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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
neue Verbindungen, die 2-Heterocyclus-5-hydroxy-1,3-pyrimidine und
pharmazeutisch akzeptable Säureadditions-
oder Basesalze derselben sind, pharmazeutische Zusammensetzungen
und Verfahren zur Verwendung derselben. Insbesondere betrifft die
Erfindung 2-Thiazol-, 2-Oxazol- oder 2-Imidazol-5-hydroxy-1,3-pyrimidine. Die Verbindungen
der Erfindung besitzen Wirksamkeit als Inhibitoren von 5-Lipoxygenase
und/oder Cyclooxygenase, wodurch die Behandlung von Erkrankungen, die
durch eine derartige Hemmung in vorteilhafter Weise beeinflusst
werden, beispielsweise rheumatoide Arthritis, Osteoarthritis, andere
entzündliche
Erkrankungen, Schmerzen, Fieber, Psoriasis, allergische Erkrankungen,
Asthma, entzündliche
Darmerkrankung, GI-Ulcera, kardiovaskuläre Erkrankungen einschließlich von ischämischer
Herzerkrankung und Atherosklerose, und eine ischämieinduzierte Zellschädigung,
insbesondere durch einen Schlaganfall verursachte Hirnschädigung,
ermöglicht
wird. Sie können
auch topisch zur Behandlung von Akne, Sonnenbrand, Psoriasis und
Ekzemen verwendet werden. Ebenfalls umfasst werden Leukotrien-vermittelte
Lungen-, Magen-Darm-, entzündliche,
dermatologische und kardiovaskuläre
Erkrankungen. Die offenbarten Verbindungen besitzen auch eine potentielle
Verwendbarkeit als Antioxidationsmittel und als Inhibitoren von
LDL in Makrophagen. Jedoch ist insgesamt die bevorzugte Verwendung
die Behandlung entzündlicher
Erkrankungen. Daher ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch
eine pharmazeutische Zusammensetzung oder ein Verfahren zur Herstellung
einer pharma zeutischen Zusammensetzung zur Verwendung der Behandlung
der angegebenen Erkrankungen.
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Es ist bekannt, dass 3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxybenzol,
das mit Thiazolen, Oxazolen und Imidazolen substituiert ist, entzündungshemmende
Aktivität
bietet, US-Patent 4 636 516. 2-substituierte 5-Hydroxy-1,3-pyrimidine
als entzündungshemmende
Mittel werden ebenfalls als gleichzeitig anhängige US-Anmeldungen mit den
Aktenzeichen 07/648 115 vom 31. Januar 1991 und 07/756 400 vom 9.
September 1991 beschrieben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist daher
eine Verbindung der Formel I
oder ein pharmazeutisch akzeptables
Salz oder Hydrat derselben, worin
X NH bedeutet;
R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
voneinander Wasserstoff oder C
1-C
6-Alkyl bedeuten;
R
3 Wasserstoff,
C
1-C
6-Alkyl,
NR
5R
6, worin R
5 und R
6 jeweils
unabhängig
voneinander Wasserstoff oder C
1-C
6-Alkyl sind,
OR
7,
worin R
7 Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl oder Phenyl ist,
Phenyl,
substituiertes
Phenyl, wobei das Phenyl substituiert ist mit einem, zwei oder drei
Substituenten, die ausgewählt sind
aus C
1-C
4-Alkyl,
C
1-C
6-Alkoxy, C
1-C
6-Thioalkoxy,
C
1-C
6-Alkanoyloxy,
C
1-C
6-Carboalkoxy, Hydroxymethyl oder
NR
5R
6, worin R
5 und R
6 die obige
Bedeutung besitzen,
Nitro,
Trifluormethyl oder
Halogen,
das aus Fluor, Chlor oder Brom ausgewählt ist, bedeutet;
R
4 Phenyl oder
substituiertes Phenyl,
worin substituiertes Phenyl wie oben für R
3 definiert
ist,
NR
5R
6,
worin R
5 und R
6 wie
oben definiert sind,
OR
7, worin R
7 wie oben definiert ist,
bedeutet.
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Die vorliegende Erfindung ist auch
eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung von Erkrankungen,
die in vorteilhafter Weise durch die Hemmung von 5-Lipoxygenase
und/oder Cyclooxygenase beeinflusst werden, die eine zur Behandlung
der Erkrankung wirksame Menge einer Verbindung der Formel I und des
pharmazeutisch akzeptablen Säureadditions-
oder Basesalzes derselben zusammen mit einem pharmazeutisch akzeptablen
Träger
umfasst. Die Erkrankung soll beispielsweise eine wie im vorhergehenden
angeführte
Erkrankung, die in vorteilhafter Weise durch eine derartige Hemmung
von 5-Lipoxygenase und/oder Cyclooxygenase beeinflusst wird, vorzugsweise
Arthritis oder andere entzündliche
Erkrankungen, allergische Erkrankungen, Schmerzen, Fieber und Psoriasis,
jedoch vorzugsweise entzündliche
Störungen
oder Erkrankungen umfassen.
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Die vorliegende Erfindung ist auch
ein Verfahren zur Behandlung einer wie im vorhergehenden angegebenen
Erkrankung bei einem daran leidenden Säugetier einschließlich des
Menschen mit einer Verbindung der Formel I oder des pharmazeutisch
akzeptablen Säureadditions-
oder Basesalzes derselben in Einheitsdosisform. Durch die Erfindung
erfolgt auch die Bereitstellung der Verwendung jeder dieser Verbindungen
der Formel I oder eines Salzes derselben zur Herstellung eines medizinischen
therapeutischen Mittels.
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Die pharmazeutische Zusammensetzung
oder die Verwendung der Verbindung oder eines Salzes der Formel
I soll eine als prophylaktisch angesehene Behandlung entsprechend
den im vorhergehenden genannten Störungen umfassen.
