DE60001847T2 - Synthese eines substituierten pyrazolopyrimidins - Google Patents
Synthese eines substituierten pyrazolopyrimidinsInfo
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Description
- Diese Erfindung ist gerichtet auf die Synthese eines substituierten Pyrazolopyrimidins, wobei diese Verbindung über einen weiten Bereich von Indikationen nützlich ist, einschließlich der Behandlung von Schlaflosigkeit.
- U.S.-Patent Nr. 4,521,422 (American Cyanamid Company) ist gerichtet auf bestimmte Aryl- und Heteroaryl[7-(aryl und heteroaryl)-pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-3-yl]methanone, die als Anxiolytika, Antikonvulsiva, Sedativa-Hypnotika und Skelettmuskelrelaxationsmittel wirksam sind. Solche Verbindungen können allgemein klassifiziert werden als "substituierte Pyrazolopyrimidine" mit der folgenden Struktur (I):
- worin R&sub2;, R&sub3;, R&sub5;, R&sub6; und R&sub7; so sind, wie definiert in U.S.-Patent Nr. 4,521,422 (aber mit einem unterschiedlichen Numerierungsschema für die verschiedenen R-Gruppen).
- Verbindungen von Struktur (I) werden gemäß U.S.-Patent Nr. 4,521,422 hergestellt durch Umsetzen eines in geeigneter Weise substituierten Pyrazols (a) mit einem in geeigneter Weise substituierten 3-Dimethylamino-2-propen-1-on (b), wie dargestellt durch das folgende Reaktionsschema A: Reaktionsschema A
- U.S.-Patent Nr. 4,900,836 (ebenfalls American Cyanamid Company) offenbart neuartige Pyrazole (a) zur Verwendung in Reaktionsschema A. Genauer werden in diesem Patent Pyrazole (a) hergestellt, wie dargestellt unten in Reaktionsschema B, durch Umsetzen von in geeigneter Weise substituiertem Acetonitril (c) mit einem Dimethylamiddimethylacetal (d), um das entsprechende Propannitril (e) zu liefern, das anschließend mit Aminoguanidinnitril (f) umgesetzt wird, um das entsprechend substituierte Pyrazol (a) zu ergeben. Reaktionsschema B
- U.S.-Patent Nr. 4,521,422 offenbart auch die Synthese von substituierten Pyrazolopyrimidinen von Struktur (I) unter Verwendung von anderen Ausgangszwischenprodukten als substituierten 3-Dimethylamino-2-propen-1-onen (b). Wie dargestellt durch Reaktionsschema C, lehrt U.S.-Patent Nr. 4,521,422 z. B., daß die Zwischenprodukt-Alkalimetallsalze von Hydroxymethylenketonen (g) durch Umsetzen mit Säurechloriden oder Anhydriden acyliert werden können, um O-Acylderivate (h) zu ergeben, und daß die Neutralisation von (g) mit bestimmten Säuren Hydroxymethylenketone (i) liefert, die alle mit Pyrazol (a) umgesetzt werden können, um Verbindungen von Struktur (I) zu ergeben. Reaktionsschema C
- Weiter offenbart U.S.-Patent Nr. 4,521,422, daß Hydroxymethylenketone (i) in weitere Aldehyd-Äquivalente umgewandelt werden können, wie etwa Alkoxymethylenketone (j), Alkylthiomethylenketone (k) und Aminomethylenketone (l) - wie dargestellt durch Reaktionsschema D - und mit Pyrazol (a) umgesetzt werden können, um Verbindungen von Struktur (I) zu ergeben. Weitere Hydroxymethylenketone und Derivate, die chemische. Äquivalente derselben sind, können ebenfalls verwendet werden, wie etwa 2-(Dialkylamino)- 1-(aryl oder heteroaryl)-2-propen-1-one. Reaktionsschema D
- Zusätzlich sind weitere U.S.-Patente erteilt worden, die auf die Synthese von substituierten Pyrazolopyrimidinen gerichtet sind. U.S.-Patente Nrn. 4,654,347 und 4,626,538 (beide American Cyanamid) offenbaren z. B. substituierte Pyrazolopyrimidine von Struktur (I), hergestellt mit den oben diskutierten Techniken, aber mit unterschiedlichen Substituenten als denjenigen von U.S.-Patent Nr. 4,521,422.
