ES2246308T3 - Procedimiento e intermedios para la preparacion de imidazopiridinas. - Google Patents
Procedimiento e intermedios para la preparacion de imidazopiridinas.Info
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Abstract
Un compuesto de la fórmula 2 en la que R1 y R2 son juntos O (oxígeno), R3 es ciano (CN), R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo o sus sales.
Description
Procedimiento e intermedios para la preparación
de imidazopiridinas.
La invención se refiere a procedimientos e
intermedios para la preparación de imidazopiridinas. Éstas son
necesarias como intermedios en la preparación de medicamentos para
el tratamiento de úlceras pépticas.
La Solicitud de Patente Internacional WO 98/42707
describe
2,3-dimetil-8-hidroxi-9-fenil-7,8,9,10-tetrahidro-imidazo[1,2-h][1,7]naftiridin-7-onas
y diversos procedimientos para su preparación.
La invención se refiere a intermedios y a
procedimientos para la preparación de compuestos que se pueden
emplear para la preparación de los compuestos activos descritos en
la Solicitud de Patente Internacional WO 98/42707. En particular, la
invención se puede usar para la preparación de compuestos de la
fórmula 1
en la que A_{1} y A_{2} son
cada uno hidrógeno, o juntos forman un enlace, y R4 es hidrógeno,
metilo o trifluorometilo, y se refiere a sus precursores e
intermedios y a procedimientos para su
preparación.
La invención se refiere, en un primer aspecto, a
compuestos de la fórmula 2
en la
que
R1 y R2 son juntos O (oxígeno),
R3 es ciano (CN),
R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo
y sus
sales.
Las sales posibles de los compuestos de la
fórmula 2 son especialmente todas las sales de adición de ácidos. Se
puede hacer aquí mención particular de las sales de los ácidos
inorgánicos y orgánicos usados habitualmente. Las adecuadas son
sales de adición de ácidos solubles en agua e insolubles en agua,
con ácidos tales como ácido clorhídrico, ácido bromhídrico, ácido
fosfórico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido acético, o ácido
cítrico, en las que los ácidos se pueden emplear en la preparación
de las sales - dependiendo de si se trata de un ácido mono- o
polibásico, y dependiendo de qué sal se desee - en una relación
equimolar cuantitativa o en una que difiera de ella.
Los compuestos de la fórmula 2, en la que R1 y R2
son un radical etilendioxi
(-O-CH_{2}-CH_{2}-O-),
R3 es hidrógeno y R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo, se
pueden preparar en forma de sus N-óxidos, por ejemplo según el
siguiente esquema de reacción (esquema 1):
Esquema
1
\vskip1.000000\baselineskip
Partiendo de los compuestos de la fórmula 2
obtenidos según el esquema 1, en la que R1 y R2 son un radical
etilendioxi
(-O-CH_{2}-CH_{2}-O-),
R3 es hidrógeno, y R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo, los
compuestos de la fórmula 2, en la que R3 es ciano (CN), se pueden
preparar según el procedimiento de acuerdo con la invención
representado en el esquema 2:
Esquema
2
La invención se refiere de este modo, en un
aspecto adicional, a un procedimiento para la preparación del
compuesto de la fórmula 2, en la que R1 y R2 son juntos O (oxígeno),
R3 es ciano (CN) y R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo, y sus
sales. El procedimiento comprende, en primer lugar, alquilar el
N-óxido del compuesto de la fórmula 2, en la que R1 y R2 son juntos
un radical etilendioxi
(-O-CH_{2}-CH_{2}-O-),
R3 es hidrógeno, y R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo, y
después hacerlo reaccionar con un cianuro, y finalmente tratarlo de
manera adecuada.
La persona experta en la técnica está
familiarizada, en base a su conocimiento experto, con los agentes
alquilantes que se pueden emplear y en qué condiciones se debe
llevar a cabo la alquilación. Los agentes alquilantes adecuados son,
por ejemplo, sulfatos de dialquilo (en particular sulfato de
dimetilo), haluros de alquilo (en particular yoduro de metilo) o
tosilatos de alquilo (tales como p-toluenosulfonato
de metilo). La alquilación se lleva a cabo en disolventes inertes
(por ejemplo tolueno, hidrocarburos halogenados tales como
diclorometano, o éteres tales como éter dietílico), en las
condiciones habituales.
