DE60309899T2 - Verfahren zur synthese von hochreinem 3,5-diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin - Google Patents
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Description
-
- Es ist gut bekannt, dass 3,5-Diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin, auch bekannt als Lamotrigin, der Wirkstoff verschiedener pharmazeutischer Zusammensetzungen ist, die für die Behandlung unterschiedlicher Krankheiten des zentralen Nervensystems (z.B. Epilepsie) verwendet werden.
- Die Synthese von substituierten 3,5-Diamino-1,2,4-triazinderivaten ist aus der Literatur bekannt. In den folgenden Veröffentlichungen wird die allgemeine Synthese substituierter Derivate beschrieben – Agr. Res. Serv. 3, 188 (1966) und J. Med. Chem. 8, 859 (1972) – nach denen Benzoylcyanid mit Aminoguanidin in saurem Medium umgesetzt wird und das so erhaltene Addukt unter basischen Bedingungen zyklisiert wird. Nach dem im Europäischen Patent Nr. 21121 beschriebenen Verfahren – analog zu dem oben beschriebenen Verfahren – wird 2,3-Dichlorbenzoylcyanid mit dem Hydrogencarbonatsalz von Aminoguanidin in Dimethylsulfoxid als Lösungsmittel in der Gegenwart von 8 N Salpetersäure für 7 Tage umgesetzt. Das erhaltene Addukt wird mit methanolischer Kaliumhydroxidlösung zu dem Endprodukt in 15 %iger Ausbeute zyklisiert – berechnet in Bezug auf das Ausgangsmaterial. Ein grundsätzlich ähnlicher Prozeß wird in
EP 142 306 -
EP 247 842 - Ein grundsätzlich ähnliches Verfahren wird in
US 6,111,101 beschrieben, in dem die Kondensation in einer Mischung aus verdünnter Schwefelsäure und Acetonitril für 60 h durchgeführt wird, dann die Zyklisierung mit 1 %iger wäßriger Kaliumhydroxidlösung durchgeführt wird. Die Ausbeute ist 44 %. Das Rohprodukt wird durch Umkristallisierung aus Methanol mit der Hilfe eines Klärmittels auf gereinigt. Der Nachteil dieses Verfahrens sind das aggressive Medium, die geringe Ausbeute und die sehr lange Reaktionszeit. - Die Änderung des obigen Verfahrens wird in
EP 963 980 - Gemäß der internationalen Patentanmeldung WO 96/20934 wird ein Zwischenprodukt, das mit großer Schwierigkeit hergestellt wird, durch Zyklisieren in einem photochemischen Reaktor in 80 %iger Ausbeute in Lamotrigin umgewandelt. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, dass es nicht in industriellem Maßstab angewendet werden kann.
- Die internationale Patentanmeldung WO 96/20935 beschreibt eine Sechsstufen-Synthese, die schwierig durchzuführen ist und kaum in industriellem Maßstab realisierbar ist, außerdem ist die Ausbeute des Endprodukts sehr gering. Die Nachteile dieses Verfahrens sind die komplizierte Synthese, die gefährlichen eingesetzten Reagenzien und die geringe Ausbeute.
- WO 03/078407, welches Stand der Technik nach Art. 54(3) EPÜ darstellt, betrifft ein Verfahren für die Herstellung von Lamotrigin und verwandten 3,5-Diamino-6-substituierten-1,2,4-triazinen. Im speziellen ein Verfahren, in dem 2,3-Dichlorbenzoylcyanid mit einem Aminoguanidinsalz umgesetzt wird, wobei Methansulfonsäure im ersten Kondensationsschritt verwendet wird. Eine starke Base, wie z.B. KaO und NaOH, wird in dem Zyklisierungsschritt verwendet.
- Aus den oben erwähnten Tatsachen ist offensichtlich, dass Lamotrigin und das intermediäre Addukt gemäß den bekannten Verfahren nur in geringer Ausbeute unter Verwendung aggressiver Reagenzien und langer Reaktionszeit synthetisiert werden kann. Unser Ziel war es, ein industriell anwendbares Verfahren auszuarbeiten, in welchem einfache industrielle Arbeitsvorgänge verwendet werden und hochreines Lamotrigin in guter Ausbeute, ökonomisch, unter Verwendung kurzer Reaktionszeiten, ohne Verwendung gefährlicher Reagenzien synthetisiert werden kann.
