DE2447776A1 - Verfahren zur herstellung von benzodiazepinderivaten - Google Patents

Verfahren zur herstellung von benzodiazepinderivaten

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DE2447776A1
DE2447776A1 DE19742447776 DE2447776A DE2447776A1 DE 2447776 A1 DE2447776 A1 DE 2447776A1 DE 19742447776 DE19742447776 DE 19742447776 DE 2447776 A DE2447776 A DE 2447776A DE 2447776 A1 DE2447776 A1 DE 2447776A1
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benzodiazepine
lower alkyl
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hydrogen
phenyl
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DE19742447776
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Rodney Ian Fryer
Armin Walser
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F Hoffmann La Roche AG
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F Hoffmann La Roche AG
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • 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
    • C07D487/04Ortho-condensed systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

F. HofFmann-La Roche & Co. Aktiengesellschaft, Basel/Schweiz
Verfahren zur Herstellung von Benzodiazepinderivaten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung bekannter und pharmakologisch wertvoller Triazolobenzodiazepine. Im speziellen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von 6-Phenyl-4H-S-triazolo[4,3--a][l,4]-benzodiazepinen. Die nach dem erfindungsgemässe'n Verfahren erhaltenen Endprodukte sind wertvoll als Sedativa und Tranquilizer.
Mach dem Verfahren gemäss vorliegender Erfindung erhält man Triazolobenzodiazepine der allgemeinen Formel
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worin A die Gruppe
R Wasserstoff, Halogen, Nitro, Trifluormethyl, niederes Alkyl oder niederes Alkoxy, R-. Wasserstoff oder niederes Alkyl, R? Wasserstoff oder niederes Alkyl, und R„ Wasserstoff oder Halogen bedeutet.
Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck "niederes Alkyl" entweder allein oder in Kombination bezieht sich auf gerade oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppen von 1-7, vorzugsweise 1-4 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Methyl, Aethyl, Propyl, Isopropyl, Isobutyl, Butyl und dergleichen. Der Ausdruck "Halogen" bezieht sich auf die vier Formen Brom, Chlor, Fluor und Jod. Der Ausdruck "niederes Alkoxy" bezeichnet gerade oder verzweigte gesättigte Hydrocarbonoxygruppen mit 1-7, vorzugsweise 1-4 Kohlenstoffatomen, wie Methoxy, Aethoxy, Propoxy und dergleichen.
Fach dem neuen Verfahren gemäss vorliegender Erfindung erhält man die bekannten und wertvollen Verbindungen der Formel I durch Kondensation eines 2-Hydrazino-benzodiazepins der allgemeinen Formel
NHNH2
II
509817/1154
worin A, R und R_ die oben erwähnte Bedeutung haften, mit einem aliphatischen Dion der allgemeinen Formel
Il
ο Il
R/ - C - CHj "C- Rc
III
worin R. und R je Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeuten, wobei zumindest einer der beiden Reste R, und Rp- niederes Alkyl bedeutet, und anschliessende Cyclisation des erhaltenen tautomeren Gemisches des offenen Hydrazonzwischenproduktes der allgemeinen Formel
IVa
worin R, R?, R., R_ und A die oben erwähnte Bedeutung haben.
Nach einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung bedeutet im Ausgangsmaterial der Formel II R Halogen oder Nitro, R~ Wasserstoff, A die Gruppe
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und R, ist in ortho-Stellung des 5-Phenylrings, so dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel
Ia
worin R1 Halogen oder Nitro und R^ und R„ die oben erwähnte Bedeutung haben, erhält.
Nach einem weiteren bevorzugten Aspekt ist R in der Bedeutung niederes Alkyl vorzugsweise Methyl, R in der Bedeutung Halogen vorzugsweise Chlor und R, in der Bedeutung Halogen vorzugsweise Chlor oder Fluor.
Der erste Schritt des oben beschriebenen Verfahrens, d.h. die Behandlung einer Verbindung der Formel II mit einem aliphatischen Dion wird in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels durchgeführt. Von den vielen inerten organischen Lösungsmitteln, welche für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sollen niedere Alkanole,wie Methanol,, Aethanol und dergleichen, Aether wie Diathyläther, Dimethylformamid und DimethyIsulfoxyd erwähnte werden.
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Was vom Lösungsmittel in diesem ersten Schritt und von dem im nachfolgenden "beschriebenen Schritt verlangt wird, ist, dass das Ausgangsmaterial darin löslich ist und dass es "bei der nachfolgenden Reaktion nicht teilnimmt.
Obwohl Temperatur und Druck nicht wesentlich sind zur erfolgreichen Durchführung der Behandlung einer Verbindung der Formel II mit dem aliphatL sehen Dion arbeitet man vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 20 bis ungefähr 700O,'besonders bevorzugt bei Raumtemperatur.
Der zweite Schritt des oben erwähnten Verfahrens, d.h. die Cyclisation des offenen Hydrazonzwischenproduktes, welches durch die Behandlung der Verbindung der Formel II mit dem aliphatischen Dion entsteht, wird in Gegenwart eines inerten organischen Lösungsmittels durchgeführt. Geeignete inerte organische Lösungsmittel sind z.B. niedere Alkanole, wie Methanol, Äethanol und dergleichen, aromatische Kohlenwasserstoffe wie Xylol, Benzol, Toluol und dergleichen.
