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Verfahren zur Herstellung von Derivaten der 1, 2, 3-trisubstituierten
Pyrazolone Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Derivaten
der i, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolone.
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Gemäß der Erfindung läßt man in äquimolekularen Anteilen und in beliebiger
Reihenfolge einen Aldehyd eines r, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolons der folgenden
in der R, R' und R" Alkyl- oder Arylreste, z. B. Methyl, Äthyl, Propyl usw., Phenyl,
Naphthyl usw. bedeuten, mit einem primären Amin und Natriumbisulfit reagieren, so
daß man eine Bisulfitverbindung der entsprechenden Schiffschen Base des z, 2, 3-trisubstituierten
Pyrazolons der allgemeinen Formel
erhält, in der R, R' und R" die oben bezeichneten Bedeutungen haben und - H N -
R"' ein primärer Aminrest ist.
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Es ist bekannt, daß Aldehyde eines r, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolons
Körpertemperatur herabsetzende
-Eigenschaften besitzen. Andererseits
ist es auch bekannt, daß das p-Aminobenzolsulfonamid bakteriostatische Eigenschaften
gegenüber gewissen Mikroorganismen, z. B. Streptokokken, Staphylokokken usw. hat.
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Man hat bereits aus x, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolonen Derivate
hergestellt, deren pharmakologische Eigenschaften untersucht worden sind. Unter
diesen Derivaten gibt es eine Verbindung, nämlich das x-Phenyl-2, 3-dimethyl-q.-sulfonamido-5-pyrazolon,
daß besonders untersucht worden ist (siehe E. H. Northey »Die Sulfonamide
und verwandte Verbindungen« 1948 S. 26o [Reinhold Publ. Corporation]). Es wurde
festgestellt, daß diese Verbindung praktisch weder Körpertemperatur herabsenkendeEigenschaften
des x-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons noch die bakteriostatischen Eigenschaften
des Sulfonamids zeigt.
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Die gemäß der Erfindung erhaltenen Bisulfitverbindungen der Schiffschen
Basen der z, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolone zeigen zugleich antipyretische und
bakteriostatische Eigenschaften.
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Besonders die Bisulfitverbindung der Schiffschen Base, die durch Reaktion
von äquimolekularen Anteilen des Aldehyds des x-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons
mit p-Aminobenzolsulfonamid und Natriumbis'uIfit erhalten wurde, weist ausgeprägte
antipyretische und bakteriostatische Eigenschaften auf.
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Diese Verbindung, die durch folgende allgemeine Formel dargestellt
wird
wurde pharmakologischen Untersuchungen unterworfen, die in folgendem zusammengefaßt
sind.
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1. Antipyretische Eigenschaften Man gab 1o bis 12 kg schweren Hunden
teils x g, teils o,5 g der Bisulfitverbindung des Aldehyds des x-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons
und des p-Aminobenzolsulfönamids peroral 1/2 Stunde nach einer Schockdosis von o,5
ccm je Kilogramm eines Impfstoffes, der geschwächte Stämme von Streptokokken, Staphylokokken
und des Bacillus pyocyaneus enthält und oft verwendet wird, um. Fieber für Versuchszwecke
zu erzeugen. Das beigefügte Diagramm gibt die erhaltenen-Resultate wieder. Auf diesem
Diagramm ist als Abszisse die Zeit in Stunden nach der Gabe der obenerwähnten Verbindung
aufgetragen, während als Ordinate die Temperaturänderungen der Versuchshunde aufgetragen
sind.
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Der Ordinatenanfangspunkt zeigt die Temperatur der Hunde vor der Gabe
der Bisulfitverbindung an. Die ausgezogene Kurve stellt die Veränderungen der Temperatur
eines Hundes, dem man eine Dosis des erwähnten Impfstoffes gab, in Abhängigkeit
von der Zeit dar, ohne daß die obenerwähnte Bisulfitverbindung verabreicht wurde.
