WO2008101660A1 - Spirocyclische cyclohexan-derivate - Google Patents

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Stefan Schunk
Derek Saunders
Stephanie Harlfinger
Sonja Steufmehl
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Grünenthal GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to spirocyclic cyclohexane derivatives, processes for their preparation, medicaments containing these compounds and the use of spirocyclic cyclohexane derivatives for the preparation of medicaments.
  • the heptadekapeptide nociceptin is an endogenous ligand of ORL1 (opioid
  • Receptor-like receptor (Meunier et al., Nature 377, 1995, pp. 532-535), which belongs to the family of opioid receptors and is found in many regions of the brain and spinal cord and has a high affinity for the ORL1 receptor has.
  • the ORL1 receptor is homologous to the ⁇ , K and ⁇ opioid receptors and the amino acid sequence of the nociceptin peptide is very similar to those of the known opioid peptides.
  • the induced by nociceptin receptor activation leads via the coupling with G j / O proteins to inhibition of adenylate cyclase (Meunier et al., Nature 377, 1995, pp 532-535).
  • the nociceptin peptide exhibits pronociceptive and hyperalgesic activity in various animal models after intercerebroventular administration (Reinscheid et al., Science 270, 1995, pp. 792-794). These findings can be explained as an inhibition of stress-induced analgesia (Mogil et al., Neuroscience 75, 1996, pp. 333-337). In this context, also an anxiolytic activity of nociceptin could be detected (Jenck et al., Proc. Natl. Acad. See USA 94, 1997, 14854-14858).
  • Nociceptin has an antinocieptive effect in various pain models, for example in the mouse Tail Flick Test (King et al., Neurosci. Lett, 223, 1997, 113-116.)
  • an antinocieptive effect of nociceptin has also been demonstrated is particularly interesting than that the effectiveness of nociceptin after axotomy of Spinal nerves increases. This is in contrast to the classic opioids whose efficacy diminishes under these conditions (Abdulla and Smith, J. Neurosci., 18, 1998, pp. 9685-9694).
  • the ORL1 receptor is also involved in the regulation of other physiological and pathophysiological processes. These include, but are not limited to, learning and memory formation (Manabe et al., Nature, 394, 1997, pp. 577-581), hearing (Nishi et al., EMBO J., 16, 1997, pp. 1858-1864), and numerous others processes.
  • learning and memory formation Manabe et al., Nature, 394, 1997, pp. 577-581
  • hearing Neishi et al., EMBO J., 16, 1997, pp. 1858-1864
  • numerous others processes include, but are not limited to, learning and memory formation (Manabe et al., Nature, 394, 1997, pp. 577-581), hearing (Nishi et al., EMBO J., 16, 1997, pp. 1858-1864), and numerous others processes.
  • CaIo et al. (Br., Pharmacol., 129, 2000, 1261-1283) provides
  • analgesia stimulation and regulation of food intake, influence on ⁇ -agonists such as morphine, treatment of withdrawal symptoms, reduction of the addictive potential of opioids, anxiolysis, modulation of motor activity, memory disorders, epilepsy; Modulation of neurotransmitter release, in particular of glutamate, serotonin and dopamine, and thus neurodegenerative diseases; Influencing the cardiovascular system, triggering an erection, diuresis, antinatriuresis, electrolyte balance, arterial blood pressure, water retention diseases, intestinal motility (diarrhea), relaxing effects on the respiratory tract, micturition reflex (urinary incontinence).
  • agonists and antagonists as anoretic agents, analgesics (also in co-administration with opioids) or nootropics is discussed.
  • opioid receptors such as the ⁇ receptor, but also the other subtypes of these opioid receptors, namely ⁇ and K, play a major role in the field of pain therapy as well as other indications. Accordingly, it is favorable if the compound also show activity on these opioid receptors.
  • WO 2004043967 discloses spirocyclic cyclohexane derivatives which have a high affinity for the ORL1 receptor but also for the ⁇ -opioid receptor.
  • WO 2004043967 generically discloses compounds in which R 1 and R 2 form a ring, but no example compounds are disclosed with this structural element. There are exclusively disclosed exemplary compounds in which R 1 and R 2 are H or CH 3 , where at least one of the radicals R 1 and R 2 is H. These compounds, as shown by corresponding data, have an extremely high affinity for the ⁇ -opioid or the ORL1 receptor.
  • Metabolic stability is a crucial property for the efficacy of a compound and thus for the success of drug development.
  • the compounds disclosed in WO 2004043967 as exemplary compounds are degraded in the organism inter alia via N-demethylation. These metabolites are in turn biologically active.
  • the object of the present invention was to provide medicaments which act to a high degree on the nociceptin / ORL1 receptor system and have a higher metabolic stability than the compounds disclosed in WO 2004043967.
  • R 1 and R 2 together form a ring and are -CH 2 CH 2 CH 2 - or - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - stand
  • R 1 and R 2 are H;
  • R 3 is Ci_5-alkyl, in each case saturated or unsaturated, branched or unbranched, monosubstituted or polysubstituted or unsubstituted; C ⁇ , ⁇ -cycloalkyl, each saturated or unsaturated, mono- or polysubstituted or unsubstituted; Aryl or heteroaryl, in each case unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted; about C
  • R 6 for H; F, Cl, NO 2 , CF 3 , OR 13 , SR 13 , SO 2 R 13 , SO 2 OR 13 , CN, COOR 13 , NR 14 R 1 ⁇ ; C
  • R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are independently for
  • R 13 is H; C ⁇
  • R 14 and R 15 are independently H; C 1-5 -alkyl, in each case saturated or unsaturated, branched or unbranched, unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted; or C3 _8 cycloalkyl, respectively saturated or unsaturated, unsubstituted or mono- or polysubstituted; Aryl or heteroaryl, unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted; bound or C ⁇ _ 3 alkyl aryl, C 3 _g-
  • R 14 and R 15 together are CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 , CH 2 CH 2 NR 16 CH 2 CH 2 or (CH 2 ) 3 .
  • Form 6 where R 1 H; C j _5-alkyl saturated or unsaturated, branched or unbranched, unsubstituted or singly or multiply substituted;
  • X is O, S, SO, SO 2 or NR 17 ;
  • R 17 is H; C ⁇
  • R 12 is H; C 1.5 -alkyl 1 in each case saturated or unsaturated, branched or unbranched, monosubstituted or polysubstituted or unsubstituted; C ⁇ .g-cycloalkyl, each saturated or unsaturated, mono- or polysubstituted or unsubstituted; Aryl or heteroaryl, in each case monosubstituted or polysubstituted or unsubstituted; or aryl, C ⁇ .g-cycloalkyl bound via C 1 -C 4 alkyl or
  • the Razemats in the form of the Razemats; the enantiomers, diastereomers, mixtures of the enantiomers or diastereomers, or a single enantiomer or diastereomer; the bases and / or salts of physiologically acceptable acids or cations.
  • R 7 , R, R 9 and R 1 When summarizing various radicals, for example R 7 , R, R 9 and R 1 ⁇ and the summary of radicals on their substituents, such as.
  • OR 13 , SR 13 , SO 2 R 13 or COOR 13 a substituent, for example R 13 , for two or more radicals, for example R 7 , R ⁇ , R 9 and R 10 , assume different meanings within a substance.
  • the compounds of the invention show good binding to the ORL1 receptor and the ⁇ -opioid receptor.
  • Ci_8-alkyl C1 -5 -alkyl
  • Ci.ß alkyl include for the purposes of this invention acyclic saturated or unsaturated hydrocarbon radicals which have branched or straight chained and unsubstituted or may be mono- or polysubstituted, with 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8 carbon atoms or with 1, 2, 3, 4 or 5 C atoms Atoms or 1, 2 or 3 C atoms, ie C ⁇
  • Alkenyls have at least one CC double bond and alkynyls at least one CC triple bond.
  • cycloalkyl or "C 3 _3-cycloalkyl” denotes cyclic hydrocarbons having 3, 4, 5, 6, 7 or 8 carbon atoms, wherein the hydrocarbons may be saturated or unsaturated (but not aromatic), unsubstituted or - or may be substituted several times.
  • C 3 is selected from the group _g- cycloalkyl advantageous that includes cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclopentenyl, cyclohexenyl, cycloheptenyl and cyclooctenyl.
  • Particularly preferred for the purposes of this invention are cyclobutyl, cyclopentyl and cyclohexyl.
  • (CH 2 ) 3 -6 is -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -, -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -CH 2 - and CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - to understand.
  • aryl in the context of this invention means carbocyclic ring systems having up to 14 ring members having at least one aromatic ring, but without heteroatoms in only one of the rings, including phenyls, naphthyls and phenanthrenyls, fluoranthenyls, fluorenyls, indanyls and tetralinyls.
  • the aryl radicals can also be condensed with further saturated, (partially) unsaturated or aromatic ring systems.
  • Each aryl radical may be unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted, wherein the aryl substituents may be the same or different and may be in any desired and possible position of the aryl.
  • heteroaryl represents a 5-, 6- or 7-membered cyclic aromatic radical containing at least 1, optionally also 2, 3, 4 or 5 heteroatoms, wherein the heteroatoms are the same or different and the heterocycle is unsubstituted or may be monosubstituted or polysubstituted; in the case of substitution on the heterocycle, the substituents may be the same or different and may be in any and possible position of the heteroaryl.
  • the heterocycle may also be part of a bi- or polycyclic system containing up to 14 ring members. Preferred heteroatoms are nitrogen, oxygen and sulfur.
  • the heteroaryl radical is selected from the group consisting of pyrrolyl, indolyl, furyl (furanyl), benzofuranyl, thienyl (thiophenyl), benzothienyl, benzothiadiazolyl, benzothiazolyl, benzotriazolyl, benzodioxolanyl, benzodioxanyl, phthalazinyl, pyrazolyl, imidazolyl, Thiazolyl, oxazolyl, isoxazoyl, pyridinyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, pyranyl, indazolyl, purinyl, indolizinyl, quinolinyl, isoquinolinyl, quinazolinyl, carbazolyl, phenazinyl, phenothiazinyl or oxadiazolyl, wherein the bond to the compounds of general structure
  • alkyl means “Ci-s-alkyl”, as far as “alkyl” is unspecified.
  • alkyl and “cycloalkyl” is meant by the term “substituted” in the context of this invention, the substitution of one or more hydrogen radicals by F 1 Cl, Br, I, -CN, NH 2 , NH-alkyl, NH-aryl , NH-heteroaryl, NH-cycloalkyl, NH-alkyl-aryl, NH-alkyl-heteroaryl, NH-alkyl-OH, N (alkyl) 2 , N (alkyl-aryl) 2 , N (alkyl-heteroaryl) 2 , N (Cycloalkyl) 2 , N (alkyl-OH) 2 , NO 2 , SH, S-alkyl, S-aryl, S-heteroaryl, S-alkyl-aryl, S-alkyl-heteroaryl, S-cycloalkyl, S-alkyl- OH, S-alkyl-SH
  • Multiple substitution can be with the same or different substituents. Possibly. a substituent may also be substituted for its part; so comprises - Oalkyl including -0-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -OH.
  • alkyl or cycloalkyl being substituted by F, Cl, Br, I 1 CN, CH 3 , C 2 H 5 , NH 2 , NO 2 , SH, CF 3 OH, OCH 3 , OC 2 H 5 or N (CH 3). 2 It is very particularly preferred if alkyl or cycloalkyl is substituted by OH, OCH 3 or OC 2 H 5 .
  • aryl or “heteroaryl” is understood as meaning “monosubstituted or polysubstituted” the substitution of one or more, for example two, three, four or five times, substitution of one or more hydrogen atoms of the ring system by F , Cl, Br, I 1 CN, NH 2 , NH-alkyl, NH-aryl, NH-heteroaryl, NH-alkyl-aryl, NH-alkyl-heteroaryl, NH-cycloalkyl, NH-alkyl-OH, N (alkyl) 2 , N (alkyl-aryl) 2 , N (alkyl-heteroaryl) 2 , N (cycloalkyl) 2 , N (alkyl-OH) 2 , NO 2 , SH, S-alkyl, S-cycloalkyl, S-aryl, S Heteroaryl, S-alkyl-aryl, S-alkyl
  • salt means any form of the active ingredient according to the invention in which it assumes an ionic form or is charged and is coupled with a counterion (a cation or anion) or is in solution.
  • a counterion a cation or anion
  • salts of the active ingredient with other molecules and ions in particular complexes that are complexed via ionic interactions.
  • they include (and this is also a preferred embodiment of this invention) physiologically acceptable salts, especially physiologically acceptable salts with cations or bases and physiologically acceptable salts with anions or acids or else a salt formed with a physiologically acceptable acid or a physiologically acceptable cation ,
  • physiologically acceptable salt with anions or acids is understood as meaning salts of at least one of the compounds according to the invention-usually, for example, nitrogen-protonated-as a cation having at least one anion which is physiologically-in particular when used in humans and / or Mammal - are compatible.
  • a physiologically acceptable acid namely salts of the respective active ingredient with inorganic or organic acids, which are physiologically compatible - in particular when used in humans and / or mammals.
  • physiologically acceptable salts of certain acids are salts of: hydrochloric, hydrobromic, sulfuric, methanesulfonic, formic, acetic, oxalic, succinic, malic, tartaric, mandelic, fumaric, lactic, citric, glutamic, saccharic,
  • Particularly preferred is the hydrochloride salt, citrate and hemicitrate.
  • the term salt formed with a physiologically acceptable acid means salts of the respective active ingredient with inorganic or organic acids which are physiologically compatible, in particular when used in humans and / or mammals.
  • the hydrochloride and the citrate are especially preferred.
  • physiologically acceptable acids are: hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, methanesulfonic acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, succinic acid, tartaric acid, mandelic acid, fumaric acid, lactic acid, citric acid, glutamic acid, saccharic acid, monomethylsebacic acid, 5-oxoproline, hexane-1-sulfonic acid , Nicotinic acid, 2-, 3- or 4-aminobenzoic acid, 2,4,6-trimethylbenzoic acid, ⁇ -lipoic acid, acetylglycine, acetylsalicylic acid, hippuric acid and / or aspartic acid.
  • physiologically compatible salt with cations or bases refers to salts of at least one of the compounds according to the invention-usually a (deprotonated) acid-as an anion having at least one, preferably inorganic, cation which is physiologically-in particular when used in humans and / or mammalian.
  • salts of alkali and alkaline earth metals but also ammonium salts, but especially (mono-) or (di-) sodium, (mono-) or (di-)
  • the term salt formed with a physiologically compatible cation means salts of at least one of the respective compounds as anion with at least one inorganic cation which is physiologically acceptable, in particular when used in humans and / or mammals.
  • Particularly preferred are the salts of the alkali and alkaline earth metals but also ammonium salts, but especially (mono-) or (di) sodium, (mono-) or (di) potassium, magnesium or calcium salts.
  • alkyl substituted or cycloalkyl substituted is alkyl or cycloalkyl substituted with F, Cl, Br, I, CN, CH 3 , C 2 H 5 , NH 2 , NO 2 , SH, CF 3 OH, OCH 3 , OC 2 H 5 or N (CH 3 J 2 means and
  • Aryl substituted or” heteroaryl substituted "aryl or heteroaryl substituted with F, Cl, Br, I, CN, CH 3 , C 2 H 5 , NH 2 , NO 2 , SH, CF 3 OH, OCH 3 , OC 2 H 5 or N
  • CH 3 J 2 means in the form of the Razemats; the enantiomers, diastereomers, mixtures of the enantiomers or diastereomers, or a single enantiomer or diastereomer; the bases and / or salts of physiologically acceptable acids or cations.
  • R 1 and R 2 together form a ring and are -CH 2 CH 2 CH 2 - or - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - stand.
  • R 3 is phenyl, benzyl or phenethyl, in each case unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted on the ring; Ci -5- alkyl, unsubstituted or mono- or polysubstituted; C 4-6 -cycloalkyl, unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted;
  • R 3 is phenyl, benzyl, phenethyl, thienyl, pyridyl, thiazolyl, imidazolyl, 1, 2,4 triazolyl, benzimidazolyl or benzyl, unsubstituted or mono- or polysubstituted by F, Cl, Br , CN, CH 3 , C 2 H 5 , NH 2 , NO 2 , SH, CF 3 OH, OCH 3 , OC 2 H 5 or N (CH 3 ) 2 ; Ethyl, n-propyl, 2-propyl, allyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl, neo-pentyl, n-hexyl, cyclopentyl
  • thienyl, pyridyl, thiazolyl, imidazolyl, 1, 2,4 triazolyl and benzimidazolyl are preferably unsubstituted; especially
  • Phenyl unsubstituted or monosubstituted with F, Cl, CN, CH 3 ; thienyl; Ethyl, n-propyl or n-butyl, unsubstituted or mono- or polysubstituted with OCH 3 , OH or OC 2 H 5 , in particular with OCH 3 .
  • R 5 is H, CH 3 , COOH, COOCH 3, CH 2 OPhenyl, where the phenyl radical is F, Cl, Br, I, CN 1 CH 3 , C 2 H 5 , NH 2 , NO 2 , SH, CF 3 OH, OCH 3 , OC 2 H 5 or N (CH 3 J 2 may be substituted or CH 2 OH.
  • R 7 R ⁇ R 9 and R 1 0 are also preferred independently H; C- ] .5-AKyI 1 branched or unbranched, unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted; F, Cl, Br, I 1 CF 3 , OH, OCH 3 , NH 2 , COOH 1 COOCH 3 , NHCH 3 thienyl, pyrimidinyl, pyridyl, N (CH 3 ) 2 or NO 2
  • R ⁇ R ⁇ R 9 and RO is H; C- ] .5-AKyI 1 branched or unbranched, unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted; F, Cl, Br, I, OH, OCH 3 , COOH, COOCH 3 , NH 2 , NHCH 3 or N (CH 3 ) 2 or NO 2 , while the remaining radicals are H, or two of R 7 R 8 , R 9 and R 10 are independently H; C 1 -5 -alkyl, branched or unbranched, unsubstituted or monosubstituted or polysubstituted; F 1 Cl, Br, I, OH, OCH 3 , COOH, COOCH 3 , NH 2 , NHCH 3 or N (CH 3 ) 2 or NO 2 , while the remaining radicals are H.
  • R 7 R 8 , R 9 and independently of one another are H, F, OH, Cl or OCH 3 .
  • the substances according to the invention act, for example, on the ORL1 receptor relevant in connection with various diseases, so that they are suitable as pharmaceutical active ingredient in a pharmaceutical.
  • Another object of the invention are therefore medicaments containing at least one inventive spirocyclic cyclohexane derivative, and optionally suitable additives and / or auxiliaries and / or optionally other active ingredients.
  • the compounds according to the invention have a comparable affinity for the ⁇ -opioid or the ORL1 receptor as the compounds disclosed as exemplary compounds in WO 2004043967. Compared to these compounds, however, they are metabolically more stable and are therefore particularly suitable for drug development.
  • the medicaments according to the invention optionally contain suitable additives and / or adjuvants, such as carrier materials, fillers, solvents, diluents, dyes and / or binders and can be used as liquid dosage forms in the form of injection solutions, drops or juices, be administered as semi-solid dosage forms in the form of granules, tablets, pellets, patches, capsules, patches / spray patches or aerosols.
  • suitable additives and / or adjuvants such as carrier materials, fillers, solvents, diluents, dyes and / or binders and can be used as liquid dosage forms in the form of injection solutions, drops or juices, be administered as semi-solid dosage forms in the form of granules, tablets, pellets, patches, capsules, patches / spray patches or aerosols.
  • suitable additives and / or adjuvants such as carrier materials, fillers, solvents, diluents, dyes and / or binders
  • the amounts to be used depend on whether the drug is administered orally, perorally, parenterally, intravenously, intraperitoneally, intradermally, intramuscularly, intranasally, buccally, rectally or locally, for example on the skin, mucous membranes or in the mouth the eyes, to be applied.
  • preparations in the form of tablets, dragees, capsules, granules, drops, juices and syrups are suitable, for parenteral, topical and inhalative administration solutions, suspensions, readily reconstitutable dry preparations and sprays.
  • Spirocyclic cyclohexane derivatives according to the invention in a depot, in dissolved form or in a plaster, optionally with the addition of Penetration-promoting agents are suitable percutaneous administration preparations. Orally or percutaneously applicable preparation forms can release the spirocyclic cyclohexane derivatives according to the invention with a delay.
  • the spirocyclic cyclohexane derivatives of the invention can also be used in parenteral long-term depot forms such. As implants or implanted pumps are applied. In principle, other active compounds known to the person skilled in the art may be added to the medicaments according to the invention.
  • the amount of drug to be administered to the patient varies depending on the weight of the patient, the mode of administration, the indication and the severity of the disease. Usually, 0.00005 to 50 mg / kg, preferably 0.001 to 0.5 mg / kg of at least one spirocyclic cyclohexane derivative according to the invention are applied.
  • the medicament contains, in addition to at least one spirocyclic cyclohexane derivative, another active substance, in particular an opioid, preferably a strong opioid, in particular morphine, or an anesthetic, preferably hexobarbital or halothane.
