Verfahren zur Herstellung kombinatorischer Aminbibliotheken
Die vorliegende Erfindung betrifft kombinatorische Bibliotheken umfassend mindestens zwei verschiedene Amine. Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung eine kombinatorische Bibliothek umfassend mindestens zwei ge- minal aikylierte Amine, sowie ein verfahren zur Herstellung solcher kombinatorischer Bibliotheken sowie spezielle Verwendungen dieser Aminbibliotheken als Zwischenstufen in der kombinatorischen Wirkstoffsynthese oder als I Q Wirkstoffe in Arzneimitteln.
Es ist bekannt durch kombinatorische Synthese, ausgehend von mehreren verschiedenen Ausgangsverbindungen, Stoffbibiiotheken herzustellen, die ein Gemisch aus verschiedenen Reaktionsprodukten enthalten. Einerseits ist
15 es dann durch geeignetes Screening einer Bibliothek möglich, biologisch aktive Reaktionsprodukte zu identifizieren, die dann anschließend gezielt hergestellt werden können. Andererseits kann eine Bibliothek aber auch wieder in einer weiteren kombinatorischen Synthese eingesetzt werden. Durch Kombination dieser beiden Möglichkeiten können neue Wirkstoffklassen er-
20 schlössen werden.
Voraussetzung für die kombinatorische Synthese von Wirkstoffbibliotheken ist die Zugänglichkeit von geeigneten Ausgangsverbindungen, die entweder bereits ein biologisch aktives Strukturelement enthalten oder dieses durch die 5 kombinatorische Synthese bilden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher neue Verbindungen bereitzustellen, die ein spezielles biologisch aktives Strukturelement enthalten und die einzeln oder als Bibliothek in der kombinatorischen Synthese von Wirkstoffen einge¬
30 setzt werden können Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein Verfahren zur Herstellung solcher kombinatorischen Bibliotheken zur Verfügung zu stellen..
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung von Aminen der folgenden For- 3 mel (I) als Reinstoff oder in einer kombinatorischen Stoffbibliothek im Gemisch von mindestens zwei verschiedenen Aminen der Formel (I), gelöst. Es
wurde gefunden, dass überraschenderweise die geminale Substitution eines vorzugsweise tertiären Amins nicht nur biologische Aktivität bereitstellen kann, sondern gleichzeitig auch vorteilhafte Eigenschaften für die kombinatorische Wirkstoff Synthese aufweist. Ferner wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Vielzahl von Aminen der allgemeinen Formel (I) als Stoffbibliothek hergestellt werden können.
Gegebnstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine kombinatorische Bibliothek, umfassend mindestens zwei verschiedene Amine der allgemeinen Formeln (I) und/oder (la)
worin
1 2
R , R gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneman- der
H, A, verzweigtes oder unverzweigtes Alkenyl mit Ci bis Cι0, verzweigtes oder unverzweigtes Alkinyl mit Ci bis C10, Aryl mit C6 bis C20, ein- oder mehrfach durch A, NO2, F, CI, Br, CF3, NH2, NHA,
NA2lOH, OA, substituiertes Aryl
Aralkyl mit C7 bis C2o, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch A, NO2, F, CI, Br, NH2, NHA, NA2,OH, OA substituiert Aralkenyl, mit den für Aryl und Alkenyl gegebenen Bedeutun- gen,
Aralkinyl, mit den für Aryl und Alkinyl gegebenen Bedeutungen
Aryloxy, Arylthio, Arylsulfinyl, Arylsulfonyl, Aralkoxy, Aralkylthio, Aral- kylsulfinyl, Aralkylsulfonyl, oder
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R , R
Cycloalkylring mit C2 bis C8, der gegebenenfalls neben N ein weiteres Heteroatom aus der Gruppe N, O und S aufweist, und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai oder d- bis C3- alkyl substituiert ist,
Methyl- oder Ethyl-substituierter Cycloalkylring mit C bis C10, der gegebenenfalls neben N ein weiteres Heteroatom aus der Gruppe N, O und S aufweist, und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai oder d- bis C3-alkyl substituiert ist, ein- oder mehrfach ungesättigter Cycloalkylring mit C3 bis C8, der gegebenenfalls neben N ein weiteres Heteroatom aus der Gruppe N, O und S aufweist, und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai oder d- bis C3-alkyl substituiert ist A verzweigtes oder unverzweigtes Akyl mit Ci bis C10, gegebe- nenfalls ein- oder mehrfach durch Hai, NO2, NH2, NH-(C C6- alkyl),N(Cι-Cβ-alkyl)2, OH, O-(C C6-alkyl), C C6-alkyl-thio, Ci-Ce-alkyl-sulfinyl, Cι-C6-alkyl-sulfonyl, CN, NH-(C1-C6-alkoxy),N-(C1-C3-alkyl)-N-(Cι-C3-alkoxy)amino, N-(Cι-C6-alkylsulfonyl)-N-(Cι-C6-alkyl)amino, N-(Cι-C6-alkylsulfonyl)-N-(Cι-C6-alkoxy)amino,
Tri- Cι-C6-alkylsilyl, Triarylsilyl substituiert,
Cycloalkyl mit C3 bis Cs, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai substituiert, Methyl- oder Ethyl-substituiertes Cycloalkyl mit C4 bis Cι0, ein- oder mehrfach ungesättigtes Cycloalkyl mit C3 bis Cs Aryl bzw. Ar gegebenenfalls ein oder mehrfach durch Hai, NO2, NH2, NH-(Cι-C6-alkyl),N(Cι-C6-alkyl)2, OH, O-(d-C6-alkyl), Cι-C6-alkyl-thio, d-Ce-alkyl-sulfinyl, d-Ce-alkyl-sulfonyl, CN,
NH-(C1-C6-alkoxy),N-(Cι-C3-alkyl)-N-(Cι-C3-alkoxy)amino, N-(C1-C6-alkylsulfonyl)-N-(Cι-C6-alkyl)amino, N-(CrC6-alkylsulfonyl)-N-(Cι-C6-alkoxy)amino, Tri- Cι-C6-alkylsilyl, Triarylsilyl substituiertes Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Anthryl, Indyl, Fluorenyl,
Pyridyl, Pyrrolidinyl oder Indolyl,
Hal F, CI, Br, I und R3 H, Methyl, ein- bis dreifach durch F substituiertes Methyl
und
R4 und R5 gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneinander A, verzweigtes oder unverzweigtes Alkenyl mit Ci bis C-io, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai substituiert verzweigtes oder unverzweigtes Alkinyl mit Ci bis C10, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai substituiert, wobei sowohl A, Alkenyl als auch Alkinyl durch Ci- bis C6-Alkoxy, C2- bis C6-Alkenyloxy, C2- bis C6-Alkinyl-, oxy, ein- oder mehrfach durch Hai, C bis Cβ-Alkylthio, Ci- bis Ce-Alkylsulfinyl, Ci- bis C6-Alkylsulfonyl, Cyano, NO2, Ci- bis C6-Alkylamino, Ci- bis Cβ-Alkoxyamino, Di(Cι- bis C3-alkyl)-Amino, N-(Ci- bis C3-alkyl)-N-(Cι- bis C3-alkoxy)- amino, N(Cι-bis C6-alkylsulfonyl)-N-(Cι-bis C6-alkyl)amino N(Cι-bis C6-alkylsulfonyl)-N-(Cι-bis C6-alkoxy)amino, Tri-Ci- bis C6-alkylsilyl Triarylsilyl substituiert sein kann,
bedeuten, wobei im Fall der allgemeinen Formel (la) R4 durch eine Bindung mit R3 verbunden ist, oder ein Salz, insbesondere ein pharmazeutisch unbedenkliches Salz davon.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine entsprechende kombinatorische Bibliothek, welche zwei bis 100 verschiedene Amine umfaßt.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe erfolgt insbesondere durch eine kombinatorische Bibliothek, umfassend zwei bis 100 verschiedene Amine der allgemeinen Formeln (I), worin
1 2 R , R gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneinander
H, Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl,
sek.-Butyl, n-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, (2-Methyl-)butyl.
(3-Methyl-)butyl, n-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, (2-Methyl-)pentyl,
(3-Methyl-)pentyl, (4-Methyl-)pentyl, (l-Ethyl-)butyl, (2-Ethyl-)butyl,
1 -(3,3-Dimethyl-)butyl, 1 -(2,2-Dimethyl-)butyl, Vinyl, 1-Propenyl, Allyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl,
Isobutenyl,
Ethinyl,
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl
Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Anthryl, Indyl, Fluorenyl, , p-Fluorophenyl,
Benzyl
2-Pyridyl, Pyrrolidinyl oder Indolyl,
Trimethylsilyl, Trimethylsilylmethyl oder zusammen mit dem N, an das sie gebunden 1 -Pyrrolidinyl, 1-lmidazolinyl, 1-Pyrazolinyl, 1- Piperidyl,
1-Piperazinyl, 4-Methylpiperidyl oder 4-Morpholinyl,
4-Thiamorpholinyl, R3 H, Methyl,
R4, R5 gleich oder verschieden und unabhängig voneinander H, Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, sek.-Butyl, n-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, (2-Methyl-)butyl,
(3-Methyl-)butyl, n-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, (2-Methyl-)pentyl,
(3-Methyl-)pentyl, (4-Methyl-)pentyl, (l-Ethyl-)butyl, (2-Ethyl-)butyl,
1-(3,3-Dimethyl-)butyl, 1-(2,2-Dimethyl-)butyl, Vinyl, 1-Propenyl, Allyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl,
Isobutenyl,
Ethinyl,
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl
Phenyi, Naphthyl, Phenanthryl, Anthryl, Indyl, Fluorenyi, , p-Fluorophenyl,
Benzyl
2-Pyridyl, Pyrrolidinyl oder Indolyl,
Trimethylsilyl, Trimethylsilylmethyl bedeuten, insbesondere durch eine kombinatorische Bibliothek, umfassend zwei bis 100 verschiedene Amine der allgemeinen Formeln (I)
wonn
1 2
R , R zusammen mit dem N, an das sie gebunden sind
1 -Pyrrolidinyl, 1-lmidazolinyl, 1-Pyrazolinyl, 1 - Piperidyl, 1-Piperazinyl, 4-Methylpiperidyl oder 4-Morpholinyl, 4-Thiamorpholinyl,
R3 H oder Methyl und R4, R5 gleich oder verschieden und unabhängig voneinander
H, Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, sek.-Butyl, n-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, (2-Methyl-)butyl,
(3-Methyl-)butyl, n-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, (2-Methyl-)pentyl, (3-Methyl-)pentyl, (4-Methyl-)pentyl, (l-Ethyl-)butyl, (2-Ethyl-)butyl, 1-(3,3-Dimethyl-)butyl, 1-(2,2-Dimethyl-)butyl, Vinyl, 1-Propenyl, Allyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl, Isobutenyl,
Ethinyl,
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Anthryl, Indyl, Fluorenyl, p-Fluorophenyl, Benzyl
2-Pyridyl, Pyrrolidinyl oder Indolyl, Trimethylsilyl, Trimethylsilylmethyl bedeuten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine solche kombinatorische Bibliothek worin
1 2
R , R zusammen mit dem N, an das sie gebunden sind
1 -Pyrrolidinyl, 1-!midazolinyl, 1-Pyrazolinyl, 1 - Piperidyl, 1-Piperazinyl, 4-Methylpiperidyl oder 4-Morpholinyl,
4-Thiamorpholinyl, R3 H oder Methyl und
R4 und R5 gleich oder verschieden und unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl,
N-Hexyl, Trimethylsilylmethyl, Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl
p-Fluorophenyl, Vinyl, Ethinyl, Allyl, bedeuten.
