DE1939030A1

DE1939030A1 - Pyrazolverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1939030A1
Application number: DE19691939030
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Nakayama; Haruo Tanaka
Original assignee: Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Current assignee: KH Neochem Co Ltd
Priority date: 1968-08-05
Filing date: 1969-07-31
Publication date: 1970-02-12
Also published as: NL140852B; FR2015075A1; GB1223663A; NL6911874A; US3598807A

Description

i,-.-tr,α. <-iANS rusc;;ke

S_M^cr.e,30.P_ien,,nn^_ä.;.2 3'I₁ Jul' — 1 93903Q

K 924 - S/A

Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd, Tokyo, Japan

Pyrazolverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid_f dessen 1-ß-D-Ribofuranosid und dessen 1-3-D-Ribofuranosid-5'-phosphorsäureester werden durch Erhitzen des entsprechenden 4-Oxy-IH-pyrazolo(3,4-d)-pyrimidin und dessen Derivaten bei einer !Temperatur von bis zu 180⁰C, vorzugsweise 100 bis 140⁰C, in einer wäßrigen lösung mit einem alkalischen pH-Wert, vorzugsweise von 9,0 bis 13,0, hergestellt. Die Produkte entwickeln eine antibakterielle Aktivität und sind zur Untersuchung des Nucleinsäurestoffwechsels geeignet·

Die Erfindung betrifft Pyrazolverbindungen, insbesondere Pyrazolverbindungen und ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen durch Spaltung eines Pyrazolopyrimidinrings aus bestimmten Pyrazolopyrimidinderivaten.

Im speziellen weisen die gemäß der Erfindung hergestellten Pyrazolverbindungen die in der folgenden Formel(II) wiedergegebene Struktur¹ auf, und dazu gehören 3(5)-Amino-4-pyrazolcarboxamid (Ha), das 1-0-D-Ribofuranosid davon (lib) oder der 1-£-D-Ribofuranosid-5·-phosphorsäureester davon (lic). Diese Verbindungen werden durch Spalten oder Aufbrechen eines Pyrazolopyrimidinrings aus den durch die Formel (I) wiedergegebenen Verbindungen, insbesondere 4-Qxy-1H-pyrazolo-(3,4-d)pyrimidin (Ia), das 1-ß-D-Ribofuranosid davon (Ib) bzw. der i-^-D-Ribofuranosid-5¹-phosphorsäureester davon (Ic), hergestellt.

909887/1716

Formel (I) -

R (Ia): H=H

HOCH

(Ib) J R

OH

Il

HO —Ρ — OCH

OH

(Ic): R α

OH OH

Formel (II) -

** R

(Ha) t S-H

HOCH,

(Hb)* R m

909887/171S

HO

(lic)t R

Die Verbindungen der Formel (II) sind strukturell analoge Verbindungen des 5-Amino-4—imidazol-carboxamids ( im folgenden als ALCA, ALCA-Ribosid und ALCA-Ribotid bezeichnet). Diese Verbindungen sind Zwischenprodukte oder damit verwandte Verbindungen im Zusammenhang mit der Biosynthese von Purin und stellen nicht allein Reagentien dar, die für die Erforschung des Nueleinsäurestoffwechseis geeignet sind, sondern sind auch Verbindungen, die eine Anti-microorganismenwirksamkeit entwickeln. Ferner sind sie beispielsweise in Verfahren zur Herstellung anderer Pyrazole geeignet.

Sine Aufgabe der Erfindung besteht in neuen und wertvollen Pyrazolverbindungen.

Sine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung von Pyrazolverbindungen, das in wirksamer und relativ einfacher Weise durchgeführt werden kann. Ferner liefert die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung bestimmter Pyrazolverbindungen durch ein Verfahren, in dem eine relativ hohe Produktausbeute erhalten werden kann.

In den Zeichnungen ist in

Figur 1 ein Ultraviolettabsorptionsspektrum von 3(5)-Amino-4—pyrazol-carboxamid,

Figur 2 ein Ultraviolettabsorptionsspektrum von 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid-t-fr-D-ribofuranosid und in Figur 3 ein Ultraviolettabsorptionsspektrum von 3(5)-

9 0 9 8 8 7/1715

Amino-A -pyrazol-carboxauiid-i -ß-ribof uranosid-5^f -phosphorsäureester dax'gestellt*

Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß die Verbindungen der Formel (II) in bemerkenswert guten Ausbeuten hergestellt werden, wenn die Verbindungen der Formel (I) bei einer Temperatur nicht über 180⁰C in einem wäßrigen lösungsmittel unter alkalischen Bedingungen erhitzt werden· Auf diese Weise wird die gewünschte Ringspaltung bewirkt, und man erhält die Verbindungen (IIa), (lib) oder (lic) Je nach der Ausgangsverbindung (Ia), (Ib) bzw. (Ic).

