DE1921934B

DE1921934B - Process for the production of 5 (1-methyl-4-piperidylidene) -dibenzo square brackets on a, square brackets on-cycloheptarium and its hydrochloride

Info

Publication number: DE1921934B
Authority: DE
Inventors: Laszlo Dr.; Kasztreiner Endre Dr.; Meszaros Erika; Sridagyi Geza Dr.; Budapest Vargha
Original assignee: Egyt Gyogyszervegyeszeti Gyar, Budapest

Description

und seines Hydrochlorids, dadurch gekennzeichnet, daß man die Natriumverbindung des 5 - Cyan - dibenzo[a,e]cycloheptatriens in Gegenwart eines wasserfreier. Lösungsmittels mit l-Methyl-4-chlorpiperidin bei erhöhter Temperatür zu 5-Cyan-5-(I-methyl-4-piperidyl)-dibenzo[a,e]cycloheptatrien der Formel IIand its hydrochloride, characterized in that the sodium compound des 5 - cyano - dibenzo [a, e] cycloheptatriene in the presence of an anhydrous. Solvent with l-methyl-4-chloropiperidine at elevated temperatures to 5-cyano-5- (1-methyl-4-piperidyl) -dibenzo [a, e] cycloheptatriene of formula II

CH = CHCH = CH

(Π)(Π)

umsetzt, aus diesem durch Einwirkung von Natriumhydrid, ebenfalls in Gegenwart eines wasserfreien Mediums, Cyanwasserstoff abspaltet und gegebenenfalls die freie Base in an sich bekannter Weise in ihr Hydrochlorid überführt.converts, from this by the action of sodium hydride, also in the presence of an anhydrous medium, splits off hydrogen cyanide and if appropriate, the free base is converted into its hydrochloride in a manner known per se.

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 5 - (1 - Methyl - 4 - piperidyliden) - dibenzo[a,e]cycloheptatrien und seines Hydrochlorids.The invention relates to a new process for the preparation of 5 - (1 - methyl - 4 - piperidylidene) - dibenzo [a, e] cycloheptatriene and its hydrochloride.

Es ist bekannt, daß 5-(l-MethyI-4-piperidyliden)-dibenzo[a,e]cycloheptatrien der Formel 1It is known that 5- (l-MethyI-4-piperidylidene) -dibenzo [a, e] cycloheptatriene of Formula 1

CH =CH =

4545

(D(D

eine antiserotonische und antihastaminische Wirkung aufweist (vgl. CA. Stone et a¹. J. of Pharm. and Fxp. Therap.. 13If 1%1]. S. 7.1) und in der Therapie in Form seines salzsauren Salzes verwendet wird.has an antiserotonic and antihastaminic effect (cf. CA. Stone et al ^{. 1.} J. of Pharm. and Fxp. Therap. 13If 1% 1]. p. 7.1) and is used in therapy in the form of its hydrochloric acid salt.

Diese Verbindung wird nach einem in der Literatur beschriebenen Verfahren (vgl. USA.-PatentschriftThis connection is made by a method described in the literature (cf. USA. Patent

3 014 911 und polnische Patentschrift 48 624) derart hergestellt, daß Dibcnzo[a,c]cycloheptatrien - 5 - on mit 1 - Methyl - piperidyl - 4 - magnesiumchlorid umgesetzt und das so erhaltene 5- Hydroxy-5-( 1 -mcthyl-3,014,911 and Polish patent specification 48 624) such prepared that dibcnzo [a, c] cycloheptatrien - 5 - one reacted with 1 - methyl - piperidyl - 4 - magnesium chloride and the 5-hydroxy-5- (1-methyl-

4 - piperidyl) - dibcnzofa,c]cyclohoptatricn dehydratisierl wird. Das bekannte Verfahren besteht also im Wesen aus einer Grignard-Reaktion und einer dar-4 - piperidyl) - dibcnzofa, c] cyclohoptatricn dehydratisierl will. The known process essentially consists of a Grignard reaction and a dar-

5555

6060

6 s auffolgenden Dehydratisation. Die Ausbeute der Grignard-Reaktion beträgt 58,1% gemäß der genannten USA.-Patentschrift und 70,5% gemäß der polnischen Patentschrift; die Ausbeute der Dehydratisierungsstufe beträgt 77,4% gemäß der USA.-Patentschrift und 80% gemäß der polnischen Patentschrift. 6 seconds of consecutive dehydration. The yield of the Grignard reaction is 58.1% according to the said USA patent and 70.5% according to the Polish patent; the yield from the dehydration step is 77.4% according to the USA patent and 80% according to the Polish patent.

