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Verfahren zur Herstellung neuer, antihistaminwirksamer Piperazinabkömmlinge
Es ist bekannt, daB verschiedene an den Stickstoffatomen, d. h. in r- und 4-Stellung
substituierte Piperazine, antispasmolytische und antihistaminische Eigenschaften
aufweisen. Bekannt sind beispielsweise als antispasmolytisch und antihistaminisch
die z, 4.-Dibenzylpiperazine und das r, 4-Dibenzhydrylpiperazin mit überlegener
antihistaminischer Wirkung. Weiterhin sind bekannt r, 4-asymmetrisch disubstituierte
Piperazine mit antihistaminischer Wirkung.
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Die Erfindung betrifft die Herstellung von Piperazinabkömmlingen,
die an den Stickstoffatomen durch verschiedene Aralkylgruppen R und R' substituiert
sind. Diese Verbindungen weisen insofern überlegene antihistaminische Wirkungen
auf, als sie eine verlängerte Aktivitätsdauer haben, die mehrere Tage anhalten kann.
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Die Herstellung geht einerseits auf das Prinzip zurück, daB entsprechende
Monobenzhydrylpiperazine in an sich bekannter Weise mit entsprechenden Benzylhalogeniden
oder entsprechende Monobenzylpiperazine m=it entsprechenden Benzhydrylhalogeniden
umgesetzt werden; anderseits ein entsprechendes Monobenzylpiperazin in an sich bekannter
Weise mit einem entsprechenden B.enzaldehyd umzusetzen und das gebildete Zwischenprodukt
gleichzeitig oder danach mit Wasserstoff unter Druck in Gegenwart eines
Katalysators,
nach folgender Gleichung, in der Ar eine Phenylgruppe und R eine Benzhydrylgruppe
bedeutet, zu hydrieren
Die Erfindung betrifft auch die Auswahl der substituierten oder unsubstituierten
Benzhydryl- oder Benzylgruppen als Aralkylgruppen, die oben mit R und R' bezeichnet
wurden.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen zahlreiche Einzelheiten des
Erfindungsgegenstandes, des Herstellungsverfahrens und der genauen Zusammensetzung
der substituierten Benzhydryl- und Benzylgruppen. Beispiel i i-Benzhydryl-4-benzyl-piperazin
In einem Autoklav wird eine Mischung aus o,i Mol Monobenzylpiperazin, o,i Mol Benzhydrylchlorid
und o,ii Mol Triäthylamin in 125 cm3 Toluol oder Xylol während 4 Stunden auf 15o
bis 16o° erhitzt.
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Nach dem Abkühlen wird das Triäthylaminhydrochlorid abfiltriert und
das Reaktionsprodukt destilliert. Es wird i-Benzhydryl-4-benzyl-piperazin mit einem
Siedepunkt von zoo°/i mm Hg erhalten, das leicht aus Alkohol mit einem Schmelzpunkt
von i2o° kristallisiert.
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Dieses Produkt wird in das Dihydrochlorid umgewandelt und schmilzt
nach Umkristallisieren aus Alkohol bei 225°.
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An Stelle des Triäthylamins als Halogenwasserstoffakzeptor können
auch ein Carbonat oder Bicarbonat des Natriums oder einer anderen anorganischen
Base oder organische Basen, wie Chinolin, verwendet werden oder das Benzylpiperazin
wird vorher mittels Natriumamid in seine Natriumverbindung übergeführt. Es ist nicht
unbedingt notwendig, im Autoklav zu arbeiten, immer muß aber mehrere Stunden am
Rückflußkühler erhitzt werden, und die Ausbeute ist dann nicht so gut.
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Beispiel 2 i-Benzhydryl-4-benzyl-piperazin o,i Mol Monobenzhydrylpiperazin
werden in ioo cm3 Toluol gelöst und o,i Mol feingepulvertes Natriumamid zugesetzt.
Es wird i Stunde am Rückflußkühler erhitzt, die Masse abgekühlt, o,i Mol Benzylchlorid
zugegeben und nochmals 2 Stunden am Rückflußkühler erhitzt.
