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Die
vorliegende Erfindung betrifft neue Indan-ähnliche Verbindungen und Formulierungen,
die Indan-ähnliche
Verbindungen als Wirkstoff für
pharmazeutische oder tiermedizinische Anwendungen enthalten.
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Derzeit
gibt es viele Arzneimittel, die zur Behandlung von Störungen des
zentralen Nervensystems erhältlich
sind. Unter diesen Arzneimitteln befindet sich eine Kategorie, die
als Antipsychotika zur Behandlung von ernsten, mentalen Zuständen bekannt
ist, wie Psychose, einschließlich
unter anderem Schizophrenie und schizophrenieartigen Erkrankungen.
Der Fachmann erkennt, dass diese psychotischen Zustände durch
Halluzinationen, Wahnvorstellungen oder höchst disorganisiertem Verhalten
gekennzeichnet sind, die anzeigen, dass der Patient an einer krassen
Störung
der Realitätswahrnehmung
leidet. Arzneimittel, die diese antipsychotische Aktivität aufweisen,
können
zur Behandlung einer Vielzahl an wichtigen, psychotischen Störungen brauchbar
sein. Die für
solche Zustände
im Handel erhältlichen
Arzneimittel sind oft mit unerwünschten
Nebenwirkungen assoziiert. Es besteht ein Bedarf für zusätzliche
therapeutische Wahlmöglichkeiten
zur Kontrolle oder Eliminierung der Symptome auf sicherstem und
effizientestem Weg. Ferner reagieren Patienten oft nicht oder nur
teilweise auf die derzeitige Arzneimittelbehandlung und Abschätzungen
bezüglich
dieser teilweise oder gar nicht ansprechenden Patienten variieren
zwischen 40% und 80% der behandelten Personen.
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Seit
der Einführung
der Antipsychotika wurde beobachtet, dass Patienten dazu neigen,
an Arzneimittel-induzierten extrapyramidalen Symptomen zu leiden,
die Arzneimittel-induzierten Parkinson, akute dystone Reaktionen,
Akathisie, tardive Dyskinesie und tardive Dystonie umfassen. Die
Simpson Angus Scale, Barnes Akathisia Rating Scale und Abnormal
Involuntary Movement Scale (AIMS) sind gut bekannte Bewertungen
zur Untersuchung der extrapyramidalen Symptome. Die überwiegende
Mehrzahl an Arzneimitteln, die zur Behandlung der Schizophrenie
verfügbar
sind, neigen zu diesen extrapyramidalen Nebenwirkungen, wenn sie
in Dosierungen verwendet werden, die einen nützlichen Effekt auf die Symptome
der Erkrankung haben. Die Schwere der Nebenwirkungen und/oder das
Ausbleiben der Wirkung bei einer beträchtlichen Anzahl an Patienten
führen
häufig
zu einer schwachen Compliance oder zum Abbruch der Behandlung.
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Viele
dieser Arzneimittel sind mit einem sedativen Effekt assoziiert und
können
auch einen unerwünschten
Einfluss auf die affektiven Symptome der Erkrankung haben, was eine
Depression verursacht. In manchen Fällen führt die Langzeitverwendung
der Arzneimittel zu einem irreversiblen Zustand, wie der tardiven
Dyskinesie und der tardiven Dystonie, die oben erwähnt sind.
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Ein
oft verwendetes Antipsychotikum, Haloperidol, ist ein solches Arzneimittel,
von dem berichtet wurde, dass es häufig extrapyramidale Symptome
verursacht und auch tardive Dyskinesie verursachen kann. Kürzlich wurde
Clozapin, eines aus einer großen
Gruppe an heterocyclischen Antipsychotika mit dem Anspruch eingeführt, dass
es keine extrapyramidalen Effekte aufweist. Jedoch wurde festgestellt,
dass die Verbindung bei manchen Patienten eine Agranulocytose hervorruft,
ein Zustand, der zu einer verringerten Anzahl an weißen Blutkörperchen
führen
kann, die lebensbedrohend ist und es darf nur unter sehr strikten
medizinischen Beobachtungen und Überwachungen
verwendet werden.
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Daher
sind neue Verbindungen mit einer antipsychotischen Aktivität sehr erwünscht.
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Die
US 5 446 057 A beschreibt
substituierte Tetrahydropyridine und Piperidincarbonsäuren und
Derivate hiervon. Solche Verbindungen sind als muskarinische Antagonisten
beschrieben, die als Mittel zur Hemmung der Magensäurefreisetzung,
Behandlung der Bradykardie, Bronchokonstriktion, Harnin kontinenz,
atonen Zuständen
des Darms und der Blase, Parkinson Erkrankung, Dystonien und Alzheimer
Erkrankung verwendet werden können.
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Die
US 5 175 166 A beschreibt
substituierte 1,4,5,6-Tetrahydropyrimidinzusammensetzungen, substituierte
1,2,3,6-Tetrahydropyrimidinzusammensetzungen und substituierte 3,4,5,6-Tetrahydropyridinzusammensetzungen.
Solche Verbindungen sind zur Verwendung bei der Stimulierung der
muskarinischen Rezeptoren beschrieben, beispielsweise zur Behandlung
der Symptome von kognitiven Störungen,
speziell gestörtem
Gedächtnis,
die mit einer erhöhten
Acetylcholinsynthese und cholinergen Zelldegeneration assoziiert
sind.
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Die
WO 96/26196 A beschreibt Di-N-substituiertes Piperazin- oder 1,4-disubstituierte
Piperadinverbindungen, die muskarinische Antagonisten sind, die
zur Behandlung von kognitiven Störungen
brauchbar sind, wie Alzheimersche Erkrankung.
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Die
vorliegende Erfindung liefert eine Verbindung der Formel I
worin
R
1 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, -OR
4,
-SR
5, C
1-C
3 Alkyl, C
2-C
3 Alkenyl, Halogen, -CN, S(O)
m2,
-COR
4b' und
-OC(O)-R
15,
m2 aus 0 bis 2 ausgewählt ist,
R
2 aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus C
1-C
10 Alkyl, substituiertem
C
1-C
10 Alkyl, C
2-C
10 Alkenyl, substituiertem
C
2-C
10 Alkenyl,
C
3-C
8 Cycloalkyl,
substituiertem C
3-C
8 Cycloalkyl,
Aryl, substituiertem Aryl, Heteroaryl, substituiertem Heteroaryl,
einem Heterocyclus und einem substituierten Heterocyclus,
R
4 für
Wasserstoff oder C
1-C
3 Alkyl
steht,
R
5 für Wasserstoff oder C
1-C
3 Alkyl steht,
R
10 aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Wasserstoff,
Carbonyl, Halogen und C
1-C
3 Alkyl,
R
11 aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Wasserstoff
und C
1-C
3 Alkyl,
R
12 unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, C
1-C
10 Alkyl und Aryl,
R
13 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, C
1-C
10 Alkyl und Aryl, oder
R
12 und
R
13 zusammen mit dem Stickstoff, an den
sie gebunden sind, eine Gruppe der Formel II
oder der Formel II' bilden, worin die
Gruppe II' eine
Gruppe der Formel II ist, die ungesättigt ist, oder
R
11 und R
12 zusammen
mit dem Stickstoff und dem Kohlenstoff, an den sie gebunden sind,
einen drei- bis sechsgliedrigen Ring bilden können,
R
14 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus H, Halogen, C
1-C
3 Alkyl, S(O)
m3 und
-OR
16,
R
15 für C
1-C
3 Alkyl oder Aryl
steht,
R
16 für C
1-C
3 Alkyl steht,
R
17 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, -OR
4', -SR
5',
C
1-C
3 Alkyl, C
2-C
3 Alkenyl, Halogen, -CN, S(O)
m2', -COR
4b und -OC(O)-R
15',
R
4b und R
4b' jeweils unabhängig aus
Wasserstoff und C
1-C
3 Alkyl
ausgewählt
sind, R
15' für C
1-C
3 Alkyl oder Aryl steht,
m2' für 0 bis
2 steht,
R
4' für Wasserstoff oder C
1-C
3 Alkyl steht,
R
5' für Wasserstoff
oder C
1-C
3 Alkyl
steht,
m2 für
0 bis 2 steht,
X aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus C,
O, S, N, Carbonyl und einer Bindung,
n' für
0 bis 2 steht,
m' für 0 bis
2 steht,
m3 für
0 bis 2 steht,
n für
0 bis 3 steht, oder
ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder
Solvat hiervon.
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Schließlich liefert
die Erfindung eine Formulierung, die eine Verbindung der Formel
I als Wirkstoff enthält.
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Ferner
liefert die Erfindung Verbindungen der Formel III
worin
R
1 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, -OR
4,
-SR
5, C
1-C
3 Alkyl, C
2-C
3 Alkenyl, Halogen, -CN, S(O)
m2,
-COR
4b' und
-OC(O)-R
15,
m2 aus 0 bis 2 ausgewählt ist,
R
2 aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus C
1-C
10 Alkyl, substituiertem
C
1-C
10 Alkyl, C
2-C
10 Alkenyl, substituiertem
C
2-C
10 Alkenyl,
C
3-C
8 Cycloalkyl,
substituiertem C
3-C
8 Cycloalkyl,
Aryl, substituiertem Aryl, Heteroaryl, substituiertem Heteroaryl,
einem Heterocyclus und einem substituierten Heterocyclus,
R
4 für
Wasserstoff oder C
1-C
3 Alkyl
steht,
R
5 für Wasserstoff oder C
1-C
3 Alkyl steht,
R
10 aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Wasserstoff,
Carbonyl, Halogen und C
1-C
3 Alkyl,
R
11 aus der Gruppe ausgewählt ist,
die besteht aus Wasserstoff und C
1-C
3 Alkyl,
R
12 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, C
1-C
10 Alkyl und Aryl,
R
13 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, C
1-C
10 Alkyl und Aryl, oder
R
12 und
R
13 zusammen mit dem Stickstoff, an den
sie gebunden sind, eine Gruppe der Formel II
oder der Formel II' bilden, worin die
Gruppe II' eine
Gruppe der Formel II ist, die ungesättigt ist, oder
R
11 und R
12 zusammen
mit dem Stickstoff und dem Kohlenstoff, an den sie gebunden sind,
einen drei- bis sechsgliedrigen Ring bilden können,
R
14 aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus H, Halogen, C
1-C
3 Alkyl, S(O)
m3 und
-OR
16,
R
15 für C
1-C
3 Alkyl oder Aryl
steht,
R
16 für C
1-C
3 Alkyl steht,
R
17 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus Wasserstoff, -OR
4', -SR
5',
C
1-C
3 Alkyl, C
2-C
3 Alkenyl, Halogen, -CN, S(O)
m2', -COR
4b und -OC(O)-R
15',
R
4b und R
4b' jeweils unabhängig aus
Wasserstoff und C
1-C
3 Alkyl
ausgewählt
sind, R
15' für C
1-C
3 Alkyl oder Aryl steht,
m2' für 0 bis
2 steht,
R
4' für Wasserstoff oder C
1-C
3 Alkyl steht,
R
5' für Wasserstoff
oder C
1-C
3 Alkyl
steht,
m2 für
0 bis 2 steht,
X aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus C,
O, S, N, Carbonyl und einer Bindung,
n' für
0 bis 2 steht,
m' für 0 bis
2 steht,
m3 für
0 bis 2 steht,
n für
0 bis 3 steht, oder
ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder
Solvat hiervon.
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Zusätzlich liefert
die Erfindung eine Formulierung, die eine Verbindung der Formel
III und einen oder mehrere pharmazeutisch annehmbare Hilfsstoffe
oder Träger
hierfür
umfasst.
