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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
(2S)-Enantiomere von 2-Aminoindanderivaten
und ein neues Verfahren zur Herstellung derselben.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Schizophrenie ist eine weit verbreitete
und niederschmetternde Geisteskrankheit, die derzeit ein medizinischer
Notzustand, dem nicht abgeholfen werden kann, ist. Sie ist durch
sogenannte positive (Halluzinationen, Wahnvorstellungen) und negative
(Gefühlsschwäche, Spracharmut,
sozialer und emotionaler Rückzug)
Symptome wie auch kognitive Schwächen
(Beeinträchtigung
des Arbeitsgedächtnises)
gekennzeichnet: Ungefähr
1% der Weltbevölkerung
ist betroffen, Männer
und Frauen gleichermaßen,
mit einem typischen Beginn zwischen dem Alter von 15 und 25. Von
Antagonisten des Neurotransmitters Dopamin ist bekannt, dass sie
eine Psychose blockieren. Gemäß der vorliegenden
Erfindung erfolgt die Bereitstellung von Verbindungen der Formel
I (worin jedes R unabhängig
voneinander C1-8-Alkyl ist), einem hochselektiven
D3-Rezeptor-Antagonisten, für die Behandlung
von Schizophrenie und anderen ZNS-Krankheiten.
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Racemische Formen der Formel I und
die Darstellungen derselben wurden in der PCT-Veröffentlichung
WO 97/45403 offenbart. Die vorliegende Erfindung hat entdeckt, dass
das (2S)-Enantiomer der Formel I die Form, die eine überlegene
gewünschte
Bioaktivität
besitzt, ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung erfolgt ferner die Bereitstellung eines Verfahrens für die Synthese
des (2S)-Enantiomers in einer hoch enantiomerenangereicherten Form
in einem großen
Maßstab,
wobei das Verfahren ein extrem herausforderndes Problem eines langen
Zeitraums löste.
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OFFENBARUNG
DER INFORMATION
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Die PCT internationale Veröffentlichung
Nr. WO 97/45403 offenbart arylsubstituierte cyclische Amine als
selektive Dopamin-D3-Liganden.
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Die US-A-5708018 offenbart 2-Aminoindane
als selektive Dopamin-D3-Liganden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt
Verbindungen der Formel I:
oder ein pharmazeutisch akzeptables
Salz derselben, worin jedes R unabhängig voneinander C
1-8-Alkyl
ist, bereit.
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Vorzugsweise ist eine Verbindung
der Formel I der vorliegenden Erfindung (2S)-(+)-2-(Dipropylamino)-6-ethoxy-2,3-dihydro-1H-inden-5-carboxamid
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz desselben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung erfolgt ferner die Bereitstellung:
eines
Verfahrens zur Herstellung der (2S)-Enantiomere der Formel I in
einer hoch enantiomerenangereicherten Form;
neuer Zwischenstufen
in einer hoch enantiomerenangereicherten Form, die zur Herstellung
von Verbindungen der Formel I nützlich
sind;
einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die eine Verbindung
der Formel I oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz derselben
und einen pharmazeutisch akzeptablen Träger umfasst (die Zusammensetzung
umfasst vorzugsweise eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung
oder des Salzes),
eines Verfahrens zur Behandlung einer Krankheit
oder eines Leidens bei einem Säugetier,
bei der bzw, bei dem ein D3-Rezeptor betroffen
ist und eine Modulation der D3-Rezeptor-Wirkung gewünscht ist,
wobei das Verfahren die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen
Menge der Verbindung der Formel I oder eines pharmazeutisch akzeptablen
Salzes derselben an das Säugetier
umfasst;
eines Verfahrens zur Behandlung oder Prophylaxe von
Angst, Fettsucht, Depression, Schizophrenie, einer stressbezogenen
Erkrankung (beispielsweise einem allgemeinen Angstleiden), Panikstörungen,
Schlafstörungen,
einer Phobie, Manie, obsessiven Zwangsstörungen, einem posttraumatischen
Stress-Syndrom,
einer Immunsystemschwäche,
einem stressinduzierten Problem des gastrointestinalen oder kardiovaskulären Systems
oder sexueller Dysfunktion bei einem Säugetier, wobei das Verfahren
die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung
der Formel I oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes derselben
an das Säugetier
umfasst;
eines Verfahrens zur Behandlung oder Prophylaxe von
ADHD (hyperkinetisches Syndrom des Kindesalters), Migräne, Substanzmissbrauch
(einschließlich
Aufhören
des Rauchens), kognitiven Defiziten, Gedächtnisschwäche, Alzheimer-Krankheit, Bewegungsstörungen,
einschließlich
choreatischer Bewegungen bei Chorea Huntington oder motorischen
Komplikationen, wie Dystonien und Dyskinesien bei Parkinson-Krankheit,
mit der Verwendung von Neuroleptika in Verbindung stehenden extrapyramidalen
Nebenwirkungen und "Ticks", einschließlich des
Tourette-Syndroms bei einem Säugetier,
wobei das Verfahren die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen
Menge einer Verbindung der Formel I oder eines pharmazeutisch akzeptablen
Salzes derselben an das Säugetier
umfasst.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die folgenden Definitionen werden
verwendet, insofern nicht anders beschrieben.
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Der Ausdruck Alkyl betrifft sowohl
geradkettige als auch verzweigte Gruppen, wobei jedoch der Bezug auf
einen bestimmten Rest, wie "Propyl" nur den geradkettigen
Rest umfasst, wobei auf ein verzweigtkettiges Isomer, wie "Isopropyl", spezifisch Bezug
genommen wird.
