DE60017730T2

DE60017730T2 - 3-heteroarylalkyl-substituierte gaba-analoga

Info

Publication number: DE60017730T2
Application number: DE60017730T
Authority: DE
Inventors: Po-Wai Yuen
Original assignee: Warner Lambert Co LLC
Current assignee: Warner Lambert Co LLC
Priority date: 1999-05-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2020-04-29
Also published as: MXPA01011059A; ES2234599T3; PT1185524E; AU4673200A; BR0011039A; CA2371089A1; TR200103399T2; EP1185524B1; EP1185524A2; WO2000073296A3; DE60017730D1; WO2000073296A2; ATE287880T1; JP2003500486A

Description

Verbindungen der Formel
worin R₁ ein Wasserstoffatom oder ein niederes Alkylradikal ist und n 4, 5 oder 6 ist, sind in United States Patent Nummer 4,024,175 und dessen Divisional United States Patent Nummer 4,087,544 bekannt gegeben worden. Die offenbarten Anwendungen sind: Schutzwirkung gegen durch Thiosemicarbazid hervorgerufenen Krampfanfall; Schutzwirkung gegen durch Cardiazol ausgelösten Krampf; cerebrale Störungen, Epilepsie, Schwächeanfälle, Hypokinesie und Schädeltrauma sowie Verbesserung der Hirnfunktionen. Die Verbindungen sind bei älteren Patienten nützlich. Die Patente sind hiermit durch Zitat inkorporiert.
Zusammenfassung der Erfindung
Die momentan vorliegende Erfindung ist eine Verbindung der Formel I und II
worin A, X, Y, Z, W und n wie unten beschrieben sind.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und ihre pharmazeutisch akzeptablen Salze und die Prodrugs dieser Verbindungen sind nützlich bei der Behandlung von Epilepsie, Schwächeanfällen, Hypokinesie, Hirnfunktionsstörungen, neurodegenerative Fehlfunktionen, Depression, Angststörungen, Panikanfällen, Schmerz, neuropathologischen Fehlfunktionen, gastrointestinale Störungen wie dem Reizdarmsyndrom (Irritable Bowel Syndrom (IBS)) und Entzündung, speziell Arthritis.
Die Erfindung ist auch eine pharmazeutische Zubereitung einer Verbindung der Formel I oder II.
Die Erfindung beinhaltet auch neuartige Zwischenverbindungen bei der Herstellung der Endprodukte.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Verbindungen der Erfindung sind solche der Formel I und II
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz hiervon, worin:
in Formel I das A für O (Sauerstoff), S (Schwefel) oder NR steht, worin R Wasserstoff, eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe bestehend aus 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe bestehend aus 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe oder Benzylgruppe ist;
in Formel II, steht A für N (Stickstoff);
X, Y, Z und W steht jeweils unabhängig für Wasserstoff, eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe bestehend aus 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe bestehend aus 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Benzylgruppe oder ein Halogenatom; und n steht für eine ganze Zahl von 1 bis 4.
Bevorzugte Verbindungen sind solche der Formeln I und II worin Formel I und II
sind. Andere bevorzugte Verbindungen sind solche der Formel I worin A für Sauerstoff steht.
Andere bevorzugte Verbindungen sind solche der Formel I worin A für Schwefel steht.
Andere bevorzugte Verbindungen sind solche der Formel I worin A für NR steht.
Falls A für N (Stickstoff) steht, können die bevorzugten Verbindungen auch solche der Formel II sein.
Die noch bevorzugteren Verbindungen werden ausgewählt aus:

3-Aminomethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure
3-Aminomethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure
3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure
3-Aminomethyl-4-furan-3-yl-buttersäure
3-Aminomethyl-4-pyrrol-2-yl-buttersäure
3-Aminomethyl-4-pyrrol-3-yl-buttersäure und
3-Aminomethyl-4-pyrrol-1-yl-buttersäure.

Der Ausdruck niedriger Alkylrest ist eine gradkettige oder verzweigte Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einschließlich jedoch nicht begrenzt auf Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, Pentyl, außer wie, wo anders angegeben.
Die Benzyl- und Phenylgruppen können unsubstituiert oder substituiert sein und zwar mit 1 bis 3 Substituenten ausgewählt aus Hydroxy, Carboxy, Carboalkoxy, Halogen, CF₃, Nitro, Alkyl und Alkoxy. Bevorzugt sind Alkygruppen.
Cycloalkyl ist eine ringförmige Kohlenstoffgruppe mit 3 bis 8 Atomen.
Alkoxy ist eine gradkettige oder verzweigte Gruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, die mit dem Rest des Moleküls durch einen Sauerstoff verbunden ist.
Halogen ist Chlor, Fluor, Brom oder Jod.
Die Prodrugs der Verbindungen schließen Ester, Amide und Carbamate mit ein, sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Da Aminosäuren Amphotere sind, stellen beispielsweise Hydrochloride, Sulfate, Phosphate, Acetate, Oxalate, Lactate, Citrate, Äpfelsäuersalze, Salicylate, Malonate, Maleinate, Succinate, Methansulfonate und Ascorbate pharmazeutisch kompatible Salze geeigneter anorganischer und organischer Säuren dar. Ausgehend von den zugehörigen Hydroxiden oder Carbonaten werden Salze mit Alkalimetallen oder Erdalkalimetallen, zum Beispiel Natrium, Kalium, Magnesium oder Calcium gebildet. Salze mit quartären Ammoniumionen können ebenso, zum Beispiel mit dem Tetramethylammoniumion hergestellt werden. Die Carboxylgruppe der Aminosäuren kann in der bekannten Art und Weise verestert werden.
Bestimmte Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in unsolvatisierten Formen wie auch in solvatisierten Formen vorliegen. Im Allgemeinen gilt, dass die solvatisierten Formen, einschließlich der hydratisierten Formen gegenüber den unsolvatisierten Formen äquivalent sind und werden daher in vollem Umfang als Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrachtet.
Bestimmte Verbindungen der vorliegenden Erfindung besitzen ein oder mehrere chirale Zentren und jedes Zentrum kann in der R (D) oder der S (L) Konfiguration vorliegen. Die vorliegende Erfindung beinhaltet alle enantiomeren und epimeren Formen ebenso wie die entsprechenden Mischungen hiervon.
Methoden und Materialien
Tiere
Männliche Sprague-Dawley Ratten (180–250 g) wurden aus Grossbritanien von der Firma Bantin and Kingman, (Hull, U.K.) erworben. Die Tiere wurden in Gruppen von 6 bis 10 Stück während eines 12-stündigen Licht/Dunkel-Zyklus (Lichtdauer während 7 Stunden, 0 Minuten) bei jederzeit verfügbarer Nahrung und Wasser untergebracht.
Carrageenin-induzierte Hyperalgesie in Ratten
Thermische Hyperalgesie wurde durch Anwendung des Fußsohlentests bei Ratten (Ugo Basile, Italien), gemäß einer von Hargreaves et al., 1988, modifizierten Methode beurteilt. Die Ratten wurden an den Apparat gewöhnt, der aus drei verschiedenen Plexiglaskabinen auf einem erhöht stehenden Glastisch bestand. Ein mobiler Heizstrahler, der unter dem Tisch angebracht war, wurde auf die gewünschte Pfote gerichtet und die Bestrahl- und Strahlungsentzugszeiten (paw and paw withdrawal latencies = PWL) aufgezeichnet. Die PWL wurden dreifach an beiden Hinterfüssen der Tiere aufgenommen, wobei der Mittelwert hiervon die Basislinien für den rechten und linken hinteren Fuß darstellte. Für jedes Tier lagen mindestens 5 Minuten zwischen jedem PWL. Der Apparat war so kalibriert, dass sich eine PWL von ungefähr 10 Sekunden ergab. Um Gewebezerstörung vorzubeugen, gab es eine automatische Abschaltung nach 20 Sekunden. Nachdem die Basisilinien-PWLs bestimmt worden waren, erhielten die Tiere eine Injektion von Carrageenin (100μ1 mit 20 mg/ml) in die rechte hintere Pfote gespritzt. Um sicherzustellen, dass sich die Hyperalgesie entwickelt, wurden die PWLs gemäß dem gleichen Protokoll wie oben erwähnt 2 Stunden nach der Carrageenin-Behandlung (dieser Zeitpunkt repräsentiert den Start des Hyperalgesiepeaks) erneut beurteilt. Die Testverbindungen wurden 2,5 Stunden nach der Carrageenin-Behandlung oral verabreicht (in einem Volumen von 1 ml/Kg). Die PWLs wurden zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Substanzeinnahme erneut beurteilt.
Ein Modell zur krampflösenden Wirksamkeit und Protokoll zum DBA2 Test: Verhinderung von audiogenen Anfällen in DBA/2-Mäusen
Methoden
Alle Verfahren wurden unter Einhaltung der NIH Richtlinien für die Pflege und den Gebrauch von Labortieren gemäß einem vom „Parke-Davis Animal Use Committee" genehmigten Versuchsplan durchgeführt. 3 bis 4 Wochen alte, männliche DBA/2 Mäuse wurden von den Jackson Laboratories, Bar Harbour, ME erworben. Unmittelbar vor dem Test auf krampflösende Wirksamkeit wurden die Mäuse auf ein 4 Inch großes, quadratisches Sieb platziert, das an einem stählernen Stab aufgehängt war. Das Quadrat wurde langsam um 180 Grad gedreht und die Mäuse 30 Sekunden lang beobachtet. Jede vom Sieb fallende Maus wurde als ataktisch eingestuft.
Die Mäuse wurden in eine verschlossene Plastikkammer aus Acrylglas gesetzt (Höhe: 21 cm, Durchmesser: ungefähr 30 cm), die am oberen Deckel einen Hochfrequenzlautsprecher (4 cm im Durchmesser) enthielt. Um einen kontinuierlichen sinusförmigen Ton zu erzeugen, wurde ein Tongenerator (Protek Modell B-810) verwendet, der alle 10 msec die Frequenz zwischen 8 kHz und 16 KHz linear durchlief. Während der Stimulation betrug das Maß für den mittleren Tondruck (sound pressure level = SPL) am Boden der Kammer ungefähr 100 dB. Die Mäuse wurden in die Kammer gesetzt und es war ihnen erlaubt, sich 1 Minute einzugewöhnen. Die DBA/2 Mäuse in der Vehikelbehandlungsgruppe reagierten auf den Tonimpuls (solange angewandt bis der Anfall erfolgte oder maximal 60 Sekunden lang) mit einem charakteristischen Anfallsverlauf bestehend aus wildem Rennen, gefolgt von klonischen Anfällen und später ausgedehntem Tonus und schließlich Atemstillstand und Tod in 80% der Mäuse oder mehr. Im Falle der mit dem Vehikel behandelten Mäuse dauerte der Anfallsverlauf bis zum Atemstillstand ungefähr 15 bis 20 Sekunden.
Das Auftreten aller Anfallsphasen in der Wirkstoffbehandlungsgruppe und der Vehikelbehandlungsgruppe der Mäuse wurde aufgezeichnet und das Eintreten der tonischen Anfälle wurde dazu benutzt, um mittels Probit Analyse die antikonvulsiven ED₅₀ – Werte zu berechnen. Die Mäuse wurden nur einmal pro Test und Dosisstärke verwendet. Gruppen von DBA/2 Mäusen (n=5-10 pro Dosis) wurden 2 Stunden nach oraler Gabe auf ihr ton-induziertes Verhalten überprüft (zuvor als Time-Of-Peak Effekt bezeichnet). Alle Wirkstoffe der vorliegenden Studie wurden in destilliertem Wasser gelöst und via Schlundsonde mit einem Volumen von 10 ml/Kg Körpergewicht verabreicht. Unlösliche Verbindungen wurden in 1% Carboxymethylcellulose suspendiert. Die Dosismengen werden als Gewicht des aktiven Teils des Medikamentes ausgedrückt.
Ergebnisse
Die dosisabhängige Unterdrückung der ton-induzierten Anfälle in DBA/2 Mäusen wurde getestet und die zugehörigen ED₅₀ – Werte in Tabelle 1 aufgeführt.
Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen bei oraler Gabe, dosisabhängig, krampflösende Effekte bei unter tonempfindlichem Stress stehenden DBA/2 Mäusen bewirken, wobei kürzlich erhobene Daten antikonvulsiven Aktivität bei anderen Modellen der experimentellen Epilepsie bestätigt wurden. Die wirksamen Dosen der Wirkstoffe in diesem Modell sind geringe als solche bei dem maximalen Elektroschocktest, wobei bestätigt wurde, dass die DBA/2 Mäuse ein sensitives Modell zur Erfassung antikonvulsiven Vorgänge darstellt.
Tabelle 1
Die Radioligandenbindungsbestimmungsmethode mit [³H]Gabapentin und die α₂δ Untereinheit vom Schweinehirngewebe wurden verwendet („The Novel Anti-convulsant Drug, Gabapentin, Binds to the α₂δ Subunit of a Calcium Channel", Gee N. et al., J. Biological Chemistry, im Druck).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen gute Bindungsaffinität zu der α₂δ Untereinheit. Gabapentin (Neurontin^®) liegt bei dieser Bestimmungsmethode etwa bei 0,10 bis 0,12 μM. Da die Verbindungen der momentanen Erfindung ebenfalls die Untereinheit zu binden vermögen, kann erwartet werden, dass sie zu Gabapentin vergleichbare pharmakologische Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel als Wirkstoffe für Krämpfe, Angst- und Schmerzzustände.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind verwandt mit Neurontin^®, einem Handelsprodukt, das bei der Behandlung der Epilepsie wirksam ist. Neurontin^® ist 1-(aminomethyl)-cyclohexan-essigsäure mit der Strukturformel:
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden ebenfalls als nützlich bei der Behandlung der Epilepsie erachtet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf die therapeutische Anwendung der Verbindungen als analoge Wirkstoffe für neurodegenerative Störungen.