Die erfindungsgemäß erhaltenen Pyrazolverbindungen Ha, Hb und Hc haben die in den Figuren 1, 2, bzw. 3 wiedergegebenen Ultraviolettabsorptionsspektren. In Figur I ist a (—*—) die alkalische Kurve, b (—) die neutrale Kurve bzw. c (—) die saure Kurve. Die Absorptionsmaxima dieser Verbindungen liegen wie folgt:

Hai 254 nyu (pH 1,5, wäßrige Lösung), 255 nyu (pH 5,5» wäßrige Lösung), 246 nyu (pH 12,0, wäßrige Lösung)f !Ibt 237 nyu und 255 nyu (pH 5»5, wäßrige Lösung)j Hcί 257 nyu und 255 nyu (pH 5,5, wäßrige Lösung). Die durch Papierchromatographie nach der aufsteigenden Methode bei 28⁰C unter Verwendung von Toyo Filterpapier Hr. 51A erhaltenen Ef-Werte sind wie folgt*

Ha, Ef 0,75 (unter Anwendung eines . Isobuttersäure/Essigsäur e/in-MH. OH enthaltenden Lösungsmittels im Volumenyerhältnis von 10 ί 1 * 5)| Hb, Ef 0,67 (unter Verwendung eines IsopropanolZkonzentrierte ChlorwasserstoffsäureZWasser enthaltenden Lösungsmittels im Volumenverhältnis 170 t 41 t 39)j Hc, Ef 0,70 (unter Verwendung eines IsopropanolZkonzentrierte ChlorwasserstoffsäureZfasser enthaltenden Lösungsmittels im Volumenverhältnis 170 ί 41 j 39 ).

90 9887/17 1
8AD ORIGINAL

«. 5 —

Im Verfahren der Erfindung werden die Pyrazolopyrimidinverbindungen der Formel (I) in einem wäßrigen Lösungsmittel unter alkalischen Bedingungen erhitzt. Das Erhitzen wird bei einer Temperatur im Bereich von etwa 70 bis 180 Ö durchgeführt, jedoch wird im allgemeinen Erhitzen auf Rückflußtemperatur oder auf eine Temperatur nicht über 180⁰O unter Druck angewendet.

Als Pyrazolopyrimidinverbindungen der Formel (I), die als Ausgangsmaterial eingesetzt werden, kann jede beliebige Form der freien Verbindung oder ein einfaches Salz davon, wie beispielsweise das Schwefelsäureadditionssalz und das Natriumsalz verwendet werden·

Um die gewünschte alkalische wäßrige Lösung zu erhalten, können vom Gesichtspunkt der Kosten und der Nachbehandlung her anorganische Basen, wie beispielsweise NaOH, ΚΟΗ,ΝΗ,ΟΗ, Oa(OH)« und dergleichen mit Vorteil verwendet werden. Es kann jedoch in gleicher Weise auch eine organische Base, wie z.B. Benzylamin, Ä'thanofamin und dergleichen angewendet werden. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung kann, wie in den Ausführungsbeispielen gezeigt, zu Beginn der Reaktion alkalisch sein. Selbst wenn der Ausgangs-pH-Wert etwas sauer ist* können die Verbindungen der Formel (II) noch hergestellt werden, wenn der pH-Wert während der Reaktion zur alkalischen Seite hin abgeändert wird, tier pH-Wert sollte jedoch in geeigneter Weise so ausgewählt sein, daß die Reaktion in guter Ausbeute abläuft, wobei die Erhitzungstemperatur in Betracht .gezogen wird· Aus den folgenden Versuchsbeiepielen ergibt sich, daß ein pH-Bereich von etwa 9,0 bis 13,0 im allgemeinen gute Ausbeuten der gewünschten Produkte liefert·

Versuchsbeispiel 1

Die Ergebnisse, die bei Erhitzen wäßriger Lösungen der Ver-

90 9887/1715

bindung (Ia) (die 5mg/ml der Verbindung enthalten), deren pH-Wert mit NaOH auf die angegebenen Werte eingestellt wurde, während 3 Stunden bei 10O⁰O baue oder; in einem geschlossenen liohrv erhalten wurden, sind in Tabelle I wieder» gegeben. Der pH-Wert der Lösungen variierte während der Reaktion, und die Produttausbeute im Pail eines pH-Wertes von 13,2 war geringer als die im Pail eines pH-Wertes von 10,34 bei HO⁰C.