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Der Kohlenstoffatomgehalt von verschiedenen
kohlenwasserstoffhaltigen Einheiten wird durch ein Präfix, das
die minimale und maximale Anzahl von Kohlenstoffatomen in der Einheit
beschreibt, angezeigt, beispielsweise zeigt das Präfix Ci-j eine Einheit mit von der ganzen Zahl "i" bis einschließlich der ganzen Zahl "j" Kohlenstoffatomen an. Daher bezeichnet
beispielsweise C1-8-Alkyl ein Alkyl mit
von einem bis einschließlich acht
Kohlenstoffatomen.
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Säugetier
bezieht sich auf Menschen oder Tiere.
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Pharmazeutisch akzeptable Salze betreffen
organische Säureadditionssalze,
wie ein Tosylat, Methansulfonat, Acetat, Citrat, Malonat, Tartrat,
Succinat, Benzoat, Ascorbat, α-Ketoglutarat, α-Glycerophosphat,
oder geeignete anorganische Salze einschließlich von Hydrochlorid-, Hydrobromid-,
Sulfat-, Nitrat-, Bicarbonat- und Carbonatsalzen und dergleichen.
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Der Ausdruck "chirales Salz" betrifft ein Salz, das eine chirale
Säure enthält. Der
Ausdruck "chirale Säuren" betrifft Säuren, die
ein oder mehrere chirale Zentren haben. Beispiele für chirale
Säuren
sind Weinsäure,
Dibenzoylweinsäure,
Dipara-toluoylweinsäure,
Camphersulfonsäure
und Mandelsäure.
Die bevorzugte chirale Säure
ist Mandelsäure.
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Alle Temperaturen sind in Grad Celsius
angegeben.
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[α]D25 bezeichnet den Drehwinkel von linearem
polarisiertem Licht (spezifische optische Rotation) bei 25°C mit der
Natrium-D-Linie (589 A).
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Die Verbindungen der Formel I sind
oral oder parenteral aktiv. Oral können die Verbindungen der Formel
I in festen Dosisformen, wie Tabletten oder Kapseln, oder in flüssigen Dosisformen,
wie Elixieren, Sirupen oder Suspensionen, wie es einem Fachmann
bekannt ist, verabreicht werden. Vorzugsweise werden die Verbindungen
der Formel I in fester Dosisform, d. h. als eine Tablette, verabreicht.
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Typischerweise können die Verbindungen der Formel
I in einer Menge von ungefähr
0,5 mg bis ungefähr
250 mg/Person ein- bis dreimal täglich
verabreicht werden, vorzugsweise ungefähr 5 bis ungefähr 50 mg/Tag
in unterteilten Dosen.
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Die genaue Dosierung und Häufigkeit
der Verabreichung hängt
von der verwendeten speziellen Verbindung der Formel I, dem speziellen
zu behandelnden Leiden, der Schwere des zu behandelnden Leidens, dem
Alter, Gewicht, der allgemeinen körperlichen Verfassung des speziellen
Patienten, anderen Medikamenten, die das Individuum möglicherweise
einnimmt, ab, wie es einem Fachmann bekannt ist, und sie können zuverlässiger durch
Ermittlung des Blutspiegels oder der Konzentration der aktiven Verbindung
im Blut des Patienten und/oder des Anspre chens des Patienten auf
die Behandlung des speziellen Leidens bestimmt werden.
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In dieser Weise können die Titelverbindungen
zusammen mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger, Verdünnungsmittel oder Puffer in
einer therapeutischen oder pharmakologischen Menge, die wirksam
die Erkrankung des zentralen Nervensystems in Bezug auf das diagnostizierte
physiologische Leiden lindert, verabreicht werden. Die Verbindungen
können
intravenös,
intramuskulär,
topisch, transdermal, wie durch Hautpflaster, bukkal oder oral einem
Menschen oder anderen Vertebraten verabreicht werden.
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Die Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung können
zur Verabreichung an Menschen und andere Vertebraten in Einheitsdosisformen,
wie Tabletten, Kapseln, Pillen, Pulvern, Granulaten, sterilen parenteralen
Lösungen
oder Suspensionen, oralen Lösungen
oder Suspensionen, Öl-in-Wasser-
und Wasser-in-Öl-Emulsionen,
die geeignete Mengen der Verbindung enthalten, Zäpfchen und in flüssigen Suspensionen
oder Lösungen
vorgelegt werden.
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Für
eine orale Verabreichung können
entweder feste oder flüssige
Einheitsdosisformen hergestellt werden. Zur Herstellung von festen
Zusammensetzungen, wie Tabletten, kann die Verbindung mit den üblichen Inhaltsstoffen,
wie Talkum, Magnesiumstearat, Dicalciumphosphat, Magnesiumaluminiumsilikat,
Calciumsulfat, Stärke,
Lactose, Gummi arabicum, Methylcellulose und funktionell ähnlichen
pharmazeutischen Verdünnungs-
oder Trägermaterialien
gemischt werden. Kapseln werden durch Mischen der Verbindung mit
einem inerten pharmazeutischen Verdünnungsmittel und Füllen der
Mischung in eine harte Gelatinekapsel von geeigneter Größe hergestellt.
Weiche Gelatinekapseln werden durch maschinelle Verkapselung einer
Aufschlämmung
der Verbindung mit einem akzeptablen Pflanzenöl, leichtem Mineralöl oder einem
anderen inerten Öl
hergestellt.