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Bevorzugte Verbindungen der vorliegenden
Erfindung sind Verbindungen der Formel I, worin R1 und R2 tert.-Butyl sind und R4 OH
ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bei den Verbindungen der Formel (I)
ist "C1-C6-Alkyl" eine
Alkylgruppe mit einem bis sechs Kohlenstoffen, wie Methyl, Ethyl,
Propyl, Butyl und dergleichen, und die Isomere derselben.
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Die Verbindungen der Erfindung können geometrische
Isomere enthalten. Daher umfasst die Erfindung die einzelnen Isomere
und Gemische derselben. Die einzelnen Isomere können nach einschlägig bekannten
Verfahren hergestellt oder isoliert werden.
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Ein Fachmann üblicher Erfahrung erkennt,
dass eine tautomere Form ausgewählter
Verbindungen der Formel I innerhalb der vorliegenden Erfindung liegt.
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Entsprechende Verbindungen der Formel
I sind in der Form der freien Base, in der Form von Basesalzen,
falls möglich,
und in der Form von Säureadditionssalzen
verwendbar. Die drei Formen liegen innerhalb des Umfangs der Erfindung.
In der Praxis betrifft die Verwendung der Salzform die Verwendung
der Baseform. Pharmazeutisch akzeptable Salze innerhalb des Umfangs
der Erfindung können
solche sein, die von Mineralsäuren,
wie Salzsäure
und Schwefelsäure,
und organischen Säuren,
wie Methansulfonsäure,
Ethansulfonsäure,
Benzolsulfonsäure,
p-Toluolsulfonsäure
und dergleichen, abgeleitet sind, wobei das Hydrochlorid, Sulfonat, Methansulfonat,
Ethansulfonat, Benzolsulfonat, p-Toluolsulfonat und dergleichen
jeweils gebildet wird, oder solche sein, die von Basen, wie geeigneten
organischen und anorganischen Basen, abgeleitet sind. Beispiele für pharmazeutisch
akzeptable Baseadditionssalze mit Verbindungen der vorliegenden
Erfindung umfassen organische Basen, die nicht-toxisch und zur Bildung
derartiger Salze stark genug sind. Diese organischen Basen bilden
eine Klasse, deren Grenzen einem Fachmann ohne weiteres klar sind.
Nur zum Zwecke der Erläuterung
kann die Klasse beispielsweise Mono-, Di- und Trialkylamine, wie
Methylamin, Dimethylamin und Triethylamin; Mono-, Di- oder Trihydroxyalkylamine,
wie Mono-, Di- oder Triethanolamin; Aminosäuren, wie Arginin und Lysin;
Guanidin; Cholin; N-Methylglucosamin; N-Methylglucamin; L-Glutamin;
N-Methylpiperazin; Morpholin; Ethylendiamin; N-Benzylphenethylamin;
Tris(hydroxymethyl)aminomethan; und dergleichen umfassen (s. beispielsweise "Pharmaceutical Salts", J. Pharm. Sci.,
66(1): 1–19
(1977)). Salze von anorganischen Basen umfassen Natrium, Kalium,
Calcium oder dergleichen.
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Die Säureadditionssalze der basischen
Verbindungen werden entweder durch Auflösen der freien Base oder Säure der
Verbindung I in einer wässrigen
oder wässrigen
Alkohollösung
oder anderen geeigneten Lösemitteln,
die die entsprechende Säure
oder Base enthalten, und Isolieren des Salzes durch Eindampfen der
Lösung
oder durch Reaktion der freien Base der Verbindung I mit einer Säure sowie
Reaktion der Verbindung I mit einer sauren Gruppe an derselben mit
einer Base derart, dass die Reaktionen in einem organischen Lösemittel
erfolgen, wobei sich das Salz in diesem Fall direkt abtrennt oder
durch Einengen der Lösung
erhalten werden kann, hergestellt. Salze können auch durch Zugeben der
Base zu einer wässrigen
Alkohollösung eines
anderen Salzes hergestellt werden.
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Die Verbindungen der Erfindung können geometrische
oder optische Isomere enthalten. Daher umfasst die Erfindung die
einzelnen Isomere und Gemische derselben. Die einzelnen Isomere
können
durch einschlägig
bekannte Verfahren hergestellt oder isoliert werden.
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Die Verbindungen der Erfindung können ein
asymmetrisches Kohlenstoffatom, insbesondere beispielsweise in der
Seitenkette der Verbindungen der Formel I enthalten. Daher umfasst
die Erfindung individuelle Enantiomere, das reine S-, das reine
R-Isomer oder Gemische derselben. Die individuellen Enantiomere können nach
einschlägig
bekannten Verfahren hergestellt oder isoliert werden. In ähnlicher
Weise werden Diastereomere, falls möglich, in der Erfindung sowohl
als die individuellen oder Gemische derselben umfasst.
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Hydrate von Verbindungen der Formel
I sind, falls möglich,
ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung und sie werden nach
einem Fachmann üblicher
Erfahrung bekannten Verfahren hergestellt oder isoliert.
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Um zu bestimmen, wann ein Lipoxygenase-,
Cyclooxygenase- oder zweifacher Lipoxygenase/Cyclooxygenase-Inhibitor
indiziert ist, natürlich
unter anderem, muss die spezielle in Frage stehende Störung und
deren Schwere sowie das Alter, Geschlecht, Gewicht und dergleichen
des zu behandelnden Patienten in Erwägung gezogen werden und diese
Bestimmung liegt in der Kenntnis des betreuenden Arztes.
