DE2037171A1 - 1,3 Dialkyl 7 methyl styrylxanthine und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
1,3 Dialkyl 7 methyl styrylxanthine und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
β MÜNCHEN 9O SCHWEIOERSTRASSE 3
TELxro* 33OS31
U-38 285
Beschreibung zu der Patentanmeldung
PARKE, DAVIS & COMPANY Joseph Campau Avenue at the River Detroit, Michigan, U.S.A.
1,3-Dialkyl-7~meth.yl-styry!xanthine und Verfahren
zu ihrer Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf neue Xanthin-Verbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung. Sie betrifft neue 1,3-Dialkyl-7-methyl-8-styrylxanthin-Verbindungen
der allgemeinen Formel I:
in der R^ und R^-gleich oder verschieden sein können und jeweils
eine Methyl- oder Äthylgruppe bedeuten und Ar eine Phenyl- oder 3,4,5-Trimethoxyphenylgruppe ist.
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Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Verbindungen der Formel X hergestellt, indem man aie entsprechenden
Styrylxanthin-Verbindimgen der Formel Ils
II
in der E-, R2 und Ar die oben angegebene Bedeutung haben,
methyliert. Diese Reaktion wird so durchgeführt, daß man mit einem Metbylierungsmittel in Gegenwart einer Base in einem
geeigneten Lösungsmittel methyliert. Als Methylierungsmittel können Methyl-halogenide und Methyl-sulfat verwendet werden,
wobei Methyl-sulfat bevorzugt ist. Es wird mindestens 1 Äquivalent
eines Methylierungsmittels verwendet. Ein mäßiger Überschuß und besonders ein drei-bis fünffacher Überschuß
ist vorzuziehen. Geeignete Basen für diese Reaktion sind die Alkalicarbonate oder -hydroxide, wobei Natrium- oder Kaliumhydroxid
bevorzugt werden. Es wird ausreichend Base verwendet, daß das Reaktionsgemisch basisch bleibt, vorzugsweise auf
einem pH-Wert von ungefähr 8 bis 9« Einige der vielen Lösungsmittel, die für aie Reaktion verwendet werden können,, sind
z.B. Wasser, niedere Alkanole, Dioxan, Äthylenglykol, überschüssiges
Methylierungsmittel und ähnliches. Bevorzugte Lösungsmittel sind solche, die ein homogenes Reaktionsgemisch
ergeben, wie wässriges Methanol oder Äthanol. Lie Methylierung wird bei normaler Temperatur, vorzugsweise bis zu ungefähr
450C durchgeführt. In diesem Temperaturbereich und bei einem
bevorzugten Verfahren, bei dem wässriges Alkanol verwendet wird, ist die Methylierung innerhalb von 2 Stunden abgeschlossen,
nachdem ein homogenes Reaktionsgeiaisch entstanden
ist. Im allgemeinen werüen niedrige Temperaturen bevorzugt, um das Entstehen unerwünschter iiebenproaukte und damit eine
geringere Ausbeute an dem gewünschten Produkt zu vermeiden»
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Bei Anwendung der angegebenen Reaktionebedingungen kann aas
Produkt leicht aurch Filtration isoliert werden.
Gemäß einem anderen erfindungsgemaßen Verfahren werden
die Verbindungen der Formel I durch Alkylierung der entsprechenden
Styrylxanthin-Verbindungen der Formel III
III
in der K2 und Ar die oben angegeoene Bedeutung haben, erhalten.
