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Sycloalkanochinolonderivate und Verfahren zu deren Herstellung.
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Zusatz zur Patentanmeldung P 17 70 951.2 Gegenstand der Patentanmeldung
P 17 70 951.2 sind.neue Cyclopentanochinolonderivate der Formel 1
in welcher jeweils einer der Reste R1 und R2 ein Wasserstoffatom bedeutet, während
der andere der Reste R1 und H2 zusammen mit R3 einen 1,3-Propylenrest bildet, X
Wasserstoff oder eine niedere Alkyl- oder Alkenylgruppe und Y eine Hydroxyl-, niedere
Alkoxy- oder Aminogruppe bedeuten, deren pharmakologisch unbedenkliche Salze, Verfahren
zu deren Her-Stellung, pharmazeutisohe Zubereitungen, gekennzeichnet durch einen
Gehalt an Verbindungen der Formel I, sowie die Verwendung von Verbindungen der Formel
I zur Herstellung von Arzneimitteln mit antimikrobieller Wirkung.
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Es.wurde nun gefunden, daß in Ausgestaltung der Patentanmeldung P
17 70 951.2 (CyclopentanochinolondQrivate) ganz allgemein Cycloalkano ohinolonderivate
der Formel I'
in welcher einer der Reste R1' und R2' Wasserstoff, eine Nitro-, Amino-, Acylamino-,
Hydroxy- Acyloxy-, Alkoxy- oder Aryloxygruppe oder ein Halogenatom bedeutet, während.
der andere zusammen mit R'3 eine aliphatische Brücke mit 2-6 Kohlenstoffatomen bildet,
X Wasserstoff oder eine niedere Alkyl- oder Alkenylgruppe und Y eine Hydroxyl-,
niedere Alkoxy- oder Aminogruppe bedeuten, in vitro und in vivo ebenfalls eine überraschend
hohe antimikrobielle Aktivität besitzen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der neuen Cyoloalkanochinolonderivate
ist dadurch gekennzeichnet, daß man Cycloalkanobenzol derivate der Formel II'
in welcher R1', R21, R' und X die oben genannte Bedeutung haben
und Y eine Alkoxy- oder Aminogruppe bedeutet, cyclisiert und die so erhaltenen Substanzen
I' gegebenenfalls anschließend in beliebiger Reihenfolge verseift, verestert, umestert
oder amidiert, in an sich bekannter Weise einen der Reste R1' bzw.
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R2 1 einführt und gewünschtenfalls chemisch verändert, für den Fall,
daß X Wasserstoff darstellt, in an sich bekannter Weise N-alkyliert und für den
Fall, daß Y eine Hydroxylgruppe bzw. R1' oder R2' eine Aminogruppe darstellt, mit
anorganischen oder organischen Basen bzw.
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Säuren in pharmakologisch unbedenkliche Salze überführt.
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Die Herstellung der Ausgangsprodukte, die Cyclisierung der Verbindungen
II' sowie die Einführung bzw. Abwandlung der Reste X und Y erfolgt nach den in der
Hauptanmeldung beschriebenen allgemeinen Methoden.
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Die Einführung des Restes R1' bzw. R2' kann vor oder nach der Cyclisierung
erfolgen und wird in allgemein bekannter Weise, beispielsweise durch Nitrierung
mit Nitriersäure oder durch direkte Halogenierung oder indirekt über die Diazoniumsalze
der entsprechenden Amine durchgeführt.
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Durch Reduktion der eingeführten Nitrogruppe, welche entweder katalytisch,
beispielsweise mit Raney-Nickel, oder mit starken Reduktionsmitteln, wie Natriumdithionit,
durchgeführt werden kann, gelangt man zur Aminogruppe, welche sich in einfacher
Weise acylieren, oder über das Diazoniumsalz durch Hydrolyse in die Hydroxylgruppe
überführen läßt. Durch Alkylierung oder Acylierung der Hydroxylgruppe gelangt man
zu entsprechenden Äthern oder Estern.
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Die Uberführung der Verbindungen It, in denen Y eine Hydroxylgruppe
bedeutet, in pharmakologisch unbedenkliche Salze erfolgt in an sich bekannter Weise
z.B. durch Neutralisation mit einer ungiftigen anorganischen Base oder einem unschädlichen
Amin. Verbindungen II, in denen R1' bzw.