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Zur medizinischen Verwendung variiert
die zum Erreichen einer therapeutischen Wirkung erforderliche Menge
einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch akzeptablen
Salzes derselben natürlich
sowohl mit der speziellen Verbindung, dem Verabreichungsweg, dem
zu behandelnden Säugetier
als auch der speziellen betreffenden Störung oder Erkrankung. Eine
geeignete Dosis einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmakologisch
akzeptablen Salzes derselben für
ein Säugetier,
das an einer derartigen, wie im vorhergehenden beschriebenen Störung leidet
oder wahrscheinlich leidet, beträgt
0,1 μg–500 mg
der Verbindung pro kg Körpergewicht.
Im Falle einer systemischen Verabreichung kann die Dosis im Bereich
von 0,5–500
mg der Verbindung pro kg Körpergewicht,
die bevorzugte Dosis 0,5–50
mg/kg Körpergewicht
eines Säugetiers,
die zwei- oder dreimal täglich
verabreicht wird, sein. Im Falle einer topischen Verabreichung,
beispielsweise auf die Haut oder am Auge, kann eine geeignete Dosis
im Bereich von 0,1 ng–100 μg der Verbindung
pro kg, typischerweise etwa 0,1 μg/kg
sein.
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Im Falle einer oralen Dosisgabe zur
Behandlung oder Prophylaxe von Arthritis oder Entzündung im allgemeinen
kann auf jeden Fall eine geeignete Dosis einer Verbindung der Formel
I oder eines physiologisch akzeptablen Salzes derselben wie im vorhergehenden
Absatz spezifiziert sein, jedoch beträgt sie zweckmäßigerweise
1 mg bis 10 mg der Verbindung pro kg, wobei die bevorzugte Dosisgabe
1 mg bis 5 mg/kg Körpergewicht
des Säugetiers,
beispielsweise 1 bis 2 mg/kg ist.
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Es ist klar, dass ein Arzt oder Tierarzt üblicher
Erfahrung ohne weiteres die zum Verhindern oder Stoppen des Fortschreitens
der Erkrankung, für
die die Verbindung verabreicht wird, wirksame Menge bestimmt und
vorschreibt. Bei diesem Vorgehen kann der Arzt oder Tierarzt zunächst relativ
niedrige Dosen verwenden und anschließend die Dosis bis zum Erreichen
eines maximalen Ansprechens erhöhen.
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Es ist zwar möglich, einen Wirkstoff alleine
zu verabreichen, doch wird er vorzugsweise als pharmazeutische Formulierung,
die eine Verbindung der Formel I oder ein pharmakologisch akzeptables
Säureadditions-
oder Basesalz derselben und einen pharmakologisch akzeptablen Träger derselben
umfasst, präsentiert. Derartige
Formulierungen bilden ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung.
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Die Formulierungen der vorliegenden
Erfindung sowohl für
veterinärmedizinische
als auch für
humanmedizinische Zwecke umfassen einen Wirkstoff in Verbindung
mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger hierfür und optional ein anderes
therapeutisches Mittel bzw, andere therapeutische Mittel. Der Träger bzw.
die Träger
müssen
in dem Sinne "akzeptabel" sein, dass sie mit
den anderen Bestandteilen der Formulierungen kompatibel und für den Empfänger derselben
nicht schädlich
sind.
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Die Formulierungen umfassen Formulierungen
in einer zur oralen, pulmonalen, ophthalmischen, rektalen, parenteralen
(einschließlich
subkutanen, intramuskulären
und intravenösen),
intraartikulären,
topischen, nasalen oder bukkalen Verabreichung geeigneten Form.
Derartige Formulierungen sollen einschlägig bekannte Langzeitformulierungen
umfassen.
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Die Formulierungen können üblicherweise
in Einheitsdosisform präsentiert
werden und nach einem auf dem Gebiet der Pharmazie bekannten Verfahren
hergestellt werden. Alle Verfahren können die Stufe des In-Verbindung-Bringens
des Wirkstoffs mit dem Träger,
der ein oder mehrere Zusatzbestandteile bildet, umfassen. Im allgemeinen
werden die Formulierungen durch gleichförmiges und intensives In-Verbindung-Bringen des
Wirkstoffs mit einem flüssigen
Träger
oder einem feinzerteilten festen Träger oder beiden und dann bei Bedarf
Formen des Produkts zur gewünschten
Formulierung hergestellt.
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Formulierungen der vorliegenden Erfindung,
die zur oralen Verabreichung geeignet sind, können in Form von diskreten
Einheiten, wie Kapseln, Kachets, Tabletten oder Pastillen, die jeweils
eine vorgegebene Menge des Wirkstoffs enthalten; in Form eines Pulvers
oder von Granulaten; in Form einer Lösung oder einer Suspension
in einer wässrigen
Flüssigkeit
oder nichtwässrigen
Flüssigkeit;
oder in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion
oder einer Wasser-in-Öl-Emulsion
sein. Der Wirkstoff kann auch in Form eines Bolus, eines Electuariums
oder einer Paste sein.
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Die Verwendbarkeit der Verbindungen
der vorliegenden Erfindung als Inhibitoren des 5-Lipoxygenaseenzyms,
von Cyclooxygenase oder bei der Behandlung betreffender Erkrankungen
oder Störungen
kann durch deren Wirksamkeit in verschiedenen Standardtestverfahren
aufgezeigt werden. Eine Beschreibung der einzelnen Verfahren folgt.
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ARBL/ARBC-Gesamtzellen-5-Lipoxygenase-
und Cyclooxygenase-Tests
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Materialien
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Die Ratten-basophile-Leukämiezelllinie
(RBL-1) wurde von der American Type Culture Collection (Rockville,
MD) erhalten.
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Radioimmunassay (RIA) kits von LTB4 und PGF2α wurden
von Amersham (Arlington Heights, IL) bzw. Seragen (Boston, MA) erhalten.
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Alle Gewebekulturmedien wurden von
GIBCO (Grand Island, NY) erhalten.
