DE60012196T2 - Verfahren zur Herstellung von Naphthyridin-3-carbonsäurederivaten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Naphthyridin-3-carbonsäurederivaten Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Herstellung von pharmazeutisch aktiven Verbindungen, beispielsweise Chinoloncarbonsäurederivaten mit antibakterieller Aktivität.
  • Die EP 688 772 offenbart neuartige Naphthyridincarbonsäurederivate mit antibakterieller Aktivität, umfassend wasserfreie (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure der Formel:
  • Figure 00010001
  • Die WO 98/42705 offenbart (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäuremethansulfonat und Hydrate davon, einschließlich das Sesquihydrat.
  • Die EP 688 772 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure, welches das Umsetzen von 7-Chlor-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure und 4-aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumditrifluoracetat in Gegenwart von 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en unter Verwendung von trockenem Acetonitril als Lösungsmittel umfasst. Die WO99/44991 (nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung veröffent licht) offenbart dasselbe Verfahren unter Verwendung von 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdihydrochlorid.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Chinoloncarbonsäurederivaten mit antibakterieller Aktivität.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I):
    Figure 00020001
    oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes und/oder Hydrates davon bereitgestellt, worin R C1-4-Alkyl oder C1-4-Haloalkyl ist, umfassend die Umsetzung einer Verbindung der Formel (II):
    Figure 00020002
    worin X eine Abgangsgruppe ist, mit einer Verbindung der Formel (III):
    Figure 00030001
    worin R wie für die Formel (I) definiert ist, oder eines Salzes davon, in Gegenwart einer Base und eines wässrigen Lösungsmittels, wobei das Lösungsmittel Wasser ist;
    und gegebenenfalls das Bilden eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes und/oder Hydrates davon.
  • Die Reaktion wird vorzugsweise in mehr als 1 Volumen Lösungsmittel, bezogen auf die Verbindung der Formel (II), beispielsweise 10 Volumen Lösungsmittel, durchgeführt.
  • Die Reaktion wird vorzugsweise unter Verwendung eines Überschusses der Verbindung der Formel (III) zu der Verbindung der Formel (II), beispielsweise zwischen 1,01 und 1,08 Moläquivalente der Verbindung der Formel (III), vorzugsweise 1,05 Moläquivalente, durchgeführt.
  • Die Reaktion wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 100°C durchgeführt, beispielsweise zwischen Raumtemperatur und etwa 60°C.
  • Geeignete Basen zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren umfassen organische Basen, wie Triethylamin, Diisopropylamin, Pyridin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Dimethylaminopyridin, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en und 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, und Tetraalkylammoniumhydroxide, z.B. ein Tetra-C1-6-alkylammoniumhydroxid, wie Tetrabutylammoniumhydroxid oder Tetramethylammoniumhydroxid. Anorganische Basen, wie Natrium- oder Kaliumhydrogencarbonat, Natrium- und Kaliumhydroxid und Natrium- oder Kaliumcarbonat können auch verwendet werden.
  • Die Base ist vorzugsweise Triethylamin.
  • Geeigneterweise werden zwischen 3,2 und 3,8 Moläquivalente der Base, bezogen auf die Verbindung der Formel (II), verwendet, vorzugsweise 3,4 Moläquivalente der Base. Wenn die Base ein Tetraalkylammoniumhydroxid ist, kann das Verfahren unter Verwendung von weniger als 3 Äquivalenten, z.B. etwa 2,6 Äquivalenten, der Base durchgeführt werden.
  • Geeignete Abgangsgruppen X in der Verbindung der Formel (II) umfassen Halogene, insbesondere Chlor, wobei andere geeignete Abgangsgruppen einem Fachmann bekannt sind.
  • Die Verbindung der Formel (III) liegt vorzugsweise in Form des Dimethansulfonatsalzes vor, z.B. 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdimethansulfonat. Andere Salze der Verbindung der Formel (III) umfassen die Hydrochlorid-, Trifluoracetat- und Sulfatsalze.
  • Die Dimethansulfonatsalze der Verbindung der Formel (III) können durch ein Verfahren hergestellt werden, das die Umsetzung einer Verbindung der Formel (IV) mit Methansulfonsäure umfasst:
    Figure 00040001
    worin R wie für die Formel (I) definiert ist und P1 und P2, die gleich oder unterschiedlich sein können, Aminoschutzgruppen sind.