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Zusätzlich wird
eine Verbindung der Formel IV bereitgestellt
worin
R
21 und
R
22 aus H und O ausgewählt sind,
R
20 aus
Aminschutzgruppen ausgewählt
ist,
R
1' aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die besteht aus -OR
4, -SR
5,
C
1-C
3 Alkyl, C
2-C
3 Alkenyl, Halogen,
-CN, S(O)
m2, -COR
4b' und -OC(O)-R
15,
m2 für 0 bis 2 steht,
R
4 und R
4b' jeweils unabhängig aus
Wasserstoff und C
1-C
3 Alkyl
ausgewählt
sind,
R
5 aus Wasserstoff und C
1-C
3 Alkyl ausgewählt ist,
R
15 für
C
1-C
3 Alkyl oder
Aryl steht,
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder Solvat
hiervon.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Der
Ausdruck "Behandeln", wie er hierin verwendet
wird, umfasst die Prophylaxe des erwähnten physischen und/oder mentalen
Zustands oder die Linderung oder Eliminierung des entwickelten physischen und/oder
mentalen Zustands, wenn er sich einmal entwickelt hat.
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Der
Substituent der Formel II kann ein drei- bis achtgliedriger Ring
sein. Der Substituent der Formel II' ist ungesättigt. Die Formel II' ist wahlweise aromatisch,
muss aber nicht unbedingt aromatisch sein. Es kann bevorzugt sein,
dass die Formel II' ein
bis zwei Doppelbindungen enthält.
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Der
Ausdruck "Wechselwirkung
mit einem muskarinischen Rezeptor" bezieht sich auf eine Verbindung, die
als Agonist, Antagonist oder partieller Agonist des muskarinischen
Rezeptors wirkt. Am bevorzugtesten wirken die erfindungsgemäßen Verbindungen
als Agonist eines muskarinischen Rezeptors. Es ist speziell bevorzugt,
dass eine erfindungsgemäße Verbindung
als Agonist eines muskarinischen Rezeptors wirkt. Es ist speziell
bevorzugt, dass eine erfindungsgemäße Verbindung selektiv mit
einem muskarinischen M4 Rezeptorsubtyp wechselwirkt. Ferner ist
es besonders bevorzugt, dass eine erfindungsgemäße Verbindung als selektiver,
muskarinischer M4 Rezeptoragonist wirkt.
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Der
Ausdruck "C1-Cm Alkyl", worin m für 2 bis
10 steht, steht, wie er hierin verwendet wird für eine verzweigte oder lineare
Alkylgruppe mit einem bis zur angegebenen Anzahl an Kohlenstoffatomen.
Beispielsweise umfassen typische C1-C6 Alkylgruppen Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl,
Butyl, Isobutyl, sek-Butyl,
tert-Butyl, Pentyl, Hexyl und dergleichen.
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Der
Ausdruck "substituiertes
C1-Cm Alkyl" bezieht sich auf
eine Alkylgruppe, die mit einem bis fünf Substituenten substituiert
ist, die aus der Gruppe ausgewählt
sind, welche besteht aus C2-C6 Alkenyl,
Halogen, -CF3, -OR4a,
-SR5a, -CO2R6a, Halogen, C3-C8 Cycloalkyl, substituiertes C4-C8 Cycloalkyl und -CN, worin 4a, 5a und 6a
jeweils unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Wasserstoff, C1-C3 Alkyl,
Aryl und substituiertem Aryl besteht.
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Der
Ausdruck "Carbonyl" hat die Bedeutung,
die herkömmlich
dem Ausdruck durch den Fachmann zugeschrieben wird. Ein Beispiel
ist =O.
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Der
Ausdruck "C2-Cn Alkenyl", worin n für 3 bis
10 steht, wie er hierin verwendet wird, steht für eine olefinisch ungesättigte verzweigte
oder lineare Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und mindestens
einer Doppelbindung. Die Gruppen können verzweigt oder geradkettig
sein. Beispiele für
solche Gruppen umfassen 1-Propenyl, 2-Propenyl (-CH2-CH=CH2), 1-Butenyl (-CH=CHCH2CH3), 1,3-Butadienyl (-CH=CHCH=CH2),
Hexenyl, Pentenyl und dergleichen.
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Die
Ausdrücke "Halogenid" und "Halogen" umfassen Fluor,
Chlor, Srom und Iod. Das bevorzugte Halogen ist Chlor.
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Der
Ausdruck "C3-Cn Cycloalkyl", worin n für 4 bis
8 steht, steht für
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl
und dergleichen.
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Der
Ausdruck "Heterocyclus" bezieht sich auf
einen heterocyclischen Ring mit 4 bis 8 Gliedern und 1 bis 3 nicht-Kohlenstoffatomen,
die aus der Gruppe ausgewählt
sind, welche besteht aus N, O und S oder eine Kombination hiervon
und worin die Heteroarylgruppe wahlweise mit einer Phenylgruppe
fusioniert ist.
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Der
Ausdruck "substituierter
Heterocyclus" bezieht
sich auf eine heterocyclische Gruppe, die mit 1 bis 3 Substituenten
substituiert sein kann, die besteht aus Halogenen, -CF3,
NO2, -CN, C1-C15 Alkyl, C2-C5 Alkenyl, C2-C5 Alkinyl, -COR6a, -OR4a, -SR5a, C3-C8 Cycloalkyl,
C5-C8 Cycloalkenyl,
substituiertem C3-C8 Cycloalkyl,
substituiertem C5-C8 Cycloalkenyl
und Aryl, worin 4a, 5a und 6a jeweils unabhängig aus Wasserstoff, -CF3, C1-C3 Alkyl,
Aryl und -C1-C3 Alkylaryl
ausgewählt
sind.
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Wie
hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Aminschutzgruppe" auf Schutzgruppen, wie sie in Theodora
W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis (Wiley, 1981),
Seiten 218–287
diskutiert sind. Speziell bevorzugte Aminschutzgruppen sind Carbamate.
Eine besonders bevorzugte Aminschutzgruppe ist BOC.
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Der
Ausdruck "substituiertes
C5-Cn Cycloalkyl" bezieht sich auf
eine Cycloalkylgruppe, wie sie oben beschrieben ist, worin die Cycloalkylgruppe
mit 1 bis 4 Substituenten substituiert sein kann, die unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
sind, die besteht aus Wasserstoff, C1-C6 Alkyl, C3-C8 Cycloalkyl, NO2,
Halogen, Halogen-C1-C6-alkyl,
Halogen-C2-C6-akenyl,
C2-C6 Alkenyl, C3-C8 Cycloalkenyl-C1-C3-alkyl, C5-C8 Cycloalkenyl, C5-C8 Cycloalkenyl-C1-C3-alkyl, COR5a, C1-C10 Alkanoyl, C7-C16 Arylalkyl,
CO2R5a, (C1-C6 Alkyl)m-amino, -SR5a und
OR5a worin 5a ausgewählt ist aus Halogen und C1-C3 Alkyl und m
für 1 oder
2 steht.
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Der
Ausdruck "C3-C8 Cycloalkyl-C1-C3-alkyl" steht für eine lineare
Alkylgruppe, die am terminalen Kohlenstoff mit einer C3-C8 Cycloalkylgruppe substituiert ist. Typische
Cycloalkylalkylgruppen umfassen Cyclohexylethyl, Cyclohexylmethyl,
3-Cyclopentylpropyl und dergleichen.
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Der
Ausdruck "C5-C8 Cycloalkenyl" steht für einen
olefinisch ungesättigten
Ring mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Cyclohexadienyl,
Cyclohexenyl, Cyclopentenyl, Cycloheptenyl, Cyclooc tenyl, Cyclohexadienyl,
Cycloheptadienyl, Cyclooctatrienyl und dergleichen. Die Cycloalkenylgruppe
kann mit 1 bis 4 Substituenten substituiert sein, die aus der Gruppe
ausgewählt
sind, die besteht aus Wasserstoff, C1-C6 Alkyl, NO2, Halogen,
Halogen-C1-C6-alkyl,
Halogen-C2-C6-alkenyl,
C2-C6 Alkenyl, (C1-C6 Alkyl)m-amino, COR5, C1-C10 Alkanoyl, OR5, CO2R5,
-SR5 und C7-C16 Arylalkyl.
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Der
Ausdruck "C5-C8 Cycloalkenyl-C1-C3-alkyl" steht für eine gerade
C1-C3 Alkylgruppe,
die am terminalen Kohlenstoff mit einer C5-C8 Cycloalkenylgruppe substituiert ist.
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Wie
hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Carboxy" auf einen Substituenten mit der allgemeinen
Bedeutung, die vom Fachmann verstanden wird, worin die Bindungsstelle über das
Kohlenstoffatom oder das Sauerstoffatom der Gruppe laufen kann.
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Wie
hierin verwendet meint der Ausdruck "Aryl" einen
organischen Rest, der von einem aromatischen Kohlenwasserstoff durch
die Entfernung eines Atoms abgeleitet ist. Beispielsweise umfasst
der Ausdruck unter anderem Biphenyl, Phenyl oder Naphthyl. Der Ausdruck "Aryl" bezieht sich auf
Kohlenwasserstoffarylgruppen. Am bevorzugtesten steht Aryl für C6-C10 Aryl, worin
das Arylringsystem einschließlich
aller Alkylsubstitutionen 6 bis 10 Kohlenstoffatome umfasst, beispielsweise
Phenyl, 3,3-Dimethylphenyl,
Naphthyl und dergleichen. Der Arylrest kann durch ein oder zwei
lineare oder verzweigte C1-C6 Alkyle
substituiert sein. Die Arylgruppe kann mit einem Heteroaryl oder
Heterocyclus fusioniert sein.
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"Substituiertes Aryl" bezieht sich auf
eine Arylgruppe, die mit 1 bis 3 Substituenten substituiert sein kann,
die aus der Gruppe ausgewählt
sind, welche besteht aus Halogenen, -CF3,
NO2, -CN, C1-C15 Alkyl, C2-C5 Alkenyl, C2-C5 Alkinyl, -COR6a,
-OR4a, -SR5a, C3-C8 Cycloalkyl,
C5-C8 Cycloalkenyl,
substituiertem C3-C8 Cycloalkyl,
substituiertem C5-C8 Cycloalkenyl
und Aryl, worin 4a, 5a und 6a jeweils unabhängig aus Wasserstoff, -CF3, C1-C3 Alkyl,
Aryl und -C1-C3 Alkylaryl
ausgewählt
sind. Die Substituenten können
in jeder verfügbaren Position
am Ring liegen, mit der Maßgabe,
dass nicht mehr als 1 Substituent aus der Gruppe ausgewählt ist, die
besteht aus Aryl, C3-C8 Cycloalkyl
substituiertem C3-C8 Cycloalkyl,
C5-C8 Cycloalkenyl und substituiertem C5-C8 Cycloalkenyl.
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Wie
hierin verwendet steht der Ausdruck "Heteroaryl" für
eine Arylgruppe, die 1 bis 3 N, O oder S-Atome oder eine Kombination
hiervon enthält
und worin die Heteroarylgruppe wahlweise mit einer Phenylgruppe fusioniert
ist. Der Ausdruck "Heteroaryl" umfasst unter anderem
fünfgliedrige
Heteroaryle mit einem Heteroatom (beispielsweise Thiophene, Pyrrole,
Furane), fünfgliedrige
Heteroaryle mit 2 Heteroatomen in den Position 1 und 2 oder 1 und
3 (beispielsweise Oxazole, Pyrazole, Imidazole, Thiazole, Purine),
fünfgliedrige
Heteroaryle mit 3 Heteroatomen (beispielsweise Triazole, Thiadiazole),
fünfgliedrige
Heteroaryle mit 3 Heteroatomen, sechsgliedrige Heteroaryle mit einem
Heteroatom (beispielsweise Pyridin, Chinolin, Isochinolin, Phenanthrin, 5,6-Cycloheptenopyridin),
sechsgliedrige Heteroaryle mit 2 Heteroatomen (beispielsweise Pyridazine,
Chinoline, Phthalazine, Pyrazine, Pyrimidine, Chinazoline), sechsgliedrige
Heteroaryle mit 3 Heteroatomen (beispielsweise 1,3,5-Triazin) und
sechsgliedrige Heteroaryle mit 4 Heteroatomen. Besonders bevorzugt
sind Benzothiophene, Pyridine und Furane. Am bevorzugtesten ist
die Heteroarylgruppe ein vier- bis achtgliedriger Ring.
