DE2005845A1 - Verfahren zur Herstellung von Benzodiazepinen und ihren Salzen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Benzodiazepinen und ihren Salzen

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DE2005845A1
DE2005845A1 DE19702005845 DE2005845A DE2005845A1 DE 2005845 A1 DE2005845 A1 DE 2005845A1 DE 19702005845 DE19702005845 DE 19702005845 DE 2005845 A DE2005845 A DE 2005845A DE 2005845 A1 DE2005845 A1 DE 2005845A1
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indole
oxide
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DE19702005845
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Hisao Nishinomiya; Inaba Shigeho Takarazuka; Okamoto Tadashi; Hirohashi Toshiyuki; Ashiya; Ishizumi Kikuo; Maruyama Isamu; Kobayashi Tsuyoshi; Minoo; Yamamoto Michihiro Toyonaka; Mori Kazuo Kobe; Yamamoto (Japan). P C07d
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • C07D401/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/06Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07D487/00Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Description

DIPL-CHEM. DR. ELISABETH UUNG DIPL-CHEM. DR. VOLKER VOSSIUS DIPL-PHYS. DR. JÜRGEN SCHIRDEWAHN PATENTANWÄLTE
8 MÜNCHEN 23,
CLEMHNSSTRASSE 30
TELEFON 345067
TELEGRAMM-ADRESSE: INVENT/Mü NCHEN
TELEX 5-29686
9.
u.Z.: F OlSC (Vo/kä)
iXiJLl·;-. w.-.I^ k/U.'i-iiAI, iji.J.,
Osaka, Japan
" Verfahren zur Herstellung von Benzodiazepinen und ihren Salzen "
Priorität:
12. Februar 1969, Japan,. Nr. 10 672/69
13. März 1969, Japan, ICr0 19 324/69
13. Äärz 1969, Japan, Nr. 19 325/69 2ο April 1969, Japan,' Kr. 25 800/69
14. April ±969 > Japan, Nr. 28 910/69
Ae Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von ienzoaiazepinen und ihren Salzen der allgemeinen Formel I
CK2
(D
i: - ch: η 2
in eier R- ein V/aaserstoff- ode.r Halogenatom, eine Nitro- oder fJrifiaorrr:etnylgruppe una Kg und R, jeweils ein Wasserstoff- oder rri oaer einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten.
Mc Benzodiazepine aer allgemeinen Formel I und ihre Salze sind wertvolle Tranquilizer, Hypnotika, Kuüitelrelaxantien und
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BAD
Krampfmittel, sowie wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung anderer Benzodiazepine, die ebenfalls als Tranquilizer, Muskelrelaxantien und Krampfmittel verwendet werden können.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung der Benzodiazepine der allgemeinen Formel I und ihrer Salze bekannt. So werden diese Verbindungen z.B. durch Reduktion der entsprechenden 2-Keto- oder 2-Thion-Derivate hergestellt; vergl. britische Patentschrift Nr. 1 012 260. Diese bekannten Verfahren haben jedoch verschiedene Nachteile,-z.B.«verlaufen die Verfahren meist in schlechter Ausbeute, wodurch sich die Reinigung1 der Produkte erschwert.
Aufgabe der Erfindung war es, die Nachteile der bekannten Verfahren zu überwinden und ein Verfahren zu schaffen, das die Herstellung der Benzodiazepine und ihrer Salze auf technisch einfachem Wege und in hoher Reinheit gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man /2-(Dioxopiperazino)- benzoyl7-pyridin der allgemeinen Formel II
co-
R2
(II)
in der R1, R2, und R, die vorstehend angegebene Bedeutung haben, mit einem Verseifungsmittel erhitzt.
Die verfahrensgemäss eingesetzten Verbindungen der allgemeinen formel II sind neu und können durch Behandlung der neuen Piperazinoindole der allgemeinen Formel III
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(III)
in der R
und
vorstehend angegebene Bedeutung haben,
mit einem Oxydationsmittel hergestellt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel III können durch Reduktion üer neuen l-Cyanmethyl^-pyridylindol^-carbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel IV
in der R^,
(IV)
^ 2 und R_ die vorstehend angegebene Bedeutung haben und R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen bedeutet, oder dem N-Oxid dieser Verbindung hergestellt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel IV können durch Umsetzung eines Indol-Derivats der allgemeinen Formel VI
(Vl)
in der R, R^, ^2 unci R3 die vorstehend angegebene Bedeutung haben, mit einem reaktionsfähigen Ester von Cyanine thylalkohol her-
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gestellt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel VI können durch Umsetzung eines Phenylhydrazins der allgemeinen Formel VII
NH-NH0
2 (VIl)
in der R. die vorstehend angegebene Bedeutung hat, oder dessen Salz mit einem ß-Pyridylbrenztraubensäurederivat der allgemeinen Formel VIII
Γ' _j.j CH9COCOOR
(VIII)
in der Rp, R~ und R die vorstehend angegebene Bedeutung haben, hergestellt werden.
