DE2157399A1 - ANAESTHETICA - Google Patents
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Description
21573392157339
VJ. R. Grace & Co. 62, Whittemore Avenue Cambridge, Massachusetts V. St. Ä.VY. R. Grace & Co. 62, Whittemore Avenue Cambridge, Massachusetts V. St. Ä.
Hamburg, 15. November 1971Hamburg, November 15, 1971
AnaesthetieaAnesthesia a
Die Erfindung betrifft substituierte Cyclobutane, die als Anaesthetiea geeignet sind, ferner ein Verfahren zur Herstellung derselben und derartige Verbindungen enthaltende Anaestheticamischungen.The invention relates to substituted cyclobutanes which are suitable as anesthetics, and also to a method for making the same and such connections containing anesthetic mixtures.
Als Inhalationsnarkotika bzw. -anaesthetiea stehen außer Chloroform nur überraschend wenig Verbindungen zur Verfügung;, was teilweise darauf beruht, daß die sich anbietenden Verbindungen, wie beispielsweise niedere Haloalkale, unvorhersehbare chemische und physiologische Eigenschaften und Wirkungen besitzen, und daß andererseits der V/ir-As inhalation anesthetics and anesthetics are not available Chloroform only surprisingly few compounds available ;, which is partly due to the fact that the offerings Compounds, such as lower haloalkals, have unpredictable chemical and physiological properties and effects, and that on the other hand the V / ir-
0 9 8 08/1306 BAD ORfQINAt.0 9 8 08/1306 BAD ORfQINAt.
kungsmechanismus der Narkose noch nicht endgültig geklärt ist. Wenngleich einige oberflächliche Parameter zur Festlegung einzelner notwendiger Eigenschaften für gute Inhalationsnarkotika aufgestellt worden sind, wie beispielsweise ein bestimmter Öl/Wasser-Verteilungskoeffizient oder der negative Einfluß von Fluoratomen gegenüber Chlor, so ' reicht doch die Entwicklung geeigneter Anaesthetica weit über routinemäßige Abschätzung von Chemikern und Physiologen hinaus. So ist beispielsweise Cyclopropan ein gutes, nicht entflammbares Narkosemittel, während eines der höheren, wasserunlöslichen Homologe, nämlich Cyclopentan, medizinisch nicht eingesetzt werden kann. Ein sich mit Cyclobutanen befassender Bericht in "Larsen Fluorine Chemistry", 1969, 3.J 1 und 34, gibt ebenfalls keine Aufklärung in dieser Hinsicht, denn es werden drei eng miteinander verwandte Fluorcyclobutane erwähnt, von denen die 1,2 Dihydrohexafluorverbindung anaesthetische Eigenschaften, die andere, nämlich die 1,2 Dichlorhexafluorverbindung toxisch und die Oktafluorverbindung inaktiv ist.The mechanism of anesthesia has not yet been finally clarified is. Albeit a few superficial parameters for determining individual necessary properties for good inhalation anesthetics have been established, such as a certain oil / water partition coefficient or the negative influence of fluorine atoms on chlorine, the development of suitable anesthetics goes far beyond routine assessment by chemists and physiologists. For example, cyclopropane is a good non-flammable anesthetic, while one of the higher, water-insoluble homologues, namely cyclopentane, medicinal cannot be used. One up with cyclobutanes The reviewing report in "Larsen Fluorine Chemistry", 1969, 3.J 1 and 34, does not provide any clarification either Respect, because three closely related fluorocyclobutanes are mentioned, of which the 1,2 dihydrohexafluoro compound anesthetic properties, the other, namely the 1,2 dichlorohexafluorocompound toxic and the Octafluorocompound is inactive.
Es wurde nun festgestellt, daß Cyclobutane der folgenden allgemeinen Formel (I) ausgezeichnete Eigenschaften für die Verwendung als Inhalationsanaestheticum oder Inhalationsnarkotikum besitzen und bei Verabreichung in allgemein üblichen Konzentrationen nicht zu Konvulsionen führen und nicht tödlich sind:It has now been found that cyclobutanes of the following general formula (I) excellent properties for use as an inhalation anesthetic or inhalation anesthetic and do not lead to convulsions when administered in the usual concentrations and are not fatal:
3 0H80 8/13GS3 0H80 8 / 13GS
— "3ζ «.- "3ζ".