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Der
Ausdruck "substituiertes
Heteroaryl" bezieht
sich auf eine Heteroarylgruppe, die an den Kohlenstoff- oder Stickstoffatomen
mit C1-C6 Alkyl,
-CF3, Phenyl, Benzyl, substituiertem Aryl
oder Thienyl substituiert ist oder ein Kohlenstoffatom in der Heteroarylgruppe
zusammen mit einem Sauerstoffatom eine Carbonylgruppe bildet. Ein
solches substituiertes Heteroaryl kann wahlweise mit einer Phenylgruppe
fusioniert sein.
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Der
Ausdruck "C7-C16 Arylalkyl" steht für einen
Aryl-C1-C10-alkylsubstituenten,
worin die Alkylgruppe linear ist, wie unter anderen Benzyl, Phenethyl,
3-Phenylpropyl oder Phenyl-t-butyl oder verzweigt. Der Arylalkylteil
ist an den Hauptkern über
die Alkylgruppe gebunden.
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Der
Ausdruck "organisches
Lösemittel" umfasst Lösemittel,
die Kohlenstoff enthalten, wie halogenierte Kohlenwasserstoffe,
Ether, Toluol, Xylol, Benzol und Tetrahydrofuran.
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Der
Ausdruck "Bewegen" umfasst solche Techniken,
wie Rühren,
Zentrifugation, Mischen und andere ähnliche Techniken.
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Der
Ausdruck "Ligand" bezieht sich auf
Verbindungen, die durch den angegebenen Rezeptor gebunden werden.
Verbindungen, die als Liganden brauchbar sind, können zur Belegung der angegebenen
Rezeptorstelle verwendet werden oder als selektiver Agonist an der
angegebenen Rezeptorstelle wirken.
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Die
hierin verwendeten Abkürzungen
haben ihre angegebenen Bedeutungen, falls nichts anderes angegeben
ist. Eine solche anerkannte Bedeutung ist die Bedeutung, die einem
solchen Ausdruck durch den Fachmann oder die American Chemical Society
gegeben wird.
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Die
Ausdrücke "MeO" und "EtO" beziehen sich auf
Methoxy- und Ethoxysubstituenten, die an das Ausgangsmolekül über den
Sauerstoff gebunden sind.
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Ein
Verfahren zur Erzeugung des Indangrundgerüsts, das in der Erfindung zur
Bildung der Verbindung verwendet wird, sind die folgenden aufeinanderfolgenden
Schritte:
- 1. Nitrierung des Indanonausgangsmaterials
ergibt Nitroindanon, das dann von geringeren Komponentennebenprodukten
abgetrennt wird.
- 2. Das Produkt von Schritt 1 wird unter Bildung des entsprechenden
Alkohols reduziert.
- 3. Das Produkt von Schritt 2 wird dann einer säurekatalysierten
Dehydrierung unter Bildung des entsprechenden Indols unterzogen.
- 4. Die Doppelbindung des Produkts von Schritt 3 wird unter Bildung
des Epoxids oxidiert.
- 5. Das Epoxidprodukt 4 wird dann mit Ammoniumhydroxid unter
Bildung des Aminoalkohols umgesetzt.
- 6. Der Aminoalkohol von Schritt 5 wird mit einer herkömmlichen
Schutzgruppe geschützt.
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Das
vorangehende Verfahren zur Indangrundgerüstbildung wird ferner durch
das folgende Reaktionsschema erläutert:
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Die
Bildung der Indanverbindungen wird mittels der Polymer-gebundenen
Reaktionsschemata erreicht, wie dies im allgemeinen im folgenden
beschrieben ist:
- A) Ein Polymer, das eine Carbonsäurefunktionalität trägt, wird
mit dem geschützten
Indan der folgenden Formel geschützt:
- B) Die Reaktanden von Schritt (A) werden gekuppelt,
- C) Das Produkt von Schritt (B) wird unter Bildung eines Amin-funktionellen
Indans, das an einen Harzträger gebunden
ist, von den Schutzgruppen befreit,
- D) Das Produkt von Schritt (C) wird unter Anbindung einer ersten
Gruppe E1 + acyliert,
- E) Das Produkt von Schritt (D) wird unter Bildung des entsprechenden
Anilins reduziert,
- F) Das Produkt von Schritt (E) wird unter Anbindung einer zweiten
Gruppe E2 + acyliert,
- G) Die Abspaltung mit einer Base des Produkts von Schritt (E)
vom Polymer führt
zur Bildung des durch die folgende Formel dargestellten Produkts worin E1 + und E2 + für jedes
Elektrophil stehen
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Die
Verfahrensschritte, die später
im Herstellungsabschnitt ausführlicher
beschrieben sind, werden durch das folgende Reaktionsschema IA erläutert:
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Schema
IA Festphasenindanchemie
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Es
kann eine Mehrfachsynthese durch eine Vielzahl an Geräten ausgeführt werden,
wie dies für
die Mehrfachsimultansynthese in
US 5 324 483 A gezeigt ist, deren Beschreibung
hiermit eingeführt
ist.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
mit den folgenden allgemeinen Techniken hergestellt werden. Der
Fachmann erkennt, dass es alternative Verfahren gibt, um die gewünschten
hierin beanspruchten Verbindungen zu erhalten.
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Wie
in Schema I gezeigt, wird die Verbindung 1, die im Handel erhältlich ist
oder durch den Fachmann mittels bekannter Verfahren erhalten werden
kann, in einem Gemisch aus Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin und einem
inerten organischen Lösemittel
gelöst,
worin bevorzugte inerte organische Lösemittel THF oder CH2Cl2 umfassen, und
dann wird Acetylchlorid zugegeben. Das Gemisch kann mit kaltem Wasser
behandelt werden und die organische Phase wird abgetrennt. Die organische
Lösung
wird gewaschen, die organische Phase wird getrocknet und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 2 verdampft. Eine Lösung der
Verbindung 2 in THF oder einem anderen geeigneten Lösemittel
wird mit einem Strom an trockenem HCl behandelt. Die Lösung wird
am bevorzugtesten mit kaltem, gesättigtem Natriumbicarbonat behandelt,
wonach die organische Phase gewaschen und getrocknet wird und das
Lösemittel
unter Bildung der Verbindung 3 verdampft. Eine Lösung der Verbindung 3 in einem
Gemisch aus Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin und CH2Cl2 wird mit einer Lösung eines Arylsulfonylchlorids
behandelt und die Reaktion wird gerührt. Die Reaktion wird am bevorzugtesten
in Eiswasser gegossen, die organische Phase wird abgetrennt und
anschließend
gewaschen. Bevorzugte Waschschritte erfolgen mit 1 N HCl und Kochsalzlösung. Die
organischen Bestandteile werden getrocknet und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 14 verdampft. Eine Lösung der
Verbindung 14 wird mit SnCl2 × 2H2O behandelt. Das Reaktionsgemisch wird vorzugsweise
in Eiswasser gegossen, die Reaktion wird basisch gemacht und das
Gemisch wird extrahiert. Die organischen Extrakte werden gewaschen, die
Lösung
wird getrocknet und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 15 verdampft. Alternativ wird eine
Lösung
der Verbindung 14 in EtOAc oder THF mit H2 (etwa
60 psi) in Gegenwart eines Katalysators behandelt. Bevorzugte Katalysatoren
werden unter anderem aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus PtO2, Raney Nickel und Pd-C. Der Katalysator
wird entfernt und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 15 entfernt. Eine Lösung der
Verbindung 15 wird mit einer Lösung
eines Chloralkylendialkylammoniumchlorids behandelt. Es wird hier
erwähnt,
dass der Fachmann erkennen sollte, dass andere Reagenzien, die analog
zu Chloralkylidendialkylammoniumchlorid sind, auch die gewünschten
Verbindungen bereitstellen können.
Die Reaktion wird vorzugsweise in Eiswasser gegossen, die organische
Phase wird abgetrennt und anschließend gewaschen. Bevorzugte
Waschschritte erfolgen mit gesättigtem
Natriumbicarbonat und Kochsalzlösung.
Die organischen Anteile werden getrocknet und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 18 verdampft. Eine Lösung der
Verbindung 18 in Base wird gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird vorzugsweise in Eiswasser gegossen und
extrahiert. Die organischen Extrakte werden gewaschen, getrocknet
und das Lösemittel
wird unter Bildung der gewünschten
Verbindung der Erfindung verdampft.
-
-
Wie
in Schema II gezeigt, können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
durch eine Lösung
eines Benzamids hergestellt werden, die mit NaH behandelt wird und
vorzugsweise wird das Reaktionsgemisch gerührt, bis die Gasentwicklung
aufgehört
hat. 1,2-Epoxy-6-nitroindan wird zugegeben. Vorzugsweise wird das 1,2-Epoxy-6-nitroindan
bei etwa 60°C
zugegeben und gerührt.
Die Reaktion wird vorzugsweise in Eiswasser gegossen und extrahiert.
Die organischen Extrakte werden gewaschen, getrocknet und das Lösemittel
wird eingedampft. Der Rückstand
wird unter Bildung der Verbindung 17 chromatographiert. Zu einer
Lösung
der Verbindung 17 in einem Gemisch aus Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin
und einem inerten organischen Lösemittel,
beispielsweise unter anderem Lösemittel,
wie THF oder CH2Cl2,
wird Acetylchlorid zugegeben. Die Reaktion wird vorzugsweise mit
kaltem Wasser behandelt und die organische Phase wird abgetrennt.
Die organische Lösung
wird gewaschen, getrocknet und das Lösemittel wird unter Bildung
der Verbindung 14 verdampft. Die Verarbeitung der Verbindung 14
wie in Schema I liefert die gewünschten
Verbindungen der Erfindung.
-
-
Wie
in Schema III erläutet,
können
bestimmte Verbindungen der Erfindung durch ein Gemisch aus 6-Nitroindan-1-on
und einem Katalysator hergestellt werden, der vorzugsweise unter
anderem ausgewählt
ist aus PtO2, Raney-Ni und Pd-C in EtOH,
und mit Wasserstoff behandelt wird. Der Katalysator wird entfernt
und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 8 verdampft. Eine Lösung der
Verbindung 8 in einem Gemisch aus Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin
und CH2Cl2 wird
mit einer Lösung
eines Chloralkylidendialkylammoniumchlorids behandelt und das Reaktionsgemisch
wird vorzugsweise gerührt.
Es wird erwähnt,
dass der Fachmann erkennen sollte, dass andere Reagenzien analog
zu Chloralkylidendialkylammoniumchlorid auch die gewünschten
Verbindungen bereitstellen können.
Die Reaktion wird vorzugsweise in Eiswasser gegossen, die organische
Phase wird abgetrennt und anschließend gewaschen. Bevorzugte
Waschschritte erfolgen mit gesättigtem
Natriumbicarbonat und Kochsalzlösung.