  • another active substance in particular an opioid, preferably a strong opioid, in particular morphine, or an anesthetic, preferably hexobarbital or halothane.
  • a contained spirocyclic cyclohexane derivative of the invention is present as a pure diastereomer and / or enantiomer.
  • spirocyclic cyclohexane derivatives of the present invention may be used for the manufacture of a medicament for the treatment of pain, especially acute, neuropathic or chronic pain.
  • Another object of the invention is therefore the use of a spirocyclic cyclohexane derivative of the invention for the manufacture of a medicament for the treatment of pain, in particular of acute, visceral, neuropathic or chronic pain.
  • Another object of the invention is the use of a spirocyclic cyclohexane derivative of the invention for the manufacture of a medicament for the treatment of anxiety, stress and stress related syndromes, depression, epilepsy, Alzheimer's disease, senile dementia, general cognitive dysfunction, learning and memory disorders.
  • a used spirocyclic cyclohexane derivative is present as a pure diastereomer and / or enantiomer, as a racemate or as a non-equimolar or equimolar mixture of the diastereomers and / or enantiomers.
  • Another object of the invention is a method for the treatment, in particular in one of the aforementioned indications, of a non-human mammal or human, which or a treatment of pain, especially chronic pain, requires, by administering a therapeutically significant dose of a spirocyclic cyclohexane derivative of the invention , or a medicament according to the invention.
  • Another object of the invention is a process for preparing the spirocyclic cyclohexane derivatives of the invention as set forth in the following description and examples. Particularly suitable is one, A process for the preparation of a spirocyclic cyclohexane derivative according to the invention, wherein a cyclohexanone derivative of the general formula E is reacted with an indole derivative of the general formula F or H.
  • At least one reagent from the group of carboxylic acids, phosphoric acids or sulfonic acids or their respective anhydrides, carboxylic acid trialkylsilyl esters, acidic salts, mineral acids or Lewis acids selected from the group consisting of boron trifluoride, indium (III) chloride, titanium tetrachloride, aluminum (III) chloride, or with the addition of at least one transition metal salt, preferably with the addition of at least one transition metal triflate (transition metal trifluoromethanesulfonate), more preferably with the addition of at least one transition metal trifluoromethanesulfonate selected from the group consisting of scandium (III) trifluoromethanesulfonate, ytterbium (III) trifluoromethanesulfonate and indium (III) trifluoromethanesulfonate, optionally under Addition of Celite, with solid-phase-bound reactants or reagents, at elevated or reduced temperature
  • pyridinium para-toluenesulfonate phosphorus pentoxide in the presence of celite, boron trifluoride etherate, trifluoroacetic acid, tetraisopropyl orthotitanate together with trifluoroacetic acid, trifluoromethanesulfonyl trimethylsilyl ester, trifluoromethanesulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, acetic acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, polyphosphate ester, p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid HCI gas, sulfuric acid together with acetate buffer, tin tetrachloride used.
  • Secondary amines of the Ib type can be acylated, sulfonylated or carbamoylated by methods known to those skilled in the art to form L / M / N type compounds. These reactions are preferably carried out at elevated temperature, particularly preferably under microwave irradiation.
  • Such a method known to the person skilled in the art can be the reaction with an anhydride or an acid chloride with the addition of a base, for example triethylamine.
  • X is selected from the group alkyl, alkyl / alkylidene / aryl or alkyl (saturated / unsaturated) substituted alkylidene
  • Aminoacetals C having two substituents on the nitrogen atom can also be obtained by processes known to those skilled in the art by addition of carbon nucleophiles to salts of enamines Qa, preferably with organometallic compounds in inert solvents.
  • acetals C may also be substituted by substitution
  • Leaving groups Z are obtained in structures of the formula B.
  • suitable Leaving groups are preferably cyano groups; 1, 2,3-triazol-1-yl groups.
  • Further suitable leaving groups are 1 / - / - benzo [d] [1, 2,3] triazol-1-yl groups and pyrazole groups.
  • a particularly preferred route to compounds of structure C is the reaction of aminonitriles B with corresponding organometallic compounds, preferably
  • Grignard compounds preferably in ethers, preferably at RT.
  • Organometallic compounds are either commercially available or can be prepared by known methods.
  • Another particularly preferred route to compounds of structure C is the reaction of aminotriazoles B with corresponding organometallic compounds, preferably Grignard compounds, preferably in ethers, preferably at RT.
  • the organometallic compounds are either commercially available or can be prepared by literature methods.
  • Structures of formula B can be prepared by reaction of ketones A with amines and acidic reactants Z-H.
  • Suitable reactants Z-H are, for. As hydrogen cyanide, 1, 2,3-triazole, benzotriazole or pyrazole.
  • a particularly preferred route to compounds of structure B is the reaction of ketones with metal cyanides and the corresponding amine in the presence of acid, preferably in an alcohol, at temperatures of - 40 to 60 0 C, preferably at room temperature, with alkali metal cyanides in methanol.
  • Another particularly preferred route to compounds of structure B is the reaction of ketones with 1,2,3-triazole and the corresponding amine in the presence of dehydrating conditions, preferably using a water trap at elevated temperature in an inert solvent or using molecular sieve or another desiccant.
  • B analogous structures with benzotriazole or pyrazole instead of triazole groups can be introduced.
  • ether means diethyl ether, "EE” ethyl acetate and “DCM” dichloromethane.
  • equivalents means molar equivalents, "mp” melting point or melting range, “decomp.” Decomposition, "RT” room temperature, “abs.” absolute (anhydrous),, “rac.” racemic, “conc.” concentrated, “min” minutes, “h” hours, “d” days, “vol.%” volume percent, “m%” mass percent and “M” is a concentration in mol / l.
  • the stationary phase used for the column chromatography was silica gel 60 (0.040-0.063 mm) from E. Merck, Darmstadt.
  • Keto building block 1 4-azetidin-1-yl-4-phenylcyclohexanone
  • Keto building block 2 4-pyrrolidin-4-yl-4-phenylcyclohexanone
  • the hydrochloride 4- (8-phenyl-1,4-dioxaspiro [4,5] dec-8-yl) pyrrolidine hydrochloride (5.8 g, 17.9 mmol) was dissolved in 7.5N hydrochloric acid (16 ml) and stirred at room temperature for 24 h. After completion of the hydrolysis, the reaction mixture was extracted with diethyl ether (2 x 50 ml), the aqueous phase made alkaline with ice cooling 5N sodium hydroxide solution, extracted with dichloromethane (3 x 50 ml) and concentrated. The ketone 4-pyrrolidin-4-yl-4-phenylcyclohexanone was isolated as a yellow solid with a melting point of 75-79 0 C and a yield of 96% (4.1 g).
  • Ketobaustein 3 4-Butyl-4-pyrrolidin-1-yl-cyclohexanone
  • Step: 1- (8-Pyrrolidin-1-yl-1,4-dioxaspiro [4,5] dec-8-yl) -1 H- [1,2,3] triazole
  • 1,4-dioxaspiro [4,5] decane-8 one (3.9 g, 25 mmol) in toluene (40 ml) was added pyrrolidine (1.95 g, 2.29 ml, 27.5 mmol ), 1, 2,3-triazole (2.07 g, 30 mmol) and 4 ⁇ L molecular sieve (7.14 g).
  • the mixture was stirred at 90 ° C. for 7 h. Subsequently, the solution was decanted and immediately reacted further.
  • Keto building block 4 4-Benzyl-4- (4-methoxybenzylamino) cyclohexanone
  • the sample contains 4-methoxybenzylamine.
  • the reaction mixture was filtered, and the reaction solution was used without further work-up in the next step.
  • Keto building block 5 4- (Azetidin-1-yl) -4- (3-fluorophenyl) cyclohexanone
  • Keto building block 6 4- (Azetidin-1-yl) -4- (thiophen-2-yl) cyclohexanone
  • Step 1 1- (8- (Thiophen-2-yl) -1, 4-dioxaspiro [4.5] decan-8-yl) azetidine A catalytic amount of iodine was added to magnesium (5.1 g) in 50 ml of diethyl ether. After 10 minutes, to this reaction mixture was added a solution of 2-bromothiophene (5.7 g) in 10 ml of THF. After starting the Grignard reaction, 2-bromothiophene (15 ml) dissolved in 50 ml of THF was added dropwise and stirred at room temperature for two hours after completion of the addition.
  • reaction mixture was cooled to 0 ° C., quenched with saturated ammonium chloride solution (50 ml) and finally extracted with ethyl acetate (2 ⁇ 100 ml). The combined organic phases were dried over Na 2 SO 4 . After removing the solvent under reduced pressure, the residue was purified by column chromatography (silica, 5-10% EtOAc / hexane). The desired product was obtained as a brown solid (10.2 g, 68%).
  • Step 2 4- (Azetidine-1-vD-4- (thiophene-2-vinyl) cyclohexanone (Keto Building Block 6)
  • the crude product (596mg) was purified by flash chromatography (18g, 20x1.5cm) with ethyl acetate / cyclohexane (1: 9-> 2: 1) and 1% triethylamine each. 2 fractions were obtained.
  • Keto-building block 2 (4-pyrrolidin-4-yl-4-phenylcyclohexanone) (243 mg, 1 mmol) was charged along with tryptophol (161 mg, 1 mmol) in absolute dichloromethane (50 mL). This was followed by the addition of methanesulfonic acid (0.13 ml, 2 mmol). The reaction was stirred at room temperature for 16 h with no precipitation observed. The reaction mixture was added with 1 N NaOH (20 mL) and stirred for one hour. The organic phase was separated and the aqueous phase extracted with dichloromethane (2 x 20 ml). The organic phases were combined, dried and concentrated. The desired spiro ether was obtained as a mixture of diastereoisomers (303 mg, 78%).
  • the pure less polar spiroether obtained (89 mg, 0.23 mmol) was added (45 ml) was added ethanol and heated to 60 0 C.
  • Citric acid in ethanol 48 mg, 0.25 mmol, 5 ml was added to this suspension and stirred at 60 ° C. for 10 min and at room temperature for 1 h.
  • the nonpolar citrate A-3 was filtered off with suction and isolated as a colorless solid (75 mg, 17%) with a melting point of 259 0 C.
  • Example A-4 N- ⁇ 4 ', 9'-Dihydro-4-phenyl-spiro [cyclohexane-1,1' (3'H) -pyrano [3,4-b] indole] -4-yl ⁇ - pyrrolidine, 2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylate (1: 1, more polar diastereomer)
  • Example A-3 The retained under Example A-3 spiroether diastereoisomer mixture (103 mg, 0.285 mmol) was added (80 ml) were dissolved in ethanol at 60 0 C and in the heat with Citric acid in ethanol (54 mg, 0.28 mmol, 5 ml). The mixture was stirred for 1 h at room temperature and the first precipitated nonpolar citrate (85 mg, 19%) separated by filtration. The filtrate was concentrated to 2 ml, diethyl ether (40 ml) was added, and the precipitated colorless solid was filtered off with suction. The more polar citrate A-4 was thereby obtained in a yield of 16% (73 mg) and with a melting point of 179-180 C C.
  • reaction mixture was admixed with 0.5 M sodium hydroxide solution (48 ml) and stirred for 20 minutes.
  • the phases were separated, the aqueous phase extracted with dichloromethane (2 x 20 ml) and the combined organic phases dried with sodium sulfate.
  • the crude product (1.8 g) was purified by flash chromatography (180 g, 20 ⁇ 5.6 cm) with chloroform / methanol (95: 5).
  • the product was present as hydrochloride.
  • the hydrogen chloride comes from the chloroform used for chromatography.
  • fraction 1 (350 mg, 0.83 mmol) in chloroform (20 ml) was washed with sodium bicarbonate solution, the organic phase was dried with sodium sulfate and concentrated i. Vak. concentrated.
  • Step IL 4-Benzyl-6 1 -fluoro-N- (4-methoxybenzyl) -4 ⁇ 9'-dihydro-3 ⁇ -spiro [cyclohexane-1,1'-pyrano [3,4-b] indole] -4- amine (one of 2 possible diastereomers)
  • Step 2 4-Benzyl-6'-fluoro-4 L , 9 > -dihydro-3 ⁇ -spiro [cyclohexane-1,1 l -pyrano [3,4-b] indole] -4-amine (A-6)
  • Example A-7 (Azetidine-i-y-O-S-fluorophenyl) -> S ' ⁇ ', ⁇ '-tetrahydro-spiro-cyclohexane-ir-pyrido [3,4-b] indole] (Polarer diastereomer)
  • the ketone unit 5 (742 mg, 3 mmol) and tryptamine (481 mg, 3 mmol) were dissolved in MeOH (30 mL). The clear yellow reaction solution was stirred for 16 h at room temperature. Subsequently, MeOH was removed on a rotary evaporator and the residue was dissolved in 1,2-dichloroethane (30 ml). After adding trifluoroacetic acid (3 ml, 40 mmol), the reaction was stirred at room temperature for 3 h. The course of the reaction was monitored by TLC. For work-up, the batch was combined with 5N NaOH (50 ml) while cooling with ice. The aqueous phase was separated and extracted with dichloromethane (3 x 30 ml).
  • the more polar product (A-7) was obtained in a yield of 355 mg (30%) with a melting point of 186-188 0 C.
  • 1 3 C-NMR (101 MHz, DMSO-d 6 ) ppm: 16.1; 22.8; 25.2; 30.4; 32.1; 34.3; 38.6; 46.0; 51, 4; 59.4; 106.6; 110.8; 113.0; 113.2; 114.4; 114.6; 117.2; 117.9; 120.0; 123.7; 126.9; 129.5; 129.6; 135.4; 141.3; 141.4; 161.3; 163.7.
  • the non-polar product was obtained in a yield of 110 mg (9%) with a melting point of 277-281 0 C.
  • Example A-8 is the nonpolar diastereomer obtained in Example A-7.
  • the ketone unit 5 (495 mg, 2 mmol) and tryptophol (322 mg, 2 mmol) were dissolved in dry dichloromethane (20 mL). At a temperature of 0 ° C. trifluoromethanesulfonic acid trimethylsilyl ester (465 ⁇ l, 2.4 mmol) was added. The red-brown suspension was stirred for 16 h at room temperature. The course of the reaction was monitored by thin layer chromatography. For work-up, the batch was combined with 5N NaOH (50 ml) while cooling with ice. The aqueous phase was separated and extracted with dichloromethane (3 x 30 ml). The combined organic phases were dried over Na 2 SO 4 and then concentrated to dryness.
  • Cinnamic acid chloride (371 mg, 2.23 mmol) was added under argon in abs. Tetra hydrofu ran (30 ml) and at room temperature with the free base of the polar spiro-amine A-7 (290 mg, 0.744 mmol), dissolved in abs. Tetra hydrofu ran (15 ml), within 20 min offset. After a reaction time of 1.5 h, the cloudy reaction solution was diluted with water (10 ml), admixed with 1 N sodium hydroxide solution (10 ml) with ice cooling and stirred for 2 h. Tetrahydrofuran was removed in vacuo. As a result, a solid precipitated, which was separated by filtration and washed with water (3 ⁇ 5 ml).
  • Ketone block 6 (706 mg, 3 mmol) was initially charged along with 5-fluorotryptophol (537 mg, 3 mmol) in dichloromethane (50 mL). The mixture was then added under cooling with ice, trifluoromethanesulfonic acid trimethylsilyl ester (0.64 ml, 3.3 mmol), dissolved in dichloromethane (2 ml). The batch was stirred for 24 h at room temperature. For work-up, the reaction mixture was treated with water (10 ml) and 2N NaOH (10 ml) and stirred at room temperature for 20 minutes. For further work-up of the reaction mixture, the organic phase was separated and the remaining aqueous phase with dichloromethane (3 x 30 ml) shaking.
  • the non-polar spiroether just obtained (160 mg, 0.4 mmol) was dissolved in hot isopropanol (40 ml) and washed with a hot, isopropanolic citric acid solution (80 mg, 0.4 mmol in 3 ml). Subsequently, the reaction mixture was stored for 16 h in the refrigerator. The resulting solid was filtered off with suction. The desired citrate was thus obtained in a yield of 193 mg (78%) as a white solid (melting point: 174-176 0 C).
  • the cyclohexane derivatives of the general formula I were investigated in a receptor binding assay with ⁇ H-nociceptin / orphanin FQ with membranes of recombinant CHO-ORL1 cells.
  • This test system was tested according to the method described by Ardati et al. (Mol. Pharmacol., 51, 1997, pp. 816-824).
  • the concentration of 3 H-nociceptin / orphanin FQ was 0.5 nM in these experiments.
  • the binding assays were carried out with 20 ⁇ g membrane protein per 200 ⁇ l batch in 50 mM Hepes, pH 7.4, 10 mM MgCl 2 and 1 mM EDTA.
  • the binding to the ORL1 receptor was determined using 1 mg WGA-SPA beads (Amersham-Pharmacia, Freiburg), by incubation of the mixture at RT for one hour and subsequent measurement in the scintillation counter Trilux (Wallac, Finland).
  • the receptor affinity for the human ⁇ -opiate receptor was determined in a homogeneous batch in microtiter plates. For this purpose, dilution series of each substituted substituted spirocyclic cyclohexane derivative to be tested with a receptor membrane preparation (15-40 micrograms of protein per 250 ul incubation mixture) of CHO-K1 cells expressing the human ⁇ -opiate receptor (RB-HOM receptor membrane preparation of the company NEN 1 Zaventem, Belgium) in the presence of 1 nmol / l of the radioactive ligand [3 H] naloxone (NET719, NEN, Zaventem, Belgium) and of 1 mg WGA-S PA-beads (Wheat germ agglutinin SPA beads from Amersham / Pharmacia, Freiburg, Germany) in a total volume of 250 ⁇ l for 90 minutes at room temperature.
  • a receptor membrane preparation 15-40 micrograms of protein per 250 ul incubation mixture
  • the incubation buffer used was 50 mmol / l Tris-HCl supplemented with 0.05% by weight of sodium azide and with 0.06% by weight of bovine serum albumin. To determine the unspecific binding an additional 25 .mu.mol / l naloxone was added. After completion of the ninety-minute incubation period, the microtiter plates were centrifuged off for 20 minutes at 1000 g and the radioactivity in a ⁇ -counter (Microbeta-Trilux, PerkinElmer Wallac, Freiburg, Germany).
  • the percentage displacement of the radioactive ligand from its binding to the human ⁇ -opiate receptor at a concentration of the test substances of 1 .mu.mol / l was determined and expressed as a percentage inhibition (% inhibition) of the specific binding. Partial starting from the percentage displacement by different concentrations of the compounds of general formula I to be tested I IC 50O inhibitory concentrations were calculated, which cause a 50 percent displacement of the radioactive ligand. By conversion using the Cheng-Prusoff relationship, Ki values were obtained for the test substances.
  • the determination of the Ki value was omitted and only the inhibition was determined at a test concentration of 1 ⁇ M.
  • the affinities are given as Ki value or as% inhibition at a test concentration of 1 ⁇ M. This test concentration is particularly low and is suitable for the detection of particularly affine compounds.
  • the affinity is also not lost, but falls to values in the micromolar range.
  • the nanomolar Kj values for the ⁇ -opioid component are retained.
  • the compounds have a higher metabolic stability compared to the dimethyl compounds.
  • the N-demethyl metabolite of V-1 viz. V-2
  • V-1 has a similar high activity to parent V-1. Since an active metabolite must be subjected to extensive investigations in drug development, the avoidance of a metabolite is advantageous.
  • A-1 and A-2 do not form the N-demethyl metabolite. It has been shown that the conversion rates of A-1 and A-2 are reduced compared to V-1 in liver microsomes. Surprisingly, A-1 and A-2 show particularly low conversion rates in human liver microsomes compared to mouse liver microsomes.
  • R 3 phenyl
  • R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 H
  • X O
  • microsome incubations stock solutions of A-1, A-2 and V-1 were prepared at 10 mmol / l in DMSO, these were diluted with incubation buffer to 10 .mu.mol / l. 4% BSA (bovine serum albumin) had been added to the incubation buffer (100 mmol / l potassium phosphate, pH 7.4) in order to improve the stability of the substances in solution and to prevent nonspecific losses due to adsorption effects.
  • the microsomes (mouse and human) were thawed shortly before the experiment and diluted with incubation buffer to 3 nmol / ml P450.
  • the co-factor solution (10 mmol / l NADP, 10 mmol / L glucose-6-phosphate) was made up in incubation buffer and 5 pre-incubated at 37 0 C min.
  • the incubation mixtures were 250 ⁇ l: 150 ⁇ l incubation buffer + 25 ⁇ l 10 ⁇ mol / l substrate solution + 25 ⁇ l microsome dilution (3 nmol P450 / ml_), the enzymatic reaction was started by the addition of 50 ⁇ l co-factor solution. Incubation times were 0.5, 10 and 15 min. at 37 ° C. The reactions were stopped by adding 50 ⁇ l of acetonitrile.
  • verapamil was incubated as a positive control in order to ensure the metabolic activity of the microsomes used.