Die heaktion wird so durchgeführt, daß man ein Alkylierungsmittel
in Gegenwart einer Base in einem geeigneten Lösungsmittel anwendet. Als Alkylierungsmittel kann ein Methyl- oder
Äthyl-halogenid oder -sulfat verwendet werden. Üin bevorzugtes
Methylierungsmittel ist ein Alkyl-halogenid wie methyl- oder
Äthyl-jodid. Ks wird mindestens 1 Äquivalent des Alkyiierungsmittels
verwendet. Ein mäßiger Überschuß und vorzugsweise ein vier- bis achtiacher Überschuß ist vorzuziehen. Geeignete
Basen für diese heaktion sind die Alkalicarbonate oder -hydroxide, wobei Natrium- oder Kaliumhydroxid bevorzugt ist. Es
wird soviel Base verwendet, daß das keaktionsgemisch basisch und vorzugsweise maßig oasisch bleibt. Lösungsmittel, die für
diese Reaktion verwendet werden können, sind unter anderem: Wasser, niedere Alkanole und wässrige Alkanol-Gesiische, wobei
wässriges Biethanoi oder Äthanol bevorzugt ist. Die Reaktionszeit und -temperatur können stark variiert werden. Im allgemeinen
sind, in Abhängigkeit von den gewählten Heaktionsbedingungen, Temperaturen im Bereich von 0 bis 10O0C und Zeiten
bis herauf zu 24 Stunden geeignet. Vorzugsweise wird bei Temperaturen von 60 bis 850C gearbeitet, wobei die Reaktion in
2 bis 5 Stunden vollständig abgelaufen ist. Das Produkt kann
aus dem Reaktionsgemisch leicht durch Extraktion mit einem
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BAD ORiGlNAL
geeigneten organischen Lösungsmittel wie Methylenchlorid isoliert werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen pharmakologische Aktivität und sind als coffeinartige cerebrale Stimulantien
geeignet. Die Wirkung ist im allgemeinen ausgeprägter •als diejenige von Coffeins wie durch pharmakologische Standard-Tests,
wie den "ScbÜttelkäfign-Test ("jiggle-cage" test),
bestimmt wurde. Die Verbindungen werden gut vertragen und können über einen weiten Dosisbereich angewandt werden, wobei
nur verhältnismäßig geringe Überstimulierung oder auf die Stimulierung folgende Depression auftritt. Diese Wirkung ist
anders als diejenige von Ooffein, das notwendigerweise zu einer
anschließenden Depression und einem Verlust der Stimulierung bei hohen Dosierungen führt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher
erläutert:
a) Zu einer Lösung von 19 t 8 g 8-Styryltheophyllin und
550 ml 1 η Natriumhydroxid werden innerhalb von 1/2 Stunde
unter heftigem Rühren bei Zimmertemperatur 35 ml Dimethylsulfat zugetropft. V/enn ein Niederschlag auftritt, werden
weitere 100 ml 1 η Uatriumhydroxidlösung unter Rühren zu dem
Gemisch zugegeben. 1/2 Stunde später scheidet sich das 8-Styrylcoffein als Feststoff ab und wird abfiltriert und mit
Wasser und kaltem Methanol gewaschen·
Umkristallisieren aus Äthanol-Wasser»
Umkristallisieren aus Äthanol-Wasser»
Wasser und kaltem Methanol gewaschen· Pp 220 - 2210C nach
b) Das als Ausgangsmaterial verwendete 8-Styryltheophyllin
kann folgendermaßen hergestellt Werdens
Ein Gemisch aus 18,4 g 6-Amino-1,3~dimethyl-5-nitrosoura-
cil, 12,6 ml Zimtaldehyd, 150 ml Dimethylformamid und 5 ml
90£igerAmeisensäure wird 3 Stunden unter Rühren am Rückfluß
erhitzt. Anschließend werden weitere 5 aal 9©#ige Ameisensäure
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zugegeben. Nach weiteren 3 Stunden läßt man das entstehende
Gemisch zum Filtrieren abkühlen. Das entstehende 8-Styryltheophyllin
wird gesammelt mit Dimethylformamid und Äthanol gewaschen und im Vakuum 4 Stunden bei 1000C getrocknet.
Pp. > 3400C.