- Obgleich die U.S.-Patente Nrn. 4,521,422 und 4,900,836, unter anderen, Techniken für die Synthese von Verbindungen von Struktur (I) lehren, sind solche Verfahren relativ zeitaufwendig, umfassen zahlreiche Schritte und sind nicht besonders wirtschaftlich oder effizient für Synthese im Großmaßstab. Demgemäß besteht ein Bedürfnis in der Technik nach verbesserten Synthesetechniken, die diese Nachteile überwinden. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Bedürfnisse und stellt weitere verwandte Vorteile bereit.
- Kurz gesagt ist die vorliegende Erfindung auf die Synthese eines substituierten Pyrazolopyrimidins mit der folgenden Struktur (1) gerichtet, wobei diese Verbindung über einen weiten Bereich von Indikationen nützlich ist, einschließlich der Behandlung von Schlaflosigkeit.
- Die Synthesetechniken dieser Erfindung stellen signifikante Verbesserungen gegenüber den Techniken nach dem Stand der Technik dar, einschließlich denjenigen, die in den U.S.- Patenten Nrn. 4,521,422 und 4,900,836 offenbart sind, insbesondere im Hinblick auf erhöhte Effizienz für Herstellung im Großmaßstab, verringerte Kosten, bessere Ausbeute und/oder vereinfachte Reaktionsbedingungen.
- Diese und andere Aspekte dieser Erfindung werden bei Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung deutlich werden.
- Wie oben erwähnt, ist die vorliegende Erfindung auf verbesserte Synthesewege für die Synthese eines substituierten Pyrazolopyrimidins gerichtet, das als Anxiolytikum, Antikonvulsivum, Sedativum-Hypnotikum und Skelettmuskelrelaxationsmittel wirksam ist. Diese Verbindung ist abgedeckt durch Struktur (I) oben, die zuvor in U.S.-Patent Nr. 4,521,422 offenbart ist.
- Genauer gesagt ist das Pyrazolopyrimidin von Struktur (I) in einer Ausführungsform dieser Erfindung N-Methyl-N-(3-{3-[2-thienylcarbonyl]-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-7-yl}phenyl)- acetamid, wobei diese Verbindung die folgende Struktur besitzt (im weiteren als "Verbindung 1" oder "1" bezeichnet): Verbindung 1
- Wie oben angegeben, offenbaren die U.S.-Patente Nrn. 4,521,422 und 4,900,836 die Synthese von Verbindungen von Struktur (I) über eine Pyrazol-Zwischenstufe (a). In einer Ausführungsform dieser Erfindung läuft die Synthese nicht über diese Zwischenstufe ab, was signifikante Vorteile gegenüber Techniken aus dem Stand der Technik bietet, einschließlich erhöhter Effizienz, insbesondere im Zusammenhang mit der Herstellung im Großmaßstab.
- In einem Aspekt dieser Ausführungsform wird Verbindung 1 mit dem folgenden Reaktionsschema 1 hergestellt. Reaktionsschema 1
- Reagentien: (a) Br&sub2;, AcOH; (b) 8, AcOH; (c) Zn oder Mg; (d) Pd(0), CO.
- wobei Verbindung 8 (siehe Schritt b oben) ein Enaminon mit der Struktur ist:
- In Reaktionsschema 1 liefert die Bromierung des Aminopyrazols das Brompyrazol 9. Dieses wird anschließend mit Enaminon 8 (das gemäß den in U.S.-Patent Nr. 4,521,422 offenbarten Techniken hergestellt werden kann) in Essigsäure cyclisiert, was das Brompyrazolopyrimidin 10 liefert. Dieses Brompyrazolopyrimidin 10 wird anschließend mit 2- Thiophencarbonsäurechlorid in Gegenwart von Zink oder Magnesium umgesetzt, um das gewünschte Produkt, Verbindung 1, zu liefern. Alternativ kann dieses Produkt aus dem Brompyrazolopyrimidin 10 unter Verwendung einer Suzuki-Kopplung mit 2- Thiophenboronsäure in Gegenwart von Kohlenmonoxid und einem Palladium-Katalysator hergestellt werden. Demgemäß wird, in der Praxis dieses Aspektes der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Verbindung 1 mit den folgenden Schritten offenbart:
- (a) Umsetzen von Pyrazol 9 (X = Halogen) mit Enaminon 8, um das entsprechende Halopyrazolopyrimidin 10 zu liefern
- (b) Umsetzen von Halopyrazolopyrimidin 10 mit entweder (1) 2-Thiophencarbonsäurechlorid in Gegenwart von Zink oder Magnesium oder (2) 2-Thiophenboronsäure in Gegenwart von Kohlenmonoxid und einem Palladium-Katalysator, um Verbindung 1 zu liefern.