Die organischen Anteile werden getrocknet und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 12 verdampft. Eine Lösung der
Verbindung 12 in einem Gemisch eines Niederalkohols und NH3 wird in Gegenwart eines Katalysators mit
Wasserstoff behandelt, der am bevorzugtesten unter anderem sulfidiertes
Pd-C oder sulfidiertes
Pt-C ist. Der Katalysator wird entfernt und das Lösemittel
wird unter Bildung der Verbindung 13 verdampft. Eine Lösung der
Verbindung 13 in einem Gemisch aus Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin und CH2Cl2 wird mit einer Lösung eines Arylsulfonylchlorids
behandelt. Die Reaktion wird vorzugsweise in Eiswasser gegossen,
die organische Phase wird abgetrennt und anschließend gewaschen.
Bevorzugte Waschschritte erfolgen mit gesättigtem Natriumbicarbonat und
Kochsalzlösung. Die
organischen Anteile werden getrocknet und das Lösemittel wird unter Bildung
der gewünschten
erfindungsgemäßen Verbindung
eingedampft.
-
-
Der
Schutz der 3-Aminogruppe der Verbindung 5 erfolgt vorzugsweise als
Carbamat, wie t-Butylcarbamat, unter Standardbedingungen und ergibt
die Verbindung 1 (auch oben als Verbindung 6 bezeichnet). Andere ähnliche
Schutzgruppen können
anstelle von t-Butylcarbamat verwendet werden. Die Carbamate sind
besonders bevorzugte Schutzgruppen zur Synthese, die durch Schritt
1 beschrieben ist.
-
Schritt 2
-
Die
Reduktion der Nitrogruppe kann mittels Reagenzien, wie SnCl2, NaBH4 oder bevorzugter
mittels metallkatalysierter Hydrierung erreicht werden. Am bevorzugtesten wird Pd/C
in EtOH bei 345 kPa (50 psi) und Umgebungstemperatur verwendet.
-
Schritt 3
-
Die
Amidinfunktionalität
der Verbindungen 57–76
kann aus dem Amin durch eine Vielzahl an Verfahren mittels Reagenzien
hergestellt werden, wie Gold's
Reagenz. Am bevorzugtesten wird das Diumethylamidin mittels N,N-Dimethylformamiddimethylacetal
unter Standardbedingungen hergestellt.
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Schritt 4
-
Das
Amidin kann in Gegenwart von höhersiedenden
Aminen, wie Pyrrolidin, Piperidin, Morpholin oder Benzylamin unter
Bildung der Verbindungen 6–56
und 77–105 ausgetauscht
werden.
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Schritt 5
-
Die
t-Butylcarbamatschutzgruppe wird unter Standardbedingungen (Literaturangabe
1) mittels kalter Trifluoressigsäure
entfernt.
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Schritt 6
-
Das
Trifluoracetatsalz des Amins wird mit einer Vielzahl an Säurechloriden
in Gegenwart einer Base, wie Triethylamin bei –10°C bis Umgebungstemperatur in
einem Lösemittel,
wie Methylenchlorid, unter Bildung der Verbindungen VII umgesetzt.
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Schritt 7
-
Die
Alkoholgruppe der Verbindungen 5–105 kann mit Reagenzien, wie
Essigsäureanhydrid,
in Gegenwart einer Base, wie Triethylamin, acyliert oder alkyliert
werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
mit einer großen
Vielzahl an anorganischen und organischen Säuren Säureadditionssalze bilden. Typische
Säuren,
die verwendet werden können,
umfassen Schwefel-, Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Phosphor-,
Hypophosphor-, Iodwasserstoff-, Sulfamin-, Citronen-, Essig-, Malein-, Äpfel-, Bernstein-,
Wein-, Zimt-, Benzoe-, Ascorbin-, Mandel-, p-Toluolsulfon-, Benzolsulfon-,
Methansulfon-, Trifluoressig-, Hippursäure und dergleichen. Die pharmazeutisch
annehmbaren Säureadditionssalze
der erfindungsgemäßen Verbindungen
sind besonders bevorzugt.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind zur Modulation oder Blockierung des M-1 Rezeptors brauchbar
und können
zur Modulierung oder Blockierung eines Serotoninrezeptors brauchbar
sein. Bestimmte vorliegende Verbindungen sind für diese Verwendung bevorzugt.
Bevorzugte Verbindungen und Ausführungsformen
der Erfindung sind die mit den folgenden Eigenschaften. Die folgenden
bevorzugten Eigenschaften können
unabhängig
kombiniert werden, um weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
bereitzustellen:
- A) R3 steht
für Aryl,
- B) R1 steht für Wasserstoff,
- C) R1 steht für -OH,
- D) R3 steht für substituiertes Phenyl mit
3,4-Dichlorsubstituenten,
- E) R2 steht für substituiertes Phenyl mit
3,4-Dichlor- oder meta-Trifluormethylsubstituenten,
- F) n steht für
1,
- G) der Indanring ist gesättigt,
- H) R3 steht für Bicycloaryl,
- I) R3 steht für substituiertes Phenyl mit
einem meta NO2 Substituenten,
- J) R3 steht für C1-C4 Alkyl,
- K) R3 steht für substituiertes C1-C6 Alkyl, worin der terminale Kohlenstoff
der Alkylkette mit CO2R4 substituiert
ist, worin R4 für Wasserstoff, Methyl oder
Ethyl steht,
- L) R1 steht für OH, n steht für 1 und
die OH Gruppe befindet sich an der Position 2 des Rings,
- M) eine Verbindung der Erfindung wird für die Behandlung von Psychose
verwendet,
- N) eine Verbindung der Formel I
- O) n steht für
1,
- P) R2 steht für substituiertes Phenyl,
- Q) eine Verbindung der Formel III,
- R) eine Verbindung der Formel IV, worin R20 für ein Carbamat
steht,
- S) eine Verbindung der Formel I, worin R12 und
R13 unabhängig für C1-C3 Alkyl stehen,
- T) eine Verbindung der Formel I, worin R10 für Wasserstoff
steht und R1 für OH steht,
- U) eine Verbindung der Formel I zur Behandlung eines Zustands,
der mit einer Modulation eines muskarinischen M4 Rezeptors assoziiert
ist,
- V) eine Verbindung der Formel I, die als muskarinischer Rezeptoragonist
wirkt.
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Ferner
umfasst die vorliegende Erfindung sowohl die cis und trans Stereoisomere
der Verbindungen der Formel I. Die trans-Konfiguration ist bevorzugt.
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst razemische Gemische wie auch die im
wesentlichen reinen Enantiomere der Verbindungen der Formel I. Der
Ausdruck "Enantiomer" wird hierin verwendet,
wie er herkömmlich in
der organischen Chemie verwendet wird, um eine Verbindung zu bezeichnen,
die die Polarisationsebene dreht. So dreht das "– Enantiomer" die Ebene des polarisierten
Lichts nach links und umfasst die linksdrehenden Verbindungen der
Formel I. Die + und – Enantiomere
können
mittels klassischer Trenntechniken isoliert werden. Eine besonders
brauchbare Literaturstelle, die solche Verfahren beschreibt, ist
Jaques et al., Enantiomers, Racemates and Resolutions (John Wiley
and Sons 1981). Geeignete Trenntechniken umfassen direkte Kristallisation,
Mitführen
und Kristallisation durch optisch aktive Lösemittel. L. A. Chrisey, Heterocycles
267: 30 (1990). Ein bevorzugtes Trennverfahren ist die Kristallisation
durch eine optisch aktive Säure
oder durch chirale Synthese mittels des Verfahrens von A. I. Meyers.
M. F. Loewe et al., Tetrahedron Letters, 3291, 26 (1985), A. I.
Meyers et al., J. Am. Chem. Soc. 4778, 110 (1988). Bevorzugte optisch
aktive Säuren
umfassen Camphersulfonsäure
und Derivate der Weinsäure.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung bilden bekanntermaßen Hydrate
und Solvate mit geeigneten Lösemitteln.
Bevorzugte Lösemittel
für die
Herstellung von Solvatformen umfassen Wasser, Alkohole, Tetrahydrofuran,
DMF und DMSO. Bevorzugte Alkohole sind Methanol und Ethanol. Andere
geeignete Lösemittel
können
auf der Grundlage der Größe des Lösemittelmoleküls ausgewählt werden.
Es werden kleine Lösemittelmoleküle bevorzugt,
um die entsprechende Solvatbildung zu erleichtern. Das Solvat oder
Hydrat wird typischerweise im Verlauf der Umkristallisation oder
im Verlauf der Salzbildung gebildet. Eine brauchbare Literaturangabe,
die Solvate betrifft, ist Peter Sykes, A Guidebook to Mechanism
in Organic Chemistry, 56+, 6. Ausgabe (1986, John Wiley & Sons, New York).
Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck "Solvat" Hydratformen, wie die Monohydrate und
Dihydrate.
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Die
Säulenchromatographieverfahren
verwenden Standardblitzchromatographietechniken. Eine gut bekannte
Literaturangabe, die geeignete Blitzchromatographietechniken beschreibt,
ist W. C. Still, Kahn und Mitra, J. Org. Chem, 43, 2932 (1978).
Fraktionen, die das Produkt enthalten, werden im allgemeinen unter
verringertem Vakuum unter Bildung des Produkts eingedampft.
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Optische
Drehungen werden mittels Methanol, Pyridin oder eines anderen geeigneten
Lösemittels
erhalten.
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Das
Hydrochloridsalz der einzelnen Verbindung wird hergestellt, indem
man die freie Base in Diethylether gibt. Während dem Rühren dieser Etherlösung wird
eine Lösung
aus HCl in Diethylether tropfenweise zugegeben, bis die Lösung sauer
wird. Alternativ dazu wird die Etherlösung mit trockenem HCl Gas
behandelt.
-
Das
Maleatsalz der bestimmten Verbindung wird hergestellt, indem man
die freie Base in Ethylacetat gibt und mit Maleinsäure behandelt.
Der gebildete Niederschlag wird filtriert und unter Bildung des
entsprechenden Maleatsalzes der freien Base getrocknet.
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I. Muskarinische Aktivität
-
Wie
hierin verwendet, soll der Ausdruck "Fehlfunktion des muskarinisch cholinergen
Systems" die vom Fachmann
akzeptierte Bedeutung haben. Beispielsweise soll sich der Ausdruck
unter anderem beziehen auf Zustände,
wie Glaucom, Psychose, Schizophrenie oder Zustände mit schizophrener Form,
Depression, Schlafstörungen,
Epilepsie und gastrointestinale Motilitätsstörungen. Andere Zustände umfassen
Alzheimersche Erkrankung und Inkontinenz.
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Die
pharmakologischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen
können
durch die Bestimmung ihrer Fähigkeit
zur Hemmung der spezifischen Bindung von 3H-Oxotremorin-M
(3H-Oxo) bestimmt werden. N. J. M. Birdsdall,
E. C. Hulme und A. S. V. Burgen (1980), "The Character of Muscarinic Receptors in
Different Regions of the Rat Brain", Proc. Roy. Soc. London (Reihe B) 207,1.
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3H-Oxo markiert den muskarinischen Rezeptor
im ZNS (mit einer Präferenz
für die
Agonistdomänen der
Rezeptoren). Es werden drei unterschiedliche Stellen durch 3H-Oxo
markiert. Diese Stellen haben eine Affinität von jeweils 1,8, 20 und 3000
nM. Mittels der vorliegenden experimentellen Bedingungen werden
nur die hohen und mittleren Affinitätsstellen bestimmt.
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Die
hemmenden Effekte der Verbindungen auf die 3H-Oxo-Bindung
zeigen die Affinität
für die
muskarinischen Acetylcholinrezeptoren.