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Die strichpunktierte Kurve zeigt die Temperaturänderungen eines Hundes
in Abhängigkeit von der Zeit, der dieselbe Dosis Impfstoff und hierauf 1/Z g der
Bisulfitverbindung erhalten hatte.
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Schließlich zeigt die unterbrochen gezeichnete Kurve die Temperaturänderungen
eines Hundes in Abhängigkeit von der Zeit, dem man die gleiche Dosis Impfstoff,
und hierauf x g der Bisulfitverbindung gegeben _ hatte.
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Aus den Kurven sieht man, daß das experimentell erzeugte Fieber in
bemerkenswerter Weise durch die obenerwähnte Bisulfitverbindung unterdrückt wird.
z. Bakteriostatische Eigenschaften Es wurde der Grad der bakteriostatischen Wirksamkeit
der Bisulfitverbindung der Schiffschen Base aus dem Aldehyd des x-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons
und p-Aminobenzolsulfonamid mit dem des reinen p-Aminobenzolsulfonamids unter genau
denselben experimentellen Bedingungen verglichen.
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Man verwendete folgende Lösungen: x. eine Lösung, enthaltend x g der
Bisulfitverbindung der Schiffschen Base in xoo ccm gewöhnlicher Bouillon (Gehalt
an Aldehyd des x-Phenyl-2, 3-dimethyl=5-pyrazolons: o,62 0/0, Gehalt an Sulfanilamid:
0,38 0/0) ; 2. eine o,620/0ige Lösung des Aldehyds des 1-Phenyl-2, 3-dimethy1-5-pyrazolons.
in gewöhnlicher Bouillon; 3. eine z%ige Lösung des p-Aminobenzolsulfonamids in gewöhnlicher
Bouillon.
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Alle diese Lösungen wurden durch Filtration durch Zeiss-Filter sterilisiert.
Die Konzentration von 111/0 ist die natürliche Grenze 'für die Versuche, da x0/0ige
Lösung von p-Aminöbenzolsulfonamid gesättigt ist.
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Bei der Konzentration von o,620/0 verhindert der Aldehyd des x-Phenyl-2,
3-dimethyl-5-pyrazolons das Wachstum keines der untersuchten Keime, so daß man annehmen
kann, daß dieser Aldehyd die in der folgenden Tabelle wiedergegebenen Ergebnisse
nicht ändert:
Empfindlichkeit |
Verwendete Keime I der Keime Bemerkungen |
Streptokokken nein Der Keim wächst in Gegenwart von 10/,)
an Sulfanil- |
Viridan 96o1 amid oder der Bisulfitverbindung |
anhämolytisch 85 a5 nein desgl. |
.hämoiytisch Hop nein desgl. |
Viridan Hop . ja Das Wachstum wird durch die Gegenwart von
7 %o |
- an Sulfanilamid und 5 0,100 der Bisulfitverbindung |
- verhindert |
Verwendete Keime Empfindlichkeit Bemerkungen |
der Keime |
Enterokokken 85 a1 nein Der Keim wächst in Gegenwart von i
°/o Sulfanilamid |
oder Bisulfitverbindung |
Pneumokokken Hop ja Die Empfindlichkeit des Keimes ist sehr
stark, aber |
der Grad wurde nicht genau bestimmt |
Pyocynischer Bazillus Hop ja Selbst in Gegenwart von i0/" Bisulfitverbindung |
wird das Wachstum des Keimes gänzlich verhindert |
Staphylokokken nein Normales Wachstum in Gegenwart von 10/,
Sulfanil- |
aus pus X.=,; amid oder Bisulfitverbindung |
aus pus M_,; nein desgl. |
aus pus D.,,; ja Der Keim wächst in Gegenwart von 10/,
Sulfanilamid, |
wird aber in Gegenwart von o,5 bis 10/, Bisulfit- |
verbindung behindert |
aus pus 96 a3 j a _ desgl. |
weiß Hop j a desgl. |
goldgelb Hop ja desgl. |
Oxford ja In Gegenwart von 7 °/oo Bisulfitverbindung wird das |
Wachstum verhindert, während es erst bei 8 °/oo |
Sulfanilamid verhindert wird |
Als allgemeine Regel kann gelten, daß die Bisulfitverbindung der Schiffschen Base
aus dem Aldehyd des I-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons und p-Aminobenzolsulfonamid
gegenüber empfindlichen Keimen aktiver ist als das p-Aminobenzolsulfonamid.