	Tabelle	I	Ie*	Ha*
Erhitzungs	Ausgangs-	pH-Wert nach	0,134	0
temperatur	pH-Wert	der Reaktion	0,346	0,085
	6,30	6,10	0,843	0,173
	9,90	9,70	0,865	0,410
100⁰C	10,34	10,15	0,667	0,430
	12,50	12,33	0,235	0,362
	13,20	13,10	0,380	0,573
	6,30	9,25	0,093	0,890
	9,90	9,10	0	0,830
14O⁰C	10,34	11,00	0	0,650
	12,50	12,30
	13,20	13,02

♦Diese Zahlen geben die Werte wieder, die durch Messen der Absorption bei 250 uyu erhalten wurden, nachdem 20 yul der Reaktionslösung auf loyo Filterpapier Ur. 51A getropft und der Papierchromatographie mit einem Lösungsmittel aus

Isobutt^aSure/Essigsäure/in-HH^OH im Volumenverhältnis von 10»1:5 unterworfen wurde, wobei Flecken der einzelnen Verbindungen (Ia, Bf O,65f Ha, Hf 0,75) ausgeschnitten wurden und mit 4 ml Wasser extrahiert wurden.

Versuchsbeispiel 2

Die Ergebnisse, die bei Erhitzen wäßriger !lösungen der Verbin-

909887/1715

dung (Ib) (Konzentration 13,65 mM),deren pH-Wert mit NaOH auf die angegebenen Werte eingestellt war, während 3 Stunden auf 10O⁰C tamx oder in einem geschlossenen Rofr erhalten wurden, sind in Tabelle II wiedergegeben.

Tabelle II

pH-Wert nach

der Reaktion Ib* Hb*

4,80 0,520 0

7,14 0,520 0

9,43 0,490 0,03

12,33 0_f485 0,037

13,10 0,480 0,047

7,80 0,395 0,123 9,30 0,260 ,0,220 11,21 0,160 0,380 12,45 0,155 0,290 13,00 0,199 0,175 ♦Diese Zahlen geben die Werts wieder, die durch Messung der Absorption bei 252 myu für Ib und bei 255 mM für Ub erhalten wurden, nach dem 20 /ul der Reaktionslösung auf loyo Filterpapier Nr. 51 aufgetropft worden war und mit einem Lösungsmittel aus Isopropanol/konzentrierter Chlorwasserstoff säure/Wasser im Yolumenverhältnis von 170:41*39 der Papierchromatographie unterworfen wurde, wobei die Flecken der einzelnen Verbindungen (Ib, Rf 0,82j Hb, Rf 0,67) ausgeschnitten und mit 4 ml Wasser extrahiert wurden.

Yersuchsbeispiel 3

Die Ergebnisse, die durch Erhitzen wäßriger lösungen der Verbindung Ic bei einer Konzentration von 12,5 mM, deren pH-Wert mit NaOH auf die angegebenen Werte eingestellt worden war, während 3 Stunden auf 100°C Joocc: öder in einem geschlosse-

Erhitzungs	Ausgangs-
temperatur	pH-Wert
	4,51
	7,14
100⁰C	9,70
	12,50
	13,20
	4,51
	7,14
HO⁰C	9,70
	12,50
	13,20

909887/ 17 15

bei 140°C

nen Rohr erhalten wurden, sind in Tabelle III wiedergegeben·

	Tabelle	III	Ic*	lic*
Erhitzungs-	Ausgangs-	pH-Wert nach	0,493	0
temperatur	pH-Wert	der Reaktion	0,528	0
	4,36	4,52	0,470	0,023
	6,38	6,92	0,470	0,032
10O⁰O	10,70	9,91	0,500	0,047
	12,62	12,60	0,255	0,215
	13,20	13,12	0,190	0,290
	4,36	9,98	0,160	0,330
	6,38	10,53	0,115	0,315
HO⁰C	10,70	11,90	0,148	0,210
	12,62	12,60
	13,20	13,10

♦Diese Zahlen geben die Werte wieder, die durch Messung der Absorption bei 252 m/U für Ic und bei 255 m/U für lic erhalten wurden, nachdem 20 /Ul der Reaktionslösung auf Toyo Filterpapier Nr. 51A aufgetrppft und der Papierchromatographie mit einem lösungsmittel aus Isopropanol/lconzentrierter Chlorwasserstoffsäure/Wasser imVolumenverhältnis von 17O:41i39 unterworfen worden war, wobei einzelne Flecken (Ic, Rf 0,89j Hc, Rf 0,70) ausgeschnitten und mit 4 ml Wasser extrahiert wurden.

