzodiazepin-2-on-deri vaten
der allgemeinen Formel I
R1 O
I !I
N-C
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