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In vitro hat die Bisulfitverbindung eine ungefähr dreimal so große
Aktivität unter gleichen Versuchsbedingungen wie diejenige des Sulfanilamids allein.
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Im folgenden werden einige Ausführungsformen für die Herstellung der
Bisulfitverbindungen der Schiffsehen Basen der I, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolon=
aldehyde beschriebe.
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Die Beispiele i bis 13 beziehen sich auf die Herstellung von
Bisulfitverbindungen der Schiffschen Basen der I, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolonaldehyde
in zwei Stufen, nämlich die Herstellung der Schiffschen Basen aus Aldehyden der
I, 2, 3-trisübstituierten Pyrazolone und primären Aminen, und die Umsetzung der
Schiffschen Basen mit Natriumbisulfit zu den entsprechenden Bisulfitverbindungen.
Die Reaktionsgleichungen zur Herstellung von Bisulfitverbindungen sind folgende:
I. Herstellung der Schiffschen Basen aus Aldehyden der I, 2, 3-trisubstituierten
Aldehyde und primären Aminen
II. Umsetzung der Schiffschen Basen zur Bisulfitverbindung
In diesen Formeln haben R, R', R" und R"' die oben bezeichneten Bedeutungen.
Beispiele
i. Man vermischt 0,93 g frisch destilliertes Anilin mit 2,i6 g Aldehyd des
i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons und i g Kaliumcarbonat. Nach Erwärmen während
3o Minuten auf dem Wasserbad und nach dem Erkalten wird eine kristalline Masse erhalten,
die in Äthylalkohol rekristallisiert und hierauf aus Benzol umkristallisiert wird.
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Die erhaltene Schiffsche Base der Formel C16 H, 7 0N3 schmilzt bei
i52°.
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Die quantitative Analyse der Schiffschen Base ergibt im Vergleich
zu der Theorie folgende Prozente:
C H N Molgew. |
berechnet 74,22 6,o8 1445 280 |
gefunden 74,20 5,88 14,43 29i |
i g der Schiffschen Base (i-Phenyl-2, 3-dimethyl-4-benzimino-5-pyrazolon) wird in
13 ccm Äthylalkohol gelöst. Der erhaltenen Lösung wird i Mol Natriumbisulfit in
konzentrierter Lösung zugefügt. Die Lösung wird im Vakuum bei niedriger Temperatur
bis zur beginnenden Kristallisation eingedampft. Durch Kühlen wird die gesuchte
Bisulfitverbindung erhalten, die getrocknet wird. Diese Verbindung schmilzt unter
Zersetzung bei 17o bis 18o° und ist in Alkohol und Wasser löslich. Eine zweite Fraktion
fällt hierauf aus. Diese zweite Fraktion besteht aus nicht umgesetztem Natriumbisulfit.
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2. 5 g wasserfreies Kaliumcarbonat, 26,2g Aldehyd des I, 3-Diphenyl-2-methyl-5-pyrazolons
werden mit 9,3 g frisch destilliertem Anilin erwärmt. Man arbeitet hierauf wie in
Beispiel i.
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Die erhaltene Schiffsche Base (I, 3-Diphenyl-2-methyl-4-benzimino-5-pyrazolon)
der Formel C23 H190 Na schmilzt bei i40°. Die Analyse ergibt einen Gehalt an Stickstoff
von 1,17 °/9, während die theoretische Menge i=,89 °/o ist.