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Das Lösungsmittel wird verdampft und der Rückstand mit Chloroform
aufgenommen. Die Lösung wird mit einer gesättigten Kaliumcarbonatlösung gewaschen
und mit Kaliumcarbonat getrocknet. Das Lösungsmittel wird wiederum abgetrieben und
der Rückstand im Vakuum destilliert. Das Kondensationsprodukt siedet bei etwa 2oo°/i
mm Hg und schmilzt, nach dem Umkristallisieren aus Alkohol, bei i2o°. Es wird in
das bei 225° schmelzende Dihydrochlorid umgewandelt, das identisch mit dem nach
Beispiel i erhaltenen ist.
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Es braucht nicht das Natriumsalz des Benzhydrylpiperazins hergestellt
und danach mit Benzylchlorid behandelt zu werden, sondern die Reaktion kann auch
mit dem Benzhydrylpiperazin selbst vorgenommen werden, wenn ein Halogenwasserstoffsäureakzeptor,
wie Natriumbicarbonat oder Bicarbonate anderer Metallbasen oder organische Basen,
wie Triäthylamin, verwendet werden. Beispiel 3 i-Benzhydryl-4-benzyl-piperazin Eine
Mischung aus o,i Mol Monobenzhydrylpiperazin, 45 g Benzaldehyd, ioo cm3 absolutem
Alkohol und 5 g Raneynickel wird mehrere Stunden unter einem Wasserstoffdruck von
5o kg auf 50° erwärmt. Dann wird der Katalysator abgetrennt, das Lösungsmittel abgetrieben
und der Rückstand unter vermindertem Druck fraktioniert.
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Das erhaltene i-Benzhydryl-4-benzyl-piperazin geht bei 205°/i,5-mm
Hg über und wird in das Dihydrochlorid umgewandelt, das mit dem des Beispiels i
identisch ist.
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Nach den Beispielen i, 2 und 3 ist es, möglich, substituierte i, 4-Aralkylpiperazine
gemäß der allgemeinen Formel
herzustellen, in der Y, Y' und Y" gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder
Halogen oder eine Alkylgruppe (CH, oder CZHS) oder eine Alkoxygruppe (O C H3 oder
0 C2 H5) darstellen, n gleich i ist, wenn Y ein Halogen ist, und i oder 2
ist, wenn Y eine Alkyl-oder eine Alkoxygruppe ist. In diesen Fällen werden geeignet
substituierte Benzhydryl- oder Benzylabkömmlinge verwendet.
Die
gemäß den Beispielen 2 und 3 erforderlichen parasubstituierten Benzhydrylpiperazine
können z. B. durch Kondensation entsprechender Halogenide des Benzhydryls zu Carbäthoxypiperazin
in Gegenwart eines geringen Überschusses von Triäthylamin in Toluol bei 15o° und
im geschlossenen Reaktionsgefäß erhalten werden. Das Triäthylaminhalogenid wird
abgetrennt, das Lösungsmittel verdampft und der Rückstand direkt mit einer alkoholischen
Kalilauge 48 Stunden zum Sieden erhitzt. Nach der Verdampfung des Alkohols wird
der Rückstand mit Benzol aufgenommen und mit Wasser gewaschen. Der Verdampfungsrückstand
und die benzolische Lösung stellen das rohe substituierte Benzhydrylpiperazin dar,
das gemäß den Beispielen 2 und 3 behandelt wird.
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Diese substituierten Benzhydrylpiperazine lassen sich auch durch katalytische
Debenzylierung von Substanzen, wie i-p-Halogen- oder i-p-Methylbenzhydryl-4-benzyl-piperazin,
nach Beispiel 4 erhalten.
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Beispiel 4 i-p-Chlorbenzhydryl-4-p-methoxybenzyl-piperazin 32,3 g
i-p-Chlorbenzhydryl-4-benzylpiperazin, gelöst in 300 cm' Alkohol, werden
6 Stunden im Autoklav in Gegenwart von Raneynickel unter einem Wasserstoffdruck
von ioo kg auf 15o° erhitzt.
