FI87561B - Foerfarande foer framstaellning av fenylpiperidinkarbinoler samt i foerfarandet anvaendbara nya mellanprodukter - Google Patents

Description

1 37561

Menetelmä fenyylipiperidiinikarbinolien valmistamiseksi sekä menetelmässä käytettävät uudet välituotteet

Keksinnön kohteena on kemiallinen menetelmä fenyylipiperidiinikarbinolien valmistamiseksi sekä menetelmässä käytettävät uudet välituotteet.

GB-patentti 1 422 263 ja US-patentti 4 007 196 käsittävät kaavan A mukaisia yhdisteitä

'-QQ

I X A

ch2or2 jossa kaavassa R1 on vety, trifluori- (C-,^) -alkyyli, alkyyli tai alkynyyli, R2 on alkyyli tai 1-4 hiiliatomia sisältävä alkynyyliryhmä tai sitten fenyyliryhmä, johon on substituoi-tunut Cj^.4-alkyyli, alkyylitio, alkoksi, halogeeni, nitro, asyyliamino, metyylisulfonyyli tai metyleenidioksi tai sitten tetrahydronaftyyli ja X on vety, 1-4 hiiliatomia sisältävä alkyyli, alkoksi, trifluorialkyyli, hydroksi, halogeeni, metyylitio tai aralkyylioksi.

Kaavan A mukaisten yhdisteiden farmakologiset ominaisuudet ovat sellaiset, että yhdisteet sopivat hyvin käytettäviksi antidepressiivisissä lääkkeissä.

Eräs huomattavan käyttökelpoiseksi havaittu yhdiste on pa-roksetiini [R1 = H, R2 = 5-(1,3-bentsdioksilyyli), X = 4-F] (-)-trans-muodossaan.

Edellä mainituissa patenteissa kaavan A mukaisia yhdisteitä valmistetaan käyttämällä kaavan B mukaista välituotetta 2 87561 ch2oh jossa R1 ja X ovat samat kuin edellä.

Kaavan B mukaisia piperidiinikarbinoleja valmistetaan pelkistämällä kaavan C mukainen esteri c cooch3 kompleksisella metallihydridipelkistysaineella.

Kaavan C mukainen yhdiste saadaan aikaan saattamalla areko-liini (kun R1 = metyyli) tai arekoliinihomologi reagoimaan fenyyli-(tai substituoitunut fenyyli-)magnesiumbromidin kanssa.

Tämän menetelmän haittana on se, että arekoliini on voimakkaasti ärsyttävä ja että kaavan C mukainen esteri saadaan cis- ja trans-muotojensa sekoituksena.

Olemme nyt keksineet piperidiinikarbinolien valmistamiseksi uuden menetelmän, jonka etuna on se, ettei siinä käytetä arekoliinia ja että sen avulla saadaan selektiivisesti trans-isomeeriä kokonaissaannon ollessa hyvä.

Keksinnön mukaisesti on näin ollen aikaansaatu menetelmä kaavan I mukaisen yhdisteen valmistamiseksi: 3 37561

F

u | i JL ^ch2oh l3 R3 jossa R3 on vety tai metyyli, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että pelkistetään kaavan II mukainen yhdiste: 0

II

✓ n. * COoR4 A; R3 jossa R3 tarkoittaa samaa kuin kaavassa I ja R4 on alkyyli. Kaavassa II R4 on edullisesti etyyli.

Pelkistäminen voidaan suorittaa yleiseen tapaan käyttämällä jotain metallihydridiä, esimerkiksi käyttämällä litiumalu-miinihydridiä tai alumiinihydridiä jossain inertissä liuot -timessa kuten tetrahydrofuraanissa tai tetrahydrofuraanin ja tolueenin sekoituksessa.