  • Geeignete Schutzgruppen P1 und P2 umfassen alle geeigneten Aminoschutzgruppen, die durch eine Behandlung mit Methansulfonsäure entfernbar sind. Die bevorzugte Schutzgruppe sowohl für P1 als auch für P2 ist t-Butoxycarbonyl.
  • Die Umsetzung der Verbindung der Formel (II) mit Methansulfonsäure wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 10°C und 50°C, insbesondere bei einer Temperatur von 40 bis 45°C, durchgeführt.
  • Die Menge an Methansulfonsäure, die verwendet wird, um die Entschützung der Verbindung der Formel (II) zu bewirken, beträgt geeigneterweise 2 bis 4 Äquivalente. Beispielsweise werden 2,4 Äquivalente, geeigneterweise bei einer Temperatur zwischen 35°C und 40°C verwendet, oder 3 Äquivalente, geeigneterweise bei Raumtemperatur verwendet. Insbesondere bevorzugt sind 2,5 Äquivalente, die bei einer Temperatur von 40 bis 45°C verwendet werden.
  • Die Umsetzung wird geeigneterweise in einem Lösungsmittel durchgeführt, beispielsweise einem Alkohol, wie Methanol, Ethanol, Isopropanol oder n-Propanol, Dichlormethan, Acetonitril, Aceton, Methylisobutylketon, DME, THF, tert-Butylmethylether, Dioxan oder Ethylacetat oder einer Mischung derselben. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise Methanol. Geeigneterweise werden bis zu 10 Volumenäquivalente des Lösungsmittels verwendet, z.B. etwa 4 Äquivalente.
  • Die Verbindungen der Formeln (II), (III) und (IV) können durch die in der US 5,633,262 , EP 688 772 und WO99/44991 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
  • Die erfindungsgemäß hergestellte Verbindung der Formel (I) ist vorzugsweise (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäuremethansulfonat oder ein Hydrat davon, vorzugsweise das Sesquihydrat, wie in der WO 98/42705 offenbart. Das Methansulfonat und die Hydrate davon können, wie in der WO 98/42705 und der WO 00/17199 beschrieben, aus der freien Säure synthetisiert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass es verglichen mit bekannten Verfahren, die trockenes Acetonitril als Lösungsmittel verwenden, zu Wirkstoffen mit besserer Qualität führt. Zusätzlich ist die Verwendung eines wässrigen Lösungsmittels kostengünstiger und kann Vorteile hinsichtlich der Umwelt aufweisen.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele 3, 5, 6 und 7 erläutert.
  • Man beachte, dass die Beispiele zur Veranschaulichung der Erfindung bestimmt sind und den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise einschränken sollen.
  • Beispiel 1 Synthese von 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdimethansulfonat
    Figure 00060001
  • Eine Lösung von 1-(N-t-Butoxycarbonyl)-4-(t-butoxycarbonylaminomethyl)pyrrolidin-3-methoxim (100 g) in Methanol (660 ml) wurde mit Methansulfonsäure (56,4 ml) während 5 min bei 15 bis 20°C unter Stickstoff, wobei die Temperatur unterhalb 30°C gehalten wurde, behandelt. Die Lösung wurde für 16 bis 20 h bei 20 bis 25°C gerührt. Während dieser Zeit präzipitierte das Produkt und bildete eine dickflüssige Suspension. Das Produkt wurde durch Filtration isoliert, mit Methanol (165 ml) gewaschen und unter Vakuum bei 25°C getrocknet, wodurch 84 g (86%) der im Titel angegebenen Verbindung erhalten wurden.
    Smp.: 189 bis 193°C;
    m/z: 144 (M+H)+;
    1H NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ: 9,27, (2H, brs), 7,95 (3H, brs), 4,01 (1H, d), 3,92 (1H, d), 3,87 (3H, s), 3,69 (1H, m), 3,26 (2H, m), 3,26 (2H, m), 3,15 (1H, m), 3,08 (1H, m), 2,39 (6H, s);
    Analyse: C, 28,64%, H, 6,25%, N, 12,46%; C8H21N3O7S2 entspricht C, 28,65%, H, 6,31 %, N, 12,53%.