Insbesondere stellt eine entsprechende kombinatorische Bibliothek umfassend zwei bis 100 verschiedene Amine der allgemeinen Formeln (I) eine Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dar, worin
1 2
R , R gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneinander ιn H, Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, sek.-Butyl, n-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, (2-Methyl-)butyl, (3-Methyl-)butyl, n-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, (2-Methyl-)pentyl, (3-Methyl-)pentyl, (4-Methyl-)pentyl, (l-Ethyl-)butyl, (2-Ethyl-)butyl, 1-(3,3-Dimethyl-)butyl, 1-(2,2-Dimethyl-)butyl, i 5 Vinyl, 1-Propenyl, Allyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl,
Isobutenyl, Ethinyl,
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Anthryl, Indyl, Fluorenyl, 20 Benzyl
2-Pyhdyl, Pyrrolidinyl oder Indolyl, Trimethylsilyl, Trimethylsilylmethyl
R3 H oder Methyl
R4 und R5 gleich oder verschieden und unabhängig voneinander
Z.5 Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, N-Hexyl, Trimethylsilylmethyl, Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, p-Fluorophenyl, Vinyl, Ethinyl, Allyl, bedeuten.
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Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine kombinatorische Bibliothek umfassend mindestens zwei verschiedene Amine der allgemeinen Formel (la)
worin
R1 und R2 jeweils unabhängig voneinander
Ethyl, Hexyl oder zusammen mit dem N, an das sie gebunden sind,
Piperidinyl R3 Methylen und R4 und R5 jeweils unabhängig voneinander
H, Methyl, Butyl, Hexyl bedeuten, dar.
Bevorzugt unfaßt eine erfindungsgemäße kombinatorische Bibliothek zwei bis 25 verschiedene Amine der allgemeinen Formeln (I) und/oder (la), inbesondere bevorzugt mindestens fünf bis 25 verschiedene Amine der allgemei nen Formeln (I) und/oder (la).
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind insbesondere wertvoll als -Sympathomimetika.
Alkyl steht vorzugsweise für C-μi o-Alkyl, noch bevorzugter für C2-8-Alkyl. Cycloalkyl steht vorzugsweise für C3_8-Cycloalkyl, noch bevorzugter für C3_ 7-Cycloalkyl. Alkenyl steht vorzugsweise für C2-i n-Alkenyl, noch bevorzug- ter für C2-8-Alkenyl. Cycloalkenyl steht vorzugsweise für C3_8-Cycloalkenyl, noch bevorzugter für C .y-Cycloalkenyl. Alkinyl steht vorzugsweise für C2- 10-Alkinyl, noch bevorzugter für C2-8-Alkinyl. Aryl steht vorzugsweise für Phenyl, Naphtyl, Anthryl oder Phenanthryl.
Spezielle Beispiele für einen Alkylrest sind Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pen- tyl, Hexyl. Spezielle Beispiele für einen Cycloalkylrest sind Cyclopropyl, Cy-
clobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl. Spezielle Beispiele für einen Alkenylrest sind Vinyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, 3-Butenyl Isobutenyl.
Beispiele für R1 und R2 werden im folgenden beschrieben, wobei Halogen für Fluor, Chlor, Brom bzw. lod steht:
R1 und R
2 können gleich oder verschieden sein und unabhängig voneinander für eine C-|_8-Alkylgruppe, eine C3_7-Cycloalkylgruppe, eine mit einer C3_7-Cycloalkylgruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine C3_7-Cyclo- alkenylgruppe, eine mit einer C3_7-Cycloalkenylgruppe substituierte C-i-6-Alkylgruppe, eine C2-8-Alkenylgruppe, eine C2-8-Alkinylgruppe, eine mit einer C-ι_6-Alkoxygruppe substituierte Ci.ß-Alkylgruppe, eine mit einer
substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer C2- 6-Alkinyloxygruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer Mono-, Dioder Polyhalogen-Cι_6-alkoxygruppe substituierte C<|_g-Alkylgruppe, eine mit einer Mono-, Di- oder Polyhalogen-C2-6-alkenyloxygruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer Mono-, Di- und Polyhalogen-C2-6-Alkinyl- oxygruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer C-|_6-Alkylthiogrup- pe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer Cι_6- Alkylsulfinylgruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer C-μß- Alkylsulfonylgruppe substituierte C-|_6- Alkylgruppe, eine Mono-, Di- oder Polyhalogen-Cι_8-Alkyl- gruppe, eine Mono-, Di- oder Polyhalogen-C2-8- Alkenylgruppe, eine Mono-, Di- oder Polyhalogen-C2-8- Alkinylgruppe, eine mit einer Cyanogruppe sub- stituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer Cyanogruppe substituierte C2-6-
Alkenylgruppe, eine mit einer Cyanogruppe substituierte C2-6-Alkinylgruppe, eine mit einer Nitrogruppe substituierte C^\ .Q- Alkylgruppe, eine mit einer Ni- trogruppe substituierte C2-6-Alkenylgruppe, eine mit einer Nitrogruppe substituierte C2-6-Alkinylgruppe, eine mit einer C-i.ß-Alkylaminogruppe substi- tuierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer C-|_6- Alkoxyaminogruppe substituierte C-]_5-Alkylgruppe, eine mit einer Di(Cι_3- alkyl)aminogruppe substituierte C-μß-Alkylgruppe, eine mit einer N-(Cι_3- alkyl)-N- (C-|_3_-alkoxy)- aminogruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer N-(C<|_6- Alkylsulfonyl)-N-(Cι_6-alkyl)aminogruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, ei- ne mit einer N-(C<]_5-Alkylsulfonyl)-N-(Cι_6- alkoxy)aminogruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer Tri-C-j _Q-Alkylsilylgruppe substituierte
C-i-6-Alkylgruppe, eine mit einer Triarylsilylgruppe substituierte C-i.ß-Alkyl- gruppe, eine Phenylgruppe (mit der Maßgabe, dass eine solche Phenylgrup- pe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C<\ _Q- Alkylgruppe und einer
C-ι_6-Alkoxygruppe), eine mit einer Phenylgruppe substituierte C-ι_6-Alkyl- gruppe (mit der Maßgabe, dass eine solche Phenylgruppe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, ei- ner Nitrogruppe, einer C-μg- Alkylgruppe und einer C-|_6-Alkoxygruppe), eine mit einer Phenylgruppe substituierte C2_7-Alkenylgruppe (mit der Maßgabe, dass eine solche Phenylgruppe substituierte sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C<|_6- Alkylgruppe und einer C-j_ö-Alkoxygruppe), eine mit einer Phenylgruppe substituierte C2-6-Alkinylgruppe (mit der Maßgabe, dass eine solche Phenylgruppe substituiert werden kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C^ .Q- Alkyl- gruppe und einer C-|_6- Alkoxygruppe), eine mit einer Phenoxygruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe (mit der Maßgabe, dass eine solche Phenoxy-, gruppe substituiert sein kann mit einer oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C-μß-Alkylgruppe und einer Cι_6-Alkoxygruppe), eine mit einer Phenylthiogruppe substituierte C-μß- Alkylgruppe (mit der Maßgabe, dass eine solche Phenylthiogruppe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C-\ .Q- Alkylgruppe und einer C-|_6-Alkoxygruppe), eine mit einer Phenylsulfinylgruppe substituierte C-|_6- Alkylgruppe (mit der
Maßgabe, dass eine solche Phenylsulfinylgruppe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C^\ .Q- Alkylgruppe und einer Ci.ß-Alkoxygrupp), eine mit einer Phenylsulfonylgruppe substituierte C-\ .Q- Alkylgruppe (mit der Maßgabe, dass eine solche Phenylsulfonylgruppe substituiert sein kann mit einem oder
mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C«|_6- Alkylgruppe und einer C-|_6-Alkoxygruppe), eine mit einer Benzyloxy- gruppe substituierte C-|_6- Alkylgruppe (mit der Maßgabe, dass die Phenyl- gruppe einer solchen Benzyloxygruppe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer Cι_6-Alkylgruppe und einer Cι_6-Alkoxygruppe), eine mit einer Benzylthio- gruppe substituierte C- .Q- Alkylgruppe (mit der Maßgabe, dass die Phenyl- gruppe einer solchen Benzylthiogruppe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer Cι_6- Alkylgruppe und einer Cι_6-Alkoxygruppe), eine mit einer Benzylsul- finylgruppe substituierte C^ -Alkylgruppe (mit der Maßgabe, dass die Phe- nylgruppe einer solchen Benzylsulfinylgruppe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer Ci.ß-Alkylgruppe und einer C-i.ß-Alkoxygruppe), eine mit einer Benzylsulfonylgruppe substituierte C-| _Q- Alkylgruppe (mit der Maßgabe, dass die Phenylgruppe einer solchen Benzylsulfonylgruppe substituiert sein kann mit einem oder mehreren Substituenten, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus einem Halogenatom, einer Trifluormethylgruppe, einer Nitrogruppe, einer C-|_6- Alkylgruppe und einer Cι_5-Alkoxygruppe), eine mit einer Aminogruppe, die mit einer C-|_4-Alkylsulfonylgruppe substituiert ist, substituierte C-|_6-Alkylgruppe, stehen.
Beispiele für Ringe, die vorliegen, wenn die Reste R1 und R2 einen Cycloalkylring, der ggf. neben N noch wenigstens ein weiteres Heteroatom, vorzugsweise N, 0 oder S enthalten kann, bilden sind wie folgt: 1 -Pyrrolidinyl, 1- Imidazolinyl, 1-Pyrazolinyl, 1 -Piperidyl, 1-Piperazinyl, 4-Morpholinyl, 4-
Thiamorpholinyl.
Besonders bevorzugt stehen die Reste R1 und R2 jeweils einzeln unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, Phenyl, Benzyl, 2-Pyridyl oder Trimethylsilyl, oder zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind für 1 -Pyrrolidinyl, 1-Piperidyl, 4-Methylpiperidyl, oder 4-Morpholinyl.
R3 steht besonders bevorzugt für Wasserstoff.