Obwohl die Temperatur zur erfolgenreichen Durchführung dieses zweiten Schrittes nicht wesentlich ist, arbeitet man bevorzugt bei erhöhten Temperaturen, z.B. bei einem Temperaturbereich zwischen ungefähr 300C und Rückflusstemperatur des Reaktionsgemisches, besonders bevorzugt bei Rückflusstemperatur des Reaktionsgemisches.
Es ist anzunehmen, dass das Keton der Formel IV und seine Enolform- der Formel IVa in einem Gleichgewicht im Reaktionsgemisch in dem sie hergestellt werden vorhanden sind. Daraus wird klar, dass bei der nachfolgenden Cyclisationsstufe die Verbindung der Formel IV und/oder ihre Enolform als Ausgangsmaterial dient.
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if*'—
Aus dem Verlauf der Reaktion zwischen der Verbindung der Formel II und III wird ersichtlich, dass nach der Cyclisation des tautomeren Gemisches der Verbindungen der Formeln IV undIVader Substituent in 1-Steilung des Bndproduktes der Formel I dem Substituenten R. in der Verbindung der Formel III entspricht. Falls demnach eine in 1-Stellung unsubstituierte der Verbindung der Formel I hergestellt werden soll, wird das geeignete Benzodiazepin der Formel II mit einem a-Formylketon, d.h. einer Verbindung der Formel III, worin R. Wasserstoff und R1- niederes Alkyl bedeutet, umgesetzt. Das a-Formylketon kann auch in der Enolform existieren, wie dies durch die G-leichgewicht sgle ichung
OO OH O
Il Ϊ I Il
Il Ϊ _^
H-C-CH2-C-R5 1 ^= H-C = CH-C-R5 1
worin R1-' niederes Alkyl bedeutet,
verdeutlicht werden kann. Da der Formylteil des a-Formylketons die reaktionsfähigere Hälfte der Moleküls darstellt, reagiert dieser mit der Hydrazinogruppe, so dass man nach der Cyclisation eine Verbindung der Formel I erhält, worin R-, Wasserstoff bedeutet. Falls R. und R1- in der Verbindung der Formel III die gleichen niederen Alkylgruppen darstellen, erhält man durch Kondensation und Cyclisation ein einfaches Triazolobenzodiazepinendprodukt. So z.B. erhält man eine Verbindung der Formel I, worin R, Methyl bedeutet, falls Acetylaceton als Dion der Formel III verwendet wird. Falls 3,5-Heptandion verwendet wird erhält man ein Triazolobenzodiazepin mit einer Aethylgruppe als Substituenten R . Falls R. und R1- verschiedene niedere Alkylgruppen darstellen, z.B. wenn 2,4-Hexandion verwendet wird,führt das Verfahren zu einem Gemisch von zwei Triazolobenzodiazepinen mit verschiedenen niederen Alkylgruppen in der 1-Stellung. Diese Verbindungen können nach an sich bekannten Methoden aufgetrennt werden.
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- T-
Beim erfindungsgemässen Verfahren muss das Hydrazon- Zwischenprodukt nicht unbedingt in isolierter Form in die Reaktion eingesetzt werden. Falls die Kondensation in der Wärme, bevorzugt bei Rückflusstemperatur, durchgeführt wird, erfolgt die Cyclisation in situ.
Die Ausgangsprodukte der Formel II sind bekannte Verbindungen. Die Ausgangsstoffe der Formeln IV und IVa sind neu und bilden deshalb ein Teil der vorliegenden Erfindung.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben.
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Beispiel 1
Eine Mischung von 15 g (0,05 Mol) 7-Chlor-2-hydrazino-5-phenyl-3H-l,4-benzodiazepin-4-oxyd, 20 g (0,2 Mol) Acetylaceton und 400 ml Methanol werden erwärmt bis zur vollständigen Lösung. Nach Stehenlassen über Nacht erhält man als Kondensationsprodukt eine tautomere Mischung von 7-Chlor-2-[2-(3-hydroxy-l-methyl-2-butenyliden)hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4" benzodiazepin-4-oxyd und 7-Chlor-2-[2-(l-methyl-3-oxo-butyliden) hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-benzodiazepin-4-oxyd. Das Lösungsmittel wird hierauf unter vermindertem Druck entfernt,und der Rückstand wird aus Aether kristallisiert, wobei man ein gelbes Produkt erhält. Zu Analysenzwecken wird das Produkt an Silicagel chromatographiert, wobei Methylenchlorid/Aethylacetat 1:1 (V/V) als Fliessmittel verwendet wird. Durch Kristallisation aus Methylenchlorid/Aether erhält man 7-Chlor-2-[2-(3-hydroxy-lmethyl-2-butenyliden)hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-benzodiazepin-4-oxyd als fahlgelbe Kristalle vom Schmelzpunkt 185-186°.
