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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Synthese von Heteroarylamin-Verbindungen,
die sich zur Herstellung von Heteroarylharnstoffen eignen, einer
Schlüsselkomponente
in pharmazeutisch aktiven Verbindungen mit einer Heteroarylharnstoffgruppe.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Aryl-
und Heteroaryl-substituierte Harnstoffe sind als Inhibitoren der
Zytokinbildung beschrieben worden. Diese Inhibitoren werden als
wirksame Therapeutika bei zytokinvermittelten Erkrankungen, einschliesslich
entzündlicher
Erkrankungen und Autoimmunerkrankungen, beschrieben. Beispiele für solche
Verbindungen sind in WO 99/23091 und in WO 98/52558 beschrieben.
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Ein
entscheidender Schritt bei der Synthese von solchen Verbindungen
ist die Bildung der Harnstoffbindung. Es wurden verschiedene Verfahren
beschrieben, um dies zu bewerkstelligen. Beispielsweise kann wie
in den obigen Referenzen angegeben ein aromatisches oder heteroaromatisches
Amin Ar1NH2 mit
einem aromatischen oder heteroaromatischen Isocyanat Ar2NCO
umgesetzt werden, um den Harnstoff Ar1NHC(O)NHAr2 zu bilden.
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Falls
das Isocyanat nicht kommerziell erhältlich ist, kann es durch Umsetzen
eines Aryl- oder Heteroarylamins Ar2-NH2 mit Phosgen oder einem Phosgenäquivalent
wie Bis(trichloromethyl)carbonat(triphosgen) (P. Majer und R. S.
Randad, J. Org, Chem, 1994, 59, 1937) oder Trichlormethylchloroformat(diphosgen)
(K. Kurita, T. Matsumura und Y. Iwakura, J. Org. Chem. 1976, 41,
2070) zur Bildung des Isocyanats Ar2-NCO,
gefolgt von Umsetzen mit Ar1NH2 zur
Bildung des Harnstoffs hergestellt werden. Andere in der chemischen
Literatur beschriebene Ansätze
zur Herstellung des Harnstoffs umfassen das Umsetzen eines Carbamates
mit einem Aryl- oder Heteroarylamin (siehe beispielsweise B. Thavonekham,
Synthesis, 1997, 1189 und T. Patonay et al., Synthetic Communications,
1996, 26, 4253) wie in Schema II gezeigt. Die provisorische US-Anmeldung
Nr. 60/143,094 beschreibt auch ein Verfahren zur Herstellung von
Heteroaryl-Harnstoffen durch Umsetzen von besonderen Carbamat-Zwischenprodukten
mit dem gewünschten
Arylamin.
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Die
US-Anmeldung Nr. 09/505,582 und PCT/US00/03865 beschreiben zytokininhibierende
Harnstoffe der folgenden Formel:
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Ein
zur Herstellung der dort beschriebenen bevorzugten Verbindungen
benötigtes
Zwischenprodukt hat als Ar2 ein 1,4-disubstituiertes
Naphthalin und wird durch die unten aufgeführte Formel veranschaulicht.
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Die
Herstellung von diesen Zwischenprodukten erfordert die Kupplung
des Naphthalinrings mit X. Bevorzugte X umfassen Aryl- und Heteroaryl-Gruppen.
Vorgängig
beschriebene Verfahren, einschliesslich der US-Anmeldung Nr. 09/505,582
und PCT/US00/0365, erreichen die Kupplung dieser aromatischen Reste
unter Verwendung einer durch ein Übergangsmetall wie Palladium
katalysierten Kupplungsreaktion in der Anwesenheit eines Liganden
wie Triphenylphosphin. Die Kupplungsverfahren umfassen die Stille-Kupplung,
welche die Herstellung eines Tributylzinn-Zwischenproduktes erfordert,
oder eine Suzuki-Kupplung,
welche die Herstellung eines Boronsäure-Zwischenproduktes erfordert (Schema
III). Schema
III
M = Sn(Bu)
3 oder B(OH)
2
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Einige
Schritte in diesen Verfahren erfordern eine Kühlung auf extreme Temperaturen
(–78°C). Andere erfordern
das Umsetzen unter hohem Druck, erfordern Chromatographie zur Reinigung
des Produktes oder die Verwendung von kostspieligen Reagenzien.
Aus diesem Grund sind diese Verfahren für die grosstechnische oder
industrielle Herstellung ungeeignet.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung
von Heteroarylaminen der Formel (I) anzugeben:
wobei X, Y und Z unten beschrieben
sind und die Heteroarylamine wie oben erwähnt zur Herstellung von Heteroaryl-Harnstoffen
anwendbar sind.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Vorliegend
wird ein neues Verfahren zur Herstellung von bevorzugten Heteroarylamin-Zwischenprodukten,
einschliesslich der in der US-Anmeldung Nr. 09/505,582 und in PCT/US00/03865
beschriebenen Heteroarylamin-Zwischenprodukte, angegeben. Die hier
beschriebenen Verfahren haben mehrere Vorteile. Sie verwenden kostengünstige Ausgangsmaterialien
und Reagenzien, die Reaktionen werden bei mässigen Temperaturen durchgeführt, es
gibt keine Reaktionen unter hohem Druck, und es wird keine Chromatographie
benötigt.
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Das
neue Merkmal der Erfindung ist die hier unten im Schema I veranschaulichte
Bildung des Naphthalinrings aus der geeignet substituierten Carbonsäure 5, welche
ihrerseits ausgehend von einem neuen Ester der Formel (II) und einem
Diester wie Diethylsuccinat synthetisiert wurde. Sämtliche
hier beschriebenen Verbindungen der Formel (II) können aus
leicht erhältlichen
und kostengünstigen
Ausgangsmaterialien synthetisiert werden wie im unten aufgeführten Beispiel
1.