Beispiele für R4 und R5 werden im folgenden beschrieben, wobei Halogen für Fluor, Chlor, Brom bzw. lod steht:
R4 und R5 können gleich oder verschieden sein und unabhängig voneinander für eine Cι_8-Alkylgruppe, eine C3_7-Cycloalkylgruppe, eine mit einer C3_7-Cycloalkylgruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine C3_ 7-Cycloalkenylgruppe, eine mit einer C3_7-Cycloalkenylgruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine C2-8-Alkenylgruppe, eine C2_8-Alkinylgruppe, eine mit einer C-|.g-Alkoxygruppe substituierte C<|_6-Alkylgruppe, eine mit einer C2-6-Alkenyloxygruppe substituierte C<|_6-Alkylgruppe, eine mit einer C2- 6-Alkinyloxygruppe substituierte Cι_5-Alkylgruppe, eine mit einer Mono-, Di- oder Polyhalogen-Cι_6-alkoxygruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer Mono-, Di- oder Polyhalogen-C2_6-alkenyloxygruppe substituierte C«|_ ß-Alkylgruppe, eine mit einer Mono-, Di- und Polyhalogen-C2- 6-Alkinyloxygruppe substituierte C-i.g-Alkylgruppe, eine mit einer Cι_ 6-Alkylthiogruppe substituierte C-i.ß-Alkylgruppe, eine mit einer C-|_6- Alkyl- sulfinylgruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer C<|_6- Alkylsulfonylgruppe substituierte C^ .Q- Alkylgruppe, eine Mono-, Di- oder Polyhalo- gen-C-|_8-Alkylgruppe, eine Mono-, Di- oder Polyhalogen-C2-8- Alkenylgruppe, eine Mono-, Di- oder Polyhalogen-C2-8- Alkinylgruppe, eine mit einer Cyanogruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, eine mit einer Cyanogruppe sub- stituierte C2-6-Alkenylgruppe, eine mit einer Cyanogruppe substituierte C2- 6-Alkinylgruppe, eine mit einer Nitrogruppe substituierte C-] .Q- Alkylgruppe, eine mit einer Nitrogruppe substituierte C2_6-Alkenylgruppe, eine mit einer Nitrogruppe substituierte C2-6-Alkinylgruppe, eine mit einer C-ι_ 6-Alkylaminogruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer Cι_6- Al- koxyaminogruppe substituierte C<|_6-Alkylgruppe, eine mit einer Di(C-ι_3- al" kyl)aminogruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer N-(C-j_3- al- kyl)-N- (C-|_3_-alkoxy)aminogruppe substituierte C-i.ß-Alkylgruppe, eine mit einer N-(C-|_6-Alkylsulfonyl)-N-(Cι.6"alkyl)aminogruppe substituierte C- . g-Alkylgruppe, eine mit einer N-(C-|_6-Alkylsulfonyl)-N-(C-|_6- al- koxy)aminogruppe substituierte C-ι_6-Alkylgruppe, eine mit einer Tri-Cι_
6-Alkylsilylgruppe substituierte C-|_6-Alkylgruppe, eine mit einer Triarylsilyl- gruppe substituierte Cι_6-Alkylgruppe, stehen.
Besonders bevorzugt stehen R4 und R5 für Methyl, Ethyl, iso-Propyl, n- Butyl, tert-Butyl, Ethenyl, Ethinyl, Allyl, n-Hexyl, Trimethylsilylmethyl, Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Amine der folgenden allgemeinen Formel (la) bereit,
wobei R1 , R
2, R
4 und R5 die oben bezeichneten Bedeutungen haben oder vorzugsweise R
1 und R
2 jeweils einzeln unabhängig voneinander für Ethyl oder Hexyl stehen oder zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind, für eine Piperidinylgruppe stehen; und R
4 und R^ jeweils ein- zeln unabhängig voneinander oder zusammen für Wasserstoff, Methyl, Butyl oder Hexyl stehen.
Eine kombinatorische Bibliothek im Sinne der vorliegenden Erfindung enthält mindestes fünf, vorzugsweise mindestens sieben verschiedene Amine der allgemeinen Formel (I) bzw. (la).
Im folgenden wird die Herstellung der Amine der allgemeinen Formel (I) und (la) beschrieben.
Die Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) ist nicht besonders eingeschränkt. Es wurde jedoch gefunden, dass die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) vorzugsweise nach einem der folgenden Verfahren hergestellt werden können.
Die im Rahmen der kombinatorischen Bibliotheken umfaßtenVerbindungen der vorliegenden Erfindung, insbesondere geminal symmetrisch substituierte
Amine der Formel (I), bei denen R4 und R5 dieselbe Bedeutung haben, werden vorteilhafterweise hergestellt, indem mindestens zwei verschiedene Verbindungen der allgemeinen Formel
worin
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R , R gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneinander
H, A, verzweigtes oder unverzweigtes Alkenyl mit Ci bis C-io, verzweigtes oder unverzweigtes Alkinyl mit Ci bis Cι0, Aryl mit C6 bis C20, ein- oder mehrfach durch A, NO2, F, CI, Br, CF3, NH2, NHA, NA2,
OH, OA, substituiertes Aryl
Aralkyl mit C7 bis C2o, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch
A, NO2, F, CI, Br, NH2, NHA, NA2,OH, OA substituiert Aralkenyl, mit den für Aryl und Alkenyl gegebenen Bedeutungen,
Aralkinyl, mit den für Aryl und Alkinyl gegebenen Bedeutungen
Aryloxy,
Arylthio, Arylsulfinyl, Arylsulfonyl, Aralkoxy, Aralkylthio, Aralkylsul- finyl, Aralkylsulfonyl, oder
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R , R zusammen
Cycloalkylring mit C2 bis Cs, der gegebenenfalls neben N ein weiteres Heteroatom aus der Gruppe N, O und S aufweist, und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai oder C bis C3-alkyl substituiert ist,
Methyl- oder Ethyl-substituierter Cycloalkylring mit C4 bis C10, der gegebenenfalls neben N ein weiteres Heteroatom aus der Gruppe N, O und S aufweist, und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai oder C bis C3-alkyl substituiert ist, ein- oder mehrfach ungesättigter Cycloalkylring mit C3 bis C8, der gegebenenfalls neben N ein weiteres Heteroatom aus der
Gruppe N, O und S aufweist, und gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai oder d- bis C3-alkyl substituiert ist A verzweigtes oder unverzweigtes Akyl mit Ci bis C10, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai, NO2, NH2, NH-(CrC6-alkyl), N(Cι-C6-alkyl)2, OH, O-(C1-C6-alkyl), d-C6-alkyl-thio,
Cι-C6-alkyl-sulfinyl, d-C6-alkyl-sulfonyl, CN, NH-(C C6-alkoxy),
N-(C1-C3-alkyl)-N-(C1-C3-alkoxy)amino,
N-(C1-C6-alkylsulfonyl)-N-(C1-C6-alkyl)amino,
N-(Cι-C6-alkylsulfonyl)-N-(C1-C6-alkoxy)amino, Tri- d-C6-alkylsilyl, Triarylsilyl substituiert,
Cycloalkyl mit C3 bis Cs, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai substituiert,
Methyl- oder Ethyi-su bstituiert.es Cycloalkyl mit C4 bis C10, ein- oder mehrfach ungesättigtes Cycloalkyl mit C3 bis C8
Aryl bzw. Ar gegebenenfalls ein oder mehrfach durch die bei A gegebenen Sub stituienten substituiertes
Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Anthryl, Indyl, Fluorenyl, Pyridyl, Pyrrolidinyl oder Indolyl, und Hai F, CI, Br, I
R3 H, Methyl, ein- bis dreifach durch F substituiertes Methyl bedeuten,
mit mindestens einer nukleophilen Verbindung der allgemeinen Formel (lila)
Z — R4 (lila)
und/oder mindestens einer nukleophilen Verbindung der allgemeinen
Formel (lllb)
Z — R5 (lllb)
und/oder mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (IVa)
R5TiY3-n(OR'")n (IVa)
woπn
R4 und R5 gleich oder verschieden sein können und unabhängig voneinander
A, verzweigtes oder unverzweigtes Alkenyl mit Ci bis Cι0, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai substituiert verzweigtes oder unverzweigtes Alkinyl mit Ci bis Cιo, gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Hai substituiert, wobei sowohl A, Alkenyl als auch Alkinyl durch d- bis Ce-Alkoxy, C2- bis C6-Alkenyloxy, C2- bis C6-Alkinyl-, oxy, ein- oder mehrfach durch Hai, d- bis Cβ-Alkylthio, Ci- bis C6-Alkylsulfinyl, d- bis C6-Alkylsulfonyl, Cyano, NO2, Ci- bis Cβ-Alkylamino, d- bis Cβ-Alkoxyamino, Di(Cι- bis C3-alkyl)-Amino, N-(Cι- bis C3-alkyl)-N-(C bis C3-alkoxy)- amino, N(Cι-bis C6-alkylsulfonyl)-N-(d-bis C6-alkyl)amino
N(Cι-bis C6-alkylsulfonyl)-N-(Cι-bis C6-alkoxy)amino, Tri-Ci- bis Cβ-alkylsilyl Triarylsilyl substituiert sein kann, Z Li oder MgX mit
X Hai und Hai CI, Br oder I
Y F, CI, Br oder I
RIM Alkyl mit C1-C-10, Aryl mit C6-C20 oder ein- bis fünffach durch
Y substituiertes Aryl mit Ce-C2o und n 1 ,2 oder 3
bedeuten, in einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff als Lö- sungsmittel in Gegenwart einer Titan-, Hafnium- oder
Zirkoniumverbindung und gegebenenfalls in Gegenwart eines Cokataly- sators in einer parallelen Reaktion mit der Maßgabe umgesetzt werden, daß Verbindungen der allgemeinen Formeln (lllb) und (IVa) nicht gemeinsam in einem Reaktionsgemische eingesetzt werden, und daß im Fall der Bildung von Verbindungen der allgemeinen Formel
(la) R1, R2, R3, R4 und R5 die gegebenen Bedeutungen haben und R4 durch eine Bindung mit R3 verbunden ist.
Als Organotitanverbindungen werden vorzugsweise Verbindungen der allgemeinen Formel (IVa)
R5TiY3-n(OR'")n (IVa),
eingesetzt,
R1" iso-Propyl,
R5 Methyl, Phenyl, Cyclopropyl, p-Fluorophenyl und n 3 bedeuten.