- Überraschend wurde festgestellt, dass auf der einen Seite die Umwandlung von 2,3-Dichlorbenzoylcyanid der Formel (II): in das Addukt der Formel (IV): unter Verwendung von Methansulfonsäure als acidem Medium durchgeführt werden kann und die Ausbeute des Addukts der Formel (IV) fast quantitativ ist, weshalb die Verwendung einer großen Menge an Mineralsäure nicht notwendig ist, und dass auf der anderen Seite die Reaktion in fast quantitativer Ausbeute durch den Einsatz des neuen Dimesylatsalzes von Aminoguanidin der Formel (III) durchgeführt werden kann:
- Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Ausbeute durch Verwendung von Magnesiumoxid als Base in der Zyklisierungsreaktion erhöht werden kann, ohne die Reaktionszeit zu verlängern, und die Bildung von Nebenprodukten ebenfalls vermieden werden kann. In den bekannten Verfahren wurde entweder eine starke Base verwendet, entsprechend enthielt das Produkt immer hydrolysierte Nebenprodukte (z.B. das nach
EP 963 980 - Während der Ausarbeitung des Umkristallisierungsschrittes wurde festgestellt, dass das Produkt in mehr als 99,9 %iger Reinheit und in 70 %iger Ausbeute erhalten werden kann, wenn Aceton als Lösungsmittel verwendet wird.
- Deshalb ist die Aufgabe der Erfindung ein neues Verfahren für die Synthese von hochreinem 3,5-Diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin der Formel (I), das 2,3-Dichlorbenzoylcyanid als Ausgangsmaterial einsetzt und es mit dem neuen Dimesylatsalz von Aminoguanidin der Formel (III) in der Gegenwart von Methansulfonsäure umsetzt, dann das erhaltene Addukt der Formel (IV) ohne Isolierung in Lamotrigin mit Magnesiumoxid transformiert. Gegebenenfalls wird das so erhaltene rohe Lamotrigin aus Aceton unter Verwendung von Aktivkohle als Klärmittel umkristallisiert.
- Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt mehrere Vorteile im Gegensatz zu den bekannten Verfahren. Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Herstellung von hochreinem Endprodukt in fast quantitativer Ausbeute. Weitere Vorteile dieses Verfahrens sind die Vermeidung aggressiver, gefährlicher Reagenzien und die kurze Reaktionszeit im Vergleich zu bekannten Verfahren. Ein beachtlicher Vorteil dieses Verfahrens ist außerdem, dass es keine komplizierten industriellen Geräte aus teuren strukturellen Materialien erfordert.
- Erfindungsgemäß wird die Adduktbildungsreaktion bei 30 bis 100°C in 3 bis 6 Moläquivalenten Methansulfonsäure unter Verwendung von 1 bis 2 Moläquivalenten Aminoguanidinsalz durchgeführt (beides berechnet auf 2,3-Dichlorbenzoylcyanid-Ausgangsmaterial) Die Zyklisierungsreaktion wird ohne Isolierung des Addukts bei 50 bis 80°C in Gegenwart von 2 bis 5 Moläquivalenten Magnesiumoxid durchgeführt. Das Rohprodukt kann aus einem geeigneten organischen Lösungsmittel unter Verwendung von Aktivkohle als Klärmittel umkristallisiert werden.
- Gemäß dieser Erfindung kann die Adduktbildungsreaktion bevorzugt bei 70°C in Gegenwart von 4,2 Moläquivalenten Methansulfonsäure unter Verwendung von 1,3 Moläquivalenten Aminoguanidindimesylatsalz und Acetonitril als Co-Lösungsmittel durchgeführt werden, und die Reaktionszeit ist eine Stunde. Das Produkt wird mit einer wäßrigen Suspension von 3,75 Moläquivalenten Magnesiumoxid ohne Isolierung umgesetzt, bevorzugt bei 70°C für 4 h. Das heiße Magnesiumsalz wird abfiltriert, und das Filtrat wird durch Destillation aufkonzentriert. Das abgetrennte Produkt wird abfiltriert. Die Ausbeute des rohen Lamotrigins ist 90 bis 95 %, berechnet in Bezug auf 2,3-Dichlorbenzoylcyanid.
- Gegebenenfalls wird das Rohprodukt aus Aceton unter Verwendung von Aktivkohle als Klärmittel umkristallisiert, um hochreines 3,5-Diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin zu erhalten, dessen Gesamtmenge an Verunreinigungen weniger als 0,1 % ist.
- Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele illustriert.