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Flüssige Einheitsdosisformen zur
oralen Verabreichung, wie Sirupe, Elixiere und Suspensionen, können hergestellt
werden. Die Formen können
in einem wässrigen
Vehikel zusammen mit Zucker, aromatischen Geschmacksmitteln und
Konservierungsmitteln unter Bildung eines Sirups gelöst werden.
Suspensionen können
mit einem wässrigen
Vehikel unter Hilfe eines Suspendiermittels, wie Gummi arabicum,
Tragant, Methylcellulose und dergleichen, hergestellt werden.
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Zur parenteralen Verabreichung können flüssige Einheitsdosisformen
unter Verwendung der Verbindung und eines sterilen Vehikels hergestellt
werden. Bei der Herstellung von Lösungen kann die Verbindung in
Wasser zu Injektionszwecken gelöst
werden und filtersterilisiert werden, bevor sie in eine geeignete
Phiole oder Ampulle gefüllt
wird und abgeschlossen wird. Adjuvanzien, wie ein Lokalanästhetikum,
Konservierungsmittel und Puffermittel, können in dem Vehikel gelöst werden.
Die Zusammensetzung kann nach Füllen
in eine Phiole eingefroren und vom Wasser unter Vakuum befreit werden.
Das lyophilisierte Pulver kann dann in der Phiole eingeschlossen
und vor Verwendung rekonstituiert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
erfolgt die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von
Verbindungen der Formel I in einer hoch enantiomerenangereicherten
Form, wie es in Schema I dargestellt ist. Das Startmaterial I-1
in Schema I kann gemäß den Verfahren,
die in Tafel A der US-A-5108018 beschrieben sind, hergestellt werden.
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In Stufe 1 wird die Verbindung I-1
zu der Verbindung I-2, als eine racemische Mischung, über eine
katalytische Hydrierung in Gegenwart eines geeigneten Katalysators,
wie Palladium-auf-Kohle, W-2-Raney-Nickel oder Platin-auf-sulfidierter
Kohle, in einem geeigneten Lösemittel,
wie Ethanol, THF, Ethylacetat oder Kombinationen derselben, umgewandelt.
Das gewünschte
Enantiomer I-2b kann durch Behandeln der Struktur I-2 mit einer
geeigneten chiralen Säure
in einem geeigneten Lösemittel
unter Bildung des entsprechenden Komplexes des chiralen Salzes,
das danach aus dem Lösemittel
auskristallisiert, erhalten werden. Auftrennungen zur Abtrennung
eines individuellen Enantiomers I-2a oder I-2b aus einer racemischen
Mischung stellen oft bei der Aufgabe, eine enantiomerenreine Verbindung
zu erhalten, eine deutliche Herausforderung dar. Im Allgemeinen
kann eine weite Vielzahl von enan tiomerenreinen Säuren eine
Maßnahem
für Enantiomerenanreicherung
bereitstellen. Jedoch ist nachweislich die Wahl einer speziellen
chiralen Säure
und eines Lösemittelsystems
für die
Effizienz der Trennung (Enantiomerenreinheit und chemische Ausbeute)
sehr bedeutend. Die zweckmäßigen chiralen
Säuren
in der vorliegenden Erfindung für
die Trennung umfassen Weinsäure,
Di-benzoylweinsäure,
Di-para-toluoylweinsäure,
Camphersulfonsäure
und Mandelsäure.
Die bevorzugte chirale Säure
ist Mandelsäure.
Eine Untersuchung der Säuren
und Lösemittelsysteme
zur Trennung zeigt, dass (R)-(–)-Mandelsäure und
(1R)-(–)-10-Camphersulfonsäure sehr
gut die Trennung von racemischem I-2 unter Induktion der Kristallisation
von fast enantiomerenreinem I-2b bewirken, wobei (R)(–)-Mandelsäure bevorzugt ist.
Es wird angemerkt, dass es an dieser Stufe der Synthese nicht notwendig
ist, das Enantiomer I-2b als 100% reines enantiomeres Material zu
erhalten, da nachfolgende Kristallisationsverfahren in den Folgeverfahren
der Bereitstellung einer geringen Verbesserung der Endenantiomerenreinheit
dienen. Es ist einem Fachmann klar, dass andere herkömmlicherweise
zur Durchführung
einer Trennung von Aminen verwendete chirale Säuren auch für diese Trennung verwendet
werden können.
Die Lösemittelsysteme
in der vorliegenden Erfindung, die als nützlich zur Optimierung der
Gewinnung von Verbindung I-2b festgestellt wurden, umfassen Alkohol-Lösemittel,
wie Methanol, Ethanol, Isopropanol und dergleichen, sowie Co-Lösemittel
von Alkohol(en), Acetonitril (ACN) oder Wasser, wie Tetrahydrofuran
(THF), Ether, Methyl-tert-butylether (MTBE), Dimethoxyethan (DME)
und dergleichen, in verschiedenen Anteilen. Das bevorzugte Lösemittelsystem
in Kombination mit (R)-(–)-Mandelsäure ist
eine Mischung von Methanol und Tetrahydrofuran.