•Beispiel 2
a) Zu einer Lösung von 38,5 g 8-(3»4,5-Trimethoxystyryl)-theophyllin,
200 ml Methanol, 200 ml Wasser und 150 ml 1 η Natriumhydroxid werden unter Rühren bei 450C 10 ml Dimethylsulfat
zugetropft. Wenn ein Niederschlag auftritt, werden weitere 23 ml Dimethylsulfat und 230 ml 1 η Natriumhydroxid
gleichzeitig innerhalb von 1 Stunde zugegeben, wobei das Gemisch auf einem pH-Wert von 8 bis 9 gehalten wird. Das entstehende
Gemisch wird 1 Stunde bei Zimmertemperatur weitergerührt und dann mit 50 ml 1 η Natriumhydroxid behandelt. Das
sich abscheidende Produkt wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und anschließend in 400ml heißem Dimethylformamid gelöst.
Nach dem Filtrieren wird die Lösung mit 130 ml Äthanol verdünnt und abgekühlt. Das entstehende 8-(3>4,5-Trimethoxystyryl)-eoffein
wird abfiltriert, mit Äthanol und Wasser gewaschen und 8 Stunden im Vakuum bei 100 C getrocknet.
Fp. 245 - 2470C
b) Zu einer Lösung von 37»6 g 5,6-Diamino-1,3-dimethyluracil-monohydrat
und 400 ml Pyridin wird unter Rühren bei
0 bis 50C eine Lösung von 51,3 g 3,4f5-Trimethoxycinnamoylchlorid
und 160 ml trockenem Dioxan zugetropft. Das entstehende Gemisch wird bei Raumtemperatur über Nach weitergerührt
und dann im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird mit einem Gemisch aus 800 ml Wasser und 50 ml konzentriertem Ammoniumhydroxid
verrieben. Man erhält einen weißen Feststoff, der mit Wasser und Äther gewaschen und dann in einem Gemisch aus 35U ml
1 η Natriumhydroxid und 450 ml Methanol suspendiert wird.
Nach 2-stündigem Rühren unter Rückfluß-Bedingungen wird die entstehende blaßgelbe Lösung durch Zutropfen von 30 ml Essig-
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säure angesäuert. Das 8-(3,4,5-Trimethoxystyryl)-theophyllin
wird beim Abkühlen erhalten. Es wird mit 5O?feigem wässrigen
Methanol gewaschen und im Vakuum bei 800C über Nacht getrocknet.
Pp. >33O°C.
■Beispiel 3
a) Zu einer Lösung von 3»1 g 1,3-Diäthyl-8-styrylxanthin,
50 ml 1 η Natriumhydroxid, 50 ml Methanol und 30 ml Wasser werden unter Rühren bei O0C 4,5 ml Dimethylsulfat zugegeben.
Das Gemisch wird eine weitere Stunde bei O0C und anschließend
1 Stunde bei Zimmertemperatur gerührt. Das entstehende 1,3-Diathyl-7-methyl-8-styrylxanthin
wird abfiltriert, aus einem Gemisch aus 150 ml Äthanol, 100 ml Wasser und 10 ml 1 η Natriumhydroxid
umkristallisiert und 4 Stunden im Vakuum bei 1000C
getrocknet. Pp. 162 - 1640C
b) Das als Ausgangsmaterial verwendete 1,3-Diäthyl-8-styrylxanthin
wird folgendermaßen erhalten?
Zu einem Gemisch aus 21,2 g 6-Amino-1,3-diäthyl-5-nitroso-uracil
und 250 ml einer gesättigten wässrigen Natriumacetatlösung werden unter heftigem Rühren bei Raumtemperatur 35 g
Natriumdithionit in 2 Anteilen zugegeben. Das entstehende Gemisch erwärmt sich und wird eine farblose Lösung, die auf
O0C abgekühlt wird. Hierzu wird eine Lösung von 16,7gCinnamoylchlorid
in 70 ml Dioxan zugetropft. Es wird 1 Stunde bei 0 bis 50C und über Nacht bei Zimmertemperatur gerührt. Anschließend
wird das Gemisch mit 200 ml Wasser behandelt. Der entstehende weiße Peststoff wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und
dann mit 250 ml 1 η Natriumhydroxid und 250 ml Methanol vermischt.