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R2' eine Aminogruppe bedeutet, können entsprechend mit einer ungiftigen
Säure neutralisiert werden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind demnach die neuen Varianten
der in der Hauptanmeldung beanspruchten Verbindungen, deren pharmakologisch unbedengiche
Salze, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung zur erstellung von
Arzneimitteln mit sntimikrobieller Wirkung.
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In den nachstehenden Beispielen sind die neuen Verbindungen und die
erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert.
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Beispiel 1 1,4-Dihydro-3-carbäthoxXy-cyclohewano-(g)-chinolon-(4)
2,4 g α-Äthoxycarbonyl-ß-(1,2,3,4-tetrahydronaphthyl-6-amino)-acrylsäure-äthylester
werden portionsweise in 50 ml auf 2500C vorgeheizten Diphenyläther eingetragen.
Das Gemisch wird 5 Minuten bei 250°C gerührt, anschließend schnell abgekühlt und
mit Ligroin versetzt. Der abgeschiedene Niederschlag wird abfiltriert und mit Ligroin
gewaschen. Ausbeute 1,21 g 1,4-Dihydro-3-carbäthoxy-cyclohexano-(g)-chinolon-(4).
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Fp.274-280°C (Zersetzung).
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Der als Ausgangsmaterial verwendete α-Carbäthoxy-ß-(1,2,3,4-tetrahydronapthyl-6-amino)-acrylsäureäthylester
wird durch Umsetzung von 2,22 g 6-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-naphthalin mit 3,25 g
Äthoxymethylen-malonsäure-diäthylester in 5 ml siedendem Benzol hergestellt. Nach
dem Abziehen der flüchtigen Bestandteile im Vakuum erhält man 5,1 g Rohprodukt,
welches durch Anreiben mit wenig Isopropanol nach dem Filtrieren 3,1 g reinen α-Carbäthoxy-ß-(1,2,3,4-tetrahydro-naphthyl-6-amino)-acrylsäureäthylester
liefert (Fp. = 58-600C).
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Beispiel 2 1,4-Dihydro-3-carboxy-c.Yclohexano-(ffi)-ch$nolon-(4)
1 g 1,4-Dihydro-3-carbUthoxy-oyolohexano-(g)-chinolon-(4) hergestellt gemäß Beispiel
1, werden in 15 ml 2n Kalilauge und 5 ml Äthanol 4 Stunden zum Rückfluß erhitzt.
Dann wird mit 15 ml Wasser verdünnt und mit Salzsäure angesäuert. Das abgeschiedene
1,4-Dihydro-3-carboxy-cyclohexano-(g)-chinolon-(4) wird abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und getrocknet. Ausbeute 0,8 g. Das Rohprodukt wird aus Dimothylformamid
umkristallisiert; Pp.. - 274-276°C.
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B e i s p i e l 3 l-Äthyl-1,4-dihydro-3-carbowy-oyclohexano-(g)-chinolon-(4)
1 g 1,4-Dihydro-3-carbäthoxy-cyclohexano-(g)-chinolon-(4), hergestellt gemäß Beispiel
1, 9 ml Dimethylformamid, 1,55 g Kaliumcarbonat und 2,88 g Äthyljodid werden 5 Stunden
bei 100°C gerührt. Dann wird im Vakuum eingeengt und der verbliebene Rückstand mit
9 ml 2n Nstronlauge 1 Stunde zum Rückflußsieden erhitzt. Man-extrahiert mit Essigester
und säuert die wässrige Phase mit Salzsäure an. Das abgeschiedene l-Äthyl-124-dihydro-3-carboxy-cyclohexano-(g)-chinolon-(4)
wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ausbeute nach Umkristallisation
aus Dimethylforrnamid: 0,65 g; Fp. - 262-266°C.
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B e i 9 X i e 1 4 1,4-Dih.Ydro-3-carbäthoxy-cyclohexano-(h)-chinolon-(4)
4,35 g a-Carbäthoxy-ß-(1,2,3,4-tetrahydrònaphthyl-5-smino)-scrylsäureäthylester
werden portionsweise in 90 ml auf 2500C vorgeheizten Diphenyläther eingetragen.
Das Gemisch wird 5 Minuten bei 250°C gerührt, an-Schließend schnell abgekühlt und
mit Ligroin gewaschen. Ausbeute: 3,28 g 1,4-Dihydro-3-carbäthoxy-cyolohesano-(h)-chinolon-(4).
Dss Rohprodukt wird aus Dimethylformamid umkristallisiert. Fp. n 274-2750C (Zersetzung).