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Als Nächstes führt eine Alkylierung von I-2b,
in der Form der freien Base oder eines chiralen Salzkomplexes, mit
einem Alkylierungsmittel in Gegenwart einer geeigneten Base und
eines geeigneten polaren Lösemittelsystems
bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 20°C bis 90°C zu der Verbin dung I-3. Die
geeignete Base umfasst K2CO3,
Na3PO4, Na2B4O7 und
dergleichen. Die bevorzugte Base ist Na3PO4. Das geeignete Lösemittel umfasst ACN, Dimethylformamid
(DMF) oder THF. Das bevorzugte Lösemittel
ist ACN. Die bevorzugte Temperatur ist in dem Bereich von ungefähr 60°C bis ungefähr 75°C. Die Verbindung
I-3 wird dann durch Acetylierung, gefolgt von Hydrogenolyse in Gegenwart
eines geeigneten Katalysators, wie Palladium-auf-Kohle oder Platin-auf-sulfidierter
Kohle, und eines geeigneten Acetylierungsreagens, wie Essigsäureanhydrid
oder Acetylchlorid, mit katalytischem Dimethylaminopyridin, in einem
geeigneten Lösemittel,
wie Essigsäure,
einem Alkohol, Wasser oder Kombinationen derselben, bei einer Temperatur
in dem Bereich von ungefähr
20°C bis zum
Rückfluss
in die Verbindung I-4 umgewandelt. Die bevorzugte Bedingung für diese
Reaktion ist bei einer Temperatur in dem Bereich von ungefähr 55°C bis ungefähr 70°C in Acetanhydrid/Essigsäure. Bromierung
der Verbindung I-4 mit einem Bromierungsreagens in Gegenwart einer
Säure und
eines polaren Lösemittelsystems
bei einer Temperatur in dem Bereich von ungefähr –78°C bis ungefähr Raumtemperatur führt zu der
Verbindung I-5. Die unmittelbare Bromierung ergibt eine unerwartete
Verbesserung der Regioselektivität
für die Bromierung
an der gewünschten
Position unter Verwendung eines geeigneten Bromierungreagens. Ein
geeignetes Bromierungsreagens kann Br2,
Dibromantin, N-Bromsuccinimid (NBS), Pyridiniumtribromid (pyrHBr3) sein. Das bevorzugte Bromierungsreagens
ist Pyridiniumtribromid. Die Säure
in der Reaktion ist zweckmäßigerweise
eine starke Säure,
wie HBr, H2SO4,
TiCl4, TFA, MeSO3H,
Cl3CCO2H, Cl2CCO2H oder Citronensäure . Die
bevorzugte Säure
ist TFA. Das geeignete polare Lösemittel
kann ACN, DMF, EtOAc, ein Alkohol, wie Methanol, CH2Cl2, MTBE, THF und dergleichen, sein. Das bevorzugte
Lösemittel
ist CH2Cl2. Die
bevorzugte Temperatur ist in dem Bereich von ungefähr –15°C bis Raumtemperatur.
Schließlich
führt die
Carboxamidierung von I-5 in Gegenwart eines Übergangsmetalls, wie Palladium,
Palladium-auf-Kohle oder Palladiumacetat, und assoziierter Liganden,
wie ein- oder zweizähnigen
Phosphinen, in einem geeigneten Lösemittel mit einer geeigneten
Base bei einer Temperatur in dem Bereich von ungefähr 70°C bis ungefähr 140°C zu der
gewünschten
Verbindung I-6. Bevorzugte Liganden umfassen Triphenylphosphin,
Triorthotoluylphosphin oder 1,3-Bis(diphenylphosphino)propan. Die
bevorzugte Temperatur ist in dem Bereich von ungefähr 95°C bis ungefähr 105 °C. Die geeigneten
Lösemittel
umfassen Dimethylformamid, Dioxan, Toluol, Dimethoxyethan, Dimethylacetamid
und dergleichen. Das bevorzugte Lösemittel ist Dimethylformamid.
Die geeignete Base umfasst Kaliumcarbonat, tertiäre Aminbasen, Na3PO4, LiHMDS, Li-Amide, Alkoxide und dergleichen.
Die bevorzugte Base ist Kaliumcarbonat.
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Es wird angenommen, dass ein Fachmann
ohne weiteren Arbeitsaufwand unter Verwendung der obigen Beschreibung
in der Praxis die vorliegende Erfindung in ihrem gesamten Umfang
ausführen
kann. Das folgende genaue Beispiel beschreibt die Herstellung der
verschiedenen Verbindungen und/oder die Durchführung der verschiedenen Verfahren
der Erfindung und soll nur als rein erklärend betrachtet werden und
soll nicht die vorhergehende Offenbarung in irgendeiner Weise beschränken. Ein
Fachmann wird sofort geeignete Variationen der Verfahren sowohl
in Hinsicht auf Reaktanten als auch Reaktionsbedingungen und Techniken
erkennen.
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BEISPIEL
Herstellung
von (25)-(+)-2-(Dipropylamino)-6-ethoxy-2,3-dihydro-1H-inden-5-carboxamid
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Stufe
1: Herstellung von 4-Ethoxyzimtsäure
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4-Ethoxybenzaldehyd (1) wird mit
Malonsäure
in Gegenwart von Base (Knoevenagel-Reaktion) zur Gewinnung des Zimtsäurederivats
2 kondensiert. Dieses wird durch Lösen von 1 in Pyridin mit 0,15 Äq. Piperidin
und Erhitzen der erhaltenen Lösung
auf 50–135°C (vorzugsweise
105–125°C) und danach
Zugeben einer Lösung
von in Pyridin gelöster
Malonsäure
(2 Äq.)
in einem langsamen Strom erreicht. Ungefähr 40% des Pyridins werden
langsam abdestilliert und das Erhitzen bei 125°C wird fortgeführt bis
eine DC anzeigt, dass das gesamte 1 verbraucht wurde. Nach Abkühlen auf
40°C wird
im Überschuss
konzentrierte Salzsäure
zugesetzt, wobei die Temperatur um 40°C gehalten wird. Es wird tiefer
als Raumtemperatur abgekühlt
und das feste Produkt (2) wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen
und dann getrocknet.