Kaavan I mukaiset yhdisteet saadaan trans-muodossaan mutta enantiomeerien sekoituksena. Yhdisteet voidaan erottaa enan-tiomeerisiksi muodoikseen jollain yleisesti tunnetulla menetelmällä, esimerkiksi käyttämällä jotain optisesti aktiivia- 4 87561 ta happoa, kuten (+)-2'-nitroviinianiliinihappoa tai (-)-di-p-toluoyyliviinihappoa.

Kaavan I mukaisia yhdisteitä voidaan käyttää välituotteina valmistettaessa kaavan A mukaisia yhdisteitä käyttäen hyväksi GB-patentissa 1 422 263 tai US-patentissa 4 007 196 esitettyjä menetelmiä.

Esimerkiksi paroksetiinin valmistamiseksi voidaan kaavan I mukainen yhdiste, jossa R3 edullisesti on metyyli typpi-atomin suojaamiseksi, (-)-trans-muodossaan, ensin saattaa reagoimaan tionyylikloridin tai bentseenisulfonyylin kanssa ja sitten natrium-3,4-metyleenidioksifenoksidin kanssa. Sen jälkeen N-metyyliryhmä korvataan reaktiossa fenyylikloro-formaatin kanssa, minkä jälkeen suoritetaan deasylointi KOH:lla, jolloin R3:sta tulee H.

Keksintö kohdistuu myös uusiin, kaavan II mukaisiin välituotteisiin, jotka ovat (±)-trans-3-etoksikarbonyyli-4-(4'-fluorofenyyli)-piperidiini-2,6-dioni, (±)-trans-3-etoksikar-bonyyli-4-(4'- fluorofenyyli)-N-metyylipiperidiini-2,6-dioni ja (±)-trans-3-metoksikarbonyyli-4-(4'- fluorofenyyli)-pipe-ridiini-2,6-dioni.

Kaavan II mukaisia yhdisteitä voidaan valmistaa saattamalla sopiva kanelihappoesteri kuten alkyyli- tai aryyliesteri reagoimaan kaavan III mukaisen alkyyliamidomalonaatin kanssa, jossa R3 ja R4 ovat samat kuin edellä.

C0,R4 i CH- I 3

CONHR3 III

Reaktio voidaan toteuttaa kondensoinnilla emäs/liuotin-ympäristössä kuten natriumhydridi/dimetyylisulfoksidissa, ka- 5 87561 lium-tert-butoksidi/etanolissa tai tetrahydrofuraanissa taikka natriummetoksidi tai -etoksidi/etyyliasetaatissa.

Kaavan II mukaisia yhdisteitä voidaan valmistaa edullisesti "single pot"-reaktiossa muodostamalla in situ kinnamaatti sopivasta bentsaldehydistä. Voidaan esimerkiksi lisätä sopiva alkyyliamidomalonaatti bentsaldehydin ja natriummetok-sidin seokseen etyyliasetaatissa.

Kaavan II mukaisia yhdisteitä, joissa R3 on metyyli, voidaan valmistaa myös tavallisella metyloinnilla kaavan II yhdisteistä, joissa R3 = H. Esimerkiksi kaavan II, jossa R3 = H, esteri-imidejä voidaan saattaa reagoimaan metyylihalogenidin kanssa jonkin laimean emäksen, kuten kaliumkarbonaatin, läsnäollessa .

Termeillä "alkyyli" tarkoitetaan suoraketjuisia tai haarautuneita alkyylejä, jotka sisältävät 1-6 hiiliatomia, erityisesti 1-4 hiiliatomia.

Seuraavissa esimerkeissä kuvataan keksinnön mukaisten uusien välituotteiden valmistamista (esimerkit 1-4) sekä keksinnön mukaista uutta menetelmää (esimerkit 5-9). Lämpötilat ovat Celsiusasteita, °C.