Diese bekannte Methode weist zahlreiche Nachteile auf. Gemäß Literaturangaben (vgl. A. Marxer. HeIv. Chim. Acta, 24 [1941], S. 209 E) ist die Herstellung von Grignardverbindungen, die eine basische Gruppe enthalten — so auch des 1-Methylpiperidyl-4-magnesiumchlorids —. immer komplizierter und ergibt niedrigere Ausbeuten als die Herstellung von Grignard-Verbindungen. die k.-ine basischen Gruppen enthalten. Um mittlere oder höhere Ausbeuten zu erreichen, muß die Grignard-Vcrbindung bei den Umsetzungen mit Ketonen in einem Überschuß von etwa 100% verwendet werden, was einen beträchtlichen Materialverlust mit sich bringt, weil die basische Halogenverbindung, d. h. das l-Methyl-4-chIorpiperidin, das zur Herstellung der Grignard-Verbindung dient, nicht zurückgewonnen werden kann. Diese Verbindung ist außerdem empfindlich und neigt beim Aufbewahren zur Zersetzung.This known method has numerous disadvantages. According to the literature (cf. A. Marxer. HeIv. Chim. Acta, 24 [1941], p. 209 E) is the production of Grignard compounds that contain a basic group - including 1-methylpiperidyl-4-magnesium chloride -. always more complicated and gives lower yields than manufacture of Grignard connections. the k.-ine basic Groups included. In order to achieve medium or higher yields, the Grignard compound must be the reactions with ketones are used in an excess of about 100%, which is a considerable Loss of material with it, because the basic halogen compound, d. H. the l-methyl-4-chloropiperidine, that is used to establish the Grignard compound cannot be recovered. This connection is also sensitive and tends to decompose when stored.

Auch die bekannten Methoden der Dehydratisierung weisen Nachteile auf. So wird die Dehydratisierung des 5-1 lydroxy-5-( l-methyl-4-piperidylHlibenzo[a.e]eycloheptatricns gemäß der genannten USA.-Patentschrift in einem C'hlorwasserstoffgas enthaltenden Gemisch von Essigsäure und Essigsäureanhydrid unter Erwärmung durchgeführt. Gemäß dem anderen bekannten Verfahren der polnischen Patentschrift geschieht die Wasserabspaltung in einer essigsauren Lösung mit Acetylchlorid. Beide Reaktionen sind empfindlich und brauchen absolut wasserfreie Bedingungen. The known methods of dehydration also have disadvantages. So becomes the dehydration des 5-1-hydroxy-5- (1-methyl-4-piperidyl-hibenzo [a.e] cycloheptatic acid) according to said USA patent in a hydrogen chloride gas containing Mixture of acetic acid and acetic anhydride carried out with heating. According to the other known method of the Polish patent, the elimination of water occurs in an acetic acid Solution with acetyl chloride. Both reactions are sensitive and require absolutely anhydrous conditions.

Auf Grund dieser Nachteile beträgt die Gesamtausbeute der Grignard-Reaktion und der Dehydratisierungsstufe nur 45% bei dem Verfahren der USA.-Patentschrift und nur 56,3% bei dem Verfahren der polnischen Patentschrift.Because of these disadvantages, the overall yield of the Grignard reaction and the dehydration step is only 45% for the US patent process and only 56.3% for the Polish process Patent specification.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das 5 - (1 - Methyl - 4 - piperidyliden) - dibenzo[a,e]cycloheptatrien der Formel I leicht hergestellt werden kann, indem man aus 5-Cyan-5-(l-methyl-4-piperidyl)-dibenzo[a,e]cycloheptatrien der Formel IIThe invention is based on the knowledge that 5 - (1 - methyl - 4 - piperidylidene) - dibenzo [a, e] cycloheptatriene of formula I can easily be prepared by converting from 5-cyano-5- (l-methyl-4-piperidyl) -dibenzo [a, e] cycloheptatriene of formula II

CH = CHCH = CH

(II)(II)

durch Einwirkung von Na H in Gegenwart eines wasserfreien Mediums Cyanwasserstoff -.bspaltet.by the action of Na H in the presence of an anhydrous Medium hydrogen cyanide -.bspalten.