  • the metabolic turnover rate of A-2 with mouse microsomes is reduced by 22% over that of V-1; with human microsomes the turnover rate goes back to about 30% of the V-1.
  • A-1 no turnover was observed with human microsomes, with the positive control verapamil being adequately reacted under the same conditions.
  • the rate of A-1 is less than 10% of the turnover rate of V1.
  • the rate of NADP-dependent microsomal biotransformation is reduced in the compounds according to the invention compared to a methylated amino group.
  • the extent of this reduction is species-dependent and more pronounced with human microsomes than with mouse microsomes.
  • the ring structure itself (four-ring / five-ring) also influences the turnover rate.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft spirocyclische Cyclohexan-Derivate (I), Verfahren zu deren Herstellung, Arzneimittel enthaltend diese Verbindungen und die Verwendung von spirocyclischen Cyciohexan-Derivaten zur Herstellung von Arzneimitteln. R1 und R2 bilden einen Pyrrolidin- oder Azetidinring. Dadurch wird eine erhöhte metabolische Stabilität erreicht.

Description

Spirocvclische Cvclohexan-Derivate
Die vorliegende Erfindung betrifft spirocyclische Cyclohexan-Derivate, Verfahren zu deren Herstellung, Arzneimittel enthaltend diese Verbindungen und die Verwendung von spirocyclischen Cyclohexan-Derivaten zur Herstellung von Arzneimitteln.
Das Heptadekapeptid Nociceptin ist ein endogener Ligand des ORL1 (Opioid-
Receptor-Like)-Rezeptors (Meunier et al., Nature 377, 1995, S. 532-535), der zu der Familie der Opioid Rezeptoren gehört und in vielen Regionen des Gehirns und des Rückenmarks zu finden ist und eine hohe Affinität für den ORL1 -Rezeptor aufweist. Der ORL1 -Rezeptor ist homolog zu den μ, K und δ Opioid-Rezeptoren und die Aminosäuresequenz des Nociceptin-Peptids weist eine starke Ähnlichkeit mit denen der bekannten Opioidpeptide auf. Die durch das Nociceptin induzierte Aktivierung des Rezeptors führt über die Kopplung mit Gj/O-Proteinen zu einer Inhibierung der Adenylatcyclase (Meunier et al., Nature 377, 1995, S. 532-535).
Das Nociceptin-Peptid zeigt nach intercerebroventicularer Applikation eine pronociceptive und hyperalgetische Aktivität in verschiedenen Tiermodellen (Reinscheid et al., Science 270, 1995, S. 792-794). Diese Befunde können als Hemmung der stressinduzierten Analgesie erklärt werden (Mogil et al., Neuroscience 75, 1996, S. 333-337). In diesem Zusammenhang konnte auch eine anxiolytische Aktivität des Nociceptin nachgewiesen werden (Jenck et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 94, 1997, 14854-14858).
Auf der anderen Seite konnte in verschiedenen Tiermodellen, insbesondere nach intrathekaler Applikation, auch ein antinocieeptiver Effekt von Nociceptin gezeigt werden. Nociceptin wirkt antinocieeptiv in verschiedenen Schmerzmodellen, beispielsweise im Tail Flick-Test in der Maus (King et al., Neurosci. Lett, 223, 1997, 113-116. In Modellen für neuropathische Schmerzen konnte ebenfalls eine antinocieeptive Wirkung von Nociceptin nachgewiesen, die insofern besonders interessant ist, als dass die Wirksamkeit von Nociceptin nach Axotomie von Spinalnerven zunimmt. Dies steht im Gegensatz zu den klassischen Opioiden, deren Wirksamkeit unter diesen Bedingungen abnimmt (Abdulla und Smith, J. Neurosci., 18, 1998, S. 9685-9694).
Der ORL1 -Rezeptor ist außerdem noch an der Regulation weiterer physiologischer und pathophysiologischer Prozesse beteiligt. Hierzu gehören unter anderem Lernen und Gedächtnisbildung (Manabe et al., Nature, 394, 1997, S. 577-581), Hörvermögen (Nishi et al., EMBO J., 16, 1997, S. 1858-1864) sowie zahlreiche weitere Prozesse. In einem Übersichtsartikel von CaIo et al. (BrJ. Pharmacol., 129, 2000, 1261 - 1283) wird ein Überblick über die Indikationen oder biologischen
Vorgänge gegeben, in denen der ORL1 -Rezeptor eine Rolle spielt oder mit hoher Wahrscheinlichkeit spielen könnte. Genannt werden u.a.: Analgesie, Stimulation und Regulation der Nahrungsaufnahme, Einfluß auf μ-Agonisten wie Morphin, Behandlung von Entzugserscheinungen, Reduzierung des Suchtpotentials von Opioiden, Anxiolyse, Modulation der Bewegungsaktivität, Gedächtnis-Störungen, Epilepsie; Modulation der Neurotransmitter-Ausschüttung, insbesondere von Glutamat, Serotonin und Dopamin, und damit neurodegenerative Erkrankungen; Beeinflußung des cardiovaskulären Systems, Auslösung einer Erektion, Diurese, Antinatriurese, Elektrolyt-Haushalt, arterieller Blutdruck, Wasserspeicher- Krankheiten, intestinale Motilität (Diarrhoe), relaxierende Effekte auf die Atemwege, Mikturations Reflex (Harninkontinenz). Weiter wird die Verwendung von Agonisten und Antagonisten als Anoretika, Analgetika (auch in Coadministration mit Opioiden) oder Nootropika diskutiert.
Entsprechend vielfältig sind die Anwendungsmöglichkeiten von Verbindungen, die an den ORL1 -Rezeptor binden und diesen aktivieren oder inhibieren. Neben diesem spielen aber gerade im Bereich der Schmerztherapie aber auch anderen der genannten Indikationen Opioidrezeptoren wie der μ-Rezeptor, aber auch die anderen Subtypen dieser Opioidrezeptoren, nämlich δ und K eine große Rolle. Entsprechend ist es günstig, wenn die Verbindung auch Wirkung an diesen Opioidrezeptoren zeigen.
In WO 2004043967 werden spirocyclische Cyclohexan-Derivate offenbart, die eine hohe Affinität zum ORL1 -Rezeptor, aber auch zum μ-Opioid-Rezeptor aufweisen. WO 2004043967 offenbart generisch Verbindungen, bei denen R1 und R2 einen Ring bilden, es werden jedoch keine Beispielverbindungen mit diesem Strukturelement offenbart. Es werden dort ausschließlich Beispielverbindungen offenbart, worin R1 und R2 H oder CH3 bedeuten, wobei mindestens einer der Reste R1 und R2 H bedeutet. Diese Verbindungen weisen, wie anhand von entsprechenden Daten gezeigt, eine außerordentlich hohe Affinität zum μ-Opioid- bzw. zum ORL1 -Rezeptor auf.
Metabolische Stabilität ist eine entscheidende Eigenschaft für die Wirksamkeit einer Verbindung und damit auch für den Erfolg einer Arzneimittelentwicklung. Die Verbindungen, die in WO 2004043967 als Beispielverbindungen offenbart sind, werden im Organismus unter anderem über N-Demethylierung abgebaut. Diese Metaboliten sind ihrerseits wieder biologisch aktiv.
In der Arzneimittelentwicklung müssen aktive Metabolite umfassend untersucht werden. Es ist daher vorteilhaft, Verbindungen zu entwickeln, die weniger Metaboliten bilden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Arzneimittel zur Verfügung zu stellen, die in hohem Maße auf das Nociceptin/ORL1 -Rezeptor-System wirken und eine höhere metabolische Stabilität aufweisen als die in WO 2004043967 offenbarten Verbindungen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass bestimmte Verbindungen, die zwar generisch in WO 2004043967 beschrieben sind, jedoch nicht anhand von Beispielverbindungen offenbart wurden, eine höhere metabolische Stabilität aufweisen als die offenbarten Beispielverbindungen.
Gegenstand der Erfindung sind daher spirocyclische Cyclohexan-Derivate der allgemeinen Formel I1
Figure imgf000005_0001
, worin
R1 und R2 gemeinsam einen Ring bilden und für -CH2CH2CH2- oder - CH2CH2CH2CH2- stehen
oder
R1 und R2 H bedeuten;
R3 für Ci_5-Alkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; Cß.ß-Cycloalkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; Aryl oder Heteroaryl, jeweils unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; über C-|_3-Alkyl-Gruppe gebundenes Aryl oder C3_3-Cycloalkyl, jeweils unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht;
R5 für =0; H; C^^-Alkyl, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; COOR13, CONR13, OR13; Cß.g-Cycloalkyl, gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C-j.ß-Alkyl gebundenes Aryl, Cß.ß-Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht;
R6 für H; F, Cl, NO2, CF3, OR13, SR13, SO2R13, SO2OR13, CN, COOR13, NR14R1^; C-|_5-Alkyl, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Cß.ß-Cycloalkyl, gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C-] _3- Alkyl gebundenes Aryl, C3_g-Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht;
oder R5 und R6 gemeinsam (CH2)n mit n = 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeuten, wobei einzelne Wasserstoffatome auch durch F, Cl, Br, I, NO2, CF3, OR13, CN oder C-^5- Alkyl ersetzt sein können;
R7, R8, R9 und R10 unabhängig voneinander für
H, F, Cl, Br, I, NO2, CF3, OR13, SR13, SO2R13, NHC(=O)NR14R15, SO2NR14R15, SO2OR13 CN, COOR13, NR14R15; C1 -5-AIKyI, C3.8-Cycloalkyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C-|.3-Alkyl gebundenes Aryl, C3.g-Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, stehen;
wobei R13 H; C<|_5-Alkyl jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; C3_3-Cycloalkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C<μ3-Alkyl gebundenes Aryl, C3_8-Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, bedeutet;
R14 und R15 unabhängig voneinander H; C^.5-Alkyl , jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder C3_8-Cycloalkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C^_3-Alkyl gebundenes Aryl, C3_g-
Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, bedeuten;
oder R14 und R15 zusammen CH2CH2OCH2CH2, CH2CH2NR16CH2CH2 oder (CH2)3.6 bilden, wobei R1^ H; C-j_5-Alkyl gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, bedeutet;
X für O, S, SO, SO2 oder NR17 steht;
R17 für H; C <| .5-AIkVl1 gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt; COR12 oder SO2R12,
wobei R12 H; C 1.5-AIkVl1 jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; Cß.g-Cycloalkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, jeweils einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; oder über C^-Alkyl gebundenes Aryl, Cß.g-Cycloalkyl oder
Heteroaryl, jeweils einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; OR13; NR14R15 bedeutet;
in Form des Razemats; der Enantiomere, Diastereomere, Mischungen der Enantiomere oder Diastereomere oder eines einzelnen Enantiomers oder Diastereomers; der Basen und/oder Salze physiologisch verträglicher Säuren oder Kationen.
Bei der Zusammenfassung verschiedener Reste, beispielsweise R7, R , R9 und R1 ^ sowie der Zusammenfassung von Resten an deren Substituenten, wie z. B. OR13, SR13, SO2R13 oder COOR13, kann ein Substituent, z.B. R13, für zwei oder mehrere Reste, beispielsweise R7, R^, R9 und R10, innerhalb einer Substanz unterschiedliche Bedeutungen annehmen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen gute Bindung an den ORL1 -Rezeptor und den μ-Opioid-Rezeptor.
Die Ausdrücke "Ci_8-Alkyl" "C1 -5-AIKyI" und "Ci.ß-Alkyl" umfassen im Sinne dieser Erfindung acyclische gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffreste, die verzweigt- oder geradkettig sowie unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert sein können, mit 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 C-Atomen bzw. mit 1 , 2, 3, 4 oder 5 C- Atomen bzw. 1, 2 oder 3 C-Atomen, d.h. C<|_3-Alkanyle, C2_8-Alkenyle und C2_g- Alkinyle bzw. C-|.5-Alkanyle, C2_5-Alkenyle und C2_5-Alkinyle bzw. C|_3-Alkanyle, C2_3-Alkenyle und C2_3-Alkinyle. Dabei weisen Alkenyle mindestens eine C-C- Doppelbindung und Alkinyle mindestens eine C-C-Dreifachbindung auf. Vorteilhaft ist Alkyl aus der Gruppe ausgewählt, die Methyl, Ethyl, n-Propyl, 2-Propyl, n-Butyl, iso- Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, neo-Pentyl, n-Hexyl, 2-Hexyl; Ethylenyl (Vinyl), Ethinyl, Propenyl (-CH2CH=CH2, -CH=CH-CH3, -C(=CH2)-CH3), Propinyl (-CH-C≡CH, -C≡C-CH3), 1 ,1-Dimethylethyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, Butenyl, Butinyl, Pentenyl, Pentinyl, Hexyl, Hexenyl, Hexinyl, Heptyl, Heptenyl, Heptinyl, Octyl, Octenyl oder Octinyl umfaßt. Besonders bevorzugt im Sinne dieser Erfindung sind Methyl, Ethyl, n-Propyl und n-Butyl.
Der Ausdruck "Cycloalkyl" oder "C3_3-Cycloalkyl" bedeutet für die Zwecke dieser Erfindung cyclische Kohlenwasserstoffe mit 3, 4, 5, 6, 7 oder 8 Kohlenstoffatomen, wobei die Kohlenwasserstoffe gesättigt oder ungesättigt (aber nicht aromatisch), unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert sein können. Vorteilhaft ist C3_g- Cycloalkyl aus der Gruppe ausgewählt, die Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclopentenyl, Cyclohexenyl, Cycloheptenyl und Cyclooctenyl enthält. Besonders bevorzugt im Sinne dieser Erfindung sind Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.
Unter dem Begriff (CH2)3-6 ist -CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2- CH2-CH2- und CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- ZU verstehen.
Der Ausdruck "Aryl" bedeutet im Sinne dieser Erfindung carbocyclische Ringsysteme mit bis zu 14 Ringgliedern mit mindestens einem aromatischen Ring, aber ohne Heteroatome in nur einem der Ringe, u.a. Phenyle, Naphthyle und Phenanthrenyle, Fluoranthenyle, Fluorenyle, Indanyle und Tetralinyle. Die Aryl-Reste können auch mit weiteren gesättigten, (partiell) ungesättigten oder aromatischen Ringsystemen kondensiert sein. Jeder Aryl-Rest kann unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert vorliegen, wobei die Aryl-Substituenten gleich oder verschieden und in jeder beliebigen und möglichen Position des Aryls sein können. Besonders vorteilhaft sind Phenyl- oder Naphthyl-Reste. Der Ausdruck "Heteroaryl" steht für einen 5-, 6- oder 7-gliedrigen cyclischen aromatischen Rest, der mindestens 1 , ggf. auch 2, 3, 4 oder 5 Heteroatome, enthält, wobei die Heteroatome gleich oder verschieden sind und der Heterocyclus unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert sein kann; im Falle der Substitution am Heterocyclus können die Substituenten gleich oder verschieden sein und in jeder beliebigen und möglichen Position des Heteroaryls sein. Der Heterocyclus kann auch Teil eines bi- oder polycyclischen Systems mit bis zu 14 Ringgliedern sein. Bevorzugte Heteroatome sind Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel. Es ist bevorzugt, daß der Heteroaryl-Rest ausgewählt ist aus der Gruppe, die Pyrrolyl, Indolyl, Furyl (Furanyl), Benzofuranyl, Thienyl (Thiophenyl), Benzothienyl, Benzothiadiazolyl, Benzothiazolyl, Benzotriazolyl, Benzodioxolanyl, Benzodioxanyl, Phtalazinyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Isoxazoyl, Pyridinyl, Pyridazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Pyranyl, Indazolyl, Purinyl, Indolizinyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolinyl, Carbazolyl, Phenazinyl, Phenothiazinyl oder Oxadiazolyl enthält, wobei die Bindung an die Verbindungen der allgemeinen Struktur I über jedes beliebige und mögliche Ringglied des Heteroaryl-Restes erfolgen kann.
Im Zusammenhang mit Definitionen von Substituenten bedeutet „Alkyl" „Ci-s-Alkyl", soweit „Alkyl" nicht näher spezifiziert ist.
Im Zusammenhang mit "Alkyl" und „Cycloalkyl" versteht man unter dem Begriff "substituiert" im Sinne dieser Erfindung die Substitution eines oder mehrerer Wasserstoffreste durch F1 Cl, Br, I, -CN, NH2, NH-Alkyl, NH-Aryl, NH-Heteroaryl, NH- Cycloalkyl, NH-Alkyl-Aryl, NH-Alkyl-Heteroaryl, NH-Alkyl-OH, N(Alkyl)2, N(Alkyl- Aryl)2, N(Alkyl-Heteroaryl)2, N(Cycloalkyl)2, N(Alkyl-OH)2, NO2, SH, S-Alkyl, S-Aryl, S-Heteroaryl, S-Alkyl-Aryl, S-Alkyl-Heteroaryl, S-Cycloalkyl, S-Alkyl-OH, S-Alkyl-SH, OH, O-Alkyl, O-Aryl, O-Heteroaryl, O-Alkyl-Aryl, O-Alkyl-Heteroaryl, O-Cycloalkyl, O- Alkyl-OH, CHO, CC=O)C1.6-Alkyl, CC=S)C1.6-Alkyl, C(=O)Aryl, C(=S)Aryl, CC=O)C1. 6-Alkyl-Aryl, C(=S)C1.6-Alkyl-Aryl, C(=O)-Heteroaryl, C(=S)-Heteroaryl, C(=O)- Cycloalkyl, C(=S)-Cycloalkyl, CO2H, CO2-Alkyl, CO2-Alkyl-Aryl, C(=O)NH2, C(=O)NH-Alkyl, C(=O)NHAryl, C(=O)NH-Cycloalkyl, C(=O)N(Alkyl)2, C(=O)N(Alkyl- Aryl)2, C(=O)N(Alkyl-Heteroaryl)2, C(=O)N(Cycloalkyl)2l SO-Alkyl, SO2-Alkyl, SO2NH2, SO3H, PO(O-Ci-6-Alkyl)2 =0, =S, wobei unter mehrfach substituierten Resten solche Reste zu verstehen sind, die entweder an verschiedenen oder an gleichen Atomen mehrfach, z. B. zwei- oder dreifach, substituiert sind, beispielsweise dreifach am gleichen C-Atom wie im Falle von CF3 oder -CH2CF3 oder an verschiedenen Stellen wie im Falle von -CH(OH)-CH=CH-CHCI2. Die Mehrfachsubstitution kann mit dem gleichen oder mit verschiedenen Substituenten erfolgen. Ggf. kann ein Substituent auch seinerseits substituiert sein; so umfaßt - OAlkyl u.a. auch -0-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH. Bevorzugt im Sinne dieser Erfindung ist es, wenn Alkyl oder Cycloalkyl substituiert sind mit F, Cl, Br, I1 CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn Alkyl oder Cycloalkyl substituiert sind mit OH, OCH3 oder OC2H5.
In Bezug auf "Aryl" oder "Heteroaryl" versteht man im Sinne dieser Erfindung unter "ein- oder mehrfach substituiert" die ein- oder mehrfache, z.B. zwei-, drei- vier- oder fünffache, Substitution eines oder mehrerer Wasserstoffatome des Ringsystems durch F, Cl, Br, I1 CN, NH2, NH-Alkyl, NH-Aryl, NH-Heteroaryl, NH-Alkyl-Aryl, NH- Alkyl-Heteroaryl, NH-Cycloalkyl, NH-Alkyl-OH, N(Alkyl)2, N(Alkyl-Aryl)2, N(Alkyl- Heteroaryl)2, N(Cycloalkyl)2, N(Alkyl-OH)2, NO2, SH, S-Alkyl, S-Cycloalkyl, S-Aryl, S-Heteroaryl, S-Alkyl-Aryl, S-Alkyl-Heteroaryl, S-Cycloalkyl, S-Alkyl-OH, S-Alkyl-SH, OH, O-Alkyl, O-Cycloalkyl, O-Aryl, O-Heteroaryl, O-Alkyl-Aryl, O-Alkyl-Heteroaryl, O- Cycloalkyl, O-Alkyl-OH, CHO, C(=O)C1.6-Alkyl, C(=S)Ci-6-Alkyl, C(=O)Aryl, C(=S)Aryl, C(=O)-C1_6-Alkyl-Aryl, Cf=S)C1 _6-Alkyl-Aryl, C(=O)-Heteroaryl, C(=S)-
Heteroaryl, >~v < . "^ < . C(=O)-Cycloalkyl, C(=S)-Cycloalkyl, CO2H, CO2- Alkyl, CO2-Alkyl-Aryl, C(=O)NH2, C(=O)NH-Alkyl, C(=O)NHAryl, C(=O)NH- Cycloalkyl, C(=O)N(Alkyl)2, C(=O)N(Alkyl-Aryl)2, C(=O)N(Alkyl-Heteroaryl)2, C(=O)N(Cycloalkyl)2, S(O)-Alkyl, S(O)-Aryl, SO2-Alkyl, SO2-Aryl, SO2NH2, SO3H, CF3; Alkyl, Cycloalkyl, Aryl und/oder Heteroaryl; an einem oder ggf. verschiedenen Atomen (wobei ein Substituent ggf. seinerseits substituiert sein kann). Die Mehrfachsubstitution erfolgt dabei mit dem gleichen oder mit unterschiedlichen Substituenten. Besonders bevorzugt im Sinne dieser Erfindung ist es, wenn Aryl oder Heteroaryl substituiert sind mit F, Cl, Br, I, CN, CH3, C2H5' NH2, NO2, SH, CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2. Unter dem Begriff Salz ist jegliche Form des erfindungsgemäßen Wirkstoffes zu verstehen, in dem dieser eine ionische Form annimmt bzw. geladen ist und mit einem Gegenion (einem Kation oder Anion) gekoppelt ist bzw. sich in Lösung befindet. Darunter sind auch Komplexe des Wirkstoffes mit anderen Molekülen und Ionen zu verstehen, insbesondere Komplexe, die über ionische Wechselwirkungen komplexiert sind. Insbesondere versteht man darunter (und dies ist auch eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung) physiologisch verträgliche Salze, insbesondere physiologisch verträgliche Salze mit Kationen oder Basen und physiologisch verträgliche Salze mit Anionen oder Säuren oder auch ein mit einer physiologisch verträglichen Säure oder einem physiologisch verträglichen Kation gebildetes Salz.