Esimerkki 1 (+)-trans-3-etoksikarbonwli-4-(4*- fluorifenyyli)piperidii-ni-2.6-dioni (El)

Kalium-t-butoksidia (1,01 g) lisättiin etyyliamidomalonaat-tiliuokseen (1,38 g) tetrahydrofuraanissa (38 ml), lämpötila 33°. Lämpötilan laskettua 25°:een lisättiin etyyli-4-fluorokinnamaattia (1,50 g) ja seosta sekoitettiin yli yön huoneen lämmössä. Lisättiin suolaliuosta, seosta uutettiin etyyliasetaatilla (3x60 ml) ja orgaaninen liuos kuivattiin ja haihdutettiin ja saatiin epäpuhdas aine. Se kromatogra-foitiin silikageelissä käyttäen kuivaa eetteriä liuottimena 6 H 7 561 ja saatiin otsikon mukaista yhdistettä (0,92 g, 43 %), sulamispiste 97-99°.

1H-n.m.r. (CDC13) δ = 1,07 (t, J=8Hz, 3H) 2,67-3,90 (m, 2H) 3,50-3,84 (m, 2H) 4,00 (q, J=8Hz, 2H) 6,70-7,27 (m, 4H) 8,90 (br.s, 1H)

Esimerkki 2 (+)-trans-3-etoksikarbonvyli-4-(4'-fluorofenwli)-N-metyyli-pjperidiini-2.6-dioni (E2) (a) Natriumhydridiä (80 %, 2,6 g) lisättiin hitaasti sekoitettuun etyyli-N-metyyliamidomalonaattiin (11,9 g) dimetyy-lisulfoksidissa (50 ml) typessä. Vedyn kehityksen päätyttyä ja tumman liuoksen jäähdyttyä huoneen lämpöiseksi lisättiin 4 - fluorokinnamaattia (15,3 g) yhtenä annoksena taas dimetyy-lisulfoksidissa (10 ml) ja koko seosta sekoitettiin 19 tun-:. tia huoneen lämmössä. Petrolieetteriuuton jälkeen (3x16 ml) ... seosta sekoitettiin ja se neutraloitiin lisäämällä jääetik- kaa (4,9 ml), minkä jälkeen lisättiin etyyliasetaattia (75 ml) ja vettä (35 ml). Orgaaninen liuos erotettiin, pestiin : suolaliuoksella (30 ml), natriumbikarbonaattiliuoksella (22 ml) ja suolaliuoksella ja kuivattiin lopuksi vedettömällä natriumsulfaatilla. Haihduttamisen jälkeen saatiin lähes valkoista kiteistä kiinteää ainetta (22,7 g), joka trituroi-tiin isopropyylieetterillä ennen suodattamista ja kuivatta-mistä ja saatiin otsikon mukaista yhdistettä valkeana kiinteänä aineena (20,0 g, 86 %), sulamispiste 91-96°.

7 · i 7 5 o 1 1H-n.m.r. (CDC13) δ = 1,10 (t, J=8Hz, 3H) 2,75-3,00 (m, 2H) 3,18 (S, 3H) 3,50-3,90 (m, 2H) 4,10 (q, J=8Hz, 2H) 6,80-7,30 (m, 4H) (b) Yhdisteen El mukaista (±)-trans-3-etoksikarbonyyli-4-(41 -fluorofenyyli)piperidiini-2,6-dionia (1,0 g) vedettömässä dimetyyliformamidissa sekoitettiin ja jäähdytettiin noin 0°:een ja lisättiin metyylijodidia (0,67 g) ja vedetöntä kaliumkarbonaattia (0,5 g). Seosta sekoitettiin 0-2°:ssa 7,5 tuntia, minkä jälkeen se laimennettiin vedellä ja ekstrahoi-tiin etyyliasetaatilla (100 ml). Uutos pestiin vedellä, suolaliuoksella ja kuivattiin vedettömällä natriumsulfaatilla. Haihtumisen jälkeen saatiin otsikon mukaista yhdistettä vaaleankeltaisena öljynä, noin 90-%:sti puhdasta NMR-spektri-analyysin mukaan.

