DE2153055A1 - Verfahren zur Herstellung von 2,3-Dihydrobenzodiazepinen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 2,3-Dihydrobenzodiazepinen

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DE2153055A1
DE2153055A1 DE19712153055 DE2153055A DE2153055A1 DE 2153055 A1 DE2153055 A1 DE 2153055A1 DE 19712153055 DE19712153055 DE 19712153055 DE 2153055 A DE2153055 A DE 2153055A DE 2153055 A1 DE2153055 A1 DE 2153055A1
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DE19712153055
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Fritz Dr. χ 8027 Dresden; Röhnert Helmut Dr. χ 8122 Radebeul Bahr
Original Assignee
VEB Arzneimittelwerk Dresden, χ 8122 Radebeul
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D243/00Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D243/06Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms having the nitrogen atoms in positions 1 and 4
    • C07D243/10Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms having the nitrogen atoms in positions 1 and 4 condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D243/141,4-Benzodiazepines; Hydrogenated 1,4-benzodiazepines
    • C07D243/161,4-Benzodiazepines; Hydrogenated 1,4-benzodiazepines substituted in position 5 by aryl radicals

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Description

Verfahren zur Herstellung von 2,3-Dihydrobenzodiazepinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,3-Dihydrobenzodiazepinen der allgemeinen Formel
21 - CH,
(D
in der 1L· Halogen und R0 Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest bedeuten·
Die Endprodukte des erfindurjgsgemäßen Verfahrens sind wertvolle Arzneimittel, die als Psychopharmaka mit vorwiegend tranquillisierenden und anxiolytischen Eigenschaften verwendet werden·
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I sind bereits in größerer Zahl bekannt. Bezüglich der praktischen Durchführbarkeit vieler dieser Verfahren bestehen jedoch erhebliche Mängel, da in den meisten Patentschriften jegliche Angaben von Ausbeuten fehlen uxid die Ausbeateangaben, die man der sonstigen Literatur entnehmen kann, sehr niedrig sind (a.ß. DDR-Patente 45 565f 42 977
209823/1U6
L.H. Sternbach, G.A. Archer, E. Reeder, J.org.Chemistry 28, 2457, 2458, 3013 (1963))
Einige andere Verfahren sind zwar technologisch und aus· beutemäßig brauchbar, führen jedoch über eine größere Anzahl von Reaktionsstufen (z.B. DDR-Patente 62 064» 63 378, 71 555, 74 780 sowie westdeutsche Offenlegungsschrift 1 926 070).
Ein nur zweistufiges Verfahren, ausgehend von 2-Methylamino-5-chlorbenzophenon, liegt im DDR-Patent 67 712 vor, nach welchem in der letzten Stufe 2-Methylaminochlorbenzophenonimin mit 1,2-Dihalogenäthanen umgesetzt wird· Doch verläuft diese Reaktion offensichtlich unvollständig, da gemäß dem Beispiel 1 von unumgesetztem Irnin abgetrennt werden und das Endprodukt ebenfalls außer einer Umkrietallisation zuvor einer säulenchromatographischen Reinigung unterworfen werden muß·
Die DDR-Patente 69 372 und 70 300 schließlich schützen ein dreistufiges Verfahren, welches ebenfalls von 2-Methylamino-5-chlorbenzophenon ausgeht· Durch Umsetzung mit 2-Aminoäthanol erhält man in sehr guter Ausbeute zunächst 2- (2-Methylamino-5-chlor-e<i-phenylbenzylidenamino )-äthanol. Dieses setzt jfiaan, z.B. mit Thionylchlorid, zu 2-(2-Hethylamino-5-chlor-of-phenylbenzylidenamino)-äthylchlorid um, wobei die Rohausbeute 68 % der Theorie beträgt. Ausbeuten nach der Reinigung durch ümkristallisation fehlen. Schließlich tritt im letzten Schritt des Verfahrene durch Erhitzen ohne oder in Gegenwart von Lösungsmitteln unter Abspaltung von HCl Zyklisierung zu 7-Chlor-2,3-dihydro-1-methyl-5-phenyl-1H-1,4-benzodiazepin ein. Außer dem beispielhaft belegten Chlorid sind im DDR-Patent 70 300 als austretende Gruppen nur noch Bromid sowie der p-Toluol- und Methansulfensäureester genannt. Hier liegen die Ausbeuten je nach experimenteller Durchführung zwischen 21 und 53 % der Theorie an Rohprodukt.