Unter dem Begriff des physiologisch verträglichen Salzes mit Anionen oder Säuren versteht man im Sinne dieser Erfindung Salze mindestens einer der erfindungsgemäßen Verbindungen - meist, beispielsweise am Stickstoff, protoniert - als Kation mit mindestens einem Anion, die physiologisch - insbesondere bei Anwendung im Menschen und/oder Säugetier - verträglich sind. Insbesondere versteht man darunter im Sinne dieser Erfindung das mit einer physiologisch verträglichen Säure gebildete Salz, nämlich Salze des jeweiligen Wirkstoffes mit anorganischen bzw. organischen Säuren, die physiologisch - insbesondere bei Anwendung im Menschen und/oder Säugetier - verträglich sind. Beispiele für physiologisch verträgliche Salze bestimmter Säuren sind Salze der: Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Methansulfonsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Apfelsäure, Weinsäure, Mandelsäure, Fumarsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Glutaminsäure, Saccharinsäure,
Monomethylsebacinsäure, 5-Oxo-prolin, Hexan-1-sulfonsäure, Nicotinsäure, 2-, 3- oder 4-Aminobenzoesäure, 2,4,6-Trimethyl-benzoesäure, α-Liponsäure, Acetylglycin, Acetylsalicylsäure, Hippursäure und/oder Asparaginsäure. Besonders bevorzugt ist das Hydrochlorid-Salz, das Citrat und das Hemicitrat.
Unter dem Begriff des mit einer physiologisch verträglichen Säure gebildeten Salzes versteht man im Sinne dieser Erfindung Salze des jeweiligen Wirkstoffes mit anorganischen bzw. organischen Säuren, die physiologisch - insbesondere bei Anwendung im Menschen und/oder Säugetier - verträglich sind. Besonders bevorzugt sind das Hydrochlorid und das Citrat. Beispiele für physiologisch verträgliche Säuren sind: Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Methansulfonsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Mandelsäure, Fumarsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Glutaminsäure, Saccharinsäure, Monomethylsebacinsäure, 5-Oxo-prolin, Hexan-1-sulfonsäure, Nicotinsäure, 2-, 3- oder 4-Aminobenzoesäure, 2,4,6-Trimethyl-benzoesäure, α- Liponsäure, Acetylglycin, Acetylsalicylsäure, Hippursäure und/oder Asparaginsäure.
Unter dem Begriff des physiologisch verträglichen Salzes mit Kationen oder Basen versteht man im Sinne dieser Erfindung Salze mindestens einer der erfindungsgemäßen Verbindungen - meist einer (deprotonierten) Säure - als Anion mit mindestens einem, vorzugsweise anorganischen, Kation, die physiologisch - insbesondere bei Anwendung im Menschen und/oder Säugetier - verträglich sind.
Besonders bevorzugt sind die Salze der Alkali- und Erdalkalimetalle aber auch Ammoniumsalze, insbesondere aber (Mono-) oder (Di-) Natrium-, (Mono-) oder (Di-)
Kalium-, Magnesium- oder Calzium-Salze.
Unter dem Begriff des mit einem physiologisch verträglichen Kation gebildeten Salzes versteht man im Sinne dieser Erfindung Salze mindestens einer der jeweiligen Verbindungen als Anion mit mindestens einem anorganischen Kation, das physiologisch - insbesondere bei Anwendung im Menschen und/oder Säugetier - veträglich ist. Besonders bevorzugt sind die Salze der Alkali- und Erdalkalimetalle aber auch Ammoniumsalze, insbesondere aber (Mono-) oder (Di-) Natrium-, (Mono-) oder (Di-) Kalium-, Magnesium- oder Calzium-Salze.
Bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel I,
wobei „Alkyl substituiert" oder „Cycloalkyl substituiert" Alkyl oder Cycloalkyl substituiert mit F, Cl, Br, I, CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3J2 bedeutet und
„Aryl substituiert oder „Heteroaryl substituiert" Aryl oder Heteroaryl substituiert mit F, Cl, Br, I, CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3J2 bedeutet, in Form des Razemats; der Enantiomere, Diastereomere, Mischungen der Enantiomere oder Diastereomere oder eines einzelnen Enantiomers oder Diastereomers; der Basen und/oder Salze physiologisch verträglicher Säuren oder Kationen.
Für eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivate gilt, dass
R1 und R2 gemeinsam einen Ring bilden und für -CH2CH2CH2- oder - CH2CH2CH2CH2- stehen.
Besonders bevorzugt sind spirocyclische Cyclohexan-Derivate, worin R1 und R2 einen Ring bilden und gemeinsam -CH2CH2CH2- bedeuten.
Weiterhin bevorzugt sind auch substituierte Cyclohexanderivate der allgemeinen
Formel I1 worin
R3 für Phenyl, Benzyl oder Phenethyl, jeweils unsubstituiert oder am Ring ein- oder mehrfach substituiert; Ci-5-Alkyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; C4-6-Cycloalkyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert;
Pyridyl, Thienyl, Thiazolyl, Imidazolyl, 1 ,2,4 Triazolyl oder Benzimidazolyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht.
Besonders bevorzugt sind spirocyclische Cyclohexanderivate der allgemeinen Formel I, worin R3 Phenyl, Benzyl, Phenethyl, Thienyl, Pyridyl, Thiazolyl, Imidazolyl, 1 ,2,4 Triazolyl, Benzimidazolyl oder Benzyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert mit F, Cl, Br, CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2; Ethyl, n-Propyl, 2-Propyl, AIIyI, n-Butyl, iso-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, iso-Pentyl, neo-Pentyl, n-Hexyl Cyclopentyl oder Cyclohexyl steht, jeweils unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert mit OH, OCH3 oder OC2H5,
wobei Thienyl, Pyridyl, Thiazolyl, Imidazolyl, 1 ,2,4 Triazolyl und Benzimidazolyl vorzugsweise unsubstituiert sind; insbesondere
Phenyl, unsubstituiert oder einfach substituiert mit F, Cl, CN, CH3; Thienyl; Ethyl, n- Propyl oder n-Butyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert mit OCH3, OH oder OC2H5, insbesondere mit OCH3.
Für eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivate gilt, dass
der Rest R5 für H, CH3, COOH, COOCH3, CH2OPhenyl, wobei der Phenylrest mit F, Cl, Br, I, CN1 CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3J2 substituiert sein kann, oder CH2OH steht.
Besonders bevorzugt sind substituierte Cyclohexan-Derivate, worin R5 für H steht.
Bevorzugt sind auch substituierte Cyclohexanderivate der allgemeinen Formel I, worin R6 H; Methyl, Ethyl, CF3, Benzyl oder Phenyl bedeuten kann, wobei der Benzyl- oder Phenylrest mit F1 Cl, Br, I1 CN1 CH3, C2H5, NH2, NO2, SH1 CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2 substituiert sein kann .
Besonders bevorzugt sind spirocyclische Cyclohexanderivate, worin R6 H bedeutet.
Bevorzugt sind weiterhin spirocyclische Cyclohexan-Derivate, worin R7 R^ R9 und R10 unabhängig voneinander H; C-] .5-AKyI1 verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert; F, Cl, Br, I1 CF3, OH, OCH3, NH2, COOH1 COOCH3, NHCH3 Thienyl, Pyrimidinyl, Pyridyl, N(CH3)2 oder NO2 bedeuten
vorzugsweise einer der Reste R^ R^ R9 und R-O für H; C-] .5-AKyI1 verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert; F, Cl, Br, I, OH, OCH3, COOH, COOCH3, NH2, NHCH3 oder N(CH3)2 oder NO2 steht, während die übrigen Reste H sind, oder zwei der Reste R7 R8, R9 und R10 unabhängig voneinander für H; C1 -5-AIKyI, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert; F1 Cl, Br, I, OH, OCH3, COOH, COOCH3, NH2, NHCH3 oder N(CH3)2 oder NO2 stehen, während die übrigen Reste H sind.
Besonders bevorzugt sind spirocyclische Cyclohexanderivate, worin R7 R8, R9 und unabhängig voneinander für H, F, OH, Cl oder OCH3 stehen.
Verbindungen, bei denen X für O steht, sind besonders bevorzugt. Weiterhin besonders bevorzugt sind Verbindungen der allgemeinen Formel I, X für NR17 steht.
Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen aus der Gruppe:
N-fe'-Fluor^θ'-dihydro^-phenyl-spirotcyclohexan-I .IXSΗJ-pyranoß^- b]indol]-4-yl}-azetidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (2: 1 )
N-{6'-Fluor-4\9'-dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1 ,1 r(3'H)-pyrano[3,4- b]indol]-4-yl}-pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (2:1 )
N-{4',9'-Dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1 , 1 '(3'H)-pyrano[3,4-b]indol]-4-yl}- Pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (4:3) (Unpolareres Diastereomer)
N-{4\9'-Dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1 ,1'(3Η)-pyrano[3,4-b]indol]-4-yl}- pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (1 :1 )
N-{6'-Fluor-4',9'-dihydro-4-butyl-spiro[cyclohexan-1 , 1 '(3'H)-pyrano[3,4-b]indol]- 4-yl}-pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (1 :1 ) N-fδ'-Fluor^'.θ'-dihydro^-benzyl-spirotcyclohexan-i , 1 '(3'H)-pyrano[3,4- b]indol]-4-yl}-amin 4-(Azetidin-1 -yl)-4-(3-fluorphenyl)-2',3',4',9'-tetrahydrospiro[cyclohexan-1 , 1 '- pyrido[3,4-b]indol] (Polareres Diastereomer)
4-(Azetidin-1 -yl)-4-(3-fluorphenyl)-2',3',4l,9'-tetrahydrospiro[cyclohexan-1 , 1 '- pyrido[3,4-b]indol] ( Unpolareres Diastereomer)
4-(Azetidin-1 -yl)-4-(3-fluorphenyl)-4',9'-dihydro-3'H-spiro[cyclohexan-1 , 1 '-pyrano[3,4- bjindol] (Eines von 2 möglichen Diastereomeren) 1 -(4-(Azetidin-1 -yl)-4-(3-fluorphenyl)-3',4'-dihydrospiro[cyclohexan-1 , 1 '-pyrido[3,4- b]indol]-2'(9'H)-yl)-3-phenylprop-2-en-1 -on (Polareres Diastereomer) ^(Azetidin-i-yO-e'-fluoM-Ohiophen-Z-yO-^.θ'-dihydro-S'H-spirotcyclohexan-i .r- pyrano[3,4-b]indol] 2-hydroxypropan-1 ,2,3-tricarboxylat (1 :1) ( Unpolareres Diastereomer) gegebenenfalls auch als Gemisch.
Die erfindungsgemäßen Substanzen wirken beispielsweise auf den im Zusammenhang mit verschiedenen Erkrankungen relevanten ORL1 -Rezeptor, sodass sie sich als pharmazeutischer Wirkstoff in einem Arzneimittel eignen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind daher Arzneimittel enthaltend wenigstens ein erfindungsgemäßes spirocyclisches Cyclohexan-Derivat, sowie gegebenenfalls geeignete Zusatz- und/oder Hilfsstoffe und/oder gegebenenfalls weitere Wirkstoffe.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen eine vergleichbare Affinität zum μ- Opioid- bzw. zum ORL1 -Rezeptor auf wie die Verbindungen, die als Beispielverbindungen in WO 2004043967 offenbart sind. Im Vergleich zu diesen Verbindungen sind sie jedoch metabolisch stabiler und eignen sich daher besonders für die Arzneimittelentwicklung.
Die erfindungsgemäßen Arzneimittel enthalten neben mindestens einem erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivat gegebenenfalls geeignete Zusatz- und/oder Hilfsstoffe, so auch Trägermaterialien, Füllstoffe, Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Farbstoffe und/oder Bindemittel und können als flüssige Arzneiformen in Form von Injektionslösungen, Tropfen oder Säfte, als halbfeste Arzneiformen in Form von Granulaten, Tabletten, Pellets, Patches, Kapseln, Pflaster/Sprühpflaster oder Aerosolen verabreicht werden. Die Auswahl der Hilfsstoffe etc. sowie die einzusetzenden Mengen derselben hängen davon ab, ob das Arzneimittel oral, peroral, parenteral, intravenös, intraperitoneal, intradermal, intramuskulär, intranasal, buccal, rektal oder örtlich, zum Beispiel auf die Haut, die Schleimhäute oder in die Augen, appliziert werden soll. Für die orale Applikation eignen sich Zubereitungen in Form von Tabletten, Dragees, Kapseln, Granulaten, Tropfen, Säften und Sirupen, für die parenterale, topische und inhalative Applikation Lösungen, Suspensionen, leicht rekonstituierbare Trockenzubereitungen sowie Sprays. Erfindungsgemäße spirocyclische Cyclohexan-Derivate in einem Depot, in gelöster Form oder in einem Pflaster, gegebenenfalls unter Zusatz von die Haut- Penetration fördernden Mitteln, sind geeignete perkutane Applikationszubereitungen. Oral oder perkutan anwendbare Zubereitungsformen können die erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivate verzögert freisetzen. Die erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivate können auch in parenteralen Langzeitdepotformen wie z. B. Implantaten oder implantierten Pumpen angewendet werden. Prinzipiell können den erfindungsgemäßen Arzneimitteln andere dem Fachmann bekannte weitere Wirkstoffe zugesetzt werden.
Die an den Patienten zu verabreichende Wirkstoffmenge variiert in Abhängigkeit vom Gewicht des Patienten, von der Applikationsart, der Indikation und dem Schweregrad der Erkrankung. Üblicherweise werden 0,00005 bis 50 mg/kg, bevorzugt 0,001 bis 0,5 mg/kg wenigstens eines erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan- Derivats appliziert.
Für alle vorstehenden Formen der erfindungsgemäßen Arzneimittel ist es besonders bevorzugt, wenn das Arzneimittel neben wenigstens einem spirocyclischen Cyclohexan-Derivat noch einen weiteren Wirkstoff, insbesondere ein Opioid, vorzugsweise ein starkes Opioid, insbesondere Morphin, oder ein Anesthetikum, vorzugsweise Hexobarbital oder Halothan, enthält.
In einer bevorzugten Form des Arzneimittels liegt ein enthaltenes erfindungsgemäßes spirocyclisches Cyclohexan-Derivat als reines Diastereomer und/oder Enantiomer vor.
Wie in der Einleitung am Stand der Technik abzulesen, wurde der ORL1 -Rezeptor insbesondere im Schmerzgeschehen identifiziert. Entsprechend können erfindungsgemäße spirocyclische Cyclohexan-Derivate zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Schmerz, insbesondere von akutem, neuropathischem oder chronischem Schmerz, verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung eines erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivats zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Schmerz, insbesondere von akutem, viszeralem, neuropathischem oder chronischem Schmerz. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivats zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Angstzuständen, von Stress und mit Stress verbundenen Syndromen, Depressionen, Epilepsie, Alzheimer Erkrankung, seniler Demenz, allgemeinen kognitiven Dysfunktionen, Lern- und Gedächtnis-Störungen (als Nootropikum), Entzugserscheinungen, Alkohol- und/oder Drogen- und/oder Medikamentenmißbrauch und/oder -abhängigkeit, sexuellen Dysfunktionen, cardiovaskulären Erkrankungen, Hypotension, Hypertension, Tinitus, Pruritus, Migräne, Schwerhörigkeit, mangelnder Darmmotilität, gestörter Nahrungsaufnahme, Anorexie, Fettsucht, lokomotorischen Störungen, Diarrhoe, Kachexie, Harninkontinenz bzw. als Muskelrelaxanz, Antikonvulsivum oder Anesthetikum bzw. zur Coadministration bei Behandlung mit einem Opioiden Analgetikum oder mit einem Anesthetikum, zur Diurese oder Antinatriurese, Anxiolyse, zur Modulation der Bewegungsaktivität, zur Modulation der Neurotransmitter-Ausschüttung und
Behandlung damit verbundener neurodegenerativer Erkrankungen, zur Behandlung von Entzugserscheinungen und/oder zur Reduzierung des Suchtpotentials von Opioiden.
Dabei kann es in einer der vorstehenden Verwendungen bevorzugt sein, wenn ein verwendetes spirocyclisches Cyclohexan-Derivat als reines Diastereomer und/oder Enantiomer, als Razemat oder als nicht-äquimolare oder äquimolare Mischung der Diastereomere und/oder Enantiomere vorliegt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung, insbesondere in einer der vorgenannten Indikationen, eines nichthumanen Säugetieres oder Menschen, das oder der eine Behandlung von Schmerzen, insbesondere chronischer Schmerzen, benötigt, durch Verabreichung einer therapeutisch wiksamen Dosis eines erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivats, oder eines erfindungsgemäßen Arzneimittels.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivate wie in der folgenden Beschreibung und Beispielen ausgeführt. Insbesondere geeignet ist dabei ein, Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan- Derivats, wobei ein Cyclohexanonderivat der allgemeinen Formel E mit einem Indolderivat der allgemeinen Formel F oder H umgesetzt wird.
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0002
Tryptophole des Typs F (Y = O) können in Reaktionen von Typ der Oxa-Pictet-
Spengler-, und Tryptamine des Typs H in Reaktionen von Typ der Pictet-Spengler- Reaktion, mit Ketonen unter Zugabe von mindestens einem geeigneten Reagens aus der Gruppe Säuren, Säureanhydride, Ester oder schwach sauer reagierende Salze oder Lewissäuren unter Bildung von Produkten der Formel I zur Reaktion gebracht werden. Für X = SH verläuft die Reaktion analog.
Bevorzugt kommt dabei mindestens ein Reagens aus der Gruppe Carbonsäuren, Phosphorsäuren oder Sulfonsäuren oder deren jeweiligen Anhydride, Carbonsäuretrialkylsilylester, sauer reagierende Salze, Mineralsäuren oder Lewissäuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Bortrifluorid, lndium(lll)chlorid, Titantetrachlorid, Aluminium(lll)chlorid, oder unter Zusatz wenigstens eines Übergangsmetallsalzes, vorzugsweise unter Zusatz wenigstens eines Übergangsmetalltriflats (Übergangsmetalltrifluormethansulfonats), besonders bevorzugt unter Zusatz wenigstens eines Übergangsmetalltrifluormethansulfonats ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Scandium(lll)trifluormethansulfonat, Ytterbium(lll)trifluormethansulfonat und lndium(lll) trifluormethansulfonat, ggf. unter Zusatz von Celite, mit festphasengebundenen Reaktanden oder Reagenzien, bei erhöhter oder erniedrigter Temperatur, mit oder ohne Mikrowelleneinstrahlung, ggf. in einem geeigneten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch wie beispielsweise, chlorierten oder unchlorierten, vorzugsweise aromatischen, Kohlenwasserstoffen, Acetonitril; in etherischen Lösungsmitteln, vorzugsweise in Diethylether oder THF; oder in Nitromethan, in geeigneten Fällen auch in Alkoholen oder Wasser, zum Einsatz.
Besonders bevorzugt werden dabei Pyridinium-para-Toluolsulfonat, Phosphorpentoxid in Gegenwart von Celite, Bortrifluorid-etherat, Trifluoressigsäure, Orthotitansäure-tetraisopropylester zusammen mit Trifluoressigsäure, Trifluormethansulfonsäuretrimethylsilylester, Trifluormethansulfonsäure, Methansulfonsäure, Trifluoressigsäure, Essigsäure, Phosphorsäure, Polyphosphorsäure, Polyphosphatester, p-Toluolsulfonsäure, Salzsäure HCI-Gas, Schwefelsäure zusammen mit Acetatpuffer, Zinntetrachlorid, eingesetzt.