- Beispiel 1
- Aminoguanidindimesylat
- 13,61 g (0,1 mol) Aminoguanidinbicarbonat werden in 36 ml Methanol bei 20 bis 22°C in einem 250 ml-Rundkolben suspendiert, der mit einem magnetischen Rührer, einem Thermometer, einem Rückflußkondensator und einem Tropftrichter ausgestattet ist. 21,14 g (0,22 mol) Methansulfonsäure werden tropfenweise zu der Suspension über einen Zeitraum von 1,5 h zugegeben, wobei der Reaktionstemperatur erlaubt wird, auf 40 bis 45°C zu steigen. Nach der Zugabe wird die erhaltene Lösung 15 min bei 65 bis 70°C gerührt, dann auf (-3)-(-5)°C abgekühlt und bei dieser Temperatur 1 h gerührt. Die ausgefällten Kristalle werden abfiltriert und mit 6,8 ml Methanol von (-3)-(-5)°C gewaschen.
- Das erhaltene kristalline Material wird im Vakuumofen bei 45 bis 50°C und 6 bis 10 kPa getrocknet, um 23,46 g (88,10 %) der Titelverbindung als weiße Kristalle zu ergeben. Schmelzpunkt: 147,5°C.
- Beispiel 2
- 3,5-Diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin
- Eine Suspension aus 24,0 g Methansulfonsäure und 21,0 g (0,079 mol) Aminoguanidindimesylat werden auf 65 bis 70°C in einem 500 ml-Rundkolben erwärmt, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Tropftrichter ausgestattet ist. Die Mischung wird nach 15 min homogen, dann wird eine Lösung aus 12,0 g (0,06 mol) 2,3-Dichlorbenzoylcyanid in 10 ml Acetonitril tropfenweise zugegeben. Die erhaltene Mischung wird bei 65 bis 70°C 1 h gerührt. Eine Mischung aus 9 g (0,223 mol) Magnesiumoxid und 60 ml Wasser werden 5 min gerührt und die erhaltene Suspension zu der Reaktionsmischung über einen Zeitraum von 10 min zugegeben.
- Die Temperatur der Reaktionsmischung wird auf 70°C erhöht und dann bei dieser Temperatur für 3 h gehalten. Die heiße Reaktionsmischung wird abfiltriert, 90 ml Wasser zu dem Filtrat zugegeben und aufkonzentriert. 60 ml Wasser wird zu dem Rückstand zugegeben, die Suspension wird bei 0 bis 5°C gerührt und dann abfiltriert. Das Produkt wird mit Wasser gewaschen und bei 60 bis 70°C getrocknet, um 14,3 g (93,1 %) der rohen Titelverbindung zu ergeben. Schmelzpunkt: 212 bis 216°C.
- Beispiel 3
- Kristallisation von 3,5-Diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin
- 10 g 3,5-Diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin wird in 400 ml Aceton bei Rückflußtemperatur gelöst, dann werden 0,5 g Aktivkohle zugegeben und die Mischung 5 min refluxiert. Das Klärmittel wird abfiltriert und das Filtrat auf 0 bis 5°C gekühlt. Die ausgefällten Kristalle werden abfiltriert und bei 90°C im Vakuum getrocknet, um 7,0 g (70 %) des Produkts zu ergeben. Schmelzpunkt: 215 bis 219°C.
Claims (8)
- Verfahren zur Synthese von 3,5-Diamino-6-(2,3-dichlorphenyl)-1,2,4-triazin der Formel (I): wobei 2,3-Dichlorbenzoylcyanid und ein Aminoguanidinsalz als Ausgangsmaterialien verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass 2,3-Benzoylcyanid der Formel (II): mit 1 bis 2 Moläquivalenten eines Aminoguanidinsalzes in 3 bis 6 Moläquivalenten Methansulfonsäure umgesetzt werden, dann das erhaltene Addukt der Formel (IV): ohne Isolierung in das Produkt mit Magnesiumoxid transformiert wird und gegebenenfalls das so erhaltene Rohprodukt aus einem geeigneten organischen Lösungsmittel umkristallisiert wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass 1,3 Moläquivalente des Aminoguanidindimesylats der Formel (III) verwendet werden.
- Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 4,2 Moläquivalente der Methansulfonsäure verwendet werden.
- Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zyklisierungsreaktion in der Gegenwart von 2 bis 4 Moläquivalenten Magnesiumoxid durchgeführt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass 3,75 Moläquivalente Magnesiumoxid in der Zyklisierungsreaktion verwendet werden.
- Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Aceton für das Umkristallisieren verwendet wird.
- Aminoguanidindimesylat der Formel (III).
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