Solche neurodegenerativen Störungen sind zum Beispiel die Alzheimerkrankheit, Chorea Huntington, die Parkinsonkrankheit und die amyotrophe Lateralsklerose.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Behandlung neurodegenerativer Störungen, die akute Hirnverletzung genannt werden. Diese umschließen Schlaganfall, Schädeltrauma und Asphyxie.
Der Schlaganfall gehört zur cerebralen vaskulären Störung und kann ebenfalls als cerebraler vaskulärer Anfall (CVA) bezeichnet werden und beinhaltet den akuten thromboembolischen Schlaganfall. Der Schlaganfall beinhaltet sowohl die spezielle als auch die globale Ischämie. Ebenfalls eingeschlossen sind vorübergehende ischämische Attacken und andere cerebrale vaskuläre Probleme, die von einer cerebralen Ischämie begleitet werden, insbesondere bei einem Patienten, der sich einer Carotis Endarterektomie oder anderen cerebrovaskulären oder vaskulären Eingriffen im allgemeinen oder diagnostischen vaskulären Verfahren einschließlich der cerebralen Angiographie und dergleichen unterzieht.
Andere Ereignisse sind Schädeltrauma, Rückenmarkverletzung oder eine Schädigung infolge allgemeinen Sauerstoffmangels, Hypoxie, Hypoglykämie, Hypotonie ebenso wie Verletzungen, die aufgrund einer Embolie, Hyperfusion und Hypoxie beobachtet werden.
Die gegenwärtige Erfindung wird bei einer ganzen Reihe von Fällen von Nutzen sein, zum Beispiel während einer Beipassoperation am Herzen, in Fällen von Hirnblutungen, bei perinataler Asphyxie, bei Herzstillstand und dem Status Epileptikus. Der Facharzt wird mittels der erfindungsgemäßen Methoden die entsprechende Situation derjenigen Individuen zu erkennen in der Lage sein, die im Hinblick auf einen Schlaganfall ebenso empfindlich oder gefährdet sind, wie zum Beispiel solche, die an den Folgen eines Schlaganfalles leiden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden ebenfalls bei der Behandlung der Depression als nützlich erachtet. Die Depression kann das Ergebnis einer organischen Störung sein, in zweiter Linie stressbedingt mit Persönlichkeitsverlust oder ohne erkennbare Ursache sein. Es besteht eine starke Tendenz für das Auftreten einiger Formen der Depression innerhalb einer Familie, was auf mechanistische Ursachen für zumindest einige Formen der Depression schließen lässt. Die Diagnose der Depression wird in erster Linie durch Quantifizierung der Veränderungen der Stimmungslage der Patienten gestellt. Die Einschätzungen der Stimmungslage werden im allgemeinen von einem Arzt vorgenommen oder von einem Neurophysiologen quantifiziert, wobei validierte Bewertungsmaßstäbe verwendet werden, wie die Hamilton Depressionsbewertungsskala oder die Brief Psychiatric Rating Scale. Zahlreiche andere Bewertungsmaßstäbe wurden entwickelt, um das Ausmaß der Stimmungsveränderungen von Patienten mit Depressionen, wie Hyposomnie, Konzentrationsschwierigkeiten, Antriebslosigkeit, Gefühle der Wertlosigkeit und Schuldgefühle zu quantifizieren und zu messen. Die Standards für die Diagnose der Depression ebenso wie alle psychiatrischen Diagnosen sind im Handbuch der Diagnose und Statistik mentaler Störungen (Vierte Edition) bezeichnet als das DSM-IV-R, herausgegeben von der American Psychiatric Association, 1994 gesammelt.
GABA ist bezüglich des zentralen Nervensystems ein inhibitorischer Neurotransmitter. Innerhalb des allgemeinen Kontextes der Inhibierung erscheint es, dass GABA-Analoge die cerebrale Funktion vermindern oder hemmen und somit diese Funktion verlangsamen und die zur Depression führende Stimmungslage absenken.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können einen antikonvulsiven Effekt erzeugen und zwar durch den Anstieg von an den synaptischen Knoten neu geschaffenen GABA. Falls Gabapentin tatsächlich die GABA-Pegel ansteigen lässt oder die Wirkung von GABA an den synaptischen Knoten verstärkt, dann kann es als GABA-Analogon klassifiziert werden und kann die cerebrale Funktion herabsetzen oder inhibieren und kann auf diese Weise diese Funktion verlangsamen und die zur Depression führenden Stimmungslage absenken.
Die Tatsache, dass ein GABA-Agonist oder ein GABA-Analogon durch Anheben der Stimmungslage gerade umgekehrt wirkt und somit zum Antidepressivum wird, ist ein neues Konzept, und im Gegensatz zu der vordem vorherrschenden Meinung im Hinblick auf die GABA-Aktivität.
Wie an Hand von pharmakologischen Standardverfahren gezeigt werden konnte, werden die erfindungsgemäßen Verbindungen bei der Behandlung von Angstzuständen und Panikattacken ebenfalls als nützlich erachtet.
Eine andere Methode zur Carrageenin-induzierten Hyperalgesie
Die nozizeptiven Druckschwellenwerte wurden mittels eines Analgesiemeters an Hand des Druckbelastungstest an der Rattenpfote ermittelt (Randall-Sellitto Methode: Randall L.O., Sellitto J.J. Eine Methode zur Messung der analgetischen Aktivität an der entzündeten Gewebeprobe, Arch. Int. Pharmacodyn., 1957;4:409–419). Männliche Sprague-Dawley Ratten (70–90 g) wurden vor dem Tag der Durchführung des Tests mit diesem Apparat trainiert. Der Druck wurde graduell auf die Hinterpfote jeder Ratte ausgeübt und die nozizeptiven Schwellenwerte wurden bestimmt als der Druck (g), der benötigt wird, um ein Zurückziehen der Pfote auszulösen. Ein Abschaltpunkt bei 250 g wurde gesetzt, um die Verletzung des Pfotengewebes zu vermeiden. Am Tag der Testdurchführung wurden zwei bis drei Basislinienmessungen durchgeführt bevor die Tiere 100 μl einer 2% Carrageeninlösung durch eine Intraplanarinjektion in die rechte hintere Pfote verabreicht erhielten. Nozizeptive Schwellenwerte wurden nochmals drei Stunden nach der Carrageeningabe gemessen, um festzulegen, dass die Tiere Hyperalgesie aufweisen. Die Tiere erhielten 3,5 Stunden nach der Carrageeningabe Dosen von entweder Gabapentin (3–300 mg/Kg, s.c.), Morphin (3 mg/Kg, s.c.) oder Salzlösung und die nozizeptiven Schwellenwerte wurden nach 4; 4,5 und 5 Stunden nach der Carrageeningabe überprüft.
Semicarbazid-induzierte tonische Anfälle
Tonische Anfälle bei Mäusen werden durch subkutane Gabe von Semicarbazid (750 mg/Kg) ausgelöst. Die Latenzzeit bis zur tonischen Dehnung der Vorderpfoten wird notiert. Jede Maus, die nicht innerhalb von 2,0 Stunden in Krämpfe verfällt, gilt als geschützt und erhält ein maximales Latenzzeitkonto von 120 Minuten.
Tiere
Männliche Hooded Lister Ratten (200–250 g) wurden von Interfauna (Huntingdon, U.K.) und männliche TO Mäuse (20–25 g) wurden von Bantin und Kingman (Hull, U.K.) bezogen. Beide Nagetierarten wurden in Gruppen zu sechs Tieren untergebracht. Zehn Weißbüschelaffen (Callithrix Jacchus) mit einem Gewicht von 280 bis 360 g, die in der Manchester University Medical School (Manchester, U.K.) gezüchtet wurden, wurden paarweise gehalten. Alle Tiere waren mit Nahrung und Wasser zur freien Verfügung versorgt und wurden unter einem 12-stündigen Tag/Nacht-Zyklus gehalten (Beleuchtung ab 7,00 Uhr).
Wirksubstanzgabe
Die Wirksubstanzen wurden entweder intraperitoneal (IP) oder subkutan (SC) 40 Minuten vor der Testdurchführung mit einem Volumen von 1 ml/Kg für die Ratten und Weißbüschelaffen und 10 ml/Kg für die Mäuse.
Hell/Dunkelkammer für Mäuse
Der Apparat ist eine oben offene Kammer, 45 cm lang, 27 cm breit und 27 cm hoch, die im Abstand von 20 cm zu den Wänden in eine kleine (2/5) und eine große (3/5) Fläche unterteilt ist (Costall B. et al., Erforschung von Mäusen in einer schwarzen und weißen Kammer: Validierung als Modell für Angstzustände, Pharmacol. Biochem. Behav., 1989; 32: 777–785).
Es gibt eine 7,5 × 7,5 cm große Öffnung in der Mitte der Abtrennung auf Fußbodenniveau. Der kleinere Teil ist schwarz angestrichen und das größere Kompartiment ist in weiß gehalten. Das weiße Kompartiment wird von einer 60-W Wolframglühbirne erleuchtet. Das Laboratorium ist mit Rotlicht erleuchtet. Jede zu testende Maus wird in das Zentrum der weißen Fläche gesetzt und ihr erlaubt, die neue Umgebung innerhalb von 5 Minuten zu erkunden. Die Zeit, die im beleuchteten Teil zugebracht wurde, wird gemessen (Kilfoil T., et al., Effects of anxiolytic and anxiogenic drugs on exploratory activity in a simple model of anxiety in mice, Neuropharmacol., 1989; 28: 901–905).
Erhöhtes X-Labyrinth (elevated X-maze) bei der Ratte
Ein Standard erhöhtes X-Labyrinth (Handley S.L. et al., Effects of alpha-adrenoceptor agonists and antagonists in a maze-exploration model of „fear"-motivated behaviour. Naunyn-Schiedeberg's Arch. Pharmacol., 1984; 327: 1–5) wurde wie kürzlich beschrieben automatisiert (Field et al., Automation of the rat elevated X-maze test of anxiety. Br.J.Pharmacol., 1991; 102(Suppl): 304P). Die Tiere werden in das Zentrum des X-Labyrinths gesetzt, wobei sie mit einem der offenen Arme konfrontiert sind. Zur Bestimmung anxiolytischer Effekte werden die an den Enden der hälftigen Seite der offenen Arme verbrachte Zeit während der 5-minütigen Testperiode gemessen (Costall et al., Use of elevated plus maze to assess anxiolytic potential in the rat. Br.J.Pharmacol., 1989; 96(Suppl): 312P).
Bedrohungstest von Weißbüschelaffen durch den Menschen
Die Gesamtzahl der Körperhaltungen, die ein Tier gegenüber einem Bedrohungsreiz zeigt (ein Mensch steht ungefähr 0,5 m von einem Weißbüschelaffenkäfig entfernt und blickt geradewegs in die Augen des Weißbüschelaffen), wird im Verlauf der 2-minütigen Testperiode aufgezeichnet. Die bewerteten Körperhaltungen sind starre Augenhaltung, Schwanzstellung, Setzen von Duftmarken im Käfig, Piloarrektion, Rückzug und Krümmen des Rückens. Jedes Tier ist der Bedrohung vor dem Tag der Testdurchführung und nach der Wirkstoffgabe zweimal ausgesetzt. Die Differenz der beiden Bewertungen wird mittels der einseitigen Varianzanalyse mit nachfolgendem Dunett-Test analysiert. Alle Wirkstoffgaben werden SC ausgeführt und zwar zumindest 2 Stunden nach der ersten (Kontroll-)Bedrohung. Die Vorbehandlungszeit für jede Verbindung beträgt 40 Minuten.
Der Ratten-Konflikt-Test
Ratten werden ausgebildet, um Hebel für Nahrungsmittelbelohnung in den Operanträumen zu betätigen. Der Ablaufplan besteht aus dem Wechsel von vier 4-minütigen bestrafungsfreien Perioden mit variablem 30-Sekundeninterval mit eingeschalteter Kammerbeleuchtung und drei 3-minütige Bestrafungsperioden mit 5 festgelegten Abläufen (mittels Fußschock begleitend zur Futterbereitstellung), welches durch Dunkelheit in der Kammer signalisiert wird. Das Ausmaß des Fußschocks wird für jede Ratte dahin gesteuert, dass sie ungefähr 80% bis 90% Triebunterdrückung im Vergleich zum straffreien Ablauf zeigt. Ratten erhalten an Trainingstagen Salzlösungen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden ebenfalls bei der Behandlung von Schmerzen und Phobien als wirksam erachtet (Am.J.Pain Manag., 1995; 5: 7–9).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden ebenfalls bei der Behandlung von manischen, akuten oder chronischen, einseitig aufsteigenden oder periodisch wiederkehrenden Symptomen für wirksam gehalten. Sie werden auch bei der Behandlung und/oder Vorbeugung bei bipolaren Störungen als nützlich erachtet (United States Patent Nummer 5,510,381).
Modelle für das Irritable Bowel Syndrom
TNBS-induzierte, chronische viscerale Allodynie in Ratten.