- In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform wird Verbindung 1 hergestellt, wie im folgenden Reaktionsschema 2 dargestellt. Reaktionsschema 2
- Reagentien: (a) 8, AcOH; (b) AlCl&sub3;.
- In Reaktionsschema 2 wird Pyrazolopyrimidin 11 durch Cyclisieren von Aminopyrazol 7 mit Enaminon 8 hergestellt. Dieses wird anschließend unter Friedel-Crafts-Bedingungen unter Verwendung von 2-Thiophencarbonsäurechlorid und einer geeigneten Lewissäure, wie etwa AlCl&sub3; oder ZnCl&sub2;, umgesetzt, was das gewünschte Produkt, Verbindung 1, liefert.
- Demgemäß wird, in der Praxis dieses Aspektes der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Verbindung 1 mit den folgenden Schritten offenbart:
- (a) Cyclisieren von Aminopyrazol 7 mit Enaminon 8, um Pyrazolopyrimidin 11 zu liefern
- ; und
- (b) Umsetzen von Pyrazolopyrimidin 11 mit 2-Thiophencarbonsäurechlorid in Gegenwart einer Lewissäure, um Verbindung 1 zu liefern.
- In einem weiteren Aspekt dieser Ausführungsform wird Verbindung 1 hergestellt, wie im folgenden Reaktionsschema 3 dargestellt. Reaktionsschema 3
- Reagentien: (a) Hydrazin; (b) 8, AcOH, Rückfluß; (c) 2-Bromthiophen, Mg.
- In Reaktionsschema 3 beginnt die Herstellung von Verbindung 1 unter Verwendung eines Protokolls auf Grignard-Basis durch Cyclisierung von Ethoxymethylenmalonodinitril mit Hydrazin, um das Cyanoaminopyrazol 15 zu ergeben. Kondensation von Enamin 8 mit 15 in heißer Essigsäure liefert die Nitrilzwischenstufe 16. Das Grignard-Reagens wird aus Magnesium und 2-Bromthiophen hergestellt und mit Nitril 16 umgesetzt, um das gewünschte Produkt 1 bei Hydrolyse des Zwischenprodukt-Imins zu ergeben. In ähnlicher Weise liefert auch die Zugabe von 2-Lithiumthiophen zu Nitril 16 das gewünschte Produkt, wieder nach Hydrolyse des Zwischenprodukt-Imins.
- Demgemäß wird, in der Praxis dieses Aspektes der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Verbindung 1 mit den folgenden Schritten offenbart:
- (a) Cyclisieren von Cyanoaminopyrazol 15 mit Enaminon 8, um Nitrilpyrazolopyrimidin 16 zu liefern
- (b) Umsetzen von Nitrilpyrazolopyrimidin 16 mit (1) einem Grignard-Reagens, hergestellt aus Magnesium und 2-Bromthiophen, oder (2) mit 2-Lithiumthiophen, gefolgt von Hydrolyse, um Verbindung 1 zu ergeben.
- In einer bevorzugten Ausführungsform läuft die Alkylierung, die bei der Bildung von Enaminon 8 involviert ist, das in den Reaktionsschemen, 1, 2 und 3 oben eingesetzt wird, unter Phasentransferbedingungen ab. Wie hierin verwendet, bedeutet "Phasentransferbedingungen", daß ein organisches Substrat in einem organischen Lösungsmittel gelöst wird und das nukleophile Reagens in einer wäßrigen Phase gelöst wird, ein Phasentransferkatalysator verwendet wird, um das Nukleophil aus der wäßrigen Phase in die organische Phase zu bringen, um mit dem Substrat zu reagieren. Genauer können Phasentransferbedingungen im Zusammenhang dieser Erfindung erhalten werden durch Einsatz von z. B. einem Phasentransferkatalysator (wie etwa einem quartären Ammonium- oder Phosphoniumsalz, Kronenethern oder Polyethylenglykolethern) in einem polaren organischen Lösungsmittel (wie etwa Methylenchlorid, Benzotrifluorid oder Toluol) mit einer wäßrigen Phase, die eine Base enthält (wie etwa Natrium- oder Kaliumhydroxid).