  • Beispiel 2
  • Synthese von 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdimethansulfonat
  • Eine Lösung von 1-(N-t-Butoxycarbonyl)-4-(t-butoxycarbonylaminomethyl)pyrrolidin-3-methoxim (100 g) in Methanol (400 ml) wurde mit Methansulfonsäure (47 ml, 70 g, 2,5 Äquiv.) während 15 min bei 20°C unter Stickstoff, wobei die Temperatur unterhalb 25°C gehalten wurde, behandelt. Die Lösung wurde während 30 min auf 40 bis 45°C erwärmt und bei dieser Temperatur für 4 bis 5 h gehalten. Während dieser Zeit präzipitierte das Produkt und bildete eine dickflüssige Suspension. Das Rohprodukt wurde durch Filtration unter Stickstoff isoliert und mit Methanol (200 ml) gewaschen. Das Rohprodukt wurde in Methanol suspendiert (4 Volumen, ungefähr 360 ml) und unter Rückfluss für 1 h erwärmt. Nach dem Abkühlen auf 20°C, wurde die Suspension für 1 h gerührt. Das Produkt wurde filtriert, mit Methanol (2 Volumen, ungefähr 180 ml) gewaschen und unter Vakuum bei 40°C getrocknet, wodurch 73,8 g (78%) der im Titel angegebenen Verbindung erhalten wurden. Die Charakterisierungsdaten standen im Einklang mit einer Standardprobe der im Titel angegebenen Verbindung.
  • Beispiel 3
  • Synthese von (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure
  • Triethylamin (5,1 ml) wurde zu 7-Chlor-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure (3,05 g) in Wasser (25 ml) bei 15 bis 20°C gegeben und die Mischung für 20 min gerührt. Es wurde 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdimethansulfonat (3,86 g) zugegeben, gefolgt von Wasser (5 ml) und die Mischung wurde für 17¾ h bei 20 bis 25°C gerührt. Das erhaltene Produkt wurde abfiltriert und der Filterkuchen mit Wasser (30 ml) und anschließend mit Ethanol (30 ml) gewaschen und unter Vakuum bei 50°C getrocknet, wodurch die im Titel angegebene Verbindung als weißer Feststoff erhalten wurde (4,23 g) (102% Ist-Wert, 86% bei Analyse). Die Charakterisierungsdaten standen im Einklang mit einer Standardprobe der im Titel angegebenen Verbindung.
  • Beispiel 4
  • Synthese von (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclo-propyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure
  • Triethylamin (34 ml) wurde zu 7-Chlor-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure (20,17 g) in einer Mischung aus Acetonitril (100 ml) und Wasser (100 ml) bei 15 bis 20°C gegeben und die Mischung für 30 min gerührt. Es wurde 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdihydrochlorid (18,9 g) zugegeben, gefolgt von Wasser (5 ml) und die Mischung wurde für 23¼ h bei 20 bis 25°C gerührt. Das erhaltene Produkt wurde abfiltriert und der Filterkuchen mit einer eiskalten Mischung aus Acetonitril und Wasser im Verhältnis von 1:2 (100 ml) und anschließend mit Acetonitril (100 ml) gewaschen, an der Luft getrocknet und dann unter Vakuum bei Umgebungstemperatur getrocknet, wodurch die im Titel angegebene Verbindung als beiger Feststoff erhalten wurde (26 g) (94% Ist-Wert, 78,8% bei Analyse). Die Charakterisierungsdaten standen im Einklang mit einer Standardprobe der im Titel angegebenen Verbindung.
  • Beispiel 5
  • Synthese von (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure
  • Eine 40%-ige Lösung von Tetrabutylammoniumhydroxid in Wasser (15 ml, 23 mMol) wurde zu einer Mischung aus 7-Chlor-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure (2,5 g, 8,8 mMol) und 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdimethansulfonat (3,12 g, 9,3 mMol) in Wasser (8 ml) bei 20 bis 25°C gegeben und die Mischung für 24 h gerührt. Das erhaltene Produkt wurde abfiltriert und der Filterkuchen mit Wasser (25 ml) und anschließend mit Ethanol (25 ml) gewaschen und unter Vakuum bei 50°C getrocknet, wodurch die im Titel angegebene Verbindung als weißer Feststoff erhalten wurde (3,47 g). Die Charakterisierungsdaten standen im Einklang mit einer Standardprobe der im Titel angegebenen Verbindung.