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Der als Ausgangsprodukt verwendete «-Carbäthoxy-ß-(1,2,3,4-tetrahydronapthyl-5-amino)-acrylsäure-äthylester
wird durch Umsetzung von 2,63 g 5-Amino-1,2,3,4-tetrahydronaphthalin mit 3,87 g
Äthoxymethylen-malonsäure-diäthylester in 5 ml siedendem Benzol hergestellt. Nach
dem Abziehen der flüchtigen Bestandteile im Vakuum erhält man 5,65 g Rohprodukt,
welches durch Anreiben mit wenig Isopropanol nach dem Abfiltrieren
des
Lösungsmittels 5,1 g reinen α-Carbäthoxy-ß-(1,2,3,4-tetrahydronaphthyl-5-amino)-acrylsäure-äthylester
liefert (Fp. = 62-6400)..
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Beispiel 5 1,4-Dihydro-3-carboxy-cyclohexano-(h)-chinolon-(4) 1,0
g 1,4-Dihydro-3-oarbäthoxy-cyclohexano-(h)-chinolon-(4)s hergestellt gemäß Beispiel
4, werden in 15 ml 2n Kslilauge und 5 ml Äthanol 4 Stunden am Rückfluß gekocht.
Dann wird mit 15 ml Wasser verdünnt und mit Salzsäure angesäuert. Das abgeschiedene
1,4-Dihydro-5-carboxy-cyclohexano-(h)-chinolon-(4) wird abftltriert, mit Wasser
gewaschen und getrocknet.
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Ausbeute 0,7 g. Das Rohprodukt wird aus Dimethylformamid umkristallisiert
(Fp. = 280-283°C).
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B e i s p i e l 6 l-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-c.yclohuxano-(h)-chinolon-(4)
1,0 g 194-Dihydro-5-carbäthoxy-cyclohexano-(h)-chinolon-(4) hergestellt gemäß Beispiel
4, 9 ml Dimethylformamid, 1,55 g Kaliumcarbonat und 2,88 g Äthyljodid werden 2 Stunden
bei 1000C gerührt. Dann tropft man bei 1000C bis zur quantitativen Umsetzung weiteres
mit etwas Dimethylformamid verdünntes ethyljodid ein (Überprüfung suf chromatografischem
Wege). Es muß darauf geachtet werden, daß das Reaktionsmilieu während des Eintropfens
alkalisch bleibt, was gegebenenfalls durch weiteres Zugeben von etwas Kaliumcarbonat
erreicht wird. Dann wird im Vakuum eingedampft und der Rückstand 2 Stunden mit 9
ml 2n Natronlauge am Rückfluß erhitzt. Man extrahiert mit Essigester und säuert
die wässrige Phase mit Salzsäure an. Man erhält 400 mg 1-Äthyl-1,4-dihydro-3-oarboxy-cyclohexano-(h)-ohinolon-(4);
Fpt 223-225°C (naoh Umkristallisation aus Dimethylformamid).
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Beispiel 7 1,4-Dihydro-3-carboxy-c.Yclopentano-(h)-chinolon-(4) 10
g 1,4-Dihydro-3-carbåthoxy-cyclopentano-(h)-chinolon-(4), hergestellt gemäß Beispiel
1 der Hauptanmeldung, werden in 40 ml konz.
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-wässriger Natronlauge und 60 ml Äthylalkohol 2 Stunden unter Rühren
zum Rückflußsieden erhitzt. Anschließend wird mit 50 ml Wasser verdünnt und mit
konz. Salzsäure angesäuert. Das sbgeschiedene 1,4-Dihydro-3-carboxy-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ausbeute 7,95 g; Fp. = 280-281°
(Zersetzung).
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Die Verbindung kann aus Dimethylformamid umkristallisiert werden.
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Reis p i e 1 8 l-ProDyl-1,4-dihydro-3-carbox.y-c.yclopentano-(h)-chinolon-(4)
30,9 g 1,4-Dihydro-3-carbäthoxy-cyclopentano-(h)-chinolon, hergestellt gemäß Beispiel
1 der Hauptanmeldung, werden in 600 ml absolutem Äthanol suspendiert und 3 g metall.