Esimerkki 3 ( + )-trans-3-etoksikarbonwli-4-(41 - fluorofenyyli)piperidii- ni-2.6-dioni (E3)

Etyyliamidomalonaattiliuosta (17,5 g, 1,0 ekv. 70 %:ssa) etyyliasetaatissa (50 ml) lisättiin etyylikinnamaattiliuok-seen (21,6 g, 0,1 M 90 %:ssa) natriummetoksidia (7,6 g) sisältävässä etyyliasetaatissa (200 ml) puolen tunnin ajan 20°:ssa. Lietettä sekoitettiin 8 tuntia 20°:ssa ja 72 tuntia 5°:ssa. Sitten liete lisättiin veden (200 ml) ja etikkahapon (2,5 ekv.) seokseen.

Rikastuneen etyyliasetaatin erottamisen jälkeen liuos haihdutettiin alennetussa paineessa ja tuote eristettiin kiteyttämällä propan-2-Olista lisäämällä heptaania.

Saanto = 5,2 g

8 ·3 7 5 M

Tuote oli metyyli (20 %)- ja etyyliestereitten (80 %) sekoitus .

Rakenne varmistettiin käyttämällä NMR- ja HPLC-vertailua N-metyyliekvivalentin kanssa (E2).

Esimerkki 4 (± j-trans-3-etoksikarbonvvli-4-(4'-fluorofenyyli)-N-metwli-piperidiini-2,6-dioni (E4) p-fluorobentsaldehydiliuosta (100 g) etyyliasetaatissa (100 ml) lisättiin hitaasti natriummetoksidiseokseen (105 g) etyyliasetaatissa (900 ml) ja lämpötila pidettiin 10-20°C, sitten sekoitettiin vielä 30 minuuttia 15-25°C:ssa. Sen jälkeen lisättiin kuivattua etyyli-N-metyyliamidomalonaatti-liuosta (139 g) etyyliasetaatissa (200 ml) 1 tunnin aikana, pidettiin lämpötila 15-25°C:ssa ja sekoitettiin vielä 1-2 tuntia. Saatu seos lisättiin vedessä (475 ml) olevaan etik-kahappoon (120 g) ja sekoitettiin 15 minuuttia. Alempi vesipitoinen kerros erotettiin ja poistettiin. Rikas liuos pestiin kyllästetyllä suolaliuoksella (250 ml). Liuotin poistettiin tyhjötislauksella ja korvattiin propan-2-olilla ja jäähdytettiin ja sekoittamisen jälkeen saatiin kiteistä otsikon mukaista yhdistettä. Vettä lisättiin (600 ml) 30 minuutin ajan ja seosta sekoitettiin 1-2 tuntia 15-25°C:ssa. Tuote suodatettiin ja pestiin vedellä ja sitten isopropyy-. Iillä ja lopuksi kuivatettiin.

Saanto = 80-90 % ; Esimerkki 5 ( i ) -trans-4- ( 4 ' -f luorof enyyli ) -3-hvdroksimetwli-N-metwli- : - : piperidiini (E51

Yhdistettä E2, (+)-trans-3-etoksikarbonyyli-4-(4'-fluoro- fenyyli)-N-metyylipiperidiini-2,6-dionia (18,0 g) tetrahyd-rofuraanissa (80 ml) lisättiin hitaasti litiumalumiinihyd-ridiliuokseen (6,0 g) tetrahydrofuraanissa (40 ml) typessä 9 7561 lämpötilan ollessa alle 40°C. Lisäyksen jälkeen reaktio-seosta sekoitettiin huoneen lämmössä yli yön, lämmitettiin sitten 50°:een noin 7 tunniksi ja sekoitettiin lopuksi huoneen lämmössä yli yön.

Hajoaminen saatiin aikaan lisäämällä varovasti vettä (30 ml) ja sen jälkeen 10-%:sta natriumhydroksidin vesiliuosta (6,0 ml). Hydrolysoitua seosta sekoitettiin 1,5 tuntia ja sitten suodatettiin saostuneet suolat pois pesemällä etyyliasetaatilla (50 ml). Suodos kuivattiin vedettömällä natriumsulfaa-tilla ja haihdutettiin, minkä jälkeen saatiin kiinteää ainetta, joka trituroitiin eetterillä, suodatettiin ja kuivattiin. Otsikon mukaista ainetta saatiin (9,0 g, 65 %), sulamispiste 122-126°.