21573932157393
in welcher X ein Chloratom oder einen Methylrest und Y ein Fluor- oder Chloratom bedeutet, wobei X ein Methylrest ist, wenn Y ein Fluoratom ist.in which X is a chlorine atom or a methyl radical and Y is a fluorine or chlorine atom, where X is a methyl radical when Y is a fluorine atom.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Herstellung von Cyclobutanen, bei der eine Verbindung der allgemeinen Formel H2C=CFZ , in der Z Ca) ein Fluoratom oder Cb) ein Chloratom oder ein Methylrest ist, mit einer Ver bindung der allgemeinen Formel Z FC=CFY umsetzt, in der Z Ca) ein Chloratom oder ein Methylrest bzw. (b) ein Fluoratom ist und Y die oben angegebene Bedeutung hat.The process according to the invention relates to the preparation of cyclobutanes in which a compound of the general formula H 2 C = CFZ, in which Z Ca) is a fluorine atom or Cb) is a chlorine atom or a methyl radical, with a compound of the general formula Z FC = CFY in which Z Ca) is a chlorine atom or a methyl radical or (b) is a fluorine atom and Y has the meaning given above.
30 9 80 8 /'f 30630 9 80 8 / 'f 306
Die Umsetzung kann nach dem Verfahren von Coffman et al., J. Am. Chem. Soc, 19^9, 7_1, ^90, erfolgen. Die Kthylenverbindungen werden zweckmäßig in einem Autoklaven auf die geeignete Temperatur von etwa 2000C etwa 7 Stunden unter Eigendruck erhitzt. Nach beendeter Reaktion wird der Autoklav gekühlt und die gasförmigen Substanzen durch eine Kältefalle evakuiert. Der Rückstand wird destilliert und durch Gasphasenchromatographie in präparativem Maßstab oder auf andere geeignete Weise gereinigt. Auf diese Weise kann man Verbindungen in einer für Anästhesiezwecke ausreichenden hohen Reinheit erhalten. The reaction can be carried out by the method of Coffman et al., J. Am. Chem. Soc, 19 ^ 9, 7_1, ^ 90. The Kthylenverbindungen be suitably heated in an autoclave to the appropriate temperature of about 200 0 C for about 7 hours under autogenous pressure. After the reaction has ended, the autoclave is cooled and the gaseous substances are evacuated using a cold trap. The residue is distilled and purified by gas phase chromatography on a preparative scale or in another suitable manner. In this way, compounds can be obtained in a high enough purity for anesthetic purposes.
Die für dieses Verfahren geeigneten äthylenisch ungesättigten Verbindungen sind in der folgenden Tabelle I, zusammen mit den physikalischen Eigenschaften der Endprodukte, angegeben. Die zyklische Struktur und die Anzahl· und Art der Substituenten am Ring wurde durch NMR Spectrumuntersuchung bestätigt.The ethylenically unsaturated compounds suitable for this process are shown in the table below I, along with the physical properties of the final products. The cyclical structure and the number and kind of the substituents on the ring were confirmed by NMR spectrum examination.
0S.8Q8/1 30 60P.8Q8 / 1 30 6
Die anästhetischen Verbindungen gemäß Tabelle I sind bei Zimmertemperatur klare Flüssigkeiten, die in den üblichen Behältern gelagert werden können, wie sie für Narkotika von vergleichbarem Siedepunkt, beispielsweise Bromchlortrifluoräthan (Halothan), verwendet werden. Sie werden dem Patienten mit den üblichen Vorrichtungen zugeführt, mit denen flüssige Narkotika verdampft und mit Luft, Sauerstoff oder anderen Gasgemischen in zur Unterstützung der Respiration erforderlichen Mengen vermischt werden. Ferner können die Verbindungen in Mischung mit pharmazeutisch verträglichen Verdünnungsmitteln oder Stabilisatoren, wie beispielsweise Thymol, oder in Kombination mit ein oder mehreren der bekannten Inhalationsnarkotika verwendet werden, wie beispielsweise mit Lachgas, Äther, Halothane, Chloroform und 2,2-Dichlor-1,1-Difluoräthylmethyläther (Methoxyfluoran).The anesthetic compounds shown in Table I are at room temperature clear liquids that can be stored in the usual containers as they are for Narcotics with a comparable boiling point, for example bromochlorotrifluoroethane (halothane), can be used. she are delivered to the patient with the usual devices with which liquid narcotics evaporate and mixed with air, oxygen or other gas mixtures in amounts necessary to aid respiration. Furthermore, the connections in Mixture with pharmaceutically acceptable diluents or stabilizers, such as thymol, or used in combination with one or more of the known inhalation anesthetics, such as with laughing gas, ether, halothanes, chloroform and 2,2-dichloro-1,1-difluoroethyl methyl ether (Methoxyfluorane).
