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Verfahren zur Herstellung von neuen Thiazolderivaten und ihren Salzen
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von neuen Thiazolderivaten der Formel
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worin R ein Thiomorpholinorest ist, der an mindestens einem Kohlenstoffatom durch Alkyl-, Alkenyloder Oxa-alkylreste substituiert und/oder am Schwefelatom oxydiert ist, und ihren Salzen.
Unter am Schwefelatom oxydierten Thiomorpholinoresten sind S-mono-oxydierte und S, S-dioxydierte Thiomorpholinoreste zu verstehen.
Alkylreste sind insbesondere niedere Alkylreste, wie Methyl-, Äthyl-, iso-oder n-Propylreste oder gerade oder verzweigte, in beliebiger Stellung verbundene Butyl-, Pentyl- oder Hexylreste. Alkenylreste sind vor allem niedere Alkenylreste, z. B. Allyl, Methallyl-, Crotyl oder 3-Butenylreste.
Oxaalkylreste sind durch Niederalkoxygruppen substituierte Alkylreste, wobei die Alkoxygruppen in erster Linie Niederalkoxygruppen sind, z. B. solche, die sich von den genannten niederen Alkylgruppen ableiten. Oxaalkylreste sind demnach vorzugsweise Niederalkoxyniederalkylreste, wie Methoxymethyl-, Äthoxymethyl-, n-Propoxymethyl- oder n-Butoxymethyl- oder -äthylreste.
Die genannten, als "niedere" bezeichneten Substituenten des Thiomorpholinringes sind vorzugsweise solche, die nicht mehr als 6 Kohlenstoffatome enthalten.
Die neuen Verbindungen der Formel I besitzen wertvolle pharmakologische Eigenschaften. So weisen sie z. B. eine amoebicide Wirkung auf, wie sich im Tierversuch, z. B. bei oraler Gabe in Dosen von 100 bis 200 mg/kg an mit E. histolytica infizierten Hamstern, zeigt. Ferner weisen sie eine Wirkung gegenüber Schistosomen auf, insbesondere S. mansoni und S. japonicum, wie sich In Versuchen an mit Schistosomen infizierten Mäusen und Hamstern, beispielsweise bei oraler oder subcutaner Verabreichung von 100 mg/kg, zeigt. Die neuen Verbindungen können daher als antiparasitäre Mittel, vor allem als Chemotherapeutika gegen Schistosomen und Amoeben, Verwendung finden. Die neuen Verbindungen besitzen auch antibakterielle Wirkung, vor allem gegen gram-negative Keime, z. B.
Salmonellen, und können demnach als antibakterielle Mittel verwendet werden. Die neuen Verbindungen sind aber auch wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung anderer nützlicher Stoffe, insbesondere pharmakologisch wirksamer Verbindungen.
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welches beispielsweise an mit S. mansoni infizierten Mäusen und Hamstern bei oralen oder subcutanen Gaben von 100 mg/kg eine deutliche schistosomizide Wirkung zeigt.
Die neuen Verbindungen werden erfindungsgemäss erhalten, wenn man eine Verbindung der Formel
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in der X eine verätherte Hydroxyl- oder Mercaptogruppe, eine freie Mercaptogruppe, eine Aminogruppe, eine Ammoniumgruppe oder eine veresterte Hydroxylgruppe bedeutet, mit einem Amin der Formel R-H umsetzt, wobei R die oben angegebenen Bedeutungen hat.
Eine verätherte Hydroxygruppe ist insbesondere eine durch einen aliphatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest substituierte Hydroxygruppe, wie eine Alkoxygruppe, z. B. eine niedere Alkoxygruppe, wie eine Äthoxygruppe oder Methoxygruppe, oder eine gegebenenfalls substituierte Aralkoxygruppe, wie eine Benzyloxygruppe. Eine verätherte Mercaptogruppe ist z. B. eine den oben genannten, verätherten Hydroxygruppen entsprechende verätherte Mercaptogruppe. Eine Aminogruppe ist z. B. eine mono- oder disubstituierte Aminogruppe, wie eine Diniederalkylaminogruppe, z. B. eine Dimethylaminogruppe. Eine Ammoniumgruppe ist z. B. eine von den genannten Aminogruppen abgeleitete Ammoniumgruppe.