Natrium zugegeben. Nach 15 Min. Kochen am Rückfluß entsteht eine klare Lösung, weiche
im Vakuum zur Trockne eingedampft wird. Der Rückstand wird mit absolutem Äther sngerieben
und abfiltriert. Man erhält 33 g Rückstand, der zusammen mit 300 ml wasserfreiem
Dimethylformamid, 49 g Kaliumcarbonat und 200 g n.Propyljodid in einem Autoklaven
16 Std. suf 1400 erhitzt wird. Der Autoklaveninhalt wird anschließend im Vakuum
zur Trockne eingedampft und der Eindampfrest 1 Stunde mit 235 ml 2n-Natronlauge
am Rückfluß gekocht. Nach dem Abkühlen wird mit 235 ml Wasser verdünnt, mit Tierkohle
behandelt und 2 mal mit Essigester extrahiert. Die wässrige Phase wird mit konz.
Salzsäure auf pH = 2 gebracht, die abgeschiedene Carbonsaure abfiltriert, mit Wasser
gewaschen und getrocknet. Man erhält 29,1 g rohes l-Propyl-1,4-dihydro-3-carboxy-cy¢lopentano-(h)-ohinolon-(4).
Nach Umkristallisation aus Dimethylformamid hat die Verbindung einen Schmelzpunkt
von 267-269°C.
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Beispiel 9 l-n-Butyl-1,4-dihydro-3-carboxy-cyclonentano-(h)-chinolon-(4)
2,1 g 1,4.Dihydro.5-carbäthoxy.cyclopentano-(h).chinolon.(4), hergestellt gemäß
Beispiel 1 der Hauptanmeldung, werden in 40 ml absolutem Äthanol suspendiert, 0,2
g metall. Natrium zugegeben und 15 Minuten am Rückfluß gekocht; es entsteht eine
klare Lösung, welche im Vakuum zur Trockene eingedampft wird. Der Eindampfrückstand
wird mit absolutem Äther angerieben und abfiltriert. Man erhält 2,24 g Rückstand,
der zusammen mit 20 ml absolutem Dimethylformamid, 3,3 g Katiumcarbonat-und 14,7
g n-Butyljodid 16 Stunden im Bombenrohr auf 140°C erhitzt wird. Dann wird der Inhalt
des Bombenrohres mit 16 ml 2n-Natronlauge eine Stunde am Rückfluß gekocht. Nach
dem Abkühlen wird mit 16 ml Wasser verdünnt und mit Tierkohle behandelt. Nach dem
Abfiltrieren der Kohle wird mit Essigester extrahiert und die wässrige Phase mit
5n-Salzsäure angesäuert. Das abgeschiedene l-n-Butyl-1,4-dihydro.3-carboxy.cyclopentano.(h).chinolon.(4)
wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet (Ausbeute: 1,55 g). Umkristallisation
kann aus Dimethylsulfoxid erfolgen; Fp. " 218-2190C, B e i s p i e 1 10 1-Allyl-1,4-dihydro-3-carboxy-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
3,09 g 1,4-Dihydro-3-carbathoxy-cyclopentano-(h)-chinolon-(4), hergestellt gemäß
Beispiel 1 der Hauptanmeldung, werden in 60 ml absolutem Äthanol suspendiert, 0,3
g metall. Natrium zugegeben und 15 Minuten sm Rückfluß gekocht. Es entsteht eine
klare Löusng, welche zur Trockene im Vakuum eingedampft wird. Der Eindampfrest wird
mit absolutem Äther angerieben und abfiltriert. Man erhält 3,3 g Rückstand, der
zusammen mit 30 ml absolutem Dimethylformamid, 5 g Kaliumcarbonat und 4,55 g ~Allylchlorid
4 Stunden bei 1000C gerührt wird. Danach wird vom Kaliumcarbonat
abfiltriert
und das Filtrat im Vakuum zur Trockene eingedampft.
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Der Eindampfrest wird mit 24-ml 2n-Natronlauge eine Stunde am Rückfluß
gekocht. Anschließend -wird mit Tierkohle behandelt und nach dem Abfiltrieren der
Kohle mit Essigester extrahiert. Die wässrige Phase wird mit 5n-Salzsäure angesäuert.
Das abgeschiedene 1-Allyl-1,4-dihydro-3-carboxy-cyclopentano-(h)-chinolon-(4) wird
abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet (Ausbeute 2,6 g). Dss Rohprodukt
wird aus einem Gemisch von Dimethylformamid und Dimethylsulfoxyd (1:1) umkristallisiert;
Fp. - 250-2530C.