1H-NMR (300 MHz,
CDCl3) δ 1,43
(t, J = 7,0 Hz, 3H), 4,07 (q, J = 7,0 Hz, 2H), 6,31 (d, J = 16,0
Hz, 1H), 6,90 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 7,49 (d, J = 8,7 Hz, 2H), 7,74
(d, J = 15,9 Hz, 1H).
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Stufe
2: Umsetzung von 4-Ethoxyzimtsäure
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4-Ethoxyzimtsäure (2) wird bei 40 p.s.i.
mit katalytischem 5%igem Palladium-auf-Kohle in Tetrahydrofuran-Lösemittel
zur Gewinnung von 3-(4-Ethoxyphenyl)propionsäure (3) hydriert. Eine Probe
wird aus Ethylacetat/Hexan zur Gewinnung einer analysenreinen Probe
(Fp. 101–103°C) umkristallisiert.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,40 (t,
J = 7,0 Hz, 3H), 2,65 (t, J = 7,7 Hz, 2H), 2,90 (t, J = 7,7 Hz,
2H), 4,01 (g, J = 7,0 Hz, 2H), 6,83 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 7,12 (d,
J = 8,6 Hz, 2H).
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Stufe
3: Herstellung von 6-Ethoxy-1-indanon
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Zur Carbonsäure 3 werden Thionylchlorid
(2 Äq.)
und katalytisches Dimethylformamid gegeben. Die Lösung wird
gerührt
bis eine Analyse anzeigt, dass die gesamte Carbonsäure in das
Säurechlorid
umgewandelt wurde. Flüchtige
Reagenzien werden unter Vakuum entfernt. Das Säurechlorid wird in Dichlormethan
gelöst
und zu einer Aufschlämmung
von Aluminiumchlorid (1,1 Äq.)
in Dichlormethan während
15–60
min gegeben. Die erhaltene Mischung wird unter Rückfluss während 30 min erhitzt (bis eine
Analyse anzeigt, dass das gesamte Startmaterial verbraucht wurde)
und dann auf 0–15°C abgekühlt. Wasser
wird langsam zugegeben, um die Reaktion abzubrechen, und dann wird
die Mischung extrahiert. Die organische Schicht wird mit gesättigtem
wässrigem
Natriumbicarbonat gewaschen und aus der organischen Lösung wird
unter Vakuum das Dichlormethan-Lösemittel
entfernt, wobei ein Rückstand
erhalten wird, der in Methyl-t-butylether erneut gelöst wird
und dann mit Magnesiumsulfat getrocknet wird. Die Lösung wird
filtriert, und das Lösemittel
wird unter Vakuum entfernt, wobei festes 4 erhalten wird. Der Feststoff
konnte aus Octan umkristallisiert werden, wobei eine analysenreine
Probe erhalten wurde (Fp. 57–58°C).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,41 (t,
J = 7,0 Hz, 3H), 2,66– 2,71
(m, 2H), 3,04 (t, J = 5,7 Hz, 2H), 4,04 (g, J = 7,0 Hz, 2H), 7,13–7,18 (m,
2H), 7,32–7,35
(m, 1H).
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Stufe
4: Herstellung von 6-Ethoxy-1H-inden-1,2(3H)-dion-2-oxim
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Eine Lösung von 6-Ethoxy-1-indanon
und Isoamylnitrit (1,5 Äq.)
in Ethylacetat wird auf ungefähr
0°C gekühlt und
konzentrierte Salzsäure
(1,1 Säure-Äquivalente)
wird mit einer solchen Rate zugegeben, dass die Temperatur unter
40°C gehalten
wird. Nachdem die Zugabe vollständig
ist, wird die Aufschlämmung
bei 5–10°C gerührt bis
eine Analyse anzeigt, dass das gesamte Startmaterial verbraucht
wurde. Das Produkt wird abfiltriert und mit kaltem Ethylacetat gespült. Das
Oximprodukt (5) kann leicht durch Halten einer Aufschlämmung in
wasserfreiem Ethanol unter Rückfluss,
Abkühlen,
Filtrieren und dann Waschen des Feststoffes mit weiterem Ethanol
und dann Trocknen (Fp. 220°C)
unter Zersetzung gereinigt werden.
1H-NMR
(300 MHz, DMSO-d6) δ 1,32 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 3,65
(s, 2H), 4,06 (q, J = 7,0 Hz, 2H), 7,14 (d, J = 2,5 Hz, 1H), 7,27
(dd, J = 2,6, 8,4 Hz, 1H), 7,49 (d, J = 8,4 Hz, 1H), 12,57 (s, 1H).
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Stufe
5: Herstellung von (±)-trans-2-Amino-6-ethoxy-2,3-dihydro-1H-inden-1-ol
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6-Ethoxy-1H-inden-1,2(3H)-dion-2-oxim
wird in absolutem Ethanol aufgeschlämmt und ungefähr 0,5 Äq. 2 N Natriumhydroxid
werden zugegeben. Palladium-auf-Kohle wird zugegeben und die Mischung
wird in einem Parr-Schüttler
mit einem anfänglichen
Wasserstoffdruck von 40 psi während
mehreren Stunden (hängt von
dem Maßstab
der Reaktion und der Katalysatorbeladung ab) hydriert. Nachdem eine
Analyse anzeigte, dass das gesamte Startmaterial verbraucht wurde,
wird der Katalysator aus der Lösung
abfiltriert und dann das Lösemittel
unter Vakuum entfernt, und der Rückstand
wurde mit Wasser verdünnt
und mehrere Male mit Ethylacetat extrahiert. Die Ethylacetatextrakte
werden vereinigt und unter Vakuum konzentriert. Hexan wird zugegeben
und die erhaltene Aufschlämmung
wird auf 0–15°C abgekühlt und
das feste Produkt (6) wird mit kaltem Ethylacetat/Hexan (1 : 1)
gespült.