Veresterte Hydroxygruppen sind z. B. mit einer Carbonsäure, z. B. einer aliphatischen Carbonsäure, wie Chlorameisensäure oder Chlorcarbonylameisensäure, oder einer aromatischen Carbonsäure, wie einer Benzoesäure, veresterte Hydroxygruppen oder vorzugsweise mit einer starken anorganischen oder organischen Säure veresterte Hydroxygruppen, wie mit einer Halogenwasserstoffsäure, z. B. Chlor- oder Bromwasserstoffsäure, einer Sulfonsäure, z. B. einer Arylsulfonsäure, wie Benzol- oder Toluolsulfonsäure, Chlorsulfonsäure oder Chlorsulfinsäure, oder einer halogenierten Säure des Phosphors, wie dichlorphosphoriger Säure, Dichlorphosphorsäure oder Tetrachlorphosphorsäure, oder gegebenenfalls mit entsprechenden Bromverbindungen veresterte Hydroxylgruppen.
Die Umsetzung erfolgt in üblicher Weise, gegebenenfalls in Gegenwart eines Kondensationsmittels, z. B. eines basischen Kondensationsmittels, wie Pyridin oder Alkalicarbonate oder-acetate, wie Natriumcarbonat oder -acetat.
Erhaltene nicht oxydierte Verbindungen kann man zu S-Monoxyden oder S, S-Dioxyden und erhaltene S-Monoxyde zu S, S-Dioxyden oxydieren. Die Oxydationen können z. B. durch Umsetzung mit einem Oxydationsmittel, wie Wasserstoffsuperoxyd, Persäuren, wie besonders Peressigsäure, Perbenzoesäuren oder Phthalmonopersäuren, die auch substituiert sein können, z. B. durch Halogenatome, Chromsäure, Kaliumpermanganat oder Salpetersäure u. dgl. durchgeführt werden. Bei dieser Umsetzung erhält man bei tieferen Temperaturen, d. h. bei guter Kühlung, oder bei Verwendung von nur einem Mol- äquivalent des Oxydationsmittels das Monooxyd, während bei Erwärmen und/oder Verwendung von mindestens 2 Moläquivalenten des Oxydationsmittels das Dioxyd erhalten wird.
Erhaltene, an mindestens einem der Kohlenstoffatome des Thiomorpholinringes substituierte S-Monoxyde können zu den nicht oxydierten Verbindungen reduziert werden. Die Reduktion kann in üblicher Weise durchgeführt werden, z. B. mit Reduktionsmitteln, wie Triphenylphosphin in Tetrachlorkohlenstoff oder Thioglykolsäure.
Die genannten Reaktionen können in üblicher Weise in An- oder Abwesenheit von Verdünnungsmitteln und/oder katalytischen Mitteln bei erniedrigter, gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur, gegebenenfalls im geschlossenen Gefäss und/oder unter einer Inertgasatmosphäre durchgeführt werden.
Je nach den Verfahrensbedingungen und Ausgangsstoffen erhält man die Endstoffe in freier Form oder in der ebenfalls in der Erfindung inbegriffenen Form ihrer Salze. Die Salze der Endstoffe können in an sich bekannter Weise, z. B. mit Alkalien oder Ionenaustauschern, in die freien Basen übergeführt
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werden. Von den letzteren lassen sich durch Umsetzungen mit starken organischen oder anorganischen Säuren, insbesondere solchen, die zur Bildung therapeutisch verwendbarer Salze geeignet sind, Salze gewinnen.
Als solche Säuren seien beispielsweise genannt : Halogenwasserstoffsäuren, Schwefelsäuren, Phosphorsäuren, Salpetersäure, Perchlorsäure ; aliphatische oder aromatische Sulfonsäuren wie Methansulfon-, Äthansulfon-, Hydroxyäthansulfon-, Äthylensulfonsäure ; Halogenbenzolsulfon-, Toluolsulfon- oder Naphthalinsulfonsäuren.
Diese oder andere Salze der neuen Verbindungen, wie z. B. die Pikrate, können auch zur Reinigung der erhaltenen Basen dienen, indem man die Basen in Salze überführt, diese abtrennt und aus den Salzen wieder die Basen freimacht. Infolge der engen Beziehungen zwischen den Basen in freier Form und in Form ihrer Salze sind im Vorausgegangenen und nachfolgend unter den freien Basen sinn-und zweckgemäss, gegebenenfalls auch die entsprechenden Salze zu verstehen.
Die Erfindung betrifft auch diejenigen Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen ein Ausgangs- stoff in Form eines unter den Reaktionsbedingungen erhältlichen Reaktionsgemisches eingesetzt oder ge- gebenenfalls in Form eines Salzes und/oder eines Isomeren- bzw. Racematgemisches bzw. ihrer Be- standteile verwendet wird.
So kann man beispielsweise die Amidine bzw. Amidiniumsalze, die Enoläther und Enolester der Formel 11 bzw. die Kondensationsprodukte mit Lewis-Säuren unter den Reaktionsbedingungen bilden.