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Alle
Präparationen
werden bei 0–4°C ausgeführt, falls
nichts anderes angegeben ist. Frischer Cortex (0,1–1 g) aus
männlichen
Wistar Ratten (150–250
g) wird für
5–10 Sekunden
in 10 ml 20 mM Hepes mit pH 7,4 mit einem Ultra-Turrax Homogenisator
homogenisiert. Der Homogenisator wird mit 10 ml Puffer gewaschen
und die vereinigte Suspension wird für 15 Minuten bei 40 000 × g zentrifugiert.
Das Pellet wird dreimal mit Puffer gewaschen. Bei jedem Schritt
wird das Pellet wie vorher in 3 × 10 ml Puffer homogenisiert
und für 10
Minuten bei 40 000 × g
zentrifugiert.
-
Das
schließliche
Pellet wird in 20 mM Hepes mit pH 7,4 (100 ml pro g ursprünglichem
Gewebe) homogenisiert und für
den Bindungstest verwendet. Aliquots mit 0,5 ml werden zu 25 μl Testlösung und
25 μl 3N-Oxotremorin (1,0 nM Endkonzentration)
gegeben, gemischt und für
30 Minuten bei 25°C
inkubiert. Die unspezifische Bindung wird dreifach mittels Arecolin
(1 μg/ml
Endkonzentration) als Testsubstanz bestimmt. Nach der Inkubation
werden zu den Proben 5 ml eiskalter Puffer gegeben und direkt unter
Unterdruck auf Whatman GF/C Glasfaserfilter gegossen und sofort
zweimal mit 5 ml eiskaltem Puffer gewaschen. Die Menge an Radioaktivität auf den
Filtern wird durch herkömmliche
Flüssigscintillationszählung bestimmt.
Die spezifische Bindung ist die gesamte Bindung abzüglich der
unspezifischen Bindung.
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Die
Testsubstanzen werden in 10 ml Wasser (erforderlichenfalls werden
sie auf einem Dampfbad für weniger
als 5 Minuten erhitzt) in einer Konzentration von 2,2 mg/ml gelöst. Es muss
eine 25–75
Hemmung der spezifischen Bindung erhalten werden, bevor die HK50 berechnet wird. Der Testwert wird als
HK50 angegeben (die Konzentration (nM) der
Testsubstanz, die die spezifische Bindung von 3H-Oxo
um 50% hemmt). HK50 = (angewendete Testsubstanzkonzentration) × (Cx/Co – Cx) nM, worin Co die
spezifische Bindung in Kontrolltests und Cx die
spezifische Bindung im Test ist. (Die Berechnungen setzen normale
Massenwirkungskinetiken voraus).
-
Darüberhinaus
können
die pharmakologischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen auch
durch die Bestimmung ihrer Fähigkeit
zur Hemmung der Bindung von 3H-PRZ (Pirenzepin,
[N-Methyl-3H]) an die cerebralen Rattencortexmembranen
demonstriert werden.
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Pirenzepin
bindet selektiv an einen Subtyp der muskarinischen Rezeptoren. Historisch
wird der Typ als M1-Stelle bezeichnet, wobei
Pirenzipin-sensitive Stelle geeigneter wäre. Obwohl es für M1-Stellen selektiv ist, wechselwirkt Pirenzepin
auch mit M2-Stellen.
-
Alle
Präparationen
werden bei 0–4°C ausgeführt, falls
nichts anderes angegeben ist. Frischer Cortex (0,1–1 g) aus
männlichen
Wistar Ratten (150–200
g) wird für
5–10 Sekunden
in 10 ml 20 mM Hepes mit pH 7,4 mit einem Ultra-Turrax Homogenisator
homogenisiert. Der Homogenisator wird mit 2 × 10 ml Puffer gewaschen und
die vereinigte Suspension wird für
15 Minuten bei 40 000 × g
zentrifugiert. Das Pellet wird dreimal mit Puffer gewaschen. Bei
jedem Schritt wird das Pellet wie vorher in 2 × 10 ml Puffer homogenisiert
und für 10
Minuten bei 40 000 × g
zentrifugiert.
-
Das
schließliche
Pellet wird in 20 mM Hepes mit pH 7,4 (100 ml pro g ursprünglichem
Gewebe) homogenisiert und für
den Bindungstest verwendet. Aliquots mit 0,5 ml werden zu 20 μl Testlösung und
25 μl 3H-PRZ (1,0 nM Endkonzentration) gegeben,
gemischt und für
60 Minuten bei 20°C
inkubiert. Die unspezifische Bindung wird dreifach mittels Atropin
(1 μg/ml
Endkonzentration) als Testsubstanz bestimmt. Nach der Inkubation werden
zu den Proben 5 ml eiskalter Puffer gegeben und sie werden direkt
unter Unterdruck auf Whatman GF/C Glasfaserfilter gegossen und sofort
zweimal mit 5 ml eiskaltem Puffer gewaschen. Die Menge an Radioaktivität auf den
Filtern wird durch herkömmliche
Flüssigscintillationszählung bestimmt.
Die spezifische Bindung ist die gesamte Bindung abzüglich der
unspezifischen Bindung.
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Die
Testsubstanzen werden in 10 ml Wasser in einer Konzentration von
0,22 mg/ml gelöst.
Es muss eine 25–75%
Hemmung der spezifischen Bindung erhalten werden, bevor die HK50 berechnet wird.
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Der
Testwert wird als HK50 angegeben (die Konzentration
(nM) der Testsubstanz, die die spezifische Bindung von 3H-PRZ
um 50% hemmt). HK50 = (angewendete Testsubstanzkonzentration) × (Cx/Co – Cx) nM, worin Co die
spezifische Bindung in Kontrolltests und Cx die
spezifische Bindung im Test ist. (Die Berechnungen setzen normale
Massenwirkungskinetiken voraus).
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
zeigen eine besonders erwünschte
Aktivität
unter Verwendung der Tests für
den muskarinischen Rezeptor. Die meisten Verbindungen sind bei einer
HK50 von weniger als 10 μM wirksam (kein Atropin). Die
muskarinische Wirkung wird durch die Bestimmung bestätigt, ob
der Effekt durch Atropin blockiert wird.
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II. Muskarinischer M4
Rezeptorbindungstest
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Cyclische AMP Akkumulation
in Pertussistoxin-behandelten CHO M4 Zellen
-
CHO
K1 Zellen, die mit humanen muskarinischen M-4 Rezeptoren transfiziert
sind, werden bis zur Konfluenz in T-150 Flaschen mittels Dulbeccos
Modified Eagle Medium (DMEM) angezogen, worin 10% fetales Rinderserum
enthalten ist. Die Zellen werden mit 0,05% Trypsin und 0,53 mM EDTA
abgelöst
und in Medium suspendiert, das 100 ng/ml Pertussistoxin enthält. Die
Zellen werden mit 30 000 Zellen pro Vertiefung in Platten mit 96
Vertiefungen plattiert. 18 bis 20 Stunden später wird das Medium entfernt
und die Zellen werden mit serumfreiem Medium gewaschen. Haftende
Zellen werden bei 37°C
für eine
Stunde nach einer Zugabe von 100 μl
serumfreiem DMEM inkubiert, worin 1 mM an 3-Isobutyl-1-methylxanthin und
1 μM Forskolin
mit oder ohne des zu testenden Arzneimittels enthalten sind. Die
Inkubationen werden mit 200 μl
pro Vertiefung an serumfreiem DMEM beendet, worin 0,3% Triton X-100
enthalten sind. Nach dem Stoppen der Inkubationen werden die Platten
für 20
Minuten stehen gelassen, um das cAMP zu extrahieren und die Proben
werden dann 2,5 fach verdünnt
und mittels des Scintillationsproximitätstests von Amersham getestet
(Arlington Heights, IL).
-
Repräsentative
Ergebnisse aus dem M4 Test sind folgende:
-
Stimulierung
der cyclischen AMP Produktion in CHO M4 Zellen
-
-
III. Psychosestudien
-
Die
antipsychotische Aktivität
der vorliegend beanspruchten Verbindungen kann in Modellen mittels gut
etablierter Verfahren gezeigt werden. Beispielsweise werden die
Verbindungen untersucht, um zu bestimmen, dass sie dem durch Apomorphin
induzierten Kletterverhalten und der Hypothermie entgegenwirken
(N. A. Moore et al. Psychopharmacology 94 (2), 263–266 (1988)
und 96, 539 (1988)), die die Fähigkeit
der Verbindung zur Prävention
der Zerstörung
der Kletterreaktion, die durch die Behandlung 24 Stunden vorher
mit N-Ethoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydrochinolin (EEDQ) hergestellt
wird, einem den Dopaminrezeptor inaktivierenden Mittel (Meller et
al., Central D1 dopamine receptors, Plenum Press, 1988) und/oder
der Hemmung einer konditionierten Vermeidungsreaktion in Ratten
misst (ED50 4–7 mg/kg).
-
Das
verwendete Konfliktverfahren basiert auf der Methode von Geller
und Seifter, Psychopharmacologia 1: 482–492 (1960). Die Ratten werden
in einem Mehrfachplan trainiert, der aus 3 Komponenten besteht. Die
einzelnen Komponenten sind folgende: 1) Für 9 Minuten wird das Drücken des
Hebels mit einem 30 Sekundenplan mit variablen Intervallen verstärkt (IV
30, Belohnung). Diese Periode wird durch das Leuchten des Hauslichts
alleine signalisiert. 2) Während
der folgenden 3 Minuten dauernden Periode wird das Drücken des Hebels
aufgezeichnet, dies hat aber keine Programmkonsequenz (Auszeit).
3) Das Drücken
des Hebels wird gemäß einem
festen Verhältnis
einer Nahrungspräsentation
für 10
Sekunden (FR10) für
insgesamt 3 Minuten verstärkt,
wobei jedoch jede verstärkte
Reaktion von einem elektrischen Strom (0,5 mA) für 500 msec begleitet wird (Konflikt),
der auf den Gitterboden angewendet wird Diese Komponente wird durch
die Beleuchtung des Hauslichts und drei Orientierungslichtern auf
dem Frontbrett signalisiert. Diese Sequenz der drei Komponenten (Belohnung/Auszeit/Konflikt)
werden zweimal in derselben Reihenfolge während der dreißigminütigen Sitzung präsentiert.
Die Tiere werden ausgiebig mit diesem Plan trainiert, bis die folgenden
Kriterien befriedigt werden: 1) Ratten, die während der einzelnen VI 30 Komponenten
reagieren, unterscheiden sich um nicht mehr als 10%, 2) Ratten,
die während
der Auszeit und des Konflikts reagieren, betragen weniger als 10%
der Rate während
der VI Komponente und 3) die obigen Kriterien werden für einen
Zeitraum von 5 Tagen erfüllt.
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Nach
dem Trainingsverfahren wird die Arzneimitteltestung initiiert. Während dieser
Periode erhalten die Tiere oral entweder Testverbindungen oder Träger in einer
zufälligen
Ordnung 60 Minuten vor dem Testen. Es finden zumindest 2 arzneimittelfreie
Trainingstage zwischen den Testsitzungen statt. Dieser Test zeigt,
dass die Verbindung angstlösende
Eigenschaften hat, die nicht mit typischen antipsychotischen Mitteln
beobachtet werden. Spealman et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 212:
435–440,
1980.
-
Ferner
ist das pharmakologische Profil der beanspruchten Verbindungen zur
Verwendung bei der Behandlung von anderen Zuständen erwünscht, die mit der Beeinflussung
eines muskarinischen Rezeptors zusammenhängen. Solche Zustände umfassen
beispielsweise Alzheimersche Erkrankung, Glaukom, irritables Darmsyndrom,
Blasendysfunktion und Inkontinenz, Schmerzbehandlung, Analgesie,
Huntington Erkrankung, Epilepsie, Parkinsonsche Erkrankung, Angst
und andere psychotische Zustände,
wie sie in DSM-IV beschrieben sind.