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i Mol des I, 3-Diphenyl-2-methyl-4-benzimino-5-pyrazolons wird wie
in Beispiel i behandelt. Die erhaltene Bisulfitverbindung schmilzt unter Zersetzung
bei 12o bis i25°.
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3. 1 Mol des nach Ridi (Ganz. Chim. Ital. 1947 [77] S. 3 bis 12) hergestellten
i-(p-Äthoxyphenyl)-2, 3-dimethyl-4-(p-äthoxybenzimino)-5-pyrazolons wird wie in
Beispiel i behandelt. Die erhaltene Bisulfitverbindung schmilzt unter Zersetzung
bei 158°.
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4. Man `vermischt eine alkoholische Lösung von Methylamin mit einer
alkoholischen Lösung des Aldehyds des i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons, indem
man die beiden Reaktionsmittel in äquimolekularen Verhältnissen anwendet.
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Nach zweistündigem Mischen entfernt man das Lösungsmittel durch Verdampfen
und kristallisiert die erhaltene Schiffsche Base aus Benzol um. Diese Schiffsche
Base schmilzt bei igo°.
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Die wie in Beispiel i mittels Natriumbisulfit in äthanolischer Lösung
behandelte Schiffsche Base ergibt die entsprechende Bisulfitverbindung der Schiffschen
Base.
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5. 432 g des Aldehyds des i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons werden
in möglichst wenig Wasser gelöst. Der erhaltenen Lösung werden 6.o g Äthylendiamin
zugegeben. Nach Erwärmen unter Rückfluß während i/2 Stunde konzentriert man die
Lösung bis zum Ausscheiden von Kristallen, die aus Äthylalkohol umkristallisiert
werden. Die erhaltene Schiffsche Base der Formel C26H2$ 02N6 schmilzt bei i84°.
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Die quantitative Analyse der Schiffschen Base ergibt im Vergleich
zu der Theorie folgende Prozente:
C . H N Molgew. |
berechnet 68,42 6,1o =8,42 456 |
gefunden 67,97 6,26 i7,32. 467 |
i Mol dieser in einem geeigneten organischen Lösungsmittel gelösten Schiffschen
Base wird i Mol Natriumbisulfit in einer wäßrigen konzentrierten Lösung zugegeben.
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Arbeitet man weiter, wie in Beispiel i angegeben, so werden Kristalle
der Bisulfitverbindung der Schiffschen Base erhalten.
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6. Man vermischt 9,9 g Cyclohexylamin mit 21,6 g Aldehyd des
i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons und i g Kaliumcarbonat. Nach Erwärmen während
3o Minuten auf dem Wasserbad erhält man Kristalle, die getrocknet und aus Alkohol
umkristallisiert werden. F. i48°.
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Die erhaltene Schiffsche Base der Formel C17 H23 0 N2 ergibt folgende
analytische Zahlen im Vergleich zu den theoretischen
C H N |
berechnet: 72,69 7,79 1413 |
gefunden: 72,62 7,7 1446 |
Man löst i Mol des i-Phenyl-2, 3-di-Tnethyl-4-cyclohexylimino-5-pyrazolons in Äthylalkohol
auf.
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Dieser Lösung werden z Mol Natriumbisulfit in konzentrierter Lösung
zugefügt, worauf die erhaltene Lösung bei niedriger Temperatur im Vakuum bis zum
Erscheinen der ersten Kristalle erwärmt wird. Durch Abkühlen der Reaktionslösung
fällt man die gewünschte Bisulfitverbindung der Schiffschen Base aus.
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7. 1o,7 g o-Toluidin werden mit 2i,6 g Aldehyd des i-Phenyl-2,
3-dimethyl-5-pyrazolons und i g Kaliumcarbonat unter heftigem Rühren miteinander
vermischt. Die Mischung wird auf dem Wasserbad während 1/2 Stunde erwärmt. Nach
Abkühlen werden die` erhaltenen Kristalle getrocknet und aus Äthylalkohol umkristallisiert.