Eine Mischung von 3,8 g (0,01 Mol) 7-Chlor-2-[2-(3-hydroxy-l-methyl-2-butenyliden)hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-benzodiazepin-4-oxyd und 125 ml Xylol werden während 16 Stunden auf Rückfluss erhitzt, wobei 50 ml des Lösungsmittels abdestilliert und in einer Dean-Stark-Falle gesammelt werden. Das kristalline Produkt, welches sich nach dem Kühlen abscheidet, wird gesammelt und liefert 8-Chlor-l-methyl-6-phenyl-4H-s-triazolo[4,3-a][l,4]benzodiazepin-5~oxyd vom Schmelzpunkt 278-280° (Zersetzung).
Beispiel 2
Eine Mischung von 3,8 g (0,01 Mol). 7-Chlor-2-[2-(3-hydroxy-l-methyl-2-butenyliden)hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-benzodiazepin-4-oxyd, 100 ml n-Butanol und 1 ml Triäthylamin wird während 16 Stunden auf Rückfluss erhitzt. Die Kristalle, welche
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sich nach, dem Kühlen abscheiden werden gesammelt und liefern 8-Chlor-l-methyl-6-phenyl-4H-s-triazolo[4,3-a][l»4]'benzodiazepin-5-oxyd vom Schmelzpunkt 278-282° (Zersetzung).
Beispiel 3
Eine Mischung von 2 g 7-Chlor-2-hydrazino-5-phenyl-3H-1,4-benzodiazepin, 20 ml Aethanol und 2 ml Acetylaceton wird während 5 Minuten auf Rückfluss erhitzt und liefert ein tautomeres Gemisch von 7-Chlor-2-[2-(3-hydroxy-l-methyl-2-butenyliden) hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-benzodiazepin und 7-Chlor-2-[2-(lmethyl-3-oxo-TDutyliden)hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-l3enzodiazepin. Der nach Eindampfen des Lösungsmittels erhaltene Rückstand wird aus Methylenchlorid/Aether/Hexan kristallisiert und liefert 7-Chlor-2-[2-(3-hydroxy-l-methyl-2-butenyliden)hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-benzodiazepin, welches nach TJmkristallisation aus 2-Propanol einen Schmelzpunkt von 154-157° zeigt.
Ein Gemisch von 0,37 g 7-Chlor-2-[2-(3-hydroxy-l-methyl-2-lDutenyliden)hydrazo]-5-phenyl-3H-l,4-'benzodiazepin, 0,3 ml Triäthylamin und 20 ml n-Butanol wird während 16 Stunden auf Rückfluss erhitzt. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wird aus Methylenchlorid/ Essigester/Aether kristallisiert und liefert S-Chlor-l-methyl-öphenyl-4H~s-triazolo[4,3-a][l,4]'benzodiazepin vom Schmelzpunkt 225-226°,
Beispiel 4
Eine Mischung von 2 g 7-Chlor-2-hydrazino-5-phenyl-3H-1,4-benzodiazepin, 20 ml n-Butanol, 0,3 ml Triäthylamin und 2 ml Acetylaceton wird während 16 Stunden auf Rückfluss erhitzt. Die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wird aus Methylenchlorid/Essigester/
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Aether kristallisiert und liefert S-Chlor-l-methyl-ö-phenyl-^H-s-triazolo[4,3-a][l»4]"benzodiazepin vom Schmelzpunkt 225-227°.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    / P, Verfahren zur Herstellung von Triazolobenzodiazepinen der allgemeinen Formel
    worin A die Gruppe
    oder
    R Wasserstoff, Halogen, Nitro, Trifluormethyl, niederes Alkyl oder niederes Alkoxy, R1 Wasserstoff oder niederes Alkyl, R Wasserstoff oder niederes Alkyl, und R Wasserstoff oder Halogen bedeutet,
    dadurch gekennzeichnet, dass man ein Benzodiazepin der allgemeinen Formel
    NHNH2
    II
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    worin R, Rp und A die oben erwähnte Bedeutung haben, mit einem Dion der allgemeinen Formel
    O fy -C-CH2 -C-R5
    worin R und R1- je Wasserstoff oder
    4 ^ niederes Alkyl bedeutet, wobei zumindest einer der Reste R. oder R1- niederes Alkyl
    bedeutet,
    kondensiert und anschliessend das erhaltene tautomere Gemisch des offenen Hydrazonzwischenproduktes der allgemeinen !Formel
    IV
    IVa
    worin R, Rp, R., R,- und A die oben erwähnte Bedeutung haben, cyclisiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel
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    Ia
    worin R' Halogen oder Nitro und R.. und R,
    die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
    herstellt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel I herstellt, worin R^ Methyl, R Chlor und R, Chlor oder Fluor bedeutet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass- man 8-Chlor-l-methyl-6-phenyl-4H-s-triazolo[4,3-a][l,4]-benzodiazepin-5-oxyd herstellt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass man 8-Chlor-l-methyl-6-phenyl-4H-s-triazolo[4,3-a][l,4]· benzodiazepin herstellt.
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