DK148771B

DK148771B - Fremgangsmaade til fremstilling af pyridinkarboxylsyre-piperazider eller syreadditionssalte deraf

Info

Publication number: DK148771B
Application number: DK285178AA
Authority: DK
Inventors: Zoltan Budai; Tibor Mezei; Aranka Lay
Original assignee: Egyt Gyogyszervegyeszeti Gyar
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1985-09-23
Also published as: YU40711B; SU715023A3; ATA453178A; CH634572A5; HU175075B; DE2828888A1; JPS6152826B2; FI782031A; CA1103252A; SE429042B; DK148771C; DE2828888C2; PL110336B1; SE7807383L; JPS5414985A; FI66174C; GB2001062B; YU149978A; FI66174B; PL208009A1

Description

i 148771

Den foreliggende opfindelse angår en særlig fremgangsmåde til fremstilling af piperidinkarboxylsyre-piperazider med.den almene formel Π /-\ i II--C-N nN-Rx i 0 \_/ hvor R"*· er en metylgruppe eller en benzylgruppe eller syreadditionssalte deraf. Disse forbindelser og deres syreadditionssalte har værdifulde kardiovaskulære egenskaber og antidepres-santegenskaber.

Forbindelser med den almene formel I er kendte og er tidligere beskrevet i "Farmacia" (Bucuresti) 10, 35, 81 (1962) og i HU-PS nr. 162.396.

Til fremstilling af forbindelserne med den almene formel I, hvor R·*· har den ovenfor angivne betydning, har man hidtil anvendt følgende tre metoder: a) Pyridinkarboxylsyre omsættes med et tilsvarende piperazin-derivat med den almene formel / \ i

HN N-R V

hvor R1 har den ovenfor angivne betydning, i en smelte ved en temperatur på 140 til 250°C i 20-25 timer.

b) Pyridinkarboxylsyre omdannes til et tilsvarende esterderivat eller amidderivat som derpå omsættes med et piperazinderivat med den almene formel V, hvor R1 har den ovenfor angivne betydning, på den måde der er beskrevet i forbindelse med metode a) ovenfor.

c) Pyridinkarboxylsyre omdannes til et tilsvarende syreklorid som derefter omsættes med en forbindelse med den almene formel V, hvor R·*" har den ovenfor angivne betydning, ved en temperatur på mellem 0 og 100°C.

Metoderne a) og b) kan udføres med et udbytte på ca. 40-60%, mens der i metode c), kan opnås et udbytte svarende til 68% af den teoretiske værdi. Produktet fremstillet ifølge en hvilken som 148771 2 helst af de ovenfor beskrevne metoder renses ved destillation under vakuum.

For at finde en fornuftig forklaring på det relativt lave udbytte der vindes når man går frem ifølge metode a) blev reaktionen overvåget termogravimetrisk. Det har vist sig at når en smelte af pyridin-2-karboxylsyre omsættes med N-benzylpiperazin eller når pyridin-2-karboxylsyre og N-benzylpiperazin smeltes sammen, kan der iagttages et betragteligt vægttab allerede ved 120°C på grund af en dekarboxylerings-bireaktion. Med andre ord, når hovedreaktionen gennemføres i et optimalt temperaturområde er den ledsaget af en bireaktion som resulterer i et betydeligt tab i slutproduktet.

Ved den ovennævnte metode b)„ kunne der teoretisk set forventes noget mere gunstige udbytter, men når man tager i betragtning at der til fremstilling af forbindelserne kræves et yderligere reaktionstrin er det samlede udbytte det samme eller endog mindre end i tilfælde af metode a).

På den anden side har metoderne b) og c) yderligere ulemper, nemlig ved. metode b) at fremstillingen af udgangsmaterialet og den betydelige mængde ammoniak der udvikles under reaktionen indebærer forureningsproblemer, og for metode c) at den saltsyre der dannes er meget vanskelig at binde og eliminere.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af forbindelser med den almene formel I, som er fri for de ovenfor nævnte ulemper, dvs. lave eller moderate udbytter, lang reaktionstid, høj temperatur, rensning og fraktioneret destillation under vakuum og dannelse af biprodukter som forurener miljøet.

Det har nu overraskende vist sig at næsten alle de ovennævnte ulemper kan elimineres og ekstremt rene slutprodukter kan vindes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at man omsætter et salt af en organisk eller uorganisk base med en pyridinkarboxylsyre med den almene formel 1

—-COOH II

148771 3 med en klormyresyreester med den almene formel

ci-co2-r III

hvor R er en alkylgruppe med 1-3 kulstofatomer, i et homogent eller heterogent system i nærværelse af et inaktivt opløsningsmiddel hvorefter man omsætter det vundne pyridinkarboxylsyre-derivat med den almene formel

I j—IV

o o hvor R har den ovenfor angivne betydning, fortrinsvis uden separation, med et piperazinderivat med den almene formel V, hvor R^ har den ovenfor angivne betydning, hvorpå man om ønsket omdanner en vundet forbindelse med den almene formel I til et syreadditionssalt deraf ved omsætning med en velegnet organisk eller uorganisk syre.

Som et inaktivt opløsningsmiddel kan der anvendes et hvilket som helst opløsningsmiddel som ikke tager del i en kemisk reaktion under de givne betingelser og således ikke har nogen virkning på reaktionens forløb. Fx har tetrahydrofuran, dimetylformamid, dimetylsulfoxyd, dioxan og ætylacetat vist sig at være velegnede til dette formål.

Saltet af pyridinkarboxylsyre som anvendes som udgangsmateriale kan ifølge opfindelsen fremstilles med en tertiær amin, fortrinsvis triætylamin eller N-metylmorfolin som organisk base; eller ifølge opfindelsen med et alkalimetalhydroxyd, fortrinsvis kaliumhydroxyd, som uorganisk base; også andre alkalimetalsalte kan anvendes med fordel.