Als geeignetes Lösungsmittel kann ein Lösungsmittel ausgewählt aus der
Gruppe Toluol, Tetrahydrofuran, n-Hexan, Cyclohexan, Benzol und Diethy- lether oder ein Gemisch, bestehend aus mindestens zweien dieser Lösungsmittel, verwendet werden.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in Gegenwart eines Metalloxids als Katalysator ausgewählt aus der Gruppe Titanoxid, Hafniumoxid und Zirkoniumdioxid oder einer Organotitanverbindung der allgemeinen Formel (IVb)
TiX4-n(ORv)n (IVb) worin n 1 , 2, 3, 4,
X CI, Br, I und
R gleich oder verschieden ein C Cιo-alkyl oder Aryl mit 6 bis 20 C-Atomen bedeuten, und gegebenenfalls eines Cokataiysators der allgemeinen Formel (V)
Rlv 3SiX (V)
oder der allgemeinen Formel (VI)
Ro-(X)mSi-Y-(Si)p-(X)q-Ro (VI)
R,v d-Cio-alkyl oder Aryl mit 6 bis 20 C-Atomen
X F, CI, Br, I, CN
Y (CH2)n, O, NH, Bindung, m 0, 1 n 1 bis 10,
0 0, 1 , 2, 3,
P 0, 1 und q 0, 1 mit der Maßgabe, daß o = 3 und Y≠(CH2)π, wenn m = 0 bedeuten, oder der allgemeinen Formel (VII)
M'(m+)(Oi-Pr)m, (VII) worin
M' AI, Ca, Na, K, Si, Mg m 1 , 2, 3, 4 bedeuten bei einer Temperatur von 10 bis 30° C unter einer Inertgasatmosphäre.
Vorzugsweise wird eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe
NaOi-Pr
Mg(Oi-Pr)2
(CH3)3SiCI
(CH3)2CISi(CH2)2SiCi(CH3)2
(CH3)2CISi(CH2)3CN,
[(CH3)3Si]2O,
[(CH3)3Si]2NH und
[(CH3)3Si]2 als Cokatalysator verwendet.
Erfindungsgemäß erfolgt die Durchführung des Verfahrens indem der Katalysator in einer Menge von 0,5 bis 15 mol-% bezogen auf das Edukt der all- gemeinen Formel (II) und der Cokatalysator in einer Menge von 0,7 bis 1 ,2
Äquivalenten bezogen auf das Edukt der allgemeinen Formel (II) verwendet wird.
Verbindungen der allgemeinen Formeln (lila) und (lllb) werden jeweils in glei- chen Mengen im Überschuß von mindestens 1 ,05 mol bis 1 ,5 mol prol mol
Edukt der allgemeinen Formel (II) eingesetzt.
Die als Reaktionsprodukte gebildeten Amine können aus dem Reaktionsgemisch isoliert und gereinigt werden werden.
Für die Umsetzung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich vorzugsweise Carbonsäureamide, bei denen die Reste R"1 und R2, gleich oder verschieden, für einen Alkylrest mit C-| - CI Q. einen durch Fluor ein- oder mehrfach substituierten, einschließlich perfluorierten Alkylrest mit Ci - C-| 0- einen Cycloalkylrest mit C3 - C8, einen Arylrest mit Cg - C20- einen durch Fluor, Chlor, Brom, Jod ein- bis fünffach substituierten Arylrest, einen Alkenylrest mit C2 - C-J O- einen Alkinylrest mit C2 - C-I Q. einen Cycloalkylring aus den Resten R1 und R2 mit C3 - Cs, der neben Stickstoff ggf. noch als weiteres Heteroatom ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom enthalten kann, stehen.
Ganz besonders bevorzugt werden als Carbonsäureamide der Formel (II) folgende Verbindungen eingesetzt:
Als Grignardverbindung oder lithiumorganische Verbindung wird für die Umsetzung eine Verbindung der allgemeinen Formel (III) verwendet. In dieser allgemeinen Formel (III) steht der Rest R
4 vorzugsweise für einen C-| - C-|o Alkylrest, einen durch Fluor ein- oder mehrfach substituierten, einschließlich perfluorierten C-i - C-I Q Alkylrest, einen C3 - Cg Cycloalkylrest, einen C2- C-J Q Alkenylrest, einen C2 - C-| Q Alkinylrest, oder einen Rest -C(R")(R')CH2R, wobei R" für -Si(R)3, Sn(R)3, -SR, -OR, -NRR'stehen, wobei R bzw. R', gleich oder verschieden, für einen Ci - C10 Alkylrest, einen durch Fluor ein- oder mehrfach substituierten, einschließlich perfluorierten C-| - C10 Alkylrest, einen Alkenylrest mit C2 - C-I Q. einen Alkinylrest mit C2 - C
<|rj. einen Cycloalkylrest mit C3 - Cg, bedeuten. Insbesondere bevorzugt steht der Rest R4 für einen Methyl- oder Cyclopropyl-Rest. R
4 und R^ weisen vorzugsweise in - Position höchstens ein Wasserstoffatom auf.
Der Rest Z in der allgemeinen Formel (III) steht vorzugsweise für einen Rest -MgX mit X für CI oder Br oder der Rest Z steht für Lithium.
Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise auch noch mit einer Organotitanverbin- düng. Als Organotitanverbindungen eignen sich vorzugsweise Verbindungen der oben gezeigten allgemeinen Formel (IV-a) wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 3, vorzugsweise 3 ist, Y für CI, Br oder I steht, die Reste R'l', gleich oder verschieden, einen Alkyl-Rest mit C-| - C-|o oder ein Arylrest mit Cg - C20. bevorzugt Isopropyl bedeuten, und R , gleich oder verschieden von R4, die für R4 angegebene Bedeutung hat.
Besonders bevorzugt wird als Organotitanverbindungen R5τi(OiPr)3 verwendet, wobei iPr für einen Isopropylrest steht.
Ganz bevorzugt werden Methyl-, Phenyl-, Cyclopropyl- oder p-Fluorophenyl-th-lsopropyltitanate eingesetzt.
Für die Umsetzung sollten die Verbindungen der allgemeinen Formel (III) und (IV) jeweils in Mengen von 0,7 bis 1 ,3, bevorzugt 0,9 bis 1 ,1 Äquivalenten, bezogen auf die Verbindung der allgemeinen Formel (II), vorliegen.
Die Umsetzung wird vorzugsweise in einem geeigneten Lösungsmittel für die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) und (III) und (IV-a) durchgeführt, vorzugsweise in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie z. B. einem aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff oder Ether, vor- zugsweise Toluol, Tetrahydrofuran, n-Hexan, Cyclohexan, Benzol oder Die- thylether.
Ganz besonders bevorzugt wird eine Lösung der Verbindung der allgemeinen Formel (II) und (IV) und der Cokatalysator vorgelegt und die Verbindung (III) langsam zudosiert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Zugabe der Grignard- oder Lithiumverbindungen als Lösung in den genannten Lösungsmitteln vorliegt und vorzugsweise durch Zutropfen dem Reaktionsgemisch zugegeben wird. Weiterhin ist es vorteilhaft, während der gesamten Umsetzung das Reaktionsgemisch zu rühren.
Das Verfahren zur Herstellung von Aminoverbindungen der allgemeinen Formel (I) wird vorzugsweise bei Raumtemperatur, d. h. bei 20 bis 25 C, unter einer Inertgasatmosphäre durchgeführt.
Nach der Umsetzung können die symmetrisch oder unsymmetrisch substituierten Aminoverbindungen in üblicher Weise gereinigt und isoliert werden.
Dabei können die Produkte als Salze mit Hilfe von Salzsäurelösungen z. B. 1 molare, etherische Salzsäurelösungen, ausgefällt und abfiltriert, und, wenn nötig, durch Umkristallisation gereinigt werden.
Es ist auch möglich, die Produkte aus der organischen Phase mit. Hilfe von Säurelösungen, vorzugsweise einer wäßrigen Salzsäurelösung, zu extrahie- ren, das gewonnene Extrakt mit Hilfe von Laugen, vorzugsweise Natronlauge, auf einen pH > 10 zu stellen und mindestens einmal, vorzugsweise mehrmals, mit getrocknetem Diethylether zu extrahieren. Die dabei gewonnenen organischen Phasen, die das Reaktionsprodukt enthalten, können ggf. getrocknet (über Kaliumcarbonat) und von dem organischen Lösungsmittel unter Vakuum befreit werden.
Weiterhin ist es möglich, das Reaktionsprodukt zu isolieren, indem man das organische Lösungsmittel mit Hilfe vom Vakuum entfernt und den verbleibenden Rückstand zur Isolierung des Reaktionsproduktes säulenchromato- graphisch auftrennt.
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch hergestellt werden durch Umsetzung einer Verbindung der oben dargestellten allgemeinen Formel (II) worin R1 , R2 und R^ die für Formel (I) gegebenen Bedeutungen haben, mit einem nukleophilen Reagenz der allgemeinen Formel (III), wobei R4 die für Formel (I) gegebenen Bedeutungen hat. in Gegenwart von katalyti- schen Mengen eines Metalloxids, ausgewählt aus der Gruppe Titandioxid, Hafniumdioxid und Zirconiumdioxid.
Das Verfahren, kann auch in Gegenwart eines Co-Katalysators durchgeführt werden, wobei Alkylsilylhalogenide als Co-Katalysatoren verwendet werden können; und zwar Alkylsilylhalogenide der allgemeinen Formel (V)
Rlv 3SiX (V)
oder der allgemeinen Formel (VI)
R0-(X)mSi-Y-(Si)p-(X)9-R0 (VI)
worin
Rιv Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen oder Aryl mit 6 bis 20 C-Atomen,
X F, CI, Br, I, CN,
Y (CH2)rτ O, NH, Bindung, m 0,1 , n 1 bis 10, o 0, 2, 3,
P 0, 1 und q 0, 1 bedeuten, mit der Maßgabe, dass o = 3 und Y (CH2)n, wenn m = 0.
Überraschenderweise wird durch die Verwendung des Cokatalysators die üblicherweise bei Titanalkylen, die - und/oder -Wasserstoffatome aufweisen, beobachtete - und/oder -Eliminierung unterdrückt. Entsprechend kann das Verfahren auch durchgeführt werden indem man
a) ein Carbonsäureamid der allgemeinen Formel (II), 1 -15 mol-% eines Metalloxids ausgewählt aus der Gruppe Titandioxid, Hafniumdioxid und Zirconiumdioxid, bezogen auf das Carbonsäureamid, und gegebenenfalls einen Cokatalysator bei Raumtemperatur unter Inertgasatmosphäre in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe Toluol, THF, n-Hexan,
Benzol und Diethylether, vorlegt,
b) eine Lösung, enthaltend ein nukleophiles Reagenz der allgemeinen Formel (III) zutropft und
c) unter Rühren nachreagieren läßt und nach Beendigung der Reaktion in üblicher Weise aufarbeitet,
oder dass man, wenn Z = MgX
a') Magnesiumspäne, ein Carbonsäureamid der allgemeinen Formel (II), 1 - 15 mol-% eines Katalysators ausgewählt aus der Gruppe Titandioxid, Hafniumdioxid und Zirconiumdioxid, bezogen auf das Carbonsäureamid, bei Raumtemperatur unter Inertgasatmosphäre in einem Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe Toluol, THF, n-Hexan, Benzol und Diethylether vorgelegt,
b') ein in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe Toluol, THF, n- Hexan, Benzol und Diethylether, aufgenommenes Alkylhalogenid der all- gemeinen Formel (IN')
X-R4 (III')
worin R4 und X die oben angegebenen Bedeutungen haben, zutropft,
c') unter Rühren nachreagieren läßt und nach Beendigung der Reaktion in üblicher Weise aufarbeitet.