-
Während es
möglich
ist, eine erfindungsgemäße Verbindung
direkt ohne Formulierung zu verwenden, werden die Verbindungen vorzugsweise
in Form einer pharmazeutischen Formulierung verwendet, die einen pharmazeutisch
annehmbaren Hilfsstoff und zumindest eine erfindungsgemäße Verbindung
enthält.
Solche Zusammensetzungen enthalten etwa 0,1 Gewichtsprozent bis
etwa 90,0 Gewichtsprozent einer vorliegenden Erfindung. Daher liefert
die vorliegende Erfindung auch pharmazeutische Formulierungen, die
eine erfindungsgemäße Verbindung
und einen pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff hierfür enthalten.
-
Bei
der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird
der Wirkstoff gewöhnlich
mit einem Träger
gemischt, der ein Träger
oder ein Verdünnungsmittel
sein kann, oder mit einem Hilfsstoff verdünnt oder in einem solchen Träger eingeschlossen,
der in Form einer Kapsel, eines Sachets, eines Papiers oder eines
anderen Behälters
vorliegen kann. Wenn der Träger
als Verdünnungsmittel
dient, kann dies ein festes, halbfestes oder flüssiges Material sein, das als
Vehikel, Hilfsstoff oder Medium für den Wirkstoff dient. Daher
kann die Zusammensetzung in Form von Tabletten, Pillen, Pulvern,
Lonzetten, Sachets, Cachets, Elixieren, Emulsionen, Lösungen,
Sirupen, Suspensionen, Aerosolen (als Feststoff oder in einem flüssigen Medium) und
Weich- und Hartgelatinekapseln vorliegen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
erforderlichenfalls transdermal verabreicht werden. Transdermale
Permeationsförderer
und Abgabesysteme, einschließlich
Pflaster und dergleichen, sind dem Fachmann bekannt.
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Einige
Beispiele für
geeignete Träger,
Hilfsstoffe und Verdünnungsmittel
sind unter anderem Lactose, Glucose, Saccharose, Sorbit, Mannit,
Stärkearten,
Akaziengummi, Calciumphosphat, Alginate, Calciumsilicat, mikrokristalline
Cellulose, Polyvinylpyrrolidon, Cellulose, Tragacanth, Gelatine,
Sirup, Methylcellulose, Methyl- und Propylhydroxybenzoate, Talkum,
Magnesiumstearat, Wasser und Mineralöl. Die Formulierungen können auch
Netzmittel, Emulgier- und Suspendiermittel, Konservierungsmittel,
Süßstoffe
und Geschmacksstoffe enthalten. Die erfindungsgemäßen Formulierungen
können
so formuliert werden, dass sie eine schnelle, anhaltende oder verzögerte Freisetzung
des Wirkstoffs nach der Verabreichung an den Patienten durch Verwendung
von in der Technik bekannten Verfahren bereitstellen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
transdermal mittels bekannter transdermaler Abgabesysteme und Hilfsstoffe
verabreicht werden. Am bevorzugtesten wird eine erfindungsgemäße Verbindung
mit Permeationsförderern
gemischt, wie unter anderem Propylenglycol, Polyethylenglycolmonolaurat
und Azacycloalkan-2-one und in ein Pflaster oder ein ähnliches
Abgabesystem eingearbeitet. Zusätzliche
Hilfsstoffe, wie Geliermittel, Emulgiermittel und Puffer können zur
transdermalen Formulierung gegeben werden, wie dies gewünscht wird.
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Zur
oralen Verabreichung kann eine erfindungsgemäße Verbindung Idealerweise
mit Trägern
und Verdünnungsmitteln
gemischt und zu Tabletten geformt oder in Gelatinekapseln eingeschlossen
werden.
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Die
Zusammensetzungen werden vorzugsweise in einer Einheitsdosierungsform
formuliert, wobei jede Dosis etwa 0,1 bis etwa 500 mg, gewöhnlicher
etwa 5 bis etwa 300 mg des Wirkstoffs enthält. Der Ausdruck "Einheitsdosierungsform" bezieht sich auf
physikalisch getrennte Einheiten, die als einmalige Dosierungen
für den
Menschen oder andere Säuger
geeignet sind, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge an Wirkstoff,
die zur Herstellung des gewünschten
therapeutischen Effekts berechnet wurde, zusammen mit einem geeigneten
pharmazeutischen Träger
enthält.
-
Um
die Ausführung
der Erfindung breiter zu erläutern,
werden die folgenden Formulierungsbeispiele bereitgestellt. Die
Beispiele sind nur erläuternd
und sollen den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken. Die
Formulierungen können
als Wirkstoffe jede der erfindungsgemäßen Verbindungen verwenden.
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Formulierung 1
-
Hartgelatinekapseln
werden unter Verwendung folgender Bestandteile hergestellt:
-
-
Die
obigen Bestandteile werden gemischt und in 460 mg Portionen in Hartgelatinekapseln
gefüllt.
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Formulierung 2
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Kapseln,
die jeweils 20 mg Arzneimittel enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:
-
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Der
Wirkstoff, die Cellulose, die Stärke
und das Magnesiumstearat werden gemischt, durch ein Nr. 45 Mesh
U.S. Sieb gegeben und in Hartgelatinekapseln abgefüllt.
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Formulierung 3
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Kapseln,
die jeweils 100 mg des Wirkstoffs enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:
-
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Die
obigen Bestandteile werden sorgfältig
gemischt und in eine leere Gelatinekapsel gegeben.
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Formulierung 4
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Tabletten,
die jeweils 10 mg des Wirkstoffs enthalten, werden folgendermaßen hergestellt:
-
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Der
Wirkstoff, die Stärke
und die Cellulose werden durch ein Nr. 45 Mesh U.S. Sieb gegeben
und sorgfältig
vermischt. Die Polyvinylpyrrolidonlösung wird mit den entstehenden
Pulvern vermischt und dann durch ein Nr. 14 Mesh U.S. Sieb gegeben.
Die so hergestellten Granula werden bei 50°C–60°C getrocknet und durch ein Nr.
18 Mesh U.S. Sieb gegeben. Die Natriumcarboxymethylstärke, das
Magnesiumstearat und das Talkum werden, nachdem sie vorher durch
ein Nr. 60 Mesh U.S. Sieb gegeben wurden, zu den Granula gegeben
und nach dem Mischen in einer Tablettenmaschine unter Bildung von
Tabletten gepresst, die 100 mg wiegen.
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Formulierung 5
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Eine
Tablettenformulierung kann mittels folgender Inhaltsstoffe hergestellt
werden:
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Die
Bestandteile werden vermischt und unter Bildung von Tabletten gepreßt, wobei
jede 665 mg wiegt.
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Formulierung 6
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Suspensionen,
die jeweils 5 mg Arzneimittel pro 40 ml Dosis enthalten, werden
folgendermaßen
hergestellt:
| Pro
5 ml Suspension |
Erfindungsgemäße Verbindung | 5
mg |
Natriumcarboxymethylcellulose | 50
mg |
Sirup | 1,25
ml |
Benzoesäurelösung | 0,10
ml |
Geschmacksstoff | q.v. |
Farbstoff | q.v. |
Wasser | q.s.
auf 5 ml |
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Das
Arzneimittel wird durch ein Nr. 45 Mesh U.S. Sieb gegeben und mit
Natriumcarboxymethylcellulose und Sirup vermischt, um eine glatte
Paste zu erhalten. Die Benzoesäurelösung, der
Geschmacksstoff und der Farbstoff werden mit etwas Wasser verdünnt und
unter Rühren
zur Paste gegeben. Anschließend
wird ausreichend Wasser zugegeben, um das erforderliche Volumen
zu erhalten.
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Formulierung 7
-
Eine
Aerosollösung,
die die folgenden Bestandteile enthält, wird hergestellt:
| Konzentration
in Gewichtsprozent |
Erfindungsgemäße Verbindung | 0,25 |
Ethanol | 29,75 |
Propellant
22 (Chlordifluormethan) | 70,00 |
| 100,00 |
-
Der
Wirkstoff wird mit Ethanol gemischt und das Gemisch wird zu einem
Teil Propellant 22 gegeben, auf –30°C abgekühlt und in ein Abfüllgerät gegeben.
Die erforderliche Menge wird anschließend in einen Edelstahlbehälter gefüllt und
mit der restlichen Menge des Propellants weiter verdünnt. Die
Ventileinheiten werden anschließend
am Behälter
angebracht.
-
Die
folgenden Beispiele erläutern
ferner bestimmte Verbindungen der vorliegenden Erfindung und Verfahren
zu ihrer Herstellung. Die Beispiele sind nur erläuternd und sollen den Schutzumfang
nicht beschränken.
-
Präparation 1
-
Die
Indanverbindungen werden auf einem festen Polymerträger durch
eine Reihe an Verfahrensschritten hergestellt, die durch die folgenden
12 Schritte dargestellt sind, die in Präparation 1, Beispiel 1 und
Beispiel 2 dargelegt sind, und weiterhin wird dieses Verfahren durch
Schema IA, oben, erläutert.
-
Schritte 1–4 der Synthese
von Schema IA.
-
- 1. Zu einer Lösung aus 1-Indanon (25 g, 0,189
mol) in konzentriertem H2SO4 (84
ml) bei 0°C
wird eine Lösung
aus KNO3 (8,33 g, 0,0824 mol) in H2SO4 (40 ml) zur
Aufrechterhaltung der inneren Temperatur unter 15°C gegeben.
Nach dem Rühren
bei 0°C
für 1 h
wird das Reaktionsgemisch in zerkleinertes Eis gegossen und kräftig für 30 min
gerührt.
Die Suspension wird dann filtriert, luftgetrocknet und durch LC
(5 Ethylacetat/Toluol) unter Bildung der Verbindung 1a (18,90
g, 56%) als blassgelber Feststoff gereinigt.
- 2. Eine Lösung
der Verbindung 1a (18,90 g, 0,107 mol) in
Methanol (300 ml) wird auf 0°C
gekühlt
und NaBH4 (4,04 g, 0,107 mol) wird in mehreren
kleinen Portionen zugegeben. Die Reaktion wird dann über Nacht
bei 25°C
gerührt.
Die Lösung
wird bei 0°C
mit methanolischer HCl (200 ml) gestoppt, unter verringertem Druck konzentriert,
in CH2Cl2 rückgelöst, mit
H2O gewaschen und die organische Phase wird
unter Bildung des rohen Alkohols als brauner Feststoff erneut konzentriert.
- 3. Zu einer Lösung
des rohen Alkohols in Toluol (300 ml) wird eine katalytische Menge
an p-Toluolsulfonsäure gegeben
und die Reaktion wird mittels einer Dean Stark Falle zur Entfernung
des H2O für 1 h am Rückfluss erhitzt. Die organische
Phase wird mit gesättigtem
NaHCO3 (3 × 200 ml) gewaschen, über MgSO4 getrocknet, das Lösemittel wird unter Vakuum
entfernt und das Produkt wird aus Methanol unter Bildung der Verbindung
3a (13,41 g, 78% über zwei Schritte) als hellbrauner
Feststoff umkristallisiert.
- 4. Zu einer Lösung
der Verbindung 3a (10,53 g, 0,0653 mol)
in Dichlormethan (350 ml) bei 0°C
wird mCPBA (29 g, 0,0924 mol) in kleinen Mengen über einen Zeitraum von 1 h
gegeben. Nach dem Rühren über Nacht bei
25°C wird
das Gemisch mit gesättigtem
Na2SO3 (2 × 200 ml)
und gesättigtem
NaHCO3 (2 × 200 ml) gewaschen, durch
ein Baumwollkissen filtriert und unter Vakuum konzentriert. Das
Produkt wird als Verbindung 4a bezeichnet.