Når man starter ud fra salte fremstillet med organiske baser foregår reaktionen almindeligvis i et homogent medium og en forudgående saltfremstilling er ikke nødvendig, mens reaktionen forløber i et heterogent medium hvis der fremstilles et salt med en uorganisk base, og i så fald må saltet fremstilles i forvejen.

De beskrevne reaktionstrin kan udføres inden for et bredt temperaturområde uden nogen væsentlig ændring i det vundne udbytte. Temperaturen er almindeligvis mellem -20°C og +40°C, fortrinsvis mellem -5°C og +20°C.

4 148771 Når reaktionsblandingen behandles med vand udfældes dihydra-tet af produktet i en krystallinsk form og en efterfølgende rensning ved fraktioneret destillation under vakuum kan udelades.

Hovedfordelene ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen i forhold til de kendte metoder er som følger: - reaktionen slutter inden for et kort tidsrum, - der kræves ikke forhøjet temperatur, - der kræves intet specialudstyr, - biproduktet er ikke skadeligt for miljøet, og - forbindelserne med den almene formel I kan vindes næsten kvantitativt i en fremragende renhed.

Opfindelsen belyses nærmere i det følgende ved hjælp af nogle eksempler.

Eksempel 1 l-Benzyl-4-(picolinoyl)-piperazin 246,2 g (2,0 mol) pyridin-2-karboxylsyre omsættes med 202,4 g (2,Q mol) triætylamin i ætylacetat. Derpå tilsættes 217,1 g (2 mol) ætylklorformiat ved -5 til 0°C og reaktionsblandingen omrøres ved denne temperatur i 30 minutter.-Derefter behandles blandingen med 352,5 g (2,0 mol) N-benzylpiperazin i 400 ml ætylacetat i 1/2 time. Når tilsætningen af den ovennævnte opløsning er tilendebragt omrøres reaktionsblandingen i yderligere 2 timer ved 10°C. Ætylacetatopløsningen inddampes under vakuum hvorpå remanensen opløses i metanol og udfældes med vand. Udbytte: 615 g (97%), smp. af det tilsvarende dihydrat: 81-82°C.

Beregnet for C17H23N30,2H20: C 64,33 H 7,30 N 13,24 Fundet: C 64,25 H 7,42 N 13,15%.

Smp. for det tilsvarende hydrogenfumarat: 165-166°C (smp. ifølge litteraturen: 164°C).

Eksempel 2 l-Metyl-4-(nikotinoyl)-piperazin 16,1 g (0,1 mol) af nikotinsyres kaliumsalt omsættes med 10,8 g (0,1 mol) ætylklorformiat i en blanding af dimetylformamid og tetrahydrofuran ved -5 til 0°C og ved den samme temperatur sættes 10,0 g (0,1 mol) af en ætylacetatopløsning af metylpiperazin 5 t48771 til reaktionsblandingen. Blandingen omrøres ved +10°C i yderligere 2 timer og inddampes under vakuum. Remanensen opløses i diklorætan, den vundne opløsning vaskes med vand, inddampes og remanensen fraktioneres i vakuum. Udbytte: 18,25 g (89,0%), kp.: 146-149°C/0,1 mm Hg. Beregnet for C^H^N-jO: C 64,36 H 7,3 N2Q,47 Fundet: C 64,15 H 7,43 N 20,56%.

Smeltepunktet for det tilsvarende diklorhydrat: 130°C.

Eksempel 3 l-Metyl-4-(isonikotinoyl)-piperazin 12,3 g (0,1 mol) isonikotinsyre omdannes til et salt ved omsætning med 10,1 g (0,1 mol) N-metylmorfolin i en ætylacetatopløs-ning ved stuetemperatur. 9,40 g (0,1 mol) metylklorformiat sættes til reaktionsblandingen ved en temperatur på -5 til 0°C hvorefter der tilsættes 10,0 g (0,1 mol) N-metylpiperazin i ætylacetat ved samme temperatur. Når tilsætningen er tilendebragt omrøres reaktionsblandingen i 2 timer ved +10°C. Det vundne N-metylmorfolin-hydroklorid-salt filtreres fra, filtratet inddampes og remanensen fraktioneres i vakuum. Udbytte: 17,2 g (84%), kp. 147-149°C/0,2 mm Hg. Beregnet for C 64,36 H 7,37 N 20,47

Fundet: C 64,52 H 7,48 N 20,31%.

Smeltepunktet for det tilsvarende diklorhydrat: 271°C.

Claims

148771

1. Fremgangsmåde til fremstilling af pyridinkarboxylsyre-pipe- razider med den almene formel \N^i \—/ hvor er en metylgruppe eller en benzylgruppe, eller syreadditionssalte deraf, kendetegnet ved at man omsætter et salt af en organisk eller uorganisk base med en pyridinkarboxyl-syre med den almene formel aCOOH II med en klormyresyreester med den almene formel ci-co2-r III hvor R er en alkylgruppe med 1-3 kulstofatomer, i et homogent eller heterogent system i nærværelse af et inaktivt opløsningsmiddel, hvorefter man omsætter det vundne pyridinkarboxylsyrederivat med den almene formel r^i --C-O-C-OR IV 8 8 hvor R har den ovenfor angivne betydning, fortrinsvis uden separation, med en substitueret piperazin med den almene formel m/ \-e1 v hvor R1 har den ovenfor angivne betydning, hvorpå man om ønsket omdanner en vunden base med den almene formel I til et syreadditionssalt deraf på i og for sig kendt måde.