DE2058912A1

DE2058912A1 - Verfahren zur Herstellung von Coffein,Theophyllin und 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-aethan

Info

Publication number: DE2058912A1
Application number: DE19702058912
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Sakai
Original assignee: Shiratori Seiyaku K K
Current assignee: Shiratori Seiyaku K K
Priority date: 1969-12-09
Filing date: 1970-11-30
Publication date: 1971-06-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Coffein, Theipinyllin und 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfabren zur Herstellung von Theophyllin und Coffein, die wertvolle Medikamente sind, und ein Verfahren zur Herstellung einer neuen Verbindung, nämlich 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan.
Bisher wurde Theophyllin und Coffein aus 1,3-Dimethyl-4,5-diaminouracil nach dem Träube-Verfahren (Traube, B. 33, 3052) oder nach dem Bobranski-Verfahren (Bobranski, J. of Amer. Pharm. Assoc., 1948) hergestellt. Nach diesen Verfahren wird Coffein (1V), wie in dem nachfolgenden Reaktionsschema geze gt, durch UberfUhrung von 1 1,3-Dimethyl-4,5-diaminouracil (I) in 1,3-Dimethyl-4-amino-5-formylaminouracil (II), Behandlung des letzteren mit Natriumhydroxyd unter Schliessung der Kette zur Bildung von Theophyllin (III) und dann Methylierung des so erhaltenen Theophyllins hergestellt.
Die üblichen Verfahren sind zwar als chemische Reaktionen zuverlässig, doch umfassen sie so viele Reaktionsstufen' dass sie notwendigerweise langalierig sind und sich als unökonomisch erwiesen haben.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile der bekannten Verfahren auszuschalten.
Es wurde nun gefunden, dass durch Umsetzung des Diamins (I) mit leicht zugänglichem billigem Formaldehyd 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan, das eine neue Verbindung mit therapeuthehem Wert ist, sowie Theophyllin und Coffein erzeugt werden können.
Die Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die im nachfolgenßen angegebenen Reaktionsformeln näher erläutert werden, Erfindungsgemäss können Theophyllin (III) und Coffein (IV) gleichzeitig durch Umsetzung des Diamins (I) mit Formaldehyd unter Verwendung von Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, wie beispielsucise Methanol, Aceton oder Pyridin, als Lösungsmittel erzeugt werden. Die Herstellungsstufen sind somit im Vergleich zu derl Ublichen Verfahren ausserordentlich vereinfacht. Das neue Verfahren kann auch eine neue Verbindung liefern, nämlich 1,2-Bistheophylly-(7,7')-äthan (V).
Setzt man ein oder mehrere Mol Formaldehyd in wässriger Lösung zu ein Mol Diamin (I) zu und nimmt man die Reaktion an der Luft oder im Stickstoffstrom vor, so kann ein Gemisch von Theophyllin, Coffein und 1,2-Bis-pheophyllyl-(7,7')-äthan erhalten werden.
Diese Reaktion kann selbst bei Zimmertemperatur ablaufen, doch ist es zweckmässig, eine oder mehrere Stunden unter Verwendung eines Wasserbads zu erhitzen. PieReaktion Irann in saurem, alkalischem und neutraler. Medium erfolgen, doch führt das Vorhandensein von Säure zu einer merklichen Erhöhung der Ausbeuten an Coffein und Theophyllin Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erwindung Beispiel 1 5,46 g 10 %ige Formaldehydlösung wurden zu 1,115 g des Diamins (I) zugegeben. Die Lösung wrude 3 Stunden unter Rühren bei einer Badtemperatur vor 90°C umgesetzt. acs Beendigung der Reaktion wurde das ausgefallens 1,2-Bis-theophylly-(7,7')-äthan (V) als farblose Kristalle durch Filtrieren abgetrennt, und das Filtrat wurde unter vermindertem Druck zu einer harten Festsubstanz eingedampft. Der Rückstand wurde dann in Chloroform gelöst. Die erhaltene Lösung wurde einer Säulenchromatographie mit Silicagel als Träger unterzogen, um das Coffein abzutrennen. Durch weiteres Auslaugen mit 1 ß Methanol enthaltendem Chloroform wurde Theophyllin abgetrennt.