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Beispiel 1
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Schritt 5 der Synthese
von Schema IA
-
- 5. Eine Suspension der Verbindung 4a in konzentriertem NH4OH
(250 ml) wird über
Nacht in einem Ölbad bei
45°C erhitzt.
Am nächsten
Tag wird H2O zugegeben und die basische
wässrige
Phase wird mit NaCl gesättigt.
Das trübe
Reaktionsgemisch wird mit THF extrahiert, bis kein weiteres Produkt
durch TLC nachweisbar ist. Die organischen Phasen werden vereinigt, über MgSO4 getrocknet, konzentriert und aus Ethylacetat
unter Bildung der Verbindung 5a (11,54 g,
91% über
zwei Schritte) als flauschiger hellbrauner Feststoff umkristallisiert.
Smp. 148–150°C.
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Beispiel 2
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Schritt 6 der Synthese
von Schema IA
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Zu
einer Lösung
der Verbindung 5a (8,34 g, 0,0429 mol) in
THF (200 ml) wird eine Lösung
aus Di-tert-butyldicarbonat (11,25 g, 0,0515 mol) in THF (50 ml)
gegeben. Nach dem Rühren
für 1 h
bei 25°C
wird das Lösemittel
unter verringertem Druck entfernt und der entstehende Feststoff
wird aus Ethylacetat unter Bildung der Verbindung 6a (11,37
g, 90%) als weißer
Feststoff umkrstallisiert.
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Schritt 7 der Synthese
von Schema IA.
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Unter
einer N2 Atmosphäre wird ein 3 l Dreihalsrundbodenkolben,
der mit einem oben angebrachten Rührer und einem Zugabetrichter
ausgestattet ist, mit carboxyliertem Polystyrolharz (70 g, 2,77
mmol CO2H/g Harz), wasserfreiem Dichlormethan
(1000 ml) und wasserfreiem DMF (10 ml) befüllt. Als nächstes wird Oxalylchlorid (50,75
ml, 0,582 mol) mittels einer langsamen tropfenweisen Zugabe aus
einem Zugabetrichter zugegeben. Nach dem Erhitzen am Rückfluss über Nacht
unter N2 wird das Lösemittel mittels eines Gasdispersionsröhrchens
unter Vakuum entfernt. Das Harz wird nacheinander mit wasserfreiem
Dichlormethan (3 × 500 ml)
gewaschen. Nachdem der letzte Waschschritt vollständig ist,
wird das Harz unter Vakuum für
2–3 Stunden getrocknet.
Zu dieser Zeit wird das Polymer in trockenem THF (1000 ml) gefolgt
von der Zugabe von trockenem Pyridin (314 ml, 3,88 mol), DMAP (11,85
g, 0,0970 mol) und der Verbindung 6 (85,62 g, 0,291 mol) resuspendiert.
Das Gemisch wird für
10 Tage unter einer inerten Atmosphäre am Rückfluss erhitzt. Das Lösemittel wird
durch Vakuumfiltration entfernt und das Harz wird mit THF (3 × 300 ml),
CH2Cl2 (3 × 300 ml)
gewaschen und über
Nacht in einem Vakuumofen unter Bildung der Verbindung 7a (122,18 g) als hellbraunes Harz getrocknet.
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Beispiel 3
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Schritte 8–12 der
Gesamtsynthese von Schema IA
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In
einen Rundbodenkolben, der mit einem Rührstab ausgestattet ist, werden
die Verbindung 7a (28 mg, 0,02827 mmol),
0,500 ml Dichlormethan und TFA (0,109 ml, 0,14135 mmol) gegeben.
Das Reaktionsgemisch wird bei 25°C über Nacht
gerührt,
das Harz wird durch Filtration gesammelt, in 10% TEA/CHCl2 resuspendiert und für 15 min gerührt, wieder
filtriert und schließlich
mit Dichlormethan unter Bildung der Verbindung 8a gewaschen.
- 9. In einen 10 ml Rundbodenkolben wird die
Verbindung 7a (0,02827 mmol) gefolgt von
0,5 ml einer Pyridinlösung
(0,03659 ml, 0,4524 mmol) und DMAP (0,518 mg, 0,004241 mmol) in
Dichlormethan gegeben. Danach wird eine 1 M Lösung eines Elektrophils in
Dichlormethan (0,1838 ml, 0,1838 mmol) zugegeben und das entstehende
Gemisch wird über
Nacht bei 25°C
gerührt.
Zu dieser Zeit wird das Lösemittel
durch Vakuumfiltration entfernt und das Harz wird mit CH2Cl2, DMF, Methanol,
DMF, Methanol und CH2Cl2 gewaschen.
Dieses Produkt wird als Verbindung 9a bezeichnet.
- 10. Zu einer Lösung
aus der Verbindung 9a (0,02827 mmol) in
DMF (0,625 ml) wird SnCl2 × 2H2tO (102 mg, 0,4524 mmol) gegeben. Nach dem
Rühren
bei 25°C
für 48
Stunden wird das Harz durch Filtration isoliert und mit CH2Cl2, DMF, Methanol,
DMF, Methanol und CH2Cl2 unter
Bildung der Verbindung 10a gewaschen.
- 11. In einen 10 ml Rundbodenkolben wird die Verbindung 10a (0,02827 mmol) gefolgt von 0,5 ml einer
Pyridinlösung
(0,03659 ml, 0,4524 mmol) und DMAP (0,518 mg, 0,004241 mmol) in
Dichlormethan gegeben. Danach wird eine 1 M Lösung eines Elektrophils in
Dichlormethan (0,1838 ml, 0,1838 mmol) zugegeben und das entstehende
Gemisch wird über
Nacht bei 25°C
gerührt.
Zu dieser Zeit wird das Lösemittel
durch Vakuumfiltration entfernt und das Harz wird mit CH2Cl2, DMF, Methanol,
DMF, Methanol und CH2Cl2 unter Bildung
der Verbindung 11a gewaschen.
- 12. Zu einem Kolben der die Verbindung 11a (0,02827
mmol) enthält,
wird eine 1 M Lösung
aus NaOH in Methanol (0,375 ml, 0,375 mmol) und THF (0,400 ml) gegeben.
Nach dem Rühren über Nacht
bei 25°C wird
die Reaktion mit 4 M HCl in Methanol (0,100 ml, 0,400 mmol) neutralisiert,
das Harz wird filtriert und das Filtrat wird unter verringertem
Druck unter Bildung der Verbindung 12a konzentriert.
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Beispiel 4
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Ein
11 l (3 Gallonen) Edelstahlhydrierungsreaktor wird mit 2,79 g (5
Gewichtsprozent Beladung) aus 5% Pd/C unter einer Stickstoffreinigung
befüllt.
Der Katalysator wird dann mit Toluol (25 ml) benetzt. Zu diesem Gemisch
wird eine Lösung
der Verbindung 1 (55,39 g 0,188 mol) in 3A-EtOH (6 l) gegeben. Nach
der Reinigung des Reaktors mit Stickstoff wird das Reaktionsgefäß auf 310
kPa (45 psi) mit Wasserstoff unter Druck gesetzt und bei Raumtemperatur
für 4,5
h gerührt.
Eine TLC (Silica, 90/10 CH2Cl2/MeOH
+ 1% NH4OH) zeigt die Vollständigkeit
der Reaktion an. Das Gemisch wird durch Hi-Flo filtriert und der
Filterkuchen wird mit CH2Cl2 (2
l) gewaschen. Das Filtrat wird in einen 12 l Büchikolben überführt und im Vakuum unter Bildung
der Verbindung 2 (47,79 g, 96%) als weißer Feststoff konzentriert.
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Zu
einer Lösung
der Verbindung 2 (5,0 g, 0,089 mol) in MeOH (50 ml) wird Dimethylformamiddimethylacetal
(3,77 ml, 0,028 mol) gegeben. Nach dem Rühren am Rückfluss für 1 h wird eine zweite Menge
Dimethylformamiddimethylacetal (3,77 ml, 0,028 mol) zugegeben und
der Rückfluss
wird für
weitere 1,5 h fortgesetzt. Eine TLC (Silica, 90/10 Ethylacetat/Hexan
+ 2% Et3N) zeigt die Vollständigkeit
der Reaktion an. Das Gemisch wird auf Raumtemperatur gekühlt und
zu einem dicken Öl
konzentriert. Das rohe Produkt wird in CH2Cl2 (100 ml) gelöst, mit 1 × 25 ml entionisiertem H2O und 2 × 50 ml an 5 NaHCO3 gewaschen
und über
Na2SO4 getrocknet.
Eine Konzentration im Vakuum ergibt die Verbindung 3 (6,17 g, 96%)
als hellbraunen Schaum.
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Eine
Lösung
der Verbindung 3 (1,66 g, 0,0049 mol) in reinem Pyrrolidin (15 ml)
wird mit 5 mg an (NH4)2SO4 behandelt und in einem Ölbad auf 80°C erhitzt. Nach 4 Stunden bei
80°C wird
eine kleine Menge des Reaktionsgemisches entfernt, zur Trockne eingedampft
und durch NMR (CDCl3, 500 MHz) analysiert.
Eine Beobachtung eines neuen Amidin-H-Signals bei 7,78 ppm ohne
Signal bei 7,52 ppm zeigt die Vollständigkeit der Reaktion an. Das
Gemisch wird zur Entfernung des überschüssigen Pyrrolidins
entfernt. Das entstehende rohe Öl
wird in CH2Cl2 (50
ml) gelöst,
mit 1 × 25
ml H2O, 1 × 25 ml an 5 NaHCO3 und
1 × 25
ml Kochsalzlösung gewaschen,
und dann über
Na2SO4 getrocknet.
Eine Konzentration im Vakuum ergibt die Verbindung 4 als hellbraunen
Schaum (1,70 g, 95%).
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Beispiel 5
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Die
Verbindung 4 (1,49 g, 0,0041 mol) wird in kalter (–5°C) Trifluoressigsäure (15
ml) gelöst
und bei –5°C bis –10°C für 15 Minuten
gerührt.
Eine TLC (Silica 90/10 CH2Cl2/MeOH
+ 1% NH4OH) zeigt die Vollständigkeit
der Reaktion an. Das Gemisch wird im Vakuum unter Entfernung der überschüssigen Trifluoressigsäure konzentriert.
Das rohe Öl
wird in 2B-EtOH (4 ml) gelöst
und unter der tropfenweisen Zugabe von Diethylether (30 ml) behandelt.
Der entstehende Niederschlag wird filtriert, mit Diethylether (15
ml) gewaschen und unter Vakuum bei 40°C getrocknet. Die Verbindung
5 (1,70 g, 87%) wird als weißer
Feststoff erhalten.
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Beispiele 6–105
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Die
Beispiele 6 bis 105 werden im wesentlichen mittels des im folgenden
beschriebenen Verfahrens unter Verwendung der entsprechenden Reagenzien
zur Bildung der gewünschten
Verbindung, hergestellt:
Die Verbindung 5 (106 mg, 0,000224
mol) wird in CH2Cl2 (3,3
ml) suspendiert, auf 0°C
gekühlt
und mit Et3N (0,09 ml, 0,000894 mol) behandelt.
Die entstehende Lösung
wird mit Benzoylchlorid (31 ml, 0,000268 mol) behandelt und das
Gemisch wird für
0,5 h gerührt.
Die TLC (Silica, 90/10 CH2Cl2/MeOH
+ 1% NH4OH) zeigt die Vollständigkeit
der Reaktion und das Gemisch wird mit CH2Cl2 (2,5 ml) verdünnt und mit H2O
(2,5 ml) gestoppt. Die organische Phase wird mit 1 × 5 ml H2O, 3 × 2,5
ml an 5% NaHCO3 und 1 × 2,5 ml Kochsalzlösung gewaschen.