Es ergibt sich also, daß, wenn eine wäßrige Lösung aus Pyrazolopyrimidin der Formel (I) unter alkalischen pH-Bedingungen zum Ausmaß des Rückflusses oder bei einer Temperatur von nicht über 180⁰C, vorzugsweise 100° bis 140⁰C, unter Druck erhitzt wird, die gewünschten Verbindungen der Formel (II) in guter Ausbeute gemäß der Erfindung erhalten werden, können.

909887/17 15

Die folgenden Beispiele dienen lediglich zur Erläuterung der Erfindung ohne sie zu begrenzen. Die in den Beispielen beschriebenen erhaltenen Pyrazolverbindungen der Formel (II) werden durch Extraktion mit einer ammoniakalischen Alkohollösung nach Adsorption mit Aktivkohlepulver und Abdampfung des Lösungsmittels oder durch Ausfällung unter Zugabe eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels zu der konzentrierten Lösung gewonnen.

Beispiel 1

Eine wäßrige Lösung (pH-Wert 10,7» Konzentration 4,3 mg/ml) des Natriumsalzes des 4-0xy-1H-pyrazolo-(3,4-d)-pyrimidin-1-ß-D-ribofuranosid-5-phosphorsäureester, gelöst in 0,03 n-Na0H, wird während 4 Stunden bei 140⁰O in einem geschlossenen Rohr erhitzt, wobei 3(5)-Amino-4-pyrazolcarboxamid-1-ß-D-ribofuranosid-5'-phosphorsäureester in einer Konzentration von 3,7 mg/ml in der Lösung nach Beendigung der Reaktion erhalten werden. Nachdem 100 ml der so erhaltenen Reaktionslösung mit HCl auf einen pH-Wert von 2,0 eingestellt worden sind, werden 5 g Aktivkohlepulver zugegeben, um das erhaltene Produkt zu adsorbieren. Das Aktivkohlepulver wird mit 50 ml 50#igeB Ithanol, das 2$ NH.OH enthieltt extrahiert« und die extrahierte Lösung wird konzentriert und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 260 mg 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid-1-ß-D-ribofuranosid-5'-pyrophosphorsäureester erhalten werden. Die Elementaranalyse der Verbindung liefert folgendes Ergebnis« C: 30,9?6 Ht 4,5O# N» 16,1#

Beispiel 2

Eine wäßrige Lösung mit einem pH-Wert von 9,70, die 4-Oxy-1H-pyrazolo(3,4-d)-pyriinidin-1-ß-D-ribofuranosid in einer Konzentration von 3,6 mg/ml enthält, wird während 4 Stunden auf 140⁰C in einem geschlossenen Bohr erhitzt, und man er-

909887/1715

hält 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid-1-ß-D-ribofuranosid in einer Konzentration von 3»0 mg/ml in der Reaktionslösung· Nachdem der pH-Wert der auf diese Weise erhaltenen Reaktionslösung (100 ml) mit HCl φι£ 2,0 eingestellt worden ist, werden 5 g Aktivkohlepulver zur Adsorption des erhaltenen Broduktes zugegeben. Das Aktivkohlepulver wird mit 50 ml 2# NH.OH enthaltendem 50#igem Äthanol extrahiert, und die Extraktionslösung wird konzentriert und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 200 mg 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid-1-fl-D-ribofuranosid erhalten werden. Die Elementaranalyse der Verbindung liefert folgende Ergebnisses C: 41,5^ H: 5,32* Ni 21,O#

Beispiel 3

Eine wäßrige 4-Oxy-1H-pyrazolo(3,4-d)-pyrimidin enthaltende Lösung in einer Konzentration von 5 mg/ml mit einem pH-Wert von 12,50 (eingestellt mit NaOH) wird während 4 Stunden bei 140⁰C in einem geschlossenen Rohr erhitzt, und man erhält 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid in einer Konzentration von 4,0 mg/ml in der Reakt ions lösung. Dann wird der pH-V/ert von 100 ml der so erhaltenen Reaktionslösung mit HCl auf 2,0 eingestellt, und es werden 5 g Aktivkohlepulver zur Adsorption des erhaltenen Produktes zugegeben· Danach wird das Aktivkohlepulver mit 50 ml 2#iH.0H enthaltendem 5Obigem Äthanol extrahiert, und die Extraktions lösung wird konzentriert und unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 300 mg 3(5)»Amino-4-pyrazol-earboxamid erhalten werden· Die BIementaranalyse der Verbindung liefert folgende Werte: Ci 38,2S6 Hj 4,71* Ni 44,056