Diese Erkenntnis ist überraschend, da gemäß Literaturangaben bei Nitrilen, die eine all liehe Struktur aufweisen wie die Verbindung der Formel II in inerten Lösungsmitteln in Gegenwart von alkalischen Reagenzien und unter absoluten Bedingungen die Cyangruppe gegen ein Wasserstoffatom ausgetauscht wird (vgl. J. H. Gardneretal, J. Am. Chem. Soc, 70, [1948], S. 2906 bis 2908). Andererseits hydrolysieren solche Nitrile in Hydroxylgruppen enthaltenden Lösungsmitteln oder in Gegenwart von Wasser unter der Einwirkung von alkalischen Reagenzien, wobei in Abhängigkeit der verwendeten Reaktionsbedingungen ein Säureamid oder eine Säure entsteht. Ist aber die Cyangruppe sterisch gehindert — wie im Falle der Verbindung der Formel II —, dann ist es auch möglich, daß unter der Einwirkung von alkalischen Reagenzien das Nitril unverändert bleibt.This finding is surprising, since according to the literature in the case of nitriles, which have an all lent structure such as the compound of the formula II in inert Solvents in the presence of alkaline reagents and under absolute conditions the cyano group is exchanged for a hydrogen atom (cf. J. H. Gardneretal, J. Am. Chem. Soc, 70, [1948], Pp. 2906 to 2908). On the other hand, such nitriles hydrolyze in solvents containing hydroxyl groups or in the presence of water under the action of alkaline reagents, depending on the reaction conditions used an acid amide or an acid is formed. But is the cyano group sterically hindered - as in the case of the compound of formula II - then it is also possible that under the Exposure to alkaline reagents the nitrile remains unchanged.

Auf Grund dessen konnte die Abspaltung von Cyanwasserstoff aus der Verbindung der Formel II und dadurch die Bildung von 5-(l-Methyl-4-piperidyliden)-dibenzo[a,e]cycloheptatrien unter der gleichzeitigen Ausbildung einer Doppelbindung auf keinen Fall vorausgesehen werden.Because of this, the elimination of hydrogen cyanide from the compound of formula II and thereby the formation of 5- (l-methyl-4-piperidylidene) -dibenzo [a, e] cycloheptatriene under the simultaneous formation of a double bond by no means foreseen will.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von 5-(l-Mcthyl-4-piperidyliden)-dibenzo-[a,e]cycloheptatrien und dessen Hydrochlorid, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Natriumverbindung des 5-Cyan-dibenzo[a.e]cycloheptatriens in Gegenwart eines wasserfreien Lösungsmittels mit l-Mcthyl^-chlorpipcridin iv:\ erhöhter Temperatur zu 5 - Cyan - 5 - (1 - methyl - 4 - piperidyl) - dibcnzofa.e]cycloheptatrien der Formel Il umsetzt, aus diesem durch Einwirkung von Natriumhydrid, ebenfalls in Gegenwart eines wasserfreien Mediums. Cyanwasserstoff abspaltet und gegebenenfalls die freie Base in an sich bekannter Weise in ihr Hydrochlorid überführt. The invention thus relates to a process for the preparation of 5- (1-methyl-4-piperidylidene) -dibenzo- [a, e] cycloheptatriene and its hydrochloride, which is characterized in that the sodium compound of 5-cyano-dibenzo [ae ] cycloheptatriene in the presence of an anhydrous solvent with 1-methyl-chloropipcridine iv: \ elevated temperature to 5 - cyano - 5 - (1 - methyl - 4 - piperidyl) - dibcnzofa.e] cycloheptatriene of the formula II converts, from this by action of sodium hydride, also in the presence of an anhydrous medium. Splitting off hydrogen cyanide and optionally converting the free base into its hydrochloride in a manner known per se.