Figure imgf000020_0001
L/M/N Ib
Sekundäre Amine des Typs Ib können nach dem Fachmann bekannten Verfahren zu Verbindungen des Typs L/M/N acyliert, sulfonyliert oder carbamoyliert werden. Bevorzugt werden diese Reaktionen bei erhöhter Temperatur, besonders bevorzugt unter Mikrowelleneinstrahlung, durchgeführt.
Eine solche, dem Fachmann bekannte Methode kann die Umsetzung mit einem Anhydrid oder einem Säurechlorid unter Zugabe einer Base, beispielsweise Triethylamin, darstellen.
Synthese der Ketonbausteine
Figure imgf000021_0001
E C oder deren Salze mit Säuren D
Verbindungen der Formel E können aus entsprechenden Acetalen C, oder aus deren Salzen D, nach dem Fachmann bekannten Methoden durch Entschützen mittels Säuren freigesetzt werden. Dabei ist X aus der Gruppe Alkyl, Alkyl/ Alkyliden/ mit Aryl oder Alkyl (gesättigt/ungesättigt) substituiertem Alkyliden ausgewählt
Figure imgf000021_0002
C
Aminoacetale C mit zwei Substituenten am Stickstoffatom können auch nach dem Fachmann bekannten Verfahren durch Addition von Kohlenstoff-Nucleophilen an Salze von Enaminen Qa erhalten werden, vorzugsweise mit Organometallverbindungen in inerten Lösungsmitteln.
Die Herstellung von Iminen ist aus der Literatur bekannt.
Figure imgf000021_0003
Ca/b B
Allgemein können Acetale C auch durch Substitution von geeigneten
Abgangsgruppen Z in Strukturen der Formel B erhalten werden. Geeignete Abgangsgruppen sind bevorzugt Cyanogruppen; 1 ,2,3-Triazol-1-yl-Gruppen. Weitere geeignete Abgangsgruppen sind 1/-/-Benzo[d][1 ,2,3]triazol-1-yl-Gruppen und Pyrazol-
1-yl-Gruppen (Katritzky et al., Synthesis 1989, 66-69).
Ein besonders bevorzugter Weg zu Verbindungen der Struktur C ist die Umsetzung von Aminonitrilen B mit entsprechenden Organometallverbindungen, vorzugsweise
Grignardverbindungen, vorzugsweise in Ethern, vorzugsweise bei RT. Die
Organometallverbindungen sind entweder käuflich erhältlich oder können nach bekannten Methoden hergestellt werden.
Ein weiterer besonders bevorzugter Weg zu Verbindungen der Struktur C ist die Umsetzung von Aminotriazolen B mit entsprechenden Organometallverbindungen, vorzugsweise Grignardverbindungen, vorzugsweise in Ethern, vorzugsweise bei RT.
Die Organometallverbindungen sind entweder käuflich erhältlich oder können nach literaturbekannten Methoden hergestellt werden.
Figure imgf000022_0001
B A
Strukturen der Formel B lassen sich durch Reaktion von Ketonen A mit Aminen und aciden Reaktanden Z-H herstellen. Geeignete Reaktanden Z-H sind z. B. Cyanwasserstoff, 1 ,2,3-Triazol, Benzotriazol oder Pyrazol.
Ein besonders bevorzugter Weg zu Verbindungen der Struktur B ist die Umsetzung von Ketonen mit Metallcyaniden und dem entsprechenden Amin in Gegenwart von Säure, vorzugsweise in einem Alkohol, bei Temperaturen von - 40 bis 60 0C, vorzugsweise bei Raumtemperatur mit Alkalimetallcyaniden in Methanol. Ein weiterer besonders bevorzugter Weg zu Verbindungen der Struktur B ist die Umsetzung von Ketonen mit 1 ,2,3-Triazol und dem entsprechenden Amin in Gegenwart unter wasserentziehenden Bedingungen, vorzugsweise unter Verwendung eines Wasserabscheiders bei erhöhter Temperatur in einem inerten Löungsmittel oder unter Verwendung von Molsieb oder einem anderen Trockenmittel. Analog lassen sich B analoge Strukturen mit Benzotriazol- oder Pyrazol- statt Triazolgruppen einführen.
Verbindungen der allgemeinen Formeln F und H sind entweder kommerziell erhältlich, oder ihre Herstellung ist aus dem Stand der Technik bekannt oder in für den Fachmann offensichtlicher Weise aus dem Stand der Technik ableitbar.
Insbesondere relevant sind hierfür die folgenden Zitate: Jirkovsky et al., J.
Heterocycl. Chem., 12, 1975, 937-940; Beck et al., J. Chem. Soc. Perkin 1 , 1992,
813-822; Shinada et al., Tetrahedron Lett, 39, 1996, 7099-7102; Garden et al., Tetrahedron, 58, 2002, 8399-8412; Lednicer et al., J. Med. Chem., 23, 1980, 424-
430; Bandini et al. J. Org. Chem. 67, 15; 2002, 5386 - 5389; Davis et al.,
J. Med. Chem. 35, 1 , 1992, 177-184; Yamagishi et al., J. Med. Chem. 35, 11 , 1992,
2085-2094; Gleave et al.; Bioorg. Med. Chem. Lett. 8, 10, 1998, 1231-1236;
Sandmeyer, Helv.Chim.Acta; 2; 1919; 239; Katz et al.; J. Med. Chem. 31 , 6, 1988; 1244-1250; Bac et al. Tetrahedron Lett. 1988, 29, 2819; Ma et al. J. Org. Chem.
2001, 66, 4525; Kato et al. J. Fluorine Chem. 99, 1 , 1999, 5 - 8.
Beispiele
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung, schränken aber den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Die Ausbeuten der hergestellten Verbindungen sind nicht optimiert.
Alle Temperaturen sind unkorrigiert.
Die Angabe „Ether" bedeutet Diethylether, „EE" Ethylacetat und „DCM" Dichlor- methan. Die Angabe „Äquivalente" bedeutet Stoffmengenäquivalente, „Smp." Schmelzpunkt bzw. Schmelzbereich, „Zers." Zersetzung, „RT" Raumtemperatur , „abs." absolut (wasserfrei), ,"rac." racemisch , „konz." konzentriert, „min" Minuten, „h" Stunden, „d" Tage, „Vol.%" Volumenprozent, „m%" Massenprozent und „M" ist eine Konzentrationsangabe in mol/l. Als stationäre Phase für die Säulenchromatographie wurde Kieselgel 60 (0.040 - 0.063 mm) der Firma E. Merck, Darmstadt, eingesetzt.
Die dünnschicht-chromatographischen Untersuchungen wurden mit HPTLC- Fertigplatten, Kieselgel 60 F 254, der Firma E. Merck, Darmstadt, durchgeführt.
Die Mischungsverhältnisse von Laufmitteln für chromatographische Untersuchungen sind stets in Volumen/Volumen angegeben.
Ketobaustein 1 : 4-Azetidin-1-yl-4-phenylcyclohexanon
1. Stufe: 8-Azetidin-1-yl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8-carbonitril
Zu einer Mischung von 4 N Salzsäure (8,1 ml), Methanol (4,9 ml) und Azetidin (8,5 g, 10 ml, 149 mmol) wurde unter Eiskühlung zuerst 1 ,4-Dioxaspiro[4,5]decan-8-on (4,84 g, 31 mmol) und danach Kaliumcyanid (4,85 g, 74,4 mmol) in Wasser (15 ml) gegeben. Die Mischung wurde 5 d bei Raumtemperatur gerührt, dann mit Wasser (50 ml) versetzt und mit Diethylether (3 x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt.
Ausbeute: 6,77 g (98 %), Öl
1H-NMR (DMSO-d6): 1 ,45-1 ,63 (m, 4H); 1 ,67-1 ,82 (m, 4H); 1 ,99 (q, 2H, J = 7,1 Hz);
3,21 (t, 4H, J = 7,1 Hz); 3,86 (s, 4H).
2. Stufe: 1-(8-Phenyl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]dec-8-yl)azetidin
Eine 2 M Lösung von Phenylmagnesiumchlorid in Tetra hydrofu ran (12 ml, 24 mmol) wurde unter Argon und Eiskühlung tropfenweise mit einer Lösung von 8-Azetidin-1- yl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8-carbonitril (2,20 g, 9,9 mmol) in wasserfreiem Tetrahydrofuran (25 ml) versetzt und danach bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Nach Zugabe von gesättigter Ammoniumchloridlösung (5 ml) und Wasser (5 ml) wurden die Phasen getrennt und die wässrige mit Diethylether (3 x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt. Das Rohprodukt wurde durch Flashchromatographie (100 g, 20 * 4,0 cm) mit Ethylacetat / Cyclohexan (1 :1) gereinigt.
Ausbeute: 670 mg (25 %), farbloses Öl 1H-NMR (DMSO-Cl6): 1 ,27-1 ,40 (m, 2H); 1 ,55-2,00 (m, 8H); 2,86 (t, 4H, J = 6,8 Hz); 3,76-3,89 (m, 4H); 7,24-7,45 (m, 5H).
3. Stufe: 4-Azetidin-1-yl-4-phenylcyclohexanon (Ketobaustein 1)
Eine Lösung von 1-(8-Phenyl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]dec-8-yl)azetidin (370 mg, 1 ,3 mmol) in Aceton (30 ml) wurde mit 6 N Salzsäure (2 ml) versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Durch Zugabe von 5 Λ/ Natronlauge wurde pH 10 eingestellt und die wässrige Phase mit Dichlormethan (3 * 20 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt.
Ausbeute: 274 mg (92 %), weißer Feststoff Schmelzpunkt: nicht bestimmbar
1H-NMR (DMSO-de): 1 ,67 (td, 2H, J = 13,8, 6,9 Hz); 1 ,95-2,13 (m, 4H); 2,20-2,33 (m, 2H); 2,40-2,47 (m, 1 H); 2,52-2,57 (m, 1 H); 2,94 (t, 4H; J = 6,9 Hz); 7,28-7,47 (m, 5H).
Ketobaustein 2: 4-Pyrrolidin-4-yl-4-phenylcyclohexanon
1. Stufe: 8-Pyrrolidin-1 -yl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8-carbonitril
Zu einem Gemisch aus 4N Salzsäure (17 ml) und Methanol (10 ml) wurde unter Eiskühlung Pyrrolidin (22,5 ml, 0,306 mol), Cyclohexan-1,4-dion-monoethylenketal (10,0 g, 0,064 mol) und Kaliumcyanid (10,0 g, 0,15 mol) hinzugefügt. Die Mischung wurde 74 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend nach der Zugabe von Wasser (80 ml) mit Diethylether (4 x 70 ml) extrahiert. Nach dem Einengen wurde der Rückstand in Dichlormethan (70 ml) aufgenommen und mit Magnesiumsulfat über Nacht getrocknet. Die organische Phase wurde eingeengt und das Ketal 8- Pyrrolidin-1-yl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8-carbonitril als weißer Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 65-67 0C in einer Ausbeute von 68 % (10,2 g) erhalten.
2. Stufe: 4-(8-Phenvl-1 ■4-dioxaspiror4.51dec-8-vnDvrrolidin-hvdrochlorid
Zu einer 1 ,82M Phenylmagnesiumchlorid-Lösung in THF (70 ml, 0,127 mol) wurde unter Argon und Eiskühlung innerhalb von 15 min das Aminonitril 8-Pyrrolidin-1-yl- 1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8-carbonitril (10,0 g, 42,6 mmol), gelöst in THF (90 ml), hinzugefügt und 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Zur Aufarbeitung des Reaktionsgemisches wurde unter Eiskühlung gesättigte Ammoniumchloridlösung (100 ml) zugegeben und dann mit Diethylether (3 x 100 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde mit Wasser (70 ml) und gesättigter NaCI-Lösung (70 ml) ausgeschüttelt und eingeengt. Es blieb ein gelber Kristallbrei (11 ,8 g) zurück, der außer der dem gewünschten Produkt noch das Ketal 8-Pyrrolidin-1-yl-1 ,4- dioxaspiro[4,5]decan-8-carbonitril enthielt. Das Rohprodukt wurde in Ethylmethylketon (70 ml) gelöst und unter Eiskühlung mit CISiMe3 (8 ml, 0,063 mol) versetzt. Nach einer Reaktionszeit von 6 h konnte das Hydrochlorid 4-(8-Phenyl-1 ,4- dioxaspiro[4,5]dec-8-yl)pyrrolidin-hydrochlorid in einer Ausbeute von 43 % (5,9 g) als weißer Feststoff isoliert werden.
3. Stufe: 4-Pvrrolidin-4-vl-4-phenvlcvclohexanon (Ketobaustein 2)
Das Hydrochlorid 4-(8-Phenyl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]dec-8-yl)pyrrolidin-hydrochlorid (5,8 g, 17,9 mmol) wurde in 7,5N Salzsäure (16 ml) gelöst und 24 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach beendeter Hydrolyse wurde die Reaktionsmischung mit Diethylether extrahiert (2 x 50 ml), die wäßrige Phase unter Eiskühlung mit 5N Natronlauge alkalisch gemacht, mit Dichlormethan (3 x 50 ml) extrahiert und eingeengt. Das Keton 4-Pyrrolidin-4-yl-4-phenylcyclohexanon konnte als gelber Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 75-79 0C und einer Ausbeute von 96 % (4,1 g) isoliert werden.
Ketobaustein 3: 4-Butyl-4-pyrrolidin-1-yl-cyclohexanon
I . Stufe: 1 -(8-Pyrrolidin-1 -yl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]dec-8-yl)-1 H-[1 ,2,3]triazol Zu einer Lösung von 1 ,4 Dioxaspiro[4,5]decan-8,on (3,9 g, 25 mmol) in Toluol (40 ml) wurden Pyrrolidin (1 ,95 g, 2,29 ml, 27,5 mmol), 1 ,2,3-Triazol (2,07 g, 30 mmol) und Molsieb 4 Ä (7,14 g) gegeben. Das Gemisch wurde 7 h bei 90 0C gerührt. Anschließend wurde die Lösung dekantiert und sofort weiter umgesetzt.
2. Stufe: 1-(8-Butyl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]dec-8-yl)pyrrolidin
Zu einer 2 M Lösung von /7-Butylmagnesiumchlorid (25 ml, 50 mmol) in Tetrahydrofuran wurde unter Eiskühlung und Argon die Reaktionslösung soeben hergestellten Triazol Derivates (ca. 6,9 g, 25 mmol) in Toluol (38 ml) getropft. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und anschließend in gesättigte Ammoniumchloridlösung (60 ml) gegossen. Die Phasen wurden getrennt und die wässrige mit Diethylether (3 x 70 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet, i. Vak. eingeengt und der Rückstand (12 g) durch Flashchromatographie (400 g, 20 x 7,6 cm) mit Ethylacetat / Methanol (9:1 ) gereinigt.
Ausbeute: 2,70 g (40 % über zwei Stufen), braunes Öl
1H-NMR (DMSO-O6): 0,87 (t, 3H, J = 7,1 Hz); 1 ,12-1-29 (m, 4H); 1 ,30-1 ,45 (m, 4H); 1 ,46-1 ,60 (m, 4H); 1 ,61-1 ,75 (m, 6H); 1 ,93 (t, 1 H, J = 7,1 Hz); 2,36 (t, 1 H, J = 7,0 Hz), 2,58 (br s, 2H), 3,83 (s, 4H).
3. Stufe: 4-Butvl-4-pyrrolidin-1-vl-cvclohexanon (Ketobaustein 3)
Eine Lösung von 1-(8-Butyl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]dec-8-yl)pyrrolidin (2,70 g, 10,1 mmol) in Aceton (100 ml) wurde mit Wasser (10,0 ml) und 37 % Salzsäure (14,0 ml) versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Zum Gemisch wurde anschließend langsam 4 M Natronlauge getropft, bis pH 10 erreicht war. Das Gemisch wurde mit Diethylether (4 x 40 ml) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt. Das Rohprodukt (2,6 g) wurde durch Flashchromatographie (260 g, 30 x 5,6 cm) mit Ethylacetat / Methanol (9:1 ) gereinigt.
Ausbeute: 1 ,06 g (47 %), braunes Öl 1H-NMR (DMSO-de): 0,88 (t, 3H, J = 6,7 Hz); 1 ,14-1,34 (m, 4H); 1,40-1,50 (m, 2H); 1,62-1 ,88 (m, 8H); 2,04 (dt, 2H, J = 15,0, 3,9 Hz); 2,42 (ddd, 2H, J = 6,3, 11 ,8, 15,5 Hz); 2,63 (t, 4H, J = 6,0 Hz).
Ketobaustein 4: 4-Benzyl-4-(4-methoxybenzylamino)cyclohexanon
1. Stufe: (1 ,4-Dioxaspiro[4,5]dec-8-yliden)-(4-methoxybenzyl)amin
Eine Lösung von 1 ,4-Dioxaspiro[4,5]decan-8-on (4,69 g, 30 mmol) und 4-Methoxybenzylamin (5,35 g, 5,06 ml, 39 mmol) in wasserfreiem Tetra hydrofu ran (45 ml) wurde mit Molsieb 4 Ä (6 g) versetzt und 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Für analytische Zwecke wurde ein aliquoter Teil der Lösung wurde entnommen und i. Vak. eingeengt.
1H-NMR (CDCI3): 1 ,76-1 ,87 (m, 2H); 1 ,91 (t, 2H, J = 6,4 Hz); 2,53 (t, 4H, J = 6,5 Hz); 3,79 (s, 3H); 4,00 (s, 4H); 4,49 (s, 2H); 6,85 (d, 2H, J = 7,9 Hz); 7,21 (d, 2H, J = 8,1 Hz).
Die Probe enthält 4-Methoxybenzylamin. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert, und die Reaktionslösung ohne weitere Aufarbeitung in der nächsten Stufe eingesetzt.
2. Stufe: (8-Benzyl-1 ,4-dioxaspiro [4,5 ]dec-8-yl)(4-methoxybenzyl)amin
In einem ausgeheizten Kolben wurde eine 2 M Lösung von Benzylmagnesiumchlorid in Tetrahydrofuran (10 ml, 20 mmol) mit einer 0,6 M Lösung von (1 ,4- Dioxaspiro[4,5]dec-8-yliden)-(4-methoxybenzyl)amin in Tetrahydrofuran (17 ml, 10 mmol) unter Argon und Eis-Kühlung langsam tropfenweise versetzt. Das Gemisch wurde 20 h bei Raumtemperatur gerührt und anschließend unter Eis-Wasser- Kühlung zu 20 % Ammoniumchlorid-Lösung (20 ml) getropft. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wässrige mit Diethylether (3 * 20 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit 2 N Natronlauge (20 ml) und Wasser (20 ml) gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt. Das Rohprodukt (3,7 g) wurde durch Flashchromatographie (370 g, 22 * 7,5 cm) mit Ethylacetat / Cyclohexan (1 : 2) mit 1% Triethylamin gereinigt.
Ausbeute: 1 ,27 g (34 %), gelbliches Öl
1H-NMR (CDCI3): 1 ,53-1 ,66 (m, 6H); 1 ,89-2,03 (m, 2H); 2,77 (s, 2H); 3,76 (s, 2H); 3,80 (s, 3H); 3,95 (s, 4H); 6,82-6,88 (m, 2H); 7,12-7,37 (m, 7H). Ein austauschbares Proton wurde nicht identifiziert.
3. Stufe: 4-Benzyl-4-(4-methoxybenzylamino)cyclohexanon (Ketobaustein 4)
Zu einer Lösung von (8-Benzyl-1 ,4-dioxaspiro [4,5 ]dec-8-yl)(4-methoxybenzyl)amin (1,2 g, 3,3 mmol) in Aceton (17 ml) wurde 6 M Salzsäure (7 ml) gegeben. Die Reaktionslösung wurde 20 h bei Raumtemperatur gerührt, anschließend mit 25 % Kaliumcarbonat-Lösung basisch (pH~9) gestellt und mit Diethylether (3 * 20 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. auf ca. 10 ml eingeengt. Der ausgefallene Niederschlag wurde abfiltriert und i. Vak. getrocknet.
Ausbeute: 790 mg (74 %), weißer Feststoff
Schmelzpunkt: 122-124 0C
1H-NMR (CDCI3): 0,96 (br s, 1 H); 1 ,76 (dt, 2H, J = 13,6, 4,6 Hz); 1 ,84-1 ,97 (m, 2H);
2,10-2,24 (m, 2H); 2,65-2,80 (m, 2H); 2,86 (s, 2H); 3,81 (s, 3H); 3,87 (s, 2H); 6,85-
6,91 (m, 2H); 7,12-7,36 (m, 7H).
Ketobaustein 5: 4-(Azetidin-1-yl)-4-(3-fluorphenyl)cyclohexanon
1. Stufe: (1-(8-(3-Fluorphenyl)-1 ,4-dioxaspiror4,5ldecan-8-yl)azetidin Eine 1 M Lösung von 3-Fluorphenylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran (250 ml,
250 mmol) wurde unter Argon und Eiskühlung tropfenweise mit einer Lösung von 8-
Azetidin-1-yl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8-carbonitril (13,9 g, 62,53 mmol) in wasserfreiem Tetrahydrofuran (70 ml) versetzt und danach bei Raumtemperatur 24 h gerührt. Anschließend wurde unter Eiskühlung gesättigte Ammoniumchlorid-Lösung
(150 ml) zugegeben und 20 min kräftig gerührt. Danach wurden die Phasen getrennt und die wäßrige Phase mit Diethylether (3 x 50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt wurde so in einer Ausbeute von 18 g (99 %) als gelbes Öl erhalten.