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Verfahren
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RBL-1-Zellen werden in Suspensionskultur
in Eagle Minimum Essential Medium, das mit 12% Rinderfötusserum
ergänzt
ist, bei 37°C
in einem mit Luft-5% Kohlendioxid versorgtem Inkubator gezüchtet. Die
Zellen werden durch Zentrifugation geerntet. Sie werden mit kalter
phosphatgepufferter Kochsalzlösung
(pH-Wert 7,4 (PBS; NaCl, 7,1 g; NaHPO, 1,15 g; KHPO, 0,2 g; und
KCl, 0,2 g/l) gewaschen. Die Zellen werden schließlich in
PBS, das 1,0 mM Calcium mit einer Dichte von 2 × 10 Zellen/ml enthält, suspendiert.
Die Zellen werden mit und ohne Testmittel (in DMSO) (1 DMSO ist
ohne Wirkung auf den Arachidonsäurestoffwechsel)
10 min lang bei Raumtemperatur inkubiert. Calciumionophor A23187
(5 μM) wird
zugegeben und die Zellen werden 7 min lang bei 37°C inkubiert.
Die Reaktion wird durch Abschrekken der Röhrchen auf Eis während 10
min gestoppt. Die Zellen werden durch Zentrifugation abgetrennt
und der Überstand
wird bei –20°C gelagert.
Aliquote Teile (100 μl)
werden unter Verwendung eines Radioimmunassaykits gemäß den Angaben
des Lieferanten auf LTB4 und PGF2α analysiert.
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Die von diesem Gesamtzelltest erhaltenen
biochemischen Daten können
als IC50-Werte angegeben werden, die als
die Menge der Testverbindung, die eine 50%ige Hemmung der LTB4- oder
PGF2α-Bildung
bewirkt, berechnet werden. Die folgende Tabelle gibt Beispiele für die Daten
der vorliegenden Erfindung.
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Zusätzlich zu den Verbindungen
der Formel I können
die pharmazeutischen Zusammensetzungen auch andere Wirkstoffe, wie
Cyclooxygenaseinhibitoren, nichtsteroidale entzündungshemmende Arzneimittel (NSAIDs),
periphere analgetische Mittel, wie Zomepirac, Diflunisal und dergleichen,
enthalten. Das Gewichtsverhältnis
der Verbindung der Formel I zum zweiten Wirkstoff kann variiert
werden und hängt
von der wirksamen Dosis jedes Wirkstoffs ab. Im allgemeinen wird
eine wirksame Dosis jedes einzelnen verwendet. Daher liegt beispielsweise,
wenn eine Verbindung der Formel I mit einem NSAID kombiniert wird,
das Gewichtsverhältnis
der Verbindung der Formel I zum NSAID im allgemeinen im Bereich
von etwa 1000 : 1 bis etwa 1 : 1000, vorzugsweise etwa 200 : 1 bis etwa
1 : 200. Kombinationen einer Verbindung der Formel I und anderer
Wirkstoffe liegen im allgemeinen auch innerhalb des genannten Bereichs,
doch sollte in jedem Fall eine wirksame Dosis jedes Wirkstoffs verwendet
werden.
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Kombinationen einer Verbindung der
Formel I und anderer Wirkstoffe liegen im allgemeinen in den genannten
Verhältnissen.
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NSAIDs können zu fünf Gruppen charakterisiert
werden:
- (1) die Propionsäurederivate,
- (2) die Essigsäurederivate,
- (3) die Fenamsäurederivate,
- (4) die Biphenylcarbonsäurederivate,
und
- (5) die Oxicame
oder ein pharmazeutisch akzeptables
Salz derselben.
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Die Propionsäurederivate, die verwendet
werden können,
umfassen: Ibuprofen, Ibuprofenaluminium, Indoprofen, Ketoprofen,
Naproxen, Benoxaprofen, Flurbiprofen, Fenoprofen, Fenbufen, Pirprofen,
Carprofen, Oxaprozin, Pranoprofen, Miroprofen, Tioxaprofen, Suprofen,
Alminoprofen, Tiaprofen, Fluprofen und Bucloxinsäure. Strukturell verwandte
Propionsäurederivate
mit ähnlichen
analgetischen und entzündungshemmenden Eigenschaften
sollen ebenfalls von dieser Gruppe umfasst werden.
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Daher sind die hier definierten "Propionsäurederivate" nichtnarkotische
Analgetika/nichtsteroidale entzündungshemmende
Arzneimittel mit einer freien -CH(CH3)COOH-
oder -CH2CH2COOH-Gruppe
(die optional in Form einer pharmazeutisch akzeptablen Salzgruppe,
beispielsweise -CH(CH3)COO–Na+ oder -CH2CH2COO–Na+ sein
kann), die typischerweise direkt oder über eine Carbonylfunktion an
ein Ringsystem, vorzugsweise ein aromatisches Ringsystem gebunden
ist.
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Die Essigsäurederivate, die verwendet
werden können,
umfassen: Indomethacin, das ein bevorzugtes NSAID ist, Sulindac,
Tolmetin, Zomepirac, Diclofenac, Fenclofenac, Alclofenac, Ibufenac,
Isoxepac, Furofenac, Tiopinac, Zidometacin, Acemetacin, Fentiazac,
Clidanac, Oxpinac und Fenclozicsäure.
Strukturell verwandte Essigsäurederivate
mit ähnlichen
analgetischen und entzündungshemmenden
Eigenschaften sollen ebenfalls von dieser Gruppe umfasst werden.
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Daher sind die hier definierten "Essigsäurederivate" nichtnarkotische
Analgetika/nichtsteroidale entzündungshemmende
Arzneimittel mit einer freien -CH2COOH-Gruppe
(die optional in Form einer pharmazeutisch akzeptablen Salzgruppe,
beispielsweise -CH2COO–Na+ sein kann), die typischerweise direkt an
ein Ringsystem, vorzugsweise ein aromatisches oder heteroaromatisches
Ringsystem gebunden sein kann.