Die Na'trium verbindung des 5-Cyan-dibenzo[ a.c]cy-'Ohcptatricns kann vorzugsweise derart hergestellt werden, daß man 5-Cyan-dibenzo[a,e]cycloheptatrien mit Natriumhydrid oder Natriumamid umsetzt. Die Natriumverbindung muß nicht abgetrennt werden, da sie für die Umsetzung mit l-Methyl-4-chlorpiperidin unmittelbar verwendet werden kann. Bei der Herstellung der Natriumverbindung und auch bei der Kondensationsreaktion ist es zweckmäßig, Dimethylformamid als Lösungsmittel zu verwenden; doch können diese Reaktionen auch in einem aromatischen Kohlenwasserstoff, z. B. Toluol, durchgefühlt werden. Die Kondensationsreaktion wird vorzugsweise derart durchgeführt, daß man l-Methyl-4-chlorpiperidin, das als freie Base zur Zersetzung neigt, aus seinem salzsauren Salz mit einem Überschuß an Natriumhydrid oder Natriumamid in situ freisetzt.The sodium compound of 5-cyano-dibenzo [a.c] cy-'Ohcptatricns can preferably be prepared in such a way that 5-cyano-dibenzo [a, e] cycloheptatriene with sodium hydride or sodium amide. The sodium compound does not have to be separated because it can be used directly for the reaction with l-methyl-4-chloropiperidine. In the preparation of the sodium compound and also in the condensation reaction, it is advantageous to use dimethylformamide to use as a solvent; but these reactions can also be in an aromatic Hydrocarbon, e.g. B. toluene, be felt through. The condensation reaction is preferably carried out in such a way that l-methyl-4-chloropiperidine, which tends to decompose as a free base, from its hydrochloric acid salt with an excess of sodium hydride or releases sodium amide in situ.

Es ist zweckmäßig, die Natriumverbindung bei einer Temperatur von 50 bis 60~C herzustellen. Die Umsetzung der Natriumverbindung mit l-Methyl-4-chIorpiperidin wird zweckmäßig bei 100 bis HO³C durchgeführt. It is convenient to prepare the sodium compound at a temperature of 50 to 60.degree. The reaction of the sodium compound with 1-methyl-4-chloropiperidine is expediently carried out ^{at 100 to HO 3 C.}

Der Cyanwasserstoff wird zweckmäßig aus der Verbindung der Formel II abgespalten, indem man die Verbindung in Dimethylsulfoxyd mit Natriumhydrid erhitzt.The hydrogen cyanide is expediently split off from the compound of the formula II by the The compound is heated in dimethyl sulfoxide with sodium hydride.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Vorteile auf:The method according to the invention has the following advantages:

Bezüglich der Ausgangsverbindung der Formel IIWith regard to the starting compound of the formula II

a) Das l-Methyl-4-chlorpiperidin muß nicht in eine Grignard-Verbindung übergeführt werden, und die zur Zersetzung neigende Verbindung muß nach ihrer Herstellung nicht abgetrennt werden, weil das salzsaure Salz dieser Base für die Kondensationsreaktion verwendet werden kann, und auch das Salz selbst ohne Zersetzung aufbewahrt werden kann.a) The l-methyl-4-chloropiperidine does not have to be converted into a Grignard compound, and the compound which tends to decompose does not have to be separated after it has been established, because the hydrochloric acid salt of this base is responsible for the condensation reaction can be used, and also the salt itself can be stored without decomposition.

b) Die Abspaltung von Cyanwasserstoff ist viel einfacher als die Dehydratisierung mit Essigsäureanhydrid und Chlorwasserstoff.b) The elimination of hydrogen cyanide is much easier than dehydration with acetic anhydride and hydrogen chloride.