Die entstehende Suspension wird ungefähr 2 Stunden unter Rühren am Rückfluß erhitzt, bis eine klare Lösung des
Natriumsalzes entsteht» Zu dieser lösung wird ein Gemisch von 20 ml Eisessig und 100 ml Wasser züge tropft» Das Beim Abkühlen
entstehende 1,3-Diäthyl-8-styry!xanthin wird gesammelt, mit
50#igem Methanol gewaschen und über Haeh- Im 0¥alöiu® bei 90°€
getrocknet. Pp. 316 - 3180C.
a) Zu einer Lösung aus 16 g 1,3-Diäthyl-8-(3,4,5-Trimethoxystyryl)-xanthin,
200 ml 1 η Natriumhydroxid und 100 ml Äthanol
werden innerhalb von 30 Minuten unter Rühren bei Zimmertemperatur 20 ml Dimethylsulfat zugetro.^ft. Nach 2 Stunden werden
zu dem entstehenden Gemisch weitere 100 ml 1 η Natriumhydroxid zugegeben und 1 weitere Stunde gerührt. Der Niederschlag wird
abfiltriert, mit !Obigem Ammoniumhydroxid und Wasser gewaschen
und aus Dimethylformamid-Wasser umkristallisiert und über
Nacht im Vakuum bei 800C getrocknet. Man erhält 1,3-Diäthyl-7-methyl-8-(3,4,5-Trimethoxystyryl)-xanthin.
Pp. 212-2140C.
b) Das Ausgangsmaterial wird folgendermaßen hergestellt: Zu einer Lösung von 21,2 g o-Amino-1,3~diäthyl-5-nitrosouracil
und 250 ml gesättigter wässriger Natriumacetatlösung werden unter heftigem Rühren bei Zimmertemperatur 35 g Natriumdithionit
in einzelnen Anteilen zugegeben. Das Reaktionsgemisch erwärmt sich und wird eine farblose Lösung, die auf O0C abgekühlt
wird. Hierzu wird eine Lösung aus 25,6 g 3,4,5-Trimecßoxycinnamoylchloria
in 80 ml Dioxan zugetropft· Das entstehende Gemisch wird eine weitere Stunde bei 0 bis 50C und anschließend
über Kacht bei Raumtemperatur gerührt. Der !niederschlag wird
abfiltriert, mit Wasser gewaschen und in 250 ml 1 η Natriumhydroxid und 250 ml Methanol suspendiert. Diese Suspension
wird unter Rückfluß gerührt, bis eine klare gelbe Lösung des Natriumsalzes entsteht. Das ist nach ungefähr 2 Stunden aer
Fall. Dieser Lösung werden 20 ml Eisessig in 100 ml Wasser zugetropft. Das ,sich beim Abkühlen abscheidende 1,3-Diäthyl-8-(3,4,5-Trimethoxystyryl)-xanthin
wird gesammelt, mit 50#- igem wässrigen Methanol gewaschen und über Nacht im Vakuum
bei 8O0C getrocknet. Pp. 287 - 2890C."
a) Zu einer Lösung von 13 g 1-Äthyl-3-methyl-8-styrylxanthin in 100 ml 1 η Natriumhydroxid, i?0 ml Methanol und
50 ml Wasser werden unter heftigem Rühren be«i Raumtemperatur
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BAD ORIGINAL
10 ml Dimethylsulfat innerhalb von 10 min zugetropft. Es tritt
ein Niederschlag auf und es wird 1 h weitergerührt. Nun werden 50 ml 1 η Natriumhydroxid und 5 ml Dimethylsulfat zugegeben
und 30 min weitergerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit 50 ml 1 η Natriumhydroxid alkalisch gemacht und das entstehende
Produkt i-Äthyl-8-styryltheobromin wird gesammelt, mit Wasser
.gewaschen und aus Dimethylformamid-Wasser umkristallisiert.