Ausbeute Theophyllin 462 mg 4-),2 ß Coffein 204 mg 17,0 % 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan 183 mg 16,0 % Der Schmelzpunkt des 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan boträgt 344°C. Die Elementaranalyse (C16H18O4N8) ist die folgende: Berechnet: C = 49,74 H = 4,69 N = 29,00 % Gefunden: 49,81 4,73 29,01 ß Das Theophyllin und das Coffein wurden durch Mischprüfung mit den bekannten Produkten und durch das Infrarot-Absorptionsspektrum identifiziert.
Das 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan wurde durch Mischprüfung mit der durch Umsetzung von Theophyllin mit 1,2-Dibromathan in wässriger Alkalihydroxydlösung hergestellten Verbindung und durch das Infrarot-Absportionsspektrum sowie durch das Massenspektrum identifiziert.
Beispiel 2 Zu 1,0014 g Diamin (I) wurden 0,82 g 39 ziege Formaldehydlösung, 1,95 g 10 Xige Salzsäure und 10 g Wasser zugegeben. Eine Beispiel 1 entsprechende handlung ergab die folgenden Ergebnisse: Ausbeute Theophyllin 246 mg 24,6 ffi Ccrrein 456 mg 45,6 ffi 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan 112 mg 11,2 % Beispiel 5 3,128 g Diamin (I) wurden in 15 g Wasser gelöst,und 2,8 g 59 %ige Formaldehydlösung und 8,17 g Schwefelsäure (Dichte: 1,84) wurden zugegeben. Die Lösung wurde 3 Stunden unter Rühren bei einer Badtemperatur von 90QC umgesetzt.
Nach Beendigung der Reaktion wurde das ausgefallene 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan (V) durch Filtrieren abgetrennt.
Das Filtrat wurde mit Bariumhydroxydlösung neutralisiert, wonach das gebildete Bariumsulfat durch Filtrieren abgetrennt wurde.
Anschliessend wurde wie in Beispiel 1 behandelt. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: Ausbeute Theophyllin 1153 mg 38,5 % Coffein 150 mg 4,0 % 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan 909 mg 28,4 ß Beispiel 4 Zu 1,035 g Diamin (I) wurden 0,93 g 59 ziege Formaldehydlösung, 0,36 g Essigsäure und 10 g Wasser zugegeben.
Nach Behandlung wie in Beispiel 1 wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: Ausbeute Theophyllin 493 mg 49,7 o,t Coffein 497 mg 45,0 % 1,2-Bis-theopyllyl-(7,7')-äthan 0 mg 0 % Beispiel 5 Es wurde wie in Beispiel ), Jedoch be einer Reaktionstemperatur von 200C gearbeitet. Das Zwischenprodukt fiel nach einige Minuten langer Reaktion als farblose Kristalle aus, und die Kristalle lösten sich nach einigen Stunden wieder. Die Lösung wurde etwa 50 Stunden stehengelassen. Anschliessend wurde eine Behandlung wie in Beispiel 1 vorgenommen. Es wurden die gleichen Ergebnisse wie in Beispiel 5 erhalten.
Der Schmelzpunkt des Zwischenprodukts beträgt 2000C. Die Elementaranalyse (C8H12N4O3) ist die folgende: Berechnet : C = 45,28 H = 5,70 N = 26,40 % Gedunden: 44,81 5,99 26,99 % Es wird angeonommen, dass das Zwischenprodukt 7-Hydroxymethylen-2,3-dihydrotheophyllin ist.
Beisplal 6 Zu 1,013 g Diamin (I) wurden 0,92 g 39 %ige Formaldehydlösung, 0, 1 g Hatriumearbonat und 10 g Wasser zugegeben. Durch eine Beispiel 1 entsprecheande Behandlung wurden die folgenden Ergebnisse erbalten: Ausbeute Theophyllin 388 mg 37,6 % Coffein 366 mg 33,8 /ct 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan 59 mg 5,3 %

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Coffein, Theophyllin und 1,2-Bis-theophyllyl-(7,7')-äthan, dadurch gekennzeichnet, dass 1,3-Dimethyl-4, 5-diaminouracil mit Formaldehyd umgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von Coffein und Theophyllin in erheblich erhöhten Mengen in Anwesenheit einer organischen oder anorganischen Säure gearbeitet wird.