Die Ausbeute an Schiffscher Base beträgt 75 °/9.
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Die erhaltene Schiffsche Base der Formel C19 H19 0N3 schmilzt bei
i92°.
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Die quantitative Analyse dieser Schiffschen Base ergibt im Vergleich
zu der Theorie folgende Prozente:
C H N Molgew. |
berechnet 7445 6,22 1377 305 |
gefunden 74,56 6,35 1379 3o6 |
Arbeitet man nach dem Verfahren des Beispiels i, so wird die Bisulfitverbindung
dieser Schiffschen Base erhalten.
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B. 14,4 g Naphthylamin werden mit 21,6 g Aldehyd des i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons
vermischt. Durch Zugabe von Äthylalkohol wird die Lösung der Reaktionsteilnehmer
vervollständigt, worauf die Lösung unter Rückfluß während 2 Stunden erwärmt wird.
Nach
dem Abkühlen werden die Kristalle abfiltriert, getrocknet und aus Äthylalkohol umkristallisiert.
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Die erhaltene Schiffsche Base (F. 97 bis g8°) wird mit einer
äquimolaren Menge an Natriumbisulfit zur Reaktion gebracht. Durch Erwärmen bei niederer
Temperatur wird die Bisulfitverbindung erhalten.
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g. i,8 g Aldehyd des i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons werden in
15 ccm Wasser gelöst. Der erhaltenen Lösung werden o,8 g p-Aminosalicylsäure zugegeben.
Beim Vermischen der Substanzen in der Kälte wird ein Salz vom F. ig° erhalten. Durch
nachfolgendes Erwärmen wird die Schiffsche Base mit einem Schmelzpunkt von 265 bis
267° gewonnen.
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Wird diese Schiffsche Base mit Natriumbisulfit umgesetzt, so erhält
man die gewünschte Bisnlfitverbindung.
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io. Man vermischt 2,o16 g Aldehyd des i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons
mit 1/10o Mol p-Aminobenzoesäure. Hierbei bildet sich ein kristalliner Niederschlag,
der getrocknet und aus Äthylalkohol umkristallisiert wird.
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Diese Schiffsche Base schmilzt bei 2oo°. Sie wird in Äthylalkohol
gelöst und mit einer äquimolekularen Menge Natriumbisulfit behandelt, wobei die
gewünschte Bisulfitverbindung erhalten wird.
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ii. io,g g p-Aminophenol werden in Äthylalkohol gelöst. Der erhaltenen
Lösung wird eine warmgesättigte alkoholische Lösung von 21,6 g Aldehyd des i-Phenyl-2,
3-dimethyl-5-pyrazolons zugegeben. Das Gemisch der beiden Lösungen wird unter Rückfluß
2 Stunden erwärmt. Nach Abkühlen der Lösung werden die Kristalle der erhaltenen
Schiffschen Base getrocknet und aus Äthylalkohol umkristallisiert. F. 232 bis 233°.
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Die erhaltene Schiffsche Base hat die Formel Cl$H17OZN3. Die quantitative
Analyse ergibt im Vergleich zu der Theorie folgende Prozente:
C H° N |
berechnet 70,35 5,53 13,68 |
gefunden 69,53 5,58 13,29 |
Arbeitet man nach dem Verfahren des Beispiels i, so wird mittels Natriumbisulfit
die gewünschte Bisulfitverbindung erhalten.
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12. Ein Gemisch aus 13,6 g p-Phenetidin, 21,6 g Aldehyd des i-Phenyl-2,
3-dimethyl-5-pyrazolons und io g Kaliumcarbonat werden 2 Stunden lang erwärmt. Nach
dem Abkühlen werden die erhaltenen Kristalle getrocknet und aus Alkohol umkristallisiert.
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Die erhaltene Schiffsche Base derFormel C1oH2zO2Ng schmilzt bei 163°.