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Die
vorliegende Erfindung liefert eine neue Strategie für die Synthese
von Heteroarylamin-Verbindungen der Formel (I):
wobei:
der Naphthylring
gegebenenfalls zudem mit einem oder mehreren R
1 oder
R
2 substituiert ist;
X ausgewählt ist
aus
einem C
5-8-Cycloalkyl und Cycloalkenyl,
das gegebenenfalls substituiert ist mit einer bis zwei Oxo-Gruppen oder
einer bis drei C
1-4-Alkyl-, C
1-4-Alkoxy-
oder C
1-4-Alkylaminoketten, wovon jede verzweigt
oder unverzweigt ist;
Aryl, Furanyl, Thienyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl,
Imidazolyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Pyridinonyl, Dihydropyridinonyl, Maleimidyl,
Dihydromaleimidyl, Piperdinyl, Benzimidazol, 3H-Imidazo[4,5-b]pyridin, Piperazinyl,
Pyridazinyl und Pyrazinyl;
wobei jedes gegebenenfalls unabhängig mit
einem bis drei C
1-4-Alkyl, C
1-4-Alkoxy,
Hydroxy, Nitro, Nitril, Amino, Mono- oder Di-(C
1-3-Alkyl)amino,
Mono- oder Di-(C
1-3-Alkylamino)carbonyl,
NH
2C(O), C
1-6Alkyl-S(O)
m oder Halogen substituiert ist;
Y ausgewählt ist
aus
einer Bindung und einer gesättigten oder ungesättigten,
verzweigten oder unverzweigten, gegebenenfalls partiell oder vollständig halogenierten
C
1-4-Kohlenstoffkette, wobei eine oder mehrere
Methylengruppen gegebenenfalls mit O, N oder S(O)
m ersetzt
sind, und wobei Y gegebenenfalls unabhängig mit einer bis zwei Oxo-Gruppen,
Phenyl oder einem oder mehreren, gegebenenfalls mit einem oder mehreren
Halogenatomen substituierten C
1-4-Alkyl
substituiert ist;
Z ausgewählt
ist aus
Phenyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Pyrazinyl,
Imidazolyl, Pyrazolyl, Triazolyl, Tetrazolyl, Furanyl, Thienyl,
Pyranyl, wobei jedes gegebenenfalls unabhängig substituiert ist mit einem
bis drei Halogen, C
1-6-Alkyl, C
1-6-Alkoxy, Hydroxy,
Amino, Mono- oder Di-(C
1-3-Alkyl)amino,
C
1-6-Alkyl-S(O)
m, CN, CONH
2, COOH
oder Phenylamino, wobei der Phenylring gegebenenfalls mit einem
bis zwei Halogen, C
1-6-Alkyl oder C
1-6-Alkoxy
substituiert ist;
Tetrahydropyranyl, Tetrahydrofuranyl, 1,3-Dioxolanonyl,
1,3-Dioxanonyl,
1,4-Dioxanyl, Morpholinyl, Thiomorpholinyl, Thiomorpholinylsulfoxidyl,
Thiomorpholinylsulfonyl, Piperidinyl, Piperidinonyl, Piperazinyl,
Tetrahydropyrimidonyl, Cyclohexanonyl, Cyclohexanolyl, Pentamethylensulfidyl,
Pentamethylensulfoxidyl, Pentamethylensulfonyl, Tetramethylensulfid,
Tetramethylensulfoxidyl oder Tetramethylensulfonyl, wobei jedes
gegebenenfalls mit einem bis drei Nitrilen, C
1-6-Alkyl,
C
1-6-Alkoxy, Hydroxy, Amino, Mono- oder
Di-(C
1-3-Alkyl)amino-C
1-3-Alkyl,
CONH
2, Phenylamino-C
1-3-alkyl
oder C
1-3-Alkoxy-C
1-3-alkyl substituiert
ist;
Halogen, C
1-4-Alkyl, Nitril, Amino,
Hydroxy, C
1-6-Alkoxy, NH
2C(O),
Mono- oder Di-(C
1-3-Alkyl)aminocarbonyl, Mono-
oder Di-(C
1-3-Alkyl)amino, sekundäres oder
tertiäres
Amin, wobei der Amin-Stickstoff kovalent an C
1-3-Alkyl
oder C
1-5-Alkoxyalkyl gebunden ist, Pyridinyl-C
1-3-Alkyl, Imidazolyl-C
1-3-Alkyl,
Tetrahydrofuranyl-C
1-3-Alkyl, Nitril-C
1-3-Alkyl, Carboxamid-C
1-3-Alkyl, Phenyl, wobei
der Phenylring gegebenenfalls mit einem bis zwei Halogenen, C
1-6-Alkoxy, Hydroxy oder Mono- oder Di-(C
1-3-Alkyl)amino
substituiert ist, C
1-6-Alkyl-S(O)
m oder Phenyl-S(O)
m,
wobei der Phenylring gegebenenfalls substituiert ist mit einem bis
zwei Halogenen, C
1-6-Alkoxy, Hydroxy, Halogen
oder Mono- oder Di-(C
1-3-Alkyl)amino;
C
1-6-Alkyl-S(O)
m und
Phenyl-S(O)
m, wobei der Phenylring gegebenenfalls
mit einem bis zwei Halogenen, C
1-6-Alkoxy,
Hydroxy oder Mono- oder Di-(C
1-3-Alkyl)amino
substituiert ist;
R
1 und R
2 unabhängig ausgewählt sind
aus:
einem verzweigten oder unverzweigten, gegebenenfalls partiell
oder vollständig
halogenierten C
1-6-Alkyl, einem verzweigten
oder unverzweigten, gegebenenfalls partiell oder vollständig halogeniertem
C
1-4-Alkoxy, einem Halogen, einem gegebenenfalls
partiell oder vollständig
halogenierten C
1-3-Alkyl-S(O)
m und
Phenylsulfonyl; und
m 0, 1 oder 2 ist.