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Die Fenamsäurederivate, die verwendet
werden können,
umfassen: Mefenamsäure,
Meclofenamsäure,
Flufenamsäure,
Niflumsäure
und Tolfenaminsäure.
Strukturell verwandte Fenamsäurederivate
mit ähnlichen
analgetischen und entzündungshemmenden
Eigenschaften sollen ebenfalls von dieser Gruppe umfasst werden.
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Die hier definierten "Fenamsäurederivate" sind nichtnarkotische
Analgetika/nichtsteroidale entzündungshemmende
Arzneimittel, die die Grundstruktur:
die eine Vielzahl von Substituenten
tragen kann und in der die freie -COOH-Gruppe in der Form einer
pharmazeutisch akzeptablen Salzgruppe, beispielsweise -COO
–Na
+, sein kann, enthalten.
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Die Biphenylcarbonsäurederivate,
die verwendet werden können,
umfassen: Diflunisal und Flufenisal. Strukturell verwandte Biphenylcarbonsäurederivate
mit ähnlichen
analgetischen und entzündungshemmenden
Eigenschaften sollen ebenfalls von dieser Gruppe umfasst werden.
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Daher sind die hier definierten "Biphenylcarbonsäurederivate" nichtnarkotische
Analgetika/nichtsteroidale entzündungshemmende
Arzneimittel, die die Grundstruktur:
die eine Vielzahl von Substituenten
tragen kann und in der die freie -COOH-Gruppe in Form einer pharmazeutisch
akzep tablen Salzgruppe, beispielsweise -COO
–Na
+, sein kann, enthalten.
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Die Oxicame, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können,
umfassen: Piroxicam, Sudoxicam, Isoxicam und 4-Hydroxyl-1,2-benzothiazin-1,1-dioxid-4-(N-phenyl)-carboxamid. Strukturell
verwandte Oxicame mit ähnlichen
analgetischen und entzündungshemmenden
Eigenschaften sollen ebenfalls von dieser Gruppe umfasst werden.
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Daher sind die hier definierten "Oxicame" nichtnarkotische
Analgetika/nichtsteroidale entzündungshemmende
Arzneimittel, die die allgemeine Formel:
worin R ein Aryl- oder Heteroarylringsystem
ist, aufweisen.
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Die folgenden NSAIDs können ebenfalls
verwendet werden: Acemetacin, Alminoprofen, Amfenacnatrium, Aminoprofen,
Anitrazafen, Antrafenin, Auranofin, Bendazaclysinat, Benzydamin,
Beprozin, Properamol, Bufezolac, Carprofen, Cinmetacin, Ciproquazon,
Clidanac, Cloximat, Dazidamin, Deboxamet, Delmetacin, Detomidin,
Dexindoprofen, Diacerein, Difisalamin, Difenpyramid, Emorfazon,
Enfenamsäure,
Enolicam, Epirizol, Etersalat, Etodolac, Etofenamat, Fanetizolmesylat,
Fenclofenac, Fenclorac, Fendosal, Fenflumizol, Fentiazac, Feprazon,
Floctafenin, Flunixin, Flunoxaprofen, Fluproquazon, Fopirtolin,
Fosfosal, Furcloprofen, Furofenac, Glucametacin, Guaimesal, Ibuproxam,
Isofezolac, Isonixim, Isoprofen, Isoxepac, Isoxicam, Lefetamin-HCl,
Leflunomid, Lofemizol, Lonazolaccalcium, Lotifazol, Loxoprofen,
Lysin, Clonixinat, Meclofenamatnatrium, Meseclazon, Microprofen,
Nabumeton, Nictindol, Nimesulid, Orpanoxin, Oxametacin, Oxapadol,
Oxaprozin, Perisoxalcitrat, Pimeprofen, Pimetacin, Piproxen, Pirazolac,
Pirfenidon, Pirprofen, Pranoprofen, Proglumetacinmaleat, Proquazon,
Pyridoxiprofen, Sudoxicam, Suprofen, Talmetacin, Talniflumat, Tenoxicam,
Thiazolinobutazon, Thielavin B, Tiaprofensäure, Tiaramid- HCl, Tiflamizon,
Timegadin, Tioxaprofen, Tolfenamsäure, Tolpadol, Tryptamid, Ufenamat
und Zidometacin.
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Schließlich umfassen NSAIDs, die
ebenfalls verwendet werden können,
die Salicylate, insbesondere Aspirin, und die Phenylbutazone und
pharmazeutisch akzeptable Salze derselben.
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Pharmazeutische Zusammensetzungen,
die die Verbindungen der Formel I umfassen, können auch als zweiten Wirkstoff
Antihistaminika, wie Benadryl, Dramamin, Histadyl, Phenergan und
dergleichen enthalten. Alternativ können sie Prostaglandinantagonisten,
wie die in der europäischen
Patentanmeldung 11 067 offenbarten, oder Thromboxanantagonisten,
wie die in
US 4 237 160 offenbarten,
umfassen. Sie können
auch Histidindecarboxylaseinhibitoren, wie α-Fluormethylhistidin, das in
US 4 325 961 beschrieben
ist, enthalten. Die Verbindungen der Formel I können auch in vorteilhafter
Weise mit einem H
1- oder H
2-Rezeptorantagonisten,
beispielsweise Cimetidin, Ranitidin, Terfenadin, Famotidin, Temelastin,
Acrivastin, Loratadin, Cetrizin, Tazifyllin, Azelastin, Aminothiadiazolen,
die in
EP 81102976.8 offenbart
sind, und ähnlichen
Verbindungen, wie den in den US-Patenten Nr. 4 283 408, 4 362 736,
4 394 508 und der europäischen
Patentanmeldung Nr. 40 696 offenbarten Verbindungen, kombiniert
werden. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können auch einen K
+/H
+-ATPase-Inhibitor, wie Omeprazol, der in
US-Patent 4 255 431 offenbart ist, und dergleichen enthalten. Jede
der im obigen Absatz angegebenen Literaturstellen ist hier als Bezug
aufgenommen.