c) Auf Grund dieser Vorteile kann die Verbindung der Formel II mit Ausbeuten über 80% und das Monohydrat des Hydrochlorids von 5-(l-Methyl-4 - piperidyliden) - dibenzo[a,e]cycloheptatrien mit Ausbeuten über 87% erhalten werden; dementsprechend beträgt die Gesamtausbeute der zwei Stufen mehr als 70%, im Gegensatz zur Ausbeute von 45% des in der USA.-Patentschrift und zur Ausbeute von 56% des in der polnischen Patentschrift beschriebenen Verfahrens.c) Due to these advantages, the compound of the formula II with yields over 80% and that Monohydrate of the hydrochloride of 5- (l-methyl-4 - piperidylidene) - dibenzo [a, e] cycloheptatriene are obtained with yields above 87%; accordingly, the overall yield is the two stages greater than 70%, as opposed to the 45% yield of that in the U.S. patent and to yield 56% of the process described in the Polish patent.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.The process according to the invention is explained in more detail using the examples below.

example

Herstellung des 5-(l-Methyl-4-piperidylidendibenzo[a,e]cycloheptatriens und seines
HydrochloridsPreparation of 5- (l-methyl-4-piperidylidenedibenzo [a, e] cycloheptatriene and its
Hydrochloride

1. Stufe1st stage

Herstellung von 5-Cyan-5-( l-metliyl-4-piperidyl)-dibenzo[a,e]cycloheptatricn (Formel 11)Preparation of 5-cyano-5- (1-methyl-4-piperidyl) -dibenzo [a, e] cycloheptatricn (Formula 11)

Methode ΛMethod Λ

18.05 g 5-Cyan-diben/.o[a.e]cyclohcptatrien werden unter Rühren einem Gemisch von 2,2 g Natriumhydrid und 83 ml wasserfreiem Dimethylformamid zugesetzt.18.05 g of 5-cyano-diben / .o [a.e] cyclohcptatrien become added with stirring to a mixture of 2.2 g of sodium hydride and 83 ml of anhydrous dimethylformamide.

Das Gemisch wird bei 50 bis 60 "C bis zum Aufhören der Wasserstoffentwicklung gerührt, wonach ein Ge-The mixture is stirred at 50 to 60 "C until the evolution of hydrogen ceases, after which a mixture

misch von 12,2 g l-Methyl-4-chlorpiperidin und 11 ml wasserfreiem Dimethylformamid bei 80° C dem Reaktionsgemisch innerhalb 2,5 Stunden zugetropft wird. Das Reaktionsgemisch wird 13 Stunden lang bei 100 bis HO⁰C gerührt und nach Abkühlen abgesaugt. Die Lösung wird mit 300 ml Wasser verrührt, und der entstandene Niederschlag wird in 200 ml Benzol aufgelöst. Die benzolische Lösung wird mit 150 ml 6%iger Salzsäure extrahiert, und die wäßrige Phase wird mit Kaliumcarbonat alkalisch gemacht. Der erhaltene kristalline Niederschlag wird abgesaugt und getrocknet. Auf diese Weise werden 21,6 g Reaktionsprodukt (80%) mit einem Schmelzpunkt von 195 bis 197°C erhalten. Der Schmelzpunkt erhöht sich nach einer Umkrisiallisation aus 10% Methanol enthaltendem Kohtenstofftetrachlorid auf 196 bis 197° C.a mixture of 12.2 g of 1-methyl-4-chloropiperidine and 11 ml of anhydrous dimethylformamide is added dropwise to the reaction mixture at 80 ° C. over the course of 2.5 hours. The reaction mixture is stirred for 13 hours at 100 to HO ⁰ C and filtered off with suction after cooling. The solution is stirred with 300 ml of water and the resulting precipitate is dissolved in 200 ml of benzene. The benzene solution is extracted with 150 ml of 6% hydrochloric acid and the aqueous phase is made alkaline with potassium carbonate. The crystalline precipitate obtained is filtered off with suction and dried. In this way, 21.6 g of reaction product (80%) with a melting point of 195 to 197 ° C. are obtained. The melting point increases to 196 to 197 ° C after recrystallization from carbon tetrachloride containing 10% methanol.

Methode BMethod B.