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Der Katalysator wird abfiltriert, das Lösungsmittel abgetrieben und
der Rückstand unter vermindertem Druck fraktioniert. Es wird das p-Chlorbenzhydrylpiperazin
mit einem Siedepunkt von 18o bis 185°/i mm Hg mit einer Ausbeute von 75 °/o erhalten.
Dieses Produkt wird nochmals mit dem p-Methoxybenzylchlorid gemäß Beispiel e behandelt.
Das i-p-Chlorbenzhydryl-4-p-methoxy-benzyl-piperazin geht bei 245 bis 25o°/1,5 mm
Hg über, und das entsprechende Dihydrochlorid schmilzt bei 21o°.
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Das gleiche Produkt läßt sich nach den Beispielen i und 3 herstellen.
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In analoger Weise lassen sich nach einem der Beispiele i bis 4 folgende
Verbindungen herstellen: i. i-p-Chlorbenzhydryl-4-benzyl-piperazin
KP- 235 bis 240°/0,5 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 21o°. 2. i-p-Bromobenzhydryl-4-benzyl-piperazin
Kp.24obis245°/1,5 mm Hg; Dihydrochlorid: F.215°. 3. i-p, p'-Dichlorobenzhydryl-4-benzyl-piperazin
Kp.2oobiszo5°%,5 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 235°. 4. i-p-Methylbenzhydryl-4-benzyl-piperazin
Kp. 21o bis 22o°/1 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 2i2°. 5. i-p-Methoxybenzhydryl@q.-benzyl-piperazin
Kp. 22o°/2 mm Hg; Dihydrochlorid: F. i98°. 6. i-Benzhydryl-4-p-methylbenzyl-piperazin
Kp. 215 bis 22o°/1 mm Hg; Dihydrochlorid: F. (inst.) 218°.
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7. i-p-Chlorbenzhydryl-4-p-methylbenzyl-piperazin
Kp. 225 bis 230°/1 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 218°. Das zur Herstellung der letztgenannten
beiden Verbindungen als Ausgangsstoff dienende p-Methyl= benzylpiperazin, H N (C4
H8) N - C Hz C, H4 C H3, wird durch Einwirkung des Halogenids des p-MethylbenzyL
auf Piperazin oder Carbäthoxypiperazin (in letzterem Falle muß eine Decarbäthoxylierung
folgen) gewonnen. Das p-Methylbenzylpiperazin siedet bei 12o°/2 mm Hg.
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B. i-Benzhydryl-4-p-methoxybenzyl-piperazin
KP- 225 bis 23o°/1 mm Hg; F. 114' (krist. aus Alkohol) Dihydrochlorid: F.222°.
g. 1-p-Methylbenzhydryl-4-p-methoxybenzyl- |
piperazin |
Kp. 2q.0 bis 250°/r mm Hg; Dihydrochlorid: F. (inst.) |
2i8°. |
1o. 1-Benzhydryl-4-m-methylbenzyl-piperazm |
Kp. 226 bis 227°/2 mm Hg; F. (rekrist. aus Alkohol) |
10o°; Dihydrochlorid: F. 222°. |
11. 1-Benzhydryl-4-p-chlorobenzyl-piperazin |
KP- 23o bis 232-°/1 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 232°. |
12. 1-Benzhydryl-4-p-äthylbenzyl-piperazin |
Kp.2o5bis21o°/1,5 mm Hg; Dihydrochlorid: F.230°. |
13. 1-Benzhydryl-4-p-äthoxybenzyl-piperazin |
Kp. 248 bis 25o°/2 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 212°. |