Los cianuros adecuados son preferiblemente
cianuros de metales alcalinos, en particular cianuro de sodio o
cianuro de potasio. Ventajosamente, la introducción del grupo ciano
se realiza en condiciones catalíticas, en particular en presencia de
cianuro de tetrabutilamonio (TBACN). La reacción se lleva a cabo
preferiblemente en sistemas de dos fases, o en disolventes polares
tales como dimetilformamida (DMF).
La conversión completa del cetal en la cetona,
que, si es apropiado, aún es necesaria después de la introducción
del grupo ciano, se lleva a cabo preferiblemente en condiciones
ácidas suaves, por ejemplo en ácido fórmico.
La invención se refiere además a la reacción
adicional de los compuestos de la fórmula 2, en la que R1 y R2 son
juntos O (oxígeno), R3 es ciano (CN) y R4 es hidrógeno, metilo o
trifluorometilo, para dar compuestos de la fórmula 1.
La reacción adicional consiste en una etapa de
ciclación para dar compuestos de la fórmula 1, en la que A_{1} y
A_{2} son cada uno hidrógeno, a la que se añade, si se desea, una
etapa de oxidación para dar compuestos de la fórmula 1, en la que
A_{1} y A_{2} son juntos un enlace. La etapa de ciclación y de
oxidación se puede ilustrar mediante el siguiente esquema 3:
Esquema
3
Para la ciclación, se hace reaccionar el
compuesto de la fórmula 2, en la que R1 y R2 son juntos O (oxígeno),
R3 es ciano (CN) y R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo, con un
agente desprotonante adecuado, en un disolvente inerte. Los agentes
desprotonantes adecuados que se pueden mencionar son, por ejemplo,
alcóxidos de metales alcalinos, tales como metóxido de sodio o, en
particular, terc-butóxido de potasio. La oxidación
(deshidrogenación) se lleva a cabo de manera similar conocida per
se por la persona experta en la técnica, usando agentes
deshidrogenantes conocidos (tales como azufre o selenio), o en
particular usando oxidantes conocidos, preferiblemente usando
dióxido de manganeso.
Los siguientes ejemplos sirven para explicar la
invención con mayor detalle sin restringirla. Igualmente, otros
compuestos de las fórmulas 1 y 2, cuya preparación no se describe
explícitamente, se pueden preparar de manera análoga o de manera
familiar per se para la persona experta en la técnica, usando
técnicas habituales del procedimiento.
La abreviatura RT representa temperatura
ambiente, HV representa alto vacío, h representa hora(s), y
min representa minutos.
- a)
- Se disolvió fluoruro de potasio (30,9 g) en H_{2}O (200 ml). Después se añadió cuidadosamente en porciones alúmina básica (ICN Alumina B, Super 1; 150 g). La suspensión obtenida se homogeneizó con agitación vigorosa, y entonces se concentró hasta sequedad a vacío. El residuo que queda se secó en un alto vacío a 100ºC durante 14 h, obteniéndose KF/Al_{2}O_{3} activado como un polvo blanco (180 g) que se almacenó en N_{2} seco.
- b)
- Se introdujeron inicialmente nitrometano (2800 ml) y metilvinilcetona (219 ml), y se enfriaron hasta 0ºC en un baño de hielo. Entonces se añadió en porciones KF/Al_{2}O_{3} activado (30,8 g), y el baño de hielo se retiró de forma que la suspensión de la reacción se calienta lentamente hasta RT. Después de alrededor de 15 min, se obtuvo una suspensión ligeramente amarilla, que se agitó vigorosamente durante otras 18 h. Para el tratamiento, se separó por filtración con succión a través de alúmina neutra (ICN Alumina N, Super 1), y se lavó con un poco de diclorometano, obteniéndose un filtrado incoloro. El filtrado se concentró hasta sequedad a vacío. Aquí se obtiene un aceite incoloro (345 g), que consiste en el compuesto del título (306 g, 89%) y sus dímeros (38 g) en la relación 8:1. EI-MS: m/z (%) = 149 (100) [MNH_{4}^{+}]
El producto bruto (130 g), obtenido según el
Ejemplo 1, se introdujo inicialmente y se disolvió en isooctano
(2,2-dimetil-4-metilpentano,
740 ml) en una atmósfera de gas inerte de N_{2}. Entonces se
añadió etilenglicol (276 ml), resultando un sistema de dos fases.
Después de la adición de ácido p-toluenosulfónico
monohidratado (1,85 g), la mezcla se calentó a reflujo en un
separador de agua (alrededor de 18 g de H_{2}O) durante 5 h con
agitación vigorosa a una temperatura del baño de aceite de 120ºC.