Man kann z. B. die einer Verbindung der Formel II entsprechende N-Formylverbindung mit dem Amin der Formel R-H in Gegenwart eines Säurehalogenids der angegebenen Säuren, oder einer Lewis-Säure umsetzen, wobei intermediär der Iminoester der Formel II gebildet wird.
Ferner kann man 2-Amino-S-nitro-thiazol mit Orthoameisensäuretriäthylester umsetzen und den intermediär gebildeten N- (5-Nitro-2-thiazolyl)-ameisensäureiminoäther mit einem Amin der Formel H-R, worin R die angegebene Bedeutung hat, zum gewünschten Endprodukt weiterreagieren lassen.
Ferner kann man ein N-Formyl-N- (5-nitro-2-thiazolyl)-sulfonamid mit einem Salz eines Amins der Formel H-R, z. B. mit dem Salz einer Benzolsulfonsäure, umsetzen. Dabei entsteht intermediär der Iminoester des N-Formyl-2-amino-5-nitrothiazols, der dann erfindungsgemäss mit demThiomorpho- liniumsalz zum gewünschten Endprodukt reagiert. Die Sulfonamide sind hiebei vorzugsweise aromatsche Sulfonamide, z.B. Benzol- oder p-Toluolsulfonamide.
Die neuen Verbindungen können je nach Grad der Substitution im Thiomorpholinring als cis- und trans-Isomere oder gegebenenfalls als Racemate bzw. als optische Antipoden vorliegen. Die erhaltenen Racemate bzw. Isomerengemische können, falls erwünscht, in üblicher Weise aufgetrennt wer- den.
Isomeren- bzw. Racematgemische können auf Grund der physikalisch-chemischen Unterschiede der Bestandteile in bekannter Weise in die reinen Isomeren bzw. reinen Racemate aufgetrennt werden, beispielsweise durch Chromatographie und/oder fraktionierte Kristallisation.
Reine Racemate lassen sich ebenfalls nach bekannten Methoden in die optischen Antipoden zerlegen, beispielsweise durch Umkristallisation aus einem optisch aktiven Lösungsmittel oder mit Hilfe von Mikroorganismen, oder durch Umsetzen mit einer mit der racemischen Verbindung Salze bildenden optisch aktiven Säure und Trennung der auf diese Weise erhaltenen Salze, z. B. auf Grund ihrer verschiedenen Löslichkeiten, in die Diastereomeren ; aus den Diastereomeren können dann die Antipoden durch Einwirkung geeigneter Mittel freigesetzt werden. Besonders gebräuchliche optisch aktive Säuren sind z. B. die D- und L-Formen von Camphersulfonsäure. Vorzugsweise isoliert man den wirksameren der Bestandteile.
Erfindungsgemäss kann man aber auch die Endprodukte in Form der cis- oder trans-Isomeren, Racemate bzw. optischen Antipoden erhalten, indem man die den substituierten Thiomorpholinring enthaltenden Ausgangsstoffe in Form der cis- oder trans-Isomeren, Racemate bzw. optischen Antipoden einsetzt.
Für die erfindungsgemässen Reaktionen werden vornehmlich solche Ausgangsstoffe verwendet, die die oben erwähnten bevorzugten Verbindungen ergeben.
Die Ausgangsstoffe sind bekannt oder können nach an sich bekannten Methoden gewonnen werden.
Die neuen Verbindungen können als Heilmittel in Form von pharmazeutischen oder veterinärmedizinischen Präparaten verwendet werden, welche die neuen Verbindungen in freier Form oder in Form ihrer Salze, besonders der therapeutisch verwendbaren Säureadditionssalze, zusammen mit pharmazeutischen, organischen oder anorganischen, festen oder flüssigen Trägerstoffen, die für enterale, z. B.
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orale, oder parenterale Anwendung geeignet sind, enthalten. Für die Bildung derselben kommen solche Stoffe in Frage, die mit den neuen Verbindungen nicht reagieren, wie z. B. Wasser, Gelatine, Milchzucker, Stärke, Stearylalkohol, Magnesiumstearat, Talk, pflanzliche Öle, Benzylalkohole, Gummi, Polyalkylenglykole, Vaseline, Cholesterin oder andere bekannte Arzneimittelträger. Die pharmazeutischen Präparate können z.
B. als Tabletten, Dragées, Kapseln, Suppositorien oder in flüssiger Form als Lösungen (z. B. als Elixier oder Sirup), Suspensionen oder Emulsionen vorliegen. Gegebenenfalls sind sie sterilisiert und bzw. oder enthalten Hilfsstoffe, wie Konservierungs-, Stabilisierungs-, Netzoder Emulgiermittel, Lösungsvermittler, Salze zur Veränderung des osmotischen Druckes oder Puffer.