Die quantitative Analyse dieser Schiffschen Base ergibt im Vergleich zu der Theorie
folgende Prozente:
C H N Molgew. |
berechnet 71,64 6,27 12,53 335 |
gefunden 71,26 6,41 12,43 318 |
Die Base wird mit Natriumbisulfit zur gewünschten Bisulfitverbindung umgesetzt.
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13. Äquimolekulare Mengen i-Phenyl-2, 3-dimethyl-4-amino-5-pyrazolon
und Aldehyd des i-(p-Äthoxyphenyl)-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons werden erwärmt. In
Gegenwart vom Äthylalkohol fällt die Schiffsche Base aus. Die erhaltenen Kristalle
werden getrocknet und aus Äthylalkohol umkristallisiert.
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Behandelt man die Schiffsche Base mit Natriumbisulfit, wie in Beispiel
i angegeben, so erhält man die gewünschte Bisulfitverbindung, die unter Zersetzung
bei igo° schmilzt.
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Die Beispiele 14 und 15 beziehen sich auf die Herstellung der Bisulfitverbindungen
der Schiffschen Basen der 1, 2, 3-trisubstituierten Pyrazolone aus Bisulfitverbindungen
der Aldehyde dieser Pyrazolone und einer primären Aminoverbindung.
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Die Reaktionsgleichung zur Herstellung der erwähnten Bisulfitverbindungen
der Schiffschen Basen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lautet wie folgt:
14. 3,2o g der Bisulfitverbindung des Aldehyds des i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons
werden in 2o ccm kaltem Wasser gelöst. Der erhaltenen Lösung werden tropfenweise
unter Rühren o,93 g frisch destilliertes Anilin zugefügt. Nach Konzentrierung der
erhaltenen Lösung fallen Kristalle aus, die abgetrennt, getrocknet und umkristallisiert
werden. F. 13o bis 14o°.
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Die Ausbeute an der gewünschten Bisulfitverbindung der Schiffschen
Base beträgt 73 %.
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15. Eine Bisulfitverbindung wird durch Lösen von 2,16 g Aldehyd des
i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons in 3,5 ccm einer 2,92 n-Lösung von Natriumbisulfit
hergestellt. Der Lösung der Bisulfitverbindung werden 0,93 g Anilin wie in
Beispiel =4 zugegeben. Nach Erwärmen im Wasserbad während '/4 Stunde wird eine homogene
Lösung erhalten, die im Vakuum konzentriert wird. Die erhaltenen Kristalle schmelzen
unter Zersetzung bei 13o°.
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Das Beispiel 16 bezieht sich auf die Herstellung einer Bisulfitverbindung
der Schiffschen Base eines 1, 2, 3 -trisubstituierten Pyrazolonaldehyds, wobei nacheinander
die drei Reaktionsmittel angewandt werden.
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16. 1 Mol Aldehyd des i-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolons werden i
Mol p-Aminobenzolsulfonamid und eine entsprechende Menge einer wäßrigen 2n-Natriumbisulfitlösung
zugegeben. Das erhaltene Gemisch wird 2 Stunden auf go° erwärmt. Eine
klare
Lösung wird auf diese Weise erhalten, die im Vakuum eingedampft wird. Die ausfallenden
Kristalle werden aus Wasser umkristallisiert. Die erhaltene Bisulfitverbindung der
Formel C1$ H" o6 S,Na hat einen Gehalt von 13,i90% Schwefel; während der theoretische
Gehalt an Schwefel i3,5o°/o beträgt.
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Die pharmakologischen Eigenschaften dieser Bisulfitverbindung sind
oben beschrieben.
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Es ist augenscheinlich, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen
Arbeitsweisen beschränkt ist, sondern noch zahlreiche andere ermöglicht, insbesondere
was die Ausgangsstoffe, die Arbeitsbedingungen und die verwendeten Mengen anbetrifft,
ohne daß hierdurch der Umfang der Erfindung eingeschränkt würde.