Trinitrobenzolsulfonat (TNBS) – Injektionen in das Colon haben gezeigt, dass sie chronische Colitis auslösen. Beim Menschen gehen Verdauungsstörungen oft mit viszeralem Schmerz einher. Bei diesen pathologischen Erscheinungsbildern ist im Falle einer viszeralen Hypersensivität die viszerale Schmerzschwelle herabgesetzt. Als Konsequenz wurde diese Studie entworfen, um die Wirkung einer TNBS-Injektion in das Colon als viszerale Schmerzschwelle in einem experimentellen Modell für die Darmblähung zu untersuchen.
Materialien und Methoden
Tiere und Operation
Es wurden männliche Sprague-Dawley Ratten (Janvier, Le Genest-St-Isle, Frankreich) mit einem Gewicht von 340 – 400 g verwendet. Die Tiere wurden zu dritt pro Käfig unter kontrollierten Bedingungen gehalten (20 ± 1°C, 50 ± 5% Feuchtigkeit mit Licht von 8:00 bis 20:00 Uhr). Die TNBS-Injektion (50 mg/Kg) oder die Salzlösung (1,5 ml/Kg) wurde unter Narkose (Ketamin 80 mg/Kg i.p.; Acepromazin 12 mg/Kg i.p.) in das proximale Colon (1 cm vom Blinddarm entfernt) injiziert. Nach dem Eingriff wurden die Tiere einzeln in Polypropylenkäfigen unter kontrollierten Bedingungen (20 ± 1°C, 50 ± 5% Feuchtigkeit mit Licht von 8:00 bis 20:00 Uhr) für 7 Tage untergebracht.
Experimentelle Durchführung
An Tag 7 nach der TNBS-Gabe wird ein Ballon (5–6 cm lang) in den Anus eingeführt und in Position gebracht (die Ballonspitze ist 5 cm vor dem Anus) indem der Katheder am Schwanzansatz mit Band umwickelt wurde. Der Ballon wird zunehmend in Schritten von 5 mm Hg von 0 bis 75 mm Hg aufgepumpt, wobei jeder Pumpschritt 30 Sekunden dauerte. Jeder Zyklus der Darmdehnung wird mittels eines Standard Barostaten (ABS, St-Dié, Frankreich) kontrolliert. Der Schwellenwert entspricht dem Druck, der die erste abdominale Kontraktion erzeugt, worauf der Zyklus dann abgebrochen wird. Der colonische Schwellenwert (ausgedrückt in mm Hg) wird nach der Durchführung von vier Dehnungszyklen am selben Tier ermittelt.
Bestimmung der Aktivität der Verbindung
Die Daten werden analysiert, indem die mit TNBS behandelte Gruppe und die Kontrollgruppe verglichen werden. Mittelwert und SEM werden für jede Gruppe berechnet. Die antiallodyne Aktivität der Verbindung wird wie folgt berechnet: Aktivität (%) = (Gruppe C – Gruppe T)/(Gruppe A – Gruppe T)
Gruppe C: Mittelwert des colonischen Schwellenwertes der Kontrollgruppe
Gruppe T: Mittelwert des colonischen Schwellenwertes der TNBS behandelten Gruppe
Gruppe A: Mittelwert des colonischen Schwellenwertes der mit der Verbindung behandelten Gruppe.
Statistische Analyse
Statistische Signifikanz zwischen jeder Gruppe wurde bestimmt durch Anwendung einer einseitigen ANOVA (Analysis of Variance) gefolgt von einem einseitigen Student t-Test. Im Fall von p < 0,05 wurden Differenzen als statistisch signifikant betrachtet.
Verbindungen
TNBS wird in 30% Ethanol gelöst und mit einem Volumen von 0,5 ml pro Ratte injiziert. TNBS wird von Fluka bezogen.
Die Testverbindung oder dessen Vehikel wird eine Stunde vor dem Dehnungszyklus oral verabreicht.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können mittels einer großen Vielfalt von oralen und parenteralen Dosisformen zubereitet und verabreicht werden. Auf diese Weise können die erfindungsgemäßen Verbindungen mittels Injektion verabreicht werden, das heißt, intravenös, intramuskulär, intrakutan, subkutan, intraduodenal oder intraperitonal. Auch können die erfindungsgemäßen Verbindungen mittels Inhalation verabreicht werden, zum Beispiel intranasal. Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Verbindungen transdermal verabreicht werden. Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die folgenden Dosisformen als aktive Komponente entweder eine Verbindung der Formel I oder II oder ein entsprechendes pharmazeutisch akzeptables Salz einer Verbindung der Formel I oder II umfassen.
Zur Herstellung pharmazeutischer Zubereitungen aus den erfindungsgemäßen Verbindungen können die pharmazeutisch akzeptablen Trägerstoffe entweder fest oder flüssig sein. Feste Formen beinhalten Pulver, Tabletten, Pillen, Kapseln, Stärkekapseln, Zäpfchen und dispersible Granulate. Ein fester Trägerstoff kann aus einem oder mehreren Stoffen bestehen, der bei Tabletten oder als Kapselmaterial ebenso als Verdünnungsmittel, Aromastoffe, Bindemittel, Konservierungsstoffe, Sprengmittel dienen kann.
Bei Pulvern ist der Träger ein feinverteilter Feststoff, der vermischt mit feinverteiltem Wirkstoff vorliegt.
In Tabletten liegt der Wirkstoff als Mischung mit dem Träger vor, der die nötigen Bindungseigenschaften in geeigneter Menge aufweist und in der gewünschten Form und Größe kompaktiert wurde.
Die Pulver und Tabletten enthalten vorzugsweise von 5 oder 10 bis etwa 70% der Wirksubstanz. Geeignete Trägerstoffe sind Magnesiumkarbonat, Magnesiumstearat, Talkum Zucker, Laktose, Pektin, Dextrin, Stärke, Gelatine, Tragacanth, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, ein niedrig schmelzendes Wachs, Kakaobutter, und Ähnliches. Der Ausdruck „Präparation" steht für den Einschluss der Formulierung der Wirksubstanz mit dem Kapselmaterial als Trägerstoff, was eine Kapsel liefert, bei welcher die Wirksubstanz mit oder ohne Trägerstoffe von einem Trägerstoff umgeben ist und somit mit diesem vereinigt ist. In ähnlicher Weise sind Cachets und Lutschtabletten eingeschlossen. Tabletten, Pulver, Kapseln, Dragees, Cachets und Lutschtabletten sind als feste Darreichungsform gut zur oralen Gabe geeignet.
Zur Herstellung von Suppositorien wird ein niedrig schmelzendes Wachs, wie eine Mischung von Fettsäureglyceriden oder Kakaobutter zunächst aufgeschmolzen und die Wirksubstanz unter Rühren hierin homogen verteilt. Die geschmolzene, homogene Mischung wird dann in passende Formen geeigneter Größe gegossen, abkühlen und sich verfestigen lassen.
Flüssige Zubereitungen beinhalten Lösungen, Suspensionen und Emulsionen, zum Beispiel Wasser oder Wasser-Propylenglykollösungen. Parenterale Injektionslösungen können in Form wässriger Polyethylenglykollösungen hergestellt werden.
Wässrige Lösungen für die orale Anwendung können durch Lösen der Wirksubstanz in Wasser unter Hinzufügen geeigneter Farbstoffe, Stabilisatoren und Verdickungsmittel wie gewünscht, hergestellt werden.
Wässrige Suspensionen für die orale Anwendung können durch Dispergieren der feinverteilten Wirksubstanz in Wasser mit viskosem Material, wie Natur- oder synthetischen Gummis, Harzen, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose und anderen sehr bekannten Suspendierungsmittel hergestellt werden.
Ebenfalls eingeschlossen sind feste Formulierungen, die dafür vorgesehen sind, kurz vor Gebrauch in flüssiger Form zur oralen Verabreichung umgewandelt zu werden. Solche flüssigen Formulierungen schließen Lösungen, Suspensionen und Emulsionen mit ein. Diese Zubereitungen können zusätzlich zum Wirkstoff, Farbstoffe, Aromen, Stabilisatoren, Puffer, künstliche und natürliche Zuckerstoffe, Dispergiermittel, Verdickungsmittel, Netzmittel und Ähnliche enthalten.
Die pharmazeutische Zubereitung ist vorzugsweise eine einzeln dosierte Form. In solch einer Form ist die Zubereitung unterteilt in Einzeldosen, die entsprechende Mengen der Wirksubstanz enthalten. Die einzeln dosierte Form kann eine abgepackte Zubereitung sein, wobei die Packung abgetrennte Mengen der Zubereitung enthält, so wie abgepackte Tabletten, Kapseln und Pulver in Fläschchen oder Ampullen. Desweiteren kann die einzeln dosierte Form eine Kapsel, Tablette, Cachet oder Lutschtablette an sich sein oder es kann sich um eine entsprechende Anzahl einer jeden Form in abgepacktem Zustand handeln.
Die Menge der Wirksubstanz in einer einzeln dosierten Zubereitungsform kann von 0,1 mg bis 1 mg variiert oder angepasst werden, entsprechend der spezifischen Anwendung und der Wirkungsstärke der aktiven Substanz. In der medizinischen Anwendung kann das Medikament dreimal täglich verabreicht werden, wie zum Beispiel Kapseln mit 100 oder 300 mg. Falls gewünscht, kann die Zusammensetzung ebenfalls andere kompatible, therapeutisch wirksame Stoffe enthalten.
In der therapeutischen Anwendung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in der entsprechenden pharmazeutischen Zubereitung zu Beginn mit 0,01 mg bis etwa 100 mg/Kg pro Tag verabreicht. Bevorzugt ist ein Tagesdosisbereich von 0,01 mg bis etwa 100 mg/Kg. Wie auch immer, die Dosierungen können in Abhängigkeit von den Patientenanforderungen, der Tragweite der zu behandelnden Bedingungen und der verwendeten Verbindung variieren. Die Bestimmung der richtigen Dosismenge für eine spezielle Behandlung geschieht nach dem Stand der Technik. Im Allgemeinen beginnt die Behandlung mit kleineren Dosismengen, die unterhalb der optimalen Dosis für den Wirkstoff liegt. Danach wird die Dosierung in kleinen Schritten gesteigert, bis die optimale Wirkung unter den gegebenen Umständen erreicht wurde. Zur bequemeren Applikation kann die Tagesdosis unterteilt und falls gewünscht, portionsweise über den Tag verteilt eingenommen werden.
Allgemeine Synthesewege
Synthese von Ester 1, Ausgangsmaterial für die allgemeine Struktur I
Der Ester 1 kann hergestellt werden, indem die zugehörige Säure in einem Lösungsmittel wie Ethanol oder Ähnlichem in Gegenwart einer katalytischen Menge Mineralsäure wie die Salzsäure unter Rückfluss erhitzt wird. Er kann auch aus der Säure mit einem geeigneten Chlorameisensäureester in Gegenwart von DMAP und einer Base wie Triethylamin hergestellt werden. Alternativ hierzu kann der Ester auch aus dem entsprechenden Aldehyd über eine „Wittig-analoge" Reaktion mit nachfolgender katalytischer Hydrierung der Doppelbindung, gemäß der in der Literatur beschriebenen Methoden hergestellt werden.
Synthese der Verbindungen der allgemeinen Struktur I mittels Methode A
Der Diester der Struktur 2 kann durch Alkylierung mit t-butyl Bromacetat in Gegenwart einer Base, wie Lithiumdiisopropylamid in einem Lösungsmittel wie THF hergestellt werden. Der Diester 2 kann durch Verseifung mit einer wässrigen Base, vorzugsweise Lithiumhydroxid, selektiv zum Monoester 3 umgewandelt werden. Die Säure 3 kann gemäß den Literaturverfahren zum Alkohol 4 reduziert werden. Der Alkohol 4 kann zum Azid 5 umgewandelt werden und zwar durch ein 2-Stufenverfahren unter Einbezug von zunächst der Umwandlung des Alkohols in das Tosylat oder das Mesylat und nachfolgend durch Behandlung mit einem Überschuss an Natriumazid. Das Azid 5 kann mittels einer neuerlichen 2-Stufenreaktion zu einem GABA-Analogon umgewandelt werden. Die Reduktion der Azidgruppe in ein Amin und danach die Entfernung der Tosyl-Schutzgruppe führt zur Säure 8 und damit zum GABA-Analogon. Alternativ kann die Tosyl-Schutzgruppe vor der Reduktion des Azids entfernt werden. Die Abfolge der Reaktion ergibt ebenfalls die benötigten Aminosäuren.
Enantioselektive Synthese der Verbindungen der allgemeinen Struktur I, Methode B
Die GABA-Analoga der vorliegenden Erfindung können durch Substitution der racemischen Säure 3 mit der korrespondierenden chiralen Säure enantioselektiv hergestellt werden. Die chirale Säure 3 wurde wie in Methode B aufgezeigt hergestellt, wobei die Säure 9 mit irgendeinem der chiralen Evans-Oxazolidinone gekoppelt wurde, um Verbindung 10 zu erzeugen. Verbindung 10 wurde durch Alkylierung mit t-butyl Bromacetat in Gegenwart einer Base, wie Lithiumdiisopropylamid in einem Lösungsmittel wie THF hergestellt. Der Ester 11 wurde mit Lithiumhydroxid und der Behandlung mit Wasserstoffperoxid zur chiralen Säure 3 verseift. Die chirale Säure 3 wurde in die chiralen GABA-Analoga durch Anwendung derselben Methode, wie in Methode A aufgezeigt, umgewandelt.