Die Erfindung betrifft also ferner eine anästhetische Mischung, die eine Verbindung der allgemeinen Formel I und eine andere anästhetische Verbindung und/oder Sauerstoff in einer zur Unterstützung der Respiration geeigneten MengeThe invention also relates to an anesthetic mixture which comprises a compound of the general formula I and another anesthetic compound and / or oxygen in an amount suitable to aid respiration
enthält. Die anästhetische Mischung kann 0,5 - 20 Vol. % der Verbindung der allgemeinen Formel I enthalten, wie beispielsweise 0,5 - 20 bzw. 0,5 - Ί bzw. 0,5,- 10 VoX. % der Verbindung I bzw. TI bzw* III; bei niederen Kontentr. tionen erhält man eine fliehe und bei höheren Konzentrat i-«n'?n emo tiefere Narkose.contains. The anesthetic mixture may be from 0.5 - contained 20% by volume of the compound of general formula I, such as 0.5 -. 20 or 0.5 - Ί and 0.5, - 10 VOX. % of the compound I or TI or * III; with lower accounts tions one gets a fleeting and with a higher concentrate i- «n '? n emo deeper anesthesia.
3(1* 80 β ' 1 3 063 (1 * 80 β '1 3 06
Die physiologischen Wirkungen der Verbindungen wurden
an Mäusen untersucht, wobei nach einem Standardbestimmungsverfahren für Inhalationsnarkose analog dem von
Robbins in "Pharmacology and Experimental Therapeutics", 19^6, ^6, 197» beschriebenen Verfahren. Bei dieser Bestimmungsmethode
wurden Mäuse 10 Minuten in einer sich drehenden Trommel den Verbindungen ausgesetzt. Es wurden
dann der Kneifreflex, der Hornhautreflex und die
Rückkehr zu den ordnungsgemäßen Reflexen beobachtet.
Es wurden mindestens vier abgemessene Dosierungen verwendet, um die Mindestkonzentration zur Narkotisierung
von 50 % der Mäuse (ACj-,,) und die MindestkonzentrationThe physiological effects of the compounds were
investigated on mice, using a standard method of determination for inhalation anesthesia analogous to that of
Robbins in "Pharmacology and Experimental Therapeutics", 19 ^ 6, ^ 6, 197 »methods described. In this determination method, mice were exposed to the compounds in a rotating drum for 10 minutes. Then there were the pinch reflex, the corneal reflex and the
Return to proper reflexes observed.
At least four metered doses were used to provide the minimum concentration to anesthetize 50% of the mice (ACj- ,,) and the minimum concentration
Z)UTO
zur Tötung von 50 % der Mäuse (LC,-q) bestimmt. Aus diesen
Mindestkonzentrationen wurde dann der Narkosebreite-Koeffizient (AI) berechnet. Hierbei wurden die folgenden
Ergebnisse erhalten, die in der Tabelle II aufgeführt
sind.intended to kill 50 % of the mice (LC, -q). The anesthesia width coefficient (AI) was then calculated from these minimum concentrations. As a result, the following results, which are shown in Table II, were obtained
are.
3 C 18 0 8/13 0-63 C 18 0 8/13 0-6
Endprodukt Reaktions- Dichte Siedete ilnehmer ,t punkt 0CEnd product reaction density boiling part participants, t point 0 C
l-Chlor-1,2,2,- CP2=CP2 1.56820 55
3,3-pentafluor- +CFC1=CH
cyclobutan 21-chloro-1,2,2, - CP 2 = CP 2 1,568 20 55 3,3-pentafluoro- + CFC1 = CH
cyclobutane 2
II 1,14-DiChIOr-I^r ClPC=CP2 1.5^720 90,5 2,1-tetrafluor- r II 1,14-DiChIOr-I ^ r ClPC = CP 2 1.5 ^ 7 20 90.5 2,1-tetrafluor- r
cyclobutan + C1FC-CH2 .cyclobutane + C1FC - CH 2.
III l-Methyl-1,2,2,- P2C=CP2 1.3O324*5 67 3,3-pen-tafluor- + CFCH III 1-methyl-1,2,2, - P 2 C = CP 2 1.3O3 24 * 5 67 3,3-pen-tafluoro- + CFCH
cyclobutan d 3cyclobutane d 3
Das !,M-Dichlor-l^^^-tetrafluorcyclobutan kann auch dadurch hergestellt werden, daß man ClFC=CP2 mit Vinylidenchlorid zu !,iij^-Trichlor-l^^-trifluorcyclobutan umsetzt, in dem dann ein Chloratom durch ein Pluoratom, beispielsweise durch Pluorierung mit Dichlorantimontrifluorid bei 150 - 2000C in einem geschlossenen Gefäß ersetzt wird.The!, M-dichloro-l ^^^ - tetrafluorocyclobutane can also be prepared by converting ClFC = CP 2 with vinylidene chloride to! , for example by Pluorierung with Dichlorantimontrifluorid at 150-200 0 C is replaced in a closed vessel.
Tabelle IITable II
Verbindung AC50 LC50 AIConnection AC 50 LC 50 AI
Vol.!«Vol.! "
I 2 % 10 5I 2 % 10 5
II O,43^2i? 2-3 1+II O, 43 ^ 2i? 2-3 1+
III 3 % 6-8 2+III 3 % 6-8 2+
Wenn zwei Prozentwerte angegeben sind, so liegt die tatsächliche Gaskonzentration zwischen diesen beiden Werten.If two percentages are given, the actual gas concentration is between the two Values.