Diese Verfahren zur Herstellung der Benzodiazepine der allgemeinen Formel I können somit durch folgendes Reaktionsschema erläutert werden:
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NH-NH,
■+
CH2COCOOR
(VII)
(VIII)
\coo: R3
CH9
I ά
GN
(VI)
(IV)
-NH
R.
(III) (II)
'CH,
N H
- CH; (I)
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Sämtliche vorgenannten Verfahren verlaufen glatt und ergeben die entsprechenden Produkte in hoher Ausbeute.
Die Verseifung der Verbindungen der allgemeinen Formel II wird vorzugsweise in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Wasser, einem Alkohol, wie Methanol oder Äthanol, oder in Pyridin durchgeführt. Zur Verseifung werden z.B. Alkalimetallhydroxyde, wie Natrium- oder Kaliumhydroxyd, Erdalkalimetallhydroxyde, wie Barium- oder Calciumhydroxyd, Alkalimetallcarbonate, wie Natrium- oder Kaliumcarbonat, und Ammoniumverbindungen, wie Ammoniumhydroxyd) verwendet. Besonders bevorzugt sind die Alkali- und Erdalkalimetallhydroxyde. Das Verseifungsmittel wird in mindestens katalytischen Mengen verwendet. Im allgemeinen wird es jedoch in äquimolarer Menge zur Verbindung der allgemeinen Formel II eingesetzt. Die Umsetzung wird im allgemeinen bei erhöhten Temperaturen, vorzugsweise beim Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels durchgeführt.
Beispiele für erfindungsgemäss herstellbare Verbindungen sind: 5-(2'-Pyridyl )-2 , 3-dihydro-lH-l, 4-"benzodiazepin, 5-(2'-Pyridyl)-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5-(2·-Pyridyl)-7-brom-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5-(2'-Pyridyl)-7-nitro-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5-(2'-Pyridyl)-7-trifluormethyl-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5-/2'-(3'-Methylpyr.idyl )/-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin,
5-/2 ·-(4 ·-Methylpyridyl )7-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin,
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5-/2·-(5'-Athylpyridyl)/-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin,
5-/2·-(6·-Methylpyridyl)/-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin,
5-/2 ' -(6 '-Kethylpyridyl )7-7-brom-2,3-dihydro-lH-l, 4-benzodiazepin, 5_/2«-(4«,6'-Dichiorpyridyl)/-7-ChIOr^,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin,
5_/21-(3 ι-Hethy1-4'-ciilorpyridyl)/-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-
benzodiazepin,
5-/2·-(5·-Äthy1-4'-chlorpyridyl)7-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin,
5-(3'-Pyridyl)-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5_/3·_(5·-Methylpyridyl )/-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodia-
zepin,
5-/3·-(6'-Kethylpyridyl )7-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin,
5-(4'-Pyridyl)-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5-(4'-pyridyl)-7-brom-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5-(4'-Pyridyl )-7-nitro-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin, 5-/4'_(2'-Kethylpyridyl )y-7-brom-2,3-dihydro-lH-l,4-benzodiazepin und
5-/4 '-(21^1 -Dichlorpyridyl )_7-7-chlor-2 ,3-dihydro-lH-l, 4-benzodiazepin
und deren Salze mit-.·.anorganischen oder organischen Säuren, wie Salzsäure, Phosphorsäure, Citronensäure und Bernsteinsäure.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel II können durch Behandlung eines Piperazinoindols der allgemeinen Formel III mit mindestens stöchiometrischen Mengen eines geeigneten Oxydationa-
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Sumitomo Chemical Company, Ltd. OR. Elisabeth jung
_. . \ «ι n-riiiQ7n DR. VO'.K2 R /O 3 3 IU S
U.Z.: F Ol8C (POS-2O53ICR) U, ΑμΠΠα/ϋ DR.3G!-.^.,. :f.VKi";ri,VAHN PATENTANWÄLTE
-8- 9HDRPA K)Unch*n JJ, CUmensstr.
/UUOO <*U : 5450*7
mittels hergestellt werden» Beispiele für geeignete Oxydationsmittel sind Ozon, Wasserstoffperoxid, Persäuren, wie Peressigsäure, Perameisensäure und Perbenzoesäure, Chromsäure und Permanganate. Die Oxydationsmittel sind jedoch nicht auf die genannten Verbindungen beschränkte
Die Oxydationsreaktion wird vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie V/asser, Methanol, Äthanol, Aceton, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Essigsäure oder Schwefelsäure, ^ durchgeführt. Die Oxydation kann bei Raumtemperatur, beim Temperaturen darunter oder bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden.