Synthese der Verbindungen der allgemeinen Struktur II mittels Methode C
Um einige GABA-Analoga der allgemeinen Struktur II der vorliegenden Erfindung herzustellen, kann Methode C verwendet werden. Das Schlüsselzwischenprodukt 15 kann aus Verbindung 12 über eine dreistufige Michaeladdition, einer Boc Deprotection einer Reduktionsabfolge hergestellt werden. Das Aminolaktam 15 kann man mit einer entsprechend substituierten Carbonylverbindung in Gegenwart einer Säure, vorzugsweise Essigsäure, reagieren lassen, um das Pyrrolderivat 16 zu erhalten. Der Wiedereinbau der Schutzgruppe an das Laktam 16 zu seinem Boc-Analogen, gefolgt von einer Verseifung mit Lithiumhydroxid führt zur Säure 18. Um das gewünschte GABA-Analogon 19 zu erhalten, kann die Boc-Schutzgruppe durch Säurebehandlung entfernt werden.
Synthese der Verbindungen der allgemeinen Struktur II mittels Methode D
Die Säure 22 kann hergestellt werden, indem man die Aminosäure 20 mit einer entsprechend substituierten Carbonylverbindung 21 in Gegenwart einer Säure, vorzugsweise Essigsäure, behandelt. Der Ester 23 kann durch Erhitzen unter Rückfluss der zugehörigen Säure in einem Lösungsmittel wie Ethanol und Ähnlichem in Gegenwart einer katalytischen Menge Mineralsäure wie Salzsäure hergestellt werden. Sie kann auch aus der Säure mit einem geeigneten Chloroformiat in Gegenwart von DMAP und einer Base wie Triethylamin entsprechend den in der Literatur beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Der Diester der Struktur 24 kann aus dem Ester der Struktur 23 hergestellt werden und zwar durch Alkylierung mit t-Butylbromacetat in Gegenwart einer Base wie Lithiumdiisopropylamid in einem Lösungsmittel wie THF. Der Diester 24 kann selektiv durch Verseifung mit einer wässrigen Base, vorzugsweise Lithiumhydroxid, in den Monoester 25 umgewandelt werden.
Die Säure 25 kann entsprechend den in der Literatur beschriebenen Verfahren zum Alkohol 26 reduziert werden. Der Alkohol 26 kann mittels eines zweistufigen Verfahrens zum Azid 27 umgewandelt werden, wobei die erste Umwandlung des Alkohols seine Umwandlung in das Tosylat oder Mesylat beinhaltet, darauf folgend eine Behandlung mit einem Überschuss an Natriumazid. Das Azid 27 kann durch eine andere 2-stufige Reaktionsfolge in das GABA-Analogon umgewandelt werden. Die Reduktion der Azidgruppe zum Amin und danach die Entfernung der Schutzgruppe aus dem t-Butylester zur Säure 29 liefert das gewünschte GABA-Analogon.
Enantioselektive Synthese der Verbindungen der allgemeinen Struktur II mittels Methode E
Die GABA-Analoga der allgemeinen Struktur II der vorliegenden Erfindung können durch Substitution der racemischen chiralen Säure enantioselektiv hergestellt werden. Die chirale Säure 3 wurde wie in Methode E gezeigt, hergestellt, wobei die Säure 22 mit irgendeinem der chiralen Evans-Oxazolidinone zur Verbindung 30 gekuppelt wird. Verbindung 30 wurde mit t-Butylbromacetat in Gegenwart einer Base wie Lithiumdiisopropylamid in einem Lösungsmittel wie THF alkyliert, so dass sich der chirale Ester 31 bildete. Der Ester 31 wurde mittels Lithiumhydroxid- und Wasserstoffperoxyd-Behandlung zur chiralen Säure 25 verseift. Die chirale Säure 25 wurde unter Verwendung der gleichen Reaktionsabfolge wie in Methode D aufgezeigt, in das chirale GABA-Analogon umgewandelt.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellungsmethoden der End- und Zwischenprodukte der Erfindung; sie nicht dazu gedacht, den Rahmen einzuengen.
BEISPIEL 1
3-Thiophen-2-yl-propionsäure
3-(2-Thienyl)acrylsäure (5,00 g, 32,43 mmol) wurde mit 20% Pd/C (0,20 g) und Methanol (150 ml) vereinigt und unter Wasserstoffatmosphäre (1 atm) während 5 Stunden gerührt. Es wurde frischer Katalysator (0,10 g) hinzugefügt und die Reaktionsmischung weitere 6,5 Stunden unter Wasserstoffatmosphäre (1 atm) gerührt. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit Ethylacetat gewaschen (3 × 40 ml). Das Filtrat wurde aufkonzentriert und ergab die Hauptverbindung 1 als ein braunes Öl, das nach Stehen auskristallisierte (5,27 g, 100%). ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,10 (d, 1H, J= 5,13 Hz); 6,89 (m, 1H); 6,80 (d, 1H, J= 2,20 Hz); 3,14 (t, 2H, J= 7,57 Hz); 2,71 (t, 2H, J= 7,57 Hz).
MS (APCI) m/z 155 (M^- -1).
BEISPIEL 2
3-Thiophen-2-yl-propionsäuremethylester
Verbindung 1 (5,00 g, 32,01 mmol) wurde in wasserfreiem CH₂Cl₂ (100 ml) gelöst, in einem Eisbad gekühlt und die Mischung unter N₂-Atmosphäre gerührt. Triethylamin wurde (4,95 ml, 35,53 mmol) hinzugefügt und die Reaktionsmischung 5 Minuten lang gerührt. Methylchloroformiate (2,48 ml, 32,05 mmol) wurde hinzugefügt, die Reaktionsmischung 5 Minuten gerührt und DMAP (0,38 g, 3,11 mmol) hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei 0°C während 30 Minuten gerührt und danach mit CH₂Cl₂ (200 ml) verdünnt. Die organischen Phasen wurden mit gesättigter NaHCO₃ (100 ml), 0,1 M HCl (100 ml), Salzlauge (100 ml) gewaschen und über MgSO₄ getrocknet. Das Rohmaterial wurde auf SiO₂ chromatographiert, wobei 7% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel verwendet wurde und die Hauptverbindung 2 als farbloses Öl erhalten wurde (3,976 g, 73%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,10 (dd, 1H, J= 4,64; 0,98 Hz); 6,88 (t, 1H, J= 4,27 Hz); 6,78 (dd, 1H, J= 2,20; 0,98 Hz); 3,66 (s, 3H); 3,13 (t, 2H, J= 7,57 Hz); 2,66 (t, 2H, J= 7,57 Hz). MS (APCI) m/z 171 (M^-+1).
BEISPIEL 3
2-Thiophen-2-ylmethyl-succinsäuredimethylester
Diisopropylamin (2,1 ml, 15,0 mmol) wurde in wasserfreiem THF (35 ml) gelöst und auf –78°C abgekühlt. N-Butyllithium (8.81 ml, 1,6 M, 14,1 mmol) wurde hinzugefügt und bei –78°C 30 Minuten lang gerührt. Die Verbindung 2 (2,00 g, 11,75 mmol) wurde in THF verdünnt (5 ml) und tropfenweise zu der LDA-Lösung hinzugefügt. Nach der Zugabe wurde die Reaktionsmischung bei –78°C während 30 Minuten gerührt. t-Butlybromacetat (2,60 ml, 17,6 mmol) wurde in THF gelöst (25 ml) und auf –78°C abgekühlt. Die LDA-Lösung wurde mittels einer Kanüle zur t-Butlybromacetatlösung hinzugefügt und die Reaktionsmischung bei –78°C während 90 Minuten gerührt. Die Reaktion wurde mit gesättigtem NaH₂PO₄ abgebrochen. Die Phasen wurden getrennt und die flüssige Phase mit Ethylacetat (3 × 20 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und aufkonzentriert.
Das rohe Öl wurde auf SiO₂ chromatographiert, wobei 7% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel verwendet wurde und die Hauptverbindung 3 als Öl erhalten wurde (1,811 g, 54%). ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,11 (d, 1H, J= 5,13 Hz); 6,88 (m, 1H); 6,76 (d, 1H, J= 2,93 Hz); 3,66 (s, 3H); 3,18 (m, 1H); 3,06–2,99 (m, 2H); 2,56 (dd, 1H, J= 16,60; 8,55 Hz); 2,37 (dd, 1H, J= 16,60; 4,64 Hz); 1,39 (s, 9H). MS (APCI) m/z 211 (M⁺ –73, OtBu).
BEISPIEL 4
2-Thiophen-2-ylmethyl-succinsäure-4-tert-butylester
Verbindung 3 (1,80 g; 6,33 mmol) wurde in THF (20 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. LiOH (9,49 ml, 1N, 9,49 mmol) wurde hinzugefügt, gefolgt von der Zugabe von Isopropanol (3 ml). Die Reaktionsmischung wurde während 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt und der Rückstand mit Wasser verdünnt (50 ml). Das Wasser wurde mit Ether extrahiert (2 × 20 ml), mit gesättigter NaH₂PO₄ angesäuert und mit Ethylacetat (3 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet, filtriert und zur Hauptverbindung 4 aufkonzentriert (1,611 g, 94%), einem Öl, welches beim Stehen auskristallisierte.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,12 (d, 1H, J= 4,88 Hz); 6,89 (dd, 1HJ= 4,88, 3,42 Hz); 6,80 (d, 1H, J= 2,69 Hz); 3,24 (m, 1H); 3,09–3,02 (m, 2H); 2,56 (dd, 1H, J= 16,60; 8,55 Hz); 2,40 (dd, 1H, J= 16,60, 4,64 Hz); 1,39 (s, 9H). MS (APCI) m/z 269 (M^- –1).
Elementaranalyse berechnet für C₁₃H₁₈O₄S:
C: 57,76; H: 6,78; S: 11,74.
Gefunden: C: 57,85; H: 6,78; S: 11,74.
BEISPIEL 5
3-Hydroxymethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure-4-tert-butylester
Verbindung 4 (1,576 g; 5,83 mmol) wurde in wasserfreiem THF (60 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Ein Borandimethylsulfid-Komplex (2,91 ml, 29,1 mmol) wurde tropfenweise hinzugegeben und die Reaktionsmischung zunächst bei 0°C während 15 Minuten und anschließend bei Raumtemperatur über 18 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung wurde erneut im Eisbad gekühlt und die Reaktion mit tropfenweise hinzugegebenem Methanol (25 ml) abgebrochen. Das Lösungsmittel wurde danach aufkonzentriert und das rohe Öl über Silica chromatographiert, wobei mit 25% Ethylacetat/Hexan eluiert wurde und sich die Hauptkomponente 5 ergab (1,05 g, 70%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,11 (d, 1H, J= 5,1 Hz); 6,89 (dd, 1H, J= 5,0; 3,5 Hz); 6,78 (d, 1H, J= 2,69 Hz); 3,62 (m, 1H); 3,53 (m, 1H); 2,90–2,83 (m, 2H); 2,29 (s, 3H); 1,90 (t, 1H, J= 5,61 Hz); 1,42 (s, 9H). MS (APCI) m/z 183 (M⁺ –73, -OtBu).
BEISPIEL 6
4-Thiophen-2-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 5 (1,032 g, 4,03 mmol) wurde in wasserfreiem Pyridin (8 ml) gelöst und auf 0°C abgekühlt. Tosylchlorid (1,075 g, 5,64 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung bei 0°C eine Stunde lang gerührt. Die Reaktionslösung wurde dann über Nacht in einen Tiefkühlschrank gestellt. Danach wurde die Reaktionslösung mit Ethylacetat verdünnt (75 ml). Die feste Phase wurde filtriert und mit Ethylacetat gewaschen (30 ml). Das Filtrat wurde danach mit Wasser (30 ml), 1N HCl (30 ml) und dann mit Salzlauge (2 × 30 ml) gewaschen. Die organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und aufkonzentriert, worauf sich ein Öl bildete. Dieses wurde über Silica chromatographiert, wobei mit 15% Ethylacetat/Hexan eluiert wurde und sich die Hauptkomponente 6 ergab (1,486 g, 90%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,73 (d, 2H, J= 8,3 Hz); 7,29 (d, 2H, J= 8,1 Hz); 7,08 (m, 1H); 6,83 (dd, 1H, J= 5,0, 3,41 Hz); 6,65 (d, 1H, J= 2,44 Hz); 3,98 (dd, 1H, J= 9,64; 4,74 Hz); 3,92 (dd, 1H, J= 9,52; 4,64 Hz); 2,83 (m, 2H); 2,41 (s, 3H); 2,37 (m, 1H); 2,24 (m, 2H), 1,37 (s, 9H). MS (APCI) m/z 337 (M⁺ –73, -OtBu).
BEISPIEL 7
3-Azidomethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 6 (1,486 g, 3,62 mmol), NaN₃ (0,54 g, 8,32 mmol) und DMSO (18 ml) wurden vereinigt und für 17 Stunden auf 60°C erhitzt. Es wurde Wasser zur Reaktionsmischung hinzugefügt (50 ml) und mit Hexan extrahiert (4 × 30 ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und zur Hauptverbindung 7 aufkonzentriert (0,965 g, 95%), wobei diese als Öl anfiel.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,12 (dd, 1H, J= 5,13; 1,22 Hz); 6,90 (dd, 1H, J= 5,00, 3,54 Hz); 6,78 (m, 1H); 3,34 (dd, 1H, J= 12,2; 5,1 Hz); 3,29 (dd, 1H, J= 12,3; 5,2 Hz); 2,91-2,83 (m, 2H); 2,35–2,30 (m, 1H); 2,29–2,23 (m, 2H); 1,42 (s, 9H).