1H-n.m.r (DMSO-d6) δ = 1,56-1,92 (m, 5H) 2,15-2,29 (m, 4H) 2,77-2,85 (d, 1H) 2,88-2,99 (m, 1H) 3,02-3,14 (m, 2H) 3,38 (s, 1H) 7,06-7,29 (m, 4H> ; . Resoluutio

Otsikon mukaista yhdistettä E5 (8,6 g) ja (+)-2'-nitrotart-raniilihappoa (10,4 g) liuotettiin lämpöiseen asetoniin (70 ml) ja lisättiin sitten vettä (1,9 ml). Liuoksen annettiin jäähtyä ja seistä kaksi päivää 5°C:ssa, minkä jälkeen kiteytynyt suola suodatettiin, pestiin asetonilla ja kuivattiin tyhjössä (7,7 g, 39 %).

Suola (7,6 g) liuotettiin veteen suspensioksi ja hieman tarvittua suurempi määrä laimeaa suolahappoa lisättiin tart-raniilihapon saostuttamiseksi, joka sitten suodatettiin ja pestiin vedellä. Suodos saatettiin emäksiseksi natriumkar- 10 87561 bonaattiliuoksella ja ekstrahoitiin etyyliasetaatilla (kaikkiaan 60 ml) ja uutokset pestiin ensin natriumkarbonaatti-liuoksella, sitten vedellä ja kuivattiin lopuksi vedettömällä natriumsulfaatilla. Haihtumisen jälkeen saatiin (-)-trans-4-(4'-fluorofenyyli)-3-hydroksimetyyli-N-metyylipipe-ridiiniä kiteisenä aineena, joka trituroitiin eetteri/petro-lieetterillä (kiehumispiste 60-80°), suodatettiin ja kuivattiin (3,1 g, 95 %), sulamispiste 102-103°C.

Esimerkki 6 ( + )- trans-4-(41-fluorofenyyli)- 3-hydroksimetyviipiperidiini

Yhdistettä El, (±)-trans-etoksikarbonyyli-4-(4'-fluoro-fenyyli)piperidiini-2,6-dionia (2,0 g) pelkistettiin litium-alumiinihydridin kanssa (0,58 g) refluksoimalla tetrahydro-furaanissa 4 tuntia. Esimerkin 5 mukaisesti etenemällä saatiin otsikon mukaista yhdistettä kiinteänä aineena (0,28 g, 22 %) .

Esimerkki 7 ( + )- trans-4-(41 - fluorofenyyli)-3-hydroksimetyyli-N-metyyli-pjperidiini (E7)

Yhdistettä E4 (3,4 g) tolueenissa (150 ml) lisättiin hitaas-ti litiumalumiinihydridilietteeseen (10 g) tetrahydrofuraa-1 nin (50 ml) / tolueenin (150 ml) seoksessa typessä lämpöti- .1 ! lan ollessa 0-5°. (Myös markkinoilta saatavia valmiita li- tiumalumiinihydridiliuoksia tetrahydrofuraanissa/tolueenissa on voitu menestyksellisesti käyttää). Seosta sekoitettiin vielä 1-5 tuntia ja sen annettiin sitten lämmetä 15-25°C:een yli yön. Ylimääräinen litiumalumiinihydridi saatiin poiste-• tuksi lisäämällä varovasti vettä (10 ml), seos laimennettiin 15-%:seksi natriumhydroksidillä (10 ml) ja vedellä (30 ml). Sen jälkeen poistettiin kiinteät aineet suodattamalla ja ne lietettiin uudestaan tolueenissa (100 ml). Yhdistetyt rikkaat tolueenikerrokset konsentroitiin (75 ml) ja kaadettiin petrolieetteriin [100-1200] (25 ml). 8-24 tunnin sekoittami- 11 ·515 61 sen jälkeen tuote eristettiin suodattamalla, pestiin petro-lieetterillä (10 ml) ja kuivattiin.