- Das folgende Beispiel wird zur Veranschaulichung, nicht zur Beschränkung angeboten. BEISPIEL BILDUNG VON ENAMINON 8 DER REAKTIONSSCHEMATA 1, 2 UND/ODER 3 UNTER PHASENTRANSFERBEDINGUNGEN
- Zu Enaminon 8' (25 g, 107,6 mmol) in Benzotrifluorid (92 ml) und Dichlormethan (160 ml) wurde Tetrabutylammoniumsulfat (2 g, 5,9 mmol) zugegeben. Zu der Mischung wurde Dimethylsulfat (16 g, 126,7 mmol) zugegeben. Zur Mischung wurden 200 g 50%-ige wäßrige Natriumhydroxid-Lösung zugegeben und die Mischung wurde für 6 Stunden kräftig gerührt, wobei die Reaktionstemperatur bei weniger als 40ºC gehalten wurde. Nach Verbrauch des Ausgangsmaterials wurden 200 ml Wasser vorsichtig zugegeben, wobei die Reaktionstemperatur bei weniger als 40ºC gehalten wurde. Die wäßrige Phase wurde abgetrennt und die organische Phase wurde dreimal mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Dichlormethan wurde im Vakuum abgezogen, um einen gelben Feststoff zu liefern. Der Feststoff wurde filtriert, mit Benzotrifluorid gewaschen und im Vakuum getrocknet, um alkyliertes Enaminon 8 (19 g, 72% Ausbeute) zu liefern.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von N-Methyl-N-(3-{3-[2-thienylcarbonyl]-pyrazolo-[1,5-a]-
pyrimidin-7-yl}phenyl)acetamid (Verbindung 1), welches die folgenden Schritte umfaßt:
(a) Umsetzen von Pyrazol 9 (X = Halogen) mit Enaminon 8, um das entsprechende
Halopyrazolopyrimidin 10 zu liefern
(b) Umsetzen von Halopyrazolopyrimidin 10 mit entweder (1) 2-
Thiophencarbonsäurechlorid in Gegenwart von Zink oder Magnesium oder (2) 2-
Thiophenboronsäure in Gegenwart von Kohlenmonoxid und einem Palladium-
Katalysator, um Verbindung 1 zu liefern.
2. Verfahren zur Herstellung von N-Methyl-N-(3-{3-[2-thienylcarbonyl]-pyrazolo-[1,5-a]-
pyrimidin-7-yl}phenyl)acetamid (Verbindung 1), welches die folgenden Schritte umfaßt:
(a) Cyclisieren von Aminopyrazol 7 mit Enaminon 8, um Pyrazolopyrimidin 11 zu liefern
(b) Umsetzen von Pyrazolopyrimidin 11 mit 2-Thiophencarbonsäurechlorid in Gegenwart
einer Lewissäure, um Verbindung 1 zu liefern.
3. Verfahren zur Herstellung von N-Methyl-N-(3-{3-[2-thienylcarbonyl]-pyrazolo-[1,5-a]-
pyrimidin-7-yl}phenyl)acetamid (Verbindung 1), welches die folgenden Schritte umfaßt:
(a) Cyclisieren von Cyanoaminopyrazol 15 mit Enaminon 8, um Nitrilpyrazolopyrimidin
16 zu liefern
(b) Umsetzen von Nitrilpyrazolopyrimidin 16 mit (1) einem Grignard-Reagens,
hergestellt aus Magnesium und 2-Bromthiophen, oder (2) mit 2-Lithiumthiophen,
gefolgt von Hydrolyse, um Verbindung 1 zu ergeben.
4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Enaminon
8 hergestellt wird durch einen Alkylierungsschritt unter Phasentransferbedingungen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasentransferbedingungen
einen Phasentransferkatalysator in einem polaren organischen Lösungsmittel mit einer
wäßrigen Phase, die eine Base enthält, umfassen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Phasentransferkatalysator
ein quartäres Ammonium- oder Phosphoniumsalz, ein Kronenether oder ein
Polyethylenglykolether ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungsmittel
Methylenchlorid, Benzotrifluorid oder Toluol ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Base der wäßrigen Phase
Natrium- oder Kaliumhydroxid ist.
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