Pp. 190 - 1910C
Geht man von 3-A'thyl-1-methyl-8-styrylxantbin aus, so erhält man entsprechend 1,T-Dimethyl-J-äthyl-e-styrylxanthin.
b) Das Ausgangsmaterial für das oben beschriebene Verfahren wird folgendermaßen hergestellt:
Zu einem Gemisch aus 15,9 g 6-Amino-3-äthyl-1-methyl-5-nitrosouracil
(Pp. 2470C mit Zersetzung), 4,2 g Natriumcarbonat und 250 ml gesättigter wässriger Natriumacetatlösung
werden unter kräftigem Rühren bei Raumtemperatur 28 g Natriumdithionit
in 2 Anteilen zugegeben. Nach vollständiger Reduktion ändert sich die Farbe des Gemisches von purpur nach weiß.
Das Gemisch wird auf -50C abgekühlt und anschließend wird eine
Lösung von 15g Cinnamoylchlorid in 70 ml Dioxan innerhalb
von 30 min zugetropft. Es wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Ein weißer Peststoff wird gesammelt, mit Wasser und
etwas Äther gewaschen und anschließend mit 250 ml 1 η Natriumhydroxid und 200 ml Methanol gemischt. Die entstehende Suspension
wird ungefähr 2 Stunden unter Rückfluß-Bedingungen gerührt, bis eine klare Lösung des Natriumsalzes entsteht.
Zu dieser Lösung wird ein Gemisch aus 17 ml Essigsäure in 50 ml Wasser zugetropft. Beim Abkühlen entsteht 1-Äthyl-3-methyl-8-styrylxanthin,
das gesammelt;mit Wasser und Methanol gewaschen und über Nacht im Vakuum bei 8O0C getrocknet wird ο.
Pp. 333 - 3350C
a) Zu einer Aufschlämmungs die durch Zugabe von 50 ml
Methanol zu einer Lösung von 9j3 g 8»(3ij495
BAD ORlGIiSJAL
theobromin, 80 ml 1 η wässriger Natronlauge und 80 ml Wasser entstanden ist, werden unter Eiüiren und Sieden am Rückfluß
8 ml Äthyljodid zugetropft. Eine Stunde nachdem die Zugabe
beendet ist, werden weitere 8 ml Äthyljodid und 50 ml 1 η wässriges Natriumhydroxid zugegeben. Das entstehende Gemisch
wird zunächst 2 Stunden am Rückfluß und dann über Nacht bei 'Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit 500 ml
Wasser und 50 ml 1 η Natriumhydroxid verdünnt und anschließend 3mal mit 300 ml Methylenchlorid extrahiert. Die Auszüge werden
zusammengegeben, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird aus einem 3ί1-Gemisch
aus Dimethylformamid und Wasser umkristallisiert. Man erhält 1-Äthyl-8-(3»4,5-Trimethoxy3tyryl)-theobromin.
Pp. 220 - 2220C.
Das entsprechende 1-Methyl-Analoge kann durch das gleiche
Verfahren hergestellt werden,, wenn man eine äquivalente Menge
Dimethylsulfat als Alkylierungsmittel anstelle von Äthyljodid
verwendet.
b) Das für das oben beschriebene Verfahren, verwendete.
Ausgangsmaterial kann folgendermaßen hergestellt werden:
Zu einer Suspension von 17 g 6-Amino-1-methyl-5-methylaminouracil
in 200 ml Pyridin wird unter Rühren bei O0C eine
Lösung von 25»6 g 3»4,5-Irimethoxycinnamoylchlorid und 80 ml
Dioxan zugetropft. Es wird über Nacht gerührt und anschließend das Reaktionsgemische im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wird
mit 400 ml Wasser verrieben, mit Essigsäure neutralisiert und dann mit Wasser gewaschen. Eine Suspension dieses Produktes
in 250 ml Wasser, 180 ml Methanol und 10,6 g Natriumcarbonat wird . unter Rückfluß gerührt, bis eine klare lösung entsteht.