Natürlich kann die vorstehend beschriebene Erfindung in verschiedener Weise variiert werden· Derartige Variationen stellen keine Abweichung vom Rahmen der Erfindung dar, und alle derartigen Kodifikationen, die sich dem fachuann von selbst ergeben, sind von der Erfindung eingeschlossen»

9098 87/1715

Claims

Patentansprüche

1. 3(5 )-Amino-4-pyrazol-carboxamid-1-ß-D-ribofuranosid.

2· 3(5)-Anino-4-pyrazol-carboxamid-1-ß-D-ribofuranosid-5'-phosphorsäureester·

3· Verfahren zur Herstellung von 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid, dessen 1-ß-D-Ribofuranosid oder dessen 1-ß-D-Ribofuranosid-5¹-phosphorsäureester, dadurch gekennzeichnet, daß das entsprechende Ausgangsmaterial 4-0xy-1H-pyrazolo (3»4-d)-pyrimidin, dessen 1-ß-D-Ribofuranosid oder dessen 1-ß-D-Ribof uranosid-5 ^f -phosphorsäureester bei einer Temperatur von bis zu 180⁰C In Wasser bei einem alkalischen pH-Wert erhitzt wird und das Reaktionsprodukt aus dem erhaltenen Reaktionsgemisoh gewonnen wird.

4· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man auf etwa 70 bis 180⁰C erhitzt.

5. Verfahren nach ^Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzungestufe bei der Rückflußtemperatur des Reaktionsgemiacis durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß man einen pH-Wert der Reaktionslösung von etwa 9_t0 bis 13,0 anwendet·

7· Verfahren zur Herstellung von 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid, dessen 1-ß-D-Ribofuranosid oder dessen 1-ß-D-Ribofuranosid-5^fphosphorsäureester, dadurch gekennzeichnet, daß das entsprechende Ausgangsmaterial 4-Oacy-1H-pyrazolo(3»4-d)-pyrimidin_f dessen 1-ß-D-Ribofuranosid oder dessen 1-ß-D-Ribofuranosid-5'-phosphorsäureester oder ein einfaches anorganisches Salz

90 9887/1715

davon unter Druck bei einer Temperatur von etwa 70 bis 18O⁰C in Wasser bei einem pH-Wert von etwa 9,0 bia 13,0 erhitzt wirft und das Reaktionsprodukt aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch gewonnen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erhitzungstemperatur von etwa 100 bis HO⁰C angewendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzungsstufe bei der Eückflußtemperatur des Reaktionsgemische ausgeführt wird.

10. Verfahren zur Herstellung von 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid, dadurch gekennzeichnet, daß 4-Oxy-1H-pyrazolo(3»4-d)-pyrimidin unter Druck bei einer Temperatur von etwa 70 bis 180⁰O in Wasser bei einem pH-Wert von etwa 9,0 bis 13,0 erhitzt wird und das 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch gewonnen wird.

11. Verfahren zur Herstellung von 3(5)~Amino-4-pyrazol-carboxamid-1-ß-D-ribofuranosid, dadurch gekennzeichnet, daß 4-Oxy-1H-pyrazolo(3,4-d)-pyrimidin-1-ß-D-ribofuranosid unter Druck bei einer Temperatur von etwa 70 bis 180⁰C in Wasser bei einem pH-Wert von etwa 9,0 bis 13,0 erhitzt wird und das 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid-1-ß-D-ribofuranosid aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch gewonnen wird.

12. Verfahren zur Herstellung von 3(5)-Amino-4-pyrazol-carboxamid· 1-ß-D-_ribofuranosid-5'-phosphorsäureester, dadurch gekennzeichnet, daß 4-0xy-1H-pyrazolo(3,4-d)-pyrimidin-1-ß-D-ribofuranosid-5¹-phosphorsäureester unter Druck bei einer Temperatur von etwa 70 bis 180⁰C in Wasser bei einem pH-Wert von etwa 9,0 bis 13,0 erhitzt wird und der 3(5)-Amino-4-pyrazolcarboxamid-1-ß-D-ribofuranosid-5'-phosphorsäureester aus dem erhaltenen Reaktionsgemisch gewonnen wird.

9 0 9 8 8 7/1715

Leer seite