Die obigen Werte zeigen, daß die Verbindungen wirksame Narkotika mit verschiedenen Sicherheitsbreiten sind. Sie können alle bei luftatmenden Lebewesen einen anästhetischen Zustand hervorrufen, von dem die Tiere sich ohne weiteres erholten., vorausgesetzt daß die letale Konzentration der Narkosedämpfe (LC,-q) nicht erreicht wird.The above data indicate that the compounds are effective narcotics with different security widths. They can all induce an anesthetic state in living things that breathe air, from which the animals recovered readily., provided that the lethal concentration of anesthetic vapors (LC, -q) does not reach will.
309808/ 1 306309808/1 306
Es wurden 35,8 g bzw. 0,2 Mol Antimontrifluorid, 14,4 g bzw. 0,072 Mol Antimonpentachlorid und 32,11 g bzw. 0,15 Mol 1,4,4-Trichlor-l,2,2-trifluorcyclobutan in einem rostfreien Stahlzylinder mit einem Passungsvermögen von 150 ml 24 Stunden bei 2000C unter Eigendruck erhitzt. Nach Kühlen und Entlüften wurden die flüchtigen Flüssigkeiten durch Vakuumdestillation entfernt; anschließend wurde der Rückstand destilliert, wobei 33,6 g eines Destillates erhalten wurde, das gaschromatographisch in einer 1,83 m langen Kolonne mit einem Außendurchmesser von 0,64 cm aufgearbeitet wurde. Es wurden 3^,9 % entsprechend 8,17 g l^-Dichlor-l^^^-tetrafluorcyclobutan entsprechend einer Umwandlung von 7^S5 % und einer Ausbeute von 44,8 % erhalten. Die endgültige Reinigung wurde gaschromatographisch in präparativem Maßstab mit einer 1,83 m langen Dinonylphthalatsäule mit einem Außendurchmesser von 1,9 cm durchgeführt, wobei 2,90 g des Endproduktes mit einer Reinheit von 99 % erhalten wurden.There were 35.8 g and 0.2 mol of antimony trifluoride, 14.4 g and 0.072 mol of antimony pentachloride and 32.11 g and 0.15 mol of 1,4,4-trichloro-1,2,2-trifluorocyclobutane in a stainless steel cylinder with a capacity of 150 ml heated for 24 hours at 200 0 C under autogenous pressure. After cooling and venting, the volatile liquids were removed by vacuum distillation; the residue was then distilled, 33.6 g of a distillate being obtained which was worked up by gas chromatography in a 1.83 m long column with an external diameter of 0.64 cm. There were 3 ^, 9 % corresponding to 8.17 gl ^ -Dichlor-l ^^^ - tetrafluorocyclobutane corresponding to a conversion of 7 ^ S 5 % and a yield of 44.8 % . The final purification was carried out by gas chromatography on a preparative scale with a 1.83 m long dinonyl phthalate column with an outer diameter of 1.9 cm, whereby 2.90 g of the end product were obtained with a purity of 99 % .
192 g Tetrafluoräthylen und 157 g 1-Chlor-l-fluoräthylen wurden 35j5 Stunden bei l82°C in einem Autoklaven unter Eigendruck erhitzt, und zwar in Gegenwart von 1 g 4-t-Butylpyrocatechol, wobei l-Chlor-l,2,2,3,3-pentafluorcyclobutan erhalten wurde.192 g of tetrafluoroethylene and 157 g of 1-chloro-l-fluoroethylene were 35/5 hours at 182 ° C. in an autoclave under autogenous pressure heated in the presence of 1 g of 4-t-butylpyrocatechol, whereby 1-chloro-1,2,2,3,3-pentafluorocyclobutane was obtained.
309808/ 1 308
BAD ORJGfNAi 309808/1 308
BAD ORJGfNAi
91 g 2-Fluorpropylen und 58 g Tetrafluoräthylen wurden 11,25 Stunden bei 1710C in einem Autoklaven unter Eigendruck in Gegenwart von 1 g JJ-t-Butylpyrocatechol erhitzt, wobei 1-Methyl-1,2,2,3j3~pentafluorcyclotmtan in einer Ausbeute von 19,^ % erhalten wurde.91 g of 2-fluoro propylene and 58 g of tetrafluoroethylene were g 11.25 hours at 171 0 C in an autoclave under autogenous pressure in the presence of 1 JJ-t-butyl pyrocatechol heated with 1-methyl-1,2,2,3j3 ~ pentafluorcyclotmtan in a yield of 19, ^ % was obtained.
309 80 8/130 6309 80 8/130 6
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