2. Stufe: ((1 -(8-(3-Fluorphenyl)-1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8-yl)azetidin Hydrochlorid
Das soeben erhaltene Rohprodukt (18 g, 61 ,8 mmol) wurde in Ethylmethylketon (100 ml) gelöst, unter Eiskühlung mit CISiMe3 (30 ml, 0,237 mol) versetzt und im offenen Kolben bei Raumtemperatur gerührt. Da auch nach 24 h kein Hydrochlorid ausgefallen war, wurde der Ansatz bis zur Trockne eingeengt (20 g braunes Öl, 99 %) und ohne weitere Reinigung für die Ketalspaltung eingesetzt.
3. Stufe: 4-(Azetidin-1-vl)-4-(3-fluorphenyl)cvclohexanon (Ketobaustein 5)
Eine Lösung des soeben erhaltenen Hydrochlorids (20 g, 61 mmol) in Wasser (50 ml) wurde mit konz. Salzsäure (50 ml) und Aceton (50 ml) versetzt und 48 h bei Raumtemperatur gerührt. Durch anschließende Zugabe von 5N Natronlauge wurde pH 11 eingestellt und dann die wäßrige Phase mit Dichlormethan (3 x 100 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt (15 g) wurde durch Säulenchromatographie [Kieselgel 60 (150 g); Ethylacetat (100O mI)] gereinigt. Das gewünschte Keton wurde so in einer Ausbeute von 6 g (40 %) erhalten.
Ketobaustein 6: 4-(Azetidin-1-yl)-4-(thiophen-2-yl)cyclohexanon
Stufe 1 : 1-(8-(Thiophen-2-yl)-1 ,4-dioxaspiro[4.5]decan-8-yl)azetidin Eine katalytische Menge lod wurde zu Magnesium (5,1 g) in 50 ml Diethylether gegeben. Nach 10 Minuten wurde diese Reaktionsmischung mit einer Lösung aus 2- Bromthiophen (5,7 g) in 10 ml THF versetzt. Nach anspringen der Grignard Reaktion wurde 2-Bromthiophen (15 ml) gelöst in 50 ml THF tropfenweise zugegeben und nach Beendigung der Zugabe für zwei Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Zu dieser Reaktionsmischung wurde 8-Azetidin-1-yl-1 ,4-dioxaspiro[4,5]decan-8- carbonitril (12 g) gelöst in 60 ml THF tropfenweise bei 60-70 0C unter Stickstoffatmosphäre gegeben. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch für 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und der Reaktionsfortschritt dünnschichtchromatograpfisch (50% EtOAc/Hexan) verfolgt.
Nach vollständigem Umsatz wurde das Reaktionsgemisch auf 00C abgekühlt, mit gesättigter Ammoniumchloridlösung (50 ml) gequencht und abschließend mit Ethylacetat (2x 100 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck wurde der Rückstand säulenchromatographisch gereinigt (Silica, 5-10% EtOAc/Hexan). Das gewünschte Produkt wurde als brauner Feststoff erhalten (10,2g, 68%).
Stufe 2: 4-(Azetidin-1-vD-4-(thiophen-2-vl)cvclohexanon (Ketobaustein 6)
Zu einer Lösung von 1-(8-(Thiophen-2-yl)-1 ,4-dioxaspiro[4.5]decan-8-yl)azetidin (10 g) in 100 ml Methanol wurden bei 00C 50 ml 6N Salzsäure gegeben und die Reaktionsmischung 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Der Reaktionsverlauf wurde mittels Dünnschichtchromatographie (75% EtOAc/Hexan) kontrolliert.
Nach vollständigem Umsatz wurde das Methanol abdestilliert, der Rückstand mit Wasser (150 ml) versetzt und mit Ethylacetat (2x 100 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck wurde der Rückstand in kaltem Wasser (150 ml) aufgenommen, die Lösung für 1 Stunde gerührt und abschließend filtriert.
Der zurückbehaltene Feststoff wurde in Ethylacetat aufgenommen und über Na2SO4 getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck wurde das gewünschte Produkt (6.5g, 78%) wurden in Form eines braunen Feststoffs erhalten. Beispiel A-1
N-^'-Fluor^θ'-dihydro^-phenyl-spiroIcyclohexan-i.rpΗJ-pyranolS^- b]indol]-4-yl}-azetidin, 2-hydroxy-1,2,3-propantricarboxylat (2:1) (Eines von 2 möglichen Diastereomeren)
Eine Lösung von 4-Azetidin-1-yl-4-phenylcyclohexanon (Ketobaustein 1) (270 mg, 1,18 mmol) und 5-Fluortryptophol (211 mg, 1 ,18 mmol) in wasserfreiem Dichlormethan (30 ml) wurde bei 5-10 0C mit Trifluormethansulfonsäure (235 mg, 138 μl, 1 ,57 mmol) versetzt und bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Nach Zugabe von 0,5 M Natronlauge (10 ml) wurden die Phasen getrennt und die wässrige mit Dichlormethan (3 * 10 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt. Das Rohprodukt (280 mg) wurde durch Flashchromatographie (18 g, 20 x 2,0 cm) mit Ethylacetat / Cyclohexan (1 :1 ) und 1 % Triethylamin gereinigt.
Ausbeute: 119 mg (29 %), weißer Feststoff
Schmelzpunkt: 249-257 0C
1H-NMR (DMSO-de): 1 ,63-1,78 (m, 6H); 2,12 (d, 2H1 J = 12,6 Hz); 2,23-2,35 (m, 2H); 2,63 (t, 2H, J = 5,4 Hz); 2,97 (t, 4H, J = 6,7 Hz); 3,85 (t, 2H, J = 5,3 Hz); 6,86
(dt, 1 H, J = 9,4, 2,6 Hz); 7,13 (dd, 1 H, J = 10,1 , 2,5 Hz); 7,26-7,45 (m, 6H); 11 ,01 (s,
1 H).
13C-NMR (DMSO-dβ): 15,4; 22,0; 46,2; 56,1 ; 58,7; 71 ,6; 102,3 (d, J = 23 Hz); 105,3
(d, J = 5 Hz); 108,2 (d, J = 26 Hz); 111 ,9 (d, J = 10 Hz); 126,4; 126,6; 127,5; 132,4; 140,4; 141 ,9; 156,7 (d, J = 230 Hz).
Eine Lösung von soeben erhaltenen Spiroethers (119 mg, 0,3 mmol) in heißem Isopropanol (60 ml) wurde mit Citronensäure (72 mg, 0,37 mmol) in Isopropanol (5 ml) versetzt. Der ausgefallene Niederschlag A-1 wurde abfiltriert und getrocknet.
Ausbeute: 120 mg (82 %), weißer Feststoff Schmelzpunkt: 189-194 0C 1H-NMR (DMSO-d6): 1 ,68-1 ,83 (m, 6H); 2,13-2,35 (m, 4H); 2,59-2,76 (m, 4H); 3,11 (t, 4H, J = 6,5 Hz); 3,85 (t, 2H, J = 5,3 Hz); 6,87 (dt, 1 H, J = 9,5, 2,5 Hz); 7,14 (dd, 1 H, J = 9,9, 2,5 Hz); 7,30-7,37 (m, 2H); 7,38-7,48 (m, 4H), 10,95 (s, 1 H). 13C-NMR (DMSOd6): 15,4; 22,1 ; 26,3 (2 C); 30,3 (2 C); 43,1 ; 46,7 (2 C); 57,0; 58,8; 71 ,4; 72,2; 102,4 (d, J = 24 Hz); 105,5 (d, J = 5 Hz); 108,3 (d, J = 26 Hz); 112,0 (d, J = 11 Hz); 126,7 (d, J = 10 Hz); 126,8; 127,7 (2 C); 132,4; 139,7; 141 ,8; 156,8 (d, J = 230 Hz); 171 ,4; 175,3,
Beispiel A-2
N^β'-FluoM'.θ'-dihydro^-phenyl-spiroIcyclohexan-I.IXS'HJ-pyranoIS^- b]indol]-4-yl}-pyrrolidin, 2-hydroxy-1,2,3-propantricarboxylat (2:1) (Eines von 2 möglichen Diastereomeren)
Eine Lösung von 4-Pyrrolidin-4-yl-4-phenylcyclohexanon (Ketobaustein 2) (486 mg, 2 mmol) und 5-Fluortryptophol (358 mg, 2 mmol) in wasserfreiem Dichlormethan (20 ml) wurde bei 5-10 0C mit Trifluormethansulfonsäure (399 mg, 232 μl, 2,66 mmol) versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Nach Zugabe von 0,5 M Natronlauge (10 ml) wurden die Phasen getrennt und die wässrige Phase mit Dichlormethan (3 * 10 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt. Das Rohprodukt (596 mg) wurde durch Flashchromatographie (18 g, 20 * 1 ,5 cm) mit Ethylacetat / Cyclohexan (1 :9— >2:1) und jeweils 1 % Triethylamin gereinigt. Es wurden 2 Fraktionen erhalten.
Fraktion 1 :
Ausbeute: 390 mg (48 %), weißer Feststoff
Schmelzpunkt: > 260 0C
1H-NMR (DMSO-d6): 1 ,60-1 ,90 (m, 10H); 2,23 (t, 3H, J = 13,1 Hz); 2,39 (d, 3H, J =
12,9 Hz); 2,64 (t, 2H, J = 5,3 Hz); 3,89 (t, 2H, J = 5,3 Hz); 6,88 (dt, 1H, J = 9,4, 2,5 Hz); 7,14 (dd, 1 H, J = 9,9, 2,5 Hz); 7,20-7,27 (m, 1 H); 7,31-7,40 (m, 5H); 10,85
(s, 1 H).
13C-NMR (DMSO-O6): 22,1 ; 23,3; 29,2; 30,5; 44,3; 56,5; 58,7; 71 ,7; 103,1 (d, J =
23 Hz); 106,2 (d, J = 4 Hz); 109,0 (J = 26 Hz); 112,6 (d, J = 10 Hz); 126,1 ; 126,3; 126,7; 126,8; 127,0; 127,3; 127,5 (d, J = 10 Hz); 132,4; 140,8; 141 ,9; 157,5 (d, J = 231 Hz).
Fraktion 2: Ausbeute: 140 mg (17 %), weißer Feststoff
Schmelzpunkt: 188-191 0C
1H-NMR (DMSO-d6): 1 ,59 (br s, 4H); 1 ,76-1 ,88 (m, 1 H); 2,08-2,20 (m, 2H); 2,34-
2,48 (m, 3H); 2,52-2,60 (m, 2H); 2,66 (d, 1 H, J = 18,5 Hz); 2,80 (t, 3H, J = 7,3 Hz);
3,47 (dd, 2H, J = 13,1 , 7,3 Hz); 4,58 (t, 1H, J = 5,3 Hz); 6,22 (s, 1 H); 6,77-6,84 (m, 1 H); 6,81 (dt, 1 H, J = 8,8, 1 ,9 Hz); 7,12-7,24 (m, 3H); 7,32 (t, 2H, J = 7,6 Hz); 7,48
(d, 2H, J = 7,9 Hz); 10,07 (s, 1 H).
13C-NMR (DMSO-d6): 22,9; 26,0; 28,6; 28,9; 33,4; 44,8; 58,2; 61 ,7; 102,7 (d, J =
24 Hz); 107,9 (d, J = 6 Hz); 108,7 (d, J = 26 Hz); 111 ,4 (d, J = 10 Hz); 125,7; 126,2;
126,8; 127,5; 129,1 (d, J = 10 Hz); 129,3; 131 ,7; 138,0; 142,2; 156,6 (d, J = 231 Hz).
Fraktion 1 und Fraktion 2 sind identische Verbindungen.
Eine Lösung der soeben erhaltenen Fraktion 1 (230 mg, 0,57 mmol) in siedenden Isopropanol (180 ml) wurde mit Citronensäure (138 mg, 0,71 mmol) in heißem Isopropanol (10 ml) versetzt. Dabei fiel innerhalb weniger Sekunden ein dicker, weißer Niederschlag A-2 aus, der nach dem Abkühlen abfiltriert wurde.
Ausbeute: 150 mg (45 %), weißer Feststoff Schmelzpunkt: 263-270 0C
1H-NMR (DMSO-de): 1 ,65 (br s, 4H); 1 ,76 (d, 2H; J = 12,5 Hz); 1 ,88 (t, 2H, J = 13,6 Hz); 2,24 (t, 2H, J = 12,4 Hz); 2,43 (d, 2H, J = 12,9 Hz); 2,52-2,68 (m, 8H); 2,72 (d, 2H, J = 15,3 Hz); 3,88 (t, 2H, J = 5,4 Hz); 6,88 (dt, 1H, J = 9,4, 2,6 Hz); 7,14 (dd, 1 H, J = 9,94, 2,47 Hz); 7,22-7,30 (m, 1 H); 7,31-7,46 (m, 5H); 10,79 (s, 1 H). 13C-NMR (DMSO-Cl6): 22,1 ; 29,1 ; 30,4; 43,0; 44,9; 57,6; 58,8; 71 ,6; 72,2; 102,3; 102,4 (d, J = 23 Hz); 105,6 (d, J = 5 Hz); 108,3 (d, J = 26 Hz); 111 ,9 (d, J = 11 Hz); 126,6; 126,8; 127,5; 132,4; 140,0; 141 ,7; 156,7 (d, J = 231 Hz); 171 ,3; 175,1 , Beispiel A-3
N^'.θ'-Dihydro^-phenyl-spiroIcyclohexan-I.I^SΗJ-pyranoIS^-blindoll^-yl}- pyrrolidin, 2-hydroxy-1,2,3-propantricarboxylat (4:3) (Unpolareres Diastereomer)
Der Ketobaustein 2 (4-Pyrrolidin-4-yl-4-phenylcyclohexanon) (243 mg, 1 mmol) wurde zusammen mit Tryptophol (161 mg, 1 mmol) in absolutem Dichlormethan (50 ml) vorgelegt. Anschließend erfolgte die Zugabe von Methansulfonsäure (0,13 ml, 2 mmol). Der Ansatz wurde 16 h bei Raumtemperatur gerührt, wobei keine Fällung beobachtet wurde. Die Reaktionsmischung wurde mit 1 N NaOH (20 ml) versetzt und eine Stunde gerührt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wäßrige Phase mit Dichlormethan (2 * 20 ml) extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt, getrocknet und eingeengt. Dabei wurde der gewünschte Spiroether als Diastereoisomerengemisch erhalten (303 mg, 78 %).
Das soeben erhaltene Spiroether Diastereoisomerengemisch (303 mg, 0,78 mmol) wurde 15 min mit Methanol (60 ml) ausgerührt, der Rückstand durch Filtration abgetrennt (248 mg) und aus 2-Propanol (150 ml) umkristallisiert. Es fällt zunächst der unpolarere Spiroether aus (89 mg). Das Filtrat wurde eingeengt und wiederum ein Diastereoisomerengemisch zurückbehalten (103 mg).
Der soeben erhaltene reine unpolarere Spiroether (89 mg, 0,23 mmol) wurde mit Ethanol (45 ml) versetzt und auf 60 0C erwärmt. Zu dieser Suspension wurde Citronensäure in Ethanol (48 mg, 0,25 mmol, 5 ml) gegeben und 10 min bei 60 0C und 1 h bei Raumtemperatur gerührt. Das unpolarere Citrat A-3 wurde abgesaugt und als farbloser Feststoff (75 mg, 17 %) mit einem Schmelzpunkt von 259 0C isoliert.
Beispiel A-4: N-{4',9'-Dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1,1'(3'H)-pyrano[3,4-b]indol]-4-yl}- pyrrolidin, 2-hydroxy-1,2,3-propantricarboxylat (1 :1, Polareres Diastereomer)
Das unter Beispiel A-3 zurückbehaltene Spiroether Diastereoisomerengemisch (103 mg, 0,285 mmol) wurde in Ethanol (80 ml) bei 60 0C gelöst und in der Wärme mit Citronensäure in Ethanol (54 mg, 0,28 mmol, 5 ml) versetzt. Es wurde 1 h bei Raumtemperatur gerührt und das zunächst ausgefallene unpolarere Citrat (85 mg, 19 %) durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wurde auf 2 ml eingeengt, mit Diethylether (40 ml) versetzt, und der ausgefallene farblose Feststoff abgesaugt. Das polarere Citrat A-4 wurde dabei in einer Ausbeute von 16 % (73 mg) und mit einem Schmelzpunkt von 179-180 CC gewonnen.
Beispiel A-5 N^β'-FluoM'.θ'-dihydro^-butyl-spiroIcyclohexan-i ,1 'ß'Hl-pyranop^-blindol]- 4-yl}-pyrrolidin, 2-hydroxy-1,2,3-propantricarboxylat (1 :1) (Eines von 2 möglichen Diastereomeren)
Eine Lösung von 4-Butyl-4-pyrrolidin-1-yl-cyclohexanon (Ketobaustein 3) (1 ,06 g, 4,7 mmol) und 2-(5-Fluor-1H-3-yl)ethanol (854 mg, 4,7 mmol) in wasserfreiem Dichlormethan (60 ml) wurde unter Eiskühlung und Argon mit Trifluormethansulfonsäure (949 mg, 552 μl_, 6,3 mmol) versetzt und ein Tag bei Raumtemperatur gerührt. Danach wurde weitere Trifluormethansulfonsäure (300 mg, 174 μL, 2 mmol) zugesetzt und erneut ein Tag bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch mit 0,5 M Natronlauge (48 ml) versetzt und 20 min gerührt. Die Phasen wurden getrennt, die wässrige Phase mit Dichlormethan (2 x 20 ml) extrahiert und die vereinigten organischen Phasen mit Natriumsulfat getrocknet. Das Rohprodukt (1 ,8 g) wurde durch Flashchromatographie (180 g, 20 x 5,6 cm) mit Chloroform / Methanol (95:5) gereinigt.
Ausbeute: 370 mg (19 %), gelblicher Feststoff (Fraktion 1)
Das Produkt lag als Hydrochlorid vor. Vermutlich stammt der Chlorwasserstoff aus dem zur Chromatographie verwendeten Chloroform.
1H-NMR (CDCI3): 0,97 (t, 3H, J = 6,8 Hz), 1 ,35-1 ,41 (m, 4H); 1 ,46-1 ,52 (m, 2H); 1 ,57 (d, 2H, J = 14,6 Hz), 1 ,89-1 ,98 (m, 4H); 2,22 (dt, 2H, J = 14,6, 6,0 Hz), 2,35- 2,45 (m, 2H); 2,72 (t, 2H, J = 5,3 Hz), 2,78 (dt, 2H, J = 14,6, 3,5 Hz); 3,10 (dt, 2H, J = 13,0, 6,9 Hz), 3,63 (dt, 2H1 J = 12,2 und 6,6 Hz), 3,92 (t, 2H, J = 5,3 Hz), 6,81 (dt, 1 H, J = 9,2 und 2,5 Hz), 7,06 (dd, 1 H, J = 9,7, 2,4 Hz), 7,37 (dd, 1 H, J = 8,8, 4,5 Hz); 10,36 (br s, 1 H); 11 ,04 (s, 1 H). 13C-NMR (CDCI3): 13,9; 22,6; 23,4; 25,1 ; 26,6; 27,0; 29,5; 32,6; 48,2; 60,3; 66,5; 71 ,0; 102,4 (d, J = 23 Hz); 106,1 (d, J = 4 Hz); 109,2 (d, J = 10 Hz); 112,4 (d, J = 10 Hz); 126,3 (d, J = 10 Hz); 132,4; 139,8; 157,5 (d, J = 233 Hz).
Außerdem wurden noch verunreinigtes Produkt (Fraktion 2, 322 mg, 17 %) und nicht umgesetztes Keton (Fraktion 3, 227 mg, 23 %) erhalten.
Das 1H-NMR-Spektrum des rohen Produktgemisches zeigte, dass nur ein Diastereoisomer und das Alken entstanden waren, wobei letzteres nicht isoliert wurde.
Eine Lösung von Fraktion 1 (350 mg, 0,83 mmol) in Chloroform (20 ml) wurde mit Natriumhydrogencarbonat-Lösung gewaschen, die organische Phase mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt.