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Die Verbindungen der Formel I und
deren Salze werden im allgemeinen durch die folgenden Verfahren hergestellt
und diese bilden einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Zunächst können die Verbindungen der Formel
I durch Reaktion einer α-Halogencarbonylverbindung 1
mit einem Harnstoff-, Thioharnstoff-, Amidin-, Amid-, Thioamid-
oder Amidothiocarbonsäurederivat
2 hergestellt werden.
umfasst.
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Die Reaktion erfolgt in einem Alkohol,
in Aceton, Chloroform oder einem anderen geeigneten Lösemittel
bei 25 °C
bis 150°C
während
1 bis 24 h.
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Ein zweites Verfahren ist die Reaktion
einer α-Aminocarbonylverbindung
3 mit einer Isocyansäure,
einer Isothiocyansäure
oder einem Niederalkylderivat oder einem Alkalimetallsalz einer
Isocyan- oder Isothiocyansäure
4:
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Diese Reaktion erfolgt in einem Alkohol,
wässrigen
Alkohol oder Pyridin mit oder ohne zugesetzter anorganischer Säure bei
25°C bis
150°C während 1
bis 24 h.
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Ein drittes Verfahren insbesondere
zur Synthese von Thiazolen der Formel I, worin R
4 OH
ist, umfasst die Reaktion einer α-Thiocarbonsäure der
Formel
worin R
3 wie
im vorhergehenden definiert ist, mit einer Verbindung der Formel
worin R
1 und
R
2 wie oben definiert sind.
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Alternativ kann ein α-Bromcarbonsäuremethylester
mit einem 5-Hyroxy-4,6-substituierten-pyrimidin-2-thioamid umgesetzt
werden. Diese Reaktionen erfolgen bei einer Temperatur von 0°C bis 110°C in Gegenwart
einer organischen Base, wie Pyridin, in einem Lösemittel, wie Toluol.
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Schließlich können Thiazole der Formel I,
worin R
4 OH ist, auch durch Reaktion einer
Verbindung der Formel
worin R
1 und
R
2 wie oben definiert sind, mit einem Thioamid
worin R
3 wie
oben definiert ist, hergestellt werden. Die Reaktion erfolgt bei
einer Temperatur von 0°C
bis 110°C in
Gegenwart einer organischen Base, wie Pyridin, in einem Lösemittel,
wie Toluol.
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Unter bestimmen Umständen, die
im folgenden diskutiert sind, ist es notwendig, das phenolische
OH des Pyrimidinrings in verschiedenen angegebenen Zwischenprodukten
durch die Gruppe Q in der folgenden Formel
worin Q eine geeignete Sauerstoffschutzgruppe,
vorzugsweise Methoxyethoxymethyl (MEM) ist, zu schützen.
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Die MEM-Gruppe wird später unter
Verwendung von
- 1) Lewis-Säuren, wie ZnBr2,
in halogenierten Lösemitteln,
wie Methylenchlorid, Chloroform und Dichlormethan, bei 0–60°C,
- 2) anorganischen Säuren,
wie HCl, HBr oder HNO3, in Lösemitteln,
wie Wasser, Alkanolen, Tetrahydrofuran, Dialkylethern, Dioxan, Glyme,
Diglyme bei 0–60°C oder
- 3) organischen Säuren,
wie Essigsäure,
in den bei 1) und 2) beschriebenen Lösemitteln bei 0–60°C entfernt.
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Das Einführen und die Entfernung derartiger
geeigneter Sauerstoffschutzgruppen sind auf dem Gebiet der organischen
Chemie bekannt; s. beispielsweise "Protective Groups in Organic Chemistry", J. F. W. McOmie,
Hrsg., (New York, 1973), S. 43ff, 95ff, J. F. W. McOmie, Advances
in Organic Chemistry, Band 3, 159–190 (1963); J. F. W. McOmie,
Chem. & Ind.,
603 (1979) und T. W. Greene, "Protective
Groups in Organic Synthesis",
Wiley (New York) 1981, Kap. 2, 3 und 7.
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Beispiele für geeignete Sauerstoffschutzgruppen
sind Benzyl, Trialkylsilyl, Ethoxyethyl, Methoxyethoxymethyl, Methoxymethyl,
Trialkylsilylethyl und dergleichen.
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In dem hier zur Herstellung von Verbindungen
der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren sind die Erfordernisse
für Schutzgruppen
einem Fachmann auf dem Gebiet der organischen Chemie im allgemeinen
klar, und daher wird die Verwendung geeigneter Schutzgruppen durch
die Verfahren der hier angegebenen Reaktionsschemata zwangsläufig impliziert,
obwohl derartige Gruppen nicht ausdrücklich angegeben sind.
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Die Ausgangsmaterialien für die vorliegende
Erfindung werden, wie im folgenden angegeben, und – hier wiederholt
angegeben – nach
den gleichzeitig anhängigen
US-Anmeldungen mit den Aktenzeichen PCT/US 92/00442, 07/648 115
vom 31. Januar 1991 und 07/756 400 vom 9. September 1991, die hier
als Bezug aufgenommen sind, hergestellt.
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Die Verbindung der Formel 3' im folgenden Reaktionsschema
1 wird aus dem bekannten Halogenketon 2' (C. W. Shoppee und D. Stevensonm, J.