Versuche haben gezeigt, dass mit einem nukleophilen Reagenz der allgemeinen Formel (III), das ein Grignardreagenz sein kann und entweder in situ erzeugt oder als solches zum Reaktionsgemisch hinzugegeben wird, Carbonsäureamide der allgemeinen Formel (II) in Gegenwart von katalytischen Mengen Titandioxid, Hafniumdioxid oder Zirconiumdioxid in einfacher Weise zu symmetrisch substituierten aber auch zu unsymmetrisch substituierten Verbindungen der allgemeinen Formel (I) umgesetzt werden können.
Es können nach dem hier beschriebenen Verfahren Carbonsäureamide der allgemeinen Formel (II) mit guten Ausbeuten umgesetzt werden, in denen R1 , R2 unabhängig voneinander die folgenden Bedeutungen annehmen können: H oder A d. h. verzweigtes oder unverzweigtes Alkyl mit 1 bis 10 C-Atomen, wie Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, sec- oder t-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl sowie deren geeigneten Isome- re, oder Cycloalkyl mit 3 - 8 C-Atomen, wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl bzw. entsprechende Methyl- oder Ethyl-substituierte Cycloalkylgruppen oder ein- oder mehrfach ungesättigte Cycloalkylgruppen, wie Cyclo- pentenyl oder Cyclopentadieny! oder verzweigtes oder unverzweigtes Alkenyl mit 2 bis 10
C-Atomen, wie Allyl, Vinyl, Isopropenyl, Propenyl oder verzweigtes oder unverzweigtes Alkinyl mit 2 bis 10 C-Atomen, wie Ethinyl, Propinyl oder Aryl mit 6 bis 20 C-Atomen wahlweise unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert, wie Phenyl, Naphthyl, Anthryl, Phenanthryl, ein- oder mehrfach substituiert durch Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe NO2, F, CI, Br, NH2, NHA, NA2, OH, und OA, wobei A die oben gegebenen Bedeutungen haben kann, einfach, mehrfach oder vollständig halogeniert, vorzugsweise fluoriert, sein kann, oder Aralkyl mit 7 bis 20 C-Atomen, wie Benzyl, gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituiert durch Substituenten, ausgewählt aus der Gruppe NO2, F, CI, Br, NH2, NHA, NA2,
OH, und OA, wobei A die oben genannten Bedeutungen annehmen kann und gegebenenfalls einfach, mehrfach oder vollständig halogeniert, vorzugsweise fluoriert, sein kann, oder Aralkenyl bzw. Aralkinyl, wobei jeweils die Aryl-, Alkenyl- und Al- kinylgruppe die gegebenen Bedeutungen annehmen können, wie z. B. in Phenylethinyl, und R3 für Wasserstoff oder Methyl steht.
Gute Ausbeuten werden insbesondere auch mit Carbonsäureamiden erzielt, in denen R"! und R2 gemeinsam einen cyclischen Ring mit 3 - 8 C-Atomen bilden, der neben Stickstoff weitere Heteroatome, wie - S-, -O- oder -N- enthält. Besonders bevorzugt sind hier Verbindungen, in denen durch R1 und R2 ein einfacher cyclischer Ring gebildet wird, der den Stickstoff des Car- bonsäureamids einschließt oder in denen R^ und R2 einen cyclischen Ring bilden, der ein Sauerstoffatom als weiteres Heteroatom enthält.
In dieser Weise werden also hohe Ausbeuten erzielt, wenn Verbindungen wie z. B.
als Edukt eingesetzt werden.
Als nukleophiles Reagenz können Grignard- oder Lithiumverbindungen der allgemeinen Formel (III) verwendet werden, in denen die Reste,
R4 vorzugsweise für einen Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen stehen, wie Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, sec- oder t-Butyl, Pentyl, Hexyl,
Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl sowie deren geeigneten Isomere, oder Cycloalkyl mit 3 - 8 C-Atomen, wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cy- clo- pentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl bzw. entsprechende Methyl- oder Ethyl-substituierte Cycloalkylgruppen oder ein- oder mehr- fach ungesättigte Cycloalkylgruppen, wie Cyclopentenyl oder Cyclo- pentadienyl oder
für verzweigte oder unverzweigte Alkenylreste mit 2 bis 10 C-Atomen, wie Allyl, Vinyl, Isopropenyl, Propenyl oder
verzweigte oder unverzweigte Alkinylreste mit 2 bis 10 C-Atomen, wie
Ethinyl, Propinyl stehen.
Besonders bevorzugt werden Grignardverbindungen wie Methylmagnesium- bromid, Ethylmagnesiumbromid, n- oder i-Propylmagnesiumbromid, i-, sec-, oder tert-Butylmagnesiumbromid, n-Hexylmagnesiumbromid, Cyclohexylma- gnesiumchlorid, Allylmagnesiumbromid, Vinylmagnesiumbromid, Cyclopen- tylmagnesiumbromid, Cyclopentylmagnesiumchlorid, Allylmagnesiumbromid für die Umsetzungen eingesetzt.
Es wurde festgestellt, dass die geminalen symmetrischen Dialkylierungsreak- tionen nur durch Zugabe eines Cokatalysators bereits bei Raumtemperatur einsetzen und in relativ kurzer Reaktionszeit zur vollständigen Umsetzung der Edukte führen. Als Co-Katalysatoren sind in dieser Reaktion Alkylsilylhalogenide geeignet. Insbesondere sind dieses die oben beschriebenen Alkylsilyl- halogenide der allgemeinen Formel (V) oder der allgemeinen Formel (VI).
Vorzugsweise werden Alkylsilanhalogenide verwendet, in denen R'^ Alkyl mit
1 bis 6 C-Atomen bedeutet. Insbesondere bevorzugt werden solche, in denen
Rιv Λlkyl mit 1 bis 3 C-Atomen und X Chlor bedeuten.
Insbesondere sind u. a. die folgenden Siliziumverbindungen als Co- Katalysatoren geeignet:
(CH3)3SiCI,
(CH3)2CISi(CH2)2SiCi(CH3)2 (CH3)2CISi(CH2)3CN,
[(CH3)3Si]2O,
[(CH3)3Si]2NH und
[(CH3)3Si]2
Es wurde gefunden, dass die Zugabe von 0,7 bis 1 ,2 Mol, insbesondere 0,9 bis 1 ,1 Mol, eines Co-Katalysators bezogen auf ein Mol Edukt zu verbesser-
ten Ergebnissen wie z. B. höheren Ausbeuten, niedrigere Reaktionstemperatur oder kürzeren Reaktionszeiten führt.
Wie anhand von Beispielen gezeigt werden kann, ist unter günstigen Bedin- gungen eine vollständige Umsetzung des Carbonsäureamids bereits nach einer Stunde erfolgt.
Zur Durchführung des Verfahrens kann getrocknetes handelsübliches Metalloxid, ausgewählt aus der Gruppe Titandioxid, Hafniumdioxid und Zirconium- dioxid, als Katalysator verwendet werden. Vorzugsweise wird pulverförmiges Titan(IV)oxid (Tiθ2) verwendet. Hierbei kann es sich im einfachsten Fall um eine technische Qualität handeln. Um nach erfolgter Reaktion eine einfache Abtrennung gewährleisten zu können, ist es vorteilhaft, eine nicht zu feinteili- ge Qualität zu wählen.
Das durch Erhitzen vorgetrocknete Metalloxid, vorzugsweise Titandioxid, wird als Suspension in einem geeigneten, ebenfalls vorgetrockneten organischen Lösungsmittel eingesetzt. Geeignete Lösungsmittel sind z. B. aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe oder Ether. Vorzugsweise werden Lö- sungsmittel ausgewählt aus der Gruppe Toluol, Tetra hydrofu ran, n-Hexan, Cyclohexan, Benzol und Diethylether verwendet, die nach dem Fachmann bekannten Methoden vor der Reaktion getrocknet werden. Das Trocknen kann mit Hilfe von Magnesiumsulfat, Calciumchlorid, Natrium, KOH oder durch andere Methoden erfolgen. Eine bevorzugt Durchführungsform des Verfahrens besteht darin, dass das als Katalysator verwendete Titan(IV)-oxid in einer Menge von 1-15, vorzugsweise 1 ,5 bis 14, insbesondere 2 bis 10, und ganz besonders bevorzugt 3- 6mol-% bezogen auf ein Mol des als Edukt verwendeten Amids in Form einer Suspension vorgelegt wird, welche auf eine Temperatur von 10 - 30 C, vor- zugsweise auf 15 - 25 C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur von etwa 20 C. eingestellt wird. Unter Inertgasatmosphäre (Stickstoff oder Argon) wird das Edukt entweder als solches in flüssiger Form oder gelöst in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe Toluol, Tetrahydrofuran, n-Hexan, Cyclohexan, Benzol und Diethylether unter Rühren langsam zugetropft. An- schließend wird eine der umzusetzenden Menge Edukt entsprechende Menge Cokatalysator, falls notwendig ebenfalls aufgenommen in einem Lö-
sungsmittel, zugetropft. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird für kurze Zeit, d. h. für wenige Minuten bei konstant gehaltener Temperatur gerührt. Zu dem so erhaltenen Reaktionsgemisch wird anschließend so viel nukleophiles Reagenz der allgemeinen Formel (III), insbesondere ein Grignardreagenz, langsam im Überschuß zugegeben, dass eine Substitution des geminalen
Carbonyl- C-Atoms durch zwei gleiche Substituenten, d. h. also eine symmetrische Substitution des geminalen Carbonyl-C-Atoms erfolgen kann. Die Zugabe eines erfindungsgemäßen, nach dem Fachmann allgemein bekannten Methoden hergestellten, nukleophilen Reagenzes, sollte so langsam erfol- gen, dass die Temperatur des Reaktionsgemisches 50 C nicht übersteigt. Es ist vorteilhaft, wenn die Zugabe des nukleophilen Reagenzes, d. h. des Grignardreagenzes oder der Lithiumverbindung unter guter Durchmischung, bevorzugt unter intensivem Rühren erfolgt. Um das Reaktionsgleichgewicht auf die Seite des gewünschten symmetrisch substituierten Produkts zu ver- schieben, wird das verwendete nukleophile Reagenz, vorzugsweise ein Grignardreagenz, in einer Menge von 2,1 bis 3 Mol pro Mol reagierendem Edukt hinzugefügt. Vorzugsweise wird das Grignardreagenz in einer Menge von 2,2 bis 2,6 Mol bezogen auf 1 Mol Edukt hinzugefügt.
Nach Beendigung der Zugabe des Grignardreagenzes wird das Reaktionsgemisch bis zur vollständigen Umsetzung noch einige Zeit bei konstanter Temperatur nachgerührt.
Eine andere Variante dieses Verfahrens besteht darin, dass das Grignar- dreagenz in situ hergestellt wird, indem Magnesium mit einem entsprechenden Halogenid umgesetzt wird. Vorzugsweise beträgt bei der in situ Herstellung der Grignardverbindungen die Menge an Magnesium die 2- bis 5-fache molare Menge, vorzugsweise 2,8- bis 3,2- fache molare Menge, bezogen auf die als Edukt eingesetzten Verbindungen der allgemeinen Formel (II) und die Menge des Halogenids die 2- bis 3,8-fache molare Menge, bevorzugt 2,2- bis
2,6-fache molare Menge bezogen auf die Verbindung der allgemeinen Formel (il).