Beispiele für erfindungsgemäss herstellbare /2-(Dioxopiperazino)-benzoyl/-pyridin-Derivate der allgemeinen Formel II sind
■ 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-benzoyl/-pyridin,
2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbenzoyl/-pyridin, 2-/2' -(2", j5" -Dioxopi perazino)-5 ' -brombenzoylZ-pyridin, 2-/2'-(2",3"-DiOXOpIperazino)-5'-ηjtrobenzoyl/-pyridin,
" 2-/2l-(2",3M-Dioxopipercizlno)-5'-trifluormethylbenzoyl7-pyridin, 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbenzoyl7-3-methylpyrJdin, 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbenzoy^-^-methylpyridin, 2-/2 '-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbenzoylZ-S-methylpyridin, 2-/2l-(2",3"-Dioxopiperazino)-5l-chlorbenzoyl7»i3-äthylpyridin, 2-/2l-(2",3"-Dioxopiperazino)-5l-chlorbenzoyl/-6-methylpyrldin, 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5t-brombenzoy]7-6-methylpyridin, 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbGnzoyl7-^,6-dichlorpyridjn, 2-/2'-(2",3"-Dioxopipernzino)-13l-chlc)rbenzoyl/-3-niethyl-4-oi:.lcr·- pyridin,
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BAD ORJQJNAt.
2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-ehlorbenzoyiy-jj-äthyl^-chlorpyridin,
5-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5!-chlorbenzoylZ-pyridin, 5-/2'-(2",5"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbenzoyl/^-methylpyridin, 5-/2'-(2",5"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbenzoylZ-o-methylpyridin, 4-/2'-(2",5"-Dioxopiperazino)-benzoylZ-pyridin, 4-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-brombenzoyl7-pyridin, 4-/2'-(2", j5"-Dioxopiperazino)-5'-nitrobenzoyl7-pyridin, 4-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-brombenzoyl/^-methylpyridin
4-/2'-(2",3"-Dioxopiperazinc) -5'-chlorbenzoyl/^,6-dichlorpyridin, " und ihre Hydrochloride, Hydrobromide, Sulfate, Phosphate, Maleate, Tartrate, Pumarate, Succinate, Citrate und Acetate.
Die Piperazinoindole der allgemeinen Formel III können durch katalytische Hydrierung der l-Cyanmethyl-J-pyridylindol-^-carbonsäure~Derivate der allgemeinen Formel IV oder deren N-Oxide hergestellt werden» Beispiele für verwendbare Katalysatoren sind Platin-, Palladium-, Nickel- oder Kobaltkatalysatoren, wie Platinoxid, Palladium, Raney-Nickel, Nickelborid und Raney-Kobalt. Die katalytisch^ Hydrierung wird in Gegenwart eines Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches, wie Methanol, Äthanol, Propanol, Tetrahydrofuran, Dioxan, Benzol, Toluol, Essigsäure oder Propionsäure, bei Temperaturen von 0 bis 2000G unter Normaldruck oder Überdruck durchgeführt.
Bei der katalyti3chen Hydrierung kann man l-Aminoäthyl-5-pyridylindol-2-carbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel V
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- 10 - COOR .R2
R3
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R1 ι
CH9 (ν)
erhalten, in der R^, R1 R und R die vorstehend angegebene Bedeutung haben. Diese Zwischenprodukte können durch Erhitzen glatt in die entsprechenden Piperazinoindol-Derivate der allgemeinen Formel III überführt werden.
^ Beispiele für erfindungsgemäss herstellbare Piperazinoindol-Derivate der allgemeinen Formel III sind
9-(2·-Pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol, 7-Chlor-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol, 7-Brom-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol, 7-Nitro-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol, 7-Trifluorraethyl-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol, 7-Chlor-9-(3'-methyl-2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol, 7-Chlor-9-(4'-methyl-2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol, 7-Chlor-9-(5'-methyl-2'-pyridyl)-10-oxo-piperazino-(1,2-a)-indol, ™ 7-Chlor-9-(6·-methyl-2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol, 7-Brom-9-(6'-methyl-2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indöl, 7-Chlor-9-(4',6'-dichlor-2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-
indol,
7-Chlor-9-(3'-methyl-4'-chlor-2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-
(l,2-a)-indol,
7-Chlor-9-(3'-äthyl-4'-chlor-2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol,
7-Chlor-9-(3'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol, 7-Chlor-9-(5·-methyl-3·-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol,
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- .11
7-Chlor-9-(6 ' -inethy 1-3 ' -pyridyl )-10-oxopiperazino-( 1,2-a)~indol, 9-(4'-Pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol, 7-3rom-9-(4'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol, 7-Nitro-9-(4'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol, 7-3rom-9-(2'-methy1-4'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol
und
7-Chlor-9-(2',6'-dichlor-41-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-
indol
und ihre Hydrochloride, Hydrobromide, Sulfate, und Phosphate.
Die l-Cyanmethyl-3-pyridylindol-2-carbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel IV oder deren K-Oxide können durch Umsetzung der Indolderivate der allgemeinen Formel VI oder deren N-Oxide mit einem reaktionsfähigen Ester von Cyanmethylalkohol in Gegenwart eines basischen Kondensationsmittels oder nach Ausbildung des Metallsalzes der Indolderivate der allgemeinen Formel VI durch Behandlung mit einem basischen Kondehsationsmittel hergestellt werden.