BEISPIEL 8
3-Azidomethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure
Verbindung 7 (0,950 g, 3,38 mmol) wurde in Ameisensäure (8 ml, 88%) gelöst und während 2 Stunden. auf 30°C erwärmt. Die Reaktionsmischung wurde abgekühlt und die Ameisensäure entfernt. Der Rückstand wurde mit Wasser verdünnt und mit Hexan/Ether und nachfolgend Ether (3 × 40 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und zur Hauptverbindung 8 aufkonzentriert (0,738 g, 97%), wobei diese als Öl anfiel.
¹H (400 MHz, CDCl₃) δ 7,13 (dd, 1H, J= 5,1; 0,98 Hz); 6,91 (dd, 1H, J= 5,00, 3,54 Hz); 6,79 (d, 1H, J= 3,4 Hz); 3,40 (dd, 1H, J= 12,3; 5,0 Hz); 3,34 (dd, 1H, J= 12,2; 5,4 Hz); 2,92 (dd, 1H, J= 14,8; 6,9 Hz); 2,88 (dd, 1H, J= 14,8; 6,2 Hz); 2,47–2,33 (m, 3H). MS (APCI) m/z 224 (M^- –1).
BEISPIEL 9
3-Aminomethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure
Eine Lösung der Verbindung 8 (0,70 g, 3,11 mmol) in THF (50 ml) wurde mittels eines Parr-Apparates unter Wasserstoffatmosphäre (50 psi) während 17 Stunden geschüttelt. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit kochendem THF (60 ml) gewaschen, gefolgt von THF/Wasser (40 ml/30 ml). Das Filtrat wurde aufkonzentriert und die mit NaCl gesättigte wässrige Phase mit Ethylacetat extrahiert. Die Wasserphase wurde am Rotavapor entfernt und die feste Phase mit Methanol gewaschen. Das Methanol wurde verdampft, was einen Feststoff ergab, der über ein Ionenaustauscherharz gereinigt wurde (Dowex SOWX8-100, stark saures Harz) wobei zunächst mit Wasser eluiert wurde, danach mit 5% NH₄OH. Die Hauptverbindung 9 (0,360 g, 58%) fiel als Feststoff an.
Schmelzpunkt: 168°C – 170°C. MS (APCI) m/z 200 (M⁺+1), 198 (M^-1).
Elementaranalyse berechnet für C₉H₁₃NO₂S:
C: 54,25; H: 6,58; N: 7,03; S: 16,09.
Gefunden: C: 53,88; H: 6,64; N: 6,86; S: 16,24.
BEISPIEL 10
3-Thiophen-3-yl-acrylsäuremethylester
Zu einer Suspension aus Natriumhydrid (3,65 g, 91,22 mmol) in wasserfreiem THF (250 ml) wurden tropfenweise Trimethylphosphonoacetat (10,16 ml, 62,77 mmol) in THF (50 ml) hinzugefügt. Die dickliche Reaktionsmischung wurde dann während einer Stunde gerührt. 3-Thiophencarboxyaldehyd (5,00 ml, 57,01 mmol) wurde in THF (50 ml) gelöst und tropfenweise hinzugegeben sowie die Reaktionsmischung bei Raumtemperatur während 18 Stunden gerührt. Die Reaktion wurde mit halbgesättigter NH₄Cl (120 ml) abgebrochen. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Phase mit Ethylacetat gewaschen (2 × 100 ml). Die organischen Phasen wurden vereinigt und mit Salzlauge (100 ml) gewaschen, über MgSO₄ getrocknet, filtriert und aufkonzentriert. Das Rohmaterial wurde mit Hexan und dann 15% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über Silica chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 10 als Öl bildete, das beim Stehen kristallisiert (9,05 g, 94%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,64 (d, 1H, J= 15,7 Hz); 7,46 (d, 1H, J= 1,47 Hz); 7,30 (dd, 1H, J= 5,13; 2,69 Hz); 7,26 (d, 1H, J= 5,13 Hz); 6,22 (d, 1H, J= 16,1 Hz); 3,76 (s, 3H).
MS (APCI) m/z 169(M⁺ +1).
Elementaranalyse berechnet für C₈H₈O₂S:
C: 57,12; H: 4,79; S: 19,06.
Gefunden: C: 57,20; H: 4,77; S: 19,10.
BEISPIEL 11
3-Thiophen-3-yl-propionsäuremethylester
Verbindung 10 (5,00 g, 29,72 mmol) wurde mit 20% Pd/C (0,20 g) und Methanol (150 ml) vereinigt und unter einem H₂-Ballon während 5 Stunden gerührt. Frischer Katalysator wurde hinzugefügt (0,15 g) und die Reaktionsmischung während 4 Stunden unter einem H₂-Ballon gerührt. Der Katalysator wurde abfiltriert, mit Ethylacetat gewaschen und das Filtrat aufkonzentriert. Das Rohmaterial wurde mit 15% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über Silica chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 11 (4,50 g, 89%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,22 (m, 1H); 6,94 (m, 1H); 6,90 (m, 1H); 3,64 (s, 3H); 2,94 (t, 2H, J= 7,7 Hz); 2,60 (t, 2H, J= 7,7 Hz). MS (APCI) m/z 139(M⁺ –31, -OMe).
BEISPIEL 12
2-Thiophen-3-ylmethyl-succinsäure-4-tert-butylester-1-methylester
Diisopropylamin (2,11 ml, 15,0 mmol) wurde in wasserfreiem THF (30 ml) gelöst und auf –78°C gekühlt. n-Butyllithium (8,81 ml, 1,6 M, 14,1 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei –78°C gerührt. Verbindung 11 (2,00 g, 11,75 mmol) wurde in THF (5 ml) verdünnt und tropfenweise der LDA-Lösung hinzugefügt. Nach der Zugabe wurde die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei –78°C gerührt. t-Butylbromoacetat (2,60 ml, 17,6 mmol) wurde in THF (30 ml) gelöst und auf -78°C gekühlt. Die LDA-Lösung wurde mittels einer Kanüle zu der t-Bromoacetatlösung hinzugefügt und die Reaktionsmischung während 90 Minuten bei –78°C gerührt. Die Reaktion wurde mit gesättigter NaH₂PO₄ abgebrochen und auf Raumtemperatur erwärmt. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Phase mit Ethylacetat (3 × 20 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und aufkonzentriert. Das Rohmaterial wurde mit 7% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über SiO₂ chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 12 (1,46g, 44%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,22 (m, 1H); 6,94 (m, 1H); 6,87 (d, 1H, J= 5,1Hz); 3,63(s, 3H); 3,03–2,95 (m, 2H); 2,80 (m, 1H); 2,54 (dd, 1H, J= 16,4; 8,8 Hz); 2,30 (dd, 1H, J= 16,5; 5,0 Hz); 1,38 (s, 9H). MS (APCI) m/z 252(M⁺ –32, -MeOH), 211 (M⁺ –73, OtBu).
BEISPIEL 13
2-Thiophen-3-ylmethyl-succinsäure-4-tert-butylester
Verbindung 12 (1,45 g; 5,10 mmol) wurde in THF (20 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. LiOH (7,65 ml, 1N, 7,65 mmol) wurden hinzugefügt, gefolgt von Isopropanol (3 ml). Die Reaktionsmischung wurde während 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Zusätzliches LiOH (2,5 ml, 1N) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung während 72 Stunden gerührt. Das Lösungsmittel wurde entfernt und der Rückstand mit Wasser verdünnt (25 ml). Das Wasser wurde mit Ether extrahiert (2 × 25 ml), mit gesättigtem NaH₂PO₄ angesäuert und mit Ethylacetat extrahiert (3 × 50 ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und im Rotavapor aufkonzentriert, wobei sich die Hauptverbindung 13 (1,142 g, 83%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,24 (dd, 1H, J= 5,2; 2,3 Hz); 6,97 (m, 1H); 6,90 (dd, 1H, J= 4,89; 1,22 Hz); 3,14–3,02 (m, 3H); 2,88–2,80 (m, 1H); 2,53 (dd, 1H, J= 16,7; 8,7 Hz); 2,33 (dd, 1H, J= 16,70; 4,8 Hz); 1,39 (s, 9H).
BEISPIEL 14
3-Hydroxymethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 13 (1,125 g, 4,16 mmol) wurde in wasserfreiem THF (40 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Ein Borandimethylsulfid-Komplex (2,08 ml, 20,8 mmol) wurde tropfenweise hinzugegeben und die Reaktionsmischung zunächst bei 0°C während 15 Minuten und anschließend bei Raumtemperatur über 4 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung wurde erneut im Eisbad gekühlt und die Reaktion mit tropfenweise hinzugegebenem Methanol (25 ml) abgebrochen. Das Lösungsmittel wurde danach am Rotavapor entfernt und das rohe Öl über Silica chromatographiert, wobei mit 25% Ethylacetat/Hexan eluiert wurde und sich die Hauptkomponente 14 ergab (0,867 g, 81%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,22 (m, 1H), 6,94 (m, 1H); 6,91 (dd, 1H, J= 4,89; 1,22 Hz); 3,59 (dd, 1H, J= 10,99; 4,40 Hz); 3,47 (dd, 1H, J= 10,99; 5,86 Hz); 2,69 (dd, 1H, J= 14,3; 6,7 Hz); 2,62 (dd, 1H, J= 14,1; 6,4 Hz); 2,29–2,24 (m, 3H); 1,85 (br, 1H); 1,42 (s, 9H).
MS (APCI) m/z 183 (M⁺ –73, OtBu).
BEISPIEL 15
4-Thiophen-3-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 14 (0,859 g, 3,35 mmol) wurde in wasserfreiem Pyridin (6,5 ml) gelöst und auf 0°C abgekühlt. Tosylchlorid (0,894 g, 4,69 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung bei 0°C eine Stunde lang gerührt. Die Reaktionslösung wurde dann über Nacht in einen Tiefkühlschrank gestellt. Danach wurde die Reaktionslösung mit Ethylacetat verdünnt (100 ml). Die feste Phase wurde filtriert und mit Ethylacetat gewaschen (30 ml). Das Filtrat wurde danach mit Wasser (40 ml), 1N HCl (30 ml) und dann mit Salzlauge (2 × 30 ml) gewaschen. Die organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und aufkonzentriert, worauf sich ein Öl bildete. Dieses wurde über Silica chromatographiert, wobei mit 15% Ethylacetat/Hexan eluiert wurde und sich die Hauptkomponente 15 ergab (1,227 g, 89%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,76 (d, 2H, J= 8,42 Hz); 7,34 (d, 2H, J= 8,6 Hz); 7,21 (m, 1H); 6,83 (d, 2H, J= 4,2 Hz); 3,96 (dd, 1H, J= 9,52; 4,76 Hz); 3,89 (dd, 1H, J= 9,52; 4,58 Hz); 2,69 (d, 2H, J= 6,96 Hz); 2,45 (s, 3H); 2,40 (m, 1H); 2,25 (m, 2H); 1,37 (s, 9H).
MS (APCI) m/z 337 (M⁺ –73, -OtBu).
BEISPIEL 16
3-Azidomethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 15 (1,206 g, 2,94 mmol), NaN₃ (0,43 g, 6,76 mmol) und DMSO (14 ml) wurden vereinigt und 17 Stunden lang auf 60°C erhitzt. Es wurde Wasser zur Reaktionsmischung hinzugefügt (75 ml) und mit Hexan extrahiert (4 × 75 ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und am Rotavapor eingeengt, wobei sich ein Öl ergab. Das Öl wurde mittels 10% Ethylacetat/Hexan zur Hauptverbindung 16 chromatographiert (0,730 g, 885%), wobei diese als Öl anfiel.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,23 (dd, 1H, J= 4,83, 2,93 Hz); 6,94 (d, 1H, J= 2,93 Hz); 6,89 (dd, 1H, J= 4,83; 1,22 Hz); 3,28 (dd, 1H, J= 12,1; 5,3 Hz); 3,22 (dd, 1H, J= 12,1, 5,5 Hz); 2,65 (m, 2H); 2,34–2;83 (m, 1H); 2,22 (m, 2H); 1,42 (s, 9H).
MS (APCI) m/z 254 (M⁺ –28, –N₂).
BEISPIEL 17
3-Azidomethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure
Verbindung 16 (0,730 g, 2,59 mmol) wurde in CH₂Cl₂ (10 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. TFA (2,00 ml, 25,9 mmol) wurde tropfenweise zugegeben und die Reaktionsmischung während 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt, Wasser und Kochsalz hinzugefügt und die wässrige Phase mit Hexan (4 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und am Rotavapor zur Hauptverbindung 17 aufkonzentriert (0,432 g, 79%), wobei sie als Öl anfiel.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,21 (dd, 1H, J= 4,88; 2,93Hz); 6,92 (d, 1H, J= 2,93 Hz); 6,85 (dd, 1H, J= 4,88; 1,22 Hz); 3,37 (dd, 1H, J= 12,2; 4,88 Hz); 3,23 (dd, 1H, J= 12,2, 5,37 Hz); 2,71–2,61 (m, 2H); 2,40–2,27 (m, 3H).