Wird dem Reaktionsgemisch kein Co-Katalysator hinzugefügt, kann die Re- aktionstemperatur, nachdem die Zugabe des nukleophilen Reagenzes abge-
schlossen ist und eine gute Durchmischung erfolgt ist, auf etwa 80 C, vorzugsweise auf 60 bis 70 C, insbesondere auf 75 C eingestellt werden. Beispielsweise werden 5 mmol Edukt bei 20 C unter Inertgasatmosphäre zu einer Suspension von 3 mol-% Titan(IV)-oxid in 40 ml getrocknetem Tetrahy- drofuran unter Rühren zugetropft. Zu diesem Gemisch werden 5 mmol
Co-Katalysator, ebenfalls aufgenommen in getrocknetem Tetrahydrofuran, langsam unter Rühren zugegeben. Es wird für 5 Minuten bei 20 C nachgerührt und anschließend 12 mmol eines Grignardreagenzes so langsam zugegeben, dass die Temperatur des Reaktionsgemischs nicht über 50 C an- steigt. Bis zur vollständigen Umsetzung wird noch für eine Stunde nachgerührt.
Nach der Umsetzung kann die Aufarbeitung des Reaktionsgemischs in einer dem Fachmann bekannten Weise erfolgen.
Die Produkte können als Salze mit Hilfe von Salzsäurelösungen, z. B. 1 molare etherische Salzsäurelösungen, ausgefällt und abfiltriert werden, und wenn nötig, durch Umkristallisation gereinigt werden.
Zur Entfernung der Lewis-Säure kann beispielsweise eine geeignete Menge gesättigte Ammoniumchlorid-Lösung und Wasser zugegeben und für mehrere Stunden (1 - 3 Stunden) intensiv weiter gerührt werden. Der entstehende Niederschlag wird abgetrennt und mit wenig getrocknetem Ether, vorzugsweise Diethylether, nachgewaschen. Das Filtrat wird durch Zugabe einer geeigneten Lauge, wie einer NaOH-, KOH-, Natrium- oder Kaliumcarbonatlö- sung, vorzugsweise Natriumhydroxidiösung basisch (pH>10) eingestellt. Die sich bildenden Phasen werden anschließend getrennt und die wäßrige Phase mehrere Male (z. B. im oben gegebenen Spezialfall dreimal mit je 30 ml) mit Diethylether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit (z. B. 15 ml) gesättigter Natriumchloridiösung gewaschen und können über Kalium- carbonat, Magnesiumsulfat oder Natriumsulfat getrocknet und filtriert werden.
Die Produkte können auf verschiedenen Wegen nach dem Fachmann bekannten Methoden aufgereinigt werden, wie z. B. in oben beschriebener Weise.
Anstatt der in der oben gegebenen allgemeinen Beschreibung der Verfahrensdurchführung können die Grignardreagenzien ebenfalls durch die entsprechenden Lithiumverbindungen ersetzt werden. Die entsprechenden Lithiumverbindungen können, wie auch die Grignardverbindungen, nach dem Fachmann allgemein bekannten Methoden hergestellt werden und können in gleicher Weise wie oben beschrieben, umgesetzt werden.
Die Umsetzung kann auch in Gegenwart einer Organotitanverbindung erfolgen.
Die Umsetzung erfolgt in Gegenwart einer Organotitanverbindung als Katalysator, welcher in einer Menge von 0,5 bis 5 Mol-%, vorzugsweise 1 bis 3,5 Mol-%, bezogen auf die Verbindung der allgemeinen Formel (II) eingesetzt wird.
Als Organotitanverbindungen eignen sich vorzugsweise auch Verbindungen der allgemeinen Formel (IV-b)
TiX4.n(ORv)n (IV-b)
worin n eine ganze Zahl von 1 bis 4,
X CI, Br, I und
Rv gleich oder verschieden ein Alkylrest mit 1 bis 10 C-Atomen oder ei nen Arylrest mit 6 bis 20 C-Atomen bedeuten.
Vorzugsweise werden solche Organotitanverbindungen eingesetzt, in denen Rv Isopropyl bedeutet.
Besonders bevorzugt wird als Organotitanverbindung Ti(Oi-Pr)4 verwendet, wobei i-Pr einem Isopropylrest entspricht. Die hergestellten symmetrisch substituierten Aminverbindungen der allgemeinen Formel (I) werden vorzugsweise nicht nur in Gegenwart eines Katalysators, sondern können auch in Gegenwart einer Verbindung gemäß einer der oben gezeigten allgemeinen Formeln (V) oder (VI) bzw. einer Verbindung der allgemeinen Formel (VII)
M'(m+) (Oi-Pr)m (VII)
worin M' für AI, Ca, Na, K, Si oder Mg, vorzugsweise Mg oder Na steht, m eine ganze Zahl von 1 bis 4 und die Oxidationsstufe des Metalls bedeutet, als Cokatalysator hergestellt.
Ganz besonders bevorzugt werden als Cokatalysatoren folgende Verbindungen eingesetzt: NaOi-Pr, Mg(Oi-Pr)2,
(CH3)3SiCI
Sofern ein Cokatalysator dem Reaktionsgemisch zugegeben wird, sollte dieser in Mengen von 0,7 bis 1 ,2, bevorzugt 0,9 bis 1 ,1 Äquivalenten, bezogen auf die Verbindung der allgemeinen Formel (II), eingesetzt werden.
Verbindungen der vorliegenden Erfindung, die geminal unsymmetrisch substituiert sind, werden vorteilhafterweise hergestellt durch Umsetzung einer Verbindung der oben dargestellten allgemeinen Formel (II) worin R1 , R2 und R3 die für Formel (I) gegebenen Bedeutungen haben, durch Umsetzung mit mindestens zwei nukleophilen Reagenzien der allgemeinen Formel (lila) und (lllb)
Z-R4 (Mla)
Z-R5 (lllb)
worin
R4 und R5 die oben gegebenen Bedeutungen haben, wobei, z Li oder MgX mit
X Hai und
Hai CI, Br oder I bedeuten, welche in situ erzeugt oder direkt zugegeben werden. Insbesondere erfolgt die Durchführung dieses Verfahrens indem es in Gegenwart katalytischer
Mengen eines Metalloxids, ausgewählt aus der Gruppe Titandioxid, Hafniumdioxid und Zirkoniumdioxid, durchgeführt wird.
Vorzugsweise wird der Katalysator in Gegenwart eines Co-Katalysators ein- gesetzt wird, insbesondere in Gegenwart eines Alkylsilanhalogenids als
Co-Katalysators.
Geeignete Alkylsilanhalogenide sind die oben beschriebenen Verbindungen der allgemeinen Formel (V) oder der allgemeinen Formel (VI). Insbesondere wird zur Durchführung des Verfahrens Titandioxid als Katalysator verwendet.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man
a) ein Carbonsäureamid der allgemeinen Formel (II), 1 - 15 mol-% eines Metalloxids ausgewählt aus der Gruppe Titan(IV)-oxid, Hafniumdioxid, Zir- coniumdioxid, bezogen auf das Carbonsäureamid, und gegebenenfalls der Co-Katalysator bei 10 - 30 C unter Inertgasatmosphäre in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe Toluol, THF, Hexane, Benzol und Diethylether, vorlegt, b) eine Lösung, enthaltend mindestens zwei nukleophile Reagenzien der all- gemeinen Formeln (lila) und (lllb) , worin R4 und R^ die oben gegebenen
Bedeutungen haben, oder worin die Reste R4 und R5 miteinander verbunden sind und eine Gruppe mit 2 bis 7 C-Atome bilden oder worin gegebenenfalls R4 und R5 über ein Heteroatom aus der Gruppe -O-, -NH-, -S- miteinander verbunden sind und gemeinsam eine Gruppe mit 2 bis 6 C-Atomen bilden und
X die vorhergehend gegebenen Bedeutungen hat, zutropft und c) unter Rühren nachreagieren läßt und nach Beendigung der Reaktion in üblicher Weise aufarbeitet oder dass man, wenn Z = MgX a') Magnesiumspäne, ein Carbonsäureamid der allgemeinen Formel (II), 1 -15 mol-% eines Metalloxids, ausgewählt aus der Gruppe Titan(IV)-oxid, Hafniumdioxid, Zirconiumdioxid, bezogen auf das Carbonsäureamid, bei einer Temperatur von 10 bis 30 C der Gruppe Toluol, THF, Hexane, Benzol und Diethylether vorlegt,
b') mindestens zwei verschiedene in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe Toluol, THF, Hexane, Benzol und Diethylether, aufgenommene Alkylhalogenide der allgemeinen Formeln (lila') und (lllb')
X-R4(llla')
X-R5(lllb')
worin jeweils
R4 und R5 die oben angegebenen Bedeutungen haben, zutropft, c') unter Rühren nachreagieren läßt und nach Beendigung der Reaktion in üblicher Weise aufarbeitet.
Der Verfahrensschritt a) bzw. a') wird bei einer Temperatur von 15 bis 25° C durchgeführt, vorzugsweise bei Raumtemperatur.
Als besonders vorteilhaft erweist sich ein Katalysatorsystem bestehend aus einem Metalloxid, ausgewählt aus der Gruppe Titandioxid, Hafniumdioxid und Zirconiumdioxid, und einem oben beschriebenen Co-Katalysator der allgemeinen Formel (V) oder(VI).
Dieses Katalysatorsystem enthält vorzugsweise eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe (CH3)3SiCI,
(CH3)2CISi(CH2)2SiCI(CH3) (CH3)2CISi(CH2)3CN,
[(CH3)3Si2]2θ [(CH3)3Si2]2NH und
[(CH3)3Si2]2 als Co-Katalysator.
Ganz besonders bevorzugt wird ein Katalysatorsystem verwendet, enthaltend Titandioxid als Metalloxid.
Versuche haben gezeigt, dass durch Reaktion von Carbonsäureamiden mit zwei unterschiedlichen Grignardreagenzien in Gegenwart von Titan(IV)-oxid
(Tiθ2) eine Umsetzung bereits unter Einsatz katalytischer Mengen des Titan-
reagenzes stattfindet. Weiterhin wurde auch gefunden, dass die gewünschten geminalen unsymmetrischen Dialkylierungsreaktionen bei Raumtemperatur nur durch Zugabe eines Cokatalysators einsetzen. Unter erfindungsgemäßen Reaktionsbedingungen erfolgt eine vollständige Umsetzung der Car- bonsäureamide in sehr kurzen Reaktionszeiten. Wird mit geringen Mengen
Edukt gearbeitet, ist die Reaktion nach spätestens einer Stunde beendet.