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Das
erfindungsgemässe
Verfahren in seinem breitesten generischen Aspekt ist unten angegeben
und wird in einer nicht einschränkenden,
in Schema 1 gezeigten Ausführungsform
veranschaulicht:
wobei besagtes Verfahren umfasst:
- a) Umsetzen eines Z-Y-X-COO-Rx-Esters
(II), wobei Rx C1-5-Alkyl oder Aryl ist,
mit einem Dialkyl- oder Diarylester (III) in einem geeigneten protischen
oder aprotischen, polaren oder nicht-polaren, vorzugsweise aprotischen
Lösungsmittel
wie THF, DME, DMSO, Ether, Dioxan, CH2Cl2, CHCl3, Toluol,
Pyridin oder DMF oder in geeigneten Alkoholen, wobei das Lösungsmittel
vorzugsweise aus THF und DMSO ausgewählt und insbesondere THF ist,
und einer geeigneten Base, namentlich einer organischen oder anorganischen
Base wie NaH, NaNH2, Natriumalkoxiden wie
Na-t-Butoxid, Na-Ethoxid, NaOH, Pyridin, TEA, DBU oder BuLi, vorzugsweise
NaH oder Na-t-Butoxid, und gegebenenfalls, falls zweckmässig wie
im Beispiel 3, in der Anwesenheit eines Additivs wie DMPU und HMPA, vorzugsweise
DMPU, bei einer Temperatur von ungefähr 0 bis 200°C während einer
Reaktionszeit von ungefähr
5 Min. bis 24 Std., vorzugsweise bei Verwendung des bevorzugten
Lösungsmittels
THF bei 60–70°C während ungefähr 8 Std.,
und Isolieren des Zwischenproduktes (IV). Beispiele 1 und 2 sind
repräsentative
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (II), Verfahren
zur Herstellung von anderen Verbindungen der Formel (II) liegen
im Bereich des fachmännischen
Könnens.
- b) Vornehmen einer sauren oder basischen Hydrolyse am Produkt
von Schritt a), vorzugsweise einer sauren Hydrolyse, und Decarboxylierung
unter geeigneten, einer Fachperson offensichtlichen sauren Bedingungen
wie konz. H2SO4 in
HOAc bei einer Temperatur von ungefähr 50 bis 200°C während ungefähr 5 Min. bis
24 Stunden, vorzugsweise ungefähr
100°C während ungefähr 7 Std.;
gefolgt von einer Veresterung unter geeigneten Bedingungen mit einem
C1-5-Alkohol, vorzugsweise EtOH; anschliessende
nukleophile Addition von Phenyl, beispielsweise über ein Phenyl-Grignard-Reagens
PhMgBr, PhenylLi, PhenylZnCl, vorzugsweise Phenyl-Grignard, wobei
das Phenyl gegebenenfalls unabhängig
mit R1 und/oder R2 substituiert ist;
reduktive Spaltung unter geeigneten Bedingungen wie HCOONH4/Pd/C/EtOH unter Bildung einer Carbonsäure-Verbindung,
welche beim Behandeln mit einer starken Mineralsäure wie H2SO4, HCl, MeSO3H, CF3SO3H, PPA oder einer
Lewis-Säure
wie SnCl4, AlCl3,
BF3-OEt2 und Yb(OTf)2, vorzugsweise PPA, gegebenenfalls in einem
geeigneten Lösungsmittel
bei RT bis 200°C,
vorzugsweise ungefähr
110°C, ein
Zwischenprodukt der Formel (V) bildet, und Isolieren des Produktes:
- c) Umsetzen des Produktes von Schritt b) mit HNRyRz oder einem entsprechenden Salz davon, woraus
sich unter geeigneten Verbindungen eine Enamin- oder Imin-, vorzugsweise
eine Oxim-Verbindung der Formel (VI) bildet:
wobei
Ry C1-5-Alkyl oder
Wasserstoff ist, Rz C1-5-Alkyl,
Wasserstoff oder OH ist mit der Massgabe, dass wenn Formel (VI)
ein Enamin-Tautomer ist, dann Ry und Rz beide C1-5-Alkyl
sind, oder dass wenn Formel (VI) ein Imin-Tautomer ist, dann Rz OH, C1-5-Alkyl
oder Wasserstoff ist und Ry nicht vorhanden
ist:
-
-
In
einer bevorzugten aber nicht einschränkenden Ausführungsform
wird ein Oxim durch Zugabe von NH2OH·HCl (wobei
Ry H ist und Rz OH
ist) in einem geeigneten Lösungsmittel
wie EtOH mit einer geeigneten Base wie NaOH bei ungefähr Raumtemperatur
während
ungefähr
1 bis 24 Std., vorzugsweise 18 Std., gebildet;
- c)
1) falls das Produkt von Schritt c) ein Imin, vorzugsweise ein Oxim
(Ry = H, Rz = OH)
ist: Acylieren und Reduzieren des Produktes von Schritt c), vorzugsweise
in einer Einbehälter-Reaktion
unter Bedingungen, die im Stand der Technik bekannt sind; ein bevorzugtes
aber nicht-einschränkendes
Beispiel sind acylierende/reduzierende Bedingungen wie das Behandeln
der Verbindung (VI) mit Essigsäureanhydrid,
Essigsäure
und einem geeigneten Reduktionsmittel wie Fe, SnCl2 und
Zn, vorzugsweise Fe, bei ungefähr
55°C während ungefähr 5 Stunden;
anschliessendes Behandeln des ungesättigten Amid-Produktes (8)
unter oxidierenden Bedingungen, die zur Bildung des Naphthalinrings
der obigen Formel (I) fähig
sind; beispielsweise Behandeln des Amid-Produktes (8) mit einem
Oxidationsmittel wie DDQ, O2, CrO3 und KMnO4, vorzugsweise
DDQ, in einem nicht-polaren Lösungsmittel
wie Methylenchlorid bei ungefähr
0 bis 50°C,
vorzugsweise RT während
ungefähr
0.5 bis 10 Std., vorzugsweise 5 Std; gefolgt von einem Entschützen mittels Verfahren
aus dem Stand der Technik, zur Bildung der Formel (I): oder
- 2) falls das Produkt von Schritt c) ein Enamin ist, Oxidieren
des Enamins unter geeigneten oxidierenden Bedingungen zur Bildung
des Naphthalinrings, und anschliessendes Entschützen des Stickstoffs unter
Bildung des Amins der Formel (I). In einem nicht einschränkenden
Beispiel sind Ry und Rz Benzyl,
die Oxidation des Naphthalinringes kann wie oben beschrieben ausgeführt werden,
und die Debenzylierung kann mittels Verfahren, die einer Fachperson
bekannt sind, beispielsweise H2/Palladium/C,
durchgeführt
werden.