BEISPIEL 18
3-Aminomethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure
Verbindung 17 (0,42 g, 1,86 mmol), 10% Pd/C (0,50 g) und THF (30 ml) wurden vereinigt und mit Wasserstoff durchperlt. Die Reaktionsmischung wurde während 5 Stunden unter einem H₂-Ballon gerührt. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit kochendem Methanol (150 ml) gewaschen. Das Filtrat wurde am Rotavapor eingeengt und ergab einen weißlichen Feststoff. Der Feststoff wurde in Ethanol gelöst und die Lösung über Kieselgur gegeben. Das Filtrat wurde am Rotavapor eingeengt und ergab die Hauptkomponente 18 (0,271 g, 73%) als bräunlicher Feststoff. Schmelzpunkt = 158–159°C.
Elementaranalyse berechnet für C₉H₁₃NO₂S·0,52H₂O:
C: 51,81; H: 6,78; N: 6,71; S: 15,37.
Gefunden: C: 51,45; H: 6,77; N: 6,47; S: 14,99.
BEISPIEL 20
2-Furan-2-ylmethyl-succinsäure-4-methylester
Verbindung 19 (1,216 g, 4,53 mmol) wurde in THF (18 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. LiOH (9,06 ml, 1N, 9,06 mmol) wurde hinzugefügt, gefolgt von der Zugabe von Isopropanol (3 ml). Die Reaktionsmischung wurde während 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt und der Rückstand mit Wasser verdünnt (25 ml). Das Wasser wurde mit Ether extrahiert (2 × 25 ml), mit 1N HCl angesäuert und mit Ethylacetat (3 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und am Rotavapor zur Hauptverbindung 20 (1,076 g, 94%) aufkonzentriert, einem Öl, welches beim Stehen auskristallisierte.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,28 (m, 1H); 6,24 (d, 1H, J= 1,95 Hz); 6,04 (d, 1H, J= 3,17 Hz); 3,15–3,02 (m, 2H); 2,86 (dd, 1H, J= 14,89; 8,06 Hz); 2,54 (dd, 1H, J= 16,85; 8,80 Hz); 2,39 (dd, 1H, J= 16,85; 4,88 Hz); 1,39 (s, 9H).
BEISPIEL 21
4-Furan-2-yl-3-hydroxymethyl-buttersäuremethylester
Verbindung 20 (0,836 g, 3,29mmol) wurde in wasserfreiem THF (30 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Ein Borandimethylsulfid-Komplex (1,64 ml, 16,4 mmol) wurde tropfenweise hinzugegeben und die Reaktionsmischung zunächst während 15 Minuten bei 0°C und anschließend bei Raumtemperatur über 2 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung wurde erneut im Eisbad gekühlt und die Reaktion mit tropfenweise hinzugegebenem Methanol (20 ml) abgebrochen. Das Lösungsmittel wurde danach am Rotavapor entfernt und das rohe Öl über Silica chromatographiert, wobei mit 25% Ethylacetat/Hexan eluiert wurde und sich die Hauptkomponente 21 ergab (0,424 g, 55%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,29 (dd, 1H, J= 1,71; 0,73Hz); 6,25 (dd, 1H, J= 3,17, 1,95 Hz); 6,01 (dd, 1H, J= 3,17, 0,73 Hz); 3,62–3,56 (m, 1H); 3,53–3,47 (m, 1H); 2,70 (dd, 1H, J= 15,14, 6,84 Hz); 2,64 (dd, 1H, J= 15,02; 6,47 Hz); 2,36–2,31 (m, 1H); 2,27–2,25 (m, 2H); 1,95 (t, 1H, J= 6,10 Hz); 1,41 (s, 9H).
BEISPIEL 22
4-Furan-2-yl-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 21 (0,371 g, 1,54 mmol) wurde in wasserfreiem Pyridin (5 ml) gelöst und auf 0°C abgekühlt. Tosylchlorid (0,587 g, 3,08 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung bei 0°C 18 Stunden lang gerührt. Danach wurde die Reaktionslösung mit Ethylacetat verdünnt (75 ml). Die feste Phase wurde filtriert und mit Ethylacetat gewaschen (30 ml). Das Filtrat wurde danach mit 1N HCl (50 ml), Wasser (2 × 50 ml) und dann mit Salzlauge (50 ml) gewaschen. Die organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und am Rotavapor eingeengt, worauf sich ein Öl bildete. Dieses wurde über Silica chromatographiert, wobei mit 10% Ethylacetat/Hexan eluiert wurde und sich die Hauptkomponente 22 ergab (0,41 g, 67%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,73 (d, 2H, J= 8,06 Hz); 7,29 (d, 2H, J= 8,06 Hz); 7,20 (m, 1H); 6,19 (m, 1H); 5,91 (m, 1H); 3,99–3,96 (m, 1H); 3,92–3,88 (m, 1H); 2,66–2,64 (m, 2H); 2,45 (m, 1H); 2,41 (s, 3H); 2,27–2,17 (m, 2H); 1,36 (s, 9H).
BEISPIEL 23
3-Azidomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 22 (0,85 g, 2,13 mmol), NaN₃ (0,375g, 5,77 mmol) und DMSO (12 ml) wurden vereinigt und für 16 Stunden auf 60°C erhitzt. Es wurde Wasser (50 ml) und Hexan zur Reaktionsmischung hinzugefügt und die Phasen getrennt. Die wässrige Phase wurde mit Hexan (4 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und eingeengt. Das Rohmaterial wurde über Silica chromatographiert, wobei mit 10% Ethylacetat/Hexan eluiert wurde und die Hauptverbindung 23 (0,482 g, 85%) als Öl anfiel.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,29 (br, 1H); 6,25 (d, 1H, J= 1,71 Hz); 6,02 (d, 1H, J= 2,44 Hz); 3,31–3,27 (m, 2H); 2,69 (d, 2H, J= 6,59 Hz); 2,39 (quintett, 1H, J= 6,35 Hz), 2,23 (m, 2H), 1,42 (s, 9H).
BEISPIEL 24
3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-Buttersäure-tert-butylester
Verbindung 23 (0,482 g, 1,82 mmol) in Ethylacetat (50 ml) wurde 4 Stunden lang unter H₂-Atmosphäre (50 psi) auf einem Parr-Apparat geschüttelt. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit Ethylacetat gewaschen. Das Filtrat wurde aufkonzentriert und das Rohmaterial mit Methanol als Elutionsmittel über Silica chromatographiert, wobei sich Hauptkomponente 24 (0,335 g, 77%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,27 (dd, 1H, J= 1,71; 0,73Hz); 6,24 (dd, 1H, J= 3,17, 1,95 Hz); 6,00 (dd, 1H, J= 3,17; 0,73 Hz); 2,71–2,56 (m, 4H); 2,25–2,14 (m, 3H); 1,41 (s, 9H); 1,37 (br, 2H).
BEISPIEL 25
3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-Buttersäure
Verbindung 24 (0,318 g, 1,329 mmol) wurde in CH₂Cl₂ (6 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. TFA (0,51 ml, 6,645 mmol) wurde tropfenweise zugegeben und die Reaktionsmischung während 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt, Wasser und Kochsalz hinzugefügt und die wässrige Phase mit Hexan (4 × 50 ml) extrahiert. Das Rohmaterial wurde über ein Ionenaustauscherharz gegeben (Dowex SOWXS-100, stark saures Harz), wobei zuerst mit Wasser, dann mit 5% NH₄OH eluiert wurde, worauf sich Hauptverbindung 25 als Öl bildete. Dieses Material wurde als solches in der nächsten Stufe verwendet.
BEISPIEL 26
3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-oxalsäuresalz
Verbindung 25 (0,299 g, 1,632 mmol) wurde in Ethanol gelöst (5 ml). Oxalsäure (0,206 g, 1,632 mmol) wurde in Ethanol gelöst (1 ml) und zu der Lösung von 25 hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur eine Stunde lang gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor abgezogen und der Rückstand in wenig Wasser aufgenommen und tropfenweise zu Aceton (150 ml) gegeben. Die festen Bestandteile wurden abfiltriert und das Filtrat zur Trockne eingeengt, wobei sich feste Bestandteile ergaben. Die festen Bestandteile wurden filtriert und mit wenig Aceton gewaschen, wobei sich die Hauptverbindung 26 (0,248 g, 56%) als Oxalsäuresalz bildete.
Schmelzpunkt = 128 – 133°C.
Elementaranalyse berechnet für C₉H₁₃NO₃·1,3 C₂H₂O₄:
C: 46,40; H: 5,24; N: 4,67.
Gefunden: C: 46,30; H: 5,19; N: 4,35.
BEISPIEL 27
3-Furan-2-yl-acrylsäureethylester
Zu einer Suspension aus Natriumhydrid (9,96 g, 228,4 mmol) in wasserfreiem THF (500 ml) wurden bei 0°C tropfenweise Triethylphosphonoacetat (45,3 ml, 62,77 mmol) in THF (80 ml) hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde dann während 30 Minuten gerührt. 2-Furaldehyd (17,2 ml, 207,6 mmol) wurde in THF (33 ml) gelöst und bei 0°C tropfenweise hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde 3 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und danach wurde die Reaktion mit gesättigter NH₄Cl (160 ml) abgebrochen. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Phase mit Ethylacetat gewaschen (2 × 100 ml). Die organischen Phasen wurden vereinigt und mit Salzlauge (100 ml) gewaschen, über MgSO₄ getrocknet, filtriert und aufkonzentriert. Das Rohmaterial wurde mit 10% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über Silica chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 27 als Öl bildete (30,4 g, 90%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,45 (m, 1H); 7,40 (d, 1H, J= 15,9 Hz); 6,57 (d, 1H, J= 3,42 Hz); 6,43 (m, 1H); 6,28 (d, 1H, J= 15,9 Hz); 4,21 (q, 2H, J= 7,2 Hz); 1,29 (t, 3H, J= 7,2 Hz). MS (APCI) m/z 167 (M⁺+1).
BEISPIEL 28
3-Furan-2-yl-propionsäureethylester
Eine Lösung der Verbindung 27 (30,60 g, 184,15 mmol) und Wilkinson Katalysator (0,5 g) in THF (250 ml) wurde unter H₂-Atmosphäre (50 psi) bei 45°C während 18 Stunden auf einem Parr-Apparat geschüttelt. Die Lösung wurde aufkonzentriert und das Rohmaterial mit 10% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über Silica chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 28 (30,00 g, 97%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,30 (dd, 1H, J= 1,83; 0,73 Hz); 6,27 (dd, 1H, J= 1,83, 3,1 Hz); 6,01 (dd, 1H, J= 3,11; 0,92 Hz); 4,14 (q, 2H, J= 7,14 Hz); 2,97 (dd, 2H, J= 7,32; 7,87 Hz); 2,64 (dd, 1H, J= 8,79; 7,87 Hz); 1,25 (t, 3H, J= 7,14 Hz).
MS (APCI) m/z 169 (M⁺+1).
BEISPIEL 29
3-Furan-2-yl-propionsäure
Verbindung 28 (15,0338, 89,38 mmol) wurde in THF (250 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. LiOH (132,8 ml, 1N, 132,8 mmol) wurden hinzugefügt, gefolgt von Isopropanol (50 ml). Die Reaktionsmischung wurde während 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt und der Rückstand mit Wasser verdünnt (100 ml). Das Wasser wurde mit Ether extrahiert (2 × 75 ml) und danach mit 1N HCl angesäuert. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat extrahiert (4 × 100 ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und am Rotavapor eingeengt, wobei sich die Hauptverbindung 29 (12,873 g, 100%) als weißer Feststoff bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,29 (2, 1H, J= 1,22 Hz); 6,22 (dd, 1H, J= 3,17; 1,95 Hz); 6,02 (dd, 1H, J= 3,17; 0,73 Hz); 2,96 (t, 2H, J= 7,57 Hz); 2,70 (t, 2H, J= 7,57 Hz).
BEISPIEL 30
[4R-(4α,5α)]3-(3-Furan-2-yl-propionyl)-4-methyl-5-phenyl-oxazolidin-2-on
Verbindung 29 (11,04 g, 78,82 mmol) wurde in THF (190 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Triethylamin (41,2 ml, 295,6 mmol) wurde hinzugefügt, gefolgt von Trimethylacetylchlorid (14,6 ml, 118,23 mmol). Die Reaktionsmischung wurde bei 0°C während 90 Minuten gerührt und das LiCl (3,765 g, 86,70 mmol), (4R,5S)-(+)-4-methyl-5-phenyl-2-oxazolidinon (14,24 g, 80,4 mmol) und THF (70 ml) hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die festen Bestandteile wurden abfiltriert, mit Ethylacetat gewaschen und das Filtrat und die Waschphasen am Rotavapor eingeengt, wo sie eine braungefärbte Suspension bildete. Die festen Bestandteile wurden filtriert, mit Ethylacetat gewaschen und das Filtrat am Rotavapor eingeengt. Das Rohmaterial wurde mit 10% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über Silica chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 30 (15,57 g, 66%) als weißlicher Feststoff bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,42–7,33 (m, 3H); 6,26 (m, 1H); 6,04 (d, 1H, J= 3,17); 5,65 (d, 1H, J= 7,33 Hz); 4,74 (q, 1H, J= 6,8 Hz); 3,35–3,21 (m, 2H); 3,01 (t, 2H, J= 7,4 Hz); 0,87 (d, 3H, J= 6,59 Hz).
MS (APCI) m/z 300 (M⁺+1).
Elementaranalyse berechnet für C₁₇H₁₇NO₄:
C: 68,22; H: 5,72; N: 4,68.