Después de enfriar hasta RT, se añadió disolución de NaHCO_{3}
saturada (250 ml). Después de la separación de fases, la fase
orgánica de isooctano se lavó dos veces con disolución de NaCl
saturada (200 ml cada una). La fase orgánica se separó y se
concentró hasta sequedad a vacío. Las fases acuosas combinadas se
extrajeron dos veces con CH_{2}Cl_{2} (300 ml cada una). La fase
orgánica de CH_{2}Cl_{2} se secó sobre Na_{2}SO_{4}, se
filtró y se concentró hasta sequedad a vacío. El aceite residual se
combinó con el residuo de la fase de isooctano anterior, y se
destiló a 92ºC y 0,38 mbar. El compuesto del título (130 g, 75%) se
obtiene aquí como un aceite incoloro.
EI-MS: m/z (%): 193 (100)
[MNH_{4}^{+}], 176 (38) [MH^{+}]
Se disolvió
5-nitro-2,2-etilendioxipentano
(103 g) en metanol (2,0 l), y se introdujo inicialmente en un matraz
de hidrogenación. Después del enjuague a conciencia del aparato con
N_{2}, se añadió Pd al 10%/C (10 g). La hidrogenación se llevó a
cabo entonces a RT en condiciones normales en una corriente de
H_{2} durante un total de 11 h, con agitación vigorosa. Después de
que la reacción estuvo terminada (TLC en diclorometano/metanol =
9:1, reactivo de tinción: disolución etanólica de ninhidrina de
fuerza 1,0%), el matraz se enjuagó con N_{2}, y la mezcla se
separó por filtración con succión a través de kieselguhr. El
filtrado incoloro se concentró hasta sequedad a T \leq 40ºC y p
\geq 30 mbar, obteniéndose primeramente el compuesto del título
(85 g, cuant.) como un aceite incoloro, que solidifica para dar una
cera. TLC (diclorometano/metanol = 9:1), R_{f} =
0,0-0,22.
TSP-MS: m/z (%) = 146
(100) [MH^{+}]
Se disolvió
5-amino-2,2-etilendioxipentano
(138,5 g) en CH_{2}Cl_{2} (790 ml), y entonces se añadió
Na_{2}SO_{4} anhidro (90 g). Se añadió paraformaldehído (33,5 g)
en porciones a la suspensión, con agitación vigorosa. La mezcla de
reacción se calentó a reflujo durante 1 h en un baño de agua (T =
45ºC). La suspensión se separó entonces mediante filtración con
succión, el sólido se lavó con un poco de CH_{2}Cl_{2}, y el
filtrado que contiene el intermedio
5-amino-2,2-etilendioxi-N-metilenpentano
se concentró hasta un volumen de alrededor de 200 ml, a vacío. Se
añadieron ácido acético glacial (44,5 ml) y Na_{2}SO_{4} anhidro
(75 g) a una disolución de monoxima diacetílica (78,8 g) en
CH_{2}Cl_{2} (670 ml). La disolución de CH_{2}Cl_{2} que
contiene la metilenimina se añadió entonces lentamente y gota a gota
a esta suspensión (efecto de calor), con enfriamiento en un baño de
agua. La mezcla de reacción se agitó entonces vigorosamente a RT
durante 14 h. Después de la terminación de la reacción [TLC
diclorometano/metanol = 9:1, R_{f} (compuesto del título) =
0,42-0,63, \lambda = 254 nm], se añadió NaOH 9,0 M
(86,4 ml), y la mezcla se agitó durante 20 min hasta que la
neutralización esté terminada. Para secar, se añadió
Na_{2}SO_{4} anhidro adicional (120 g) (disolución de la
reacción clara). La suspensión se separó por filtración con succión,
y el filtrado se concentró hasta sequedad a vacío, obteniéndose el
compuesto del título (un total de 221 g, alrededor de 90%) como un
aceite ligeramente amarillo.