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Verbindungen
der Formel (I), die eine besonders bevorzugte Ar-X-Y-Z-Kombination besitzen, können ohne übermässiges Experimentieren
durch Abwandlungen synthetisiert werden, die einer Fachperson aufgrund
der vorliegenden Beschreibung und des Standes der Technik offensichtlich
sind. Spezifischere Beispiele von möglichen X-Y-Z-Kombinationen
finden sich in der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US00/03865 und in der US-Anmeldung
Nr. 09/505,582.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Verbindungen
der obigen Formel (I) angegeben, wobei:
X ausgewählt ist
aus
einem C5-8-Cycloalkyl und Cycloalkenyl,
das gegebenenfalls substituiert ist mit einer bis zwei Oxo-Gruppen oder
einer bis drei C1-4-Alkyl-, C1-4-Alkoxy-
oder C1-4-Alkylaminoketten, wobei jede verzweigt
oder unverzweigt ist;
Aryl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Pyridinonyl,
Dihydropyridinonyl, Maleimidyl, Dihydromaleimidyl, Piperdinyl, Benzimidazol,
3H-Imidazo[4,5-b]pyridin,
Piperazinyl, Pyridazinyl und Pyrazinyl;
wobei jedes gegebenenfalls
unabhängig
mit einem bis drei C1-4-Alkyl, Nitro, Nitril, Mono- oder Di-(C1-3-Alkyl)amino, Mono- oder Di-(C1-3-Alkylamino)carbonyl,
NH2C(O), C1-6-Alkyl-S(O)m oder Halogen substituiert ist;
Y ausgewählt ist
aus
einer Bindung und
einer gesättigten oder ungesättigten
C1-4-Kohlenstoffkette,
wobei eines
der Kohlenstoffatome gegebenenfalls mit O, N oder S(O)m ersetzt
ist, und wobei Y gegebenenfalls unabhängig mit einer bis zwei Oxo-Gruppen,
Phenyl oder einem oder mehreren, gegebenenfalls mit einem oder mehreren
Halogenatomen substituierten C1-4-Alkyl
substituiert ist;
Z ausgewählt
ist aus
Phenyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Pyrazinyl,
Imidazolyl, Furanyl, Thienyl, Dihydrothiazolyl, Dihydrothiazolylsulfoxidyl,
Pyranyl, Pyrrolidinyl, welche gegebenenfalls substituiert sind mit
einem bis drei Nitrilen, C1-3-Alkyl, C1-3-Alkoxy, Amino, Hydroxy, Mono- oder Di-(C1-3-Alkyl)amino
oder CONH2;
Tetrahydropyranyl, Tetrahydrofuranyl,
1,3-Dioxolanonyl, 1,3-Dioxanonyl,
1,4-Dioxanyl, Morpholinyl, Thiomorpholinyl, Thiomorpholinylsulfoxidyl,
Piperidinyl, Piperidinonyl, Piperazinyl, Tetrahydropyrimidonyl,
Pentamethylensulfidyl, Pentamethylensulfoxidyl, Pentamethylensulfonyl,
Tetramethylensulfidyl, Tetramethylensulfoxidyl oder Tetramethylensulfonyl,
welche gegebenenfalls substituiert sind mit einem bis drei Nitril,
C1-3-Alkyl, C1-3-Alkoxy,
Hydroxy, Amino, Mono- oder Di-(C1-3-Alkyl)amino
oder CONH2;
Nitril, C1-6-Alkyl-S(O)m, Halogen, Hydroxy, C1-4-Alkoxy,
Amino, Mono- oder Di-(C1-6-Alkyl)amino,
Mono- oder Di-(C1-3-Alkyl)aminocarbonyl und NH2C(O).
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In
noch einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Verbindungen
der Formel (I) wie oben beschrieben angegeben, wobei:
X ausgewählt ist
aus:
Aryl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Benzimidazol, 3H-Imidazo[4,5-b]pyridin, Piperazinyl,
Pyridazinyl und Pyrazinyl, wobei jedes gegebenenfalls unabhängig substituiert
ist mit einem bis drei C1-4-Alkyl, Nitro,
Nitril, Mono- oder Di-(C1-3-Alkyl)amino,
Mono- oder Di-(C1-3-Alkylamino)carbonyl,
NH2C(O), C1-6-Alkyl-S(O)m oder
Halogen;
Y ausgewählt
ist aus
einer Bindung und
einer gesättigten C1-4-Kohlenstoffkette,
wobei eines der Kohlenstoffatome gegebenenfalls mit O, N oder S
ersetzt ist,
und wobei Y gegebenenfalls unabhängig mit
einer Oxo-Gruppe substituiert ist;
Z ausgewählt ist aus
Phenyl, Pyridinyl,
Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Pyrazinyl, Imidazolyl, Dihydrothiazolyl,
Dihydrothiazolylsulfoxid, Pyranyl und Pyrrolidinyl, welche gegebenenfalls
mit einem bis zwei C1-2-Alkyl oder C1-2-Alkoxy substituiert sind;
Tetrahydropyranyl,
Morpholinyl, Thiomorpholinyl, Thiomorpholinylsulfoxidyl, Piperidinyl,
Piperidinonyl, Piperazinyl und Tetrahydropyrimidonyl, welche gegebenenfalls
substituiert sind mit einem bis zwei C1-2-Alkyl
oder C1-2-Alkoxy; und
C1-3-Alkoxy.