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B e i s p i e 1 11 1-Isopropyl-1,4-dihydro-3-carboxy-cyclopentano-(g)-chinolon-(4)
2,57 g l,4-Dihydro.3.carbäthoxy-cyclopentano.(g)-chinolon.(4), hergestellt gemäß
Beispiel 3 der Hauptanmeldung, werden zusammen mit 5 g Kaliumcarbonat in 10 m Dimethylformamid
suspendiert;dann wird innerhalb von 2 Stunden bei 1000C eine Mischung von 12 g Isopropyljodid
und 20 ml Dimethylformamid eingetropft. Dann wird im Vakuum eingedampft und der
Rückstand mit 20 ml 2n-Nstronlauge 30 Minuten zum Rückflußsieden erhitzt. Nach Zugabe
von 20 ml Wasser wird mit Essigester extrahiert und die wässrige Phase mit 5n Salzsäure
angesäuert. Das abgeschiedene 1-1 sopropyl-1,4-dihydro-3-carboxy-cy¢lopentano-(g)-chinolon-(4)
wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet und aus Dimethylformamid umkristallisiert.
Ausbeute 380 mg, Fp. 328-330 C.
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B e i s p i e 1 12 1-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-nitro-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
1,0 g l-Athyl-124-dihydro-3-oarboxy-oyolopentano-(h)-ohinolon-(4), hergestellt gemäß
Beispiel 2 der Hauptanmeldung, werden in 5 ml konzentrierter
Schwefelsäure
gelöst. Die Lösung wird bei 22°C mit 1 ml 100 %iger Salpetersaure versetzt, 15 Minuten
bei dieser Temperatur gerührt und anschließend auf Eis gegossen. Das abgeschiedene
1-Äthyl-1,4-&ihydro-3.carboxy.6-nitro.cyclopentano.(h).chiuolon-( 4) wird abfiltriert,
mit Wasser gewaschen und getrocknet. Ausbeute 968 mg. Das Rohprodukt wird aus einem
Gemisch von 4Teilen Dioxan und 1 Teil Dimethylformamid umkristallisiert. Fp. . 283-2900C
(Zersetzung).
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B e i s » i e 1 13 1-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-amino-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
3,0 g 1-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-nitro-cyclopentano-(h)-chinolon-(4), hergestellt
gemäß Beispiel 12, werden in Dimethylformamid mit Wasserstoff unter Zuhilfenahme
von Raney-Nickel katalytisch hydriert. Das rohe 1-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-amino-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
kann aus Eisessig umkristallisiert werden. Ausbeute 1,46 g (Fp. - 280-285°C Zersetzung).
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B e i 8 P i e-l 14 l-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-N-acetylamino-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
Variante A: 1,0 g 1-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-amino-cyclopentano-(h)-chinolon-(4),
hergestellt gemäß Beispiel 13, werden in 10 ml Acetanhydrid 1 1/2 Stunden zum Rückflußsieden
erhitzt. Beim Abkühlen scheidet sich das l-Äthyl-144-dihydro-3-carboxy-6-N-acetyl-amino-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
ab, welches abfiltriert, mit Äther gewaschen, getrocknet und aus Dimethylformamid
umkristallisiert wird. Ausbeute 776 mg. Fp. 1 255-258°C.
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Variante B: P 3 g 1-Äthyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-nitro-cyclopentano-(h)-chinolon-(4),
hergestellt gemäß Beispiel 12, werden in einer Mischung von 30 ml Wasser und 30
ml Äthanol suspendiert und mit 4Q ml 5n wässriger Ammoniaklösung versetzt. Dann
trägt man innerhalb von 15 Minuten 6,o g Natriumdithionit portionsweise ein, wobei
die T-emperatur nicht über 400C ansteigen soll Anschließend wird noch 15 Minuten
nachgerührt, im Vakuum stark eingeengt, mit 30 ml konz. Salzsäure angesäuert und
im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird 1 1/2 Stunden in 5Q ml Acetanhydrid
am Rückfluß erhitzt; anschließend wird heiß filtriert, das Filtrat zur Trockene
eingedampft und der Rückstand in heißem Äthanol aufgenommen. Beim Abkühlen auf OQC
kristallisiert das 1-Athyl-1,4-dihydro-3-carboxy-6-N-acetylamino-cyclopentano-(h)-chinolon-(4)
aus, wird abfiltriert, mit Äthanol gewaschen, getrocknet und aus Dimethylformamid
umkristallisiert, welchem etwas Acetanhydrid beigefügt wurde.
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Ausbeute 1,43 g. Fp. = 253-255°C.