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Ee iet Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die 2,3-Dihydrobenzodiazepine der allgemeinen Formel I aus leicht zugänglichen Zwischenprodukten mit einer sehr geringen Anzahl von Reaktionsstufen in guten Ausbeuten und hoher Reinheit herzustellen· Bas Verfahren entsprechend der Erfindung gestattet, die 2,3-Dihydrobensodiazepine der allgemeinen Formel I in großem Maßstab wirtschaftlich herzustellen«
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß man leicht und in guten Ausbeuten die Verbindungen der allgemeinen Formel X erhalten kann, wenn man ein 2-(2-Amino- oder 2-Alkylamino-5-halogen-ot-phenylbenzylidenamino)~äthanol der allgemeinen Formel II
(II)
worin die Reste R1 und Rg die gleiche Bedeutung wie oben besitzen, mit Polyphosphorsäureestera behandelt«
Entsprechend dem vorliegenden Verfahren werden Verbindungen der allgemeinen Formel H dehydratisiert, wodurch eine Zyk-
lisierung zu Verbindungen der allgemeinen Formel I stattfindet. Diese Zykliaierung läßt sich durch. Polyphoephorsäureester bewirken. Und zwar sind Polyphosphorsäureester geeig·* net, wie man sie in einfacher Weise erhält, wenn man Phoaphorpentoxid auf niedere Alkohole (C- bis C,-) einwirken läßt (siehe T.Hukaiyama, T. Hat a, Angew. Chemie 73. 414 (1961); K.Stach, H.Spingler, Monatshefte für Chemie 93. 889 (1962); vgl. Y. Kanaoka u.a., Chem«Pharm«Bull« (Japan) 13. 1065 (1965)).
209823/1146
Von diesen Polyphosphorsäureestern wird der aus absolutem Äthanol und Phosphorpentoxid erhältliche besonders bevorzugt. Man stellt diesen am besten unmittelbar vor Zugabe der zu zyklisierenden Produkte der allgemeinen Formel II im gleichen Reaktionsgefäß her.
Die Zyklisierung von Verbindungen der allgemeinen Formel II zu den entsprechenden Verbindungen der allgemeinen Formel I wird, bei höheren Temperaturen, insbesondere in dem Temperaturbereich zwischen ungefähr 60 und 100 0G durchgeführt. Es ist auch möglich, in Gegenwart von indifferenten organischen Lösungsmitteln wie zum Beispiel Chloroform oder Acetonitril zu arbeiten.
Das Verfahren entsprechend der Erfindung ist dem Verfahren nach DDE-Patent 69 372 in mehrfacher Hinsicht überlegen. 'Einmal entfällt gegenüber dem Verfahren des DDR-Patentes 69 372 eine ganze Reaktionssufe, nämlich die Herstellung und Isolierung der 2-(2-Amino bzw. 2-Alkylamino-5-halogenef-phenyl-benylidenamino)-äthy!halogenide« Es können gemäß dem Verfahren entsprechend der Erfindung gleich die entsprechenden Äthanole der allgemeinen Formel II zur Zyklisierung eingesetzt werden. Es ist damit ein echter technischer Fortschritt erzielt. Darüber hinaus entstehen die gewünschten Endprodukte, das heiJät die 2,3-Dihy dibenzodiazepine der allgemeinen Formel I, in höherer Ausbeute und Reinheit als nach der DDE-Patentschrift 69 372.
BAD ORIGINAL
209823/1146
Die folgende Übersicht soll diese Tatsache belegen:
DDE-Patent Beispiel 2
69 372 Verfahren entspre-Beispiel 7 chend der Erfindung Beispiel 2
Ausbeute:
Schmelzpunkt als
Rohprodukt:
Optimal angegebener Schmelzpunkt:
Farbe:
53 % der Theorie
nicht angegeben
(orangegefärbte gummiartige Masse)
23 % der Theorie
nicht angegeben
(orangobraune gummiartige Masse)
88% der Theorie
91 - 96 °0
96 - 98 °0 95 - 98 0C 99,5 - 102 0C
blaßgelb orangebraun schwach gelb
Es ist.überraschend, daß das "zyklisierende Alkylierungsverfahren" entsprechend der Erfindung in Gegenwart von Polyphosphorsäureestern als Kondensationsmittel in relativ kurzer Zeit (2-4 Stunden) und bei niedrigen Temperaturen (60-100 0C), daß heißt unter sehr schonenden Bedingungen, glatt verläuft. Dagegen benötigt man für das enbenfalls als "zyklisierenden Alkylierung" (mittels Alky!halogeniden, die gewöhnlich leichter reagieren als Alkohole) zu bezeichnende Verfahren nach dem DDE-Patent 69 372 Temperaturen von 120-155 0C und Zeiten bis 18 Stunden.