Beispiele für die reaktionsfähigen Ester von Cyanmethylalkohol sind die Halogenide und Sulfonsäureester. Zu den Halogeniden gehören die Chloride, Bromide und Jodide. Zu den Sulfonsäureestern gehören die Ketnylsulfensäureester, die p-Toluolsulfonsäureester und die ß-Naphthalinsulfensäureester.
Beispiele für verwendbare basische Kondensationsmittel sind Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Alkalimetallhydride, Erdalkalimetallhydride , Alkalimetallhydroxyde, Erdalkalimetallhydroxyde, Alkalimetallamide, Erdalkalimetallarnide, Alkalimetallalkoholate, Erdalkalimetallalkoholate, Alkylalkalimetallverbindungen und
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Arylalkalimetallverbindungen, Die bevorzugten basischen Kondensationsmittel sind Natriumhydrid, Natriumamid, Kaliumamid und Lithiumamid. Die Umsetzung wird vorzugsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel sind z.B. Benzol, Toluol, Xylol, Dimethylformamid, Diäthylather, Tetrahydrofuran, Dioxan und flüssiges Ammoniak. Die Umsetzung kann bei Raumtemperatur, bei Temperaturen unterhalb Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden, um die Reaktion in gewünschter Weise zu steuern.
Beispiele für erfindungsgemäss herstellbare l-Cyanmethy]!-3-pyridylindol-2-carbonsäure-Derivate der allgemeinen Formel IV sind:
l-Cyanmethyl-2-methoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-indol, l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2'pyridyl)-indol, l-Cyanmethyl-2-methoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-chlorindol, l-Cyanmethyl-2-methoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol, l~Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2·-pyridyl)-5-chlorindol, l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-brominaol, l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2·-pyridyl)-5-nitroindol, l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-trifluormethyl-
indol,
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(3'-methyl-2·-pyridyl)-5-chlor-
indol,
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(4'-methyl-2'-pyridyl)-5-chlor-
indol,
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(5'-methyl-2'-pyridyl)-5-chlorindol,
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(6'-methyl-2'-pyridyl)-5-chlorindol,
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l-Gyaniuethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(4',6'-dichlor-2'-pyridyl)-5-
chlorindol,
!▼Cyanine thyi-2-äthoxycarbonyl-3-( 3 l-methyl-4'-chlor-2 '-pyridyl)-
5-ch.lorindol,
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(3'-äthy1-4'-chlor-2'-pyridyl)-
5-chlorindol,
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(6'-methy1-2'-pyridyl)-5-bromin-
l-Gyanniethyl-2-ätiioxycarbonyl-3-( 3' -pyridyl )-indol, l-Gyaniaethyl-2-äthoxycarbonyl-3-( 5' -methyl-3 ' -pyridyl )-ϊ>- ,
chlorindol,
l-Gyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(6'-methyl-3'-pyridyl)-5-chlorindol,
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(4'-pyridyl)-indol, l-Gyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(4'-pyridyl)-5-bromindol, l-Gyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(4'-pyridyl)-5-nitroindol, l-Gyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2'-methyl-4'-pyridyl)-5-brom-
indol und
l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2',6'-dichlor-4'-pyridyl)-7- (
chlorindol
und ihre N-Oxide.
Lie Indolderivate der allgemeinen Formel VI oder deren N-Oxide können durch Umsetzung eines Phenylhydrazins der allgemeinen Formel VII oder dessen Salz mit. einem ß-Pyridylbrenztraubensäureaerivat der allgemeinen Formel VIII oder dessen U-Oxid hergestellt werden. Bei dieser Umsetzung bildet sich ein Hydrazon der allgemeinen Formel IX
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COOR
(IX)
Rl ": COOR
in der R1, R , R und R die vorstehend angegebene Bedeutung ha-
2 3 - *
ben. Dieses Zwischenprodukt wird gegebenenfalls isoliert. Durch Erhitzen erfolgt Ringschluss zum entsprechenden Indolderivat der allgemeinen Formel VI oder dessen N-Oxid. Die Umsetzung des Hydrazone der allgemeinen Formel IX zum Indolderivat der allgemeinen Formel VI wird vorzugsweise in Gegenwart eines sauren Katalysators, wie Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Bortrifluorid, Zinkchlorid, Eisenchlorid, Aluminiumchlorid oder Essigsäure durchgeführt. Die Umsetzung kann in Abwesenheit oder Gegenwart eines Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches durchgeführt werden. Geeignete Lösungsmittel sind z.B. Essigsäure, Propionsäure, Methanol, Äthanol, Propanol, Äthylenglykol, Benzol, Toluol und Xylol. Vorzugsweise wird die Umsetzung bei Temperaturen von etwa 60 bis 2000C durchgeführt.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1 Herstellung von 5-(2'-Pyridyl)-7-chlor-2,3-dihydro-lH-l,4-bensü-
diazepin
Stufe 1 (a) Herstellung von 2-Äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-
chlorindol und seines Hydrochlorids
Ein Gemisch aus 5 g(2-Pyridyl)-brenztraubensäureäthylester, 4,7 g p-Chlorphenylhydrazin-hydrochlorid und 20 ml Essigsäure wird mit
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F. 155 bis 155,50C
5 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzt und 1 Stunde unter Rückfluss gekocht und gerührt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch mit 500 ml Eiswasser versetzt, mit Ammoniumhydroxyd alkalisch gemacht und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand aus Petroläther und anschliessend aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält farblose Nadeln des Produktes vom
In eine Lösung von 1 g 2-Äthoxycarbonyl-3-(2 '-pyridyl )-'5-chlorindol in 100 ml Diäthyläther wird unter Eiskühlung Chlorwasserstoff gas eingeleitet. Die sich abscheidenden Kristalle werden abfiltriert. Man erhält das Hydrochlorid, das nach Umkristallisation aus Äthanol bei 237 bis 238 C schmilzt.