Gefunden: C: 68,32; H: 5,71; N: 4,59; [α]_D = +36,6° (c= 1 in CHCl₃).
BEISPIEL 31
(S)-3-Furan-2-ylmethyl-4-((4S-(4α,5α)]4-methyl-2-oxo-5-phenyl-oxazolidin-3-yl)-4-oxo-buttersäure-tert-butylester
Diisopropylamin (1,37 ml, 9,77 mmol) wurde in wasserfreiem THF (20 ml) gelöst und auf 0°C gekühlt. n-Butyllithium (5,64 ml, 1,6 M, 9,02 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei 0°C gerührt und anschließend auf –78°C abgekühlt. Verbindung 30 (2,50 g, 8,35 mmol) wurde in THF (5 ml) verdünnt und tropfenweise der LDA-Lösung hinzugefügt. Nach der Zugabe wurde die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei –78°C gerührt. t-Butylbromoacetat wurde über ein neutrales Al₂O₃-Bett passiert, (1,67 ml, 11,28 mmol) in THF (20 ml) gelöst und auf –78°C gekühlt. Die LDA-Lösung wurde mittels einer Kanüle zu der t-Bromoacetatlösung hinzugefügt und die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei –78°C gerührt, anschließend wurde auf Raumtemperatur erwärmen lassen. Die Reaktion wurde mit gesättigter NaH₂PO₄ abgebrochen. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Phase mit Ethylacetat (3 × 25 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und am Rotavapor eingeengt. Das Rohmaterial wurde mit 10% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über SiO₂ chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 31 (2,6 g, 75%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,41–7,24 (m, 6H); 6,27 (d, 1H, J= 1,95 Hz); 6,09 (d, 1H, J= 3,17 Hz); 5,52 (d, 1H, J= 7,08 Hz); 4,67 (quin, 1H, J= 6,7 Hz); 4,54–4,50 (m, 1H); 2,97 (dd, 1H, J= 14,8; 7,0 Hz); 2,88–2,77 (m, 2H); 2,42 (dd, 1H, J= 16,7; 4,5 Hz); 1,37 (s, 9H); 0,87 (d, 3H, J= 6,37 Hz). [α]_D = –5,5° (c= 1 in CHCl₃).
BEISPIEL 32
(S)-2-Furan-2-ylmethyl-succinsäure-4-tert-butylester
Verbindung 31 (5,457 g; 13,20 mmol) wurde in THF (63 ml)/Wasser (16 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Das H₂O₂(2,33 ml, 35%, 26,40 mmol) und LiOH (7,65 ml, 1N, 7,65 mmol) wurden hinzugefügt, gefolgt von Isopropanol (3 ml). Die Reaktionsmischung wurde während 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Zusätzliches LiOH (1N, 26,40 ml) wurden vorgemischt und danach tropfenweise zu dem THF/Wasser-Gemisch hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde bei 0°C während 4 Stunden gerührt und dann mit NaHSO₃ (15 g) abgebrochen. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das THF wurde am Rotavapor entfernt und dem Rückstand mit 3N HCl auf pH 3 angesäuertes Wasser (100 ml) hinzugefügt. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat extrahiert (4×75 ml) und die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und im Rotavapor aufkonzentriert, wobei sich ein Öl bildete. Danach wurde das Öl in Ethylacetat (10 ml) gelöst und Heptan (250 ml) hinzugefügt, um das Oxazolidinon auszufällen. Die Lösung wurde 1 Stunde lang gerührt und die festen Bestandteile abfiltriert. Das organische Filtrat wurde mit Wasser gewaschen (100 ml, 60°C). Die organische Phase wurde über MgSO₄ getrocknet, filtriert und im Rotavapor eingeengt, wobei sich die Hauptverbindung 32 (2,603 g, 78%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,29 (d, 1H, J= 0,98 Hz); 6,26 (m, 1H); 6,05 (d, 1H, J= 2,93 Hz); 3,14–3,04 (m, 2H); 2,87 (dd, 1H, J= 15,0; 7,94 Hz); 2,57 (dd, 1H, J= 16,8; 8,55 Hz); 2,40 (dd, 1H, J= 16,8; 4,88 Hz); 1,41 (s, 9H).
BEISPIEL 33
(S)-4-Furan-2-yl-3-hydroxymethyl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 32 (2,603 g, 10,24 mmol) wurde in wasserfreiem THF (100 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Ein Borandimethylsulfid-Komplex (3,1 ml, 31 mmol) wurde tropfenweise hinzugegeben und die Reaktionsmischung zunächst bei 0°C während 15 Minuten und anschließend bei Raumtemperatur über 2 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung wurde erneut im Eisbad gekühlt und die Reaktion mit tropfenweise hinzugegebenem Methanol (20 ml) abgebrochen und anschließend 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde danach am Rotavapor entfernt und das rohe Öl über Silica graduentenchromatographiert (10% Ethylacetat über 10 Minuten, danach Gradient auf 25% Ethylacetat über 25 Minuten) wobei sich die Hauptkomponente 33 bildete (1,852 g, 75%).
¹H(400 MHz, CDCl₃) δ 7,29 (d, 1H, J= 0,49 Hz); 6,26 (d, 1H, J= 1,95Hz); 6,03 (d, 1H, J= 3,17 Hz); 3,60 (quin, 1H, J= 5,37 Hz); 2,72 (dd, 1H, J= 15,1; 6,84 Hz); 2,66 (dd, 1H, J= 15,3; 6,71 Hz); 2,38–2,32 (m, 1H); 2,28–2,26 (m, 2H); 1,97 (t,1H, J= 5,98 Hz); 1,43 (s, 9H). MS (APCI) m/z 241 (M⁺ 1), [α]_D =+2,3° (c= 1 in CHCl₃).
BEISPIEL 34
(S)-4-Furan-2-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 33 (1,822 g, 7,58 mmol) wurde in wasserfreiem CH₂Cl₂ (27 ml) gelöst und auf 0°C abgekühlt. DMAP (katalytisch) wurde hinzugefügt, gefolgt von Tosylchlorid (1,73 g, 9,10 mmol). Triethylamin (2,32 ml, 16,68 mmol) wurde tropfenweise hinzugefügt und die Reaktionsmischung bei 0°C während 18 Stunden gerührt. Die Reaktionslösung wurde mit Ethylacetat (75 ml) verdünnt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor abgezogen und der Rückstand in Ethylacetat suspendiert. Der Feststoff wurde filtriert und mit Ethylacetat (30 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde über MgSO₄ getrocknet, filtriert und im Rotavapor eingeengt, wobei sich ein Öl bildete. Dieses wurde über Silica graduentenchromatographiert mit zunächst 5% Ethylacetat/Hexan bis 20% Ethylacetat/Hexan wobei sich die Hauptkomponente 34 bildete (2,85 g, 95%).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,75(d, 2H, J= 8,06 Hz); 7,32 (d, 2H, J= 8,06 Hz); 7,22 (s, 1H); 6,20 (d, 1H, J= 1,71 Hz); 5,92 (d, 1H, J= 2,93 Hz); 3,99 (dd, 1H, J= 9,64; 5,01 Hz); 3,91 (dd, 1H, J= 9,64; 5,01 Hz); 2,71–2,61 (m, 2H); 2,47 (m, 1H); 2,43 (s, 3H); 2,25 (dd, 1H, J= 16,5; 7,2 Hz); 2,19 (dd, 1H, J= 16,4; 6,8 Hz); 1,38 (s, 9H).
BEISPIEL 35
(S)-3-Azidomethyl-4-furan-2-yl-buttersäuremethylester
Verbindung 34 (2,840 g, 7,20 mmol), NaN₃ (1,287 g, 19,80 mmol) und DMSO (13 ml) wurden vereinigt und für 6 Stunden auf 60°C erhitzt. Es wurde Ethylacetat (100 ml) zur Reaktionsmischung hinzugefügt und der Feststoff abfiltriert. Das Filtrat wurde am Rotavapor eingeengt und das Rohmaterial wurde mit 10% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über SiO₂ chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 35 (1,75 g, 92%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,30 (br s, 1H); 6,04 (d, 1H, J= 2,69 Hz); 3,34 (dd, 1H, J= 12,2; 5,62 Hz); 3,27 (dd, 1H, J= 12,1; 5,74 Hz); 2,69 (d, 2H, J= 6,59 Hz); 2,40 (quintett, 1H, J= 6,47 Hz); 2,25 (d, 2H, J= 7,1 Hz); 1,43 (s, 9H).
MS (APCI) m/z 238 (M⁺ –28, -N₂).
BEISPIEL 36
(S)-3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 35 (1,74 g, 6,56 mmol), gelöst in Ethylacetat (50 ml) wurde unter H₂-Atmosphäre (50 psi) 2 Stunden lang auf einem Parr-Apparat geschüttelt. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit Ethylacetat gewaschen. Das Filtrat wurde am Rotavapor eingeengt und das Rohmaterial über Silica chromatographiert mit Ethylacetat (10 ml) als Elutionsmittel mit nachfolgendem Gradienten zu Methanol (100% über 25 Minuten), wobei sich Hauptkomponente 36 (1,325 g, 84%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,28 (br s, 1H); 6,26 (d, 1H, J= 1,71 Hz; 6,01 (d, 1H, J= 2,69 Hz); 2,68–2,61 (m, 4H); 2,23–2,16 (m, 3H); 1,15 (br, 2H). MS (APCI) m/z 240 (M⁺ +1).
BEISPIEL 37
(S)-3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-Buttersäure
Verbindung 36 (1,325 g, 5,54 mmol) wurde in CH₂Cl₂ /Wasser (60 ml/2 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. TFA (10,6 ml, 138 mmol) wurde tropfenweise zugegeben und die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur erwärmt. Die Reaktionsmischung wurde für zwei weitere Stunden gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt und das Rohmaterial über ein Ionenaustauscherharz (Dowex 50WX8-100, stark saures Harz) gegeben, wobei zunächst mit Wasser und danach mit 5% NH₄OH eluiert wurde, worauf sich Hauptkomponente 37 als Feststoff bildete (0,53 g, 52%).
Schmelzpunkt = 151 – 153 °C.
Elementaranalyse berechnet für C₉H₁₃NO₃:
C: 59,00; H: 7,15; N: 7,65.
Gefunden: C: 58,65; H: 7,17; N: 7,37; [α]_D =+6,4° (c= 1 in H₂O).
BEISPIEL 38
[4S-(4α,5α)]3-(3-Furan-2-yl-2-propionyl)-5-phenyl-oxazolidin-3-yl)-2-on
Verbindung 29 (11,66 g, 83,19 mmol) wurde in THF(190 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Es wurde Triethylamin (190 ml) hinzugefügt, gefolgt von Trimethylacetylchlorid (15,4 ml, 125,0 mmol). Die Reaktionsmischung wurde bei 0°C 2 Stunden lang gerührt und das LiCl (3,879 g, 91,5 mmol), (4S,5R)-(–)-4-methyl-5-phenyl-2-oxazolidinon (15,02 g, 84,76 mmol) und THF (70 ml) hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht gerührt. Der Feststoff wurde filtriert und mit Ethylacetat gewaschen und das Filtrat als auch die Waschphasen am Rotavapor eingeengt, worauf sich eine braun gefärbte Suspension bildete. Der Feststoff wurde filtriert, mit Ethylacetat gewaschen und das Filtrat am Rotavapor eingeengt. Das Rohmaterial wurde mit 10% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über SiO₂ chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 38 (19,967 g, 80%) als weißlicher Feststoff bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,42–7,33 (m, 3H); 7,29–7,24 (m, 3H); 6,26 (m, 1H); 6,04 (d, 1H, J= 3,17 Hz); 5,65 (d, 1H, J= 7,33 Hz); 4,74 (q, 1H, J= 6,8 Hz); 3,35–3,21 (m, 2H); 3,01 (t, 2H, J= 7,4 Hz); 0,87 (d, 3H, J= 6,59 Hz).
MS (APCI) m/z 300 (M⁺+1).
Elementaranalyse berechnet für C₁₇H₁₇NO₄:
C: 68,22; H: 5,72; N: 4,68.
Gefunden: C: 68,34; H: 5,81; N: 4,63; [α]_D = –39,5° (c= 1 in CHCl₃).
BEISPIEL 39
(R)-3-Furan-2-ylmethyl-4-([4S-(4α,5α)]4-methyl-2-oxo-5-phenyl-oxazolidin-3-yl)-4-oxo-buttersäure-tert-butylester
Diisopropylamin (3,04 ml, 21,69 mmol) wurde in wasserfreiem THF (40 ml) gelöst und auf 0°C gekühlt. n-Butyllithium (12,53 ml, 1,6 M, 20,05 mmol) wurde hinzugefügt und die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei 0°C gerührt und anschließend auf –78°C abgekühlt. Verbindung 38 (5,00 g, 16,70 mmol) wurde in THF (10 ml) verdünnt und tropfenweise zu der LDA-Lösung hinzugefügt. Nach der Zugabe wurde die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei –78°C gerührt. t-Butylbromoacetat wurde über ein neutrales Al₂O₃-Bett passiert, (3,21 ml, 21,74 mmol) in THF (40 ml) gelöst und auf –78°C gekühlt. Die LDA-Lösung wurde mittels einer Kanüle zu der t-Bromoacetatlösung hinzugefügt und die Reaktionsmischung während 30 Minuten bei –78°C gerührt, anschließend wurde auf Raumtemperatur erwärmen lassen. Die Reaktion wurde mit gesättigter NaH₂PO₄ abgebrochen. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige Phase mit Ethylacetat (3 × 75 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und am Rotavapor eingeengt. Das Rohmaterial wurde mit 5% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel (5 Minuten), dann als Gradient bis 15% Ethylacetat/Hexan (über 20 Minuten) über SiO₂ chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 39 (4,528 g, 67%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,41–7,24 (m, 6H); 6,27 (br s, 1H); 6,09 (br s, 1H); 5,53 (d, 1H, J= 7,32 Hz); 4,67 (quin, 1H, J= 6,71 Hz); 4,54–4,50 (m, 1H); 2,98 (dd, 1H, J= 15,0, 6,71 Hz); 2,88–2,77 (m, 2H); 2,42 (dd, 1H, J= 16,6;4,645 Hz); 1,38 (s, 9H); 0,87 (d, 3H, J= 6,59 Hz). [α]_D = +8,2° (c= 1 in CHCl₃).