Nach dem Verfahren entsprechend der Erfindung wird insbesondere die empfindliche Azomethinbindung in den A'thanolen der allgemeinen Formel II nicht angegriffen.
Die als Vorprodukte erforderlichen Verbindungen der allgemeinen Formel II lassen sich leicht aus entsprechenden 2-Amino-5-halogenbenzophenonen und ß-Aminoäthanol herstellen. Die 2-Amino-5-halogen-benzophenone sind bekannte und leicht zugängliche Vorprodukte der Benzodiazepinchemie, wobei bezüglich der Herstellung von"*2-Methylamino-5chlorbenzophenon noch besonders auf das DDE-Patent 69 134· verwiesen werden soll.
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Beispiel 1:
Zu 14 ml (β 0,24 Mol) absolutem Äthylalkohol gibt man unter Rühren und wniiimg allmählich 21 g Phosphorpentoxid (Ö 0,148 Hol) und erhitzt das Gemisch 11/2 Stunden auf 90 - 100 0C Badtemperatur· Zu dem so gebildeten Polyphosphorsäureäthyleater fügt man auf einmal 6,9 g (ö 0,025 Hol) 2-(2-Amino-5-chlor-Q^phenylbenzylidenaiaino)-äthanol xu und rührt weiterhin 3 Stunden bei 90 0C Badtemperatur· Bach Abstellen der Heizung gibt man 100 ml Isopropylalkohol am und löst Ale Schmelze unter Rühren auf· Die rote Lösung wird in ein Gemisch aus 300 ml Wasser und 40 ml konzentriertem wässrigen Ammoniak gegossen, worauf sich 7-Chlor-2,3-dihydro-5-phenyl-1H-1,4-benzodiazepin nach kurzer Zeit als gelber, kristalliner niederschlag absetzt. Man saugt ab und wäscht mit Wasser· Ausbeute 5,8 g (S 90% der Theorie), Schmelzpunkt 158 -163 0C
Zur Reinigung wird aus Cyclohexan oder Isopropanol umkristallisiert (Fp. 169 - 172 0C). Das als Auegangematerial benötigte 2-( 2-Amino-5-chlor-<^phenylbenzylidenamino )-äthanolkann wie folgt hergestellt werden: 120 g 2-Amino-5-chlorbenzophenon werden mit 400 ml technischem 2-Aminoäthanol 4 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt (Badtemperatur 180 0C). lach dem Erkalten gießt man in 1,2 Liter Wasser, dekantiert die überstehende wäßrige Schicht und löst das fest gewordene Rohprodukt in 1600 ml Methylenchlorid· Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen und das Lösungsmittel verdampft. Den kristallinen Rückstand kocht man noch zweimal mit Hexan aus und kristallisiert das ungelöste Produkt aus 400 ml Isopropanol um. Die Ausbeute an etwas gelblichen Kristallen rom Fp. 121 bis 125 0C beträgt 62 % der Theorie bezogen auf eingesetztes 2-Amino-5-chlorbenzophenon·
BAD ORiGiNAL 209823/1146
Beispiel 2:
Han trägt in U ml (β O124 Mol) absoluten Äthylalkohol unter Rühren und Wasserkühlung portionsweise 21 g (fi 0,148 Mol) Phosphorpentoxid ein und heizt das Gemisch anschließend 1 1/2 Stunden auf 90 bis 100 0C. Nach dieser Zeit ist die Bildung des Folyphosphorsäureesters beendet; man gibt 7,25 g (Ä 0,025 Mol) 2-(2-Methylamino-5-chlor-of phenylbenzylidenamino)-ethanol zu und rührt weitere 3 Stunden bei einer Badtemperatur von 90 - 100 0C* Nach Entfernung des Heizbades wird die Schmelze mit 100 ml Wasser zersetzt und die entstehende tiefrote Lösung klargefrittet (ungelöste Substanz 0,45 g)· Durch Zugabe von konzentriertem wäßrigen Ammoniak (40 ml) wird 7-Chlor-2,3-dihydro-1-methyl-5-phenyl-1H-1,4-benzodiazepin abgeschieden. Das 'gelbbraune, kristalline Produkt wird abgesaugt und mit Wasser gewaschen· Ausbeute 6,0 g ft 88 % der Theorie; Schmelzpunkt 91 - 96 0C. llach Omkristallisation aus Isopropanol liegt der Schmelzpunkt der sehwach gelben kristalle bei 99,5 - 102 0C.