  • Beispiel 6
  • Synthese von (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäuremethansulfonat
  • Eine Lösung von Methansulfonsäure (0,33 g, 3,43 mMol) in Dichlormethan (1 ml) wurde zu einer Suspension von (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäure (1,5 g bei einer Reinheit von 89,9%, 3,46 mMol) in einer Mischung aus Dichlormethan (23,2 ml) und Ethanol (2,7 ml) bei 30°C gegeben. Die Mischung wurde bei 30°C für 3 h gerührt und dann auf 20°C abgekühlt und filtriert. Der Filterkuchen wurde mit Dichlormethan (20 ml) gewaschen und unter Vakuum bei 50°C getrocknet, wodurch die im Titel angegebene Verbindung erhalten wurde (1,71 g) (102% Ist-Wert, 91 % bei Analyse). Die Charakterisierungsdaten standen im Einklang mit einer Standardprobe der im Titel angegebenen Verbindung.
  • Beispiel 7
  • Synthese von (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäuremethansulfonatsesquihydrat
  • (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäuremethansulfonat (27,5 g bei einer Reinheit von 91 %, 51,4 mMol) wurde in einer Mischung aus Isopropanol (150 ml) und Wasser (75 ml) gerührt und erwärmt bis eine klare Lösung erhalten wurde (52°C). Die Lösung wurde auf 34°C abgekühlt und Impfkristalle aus (R,S)-7-(3- Aminomethyl-4-syn-methoxyiminopyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäuremethansulfonatsesquihydrat zugegeben. Die erhaltene Suspension wurde während 1 h auf 25°C abgekühlt und für 18 h gerührt. Die Aufschlämmung wurde auf 0 bis 4°C abgekühlt, für 2 h gerührt und dann abfiltriert und der Filterkuchen mit Isopropanol (30 ml) gewaschen. Das Produkt wurde während 2 h trockengenutscht und dann unter Vakuum bei 50°C weitergetrocknet. Das getrocknete Produkt wurde der Atmosphäre ausgesetzt, wodurch 22,9 g (92%) des Sesquihydrats erhalten wurden. Die Charakterisierungsdaten standen im Einklang mit einer Standardprobe der im Titel angegebenen Verbindung.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes und/oder Hydrates davon:
    Figure 00110001
    worin R C1-4-Alkyl oder C1-4-Haloalkyl ist, welches die Umsetzung einer Verbindung der Formel (II):
    Figure 00110002
    worin X eine Abgangsgruppe ist, mit einer Verbindung der Formel (III):
    Figure 00110003
    worin R wie für die Formel (I) definiert ist, oder eines Salzes davon, in Gegenwart einer Base und eines wässrigen Lösungsmittels, wobei das Lösungsmittel Wasser ist, und gegebenenfalls das Bilden eines pharmazeutisch verwendbaren Salzes und/oder Hydrates davon, umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin 10 Volumen Lösungsmittel, bezogen auf die Verbindung der Formel (II), verwendet werden.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin zwischen 1,01 und 1,08 Moläquivalente der Verbindung der Formel (III), bezogen auf die Verbindung der Formel (II), verwendet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, das bei einer Temperatur zwischen Umgebungstemperatur und etwa 60°C durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Base Triethylamin, Diisopropylamin, Pyridin, N,N-Dimethylanilin, N,N-Dimethylaminopyridin, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan oder ein Tetra-C1-6-alkylammoniumhydroxid ist.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Base Triethylamin oder ein Tetra-C1-6-alkylammoniumhydroxid ist.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Base Triethylamin ist.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin zwischen 3,2 und 3,8 Moläquivalente der Base, bezogen auf die Verbindung der Formel (II), verwendet werden, und worin die Verbindung der Formel (III) in Form des Dimethansulfonatsalzes, des Hydrochloridsalzes, des Trifluoracetatsalzes oder des Sulfatsalzes vorliegt.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin X Chlor ist.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Verbindung der Formel (III) 4-Aminomethyl-3-methoxyiminopyrrolidiniumdimethansulfonat ist.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin R C1-Alkyl ist.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Verbindung der Formel (I) (R,S)-7-(3-Aminomethyl-4-syn-methoxyimino-pyrrolidin-1-yl)-1-cyclopropyl-6-fluor-4-oxo-1,4-dihydro-1,8-naphthyridin-3-carbonsäuremethansulfonat oder ein Hydrat davon ist.
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