TSP-MS: m/z (%) = 241
(100) [MH^{+}]
- a)
- Se disolvió 1-N-óxido de 3-N-(2,2-etilendioxipent-5-il)-4,5-dimetilimidazol procedente del Ejemplo 4 (200 g) en tolueno (320 ml). Entonces se añadió gota a gota sulfato de dimetilo (94 ml), con enfriamiento en un baño de agua (T = 10ºC). La mezcla se agitó toda la noche a RT durante 20 h. Durante el transcurso de la reacción se formó un sistema de dos fases. La fase superior, que contiene tolueno, no contiene ningún producto, y se separó mediante decantación. El aceite residual se extrajo dos veces agitando con 250 ml de tolueno cada vez, y las fases de lavado se separaron entonces mediante decantación. (Comprobaciones mediante TLC con diclorometano/metanol = 9:1).
- b)
- Después de la adición de otros 320 ml de tolueno, se añadió en porciones al residuo procedente de a), con enfriamiento en un baño de hielo, cianuro potásico (59,6 g) que se había triturado finamente en un mortero. Se añadió lentamente, gota a gota, agua (200 ml) con agitación vigorosa y posterior enfriamiento, resultando un aclaramiento característico del color de la suspensión de la reacción. La mezcla se calentó gradualmente hasta RT durante 3,5 h. Después de la terminación de la reacción (TLC mediante tolueno/acetona = 4:1), el sistema de dos fases se separó. La fase acuosa se extrajo una vez con tolueno (250 ml). Las fases combinadas de tolueno se lavaron tres veces con disolución de NaHCO_{3} semisaturada (200 ml cada una). Las fases del lavado se combinaron y se extrajeron una vez con tolueno (200 ml). Las fases orgánicas combinadas se secaron sobre MgSO_{4}, se separaron mediante filtración por succión, y se concentraron hasta sequedad. Se obtuvieron 2-ciano-3-N-(2,2-etilendioxipent-5-il)-4,5-dimetilimidazol y el compuesto del título como productos brutos en forma de un aceite (115 g, alrededor de 58%), en una relación de alrededor de 3:1. TLC (tolueno/acetona = 4:1), R_{f} = 0,33-0,39; \lambda = 254 nm.
- c)
- La mezcla de producto procedente de b) (115 g) se trató con ácido fórmico conc. (380 ml) durante 6-7 h, con enfriamiento en un baño de hielo. Después de terminar la reacción (TLC mediante tolueno/acetona = 4:1, R_{f} = 0,33, \lambda = 254 nm), la mezcla se concentró hasta sequedad a alto vacío, y después se coevaporó un número de veces con tolueno. El residuo que queda se disolvió en diclorometano y se extrajo cuidadosamente tres veces con disolución de NaHCO_{3} saturada. La fase orgánica se secó sobre MgSO_{4}, se separó mediante filtración con succión y se concentró, obteniéndose el compuesto del título [102 g, cuant. con respecto a b)] como un producto bruto en forma de un aceite.
- TSP-MS: m/z (%) = 206 (100) [MH^{+}]
Se disolvieron 102 g de
2-ciano-4,5-dimetil-1-N-(pentan-2-on-5-il)imidazol,
procedente del Ejemplo 5, en tetrahidrofurano (1,2 l), en una
atmósfera de N_{2} seco, y se enfrió en un baño de hielo hasta T =
0ºC. Después se añadió gota a gota, durante un período de alrededor
de 15 min, disolución de terc-butóxido de potasio (1,0 M en
THF, 640 ml). Después de otros 15 min, el baño de hielo se eliminó
de forma que la suspensión beige de la reacción se calentó
lentamente hasta RT. Después se agitó vigorosamente durante 2 h.
Tras la terminación de la reacción (TLC en tolueno/acetona = 4:1 y
CH_{2}Cl_{2}/MeOH = 9:1), se añadió disolución de NH_{4}Cl
saturada (alrededor de 140 ml) hasta el cese de la reacción, y el
tetrahidrofurano se separó mediante destilación. El residuo se
disolvió entonces en diclorometano, y se extrajo dos veces con
disolución de NH_{4}Cl saturada, y una vez con disolución de NaCl
saturada. La fase orgánica se secó (MgSO_{4}), se separó mediante
filtración con succión, y se concentró hasta sequedad a alto vacío.