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In
noch einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Verbindungen
der Formel (I) wie gerade oben beschrieben angegeben, wobei:
X
ausgewählt
ist aus
Pyridinyl und Pyrimidinyl, wobei jedes gegebenenfalls
unabhängig
mit einem bis drei C1-4-Alkyl, Nitro, Nitril,
Mono- oder Di-(C1-3-Alkyl)amino, Mono- oder Di-(C1-3-Alkylamino)carbonyl,
NH2C(O), C1-6-Alkyl-S(O)m oder Halogen substituiert ist;
Y ausgewählt ist
aus
einer Bindung,
-CH2-, -CH2CH2, -C(O)-, -O-,
-S-, -NH-CH2CH2CH2-, -N(CH3)- und
-NH-.
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In
noch einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein neues Verfahren zur Herstellung von Verbindungen
der Formel (I) wie oben beschrieben angegeben, wobei:
Y ausgewählt ist
aus
-CH2-, -NH-CH2CH2CH2- und -NH- und
Z
Morpholinyl ist.
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Alle
in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Begriffe sind, wenn
nicht anders angegeben, gemäss
ihrer üblichen
Bedeutung nach dem Stand der Technik zu verstehen. Beispielsweise
ist "C1-6-Alkoxy" ein C1-6-Alkyl
mit einem endständigen
Sauerstoff wie Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Pentoxy und Hexoxy. Sämtliche Alkyl-,
Alkenyl- und Alkinyl-Gruppen sind, falls dies strukturell möglich und
nichts anderes angegeben ist, als verzweigt oder unverzweigt zu
verstehen. Andere, spezifischere Definitionen sind wie folgt:
Der
in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff "Aroyl" ist so zu verstehen,
dass er "Benzoyl" oder "Naphthoyl" bedeutet.
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Der
hier verwendete Begriff "Aryl" ist so zu verstehen,
dass er einen aromatischen Carbozyklus oder ein Heteroaryl wie hier
definiert bedeutet.
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Der
Begriff "Carbozyklus" ist so zu verstehen,
dass er ein aliphatisches, drei bis zwölf Kohlenstoffatome enthaltendes
Kohlenwasserstoffradikal bedeutet. Carbozyklen umfassen drei bis
zehn Kohlenstoffatome enthaltende Kohlenwasserstoffringe. Diese
Carbozyklen können
entweder aromatische oder nicht-aromatische
Ringsysteme sein. Die nicht-aromatischen Ringsysteme können einfach
oder mehrfach ungesättigt
sein. Bevorzugte Carbozyklen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclopentenyl, Cyclohexyl,
Cyclohexenyl, Cycloheptanyl, Cycloheptenyl, Phenyl, Indanyl, Indenyl,
Benzocyclobutanyl, Dihydronaphthyl, Tetrahydronaphthyl, Naphthyl,
Decahydronaphthyl, Benzocycloheptanyl und Benzocycloheptenyl. Gewisse
Begriffe für
solche Cycloalkyle wie Cyclobutanyl und Cyclobutyl sollen austauschbar
verwendet werden.
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Der
Begriff "Heterozyklus" bezieht sich, wenn
nicht anders angegeben, auf ein stabiles nicht-aromatisches 4-8-gliedriges
(aber vorzugsweise 5- oder 6-gliedriges) monozyklisches oder ein
nicht-aromatisches 8-11-gliedriges bizyklisches heterozyklisches
Radikal, welches entweder gesättigt
oder ungesättigt
sein kann. Jeder Heterozyklus umfasst Kohlenstoffatome und ein oder
mehrere, vorzugsweise 1 bis 4 aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel
ausgewählte
Heteroatome. Der Heterozyklus kann über jedes Atom des Zyklus angebracht
sein, welches zur Bildung einer stabilen Struktur führt. Wenn
nicht anders angegeben, umfassen Heterozyklen, ohne darauf beschränkt zu sein,
beispielsweise Oxetanyl, Pyrrolidinyl, Tetrahydrofuranyl, Tetrahydrothiophenyl,
Piperidinyl, Piperazinyl, Morpholinyl, Tetrahydropyranyl, Dioxanyl,
Tetramethylensulfonyl, Tetramethylensulfoxidyl, Oxazolinyl, Thiazolinyl,
Imidazolinyl, Tetrahydropyridinyl, Homopiperidinyl, Pyrrolinyl,
Tetrahydropyrimidinyl, Decahydrochinolinyl, Decahydroisochinolinyl,
Thiomorpholinyl, Thiazolidinyl, Dihydrooxazinyl, Dihydropyranyl,
Oxocanyl, Heptacanyl, Thioxanyl, Dithianyl oder 2-Oxa- oder 2-Thia-5-aza-bicyclo[2.2.1]heptanyl.