Ausbeute: 204 mg (70 %), amorpher, gelblicher Feststoff Schmelzpunkt: 70 0C
1H-NMR (CDCI3): 0,93 (t, 3H, J = 6,7 Hz), 1 ,21-1 ,38 (m, 4H); 1 ,38-1 ,42 (m, 2H); 1,48 (d, 2H, J = 12,8 Hz); 1,74 (d, 2H, J = 12,8 Hz); 1 ,74-1 ,84 (m, 4H); 1 ,88 (dt, 2H1 J = 13,5, 2,9 Hz); 2,04 (dt, 2H, J = 13,2, 3,2 Hz); 2,69 (t, 4 H, J = 5,8 Hz); 2,74 (t, 2 H, J = 5,4 Hz); 3,99 (t, 2H, J = 5,4 Hz); 6,87 (dt, 1 H, J = 9,1 , 2,5 Hz); 7,11 (dd, 1 H, J = 9,5, 2,4 Hz); 7,23 (dd, 1 H, J = 8,7, 4,3 Hz); 7,90 (s, 1 H).
13C-NMR (CDCI3): 14,2; 22,5; 24,0; 24,1 ; 24,8; 27,0; 28,6; 30,8; 31 ,1 ; 44,1 ; 54,7; 59,7; 72,4; 103,2 (d, J = 24 Hz); 107,1 (d, J = 5 Hz); 109,4 (d, J = 26 Hz); 111 ,2 (d, J = 10 Hz); 127,6 (d, J = 10 Hz); 132,0; 141 ,7; 157,8 (d, J = 234 Hz).
Eine Lösung des soeben erhaltenen gelben Feststoffs (freie Base der Fraktion 1) (180 mg, 0,46 mmol) in heißen Ethanol (15 ml) wurde mit einer heißen Lösung von Citronensäure (90 mg, 0,46 mmol) in Ethanol (1,2 ml) versetzt. Dabei fiel ein weißer Niederschlag aus, der nach dem Abkühlen abfiltriert wurde.
Ausbeute: 137 mg (50 %), weißer Feststoff (A-5)Schmelzpun kt: 198-199 0C 1H-NMR (DMSO-dβ): 0,92 (t, 3H, J = 6,7 Hz); 1 ,20-1 ,40 (m, 4H); 1 ,44-1 ,64 (m, 4H); 1 ,71 (br d, 2H, J = 12,7 Hz); 1 ,90 (br s, 6H); 2,12 (br t, 2H, J = 12,7 Hz); 2,57 (d, 2H, J = 15,0 Hz); 2,63 (t, 2H, J = 4 Hz); 2,66 (d, 2H, J = 15,0 Hz); 3,07 (br s, 4H); 3,89 (t, 2H, J = 5,1 Hz); 6,87 (dt, 1 H, J = 9,1 , 2,4 Hz); 7,15 (dd, 1 H, J = 9,9, 2,3 Hz); 7,37 (dd, 1 H1 J = 8,5, 4,4 Hz); 10,64 (s, 1 H); ca. 11-12 (sehr br s, 2-3H).
Beispiel A-6:
N-{6'-Fluor-4>,9'-dihydro-4-benzyl-spiro[cyclohexan-1,1'(3Η)-pyrano[3,4- b]indol]-4-yl}-amin
Stufe IL 4-Benzyl-61-fluor-N-(4-methoxybenzyl)-4\9'-dihydro-3Η- spiro[cyclohexan-1,1'-pyrano[3,4-b]indol]-4-amin ( Eines von 2 möglichen Diastereomeren)
Zu einer Lösung von 4-Benzyl-4-(4-methoxybenzylamino)cyclohexanon (Ketobaustein 4) (760 mg, 2,35 mmol) und 2-(5-Fluor-1H-indol-3-yl)ethanol (421 mg, 2,35 mmol) in Dichlormethan (50 ml) wurde unter Eis-Wasser-Kühlung Trifluormethansulfonsäure (458 mg, 266μl, 3,05 mmol) getropft. Das Reaktionsgemisch wurde noch 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde die Mischung mit 0,5 M Natronlauge (24 ml) versetzt und danach bei Raumtemperatur 2 h gerührt. Die organische Phase wurde abgetrennt und die wässrige mit Dichlormethan (3 * 25 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Natriumchlorid-Lösung (50 ml) gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und i. Vak. eingeengt.
Ausbeute: 1 ,07 g (94 %), weißer Feststoff Schmelzpunkt: 76-79 0C
1H-NMR (CDCI3): 1 ,52 (d, 2H, J = 13 Hz); 1 ,71-1 ,95 (m, 4H), 2,07 (dt, 2H, J = 13,1 , und 3,3 Hz); 2,74 (t, 2H, J = 5,4 Hz); 2,85 (s, 2H); 3,83 (s, 3H); 3,85 (s, 2H); 3,99 (t,
2H, J = 5,34 Hz); 6,81-6,97 (m, 3H); 7,06-7,41 (m, 10H), 7,96 ( br s, 1 H).
13C-NMR (CDCI3): 22,7; 30,7 (4); 44,9; 45,5; 53,6; 54,4; 55,5; 59,9, 72,5, 103,4 (d, J = 24 Hz); 107,4; 109,7 (d, J = 25 Hz); 111 ,5 (d, J = 10 Hz); 114,2 (2); 126,5; 127,7 (d,
J = 10 Hz); 128,4 (2); 129,3 (2); 130,7 (2); 132,3; 133,3; 137,7; 141 ,5; 158,1 (d, J =
233 Hz); 159,1. Zu einer heißen Lösung des soeben hergestellten Spiroethers (120 mg, 0,25 mmol) in Ethanol (1 ml) wurde eine Lösung von Citronensäure (96 mg, 0,5 mmol) in Ethanol (0,5 ml) gegeben. Nach der Abkühlung wurde die Lösung mit Diethylether (20 ml) versetzt. Der ausgefallene Niederschlag wurde abfiltriert, mit Ethanol und Diethylether gewaschen und i. Vak. getrocknet.
Ausbeute: 70 mg (41 %), weißer Feststoff Schmelzpunkt: 135-141 0C
1H-NMR (DMSO-O6): 1 ,53-1 ,84 (m, 6H); 1 ,95-2,15 (m, 2H); 2,62 (q, 4H, J = 15,3 Hz); 2,55-2,65 (m, 2H); 2,88 (s, 2H); 3,77 (s, 3H); 3,81 (t, 2H, J = 5,3 Hz), 3,97 (s, 2H); 6,86 (dt, 1 H, J = 9,3, 2,5 Hz); 6,98 (d, 2H, J = 8,5 Hz); 7,20-7,37 (m, 7H); 7,48 (d, 2H, J = 8,5 Hz); 10,66 (s, 1 H).
Stufe 2: 4-Benzyl-6'-fluor-4l,9>-dihydro-3Η-spiro[cyclohexan-1,1l-pyrano[3,4- b]indol]-4-amin (A-6)
Eine Lösung der freien Base des 6'-Fluor-4',9'-dihydro-N-(4-methoxybenzyl)-4- benzyl-spiro[cyclohexan-1 ,1'(3Η)-pyrano[3,4-b]indol]-4-amin Citrats (200 mg, 0,4 mmol) in Tetra hydrofu ran (20 ml) und Methanol (20 ml) wurde mit 10 % Palladium auf Aktivkohle (40 mg) versetzt und 7 h bei 3 bar und 40 0C hydriert. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch durch einen Faltenfilter filtriert, der Filterrückstand mit Methanol gewaschen und das Filtrat i. Vak. eingeengt. Das Rohprodukt (186 mg) wurde durch Flashchromatographie (20 g, 21 * 2 cm) mit Methanol gereinigt.
Ausbeute: 136 mg (64 %), beigefarbener FeststoffSchmelzpunkt 198-2050C (Zers.) 1H-NMR (DMSO-O6): 1 ,21-1 ,38 (m, 2H); 1 ,52-1 ,82 (m, 5H); 1 ,91-2,42 (m, 3H);
2,46-2,71 (m, 4H); 3,82 (t, 2H, J = 5,0 Hz); 6,78-6,89 (m,1 H); 7,04-7,31 (m, 7H);
11 ,0 (s, 0,7H); 11 ,07 (s, 0,3H).
13C-NMR (DMSO-Cl6): 22,0; 28,0; 28,7; 29,7; 29,9 (2); 31,6; 43,5; 50,0; 50,9; 58,7;
58,8; 71 ,6; 71 ,7; 102,4 (d, J = 23 Hz); 105,4 (d, J = 4 Hz); 108,3 (d, J = 26 Hz); 111 ,7 (d, J = 10 Hz); 126,5 (d, J =10 Hz); 127,7 (2); 130,6 (2C); 132,0; 132,2; 137,3;137,9;
141 ,9; 156,6 (d, J = 231 Hz).
Beispiel A-7 ^(Azetidin-i-yO^S-fluorphenyO^'.S'^'.θ'-tetrahydrospiroIcyclohexan-i.r- pyrido[3,4-b]indol] (Polareres Diastereomer)
Der Ketobaustein 5 (742 mg, 3 mmol) und Tryptamin (481 mg, 3 mmol) wurden in MeOH (30 ml) gelöst. Die klare gelbe Reaktionslösung wurde 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde MeOH am Rotationsverdampfer entfernt und der Rückstand in 1,2-Dichlorethan (30 ml) gelöst. Nach Zugabe von Trifluoressigsäure (3 ml, 40 mmol) wurde der Ansatz 3 h bei Raumtemperatur gerührt. Der Verlauf der Reaktion wurde durch DC kontrolliert. Zur Aufarbeitung wurde der Ansatz unter Eiskühlung mit 5N NaOH (50 ml) versetzt. Die wäßrige Phase wurde abgetrennt und mit Dichlormethan (3 x 30 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet und anschließend bis zur Trockne eingeengt. Nach Zugabe von MeOH (20 ml) fiel ein weißer Feststoff aus (630 mg), der ein Gemisch der beiden Diastereoisomeren darstellte. Die beiden Diastereoisomeren konnten durch Säulenchromatographie [Kieselgel 60 (20 g); MeOH (200 ml)] getrennt werden.
Das polarere Produkt (A-7) wurde in einer Ausbeute von 355 mg (30 %) mit einem Schmelzpunkt von 186-188 0C erhalten. 13C-NMR (101 MHz; DMSO-d6) £ ppm: 16,1; 22,8; 25,2; 30,4; 32,1 ; 34,3; 38,6; 46,0; 51 ,4; 59,4; 106,6; 110,8; 113,0; 113,2; 114,4; 114,6; 117,2; 117,9; 120,0; 123,7; 126,9; 129,5; 129,6; 135,4; 141,3; 141,4; 161,3; 163,7.
Das unpolarere Produkt wurde in einer Ausbeute von 110 mg (9 %) mit einem Schmelzpunkt von 277-281 0C erhalten.
13C-NMR (101 MHz; DMSO-d6) £ ppm: 15,4; 22,8; 26,3; 30,4; 31 ,2; 34,3; 38,5; 46,3; 51 ,0; 56,5; 106,4; 111 ,0; 112,9; 113,1 ; 113,3; 113,5; 117,2; 117,9; 120,0; 122,7; 127,0; 129,0; 129,1 ; 135,6; 141,9; 144,1 ; 160,8; 163,2.
Beispiel A-8
4-(Azetidin-1-yl)-4-(3-fluorphenyl)-2',3',4',9'-tetrahydrospiro[cyclohexan-1,1'- pyrido[3,4-b]indol] (Unpolareres Diastereomer) Bei Beispiel A-8 handelt es sich um das im Beispiel A-7 erhaltene unpolarere Diastereomer.
Beispiel A-9
^(Azetidin-i-ylH-fS-fluorphenyl^θ'^lihydro-SΗ-spirolcyclohexan-i.i1- pyrano[3,4-b]indol] (Eines von 2 möglichen Diastereomeren)
Der Ketobaustein 5 (495 mg; 2 mmol) und Tryptophol (322 mg; 2 mmol) wurden in trockenem Dichlormethan (20 ml) gelöst. Bei einer Temperatur von 0 0C wurde Trifluormethansulfonsäure-trimethylsilylester (465 μl, 2,4 mmol) zugegeben. Die rotbraune Suspension wurde 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Der Verlauf der Reaktion wurde durch Dünnschichtchromatographie kontrolliert. Zur Aufarbeitung wurde der Ansatz unter Eiskühlung mit 5N NaOH (50 ml) versetzt. Die wäßrige Phase wurde abgetrennt und mit Dichlormethan (3 x 30 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SÜ4 getrocknet und anschließend bis zur Trockne eingeengt. Durch Zugabe von MeOH (20 ml) fiel ein weißer Feststoff aus, der eins von zwei möglichen Diastereoisomeren enthielt. Die Mutterlauge enthielt keinen Spiroether mehr. A-9 wurde so in einer Ausbeute von 240 mg (31 %) mit einem Schmelzpunkt von 270-274 0C erhalten.
1 H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ ppm: 1 ,64-1 ,78 (m, 6H), 2,09 (d, J = 13,81 Hz, 2H), 2,22-2,40 (m, 2H), 2,66 (t, J = 5,40 Hz, 2H), 2,98 (t, J = 6,83 Hz, 4H), 3,87 (dd, J = 12,39 Hz1 2H), 6,93-6,98 (m, 1 H), 7,01-7,09 (m, 1 H), 7,12-7,23 (m, 3H), 7,33-7,40 (m, 2 H), 7,42-7,50 (m, 1 H), 10,88 (s, 1 H)
Beispiel A-10
1-(4-(Azetidin-1-yl)-4-(3-fluorphenyl)-3',4'-dihydrospiro[cyclohexan-1,1'- pyrido[3,4-b]indol]-2'(9'H)-yl)-3-phenylprop-2-en-1-on (Polareres Diastereomer)
Zimtsäurechlorid (371 mg, 2,23 mmol) wurde unter Argon in abs. Tetra hydrofu ran (30 ml) gelöst und bei Raumtemperatur mit der freien Base des polareren Spiroamin A-7 (290 mg, 0,744 mmol), gelöst in abs. Tetra hydrofu ran (15 ml), innerhalb von 20 min versetzt. Nach einer Reaktionszeit von 1,5 h wurde die trübe Reaktionslösung mit Wasser (10 ml) verdünnt, unter Eiskühlung mit 1 N Natronlauge (10 ml) versetzt und 2 h gerührt. Tetrahydrofuran wurde im Vakuum entfernt. Dabei fiel ein Feststoff aus, der durch Filtration abgetrennt und mit Wasser (3 x 5 ml) gewaschen wurde. Es wurde ein Rohprodukt (350 mg) isoliert, das chromatographisch aufgetrennt wurde [Kieselgel 60 (50 g); Ethylacetat (600 ml)]. Das polarere Amid A-9 wurde so in einer Ausbeute von 192 mg (50 %) mit einem Schmelzpunkt von 120-126 0C erhalten . 13C-NMR (101 MHz; DMSO-D6) δ ppm: 22,5; 29,2; 32,6; 37,8; 41 ,2; 59,4; 60,4; 105,3; 111 ,0; 113,0; 113,2; 114,4; 114,7; 117,3; 118,3; 120,4; 123,0; 123,7; 126,5; 127,8; 128,7; 129,3; 135,1 ; 135,4; 139,4; 139,6; 139,7; 140,4; 161 ,1 ; 163,5; 170,2.
Beispiel A-11
4-(Azetidin-1-yl)-6'-fluor-4-(thiophen-2-yl)-4',9'-dihydro-3'H-spiro[cyclohexan- 1,1'-pyrano[3,4-b]indol] 2-hydroxypropan-1,2,3-tricarboxylat (1 :1) ( Unpolareres Diastereomer)
Der Ketonbaustein 6 (706 mg, 3 mmol) wurde zusammen mit 5-Fluortryptophol (537 mg, 3 mmol) in Dichlormethan (50 ml) vorgelegt. Anschließend erfolgte unter Eiskühlung die Zugabe von Trifluormethansulfonsäure-trimethylsilylester (0,64 ml, 3,3 mmol), gelöst in Dichlormethan (2 ml). Der Ansatz wurde 24 h bei Raumtemperatur gerührt. Zur Aufarbeitung wurde das Reaktionsgemisch mit Wasser (10 ml) und 2N NaOH (10 ml) versetzt und 20 min bei Raumtemperatur gerührt. Zur weiteren Aufarbeitung des Reaktionsgemisches wurde die organische Phase abgetrennt und die verbliebene wäßrige Phase mit Dichlormethan (3 x 30 ml) ausgeschüttelt. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Wasser (2 x 20 ml) gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Der nach Abdestillieren des Lösungsmittels erhaltene Rückstand (1,2 g) wurde säulenchromatographisch gereinigt [Kieselgel 60 (50 g); Ethylacetat (500 ml)]. Das unpolarere Diastereoisomerwurde in einer Ausbeute von 166 mg (14 %) als hellgelbes Öl erhalten. Das polarere Diastereoisomer wurde in einer Ausbeute von 10 mg (< 1 %) als gelbes Öl erhalten.
Zur Herstellung des Citrates wurde der soeben erhaltene unpolarere Spiroether (160 mg, 0,4 mmol) in heißem Isopropanol (40 ml) gelöst und mit einer ebenfalls heißen, isopropanolischen Citronensäure-Lösung (80 mg, 0,4 mmol in 3 ml) versetzt. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 16 h im Kühlschrank gelagert. Der entstandene Feststoff wurde abgesaugt. Das gewünschte Citrat wurde so in einer Ausbeute von 193 mg (78 %) als weißer Feststoff (Schmelzpunkt: 174-176 0C) erhalten.
13C-NMR (101 MHz, DMSO-d6) δ ppm: 14,9, 22,0, 28,5, 30,2, 38,9, 42,8, 46,5, 56,8, 58,8, 71 ,5, 72,3, 102,3, 102,5, 105,5, 108,2, 108,5, 111 ,9, 112,0, 123,8, 124,3, 126,5, 126,7, 132,4, 141 ,6, 145,5, 155,6, 157,9, 171 ,2, 174,8.
Untersuchungen zur Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen:
Messung der ORL1 -Bindung Die Cyclohexan-Derivate der allgemeinen Formel I wurden in einem Rezeptor- bindungsassay mit ^H-Nociceptin/Orphanin FQ mit Membranen von rekombinanten CHO-ORL1 Zellen untersucht. Dieses Testsystem wurde gemäß der von Ardati et al. (Mol. Pharmacol., 51 , 1997, S. 816-824) vorgestellten Methode durchgeführt. Die Konzentration von 3H-Nociceptin/Orphanin FQ betrug bei diesen Versuchen 0.5 nM. Die Bindungsassays wurden mit je 20 μg Membranprotein je 200 μl Ansatz in 50 mM Hepes, pH 7,4, 10 mM MgCI2 und 1 mM EDTA durchgeführt. Die Bindung an den ORL1 -Rezeptor wurde unter Verwendung von je 1 mg WGA-SPA Beads (Amersham- Pharmacia, Freiburg), durch einstündige Inkubation des Ansatzes bei RT und anschliessende Messung im Szintillationscounter Trilux (Wallac, Finnland), bestimmt. Die Affinität wird in Tabelle 1 als nanomolarer Kj-Wert in oder % Inhibition bei c=1 μM angegeben.
Messung der u-Bindunq
Die Rezeptoraffinität zum humanen μ-Opiatrezeptor wurde in einem homogenen Ansatz in Mikrotiterplatten bestimmt. Hierzu wurden Verdünnungsreihen des jeweils zu prüfenden substituierten spirocyclischen Cyclohexan-Derivates mit einer Rezeptormembranpräparation (15-40 μg Protein pro 250 μl Inkubationsansatz) von CHO-K1 -Zellen, welche den humanen μ-Opiatrezeptor exprimieren (RB-HOM- Rezeptormembran-Präparation der Firma NEN1 Zaventem, Belgien) in Gegenwart von 1 nmol/l des radioaktiven Liganden [3H]-Naloxon (NET719, Firma NEN, Zaventem, Belgien) sowie von 1 mg WGA-S PA-Beads (Wheat germ agglutinin SPA Beads der Firma Amersham/Pharmacia, Freiburg, Deutschland) in einem Gesamtvolumen von 250 μl für 90 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Als Inkubationspuffer wurde 50 mmol/l Tris-HCI supplementiert mit 0,05 Gew.-% Natriumazid und mit 0,06 Gew.-% bovinem Serumalbumin verwendet. Zur Bestimmung der unspezifischen Bindung wurde zusätzlich 25 μmol/l Naloxon zugegeben. Nach Beendigung der neunzigminütigen Inkubationszeit wurden die Mikrotiterplatten für 20 Minuten bei 1000 g abzentrifugiert und die Radioaktivität in einem ß-Counter (Microbeta-Trilux, Firma PerkinElmer Wallac, Freiburg,
Deutschland) vermessen. Es wurde die prozentuale Verdrängung des radioaktiven Liganden aus seiner Bindung zum humanen μ-Opiatrezeptor bei einer Konzentration der Prüfsubstanzen von 1 μmol/l bestimmt und als prozentuale Hemmung (%Hemmung) der spezifischen Bindung angegeben. Teilweise wurden ausgehend von der prozentualen Verdrängung durch unterschiedliche Konzentrationen der zu prüfenden Verbindungen der allgemeinen Formel I IC5O Hemmkonzentrationen berechnet, die eine 50-prozentige Verdrängung des radioaktiven Liganden bewirken. Durch Umrechnung mittels der Cheng-Prusoff-Beziehung wurden Ki-Werte für die Prüfsubstanzen erhalten.