Stufe 1 (b) Herstellung von 2-Äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-chlorindol
Ein Gemisch aus 5,2 g 2-Pyridylbrenztraubensäureäthylester, 4,8g p-Chlorphenylhydrazin-hydrochlorid und 100 ml einer Lösung von " Chlorwasserstoff in Äthanol, die 13 g Chlorwasserstoff enthält, wird 4 Stunden unter Rückfluss gekocht und gerührt. Danach wird das Lösungsmittel abdestilliert, der Rückstand in Wasser gelöst und mit wässriger Natriumcarbonatlösung alkalisch gemacht. Das Gemisch wird mit Diäthyläther extrahiert. Die vereinigten Ätherextrakte werden mit V/asser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand aus Petroläther und wässrigem Aceton umkristallisiert. Man erhält das Produkt vom Schmelzpunkt 155 bis 155,50C
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Stufe 1 (c) Herstellung von 2-Äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-chlorindol-l'-oxid und dessen Hydrochlorid Ein Gemisch aus 10 g 2-Pyridylbrenztraubensäureäthylester-N-oxid, 8,59 g p-Chlorphenylhydrazin-hydrochlorid und 110 ml Essigsäure wird mit 10 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzt und 30 Minuten unter Rückfluss gekocht und gerührt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnt, mit wässriger Ammoniaklösung alkalisch gemacht und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel abdestilliert. Es hinterbleiben 10,8 g einer öligen Substanz. Das Produkt wird mit einer geringen Menge Äthanol versetzt und 15 Stunden im Kühlschrank stehengelassen. Die gebildeten Kristalle werden abfiltriert. Nach Umkristallisation aus Äthanol schmilzt das Produkt bei 237 bis 239 C. Das Hydrochlorid schmilzt nach Umkristallisation aus Äthanol bei 207 bis 209 C unter Zersetzung.
Stufe 2 (a) Herstellung von l-Cyanmethyl^-äthoxycarbonyl^- (2'-pyridyl)-5-chlorindol
Ein Gemisch aus 1,65 g 50 $-igem Natriumhydrid und 5 ml Dimethylformamid wird mit einem Gemisch aus 10,2 g 2-Äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-chlorindol und 60 ml Dimethylformamid bei 10 bis 200C versetzt. Das Gemisch wird 15 Minuten bei 100C gerührt, anschliessend mit einer Lösung von 2,6 g Chloracetonitril in 20 ml Dimethylformamid versetzt und 1 Stunde bei 200C gerührt. Danach wird das Reaktionsgemisch mit Eiswasser verdünnt und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel abuestilliert und der Rückstand aus Petroläther und
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Äthanol umkristallisiert. Man erhält 7,4 g Produkt vom F. 154 bis 156 C.
Stufe 2 (b) Herstellung von l-Cyanmethyl-2-äthoxrycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-chlorindol-l'-oxid
Gemäss Stufe 2 (a) erhält man*das Produkt, das nach Umkristallisation aus Äthanol bei 219 bis 2210C schmilzt.
Stufe 3 (a) - Herstellung von 7-Chlor-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol
Eine Lösung von 7,3 g l-Cyanmethyl-2-äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl )-5-chlorindol in .100 ml Tetrahydrofuran wird bei 2O0C und Atmosphärendruck an Raney-Nickel hydriert, bis 2 Moläquivalente Wasserstoff aufgenommen sind. Dieser Katalysator wird durch 1-stündige Behandlung von 15 g einer 50 $-igen Raney-Nickel-Legierung mit Natronlauge bei 900C hergestellt. Nach beendeter Hydrierung wird der Katalysator abfiltriert, das Tetrahydrofuran abdestilliert und der Rückstand in heissem Äthanol gelöst und 15 Stunden stehengelassen. Nach Umkristallisation aus Äthanol schmelzen die farblosen Prismen bei 280 bis 282,5 C (
Stufe 3 (b) - Herstellung; von 7-Chlor-9-(2'-pyridyl)-lO-oxopiperazino-(l,2-a)-indol
Eine Lösung von 3,8 g l-Cyanmethyl-2-carbäthoxy-3-(2'-pyridyl)-5-chlorindol-l'-oxid in 60 ml Tetrahydrofuran wird bei Raumtemperatur und Atmosph'arendruck an einem Raney-Nickel-Katalysator hydriert, bis 3 Moläquivalente Wasserstoff aufgenommen sind. .Dieser Katalysator wird durch 1-stünctige Behandlung von 8 g einer 50 #-igen Raney-Nickel-Legierung mit Natronlauge bei 90 C hergestellt. Nach beendeter Hydrierung wird der Katalysator ab-
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filtriert, das Filtrat unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft und der Rückstand aus Äthanol umkristallisiert„ Das Produkt schmilzt bei 280 bis 2820C.