Das Produkt wird unter Vakuum getrocknet.
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Eine Analysenprobe wird durch Kombination
eines Aliquots des Produkts (6) mit p-Toluolsulfonsäure erhalten
und das erhaltene Salz wird aus Methanol/Diethylether kristallisiert,
wobei ein Material mit dem Fp. 172–173°C erhalten wird.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,394 (t,
J = 7,0 Hz, 3H), 2,51 (dd, J = 8,3, 14,9 Hz, 1H), 3,13 (dd, J =
7,3, 15,1 Hz, 1H), 3,43 (q, J = 7,2 Hz, 1H), 4,02 (q, J = 7,0 Hz,
2H), 4,73 (d, J = 6,7 Hz, 1H), 6,78 (dd, J = 2,2, 8,2 Hz, 1H), 6,90
(d, J = 2,2 Hz, 1H), 7,06 (d, J = 8,2 Hz, 1H).
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Stufe
6: Herstellung von (1S,2S)-trans-(–)-2-Amino-6-ethoxy-2,3-dihydro-1H-inden-1-ol-(R)-(–)-mandelat
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(±)-trans-2-Amino-6-ethoxy-2,3-dihydro-1H-inden-1-ol
in einer Mischung von Methanol und Tetrahydrofuran wird zu einer
warmen Lösung
mit einem geringen molaren Überschuss
von (R)-(–)-Mandelsäure in Tetrahydrofuran
derart gegeben, dass eine Lösung
bei ungefähr
60°C mit
ungefähr
3–4 ml
Methanol/g und ungefähr
40–50
ml Tetrahydrofuran/g erhalten wird. Das gewünschte Mandelatsalz (7) kristallisiert
aus der Lösung
und wird durch Filtration und Trocknen isoliert (Fp. 170–195°C).
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Bei Behandlung mit (R)-(–)-10-Camphersulfonsäure in Methanol
kristallisiert das gewünschte
Enantiomer (7) aus der Lösung
als Sulfonsäuresalzkomplex
(Fp. 238–239°C), [α]25
D = –8° (c = 0,94,
Methanol) aus.
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Stufe
7: Herstellung von (1S,2S)-trans-2-(Dipropylamino)-6-ethoxy-2,3-dihydro-1H-inden-1-ol
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Das Aminoalkoholmandelatsalz (7)
wird zu dem Acetonitrillösemittel
mit überschüssigem Trinatriumphosphat(V)
und n-Brompropan zugegeben und gerührt, bis eine Analyse anzeigt,
dass das Startmaterial vollständig
zu dem dipropylsubstituierten Material (8) umgesetzt wurde. Das
bevorzugte Verfahren wird unter Erhitzen der Aufschlämmung bei
60 bis 70°C
während
zwei bis drei Tagen durchgeführt.
Die Reaktionslösung wird
abgekühlt,
filtriert und die Feststoffe wer den mit Methyl-t-butylether gespült. Die
Lösung
wird unter Vakuum konzentriert und dann wird weiterer Methyl-t-butylether zugegeben
und die Lösung
mit wässrigem
Natriumhydroxid extrahiert. Die organische Schicht wird mit überschüssiger verdünnter wässriger
Salzsäure
gewaschen und die wässrigen
Salzsäureextrakte
werden vereinigt und mit Methylt-butyl-ether rückgewaschen und dann mit konzentriertem
Natriumhydroxid basisch eingestellt. Diese wässrige Lösung wird dann mit Methyl-t-butylether
gewaschen. Der Ether wird unter Vakuum entfernt, wobei die Dipropylverbindung
(8) als Feststoff erhalten wird. Es ist einem Fachmann klar, dass
andere ähnliche
Alkylierungsreagenzien, wie n-Propyliodid und dergleichen, anstelle
von n-Brompropan verwendet werden können. Auch können andere
Basen, wie Natriumcarbonat, organische Basen eines tertiären Amins,
wie Diisopropylethylamin und dergleichen, anstelle der Phosphatbase
verwendet werden. Das bevorzugte Verfahren wird unter Verwendung
von n-Brompropan und Trinatriumphosphat(V) durchgeführt. Ferner
ist es einem Fachmann klar, dass reduktive Aminierungsverfahren,
einschließlich
der Verwendung von Propanal in Gegenwart eines Hydridtransferreduktionsreagens,
wie Natriumtriacetoxyborhydrid, Natriumcyanoborhydrid und dergleichen,
zur Durchführung
dieser chemischen Umwandlung verwendet werden können. Alternativ kann das Amin
unter Bildung des Propionamids des Amins wiederholt acyliert werden
und dann zu dem Amin mit Lithiumaluminiumhydrid, Diisobutylhydrid,
einem Boranreagens und dergleichen 2-mal zur Einführung der
erforderlichen Propylgruppen reduziert werden. Das bevorzugte Verfahren
zur Gewinnung von 8 wird durch Erhitzen von 7 mit n-Brompropan in Gegenwart
von Trinatriumphosphat(V) durchgeführt. Eine Analysenprobe kann
durch Kristallisation aus Ethylacetat/Hexan erhalten werden (Fp.