El compuesto del título se obtiene aquí como un producto bruto en
forma de un sólido amorfo (86 g). El producto bruto se disolvió en
etanol (90 ml) a una temperatura de alrededor de 85ºC. La disolución
se enfrió entonces en un baño de hielo, y se añadió éter dietílico
(180 ml). La fase del producto se dejó reposar toda la noche a T =
4ºC. El precipitado del producto se separó mediante filtración con
succión, se lavó con un poco de éter dietílico frío, y la torta del
filtro se secó a alto vacío. El licor madre se concentró hasta
sequedad, después se recogió en la mezcla de disolvente
tolueno/cetona = 5:1 y se trató con 5 veces la cantidad de gel de
sílice ultrarrápida (Mallinckrodt-Baker,
30-60 \mum). Tras la filtración y la eliminación
del disolvente mediante destilación, se lleva a cabo nuevamente la
precipitación como se describe anteriormente. El compuesto del
título (55 g) se obtiene como una sustancia pura en forma de un
sólido amorfo amarillo naranja, el cual es sensible a la
fotooxidación y se almacena en N_{2}. TLC (CH_{2}Cl_{2}/MeOH =
9:1), R_{f} = 0,59; p.f.: 204ºC (descomposición).
- a)
- Dióxido de manganeso activado (MnO_{2}^{*}): se dejó MnO_{2} en polvo (250 g, Merck) a alto vacío durante 14 h a una temperatura de 75ºC. El producto se almacenó en N_{2} seco, y se empleó según se obtiene para la aromatización oxidativa.
- b)
- Se disolvió 7-acetil-8-amino-5,6-dihidro-2,3-dimetilimidazo[1,2-a]piridina (136 g) en ácido acético glacial (450 ml) y diclorometano (110 ml), a RT. Entonces se añadió en porciones MnO_{2} activado (86 g, 1,5 equivalentes), y la suspensión obtenida se agitó vigorosamente durante 16 h. Después de terminar la reacción (TLC mediante diclorometano/metanol = 9:1, R_{f} = 0,67, \lambda = 254 nm, 366 nm), los disolventes se eliminaron mediante destilación por coevaporación con tolueno un número de veces. El residuo se suspendió en acetona, se separó mediante filtración a través de kieselguhr, se lavó subsiguientemente a conciencia con acetona, y el filtrado se concentró hasta sequedad. Aquí se obtienen 89 g del producto bruto del compuesto del título. La torta del filtro se resuspendió entonces en diclorometano, y el sólido se separó entonces mediante filtración con succión. Concentrando el filtrado, se obtienen en este procedimiento otros 21 g de producto bruto como un sólido amorfo. Los productos brutos combinados, disueltos en diclorometano, se extraen primero un número de veces con disolución de Na_{2}CO_{3} saturada, y después con disolución de tetraacetato de etilendiamina acuosa (sal disódica, 250 mM). La fase acuosa se reextrajo una vez con diclorometano, y las fases orgánicas combinadas se secaron sobre MgSO_{4}. Después de la adición de 10% en volumen de MeOH a la fase orgánica, se separó mediante filtración con succión a través de gel de sílice ultrarrápida (100 g, suspendido en disolvente), y se lavó subsiguientemente con un poco de disolvente. El filtrado se concentró hasta sequedad, obteniéndose el compuesto del título como un sólido beige amorfo (84 g, 64%); p.f.: 188ºC.
Claims (3)
1. Un compuesto de la fórmula 2
en la
que
R1 y R2 son juntos O (oxígeno),
R3 es ciano (CN),
R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo
o sus
sales.
2. Un procedimiento para la preparación de los
compuestos de la fórmula 2 según la reivindicación 1, en la que R1 y
R2 son juntos O (oxígeno), R3 es ciano (CN) y R4 es hidrógeno,
metilo o trifluorometilo, o sus sales, que comprende alquilar el
N-óxido del compuesto de la fórmula 2, en la que R1 y R2 son juntos
un radical etilendioxi
(-O-CH_{2}-CH_{2}-O-),
R3 es hidrógeno y R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo, y
después hacerlo reaccionar con un cianuro, y finalmente tratarlo de
manera adecuada.
3. La reacción de los compuestos de la fórmula 2
según la reivindicación 1, en la que R1 y R2 son juntos O (oxígeno),
R3 es ciano (CN) y R4 es hidrógeno, metilo o trifluorometilo, o sus
sales, para dar compuestos de la fórmula 1
en la que A_{1} y A_{2} son
cada uno hidrógeno, o juntos forman un enlace, y R4 es hidrógeno,
metilo o trifluorometilo, que comprende ciclar los compuestos de la
fórmula 2 con desprotonación y, si se desea, oxidar entonces los
compuestos de la fórmula 1 obtenidos, en la que A_{1} y A_{2}
son cada uno hidrógeno, para dar compuestos de la fórmula 1, en la
que A_{1} y A_{2} son juntos un
enlace.
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