Stufe 4 (a) - Herstellung von 2-/2'-(2",5"-DioxoplperazinoU 5'-chlorbenzoyl7-pyridin
Ein Gemisch aus Ozon und Sauerstoff, das etwa 2 Ozon enthält, wird durch ein Gemisch aus 1 g 7-Chlor-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol und 150 ml Essigsäure 1 Stunde bei 15
bis 20 C geleitet» Danach wird das Reaktionsgernisch mit 300 ml Eiswasser verdünnt, mit wässriger Ammoniaklösung alkalisch gemacht und mit Chloroform extrahiert» Der Chloroformextrakt wii"d mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert. Das zurückbleibende Öl verfestigt sich langsam und wird aus Isopropanol umkristallisiert„ Ausbeute 2,5 g Produkt in farblosen Nadeln vom Schmelzpunkt 121 bis 123°C.
Stufe 4 (b) - Herstellung von 2-,/2' - (2" . 3"-DioxoPiperflzinnU 5'-chlorbenzoyj/pyridln
Eine Lösung von 3 g Chromsäureanhydrid in 5 ml Wasser wird tropfenweise zu einer Lösung von 3 g 7-Chlor-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol in 60 ml Essigsäure bei 5 bis 10 C gegeben. Das Gemisch wird 18 Stunden bei 20 C gerührt, danach mit 500 ml Eiswasser verdünnt, mit wässriger Ammoniaklösung neutralisiert und mit Chloroform extrahiert. Die vereinigten Chloroformextrakte worden über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdootilliert, der Rückstand in Äthanol gelöst, die Lösung filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft.
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bad
Der Rückstand wird aus einem Gemisch von Benzol und einer geringen Menge Äthanol umkristallisiert. Man erhält das Produkt in farblosen Nadeln vom Schmelzpunkt 120 bis 122 G0
Stufe 5 - Herstellung von 5-(2'-Pyridyl)-7-chlor-2,3-dihydro-lH-114-benzodiazepin
üine lösung von 2 g Natriumhydroxyd in 5 ml Wasser und 50 ml Äthanol wird mit 3 g 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-chlorbenzo-3^-pyridin versetzt und 2 Stunden unter Rückfluss gekocht» Nach Zugabe von 30 ml V/asser wird das Gemisch weitere 18 Stunden " unter Rückfluss gekocht. Anschliessend wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wird mit 200 ml heissem Wasser angerieben, die Kristalle werden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, Nach Umkristallisation aus Äthanol schmilzt das Produkt bei 187 bis
Beispiel 2
Herstellung von 5-(2'-Pyridyl)-7-brom-2,3-dihydro-IH-1,4-benzodiazepin
Stufe 1 (a) - Herstellung von 2-Äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl )-5-brginindol
Ein Gemisch aus 3,9 g 2-Pyridylbrenztraubensäureäthylester, 4,5 g p-Brompheny3hydrazin-hydroehlorid und 20 ml Essigsäure wird mit 3 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzt und 30 Minuten unter Rückfluss gekocht und gerührt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgernisch mit Wasser verdünnt, mit wässriger Natriumcarbonatlösung alkalisch gernacnt und mit Liäthyläthor cxtrao lior Λthurex trakt wird mit V/asser gewaschen und über IJa-
tr i um sulfat getrocknet. danach v/ird das Lösungsmittel abdeutil-
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BAD ORJOINAL
liert. Ausbeute 6,2 g Produkt. Nach UmkristalIisation aus Äthanol schmilzt die Verbindung bei 151 bis 1520C. Das Hydrochlorid schmilzt bei 257 bis 258 C nach Umkristallisation aus Methanol.
Stufe 1 (b) - Herstellung von 2-Äthoxycarbonyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-l'-oxid
Sin Gemisch aus 38 g 2-Pyridylbrenztraubensäureäthylester-N-oxid, 40,6 g p-Bromphenylhydrazin-hydrochlorid und 180 ml Essigsäure wird mit 20 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzt und 30 Minuten unter Rückfluss gekocht und gerührt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch mit Wasser verdünnt, mit wässriger Ammoniaklösung alkalisch gemacht und mit Chloroform extrahiert. Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand aus Äthanol umkristallisiert. Das Produkt schmilzt bei 245 bis 247°C unter Zersetzung.