Chem. Soc. Perkin I, S. 3015, 1972) durch Reaktion mit einem Essigsäuresalz,
wie Natrium- oder Kaliumacetat, in einem Lösemittel, wie DMSO bei einer
Reaktionstemperatur von 18°C
bis 60°C,
oder einem Lösemittel,
wie Essigsäure
unter Erhitzen unter Rückflusskühlung hergestellt.
Das Acetoxydiketon 3' wird
in das Oxazol 4' durch
Behandlung mit einem Ammoniumsalz, wie Ammoniumchlorid oder vorzugsweise
Ammoniumacetat, in einem Lösemittel,
wie Essigsäure
unter Erhitzen unter Rückflusskühlung während 1
bis 16 h oder in einem Lösemittel,
wie Formamid bei 100–200°C während 1
bis 6 h umgewandelt. Alternativ wird 2' in 4' direkt durch Behandlung mit Acetamid
oder Ammoniumacetat in einem Lösemittel,
wie Essigsäure,
unter Erhitzen unter Rückflusskühlung umgewandelt.
Das Oxazol 4' wird
in das Pyrimidin 5' durch
Behandlung mit Ammoniak oder einem Ammoniumsalz bei erhöhter Temperatur
umgewandelt. Vorzugsweise wird 4' mit
konzentriertem Ammoniumhydroxid bei 150–190°C in einem Druckreaktionsgefäß während 6
bis 72 h umgesetzt. 5' wird
auch durch Reaktion von 3' mit
einem Ammoniumsalz, wie NH4Cl oder NH4OAc, in einem Lösemittel, wie Formamid, bei
einer Temperatur von 180–200°C über einen
längeren Zeitraum,
wie über
Nacht bis zu 1 Woche, hergestellt.
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Reaktionsschema 2 zeigt die Herstellung
des Ausgangsmaterials ausgehend von der Verbindung der Formel 5' von der in Reaktionsschema
1 angegebenen Herstellung.
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Details der obigen Umwandlung sind
in PCT/US 92/00442 beschrieben.
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Zum Zwecke der speziellen Erläuterung
zeigt das folgende Reaktionsschema die Herstellung einer repräsentativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Pyrimidincarbonsäure 5 (die in PCT/US 92/00442
beschrieben ist) wurde über
das Säurechlorid
6 in das N-Methoxy-N-methylamid
7 umgewandelt. Die Reaktion des Amids 7 mit einem Ethyl-Grignard-Reagens ergab
das Ethylketon 8 (allgemeines Verfahren von S. Nahn und S. M. Weinreb,
Tetrahedron Letters 22: 3815 (1981); ersatzweise können andere
Verfahren der Umwandlung von Carbonsäuren in Ketone verwendet werden).
Die Bromierung von 8 mit Kupfer(I)-bromid (Br2 kann
ebenfalls verwendet werden) ergab das α-Bromketon 9, und die Behandlung
von 9 mit Natriumazid ergab das α-Azidoketon
10. Die katalytische Reduktion des Azids ergab das α-Aminoketon
11, und die Reaktion von 11 mit Natriumcyanat ergab das Endprodukt
12.
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(Dieses Verfahren in der Di-tert.-butylphenol-Reihe
ist bei Y. Isomura, S. Sakamoto, N. Ito, H. Homma, T. Abe und K.
Kubo, Chem. Pharm. Bull. 32: 152 (1984) beschrieben).
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Beispiel 1
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4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-N-methoxy-N-methyl-2-pyrimidincarboxamid
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Ein Gemisch von 8,4 g (33 mmol) 4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidincarbonsäure und 0,50
ml (0,47 g, 6,5 mmol) N,N-Dimethylformamid in 120 ml Dichlormethan
wurde in Eis gekühlt
und tropfenweise mit einer Lösung
von 4,9 ml (7,1 g, 56 mmol) Oxalylchlorid in 18 ml Dichlormethan
behandelt. Das Gemisch wurde 2 h unter Eiskühlung gerührt, anschließend filtriert
und eingedampft. Das verbliebene rohe Säurechlorid wurde in 85 ml Dichlormethan
erneut gelöst
und tropfenweise zu einem eisgekühlten
Gemisch von 4,0 g (41 mmol) N,O-Dimethylhydroxylaminhydrochlorid
und 15 ml (12,2 g, 123 mmol) 1-Methylpiperidin in 150 ml Dichlormethan
gegeben. Das Gemisch wurde 16 h lang bei Raumtemperatur gerührt, dann
mit 0,4 N Salzsäure,
Kochsalzlösung,
5%igem wässrigem
Natriumbicarbonat und erneut Kochsalzlösung gewaschen. Die organische
Schicht wurde getrocknet (wasserfreies Natriumsulfat) und eingedampft,
und der Rückstand
wurde aus Ethylacetat/Hexan umkristallisiert, wobei 6,4 g (65%)
des Amidprodukts erhalten wurden.
Fp 140–142°C.
1H-NMR
(Dimethylsulfoxid-d6): δ 1,40 (s, 18H, t-Bu), 3,25 (s,
3H, NH3), 3,67 (s, 3H, OCH3),
8,43 (breites s, 1H, OH).
Analyse berechnet für C15H25N3O3
C, 60,99; H 8,53; N, 14,23.
Gefunden:
C, 61,16; H, 8,89; N, 14,38.
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Beispiel 2
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1-[4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl]-1-propanon
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Eine Lösung von 8,4 g (28 mmol) 4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-N-methoxy-N-methyl-2-pyrimidincarboxamid
in 150 ml Tetrahydrofuran wurde in Eis gekühlt und tropfenweise mit 40
ml (120 mmol) einer 3,0 M Lösung
von Ethylmagnesiumbromid in Diethylether behandelt. Das Gemisch
wurde 2 h lang in Eis und dann weitere 16 h lang bei Raumtemperatur
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde erneut in Eis gekühlt und überschüssiges Gridnard-Reagens wurde
durch tropfenweise Zugabe von 50 ml einer gesättigten wässrigen Ammoniumchloridlösung zerstört. Das
Reaktionsgemisch wurde zu 400 ml einer Ammoniumchoridlösung gegeben
und mehrere Male mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen
Schichten wurden mit Kochsalzlösung
gewaschen, getrocknet (wasserfreies Natriumsulfat) und eingedampft.