Nach dem Trocknen über
Na2SO4 wird das
Gemisch im Vakuum unter Bildung der Verbindung 6 (76 mg, 97%) als
weißer
Schaum konzentriert.
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Beispiele 6–105
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Die
Beispiele 6–105
werden in der folgenden Tabelle dargestellt. Die "Verbindungsnummer" bezieht sich jeweils
auf sowohl die Verbindungsnummer als auch auf die Beispielnummer.
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R**
steht für
worin R
2,
R
11, R
12 und R
13 wie oben definiert sind.
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-
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Beispiel 106
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6-Amino-1-indanon-t-butylcarbamat,
Verbindung 106
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Ein
Gemisch aus 6-Amino-1-indanon (4,41 g) und EtOAc (250 ml) wird mit
Di-t-butyl-dicarbonat (7,2 g) behandelt und die Reaktion wird für 2 Tage
gerührt.
Nach der Zugabe von K2CO3 (4
g) wird die Reaktion über
Nacht auf 70°C
erhitzt. Das Gemisch wird gekühlt
und mit kaltem H2O behandelt und mit EtOAc
extrahiert. Die organischen Bestandteile werden mit gesättigter
wässriger
Zitronensäure
und Kochsalzlösung
gewaschen, dann wird das Lösemittel
getrocknet und unter Bildung eines dunklen viskosen Öls eingedampft,
das sich verfestigt. Das Material wird weiter durch HPLC unter Elution
mit 20 EtOAc-Hexan unter Bildung eines flockigen hellbraunen Feststoffs
(5,1 g) gereinigt.
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Beispiel 107
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2-Amino-6-t-butylcarbamidoindan,
Verbindung 107
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Ein
Gemisch der Verbindung 106 (2,5 g), THF (75 ml), Ammoniak (25 ml)
und Pt/C-S (0,9 g) wird mit H2 bei 6,89
MPa (1000 psi) für
8 h und 140°C
behandelt. Der Katalysator wird durch Filtration entfernt und das Lösemittel
wird unter Bildung eines Schaums eingedampft, der durch Radialchromatographie
unter Elution mit 20% EtOH-2% NH4OH-CHCl3 unter Bildung eines weißen Feststoffs (0,9 g) gereinigt
wird.
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Beispiel 108
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2-m-Trifluormethylbenzamido-6-t-butylcarbamidoindan,
Verbindung 108
-
Eine
Lösung
der Verbindung 107 (0,9 g) und eine katalytische Menge von 4-Dimethylaminopyridin
in Pyridin (10 ml) werden in Eiswasser gekühlt, als m-Trifluormethylbenzoylchlorid
(0,9 g) tropfenweise zugegeben wird. Das Kühlbad wird entfernt und die
Reaktion wird über
Nacht gerührt.
Das Lösemittel
wird verdampft, der Rückstand
wird mit kaltem H2O behandelt und das Gemisch
wird mit EtOAc extrahiert. Die Extrakte werden mit H2O,
0,2 N HCl, H2O und wässrigem NaHCO3 gewaschen
und das Lösemittel
wird getrocknet und dann unter Bildung eines weißen Feststoffs (1,42 g) eingedampft.
-
Beispiel 109
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6-Amino-2-m-trifluormethylbenzamidoindan,
Verbindung 109
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Eine
Lösung
der Verbindung 108 (1,4 g) in EtOAc wird in Eiswasser gekühlt und
mit einem Strom von trockenem HCl für 2 min behandelt. Nach weiteren
10 min wird das Lösemittel
verdampft, der Rückstand
wird in kaltem Wasser suspendiert und das Gemisch wird basisch gemacht.
Das Gemisch wird mit Ether extrahiert, der Ether wird mit Kochsalzlösung gewaschen
und das Lösemittel
wird dann getrocknet und unter Bildung eines weißen Feststoffs (1 g) eingedampft.
-
Beispiel 110
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6-Dimethylformamidino-2-m-trifluormethylbenzamidoindan,
Verbindung 110
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Ein
Gemisch aus Chlormethylendimethylammoniumchlorid (0,1 g) und CH2Cl2 (5 ml) wird
mit der Verbindung 109 (0,16 g) behandelt. Die Reaktion wird dann
mit Triethylamin (0,3 ml) behandelt und nach 5 min wird das Lösemittel
verdampft. Der Rückstand
wird mit Eiswasser behandelt, das Gemisch wird angesäuert und
das Gemisch wird mit Ether extrahiert. Die wässrige Phase wird basisch gemacht,
das Gemisch wird mit Ether extrahiert und die Extrakte werden mit
Wasser und Kochsalzlösung
gewaschen. Das Lösemittel
wird verdampft und der Rückstand
wird durch Radialchromatographie unter Elution mit 10% EtOH-CHCl3 gereinigt. Das HCl Salz kristallisiert
aus EtOAc-Aceton als weißer
Feststoff (70 mg). Smp. 239°C,
Zers.
-
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Beispiel 111
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6-Nitro-1,2-dihydronaphthalin,
Verbindung 111
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Eine
Suspension aus 7-Nitrotetralon (20 g, 0,105 mol) in MeOH (300 ml)
wird mit NaBH4 (4,1 g) unter intermittierendem
Kühlen
behandelt. Nach der Zugabe wird das Kühlbad entfernt und die Reaktion
wird über Nacht
gerührt.
Die Reaktion wird in einem Eiswasser gekühlt und mit einer Lösung aus
MeOH (200 ml) und konzentriertem HCl (35 ml) gestoppt. Das Lösemittel
wird verdampft, der Rückstand
wird in H2O suspendiert und das Gemisch
wird mit CHCl3 extrahiert. Die Extrakte
werden getrocknet und das Lösemittel
wird unter Bildung eines hellbraunen Feststoffs eingedampft. Ein
Gemisch des Feststoffs, p-Toluolsulfonsäure (0,4
g) und Toluol (300 ml) wird am Rückfluss über Nacht
mit Wasser erhitzt, das in einer Dean-Starkfalle gesammelt wurde.
Die Reaktion wird gekühlt,
mit H2O, wässrigem NaHCO3 und
Kochsalzlösung
gewaschen, dann wird das Lösemittel
getrocknet und unter Bildung einer dunklen Flüssigkeit (15,6 g) eingedampft,
die eine NMR in Übereinstimmung
mit dem gewünschten
Material aufweist.
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Beispiel 112
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(±)-trans-1-Amino-2-hydroxy-7-nitrotetralin,
Verbindung 112
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Eine
Lösung
der Verbindung 111 (15,6 g) in CH2Cl2 (400 ml) wird in Eiswasser gekühlt und
m-Chlorperoxybenzoesäure
(42 g an 50–55%
reinem Material) wird portionsweise über 1 h zugegeben. Das überschüssige Oxidationsmittel
wird dann mit wässrigem
Natriumthiosulfat zerstört.
Die Reaktion wird filtriert und die organischen Bestandteile werden
mit wässrigem
NaHCO3 und Kochsalzlösung gewaschen, dann wird das Lösemittel
getrocknet und unter Bildung eines gelben Feststoffs (16,9 g) eingedampft.
Der Feststoff wird in Ammoniumhydroxid (550 ml) suspendiert und
das Gemisch wird für
72 h auf 55°C
erhitzt. Der Feststoff wird durch Filtration gesammelt und auf MeOH
unter Bildung eines flockigen weißen Feststoffs umkristallisiert.
Smp. 216–218°C (12,3 g).
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Beispiel 113
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(±)-trans-1-(3,4-Dichlorbenzamido)-2-hydroxy-7-nitrotetralin,
Verbindung 113
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Eine
Lösung
der Verbindung 112 (2,1 g) in warmem THF (300 ml) wird mit Triethylamin
(5 ml) behandelt und die Lösung
kann sich auf Raumtemperatur erwärmen.
Eine Lösung
aus 3,4-Dichlorbenzoylchlorid
(2,3 g) in THF (50 ml) wird tropfenweise über 20 min zugegeben. Nach
dem Rühren über Nacht
wird das Lösemittel unter
Bildung eines Feststoffs (3,97 g) verdampft, der ein geeignetes
NMR Spektrum aufweist.
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Beispiel 114
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(±)-trans-1-(3,4-Dichlorbenzamido)-2-acetoxy-7-nitrotetralin,
Verbindung 114
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Ein
Gemisch der Verbindung 113 (1,9 g, 0,005 mol) in THF (200 ml), Triethylamin
(1,3 ml) und eine katalytische Menge an 4-Dimethylaminopyridin wird
mit Essigsäureanhydrid
(0,9 ml) behandelt. Nach dem Rühren über Nacht
wird das Lösemittel
verdampft und der Rückstand
wird mit H2O behandelt. Nach 2 h wird das
Gemisch mit EtOAc extrahiert. Die Extrakte werden mit 1 N H2SO4, Kochsalzlösung, wässrigem
NaHCO3 und Kochsalzlösung gewaschen und dann wird
das Lösemittel
getrocknet und unter Bildung eines flockigen weißen Feststoffs (1,94 g) eingedampft,
der die geeignete NMR für
das gewünschte
Material aufweist.
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Beispiel 115
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(±)-trans-1-(3,4-Dichlorbenzamido)-2-acetoxy-7-aminotetralin,
Verbindung 115
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Eine
Lösung
der Verbindung 114 (1,9 g) in DMF (100 ml) wird mit SnCl2-2H2O (4 g) behandelt.
Nach 4 h wird zusätzliches
SnCl2-2H2O (1 g)
dreimal über
drei Tage zugegeben. Das Lösemittel
wird dann verdampft, der Rückstand
wird in H2O-EtOAc suspendiert, das Gemisch
wird mit 5 N NaOH neutralisiert und das Gemisch wird filtriert.
Die organischen Bestandteile werden getrennt, mit Kochsalzlösung gewaschen,
getrocknet und das Lösemittel
wird unter Bildung eines braunen Schaums (1,9 g) eingedampft.
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Beispiel 116
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(±)-trans-1-(3,4-Dichlorbenzamido)-2-acetoxy-7-(pyrrolidinoformamido)tetralin,
Verbindung 116
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Eine
Lösung
aus Pyrrolidincarboxamid (1,5 ml) in CH2Cl2 (25 ml) wird mit POCl3 (0,23
ml) behandelt. Nach 1,5 h wird die Lösung mit Triethylamin (1 ml)
und der Verbindung 115 (0,5 g) behandelt. Nach dem Rühren über Nacht
wird das Lösemittel
verdampft, der Rückstand
wird mit Eiswasser behandelt, das Gemisch wird neutralisiert und
das Gemisch wird mit EtOAc extrahiert. Die Extrakte werden mit Kochsalzlösung gewaschen und
das Lösemittel
wird getrocknet und unter Bildung eines dunklen Öls verdampft. Das Öl wird durch
Radialchromatographie unter Elution mit 5% EtOH-CHCl3 unter
Bildung eines hellbraunen Feststoffs gereinigt, der aus EtOAc unter
Bildung eines weißen
Feststoffs (0,18 g) umkristallisiert wird. Smp. 229°C, Zers.
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Beispiel 117
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(±)-trans-1-(3,4-Dichlorbenzamido)-2-hydroxy-7-(pyrrolidinoformamido)tetralin,
Verbindung 117
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Eine
Lösung
der Verbindung 116 (0,27 g) in MeOH (10 ml) wird mit 0,135 M Natriummethoxid
(4,9 ml) in MeOH behandelt. Nach 4 h wird das Lösemittel verdampft, der Rückstand
wird in H2O suspendiert und der Feststoff
wird durch Filtration gesammelt. Der Feststoff wird aus EtOAc-Ether
unter Bildung eines hellbraunen Pulvers kristallisiert. Smp. 206–208°C.