In einigen Fällen wurde auf die Bestimmung des Ki-Wertes verzichtet und nur die Hemmung bei einer Testkonzentration von 1 μM bestimmt.
Vergleichsuntersuchungen Es wurden jeweils Verbindungen miteinander verglichen, die den gleichen
Grundkörper aufwiesen und sich nur in den Resten R1 und R2 unterscheiden. Aufgrund der hohen Affinität der Dimethyl- bzw. Monomethylverbindungen aus WO 2004043967 zum μ-Opioid-Rezeptor und zum ORL1 -Rezeptor werden die Affinitäten als Ki-Wert oder als % Hemmung bei einer Testkonzentration von 1 μM angegeben. Diese Testkonzentration ist besonders niedrig und eignet sich zur Detektion von besonders affinen Verbindungen.
1.) R3 = Phenyl, R8 = F, R5, R6, R7, R9, R10 = H, X = O
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Die beiden Verbindungen V-1 und V-2 weisen eine sehr hohe Affinität zum μ-Opioid und zum ORL1 -Rezeptor auf. Im Falle des μ-Opioid-Rezeptors liegt der Ki-Wert im niedrigen nanomolaren Bereich, im Falle des ORL1 -Rezeptors im einstelligen in den niedrigen zweistelligen nanomolaren Bereich. Der Ersatz einer CH3-Gruppe durch einen Phenyl- oder Benzylrest führt zu Verbindungen, die nur noch eine Affinität im mikromolaren Bereich aufweisen (V-6, V-7). Im Falle des Ringschlussen zwischen den Resten R1 und R2 zum Piperidin-, Morpholin- oder Piperazinring geht die Affinität gleichfalls nicht verloren, sinkt jedoch auf werte im mikromolaren Bereich. Nur im Fall des Pyrrolidins und des Azetidins bleiben die nanomolaren Kj-Werte für die μ- Opioid-Komponente erhalten. Die Verbindungen besitzen eine höhere metabolische Stabilität im Vergleich zu den Dimethyl-Verbindungen.
Wie in der oben aufgeführten Tabelle gezeigt, besitzt der N-Demethyl-Metabolit von V-1 , nämlich V-2, eine ähnlich hohe Aktivität wie die Muttersubstanz V-1. Da ein aktiver Metabolit in der Arzneimittelentwicklung aufwändigen Untersuchungen unterzogen werden muss, ist die Vermeidung eines Metaboliten von Vorteil. A-1 und A-2 bilden den N-Demethyl-Metaboliten nicht. Es wurde gezeigt, dass die Umsetzungsraten von A-1 und A-2 im Vergleich zu V-1 an Lebermikrosomen geduziert ist. Überraschenderweise zeigen A-1 und A-2 gerade an humanen Lebermikrosomen im Vergleich zu Lebermikrosomen der Maus besonders geringe Umsetzungsraten.
2.) R3 = Phenyl, R5, R6, R7, R8, R9, R10 = H, X = O
Figure imgf000046_0001
Figure imgf000047_0001
Nur die Verbindung A-3, worin NR1R2 für Pyrrolidin steht, weist eine mit V-8 vergleichbare Affinität zum μ bzw zum ORL1 -Rezeptor auf. Die übrigen Variationen an R1 und R2 führten zu Verschlechterungen der Affinitäten.
3.) R )3J _ = n-Butyl, R 88 _ = r F-, D R5ö, D R6°, R D7', D R9a, D R1i0υ _ = H, X = O
Figure imgf000047_0002
Figure imgf000048_0002
Auch in der unter 3.) aufgeführten Reihe weist neben der Verbindung V-12 (NR1R2 Dimethylamin) nur die Verbindung A-5 die eine sehr hohe Affinität zum μ-Opioid- Rezeptor auf.
4.) R >3ύ _ = Benzyl, R 8ö _ = c F, D R5ö, D R60, R O7', D R9a, D R-1IOÜ - = H, X = O
Figure imgf000048_0001
Figure imgf000049_0001
In der unter 4.) aufgeführten Vergleichsreihe wird gezeigt, dass auch R1 und R2 = H im Vergleich zu verschiedensten anderen Substitutionsmöglichkeiten zu sehr aktiven Verbindungen führen. Auch für diese Verbindungen gilt, dass sie Vorteile bezüglich Metabolismus besitzen.
Für die folgenden Beispiele wurden ebenfalls sehr gute Affinitäten zum μ- bzw. ORL1 -Rezeptor festgestellt:
Figure imgf000049_0002
Vergleichsuntersuchungen zur metabolischen Stabilität
Die metaboische Stabilität der Beispielverbindungen A-1 und A-2 wurde mit der Stabilität der Verbindung V-1 verglichen Hierfür wurden die Substanzen in-vitro mit Lebermikrosomen (Maus, Mensch) inkubiert und ihre metabolische Stabilität wurde verglichen.
Methoden:
Für die Mikrosomeninkubationen wurden Stammlösungen von A-1 , A-2 und V-1 zu 10 mmol/l in DMSO angesetzt, diese wurden mit Inkubationspuffer auf 10 μmol/l verdünnt. Dem Inkubationspuffer (100 mmol/l Kaliumphosphat, pH 7.4) waren 4% BSA (Rinderserumalbumin) zugesetzt worden, um die Stabilität der Substanzen in Lösung zu verbessern und unspezifische Verluste durch Adsorptionseffekte zu verhindern. Die Mikrosomen (Maus und Mensch) wurden erst kurz vor dem Versuch aufgetaut und mit Inkubationspuffer auf 3 nmol/ml P450 verdünnt. Die Co- Faktorlösung (10 mmol/l NADP, 10 mmol/l Glukose-6-Phosphat) wurde in Inkubationspuffer angesetzt und 5 min bei 370C vorinkubiert.
Die Inkubationsansätze fassten 250 μl: 150 μl Inkubationspuffer + 25 μl 10 μmol/l Substratlösung + 25 μl Mikrosomenverdünnung (3 nmol P450/ml_), gestartet wurde die enzymatische Reaktion durch die Zugabe von 50 μl Co-Faktorlösung. Die Inkubationszeiten betrugen 0,5,10 und 15 min. bei 37°C. Die Reaktionen wurden durch Zugabe von 50 μl Acetonitril abgestoppt.
Neben den zu untersuchenden Substanzen wurde als Positivkontrolle Verapamil mit inkubiert, um die metabolische Aktivität der eingesetzten Mikrosomen sicherzustellen.
Anschließend wurden 50 μl der Inkubationsansätze mit 25 μl Ammoniak alkalisiert und mit 500 μl Methyl-tert.-Butylether extrahiert. Die organische Phase wurde unter Stickstoff eingedampft und in 400 μl 50% Acetonitril/Tetrahydrofuran ():1 , v/v), 50% Wasser mit 0.1% Ameisensäure aufgenommen. Die Substanzen wurden mittels einer sensitiven und spezifischen LC-M S/M S Methode quantifiziert. Kalibrationsproben (0.1-1 μmol/L) wurden für die einzelnen Analyten in Inkubationspuffer + 4% Rinderserumalbumin angesetzt und mit den Inkubationsproben extrahiert.
Ergebnis:
Die metabolische Umsatzrate von A-2 mit Mikrosomen der Maus ist gegenüber der des V-1 um 22% verringert; mit humanen Mikrosomen geht die Umsatzrate auf rund 30% der des V-1 zurück. Für A-1 war mit humanen Mikrosomen kein Umsatz festzustellen, wobei die Positivkontrolle Verapamil unter denselben Bedingungen adequat umgesetzt wurde. Mit Mikrosomen der Maus geht die Rate von A-1 auf weniger als 10 % der Umsatzrate von V1 zurück.
Figure imgf000051_0001
Schlussfolgerung:
Die Geschwindigkeit der NADP-abhängigen mikrosomalen Biotransfomation wird bei den erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber einer methylierten Aminogruppe verringert. Das Ausmaß dieser Verringerung ist speziesabhängig und ist mit humanen Mikrosomen stärker zu beobachten als mit Mikrosomen der Maus. Außerdem nimmt auch die Ringstruktur selbst (Vierring/Fünfring) Einfluss auf die Umsatzrate.
Parenterale Lösung eines erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan- Derivats
38 g eines der erfindungsgemäßen spirocyclischen Cyclohexan-Derivate, hier Beispiel 3, wird in 1 I Wasser für Injektionszwecke bei Raumtemperatur gelöst und anschließend durch Zugabe von wasserfreier Glukose für Injektionszwecke auf isotone Bedingungen eingestellt.

Claims

Patentansprüche
1. Spirocyclische Cyclohexan-Derivate der allgemeinen Formel I,
Figure imgf000053_0001
, worin
R1 und R2 gemeinsam einen Ring bilden und für -CH2CH2CH2- oder - CH2CH2CH2CH2- stehen
oder
R1 und R2 H bedeuten;
R3 für C-j_5-Alkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert;
Figure imgf000053_0002
jeweils gesättigt oder ungesättigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; Aryl oder Heteroaryl, jeweils unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; über C-j.ß-Alkyl-Gruppe gebundenes Aryl oder Cß.s-Cycloalkyl, jeweils unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht;
R5 für =0; H; C-^-Alkyl, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; COOR13, CONR13, OR13; Cß.s-Cycloalkyl, gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C^-Alkyl gebundenes Aryl, Cß.ß-Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht; R6 für H; F, Cl, NO2, CF3, OR13, SR13, SO2R13, SO2OR13, CN, COOR13, NR14R15; C-|_5-Alkyl, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; C3_Q-Cycloalkyl, gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C-) _3- Alkyl gebundenes Aryl, C3_g-Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht;
oder R5 und R6 gemeinsam (CH2)n mit n = 2, 3, 4, 5 oder 6 bedeuten, wobei einzelne Wasserstoffatome auch durch F, Cl, Br, I1 NO2, CF3, OR13, CN oder C-|_5- Alkyl ersetzt sein können;
R7, R8, R9 und R10 unabhängig voneinander für H, F, Cl, Br, I1 NO2, CF3, OR13, SR13 SO2R13, SO2OR13 NHC(=O)NR14R15, SO2NR14R15, CN, COOR13, NR14R15; C1 -5-AIlCyI. C3.8-Cycloalkyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C^.3-Alkyl gebundenes Aryl, C3_g- Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, stehen;
wobei R13 H; C^-Alkyl jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; C3_8-Cycloalkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C^.3-Alkyl gebundenes Aryl, C3_g-Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, bedeutet;
R14 und R15 unabhängig voneinander H; C-|_5-Alkyl , jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder C3_3-Cycloalkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; oder über C-|.3-Alkyl gebundenes Aryl, C3-8- Cycloalkyl oder Heteroaryl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, bedeuten;
oder R14 und R15 zusammen CH2CH2OCH2CH2, CH2CH2NR16CH2CH2 oder (CH2)3_6 bilden,
wobei R16 H; C-^-Alkyl gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, bedeutet;
X für O, S, SO, SO2 oder NR17 steht;
R17 für H; C-^-Alkyl, gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt; COR12 oder SO2R12,
wobei R12 H; C^-Alkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, verzweigt oder unverzweigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; C3_g-Cycloalkyl, jeweils gesättigt oder ungesättigt, einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; Aryl-, oder Heteroaryl, jeweils einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; oder über C-j_3-Alkyl gebundenes Aryl, Cß.g-Cycloalkyl oder Heteroaryl, jeweils einfach oder mehrfach substituiert oder unsubstituiert; OR1 ^; NR14R15 bedeutet;
in Form des Razemats; der Enantiomere, Diastereomere, Mischungen der Enantiomere oder Diastereomere oder eines einzelnen Enantiomers oder Diastereomers; der Basen und/oder Salze physiologisch verträglicher Säuren oder Kationen.
2. Spirocyclische Cyclohexanderivate gemäß Anspruch 1,
wobei „Alkyl substituiert" oder „Cycloalkyl substituiert" Alkyl oder Cycloalkyl substituiert mit F, Cl, Br, I1 CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3_ OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2 bedeutet und „Aryl substituiert oder „Heteroaryl substituiert" Aryl oder Heteroaryl substituiert mit F, Cl, Br, I1 CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH1 CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2 bedeutet.
3. Spirocyclische Cyclohexanderivate gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, worin R1 und R2 gemeinsam einen Ring bilden und für -CH2CH2CH2- oder - CH2CH2CH2CH2- stehen.
4. Spirocyclische Cyclohexanderivate gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3, worin R3 für Phenyl, Benzyl oder Phenethyl, jeweils unsubstituiert oder am Ring ein- oder mehrfach substituiert; Ci-5-Alkyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; C4-6-Cycloalkyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert; Pyridyl, Thienyl, Thiazolyl, Imidazolyl, 1 ,2,4 Triazolyl oder Benzimidazolyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert, steht.
5. Spirocyclische Cyclohexanderivate gemäß Anspruch 4, worin R3 für Phenyl, unsubstituiert oder einfach substituiert mit F, Cl, CN, CH3; Thienyl; Ethyl, n-Propyl oder n-Butyl, unsubstituiert oder einfach oder mehrfach substituiert mit OCH3, OH oder OC2H5, insbesondere mit OCH3, steht.
6. Spirocyclische Cyclohexan-Derivate gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3, worin der Rest R5 für H, CH3, COOH, COOCH3, CH2OPhenyl, wobei der Phenylrest mit F, Cl, Br, I1 CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3 OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2 substituiert sein kann, oder CH2OH steht.
7. Spirocyclische Cyclohexan-Derivate gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3, worin R6 H; Methyl, Ethyl, CF3, Benzyl oder Phenyl bedeuten kann, wobei der Benzyl- oder Phenylrest mit F, Cl, Br, I, CN, CH3, C2H5, NH2, NO2, SH, CF3_ OH, OCH3, OC2H5 oder N(CH3)2 substituiert sein kann .
8. Spirocyclische Cyclohexan-Derivate gemäß einem der Ansprüche 1 oder 3, worin R7 R8 , R9 und R10 unabhängig voneinander H; C<|_5-Alkyl, verzweigt oder unverzweigt, unsubstituiert oder ein- oder mehrfach substituiert; F, Cl, Br, I, CF3, OH, OCH3, NH2, COOH, COOCH3, NHCH3 Thienyl, Pyrimidinyl, Pyridyl, N(CH3)2 oder NO2 bedeuten.
9. Spirocyclische Cyclohexan-Derivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin X für O steht.
10. Spirocyclische Cyclohexan-Derivate gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, worin X für NR17 steht.
11. Spirocyclische Cyclohexan-Derivate gemäß Anspruch 1 aus der Gruppe
N-{6'-Fluor-4',9'-dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1 ,1'(3Η)-pyrano[3I4- b]indol]-4-yl}-azetidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (2:1 )
N-{6'-Fluor-4',9'-dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1 , 1 '(3'H)-pyrano[3,4- b]indol]-4-yl}-pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (2: 1 )
N-{4',9'-Dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1 , 1 '(3Η)-pyrano[3,4-b]indol]-4-yl}- pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (4:3) (Unpolareres Diastereomer
N-{4\9'-Dihydro-4-phenyl-spiro[cyclohexan-1 ,iχ3Η)-pyrano[3,4-b]indol]-4-yl}- pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (1 :1 ) N-{6'-Fluor-4',9'-dihydro-4-butyl-spiro[cyclohexan-1 , 1 '(3Η)-pyrano[3,4- b]indol]-4-yl}-pyrrolidin, 2-hydroxy-1 ,2,3-propantricarboxylat (1 :1 )
N-{6'-Fluor-4',9'-dihydro-4-benzyl-spiro[cyclohexan-1 , 1 '(3'H)-pyrano[3,4- b]indol]-4-yl}-amin
4-(Azetidin-1 -yl)-4-(3-fluorphenyl)-2',3',4',9'-tetrahydrospiro[cyclohexan-1 , 1 '- pyrido[3,4-b]indol] (Polareres Diastereomer)
4-(Azetidin-1-yl)-4-(3-fluorphenyl)-2',3',4l,9'-tetrahydrospiro[cyclohexan-1 ,11- pyrido[3,4-b]indol] (Unpolareres Diastereomer) 4-(Azetidin-1-yl)-4-(3-fluorphenyl)-4',9'-dihydro-3'H-spiro[cyclohexan-1 ,1 '-pyrano[3,4- b]indol] (Eines von 2 möglichen Diastereomeren) 1 -(4-(Azetidin-1 -yl)-4-(3-fluorphenyl)-3',4'-dihydrospiro[cyclohexan-1 , 1 '-pyrido[3,4- b]indol]-2'(9'H)-yl)-3-phenylprop-2-en-1 -one (Polareres Diastereomer) ^(Azetidin-i-yO-θ'-fluoM-^hiophen-Z-ylH'.θ'-dihydro-SΗ-spiroIcyclohexan-i .i1- pyrano[3,4-b]indol] 2-hydroxypropan-1 ,2,3-tricarboxylat (1 :1) ( Unpolareres Diastereomer)
gegebenenfalls auch als Gemisch.
12. Verfahren zur Herstellung von spirocyclischen Cyclohexanderivaten gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Edukt der allgemeinen Formel
Z = O1 S
Figure imgf000058_0001
Figure imgf000058_0002
unter Zugabe von Säure, oder deren Trimethylsilylester, beispielsweise Trifluormethansulfonsäurethmethylsilylester, Trifluormethansulfonsäure, Essigsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure oder Trifluoressigsäure, in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Dichlorethan, Dichlormethan, Chloroform, Acetonitril, Diethylether oder Nitromethan, mit einem Edukt der allgemeinen Formel F oder H umgesetzt wird, wobei die Reste R1 bis R3 und R5 bis R10 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben.
13. Verfahren zur Herstellung von spirocyclischen Cyclohexanderivaten gemäß Anspruch 1 , bei denen X NR17 und R17 COR12 oder SO2R12 bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass ein spirocyclisches Cyclohexanderivat, bei dem X NH bedeutet, unter Zugabe von Base, beispielsweise Triethylamin, mit einem Anhydrid oder einem Säurechlorid umgesetzt wird, vorzugsweise unter Mikrowelleneinstrahlung.
14. Verfahren zur Herstellung von spirocyclischen Cyclohexanderivaten gemäß Anspruch 1 , bei denen X SO oder SO2 bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass ein spirocyclisches Cyclohexanderivat, bei dem X S bedeutet, mit Hilfe eines Oxidationsmittels, beispielsweise H2O2, oxidiert wird.
15. Arzneimittel enthaltend wenigstens ein spirocyclisches Cyclohexan -Derivat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , gegebenenfalls in Form seines Razemats, der reinen Stereoisomeren, insbesondere Enantiomeren und Diastereomeren, in einem beliebigen Mischungsverhältnis; in Form seiner Säuren oder seiner Basen oder in Form seiner Salze, insbesondere der physiologisch verträglichen Salze oder Salze physiologisch verträglicher Säuren oder Kationen; oder in Form seiner Solvate, insbesondere der Hydrate, sowie gegebenenfalls enthaltend geeignete Zusatz- und/oder Hilfsstoffe und/oder gegebenenfalls weiterer Wirkstoffe.
16. Verwendung eines spirocyclischen Cyclohexan-Derivates gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , gegebenenfalls in Form seines Razemats, der reinen Stereoisomeren, insbesondere Enantiomeren und Diastereomeren, in einem beliebigen Mischungsverhältnis; in Form seiner Säuren oder seiner Basen oder in Form seiner Salze, insbesondere der physiologisch verträglichen Salze oder Salze physiologisch verträglicher Säuren oder Kationen; oder in Form seiner Solvate, insbesondere der Hydrate; zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Schmerz, insbesondere von akutem, neuropathischem oder chronischem Schmerz.
17. Verwendung eines spirocyclisches Cyclohexan-Derivats gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Angstzuständen, von Stress und mit Stress verbundenen Syndromen, Depressionen, Epilepsie, Alzheimer Erkrankung, seniler Demenz, allgemeinen 5
kognitiven Dysfunktionen, Lern- und Gedächtnis-Störungen (als Nootropikum), Entzugserscheinungen, Alkohol- und/oder Drogen- und/oder Medikamenten- mißbrauch und/oder -abhängigkeit, sexuellen Dysfunktionen, cardiovaskulären Erkrankungen, Hypotension, Hypertension, Tinitus, Pruritus, Migräne, Schwerhörigkeit, mangelnder Darmmotilität, gestörter Nahrungsaufnahme,
Anorexie, Fettsucht, lokomotorischen Störungen, Diarrhoe, Kachexie, Harninkontinenz bzw. als Muskelrelaxanz, Antikonvulsivum oder Anesthetikum bzw. zur Coadministration bei Behandlung mit einem Opioiden Analgetikum oder mit einem Anesthetikum, zur Diurese oder Antinatriurese, Anxiolyse, zur Modulation der Bewegungsaktivität, zur Modulation der Neurotransmitter-
Ausschüttung und Behandlung damit verbundener neurodegenerativer Erkrankungen, zur Behandlung von Entzugserscheinungen und/oder zur Reduzierung des Suchtpotentials von Opioiden.
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