Stufe 2 (a) - Herstellung von l-C.yanmethyl-2-athoxycarbon.yl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol
Gemäss Stufe 2 (a) von Beispiel 1 erhält man das Produkt, das nach Umkristallisation aus Äthanol bei 170 bis 1710C schmilzt.
Stufe 2 (b) - Herstellung von l-Cyanmethyl-2-äthox.vcarb^nyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-l'-oxid
Gemäss Stufe 2 (b) von Beispiel 1 erhält man das genannte Produkt.
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Stufe 3 (a) - Herstellung von 7-Brom-9-(2'-pyridyl)-10-oxopiperazino-(1,2-a)-indol
Gemass Stufe 3 (a) von Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von l-Cyanmethyl-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol anstelle von 1-Cyanmethyl-3-(2'-pyridyl)-5-ehlorindol, erhält man das genannte Produkt, das nach Urnkristallisation aus Äthanol bei 264 bis 266 C schmilzt.
Stufe 3 (b) - Herstellung von 7-Brom-9-(2'-pyridyl)-10-oxo-
piperazino-(l>2-a)-indol
Gemass Stufe 3 (b) von Beispiel 1, jedoch unter Verwendung von 1-Cyanmethyl-2-carbäthoxy-3-(2'-pyridyl)-5-bromindol-l'-oxid anstelle von l-Cyanmethyl-2-carbäthoxy-3-(2'-pyridyl)-5-chlorindol-1'-oxid, erhält man das genannte Produkt.
Stufe 4 Herstellung von 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5'-brombenzoylTpyridin
Ein Ozon-Sauerstoff-Gemisch, das etwa 2 $ Ozon enthält, wird in eine Lösung von 6,8 g 7-Brom~9--(2'-pyridyl )-10-oxopiperazino-(l,2-a)-indol in 150 ml Essigsäure eine Stunde bei 180C eingeleitet. Lanach wird das Reaktionsgemisch mit 1000 ml Wasser verdünnt, mit wässriger Ammoniaklösung alkalisch gemacht und mit Chloroform extrahiert„ Der Chloroformextrakt wird mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert, der Rückstand in einer Mischung gleicher Teile Benzol und Äthanol gelöst, filtriert, und das Filtrat unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft«, Der Rückstand wird aus einer Mischung von Benzol und einer geringen Menge Äthanol umkristallisiert. Aus-
• bis 125°C (Zeri
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beute 2,2 g vom P. 123 bis 125°C (Zersetzung).
Stufe 5 - Herstellung von 5-(2'-Pyridyl)-7-brom-2,3-dihydrc-lH-1,4-benzodiazepin
Eine Lösung von 2 g Natriumhydroxyd in 5 ml Wasser und 50 ml Äthanol wird mit 3 g 2-/2'-(2",3"-Dioxopiperazino)-5l-brombenzo- $7-pyridin versetzt und 2 Stunden unter Rückfluss gekocht. Nach Zugabe von 30 ml Wasser wird das Gemisch weitere 18 Stunden unter Rückfluss gekocht, danach unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft und der Rückstand mit 200 ml Wasser angerieben. Man erhält das Produkt in Form gelber Kristalle, die nach Umkristallisation aus Äthanol bei 195 bis 1960C schmelzen.
Das erhaltene Produkt wird in einer Mischung aus Benzol und Äther gelöst, und in die Lösung wird trockener Chlorwasserstoff eingeleitete Es scheidet sich das Dihydrochlorid in Form hygroskopischer Kristalle ab„ F„ 135 bis 139°C (Zersetzung).
Beispiel 3 Herstellung von 5-(2'-Pyridyl)-7-trifluormethyl-2,3-dihydro-lH-
1,4-benzodiazepin
Gemäss Stufe 5 von Beispiel 2, jedoch unter Verwendung von 2-/2'-(2",^"-Dioxoplperazino)-5t-trifluormethylbenzoyl7-pyridin anstelle von 2-/2'-(2"J3"-Dioxopiperazino)-5l-brombenzoyl7-pyridln, erhält man das Produkt, das nach Umkriatallisation aus Äthanol bei 182 bis 183°C schmilzt.
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Claims (10)

Patentansprüc he
1. Verfahren zur Herstellung von Benzodiazepinen und ihren Salzen der allgemeinen Formel I
.R.
γ7
- GH
'CH,
(D
in der R1 ein Wasserstoff- oder Halogenatom, eine Nitro- oder Trifluoriuethylgruppe und R2 und R, jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, dass man ein /2-(Dioxopiperazino)-benzoyl/-pyridin der allgemeinen Formel II
(II)
in der R-^, R2 und'R-* die obige Bedeutung haben, mit einem Verse if ungsmittel erhitzt.