18,05 g 5-Cyan-dibenzo[a,e]cycloheptaf· ien wurden einem Gemisch von 4,4 g Natriumhydrid und 100 ml Dimethylformamid zugegeben. Unter Eiskühlung und Rühren werden 15,3 g l-Methyl-4-chlorpiperidin-hydrcchlorid binnen einer Stunde zugesetzt, worauf die Temperatur des Gemisches binnen 30 Minuten auf 100 bis 110° C erhöht und das Gemisch weitere 12 Stunden lang bei dieser Temperatur gerührt wird. Im weiteren geht man wie bei der Methode A beschrieben vor. Ausbeute: 20,9 g (77,5%); Schmelzpunkt: 196 bis 197° C.18.05 g of 5-cyano-dibenzo [a, e] cycloheptafien were added to a mixture of 4.4 g of sodium hydride and 100 ml of dimethylformamide. Under ice cooling and 15.3 g of 1-methyl-4-chloropiperidine hydrochloride are stirred added within an hour, whereupon the temperature of the mixture rose within 30 minutes 100 to 110 ° C and the mixture is stirred for a further 12 hours at this temperature. Then proceed as described in method A. Yield: 20.9 g (77.5%); Melting point: 196 to 197 ° C.

2. Stufe2nd stage

Herstellung von 5-(l-Methyl-4-piperidylidenjdibenzo[a,e]cycloheptatrien und seines HydrochloridsPreparation of 5- (1-methyl-4-piperidylidenedibenzo [a, e] cycloheptatriene and its hydrochloride

Ein Gemisch aus 7,8 g 5-Cyan-5-(l-methyl-4-piperidyl) - dibenzo[a,e]cycloheptatrien, 1,2 g Natriumhydrid und 40 ml wasserfreiem Dimethylsulfoxyd wird in einem Bad von einer Temperatur von 100 bis 110⁼C 5 Stunden lang erwärmt, anschließend weitere 5 Stunden lang in einem Bad von einer Temperatur von 170 bis 180° C. Nach Abkühlen wird das Gemisch mit 300 ml 10%iger Salzsäure verrührt und mehrere Stunden lang in eishaltigem Wasser gekühlt. Der erhaltene Niederschlag wird abgesaugt. Nach Trocknen werden 7,36 g (87%) 5-(l-M ■i.hyW-piperidyliden)-dibenzo[a,e]cycloheptatrien - hyd;ochlorid - monohydrat mit einem Schmelzpunkt von 214 bis 218^CC erhalten. Nach Umkristallisierung aus Wa?ser erhöht sich der Schmelzpunkt auf 215 bis 218° C.A mixture of 7.8 g of 5-cyano-5- (l-methyl-4-piperidyl) - dibenzo [a, e] cycloheptatriene, 1.2 g of sodium hydride and 40 ml of anhydrous dimethyl sulfoxide is in a bath at a temperature of 100 Heated to 110 ⁼ C for 5 hours, then for a further 5 hours in a bath at a temperature of 170 to 180 ° C. After cooling, the mixture is stirred with 300 ml of 10% hydrochloric acid and cooled in ice-containing water for several hours. The precipitate obtained is filtered off with suction. After drying 7.36 g (87%) of (i.hyW-piperidylidene lM ■) -dibenzo [a, e] 5- cycloheptatrien - hyd; ochlorid - monohydrate with a melting point 214-218 ^C C obtained. After recrystallization from water, the melting point increases to 215 to 218 ° C.

Die freie Base kann aus dem salzsauren Salz mit Hilfe von wäßriger Lauge freigesetzt werden; die Base schmilzt bei 113 bis 117°C. Der Schmelzpunkt erhöht sich nach Umkristallisierung aus 20% Wasser enthaltendem Methanol auf 117 bis 118'C.The free base can be released from the hydrochloric acid salt with the aid of aqueous alkali; the base melts at 113 to 117 ° C. The melting point increases after recrystallization from methanol containing 20% water to 117 to 118 ° C.

Claims

Claim:

Process for the preparation of 5- (l-methyl-4 - piperidylidene) - dibenzo [a, e] cycloheptatriene der Formula I.

CH = CH

(D(D