14. 1-o-Methoxybenzhydryl-4-benzyl-piperazin |
Kp. 21o bis 2i5°/2 mm Hg; Maleat: F. 172°. |
15. 1-m-Chlorobenzhydryl-4-benzyl-piperazin |
KP- 225bis23o°/1,5 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 228°. |
16. 1-Benzhydryl-4-o-methylbenzyl-piperazin |
Kp.2oobis2o5°/1 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 2i8°: |
17. 1-Benzhydryl-4-o-methoxybenzyl-piperazin |
Kp. 225 bis 230°/i mm Hg; Dihydrochlorid: F. i82°; |
Fumarat : F. 215'. |
18. 1-Benzhydryl-4-m-äthoxybenzyl-piperazin |
Kp. 215°/1 mm Hg; F. (rekrist. aus Alkohol) 82°; Di- |
hydrochlorid: F.218°. |
1g. 1-Benzhydryl-4-m-chlorobenzyl-piperazin |
Kp. 2o5 bis 2l0°/2 mm Hg; F. (rekrist. aus Alkohol) |
96°; Dihydrochlorid: F. 238°. |
2o. 1-Benzhydryl-4-(3', 5'-dimethylbenzyl)-piperazin |
KP- 233°/2 mm Hg; F. (rekrist. aus Alkohol) 128°; |
Dihydrochlorid: F.222°. |
21. 1-p-Chlorbenzhydryl-4-m-methylbenzyl-piperazin |
Kp. 23o°/2 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 215°. |
22. 1-o-Methylbenzhydryl-4-benzyl-piperazin |
Kp.195 bis 20o°/2 mm Hg; Dihydrochlorid: F. 21o°. |
23. i-o-Bromobenzhydryl-4-benzyl-piperazin
Kp. 2i0°%,5 mm Hg; Dihydrochlorid: F.232°. |
24. i-m-Äthöxybenzhydry1-4-benzyl-piperazin |
KP- 215 bis 22o°/2 mm Hg; Dihydrochlorid: F. I98°. |
25. i-p-Methoxy, p'-methylbenzhydryl-4-benzyl- |
piperazin |
Kp. 245 bis 247°/1 mm Hg; Dihydrochlorid: F.272°. |
26. i-p, p'-Dimethoxybenzhydryl-4-benzyl-piperazin |
F. (rekrist. aus Alkohol) ioo°; Dihydrochlorid: |
F. 237°. |
27. i-o, o'-Dimethoxybenzhydryl-4-benzyl-piperazin |
F. (rekrist. aus Alkohol) I02°; Dihydrochlorid: |
F. 185°. |
28. i-Benzhydryl-4-p-(n-propyl)-benzyl-piperazin |
F. i08 bis iio°; Dihydrochlorid: F. 266°. |
29. i-Benzhydryl-4-p-(n-butyl)-benzyl-piperazin |
F. (inst.) 93°; Dihydrochlorid: F. 224°. |
30. i-Benzhydryl-4-p-(butyl-tertiär)-benzyl-piperazin
F. 139 bis W'; Dihydrochlorid: F. 256°. |
31. i-Benzhydryl-4-m-(butyl-tertiär)-benzyl-piperazin |
Kp. 198 bis 2o1°/0,05 mm Hg; Dihydrochlorid: |
F. 232°. |
32. i-Benzhydryl-4-(3', 4'-dimethoxy)-benzyl- |
piperazin |
F. 86 bis 87°; Dihydrochlorid: F. 23o°. |
33. I-P-Chlorbenzhydryl-(3', 5'-dimethylbenzyl)- |
piperazin |
Kp. 218 bis 225°/o,ooi mm Hg;. Dihydrochlorid: |
F. 231'- |
34- i-P-Chlorbenzhydryl-4-p-(n-butyl)-benzyl- |
piperazin |
Kp. 22o bis 230°/0,001 mm Hg; Dihydrochlorid: |
F. 22I °. |
35- i-p-Chlorbenzhydryl-4=p-(butyl-tertiär)-benzyl- |
piperazin |
Kp. 23o bis 240°/0,001 mm Hg; Dihydrochlorid: |
F. 265 bis 266°. |
36. i-p-Chlorbenzhydryl-4-m-(butyl-tertiär)-benzyl-piperazin
Kp.
217 bis 22o°/o,i mm Hg; Dihydrocblorid: F. 2q.0°. Die unter i bis 36
aufgezählten Produkte können unterschiedslos nach den Vorschriften der Beispiele
i bis 3, die unter 6 bis 13, 16 bis ig und 28 bis 34- auch nach den Vorschriften
des Beispiels 4 gewonnen werden.