2. Verfahren nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verseifung in Gegenwart einer mindestens katalytischen Menge eines Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxyds, Alkalxmetallcarbonats oder einer Ammoniumverbindung in Gegenwart von Wasser, eines Alkohols oder von Pyridin als Lösungsmittel beim Siedepunkt des Lösungsmittels durchführt.
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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das /2-(Dioxopiperazino)-benzoyl/-pyrid.in der allgemeinen Formel II durch Behandlung eines Piperazinoindols der allgemeinen Formel III
-Rx
I i
CHo NH
in der R-, , Rp und R, die vorstehend angegebene Bedeutung haben, mit einem Oxydationsmittel herstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das Piperazinoindol der allgemeinen Formel III mit einer mindestens stöchiometrischen Menge Ozon, Wasserstoffperoxid, Perameisensäure,Peressigsäure, Perbenzoesäure, Chromsäure oder eines Permanganate in Gegenwart von Wasser, Methanol, Äthanol, Aceton, Tetrachlorkohlenstoff, Chloro-
k form, Essigsäure, oder Schwefelsäure als Lösungsmittel zur Umsetzung bringt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das /2-(Dioxopiperazino)-benzoyl/-pyridin der allgemeinen Formel II durch Reduktion eines l-Cyanmethyl-3-pyridyl-indol-2-carbonsäure-Derivats der allgemeinen Formel IV
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R2
, ν· COOR
CH9
ι *-
CN
(IV)
in der R-^» R2 un(* R^ ^ie obige Bedeutung haben und R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest 'mit 1 bis 4 C-Atomen bedeutet, oder dessen N-Oxid und Behandlung des erhaltenen Piperazinoindols der allgemeinen Formel III · * |
du)
in der R-, , R2 und R, die obige Bedeutung haben, mit einem Oxydationsmittel herstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass man die Reduktion des l-Cyanmethyl-3-pyridylindols-2-carbonsäure-Derivats der allgemeinen Formel IV mit Wasserstoff in Gegenwart eines Platin-, Palladium-, Nickel- oder Kobaltkatalysators in Methanol, Äthanol, Propanol, Tetrahydrofuran, Lioxan, Benzol, Toluol, Essigsäure oder Propionsäure oder einem Gemisch dieser Lösungsmittel durchführt.
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2Ü05345
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das /2-(Dioxopiperazino)-benzoyl/-pyridin der allgemeinen Formel II durch Umsetzung eines Indol derivats der allgemeinen Formel VI
in der R^, R und R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben und R die in Anspruch 3 angegebene Bedeutung hat, oder dessen N-Oxid mit einem reaktionsfähigen Ester von Cyanmethyialkohol, Reduktion des erhaltenen 1-Cyaninethyl-3-pyridylindol-2-carbonsäurederivat der allgemeinen Formel IV
COOR
(IV)
CN
in der R^, R2» R3 und R die obige Bedeutung haben, oder dessen N-Oxid zum Piperazinoindolderivat der allgemeinen Formel III
CH2n NH C Η-
(III)
in der R^, R2 und R^ die obige Bedeutung haben und Behandlung dieser Verbindung mit einem Oxydationsmittel herstellt.
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'-27- 2005345
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man das Indolderivat der allgemeinen Formel Vl oder dessen N-Oxid mit einem Halogenid oder einem Sulfonsäureester von Cyaninethylalkohol in Gegenwart eines Alkalioder Erdalkalimetalles oder eines Alkali- oder Erdalkalimetalluydrids, -hydrjxyds, -amids oder -alkoholates oder einer Alkyl- oder Arylalkalimetallverbindung als Kondensationsmittel in Benzol, Toluol, Xylol, Dimethylformamid, Äther, Tetrahydrofuran, Dioxan, oder flüssigem Ammoniak als Lösungsmittel oder nach der Bildung des Metallsalzes des Indolderivates der allgemeinen 'Formel VI oder dessen N-Oxid mit dem basischen Kondensationsmittel in dem Lösungsmittel zur Umsetzung bringt.
9. Verfahren nach Ansprucn 7» dadurch geiennze ichne t, dass man das Indolderivat der allgemeinen Formel VI durch Umsetzung eines Phenylhydrazins der allgemeinen Formel VII
in der R-^ die obige Bedeutung hat, oder dessen Salz mit einem ß-Pyridylbrenztraubensäurederivat der allgemeinen Formel VIII
Xl f
CH2COGOOR
in der R^» ^x unc^ ^ ^^e obige Bedeutung haben, oder dessen N-Oxid herstellt.
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-■ 28 -
2 U O i, 3 4
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man das Phenylhydrazin der allgemeinen * Formel YlI mit dem ß-Pyridylbrenztraubensäurederivat der allgemeinen Formel VIII und dessen λ'-Oxid in Gegenwart von Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Bortrifluorid, Zinkchlorid, Eisenchlorid, Aluminiumchlorid oder Essigsäure als sauren Katalysator bei Temperaturen von 60 bis 200 C zur Umsetzung bringt.
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