Zur Durchführung des Verfahrens wird Titan(IV)-oxid (Tiθ2) als Suspension in einem geeigneten, getrockneten Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe Toluol, Tetrahydrofuran (THF), Hexane, Benzol und Diethylether in einer
Menge von 1 bis 15 mol-%, vorzugsweise 3-13 mol-%, bezogen auf die Menge des reagierenden Amids vorgelegt. Die Suspension wird auf eine Temperatur von 15 bis 30 C, vorzugsweise auf etwa 20 C, eingestellt. Unter Inertgasatmosphäre (Stickstoff oder Argon) wird das Edukt, entweder als solches in flüssiger Form oder gelöst in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus der
Gruppe Tetrahydrofuran, Toluol, Tetrahydrofuran (THF), Hexane, Benzol und Diethylether unter Rühren langsam zugetropft. Eine der umzusetzenden Menge Edukt entsprechende Menge Cokatalysator, ebenfalls aufgenommen in einem getrockneten Lösungsmittel, wird zugetropft. Das erhaltene Reakti- onsgemisch wird für kurze Zeit, d. h. für wenige Minuten, unter Beibehaltung der Temperatur gerührt. Zu dem erhaltenen Reaktionsgemisch wird dann ein Gemisch, bestehend aus gleichen Mengen zweier unterschiedlicher Gngnardreagenzien, so langsam zugegeben, dass die Temperatur des Reaktionsgemischs nicht über 50 C steigt. Um möglichst eine vollständige Umsetzung des Edukts zu erzielen, werden die Grignardreagenzien jeweils im Überschuß zugegeben. Vorzugsweise werden die Grignardreagenzien jeweils in einer Menge von mindestens 1 ,05 mol bis 1 ,5 mol pro 1 mol Edukt eingesetzt. Insbesondere werden die Grignardreagenzien in einer Menge von 1 ,1 bis 1 ,3 mol bezogen auf 1 mol Edukt eingesetzt. Nach beendeter Zugabe des Grignardreagenzes wird zur vollständigen Umsetzung das erhaltene Reaktionsgemisch bei konstanter Temperatur noch einige Zeit nachgerührt.
Beispielsweise werden 5 mmol Edukt bei 20 C unter Inertgasatmosphäre zu einer Suspension von 3 mol-% Titan(IV)-oxid in 40 ml getrocknetem Tetrahy- drofuran unter Rühren zugetropft. Zu diesem Gemisch werden 5 mmol Cokatalysator, ebenfalls aufgenommen in getrocknetem Tetrahydrofuran, lang-
sam unter Rühren zugegeben. Es wird für 5 Minuten bei 20 C nachgerührt und anschließend 6 mmol zweier unterschiedlicher Grignardreagenzien so langsam zugegeben, dass die Temperatur des Reaktionsgemischs nicht über 50 C ansteigt. Bis zur vollständigen Umsetzung wird noch für eine Stunde nachgerührt.
Verbindungen der vorliegenden Erfindung, werden vorteilhafterweise hergestellt durch Umsetzung einer Verbindung der oben dargestellten allgemeinen Formel (II) wobei R1 , R2 und Rp die oben angegebene Bedeutung haben, in einem geeigneten Lösungsmittel mitmindestens je einer Verbindung der oben bezeichneten allgemeinen Formel (lll-a) und (lll-b) in Anwesenheit einer Organotitanverbindung der allgemeinen Formel (IV-b) als Katalysator.
Für die Umsetzung eignen sich vorzugsweise Carbonsäureamide, bei denen die Reste R1 und R2, gleich oder verschieden, für Wasserstoff, einen Alkylrest mit Cι-Cιo> einen Cycloalkylrest mit C3-C8, einen Arylrest mit Cg-C20. einen Alkenylrest mit C2-C10. einen Alkinylrest mit C2-C10. einen Cycloalkylring aus den Resten R1 und R2 bzw. R2 und R3 mit C3-C8, der neben Stickstoff ggf. noch als weiteres Heteroatom ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefel-Atom enthalten kann, und die Reste R und R' für einen Alkylrest mit C1-C10. einen Cycloalkylrest mit C3-C oder einen Arylrest mit Cg-C20 stehen.
Besonders bevorzugt wird als Organotitanverbindungen Ti(OiPr)4, verwen- det, wobei iPr für einen Isopropylrest steht.
Die erfindungsgemäß hergestellten unsymmetrisch substituierten Aminver- bindungen der allgemeinen Formel (I) werden vorzugsweise nicht nur in Gegenwart eines Katalysators, sondern auch in Gegenwart einer Verbindung gemäß einer der allgemeinen Formeln (V), (VI) oder (VII) als Cokatalysator hergestellt.
Ganz besonders bevorzugt werden als Cokatalysatoren folgende Verbindungen eingesetzt:
NaOiPr, Mg(OiPr)2, (CH3)3SiCI
Das Verfahren zur Herstellung von symmetrisch oder unsymmetrisch substituierten Aminoverbindungen der allgemeinen Formel (I ) wird vorzugsweise bei Raumtemperatur, d. h. bei 20 bis 25 C, unter einer Inertgasatmosphäre durchgeführt.
Gemäß der Synthese gelingt es, symmetrisch oder unsymmetrisch substituierte Aminoverbindungen der allgemeinen Formel (I) mit ausreichenden Ausbeuten innerhalb angemessenen Reaktionszeiten herzustellen, wobei die Enaminreaktion unter -Eliminierung und die Cyclisierungsreaktion unter ß-Hydrideliminierung weitgehend vermieden wird.
Andererseits können die Verbindungen der allgemeinen Formel (l-a) hergestellt werden, indem in dem oben beschriebenen Verfahren kein Cokataly- sator eingesetzt wird.
Nach der Umsetzung können die symmetrisch oder unsymmetrisch substituierten Aminoverbindungen in üblicher Weise gereinigt und isoliert werden, wie z. B. oben beschrieben.
Bei der kombinatorischen Synthese der Amine der allgemeinen Formel (I) werden eine Verbindung oder mehrere verschiedene Verbindungen der allgemeinen Formel (II) und/oder mehrere verschiedene Verbindungen der Formeln (III) bzw. (IV) eingesetzt. Es wurde gefunden, dass auf diese Weise eine kombinatorische Bibliothek erhalten werden kann, die im Gemisch mehrere Amine der allgemeinen Formel (I) enthält. Bevorzugt werden 1-10 verschiedene Verbindungen der Formel (II) mit mindestens drei verschiedene Verbindungen der Formel (III) umgesetzt.
in einer bevorzugten Ausführungsform werden die Amide der allgemeinen Formel (II) in THF unter Argon mit dem Katalysator (z.B. Ti(OiPr)4) und dem Cokatalysator (z.B. (CH3)3SiCI) vorgelegt. Anschließend werden möglichst gleichzeitig die verschiedenen Grignardreagenzien zugegeben. Das Gemisch wird weiter gerührt und wie oben beschrieben aufgearbeitet. Die Synthese entspricht also den schon bekannten Einzelsynthesen, nur dass mehrere
Amide vorgelegt werden und/oder mehrere verschiedene Grignardreagenzien
möglichst gleichzeitig zugegeben werden. Die Stoffmengen sollten dabei so gewählt werden, dass die Addition aller Amide der molaren Menge der Addition aller Grignardreagenzien entspricht. So ist gewährleistet, dass alle denkgesetzlich möglichen Produkte erhalten werden können.
Es ist möglich die Bibliotheken der Amine der allgemeinen Formel (I) einem Screening auf biologische Wirksamkeit zu unterwerfen, um solche Amine zu isolieren und zu identifizieren, die besondere Wirkstoffeigenschaften aufweisen.
Die Amine der allgemeinen Formel (I) können als Reinstoffe oder mehrere verschiedene können als kombinatorische Bibliothek in einer kombinatorischen Synthese eingesetzt werden bei der die Amine mit einem oder mehreren Reaktionspartnern umgesetzt werden, um modifizierte Amine der allge- meinen Formel (I) zu schaffen. Vorzugsweise wird dabei das Strukturelement der geminalen Substitution der Amine erhalten.
Bei der kombinatorischen Synthese zur Schaffung von modifizierten Aminen der allgemeinen Formel (I) können vorteilhafterweise diejenigen Amine ein- gesetzt werden, die sich in einem biologischen Screeningverfahren bereits als wirksam erwiesen haben. Durch den Einsatz von Aminen der allgemeinen Formel (I) mit biologischer Wirksamkeit bei der Schaffung von modifizierten Aminen besteht die Möglichkeit durch kombinatorischen Synthese eine verbesserte Wirksamkeit zu erreichen.
Durch wiederholte Screening- und Syntheseschritte besteht die Möglichkeit die Wirksamkeit der Amine der allgemeinen Formel (I) gezielt zu steigern.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von synthetischen kombi- natorische Bibliotheken bietet insbesondere folgende Vorteile:
1. Es lassen sich eine große Anzahl verschiedener Amine herstellen, die in ähnlichen Mengen im Reaktionsgemisch vorliegen.
2. Das Verfahren kann katalytisch geführt werden.
3. Es ist nicht erforderlich, die Ausgangsverbindungen zu trägem, wie dies bei der kombinatorischen Synthese ausgehend von Aminosäuren regelmäßig der Fall ist.