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Der
Begriff "Heteroaryl" ist, wenn nicht
anders angegeben, so zu verstehen, dass er ein 1–4 Heteroatome wie N, O und
S enthaltender aromatischer 5-8-gliedriger monozyklischer oder 8-11-gliedriger
bizyklischer Ring bedeutet. Wenn nicht anders angegeben, umfassen
solche Heteroaryle Pyridinyl, Pyridonyl, Chinolinyl, Dihydrochinolinyl,
Tetrahydrochinoyl, Isochinolinyl, Tetrahydroisochinoyl, Pyridazinyl,
Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Benzoxazolyl,
Benzofuranyl, Benzothiophenyl, Benzpyrazolyl, Dihydrobenzofuranyl,
Dihydrobenzothiophenyl, Benzooxazolonyl, Benzo[1,4]oxazin-3-onyl,
Benzodioxolyl, Benzo[1,3]dioxol-2-onyl, Tetrahydrobenzopyranyl, Indolyl,
Indolinyl, Indolonyl, Indolinonyl, Phthalimidyl.
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Begriffe,
welche Analoga zu den obigen zyklischen Einheiten sind, wie Aryloxy-
oder Heteroarylamin, sind so zu verstehen, dass sie ein(en) an ihre
entsprechende funktionelle Gruppe gebundenes(n), wie oben definiertes(n)
Aryl, Heteroaryl oder Heterozyklus bedeuten.
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Wie
hier verwendet, umfassen "Stickstoff" und "Schwefel" jede oxidierte Form
von Stickstoff und Schwefel und die quaternisierte Form von jedem
basischen Stickstoff.
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Der
in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff "Halogen" ist, wenn nicht
anders angegeben, so zu verstehen, dass er Brom, Chlor, Fluor oder
Iod bedeutet.
DDQ – 2,3-Dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzochinon;
PPA – Polyphosphorsäure;
HOAc – Essigsäure;
RT
oder rt – Raumtemperatur;
n-BuLi – n-Butyllithium
DME – 1,2-Dimethoxyethan
DMSO – Methylsulfoxid
DMF – N,N-Dimethylformamid
DBU – 1,8-Diazabicyclo[4.5.0]undec-7-en
DMPU – N,N'-Dimethylpropylenharnstoff
HMPA – Hexamethylphosphoramid
TEA – Triethylamin
THF – Tetrahydrofuran.
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Erfindungsgemässe Verbindungen
sind nur diejenigen, welche von Fachpersonen als chemisch stabil betrachtet
werden. Beispielsweise sind eine Verbindung, welche eine freie Valenz
haben würde,
oder ein "Carbanion" nicht als erfindungsgemässe Verbindungen
zu betrachten.
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Um
die vorliegende Erfindung besser zu verstehen, sind die nachfolgenden
Beispiele im unten aufgeführten
Gesamtreaktionsschema erläutert.
Diese Beispiele dienen dem Zweck der Veranschaulichung von bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und sind in keiner Weise als Einschränkung des Schutzbereichs
der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Beispielhafte Verfahren
und Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Verbindung (1) in Schema
I sind in den unten aufgeführten
Beispielen 1 und 2 gezeigt.
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Herstellung
des Chlorids: Es wurde eine Lösung
des oben angegebenen Alkohols (18.0 g, 100 mMol) in 200 ml CH2Cl2 hergestellt
und in einem Eis-Wasserbad gekühlt.
Eine Lösung
von SOCl2 (22 ml, 300 mMol) in 100 ml CH2Cl2 wurde zur obigen
Lösung
mit einer Geschwindigkeit zugegeben, bei der die innere Temperatur
unter 10°C
gehalten werden konnte. Nach der Zugabe wurde das Kühlbad entfernt,
und das Reaktionsgemisch wurde über
2 Std. auf Raumtemperatur erwärmt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit dem Rotationsverdampfer aufkonzentriert,
um alle flüchtigen
Stoffe zu entfernen. Der Rückstand
wurde in 150 ml CH2Cl2 gelöst, und
gesättigte
Natriumbicarbonat-Lösung
wurde bis pH = 9 zugegeben. Die wässrige Phase wurde mit CH2Cl2 extrahiert.
Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet (MgSO4) und aufkonzentriert, woraus sich 20.0
g (100%) des gewünschten
Chlorids ergaben. 1H NMR (CDCl3): δ 9.15 (s,
1H), 8.33 (d, J = 8 Hz, 1H), 7.58 (d, J = 8 Hz), 4.73 (s, 2H), 4.42
(q, J = 7 Hz, 2H), 1.42 (t, J = 7 Hz, 3H).
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Herstellung
der Morpholin-Einheit: Es wurde eine Lösung des Chlorids aus obigem
Beispiel 1 (20 g, 100 mMol) und Triethylamin (15.2 g, 150 mMol)
in 125 ml CH2Cl2 hergestellt.
11 g (126 mMol) Morpholin wurden zugegeben, und das Reaktionsgemisch
wurde über
Nacht (18 Std.) bei Raumtemperatur gerührt. 100 ml einer gesättigten
Natriumbicarbonat-Lösung
wurden zugegeben. Die wässrige
Phase wurde mit CH2Cl2 (2 × 50 ml)
extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden getrocknet
(MgSO4) und aufkonzentriert, woraus sich
24.3 g (97%) des gewünschten
Produktes ergaben. 1H NMR (CDCl3): δ 9.15 (s,
1H), 8.25 (d, J = 8 Hz, 1H), 7.52 (d, J = 8 Hz, 1H), 4.40 (q, J
= 7 Hz, 2H), 3.73 (m, 6H), 2.51 (t, J = 4 Hz, 4H), 1.40 (t, J =
7 Hz, 3H).
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BEISPIEL 3
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Diester
(2). Zu einem Gemisch von Ester 1 (10.0 g, 40 mMol), Diethylsuccinat
(7.0 g, 40 mMol) und Natriumhydrid (60% Dispersion in Mineralöl, 3.20
g, 80 mMol) in trockenem THF (200 ml) wurde DMPU (20 ml) und Methanol
(0.10 ml) zugegeben, und das Gemisch wurde während 2.5 Std. unter Rückfluss
erhitzt. Zusätzliches
Diethylsuccinat (10.50 g, 60 mMol) und Natriumhydrid (4.80 g, 120
mMol) wurde in Intervallen von 0.75 Std. in fünf gleichen Portionen zu dem
unter Rückfluss
stehenden Reaktionsgemisch zugegeben. Das Erhitzen unter Rückfluss
wurde während
zusätzlichen
1.5 Std. fortgesetzt. Das abgekühlte
Reaktionsgemisch wurde in ein unter Rührung befindliches Gemisch
von 2 N HCl (200 ml) und Ethylacetat (200 ml) gegossen. Die wässrige Phase
wurde abgetrennt, der pH wurde mit gesättigtem Natriumbicarbonat auf
8.5 eingestellt, und sie wurde mit Ethylacetat extrahiert. Die organische
Phase wurde mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet. Abdampfen des Ethylacetats ergab nahezu reines 2 als
gelblich-braunes Öl
(10.65 g, 70.4%). 1H NMR (CDCl3): δ 1.16 (t,
J = 7.2 Hz, 3H), 1.22 (t, J = 7.2 Hz, 3H), 2.51–2.53 (m, 4H), 3.02–3.20 (m,
2H), 3.72–3.75
(m, 6H), 4.10–4.15
(m, 4H), 4.78–4.80
(m, 1H), 7.58 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.27 (d, J = 6.0 Hz, 1H) und
9.18 (d, J = 2.1 Hz, 1H).
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BEISPIEL 4
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Ketoester
(3). Konzentrierte Schwefelsäure
(10 ml) wurde sorgfältig
zu einer Lösung
des Diesters 2 (11.55 g, 30.5 mMol) in Essigsäure (60 ml) zugegeben. Das
Gemisch wurde während
6.5 Std. bei 100°C
gerührt.
Nach Entfernen von 30–40
ml Essigsäure
unter vermindertem Druck wurde Ethanol (125 ml) zum Rückstand
zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde während 3.5 Std. unter Rückfluss
erhitzt. Es wurde mit einem Rotationsverdampfer aufkonzentriert,
gefolgt von Abschrecken mit Wasser. Das Gemisch wurde mit Ethylacetat
extrahiert. Die wässrige
Phase wurde abgetrennt, mit gesättigtem
NaHCO3 behandelt und mit Methylenchlorid
extrahiert. Nach Trocknen über
wasserfreiem Natriumsulfat wurde das Lösungsmittel abgedampft, woraus
sich 3 als rotes viskoses Öl
in praktisch reinem Zustand ergab (8.35 g, 89%). Analytisch reine Proben
wurden mit einer Silikagelsäule
unter Verwendung von Ethylacetat/Hexan (1 : 1) als Laufmittel erhalten. 1H NMR (CDCl3): δ 1.27 (t,
J = 7.2 Hz, 3H), 2.50–2.53
(m, 4H), 2.76–2.79
(m, 2H), 3.28–3.31
(m, 2H), 3.72–3.75
(m, 6H), 4.15 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 7.56 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.21
(d, J = 6.0 Hz, 1H), und 9.13 (d, J = 2.0 Hz, 1H).
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BEISPIEL 5
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Lacton
(4). Phenylmagnesiumbromid (1 M/THF, 37.1 mMol, 37.1 ml) wurde langsam
zu einer unter Rührung
befindlichen Lösung
des Ketoesters 3 (8.11 g, 26.5 mMol) in trockenem THF bei –5°C zugegeben derart,
dass die Reaktionstemperatur unter 0°C blieb. Das Reaktionsgemisch
wurde während
weiteren 0.5 Std. bei dieser Temperatur gerührt. Nach Abschrecken mit 10%-iger
Ammoniumchlorid-Lösung
wurde sie mit Ethylacetat extrahiert, über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet und aufkonzentriert, woraus sich rohes 4 ergab. Eine
analytisch reine Probe wurde mit einer Silikagelsäule unter
Verwendung von Ethylacetat als Lösungsmittel
erhalten. 1H NMR (CDCl3): δ 2.47–2.49 (m,
4H), 2.58–2.62
(m, 2H), 2.92 (m, 2H), 3.62 (s, 2H), 3.70–3.72 (m, 4H), 7.29–7.42 (m,
6H), 7.69–7.71
(m, 1H) und 8.62 (d, J = 2.0 Hz, 1H).
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BEISPIEL 6
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Säure (5).
Zu einer Lösung
des rohen Lactons 4 (von oben) in Edukt-Alkohol (100 ml) wurde Ammoniumformiat
(5.0 g) und 10% Pd/C (0.66 g) zugegeben, und das Reaktionsgemisch
wurde während
2.5 Std. unter Rückfluss
erhitzt. Der Katalysator wurde abfiltriert, und das Filtrat wurde
aufkonzentriert. Eine gesättigte Lösung von
NaHCO3 wurde zugegeben bis der pH 8.5 betrug.
Sie wurde mit Ethylacetat extrahiert, um nicht-saure Verunreinigungen
zu entfernen. Der pH der wässrigen
Phase wurde dann mit 2 N HCl auf 6.5–7 gesenkt, und sie wurde mit
CH2Cl2 extrahiert, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und aufkonzentriert, woraus sich 5 als
hellbraunes viskoses Öl
ergab (3.7 g, 41% über
zwei Schritte). 1H NMR (CDCl3): δ 2.27–2.42 (m,
4H), 2.54–2.56
(m, 4H), 3.65 (s, 2H), 3.71–3.3.73
(m, 4H), 4.09–4.13
(m, 1H), 7.22–7.31
(m, 6H), 7.49–7.51 (m,
1H) und 8.51 (s, 1H).
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BEISPIEL 7
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Tetralon
(6). Ein Gemisch der Säure
5 (3.6 g, 10.6 mMol) und Polyphosphorsäure (85 g) wurde während 1.5
Std. bei 110°C
gerührt.