BEISPIEL 40
(R)-2-Furan-2-ylmethyl-succinsäure-4-tert-butylester
Verbindung 39 (4,452 g; 10,77 mmol) wurde in THF (52 ml)/Wasser (13 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Das H₂O₂(1,90 ml, 35%, 21,54 mmol) und LiOH (21,54 ml, 1N) wurde vorgemischt und danach zu dem THF/Wasser-Gemisch hinzugefügt. Die Reaktionsmischung wurde bei 0°C während 4 Stunden gerührt und dann mit NaHSO₃ (13 g) abgebrochen. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das THF wurde am Rotavapor entfernt und zu dem Rückstand mit 3N HCl auf pH 3 angesäuertes Wasser (100 ml) hinzugefügt. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat extrahiert (4×75 ml) und die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO₄ getrocknet, filtriert und im Rotavapor eingeengt, wobei sich ein Öl bildete, das die Hauptverbindung 40 und die chiralen Nebenprodukte enthält. Das Rohmaterial wurde, so wie es anfiel, ohne weitere Reinigung in der nächsten Stufe verwendet.
BEISPIEL 41
(R)-4-Furan-2-yl-3-hydroxymethyl-buttersäure-tert-butylester
Das Rohmaterial aus Beispiel 40 wurde in wasserfreiem THF (100 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. Ein Borandimethylsulfid-Komplex (3,2 ml, 32 mmol) wurde tropfenweise hinzugegeben und die Reaktionsmischung zunächst bei 0°C während 15 Minuten und anschließend bei Raumtemperatur über 2 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung wurde erneut im Eisbad gekühlt und die Reaktion mit tropfenweise hinzugegebenem Methanol (15 ml) abgebrochen und anschließend 1 Stunde lang bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde danach am Rotavapor entfernt und das rohe Öl über Silica graduentenchromatographiert (7% Ethylacetat über 5 Minuten, danach Gradient auf 15% Ethylacetat über 20 Minuten), wobei sich die Hauptkomponente 41 als Öl bildete (1,865 g, 75% aus Beispiel 39).
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,29 (dd, 1H, J= 1,83; 0,85 Hz); 6,26 (dd, 1H, J= 3,05, 1,83Hz); 6,02 (dd, 1H, J= 3,05; 0,61 Hz); 3,60 (quin, 1H, J= 5,37 Hz); 3,52 (quin, 1H, J= 5,68 Hz); 2,72 (dd, 1H, J= 15,0; 6,71 Hz); 2,66 (dd, 1H, J= 15,1; 6,35 Hz); 2,28–2,26 (m, 2H); 1,94 (t, 1H, J= 5,98 Hz); 1,43 (s, 9H).
MS (APCI) m/z 241 (M⁺ +1),
[α]_D = –2,1° (c= 1 in CHCl₃).
BEISPIEL 42
(R)-4-Furan-2-yI-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester Verbindung 41 (1,831 g, 7,62 mmol) wurde in wasserfreiem CH₂Cl₂ (27 ml) gelöst und auf 0°C abgekühlt. DMAP (katalytisch) wurde hinzugefügt, gefolgt von Tosylchlorid (1,74 g, 9,14 mmol). Triethylamin (2,32 ml, 16,76 mmol) wurde tropfenweise hinzugefügt und die Reaktionsmischung bei 0°C während 28 Stunden gerührt. Die Reaktionslösung wurde mit Ethylacetat (75 ml) verdünnt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt und der Rückstand in Ethylacetat suspendiert. Der Feststoff wurde filtriert und mit Ethylacetat (30 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde mit 1N HCl (25 ml), gesättigter NaHCO₃ (30 ml) und Salzlauge (30 ml) gewaschen, über MgSO₄ getrocknet, filtriert und im Rotavapor eingeengt, wobei sich ein Öl bildete. Dieses wurde über Silica mit Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel graduentenchromatographiert (5% über 5 Minuten bis 10% über 10 Minuten bis 20% über 25 Minuten), wobei sich die Hauptkomponente 42 (2,81 g, 94%) als Öl bildete.
¹H(400 MHz, CDCl₃) δ 7,75 (d, 2H, J= 8,06 Hz); 7,31 (d, 2H, J= 7,81 Hz); 7,22 (br s, 1H); 6,20 (br s, 1H); 5,92 (d, 1H, J= 2,44 Hz); 3,99 (dd, 1H, J= 9,64; 5,01 Hz); 3,91 (dd, 1H, J= 9,52; 4,88 Hz); 2,71–2,61 (m, 2H); 2,47 (m, 1H); 2,42 (s, 3H); 2,25 (dd, 1H, J= 16,5; 7,2 Hz); 2,19 (dd, 1H, J= 16,4; 6,8 Hz); 1,38 (s, 9H).
BEISPIEL 43
(R)-3-Azidomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 42 (2,70 g, 6,845 mmol), NaN₃ (1,224 g, 18,82 mmol) und DMSO (12 ml) wurden vereinigt und für 6 Stunden auf 60°C erhitzt. Es wurde Ethylacetat (100 ml) zur Reaktionsmischung hinzugefügt und der Feststoff abfiltriert. Das Filtrat wurde am Rotavapor eingeengt und das Rohmaterial wurde mit 10% Ethylacetat/Hexan als Elutionsmittel über SiO₂ chromatographiert, wobei sich die Hauptverbindung 43 (1,505g, 83%) als Öl bildete
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,30 (br s, 1H); 6,27 (br s, 1H); 6,04 (d, 1H, J= 2,69 Hz); 3,33 (dd, 1H, J= 12,3; 5,49 Hz); 3,27 (dd, 1H, J= 12,2; 5,86 Hz); 2,69 (d, 2H, J= 6,59 Hz); 2,40 (quintett, 1H, J= 6,35 Hz); 2,25 (d, 2H, J= 6,8 Hz); 1,43 (s, 9H).
MS (APCI) m/z 238 (M⁺ –28, –N₂).
BEISPIEL 44
(R)-3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester
Verbindung 43 (1,50 g, 6,56 mmol), gelöst in Ethylacetat (50 ml) wurde unter H₂-Atmosphäre (50 psi) 2,5 Stunden lang auf einem Parr-Apparat geschüttelt. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit Ethylacetat gewaschen. Das Filtrat wurde am Rotavapor eingeengt und das Rohmaterial mit Ethylacetat (10 ml) als Elutionsmittel mit nachfolgendem Gradienten zu Methanol (100% über 25 Minuten) über Silica chromatographiert, wobei sich Hauptkomponente 44 (1,133 g, 84%) als Öl bildete.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7,28 (d, 1H, J= 0,98 Hz); 6,25 (d, 1H, J= 1,95 Hz); 6,01 (d, 1H, J=2,93 Hz); 2,69–2,61 (m, 4H); 2,23–2,18 (m, 3H); 1,42 (s, 9H); 1,15 (br, 2H).
MS (APCI) m/z 240 (M⁺ +1).
BEISPIEL 45
(R)-3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-Buttersäure
Verbindung 44 (1,117 g, 4,67 mmol) wurde in CH₂Cl₂ /Wasser (52 ml/1,73 ml) gelöst und im Eisbad gekühlt. TFA (9,0 ml, 1116,8 mmol) wurde tropfenweise zugegeben und die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur erwärmt. Die Reaktionsmischung wurde für zwei weitere Stunden gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotavapor entfernt und das Rohmaterial über ein Ionenaustauscherharz (Dowex 50WX8-100, stark saures Harz) gegeben, wobei zunächst mit Wasser und danach mit 5% NH₄OH eluiert wurde, worauf sich Hauptkomponente 45 als Feststoff bildete (0,603 g, 71%).
Schmelzpunkt= 151 – 153 °C.
Elementaranalyse berechnet für C₉H₁₃NO₃:
C: 59,00; H: 7,15; N: 7,65.
Gefunden: C: 58,85; H: 7,13; N: 7,47; [α]_D = –6,0° (c= 1 in H₂O).

Claims

Eine Verbindung der Formel
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz hiervon, worin: in Formel I das A für O (Sauerstoff), S (Schwefel) oder NR steht, worin R Wasserstoff, eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe bestehend aus 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe bestehend aus 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe oder Benzylgruppe ist; in Formel II, steht A für N (Stickstoff); X, Y, Z und W steht jeweils unabhängig für Wasserstoff, eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe bestehend aus 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe bestehend aus 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe, eine Phenylgruppe, eine Benzylgruppe oder ein Halogenatom; und n steht für eine ganze Zahl von 1 bis 4.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1, worin A in Formel II für Stickstoff steht.
Eine Verbindung gemäß Formel I in Anspruch 1, worin A für Sauerstoff steht.
Eine Verbindung gemäß Formel I in Anspruch 1, worin A für Schwefel steht.
Eine Verbindung gemäß Formel I in Anspruch 1, worin A für NR steht.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1 und ausgewählt aus: 3-Aminomethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure und 3-Aminomethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1 und ausgewählt aus: 3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure; 3-Aminomethyl-4-furan-3-yl-buttersäure und 3-Aminomethyl-4-pyrrol-1-yl-buttersäure.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1 und ausgewählt aus: 3-Aminomethyl-4-pyrrol-1-yl-buttersäure.
Eine pharmazeutische Zubereitung umfassend einen therapeutisch wirksamen Anteil einer Verbindung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 und einem pharmazeutisch akzeptablen Träger.
Die Anwendung einer Verbindung gemäß der Ansprüche 1 bis 8 für die Herstellung von Pharmazeutika für die Behandlung der Epilepsie, von Schwächeanfällen, Hypokinesie, Hirnfunktionsstörungen, neurodegenerativen Fehlfunktionen, Depression, Angststörungen, Panikattacken, Schmerz, neuropathologischen Störungen, Entzündung, gastrointestinalen Störungen oder dem Reizdarmsyndrom (Irritable Bowel Syndrom).
Eine Verbindung ausgewählt aus: 3-Thiophen-2-yl-propionsäuremethylester; 2-Thiophen-2-ylmethyl-succinsäuredimethylester; 2-Hydroxymethyl-4-tiophen-2-yl-buttersäure-tent-butylester 2-Thiophen-2-ylmethyl-succinsäure-4-tart-butylester; 4-Thiophen-2-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tart-butylester; 3-Azidomethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure-tert-butylester; 3-Azidomethyl-4-thiophen-2-yl-buttersäure; 3-Thiophen-3-yl-acrylsäuremethylester; 3-Thiophen-3-yl-propionsäuremethylester; 2-Thiophen-3-yhnethyl-succinsäure-4-tart-butylester 1-methylester; 2-Thiophen-3-ylmethyl-succinsäure-4-tert-butylester; 3-Hydroxymethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure-tert-butylester; 2-Thiophen-3-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester; 3-Azidomethyl-4-thiophen-3-yl-buttersäure-tert-butylester; 3-Azidomethyl-4-thophen-3-yl-buttersäure; 2-Furan-2-ylmethyl-succinsäure-4-methylester; 4-Furan-2-yl-3-hydroxymethyl-buttersäuremethylester; 4-Furan-2-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester; 3-Aminomethyl-4-Furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester; [4R-(4α,5α)]3-(3-Furan-2-yl-propionyl)-4-methyl-5-phenyl-oxazolidin-2-on; (S)-3-Furan-2-ylmethyl-4-([4S-(4α,5α)]4-methyl-2-oxo-5-phenyl-oxazolidin-3-yl)-4-oxo-buttersäure-tert-butylester; (S)-2-Furan-2-ylmethyl-succinsäure-4-tert-butylester; (S)-4-Furan-2-yl-3-hydroxymethyl-buttersäure-tert-butylester; (S)-4-Furan-2-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester; (S)-3-Azidomethyl-4-furan-2-yl-buttersäuremethylester; (S)-3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester; [4S-(4α,5α)]3-(3-Furan-2-yl-2-propionyl}-4-methyl-5-phenyl-oxazolidin-2-on; (R)-3-Furan-2-ylmethyl-4-([4S-(4α,5α)]4-methyl-2-oxo-5-phenyl-oxazolidin-3-yl)-4-oxo-buttersäure-tert-butylester; (R)-2-Furan-2-yhnethyl-succinsäure-4-tert-butylester; (R)-4-Furan-2-yl-3-hydroxymethyl-buttersäure-tert-butylester; (R)-4-Furan-2-yl-3-(toluol-4-sulfonyloxymethyl)-buttersäure-tert-butylester; (R)-3-Azidomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester und (R)-3-Aminomethyl-4-furan-2-yl-buttersäure-tert-butylester.