4. Es können einfach zugängliche Ausgangsverbindungen eingesetzt werden.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) bzw. (l-a) und ihre physiologisch unbedenklichen Salze können daher zur Herstellung pharmazeutischer Präparate verwendet werden, indem man sie zusammen mit mindestens einem Träger- oder Hilfsstoff und, falls erwünscht, mit einem oder mehreren weiteren Wirkstoffen in die geeignete Dosierungsform bringt. Die so erhaltenen Zubereitungen können als Arzneimittel in der Human- oder Veterinärmedizin eingesetzt werden. Als Trägersubstanzen kommen organische oder an- organische Stoffe in Frage, die sich für die enterale (z. B. orale oder rektale) oder parenterale Applikation oder für die Applikation in Form eines Inhalationssprays eignen und mit den neuen Verbindungen nicht reagieren, beispielsweise Wasser, pflanzliche Öle, Benzylalkohole, Polyethylenglykole, Glycerintriacetat und andere Fettsäureglyceride, Gelatine, Sojalecithin, Koh- lenhydrate wie Lactose oder Stärke, Magnesiumstearat, Talk oder Cellulose. Zur oralen Anwendung dienen insbesondere Tabletten, Dragees, Kapseln, Sirupe, Säfte oder Tropfen; von Interesse sind speziell Lacktabletten und Kapseln mit magensaftresistenten Überzügen bzw. Kapselhüllen. Zur rektalen Anwendung dienen Suppositohen, zur parenteralen Applikation Lösun- gen, vorzugsweise ölige oder wässrige Lösungen, ferner Suspensionen,
Emulsionen oder Implantate. Für die Applikation als Inhalations-Spray können Sprays verwendet werden, die den Wirkstoff entweder gelöst oder suspendiert in einem Treibgasgemisch (z. B. Fluorchlorkohlenwasserstoffen) enthalten. Zweckmäßig verwendet man den Wirkstoff dabei in mikronisierter Form, wobei ein oder mehrere zusätzliche physiologisch verträgliche Lösungsmittel zugegen sein können, z. B. Ethanol. Inhalationslösungen können mit Hilfe üblicher Inhalatoren verabfolgt werden. Die erfindungsgemäß beanspruchten Wirkstoffe können auch lyophilisiert und die erhaltenen Lyophili- sate z. B. zur Herstellung von Injektionspräparaten verwendet werden. Die angegebenen Zubereitungen können sterilisiert sein und/oder Hilfsstoffe wie Konservierungs-, Stabilisierungs- und/oder Netzmittel, Emulgatoren, Salze
zur Beeinflussung des osmotischen Druckes, Puffersubstanzen, Farb- und/oder Aromastoffe enthalten. Sie können, falls erwünscht, auch einen oder mehrere weitere Wirkstoffe enthalten, z. B. ein oder mehrere Vitamine, Diuretika, Antiphlogistika.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen gemäß Formel (I) bzw. (l-a) werden in der Regel in Analogie zu anderen bekannten, im Handel erhältlichen Präparaten, insbesondere aber in Analogie zu den in der US-PS- 4 880 804 beschriebenen Verbindungen verabreicht, vorzugsweise in Dosierungen zwi- sehen etwa 1 mg und 1 g, insbesondere zwischen 50 und 500 mg pro Dosierungseinheit. Die tägliche Dosierung liegt vorzugsweise zwischen etwa 0.1 und 50 mg/kg, insbesondere 1 und 10 mg/kg Körpergewicht. Die spezielle Dosis für jeden einzelnen Patienten hängt jedoch von den verschiedensten Faktoren ab, beispielsweise von der Wirksamkeit der eingesetzten speziellen Verbindung, vom Alter, Körpergewicht, allgemeinem Gesundheitszustand, Geschlecht, von der Kost, vom Verabfolgungszeitpunkt und -weg, von der Ausscheidungsgeschwindigkeit, Arzneistoffkombination und Schwere der jeweiligen Erkrankung, welcher die Therapie gilt. Die orale Applikation ist bevorzugt.
Jetzt wird die Erfindung anhand von Beispielen beschrieben.
Beispiele 1-2:
Zu einer Lösung von 5,5 mmol der in der Tabelle 1 angegebenen Organotitanverbindung, in 40 ml trockenem Tetrahydrofuran wird bei 20 C unter einer Stickstoffatmosphäre 5 mmol des in der Tabelle 1 angegebenen Amids zugetropft. Es wird 5 min bei 20 C gerührt. Zu dem Reaktionsgemisch werden dann 5,5 mmol des in der Tabelle 1 angegebenen Grignardreagenzien so langsam zugegeben, daß das Reaktionsgemisch nicht über 50 C erwärmt wird. Anschließend wird bei der in Tabelle 1 angegebenen Reaktionstemperatur während der in der Tabelle 1 angegebenen Reaktionszeit gerührt, bis die Umsetzung abgeschlossen ist.
Aufarbeitung der Reaktionsprodukte:
dann 5,5 mmol des in der Tabelle 1 angegebenen Grignardreagenzien so langsam zugegeben, daß das Reaktionsgemisch nicht über 50 C erwärmt wird. Anschließend wird bei der in Tabelle 1 angegebenen Reaktionstemperatur während der in der Tabelle 1 angegebenen Reaktionszeit gerührt, bis die Umsetzung abgeschlossen ist.
Aufarbeitung der Reaktionsprodukte:
Zur Entfernung der Lewis-Säure wird unter heftigem Rühren (1 Stunde) 15 ml gesättigte Ammoniumchlorid-Lösung und 15 ml Wasser zugegeben. Möglicher entstehender Niederschlag wird über Nutsche / Saugflasche abgesaugt und der Filterrückstand mit 2 mal 20 ml getrocknetem Diethylether gewaschen. Das Filtrat wird durch Zugabe von Natriumhydroxid-Lösung basisch (pH>10) eingestellt. Anschließend werden die Phasen im Scheidetrichter ge- trennt. Die wäßrige Phase wird dreimal mit je 30 ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter Natriumchlorid Lösung gewaschen und die abgetrennte organische Phase über Kaliumcar- bonat getrocknet und filtriert. Das Lösungsmittel wird am Rotationsverdampfer abrotiert. Der Rückstand wird an 20 g Kieselgel mit einem Laufmittelge- misch Heptan/tert- Butylmethylether 50/1 chomatographiert.
TABELLE 1
iPr = Isαpropyl, e = Methyl, Ph = Phenyl, RF = unter RύcKfluü
Beispiel 3 und 4
Titan(IV)-oxid induzierte symmetrische Dialkylierung von Carbonsäureamiden mit Grignardreagenzien.
Nach der durch Gl. 1 wiedergegebenen Reaktion wurden die in Tabelle 2 aufgeführten Produkte unter Einsatz von einem Äquivalent (CH3)3SiCI als Co-Katalysator hergestellt:
Gleichung 1
TABELLE 2
Tabelle 2: TiOr-iπduzierte Umsetzung von Carbonsäureamiden mit R4MgX Beispiele 5
Die Tabelle 3 aufgeführte Verbindung wurde durch Titaπ(IV)-oxid induzierte unsymmetrische Disubstitution von Carbonsäureamiden hergestellt.
TABELLE 3
Tiθ2-induzierte Umsetzung von Carbonsäureamiden mit R4MgX / R5MgX
Aus den experimentellen Befunden läßt sich extrapolieren, dass sich in einer Suspension von Tiθ2 in Tetrahydrofuran (Einsatz von 13 mol% des Ti-Reagenzes bezüglich des Amids) unter Zugabe von jeweils einem Equi- valent zweier unterschiedlicher Grignardreagenzien, alle Carbonsäureamide zu den entsprechenden geminal unsymmetrisch dialkylierten tertiären Amine umsetzen lassen.
Beispiele 6 bis 10
Zu einer Lösung von 3 mol% Ti(OiPr)4, bezogen auf das in der Tabelle 4 angegebene Amid, in 40 ml trockenem Tetrahydrofuran wird bei 20 C unter einer Stickstoffatmosphäre 5 mmol des in der Tabelle 6 angegebenen Amids und 5 mmol (CH3)3SiCI als Cokatalysator zugetropft. Es wird 5 min bei 20 C gerührt. Zu dem Reaktionsgemisch werden dann 12 mmol bzw. jeweils 6 mmol der in der Tabelle 6 angegebenen Grignardreagenzien so langsam zugegeben, daß das Reaktionsgemisch nicht über 50 C erwärmt wird. Anschließend wird bei der in Tabelle 6 angegebenen Reaktionstemperatur während der in der Tabelle 1 angegebenen Reaktionszeit gerührt, bis die Umsetzung abgeschlossen ist.
Die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte erfolgt wie bei den Beispielen 1-5.
iPr = Isopropyl Et = Ethyl Ph = Phenyl Cokat = (CH3)3SiCI
Beispiele 11 bis 49
Folgende Amine der allgemeinen Formel (I) wurden nach folgender allgemei- ner Arbeitsvorschrift hergestellt und massenspektroskopisch identifiziert.
Zu einer Lösung eines Titanorganyls Ti(OiPr)4 (3 bzw. 100 mol% in Bezug auf eingesetztes Amid (siehe Tabelle 8)) in 40 ml trockenem Tetrahydrofuran wurden bei 20 C unter Inertgasatmosphäre (Stickstoff oder Argon) 5 mmol Edukt (1), entweder als Flüssigkeit oder als Lösung in Tetrahydrofuran zugetropft. Im Falle der Substanzen der allgemeinen Formel (I), wird dem Reaktionsgemisch zusätzlich 5 mmol des Cokatalysators (CH3)3SiCI zugegeben. Es wird 5 min bei 20 C gerührt. Zum Reaktionsgemisch werden dann 12 mmol eines Grignardreagenzes (2) (bei der unsymmetrischen Dialkylierung ein Gemisch aus jeweils 6 mmol zweier unterschiedlicher Grignardreagenzien) so langsam zugegeben, dass sich das Gemisch nicht über 50 C erwärmt. Es wird eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Es werden 15 ml gesättigte Ammoniumchlorid Lösung und 15 ml Wasser zugegeben und weiter heftig für 1-3 Stunden gerührt. Der entstehende Niederschlag wird abgetrennt und mit wenig getrocknetem Diethylether nachgewaschen. Das Filtrat wird durch Zugabe von 15% Natriumhydroxid Lösung basisch (pH>10) eingestellt. Anschließend werden die Phasen getrennt und die wäßrige Phase wird dreimal mit je 30 ml Diethylether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit 15 ml gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen und über Kaliumcarbonat getrocknet und filtriert.
Die Produkte wurden nach einer der folgenden Methoden aufgereinigt (siehe Tabelle 5): 1. Sie werden als Hydrochloride mit 1 M etherischer Salzsäurelösung ausgefällt und abfiltriert (das erhaltene Produkt wird, wenn nötig, durch Umkri- stallisation gereinigt). 2. Die organische Phase wird zweimal mit 40 ml einer 0,5 M HCI Lösung extrahiert. Dieses Extrakt wird mit 2 M NaOH Lösung auf pH>10 eingestellt und nochmals mit dreimal 30 ml getrocknetem Diethylether extrahiert. Die
vereinigten organischen Phasen werden über Kaliumcarbonat getrocknet und das Lösungsmittel unter Vakuum abgezogen.
3. Das Lösungsmittel wird im Vakuum abgezogen und der Rückstand wird durch Säulenchromatographie isoliert.
4. Das Lösungsmittel wird im Vakuum abgezogen und der Rückstand wird unter Vakuum destilliert.
Tabelle 5
13" l-(l-Isopropyl-2- C,,H
23N 169.3 170 (4) [M
+ + H], 126 (100) methyl-propyl)- [M
+-C
3H
7], 110 (6) [M
+ - pyrrolidin C
4H
U],96(6)
>70(12), 56(2).
17A >c Diethy l-( 1 -viny l)-amin C9H17N 139.2 140 (18) [M+ + H], 124 (100) [M+-CH3], 110 (69) [M+ - C2H5], 98 (57), 82 (24), 67
Nr. Struktur Name Summen Mol. Massenspektrum -formel gew. 3 SΓ Diethyl-(l-hexyl- C
17H
37N 255.5 256 (16) [M
+], 171 (100) heptyl)-amin [M
+-C
6H
13],86(6)[C
5H
12Nl.
7 T - l-(l-Hexyl-heptyl)- C,
8H
37N 267.5 268 (15) [M
+ + H], 182 (100) piperidin [M
+-C
6H
I3],98(4)[C
6H,
2N
T].
46 TΉ- DiethyI-(l-propyl- C,0H21N 155.3 155 (26) [M+], 140 (41) [M+ - cyclo-propyl)-amin CH3], 126 (71) [M+ - C2H5], 112 (17) [M+ - C3H7], 98 (39) [M+ - C4H9], 84 (100) [M+ -