Saanto = 65-75 %.

Esimerkki 8 (-)-trans-4-(4'-fluorofenyvli)-3-hydroksimetyvli-N-metyyli-piperidiini

Yhdistettä E7 (5 g) liuotettiin asetoniin (50 ml) ja lisättiin (-)-di-p-toluoyylitartaarihappolluokseen (11,25 g) asetonissa (50 ml) 15-25°C:ssa. Seosta sekoitettiin 1 tunnin ajan 15-25°C:ssa ja sitten vielä 1 tunti 0-10°C:ssa. Kiteinen suola suodatettiin, pestiin asetonilla ja kuivattiin.

Saanto = 40-45 %.

Suola (6 g) saatettiin suspensioksi veteen ja metyleenidi-kloridiin (MDC). (-)-trans-4-(4'-fluorofenyyli)-3-hydroksi- metyyli-N-metyylipiperidiini ekstrahoitiin MDC:hen käyttämällä natriumhydroksidia. Rikkaan MDC:n haihtumisen jälkeen saatiin öljymäinen aine, joka liuotettiin uudestaan toluee-niin. Tolueeni poistettiin haihduttamalla ja saatiin öljy.

Heptaanilisäyksen ja trituroinnin jälkeen saatiin kiteistä kiinteää ainetta, joka suodatettiin ja kuivattiin.

26

Saanto = 85-89 % [a] = 35° (c = 1 % metanolissa)

D

Esimerkki 9 ( + )-trans-4-(41-fluorofenyyli)-3-hydroksimetyyli-N-metyyli-piperidiini (E9)

Litiumalumiinihydridiä (3,24 g; 0,085 moolia) lisättiin sekoittaen kuivaan tetrahydrofuraaniin (200 ml) 0°C:ssa types-sä. Väkevää rikkiahappoa (2,16 ml) lisättiin tiputtamalla ja seosta sekoitettiin 0°C:ssa 1 tunnin ajan ja saatiin alumii- 12 87561 nihydridiliuos. Imidi (E2, 10,0 g; 0,034 moolia) lisättiin liuoksena kuivassa tetrahydrofuraanissa (199 ml) ja seosta sekoitettiin 4-5 tuntia 0-5°C:ssa, sitten yli yön huoneen lämmössä. Lisättiin natriumhydroksidia (16,2 ml 40-%:sta vesiliuosta) ja saatu saos suodatettiin ja pestiin. Suodatus suoritettiin useampaan kertaan sameuden poistamiseksi ja sitten suodos ja pesty saos haihdutettiin tyhjössä ja saatiin oranssinväristä öljymäistä ainetta (6,9 g, 92 %), joka voitiin kiteyttää eetteristä, sulamispiste 122-123°C.

Claims (3)

13 87 561

1. Menetelmä kaavan I mukaisen yhdisteen valmistamiseksi: F Λ 1 .CH^OH O" r3 jossa on vety tai metyyli, tunnettu siitä, että pelkistetään kaavan II mukainen yhdiste: F ö II ,co2r4 XX «3 jossa R^ tarkoittaa samaa kuin kaavassa I ja R4 on alkyyli.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pelkistäminen toteutetaan metallihydridi-pelkis-tysaineella.

3. Yhdiste, joka on (± )-trans-3-etoksikarbonyyli-4-(4'-fluorofenyyli)-piperidiini-2,6-dioni, (±)-trans-3-etoksikarbonyyli-4-(4'-fluorofenyyli)-N-metyyli-piperidiini-2,6-dioni, tai (±)-trans-3-metoksikarbonyyli-4-(4'-fluorofenyyli)-piperi-diini-2,6-dioni. 14 87 561