74–75°C).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 0,90 (t,
J = 7,4 Hz, 6H), 1,40 (t, J = 7,0 Hz, 3H), 1,52 (Sextett, J = 7,3
Hz, 4H), 2,38 (br.s, 1H), 2,47–2,64
(m, 4H), 2,72 (dd, J = 9,1, 15,1 Hz, 1H), 2,89 (dd, J = 7,8, 15,1
Hz, 1H), 3,41 (dd, J = 7,7, 16,6 Hz, 1H), 4,02 (g, J = 7,0 Hz,
2H), 5,07 (d, J = 7,4 Hz, 1H), 6,78 (dd, J = 2,4, 8,2 Hz, 1H), 6,92
(d, J = 2,2 Hz, 1H), 7,06 (d, J = 8,2 Hz, 1H); [α]25
D = 34° (c
= 1,01, Methanol).
-
Stufe
8: Herstellung von (S)-5-Ethoxy-2,3-dihydro-N,N-dipropyl-1H-inden-2-amin
-
(1S)-trans-2-(Dipropylamino)-6-ethoxy-2,3-dihydro-lH-inden-1-ol 8 wird mit einer
katalytischen Menge von 5 %-Palladiumauf-Kohle und als Lösemittel
zugegebener Essigsäure
in einen Hydrierungsreaktor gegeben. Acetanhydrid (im Überschuss über ein Äquivalent – ausreichend
um das gesamte 8 zu dem nichtisolierten Acetatzwischenprodukt umzuwandeln)
wird auch zugegeben, und die Mischung wird bei 40 p.s.i. hydriert,
während
auf 25°–80 °C (die bevorzugte
Temperatur ist 60°–70 °C) erhitzt
wird. Wenn eine Analyse zeigt, dass 8 vollständig zu 9 umgewandelt wurde,
wird die Mischung gekühlt
und filtriert. Das Lösemittel
wird durch Erhitzen unter Vakuum entfernt und der Rückstand
wird mit Methyl-t-butylether und wässrigem Natriumhydroxid (Zugabe
bis die Lösung
einen pH-Wert von
größer als
12 zeigt) extrahiert. Die wässrige
Schicht wird mit weiterem Methyl-t-butylether rückextrahiert und die vereinigten
organischen Schichten werden mit einer verdünnten wässrigen Natriumhydroxidlösung gewaschen.
Die Methyl-t-butylether-Lösung
wird dann 2-mal mit 1 N wässriger
Salzsäure
extrahiert, wobei genügend
Säure zugegeben
wird, um das gesamte Aminprodukt in die wässrige Schicht zu waschen.
Die wässrigen
Säureschichten
werden vereinigt und mit Methyl-t-butylether gewaschen, danach wird
der pH der wässrigen
Schicht auf größer als
12 eingestellt und dann wird mit zwei Portionen Dichlormethan extrahiert.
Das Dichlormethan wird mit Wasser gewaschen und das Lösemittel
wird durch Erhitzen unter Vakuum entfernt, wobei 9 erhalten wird.
-
Eine Analysenprobe kann als p-Toluol-sulfonsäuresalz
aus Methanol/Diethylether unter Bildung von Kristallen (Fp. 136– 138°C) hergestellt
werden.
1H-NMR (freie Base, 300 MHz,
CDCl3) δ 0,88
(t, J = 7,3 Hz, 6H), 1,39 (t, J = 7,0 Hz, 2H), 1,49 (Sextett, J
= 7,5 Hz, 4H), 2,46–2,51
(m, 4H), 2,75–3,01
(m, 4H), 3,64 (Quintett, J = 8,2 Hz, 1H), 3,99 (q, J = 7,0 Hz, 2H),
6,68 (d, J = 8,2 Hz, 1H), 6,73 (s, 1H), 7,05 (d, J = 8,1 Hz, 1H);
[α]25
D 11° (c = 0,82,
Methanol).
-
Stufe
9: Herstellung von (R)-S-Brom-6-ethoxy-2,3-dihydro-N,N-dipropyl-1H-inden-2-amin
-
Pyridiniumperbromid, 1–1,5 Äquivalente
(vorzugsweise 1,3– 1,4 Äquivalente),
wird dem Dichlormethanlösemittel
zugegeben und auf zwischen –60°C und 25°C (der bevorzugte
Temperaturbereich ist von –15°C bis 25°C) abgekühlt. Eine –15°C-Lösung von (S)-6-Ethoxy-2,3-dihydro-N,N-dipropyl-lH-inden-2-amin (9) und Trifluoressigsäure (1–5 Äquivalente,
vorzugsweise 3 Äquivalente),
die in Dichlormethan gelöst
sind, wird zugegeben. Nach Rühren
während
mehrerer Stunden wird die Reaktionslösung auf 0°C erwärmt. Wenn eine Analyse anzeigt,
dass das gesamte 9 verbraucht wurde, wird die Reaktion mit einem
Reduktionsmittel, wie wässrigem
Natriumbisulfit, abgebrochen. Wässriges
Natriumhydroxid wird dann zugegeben, damit der pH größer als
12 wird, und das meiste von Dichlormethan und Pyridin wird durch
Erhitzen unter Vakuum entfernt. Der Rückstand wird mehrere Male mit
Methyl-t-butylether extrahiert, die organischen Schichten werden
kombiniert und zur Trocknung mit Magnesiumsulfat gerührt, filtriert
und das Lösemittel
wird durch Erhitzen unter Vakuum entfernt, wobei 10 in roher Form
erhalten wird. Falls nötig, wird
dieses aus Methanol/Methyl-t-butylether als Hydrochloridsalz kristallisiert,
wobei gereinigtes 10 als Hydrochloridsalz erhalten wird (Fp. einer
Analysenprobe 202–204 °C).