Das erfordert ungefähr 2 Stunden. Nach dem Abkühlen wird dieses Gemisch mit Kohlendioxid neutralisiert, filtriert
und mit Wasser gewaschen. Man erhält 3,4,5-Trimetboxy-N-(6-amino-1,2>3,4-tetrahydro-1-methyl-2,4-dioxo-5~pyrimidinyl)-N-methyl-cinnamamid
. Fp. Zers. (d.p.) 299-3020C.
- 10 109808/2089
BAD ORIGINAL
Zu einer Lösung, die dadurch entsteht, daß man anteilweise
7,8 g 3,4,5-5rimethoxy-N-(6-amino-1,2,3,4-tetrahydro-1-methyl-2,4-dioxo-5-pyrimidinyl)-N-methylcinnamamid
zu 25 ml Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid, das vorher auf 2800C erhitzt
wurde, zugibt, wird 30 min am Bückfluß erhitzt, wobei der Wasserdampf entweichen kann. Anschließend wird abgekühlt und
mit 75 ml Äthanol verdünnt. Der ausfallende Feststoff wird abfiltriert, mit Äthanol gewaschen und aus einem 10:3-Gemisch
von Dimethylformamid und Wasser umkristallisiert. Man erhält 8-(3t4,5-Trimethoxy-styryl)»tbeobromin» Pp. 293 - 2950C
Patentansprüche
- 11 6238
BAD ORIGINAL
Claims (1)
- Patentansprüche1.· 1,3-Dialkyl-7-methyl-8-8tyrylxanth:JLneüer allgemeinen Formel IH-CH,in der R1 und R« jeweils eine fcethyl- oder Äthylgruppe und Ar eine Phenyl- oder 3f4,5-Trimethoxyphenylgruppe bedeuten.Verfahren zur Herstellung der 1,3-Dialkyl-7-methyl-8-styrylxanthinenach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 1,3-Dialkyl-8-styrylxanthin der allgemeinen Formel IIII- 12 -109808/2089in der R1 und Ε« jeweils eine Methyl- oder Äthylgruppe und Ar eine Phenyl- oder 3,4,5-Trimethoxyphenylgruppe bedeuten, in Gegenwart einer Base in einem. Lösungsmittel methyliert. ..3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß man als Methylierungsmittel Methylsulfat verwendet·4· Verfahren nach Anspruch 2 oder 31 dadurch g e k e η η ■ ' zeichnet, daß man ein Lösungsmittel verwendet, mit dem ein homogenes Reaktionsgemisch entsteht.5· Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß man das Methylierungsmittel im Überschuß verwendet·6. Verfahren zur Herstellung von 1,3-Dialkyl-7-methyl-8-styrylxanthinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 3,7-Dialkyl-8-styrylxanthin der allgemeinen Formel IIIIIIin der H2 eine Methyl- oder Äthylgruppe und Ar eine Phenyl- oder'3,4,5-Trimethoxyphenylgruppe bedeuten, mit einem Methyl- oder Äthyl-halogenid oder-sulfat als Alkylierungsmittel alkyliert.109808/2089ORIGINAL INSPECTED7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß man Methyl- oder Äthyljodid als Alkylierungsmittel verwendet.8· Verfahren nach Anspruch 6 oder 7» dadurch g e k e η η "zeichnet , daß man als Base Natrium-oder Kaliumhydroxid verwendet.Verfahren nach Anspruch 6 Ms 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Alkylierungsmittel in einem 4-bia 8-fachen Überschuß verwendet·INSPECTEDf ■ ■ ■ -
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