Nach dem Abkühlen
wurde das Reaktionsgemisch mit kaltem Wasser abgeschreckt und mit
2 N NaOH behandelt, um den pH auf ~5 zu erhöhen. Es wurde mit CH2Cl2 extrahiert, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und abgedampft, woraus sich nahezu reines
Keton 6 als braunes viskoses Öl
(3.1 g, 90%) ergab. Eine analytisch reine Probe wurde durch präparative
TLC unter Verwendung von Ethylacetat als Lösungsmittel gewonnen. 1H NMR (CDCl3): δ 2.23–2.35 (m,
1H), 2.45–2.78
(m, 7H), 3.68–3.77 (m,
6H), 4.32–4.36
(m, 1H), 6.94 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 7.34–7.7.47 (m, 4H), 8.13 (d, J
= 6.4 Hz, 1H) und 8.45 (d, J = 2.0 Hz, 1H).
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BEISPIEL 8
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Oxim
(7). Eine Lösung
von NaOH (1 N, 17.6 ml, 17.6 mMol) wurde zu einer unter Rührung befindlichen Lösung von
Hydroxylamin-Hydrochlorid
(1.19 g, 17.1 mMol) in Wasser (10 ml) über fünf Minuten bei 0°C zugegeben,
gefolgt von der Zugabe der Lösung
des Ketons 6 (3.06, 9.5 mMol) im Edukt-Alkohol (20 ml). Nach dem
Rühren
des Reaktionsgemisches während
18 Std. bei Raumtemperatur wurde dieses mit Wasser verdünnt und
mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Phase wurde über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und aufkonzentriert, woraus sich das rohe
Produkt ergab. Dieses wurde durch Chromatographie auf Silikagel
unter Verwendung von Ethylacetat als Lösungsmittel gereinigt, woraus
sich 7 als ein farbloses Öl
ergab. Dieses verfestigte sich beim Stehenlassen (2.00 g, 62%). 1H NMR (CDCl3): δ 2.02–2.12 (m,
1H), 2.16–2.26
(m, 1H), 2.50–2.60
(m, 4H), 2.70–2.90
(m, 2H), 3.7 (s, 2H), 3.72–3.78 (m,
4H), 4.15–4.20
(m, 4H), 6.90–6.95
(m, 1H), 7.20–7.35
(m, 3H), 7.98–8.02
(m, 1H), 8.4 (s, 1H) und 9.05 (bs, 1H).
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BEISPIEL 9
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Amid
(8). Eine Lösung
des Oxims 7 (1.42 g, 4.2 mMol) in Essigsäureanhydrid (15 ml) und Essigsäure (1 ml,
16.8 mMol) wurde während
0.5 Std. bei Raumtemperatur gerührt.
Es wurde Eisenpulver (0.63 g, 10 mgAtom) zugegeben, und das Gemisch
wurde während
5 Std. bei 55°C
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt,
Ethylacetat wurde zugegeben, und das erhaltene Gemisch wurde filtriert.
Das Filtrat wurde zur Trockenheit aufkonzentriert. Wasser wurde
zugegeben, der pH wurde mit 2 N NaOH auf ~8 eingestellt, und es wurde
nochmals mit Ethylacetat extrahiert. Es wurde über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet und aufkonzentriert. Das rohe Produkt wurde durch Silikagelchromatographie
unter Verwendung von 2.5% MeOH/CH2Cl2 als Laufmittel gereinigt, woraus sich 8
als ein gelbes viskoses Öl
ergab (1.08 g, 71%). 1H NMR (CDCl3): 2.18 (s, 3H), 2.50–2.51 (m, 4H), 2.63–2.66 (m,
2H), 3.62–3.73
(m, 6H), 6.30–6.31
(m, 1H), 6.87–6.97
(m, 2H), 7.14–7.33
(m, 5H), 7.51–7.53
(m, 1H), und 8.41 (bs, 1H).
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BEISPIEL 10
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N-Acetylnaphthalin
(9). Eine Lösung
des Amids 8 (0.36 g, 0.99 mMol) in Methylenchlorid (5 ml) wurde bei
Raumtemperatur ziemlich schnell zu einer Suspension von DDQ (0.34
g, 1.5 mMol) in Methylenchlorid (15 ml) zugegeben. Nach Rühren des
schwarzen Reaktionsgemisches während
0.25 Std. wurde es mit NaOH (2 N, 7 ml) abgeschreckt. Die organische
Phase wurde abgetrennt, getrocknet und eingedampft, woraus sich
ein gelber Rückstand
ergab. Dieser wurde durch einen Silikagelpfropfen gepresst, woraus
sich reines 9 (0.21 g, 59%) ergab. 1H NMR
(CDCl3): δ 2.37
(s, 3H), 2.59–2.62
(m, 4H), 3.70–3.79
(m, 6H), 7.35–7.55
(m, 5H), 7.75–7.96
(m, 4H) und 8.66 (bs, 1H).
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BEISPIEL 11
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Naphthylamin
(10). Eine wässrige
Lösung
von NaOH (3 N, 6 ml) wurde zu einer unter Rührung befindlichen Lösung von
9 (0.195 g, 0.64 mMol) im Edukt-Alkohol (4 ml) zugegeben, und das
Gemisch wurde während
5 Std. unter Rückfluss
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt, mit Wasser verdünnt und
mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Phase wurde über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und aufkonzentriert, woraus sich 10 als
gelber Schaum (014 g, 80%) ergab. 1H NMR
(CDCl3): δ 2.59–2.61 (m,
4H), 3.75–3.80
(m, 6H), 4.28 (bs, 2H), 6.85 (d, J = 7.60, 1H), 7.23–7.26 (m,
1H), 7.44–7.51
(m, 3H), 7.75–7.77
(m, 1H), 7.82 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 8.0 Hz, 1H) und
8.67 (d, J = 2.0, 1H).