-
Es ist einem Fachmann klar, dass
es andere Verfahren zur Bromierung von 9, wie eine direkte Behandlung
mit Brom, N-Bromsuccinimid, Dibromhydantoin und dergleichen, gibt.
Es können
ferner andere Säurekatalysatoren,
wie Essigsäure
und andere Carbonsäuren
mit niedrigem Molekulargewicht, Mineralsäuren, organische Sulfonsäuren und
dergleichen, verwendet werden. Trifluoressigsäure ist der bevorzugte Säurekatalysator.
1H-NMR (freie Base, 300 MHz, CDCl3) δ 0,86
(t, J = 7,4 Hz, 6H), 1,41–1,
55 (m, 7H), 2,43–2,49
(m, 4H), 2,76–2,99
(m, 4H), 3,57 (Quintett, J = 8,2 Hz, 1H), 4,05 (q, J = 7,0 Hz, 2H),
6,73 (s, 1H), 7,31 (s, 1H); [α]25
D = 5° (c = 1,01,
Methanol).
-
Stufe
10: Herstellung von (S)-(+)-(Dipropylamino)-6-ethoxy-2,3-dihydro-1H-inden-5-carboxamid
-
Die Verbindung 10 (als Hydrochloridsalz
derselben) wird mit Dimethylformamid mit einer katalytischen Menge
von Palladiumacetat (0,008–0,08 Äquivalente,
0,01–0,04 Äquivalente
sind bevorzugt) und 1,3-Bis(diphenylphosphino)propan (ungefähr die 2-fache
Anzahl der Moläquivalente
des Palladiumkatalysators), Kaliumcarbonat und Hexamethyldisilylazan
kombiniert. Die Reaktionslösung
wird auf 70°–120°C (100°C sind bevorzugt)
unter einer Atmosphäre
von Kohlenmonoxid erhitzt, bis eine Analyse anzeigt, dass das gesamte
10 verbraucht wurde. Die Reaktionslösung wird abgekühlt, mit
Methyl-t butylether (MTBE) und Wasser verdünnt und zur Entfernung von
Feststoffen filtriert. Das 2-Phasen-Gemisch wird basisch eingestellt
und das Produkt wird in MTBE extrahiert. Die Extrakte werden mit
verdünnter
Base, dann Wasser gewaschen. Die Lösung wird einem Vakuum ausgesetzt
und erhitzt, damit flüchtige
Reagenzien und Lösemittel
entfernt werden. Der Rückstand
wird mit wässriger
Salzsäure
aufgeschlämmt
und filtriert. Das Filtrat wird mit MTBE extrahiert. Die wässrige Phase
wird mit wässrigem
Natriumhydroxid basisch eingestellt, und das Produkt wird in Methyl-t-butylether
extrahiert. Die Extrakte werden wieder mit Wasser gewaschen und
durch Destillation getrocknet. Die erhaltene MTBE-Lösung wird
mit einem Magnesiumsilikatadsorbenz behandelt, das durch Filtration
entfernt wird, das Methyl-t-butylether-Filtrat wird eingeengt und Heptan wird
bei ungefähr
50°C zugegeben,
danach wird allmählich
abgekühlt,
um die Kristallisation von 11 zu induzieren, das abfiltriert und
getrocknet wird. Es ist einem Fachmann ohne weiteres klar, dass
eine Mehrzahl von Palladiumkatalysatoren (PdCl2,
Pdn(dba)m und dergleichen)
und assoziierten Liganden (Triphenylphosphin, Tri-ortho-toluylphosphin
und dergleichen) in verschiedenen katalytischen Mengen verwendet
werden können.
-
Ferner kann 10, in seiner freien
Basenform, in einem Ether-Lösemittel,
wie Tetrahydrofuran, gelöst werden
und auf –20° bis –78°C (vorzugsweise –25° bis –50°C) gekühlt werden,
und eine Lösung
eines Alkyllithiums, wie t-Butyllithium, zugegeben werden. Trimethylsilylisocyanat
(siehe K. A. Parker, E. G. Gibbons "A Direct Synthesis of Primary Amides
from Grignard Reagents",
Tetrahed. Lett. 1975, 981–984)
wird dann zugegeben, und die Lösung
wird sich auf 10°C
langsam erwärmen
gelassen und dann durch die Zugabe von Wasser gequencht.
-
Methyl-t-butylether wird zugegeben
und die Mischung extrahiert. Die organische Schicht wird mit Magnesiumsulfat
getrocknet und das Lösemittel
zur Gewinnung von 11 entfernt, wobei 11 als Hydrochloridsalz durch
Behandlung mit einer methanolischen Lösung von Salzsäure, Konzentrieren
unter Vakuum und Umkristallisieren des Feststoffes aus Ethylacetat
gereinigt wird. Die Kristalle werden durch Behandlung mit wässrigem Natriumhydroxid,
Extraktion in Ethylacetat, Trocknen mit Magnesiumsulfat und Entfernung
des Lösemittels
unter Vakuum in die freie Basenform umgewandelt (Fp. 100–101 °C).
1H-NMR (CDCl3) δ 7,99 (s,
1H), 7,87 (bs, 1H), 6,78 (s, 1H), 6,12 (bs, 1H), 4,17–4,11 (q,
J = 7,0 Hz, 2H), 3,72–3,61
(m, 1H), 3,06–2,78
(m, 4H), 2,48–2,43
(m, 4H), 1,54– 1,41
(m, 7H), 0,87 (t, J = 7,3 Hz, 6H); [α]25
D = +4,94° (c
= 0,842, MeOH).