Die Aufarbeitung der in Wasser gelösten Schmelze kann nach der Filtration auch in der Weise vorgenommen werden, daß man die rote Lösung mit Chloroform unterschichtet, dann mit Ammoniak (wie oben) alkalieiert, die organische Phase abtrennt, wäscht und das Lösungsmittel abdampft· Der Rückstand wird auf Zugabe von Hexan rasch kristallin. Man saugt ab und wäscht mit Hexan· Ausbeute an hellbraunen Kristallen 5,25 g (· 78 % der Theorie), Pp. 95-98 0C. lach TJmkristallisation aus Isopropanol liegt der Schmelzpunkt bei 100 - 103 0C. Das als Auegangsmaterial benötigte 2-(2-Methylamino-5-chloro(-phenylbenzylidenamino)-äthanol kann folgendermaßen hergestellt werden:
80 g 2-MethylsjBino-5-chlorbenzophenon erhitzt man mit 400 ml technischem 2-Aminoäthanol in Gegenwart von 20 ml Eisessig 6 Stunden am Rückfluß· Wach dem Erkalten verteilt man zwischen
209823/1146 BÄD ORIGINAL
500 ml Chloroform und 1,5 Liter Wasser. Die organische Phase wird nach mehrfachem Waschen mit Wasser eingedampft. Zum dunklen, zähflüssigen Rückstand gibt man 100 ml Benzin und läßt unter gelegentlichem Rühren und Reiben mit einen Glasstab 48 Stunden lang kristallisieren· Die Ausbeute an gelben Kristallen beträgt 80 g, entsprechend 85 % der Theorie, Pp. 70 bis 76 0C. Nach ümkrietallisation aus Benzin liegt die Ausbeute bei 65 % der Theorie, Pp. 81 bis 87 0C.
Beispiel 3;
Man verfährt wie in Beispiel 1 oder 2, verwendet jedoch den Polyphosphorsäuremethylester als Zyklisierungs- und Dehydratisierungsmittel (äquivalente Mengen zum Äthylester)· Dabei gelangt man praktisch zu den gleichen Resultaten (Ausbeute 5,9 g S 87 % der Theorie, Pp. 90 - 95 0C). Die Reaktion zwischen Phosphorpentoxid und Methanol ist stark exotherm und erfordert gute Kühlung und langsameres Eintragen des P9Oc.
BAD ORIGINAL
209823/1146

Claims (1)

  1. Patentanspruch·:
    Verfahren zur Herstellung von 2,3-I>ihydroben8odiaaepinen der allgemeinen formel
    Hi ^S-"
    -CH, /
    CH2
    in der R^ Halogen und R2 Wasserstoff oder einen niederen Alkylrest bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß nan ein 2-(2-laino- oder 2-Alkylamino-5-halogen-»(-phenylbtnzylidei amino)-ttthanol der allgemeinen Formel
    (II)
    worin die Reste R1 und R2 die gleiche Bedeutung wie oben besitzen, mit Polyphoephorsäureestern behandelt·
    9823/1146
    BAD
    /0
    Z, Yerfehren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ■an Folyphosphorsäuralkyleeter alt Alkylgruppen τοη 1 bie 5 Torzugsweise 1 bis 3 Eohlenatoffatomen yerwendet.
    3· Terfehren nach Anspruch % dadurch gekennzeichnet, daß ■an die Zyklieierungareaktion bei erhöhter Temperatur, TorsugevBlee zwischen 60 und 100 0C durchfOhrt·
    BAD ORIGINAL
    209823/1146
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