Umkristallisieren des Rests aus Hexan ergab 5,0 g (67%) des Ethylketonprodukts.
Fp
123–125°C.
1H-NMR (Deuteriochloroform): δ 1,22 (t,
3H, CH3), 1,49 (s, 18H, t-Bu), 3,18 (q,
2H, CH2).
Analyse berechnet für C15H24N2O2:
C, 68,15; H 9,15; N, 10,60.
Gefunden:
C, 67,93; H, 8,95; N, 10,47.
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Beispiel 3
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1-[4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl]-2-brom-1-propanon
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Eine Suspension von 9,5 g (43 mmol)
von pulverisiertem Kupfer(II)-bromid in 30 ml Ethylacetat wurde unter
Rückflusskühlung erhitzt
und tropfenweise mit einer Lösung
von 5,6 g (21 mmol) von 1-[4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl]-propanon
in 30 ml Chloroform behandelt. Das Gemisch wurde 2 h lang unter
Erhitzen unter Rückflusskühlung gerührt, gekühlt, mit
frischem Ethylacetat verdünnt
und filtriert. Das Filtrat wurde mit einer 5%igen wässrigen
Natriumbicarbonatlösung
und Kochsalzlösung
gewaschen, anschließend getrocknet
(wasserfreies Natriumsulfat) und eingedampft. Die Reinigung des
Rückstands
durch Flashchromatographie (Silicagel, Elution: 0,20% Methanol in
Dichlormethan) ergab 6,4 g (88%) des Bromketonprodukts.
Fp
135–136°C.
1H-NMR (Deuteriochloroform): δ 1,50 (s,
18H, t-Bu), 1,90 (d, 3H, CH3), 5,90 (q,
1H, CH).
Analyse berechnet für C15H23BrN2O2:
C,
52,49; H 6,75; N, 8,16.
Gefunden: C, 52,43; H, 6,68; N, 8,05.
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Beispiel 4
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2-Azido-1-[4,6-bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl]-1-propanon
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Eine Lösung von 1,2 g (18 mmol) Natriumazid
in 9,0 ml Wasser wurde tropfenweise zu einer Lösung von 5,5 g (16 mmol) von
1-[4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl]-2-brom-1-propanon
in 35 ml Aceton gegeben. Das Gemisch wurde 2 h lang gerührt, dann
zu 100 ml Wasser gegeben und mit Ethylacetat extrahiert. Die organischen
Schichten wurden mit Kochsalzlösung
gewaschen, getrocknet (wasserfreies Natriumsulfat) und eingedampft,
wobei 4,7 g (96%) des Azidprodukts, Fp 91–92°C, das zur weiteren Synthese
geeignet ist, erhalten wurden.
1H-NMR
(Deuteriochloroform): δ 1,49
(s, 18H, t-Bu), 1,60 (d, 3H, CH3), 5,24
(q, 1H, CH), 5,67 (breites s, 1H, OH).
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Beispiel 5
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2-Amino-1-[4,6-bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl]-1-propan-monohydrochlorid
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Eine Lösung von 4,7 g (15,4 mmol)
2-Azido-1-[4,6-bis(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl]-propanon
in 15 ml Methanol, die 0,80 ml konzentrierte Salzsäure enthielt,
wurde über
einem 5%-Palladium-auf-Kohle-Katalysator hydriert. Nach der Beendigung
der Reduktion wurde das Gemisch filtriert und das Filtrat eingedampft,
wobei 2,0 g (41%) des Aminhydrochloridprodukts, Fp 193–195°C, das zur
weiteren Synthese geeignet ist, erhalten wurden.
1H-NMR
(Dimethylsulfoxid-d6): δ 1,43 (s, 18H, t-Bu), 1,55 (d,
3H, CH3), 5,03 (m, 1H, CH), 8,48 (breites
s, 3H, NH3
+), 9,41
(breites s, 1H, OH).
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Beispiel 6
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4,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-2-(2-hydroxy-5-methyl-1H-imidazol-4-yl)-5-pyrimidinol
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Ein Gemisch von 1,0 g (3,2 mmol)
2-Amino-1-[4,6-bis-(1,1-dimethylethyl)-5-hydroxy-2-pyrimidinyl)-1-propanmonohydrochlorid
und 0,25 ml (4,0 mmol) konzentrierter Salzsäure in 8,0 ml absolutem Ethanol wurde
tropfenweise mit einer Lösung
von 0,41 g (6,3 mmol) Natriumcyanat in 3,5 ml Wasser behandelt.
Nach 90-minütigem
Rühren
wurde der Niederschlag abfiltriert und mit einer Lösung von
9 : 1 Wasser : Ethanol gewaschen, wobei 0,93 g (97%) des rohen Imidazolprodukts
erhalten wurden. Eine durch Flashchromatographie (Silicagel, Elution
mit 10% Methanol in Chloroform) gereinigte Probe wies Fp 282–284°C auf.
1H-NMR (Deuteriochloroform): δ 1,44 (s,
18H, t-Bu), 2,50 (s, 3H, CH3), 6,48 (breites
s, 1H, Pyrimidin OH), 8,18 (breites s, 1H, Imidazol OH), 10,17 (breites
s, 1H, NH).
Analyse berechnet für C16H24N4O2:
C,
63,13; H, 7,95; N, 18,41.
Gefunden: C, 62,81; H, 7,82; N, 18,08.