Sie können auch noch andere therapeutisch wertvolle Stoffe enthalten. Die Präparate werden nach üb- lichen Methoden hergestellt.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher beschrieben. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel 1 : Eine Lösung von 1, pg N,N-Dimethyl-N'-(5-nitro-2-thiazolyl)-formamidin und 1, 3 g cis-2, 6-Dimethylthiomorpholin in 30 ml Dimethylformamid wird 1 h unter Ruckfluss gekocht. Das Reaktionsgemisch wird anschliessend im Vakuum (zuletzt etwa 0, 1 Torr) zur Trockene eingedampft und der Eindampfrückstand an der 50fachen Menge Silicagel chromatographiert. Man eluiert mit einem Toluol-Chloroform-Gemisch (10 : 1). Die Einheitlichkeit der anfallenden Fraktionen wird mittels Dünnschichtchromatographie kontrolliert. Die Fraktionen mit einem Ru-sert von ungefähr 0, 6 (System : Chloroform-Aceton 4 : 1) werden vereinigt und aus Isopropanol umkristallisiert.
Man erhält so das 2,6-cis-Dimethyl-4-[N-95-nitro-2-thiazolyl)-formimidoyl]-thiomorpholin der Formel
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vom F. 116 bis 1170 (nach zweimaliger Umkristallisation aus Isopropanol).
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durch Umsetzung von 2-Amino-5-nitrothiazol mit Dimethylformamid in Gegenwart von p-Toluosulfonsäurechlorid erhalten werden. F. 156 bis 1570 (Äthanol).
Beispiel 2 : Eine Lösung von 9,0 g 85%figer m-Chlorperbenzoesäure in 250 ml Methylenchlorid wird während 30 min unter Rühren bei 20 bis 250 einer Lösung von 5,7 g cis-2, 6-Dimethyl-4- [N- (5- -nitro-2-thiazolyl)-formimidoyl]-thiomorpholin in 100 ml Methylenchlorid zugetropft. Man rührt anschliessend noch 3 h bei Zimmertemperatur und schüttelt dann das klare Reaktionsgemisch zuerst mit 100 ml, dann noch zweimal mit je 50 ml 0, 5-n wässeriger Natriumbicarbonatlösung und zuletzt noch zweimal mit je 50 ml Wasser aus. Die Methylenchloridlösung wird mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft. Der verbleibende feste Rückstand wird aus 75 ml 2-Äthoxyathanol umkri- stallisiert.
Man erhält so das cis-2, 6-Dimethyl-4-[N-(5-nitro-2-thiazolyl)-formimidoyl]-thiomorpholin-1, 1-dioxyd der Formel
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vom F. 228 bis 2290.
Beispiel 3: 14,5 g 2-Amino-5-nitrothiazol und 75 ml Orthoameisensäuretriäthylester werden im Ölbad bei einer Aussentemperatur von 120 2 h gerührt. DEn entstehenden Alkohol lässt man gleichzeitig über einen Bogen abdestillieren. Nachdem das Reaktionsgemisch, welches den N- (5- Nitro- 2- - thiazolyl)-ameisensäureiminoäthyläther der Formel
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enthält, sich etwas abgekühlt hat, versetzt man mit 13, 1 g cis-2, 6-Dimethylthiomorpholin und rührt anschliessend noch 2 h bei 1000. Das Reaktionsgemisch wird danach auf dem Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft, der Rückstand mit Methanol zerrieben und dann aus 110 ml Isopropanol umkristallisiert.
Man erhält so reines cis-2, 6-Dimethyl-4- [N- (5-nitro-2-thiazolyl)-formimidoyl]- thiomor- pholin vom F. 116 bis 1170, welches mit dem im Beispiel 1 erhaltenen Produkt identisch ist.
Beispiel 4 : 14, 5 g 2-Amino-5-nitrothiazol und 75 ml Orthoameisensäuretriäthylester werden 2 h bei einer Ölbadtemperatur von ungefähr 1200 gerührt. Gleichzeitig destilliert man über einen Bogen das entstehende Äthanol ab. Man lässt das Reaktionsgemisch, welches den N- (5-Nitro-2-thiazolyl)- - ameisensäureiminoäthylather der Formel
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enthält, etwas abkühlen und gibt dann eine Lösung von 17,9 g 3-Methoxymethylthiomorpholin-1, l- - dioxyd in 25 ml Orthoameisens uretri thylester zu. Anschliessend rührt man 5 bis 10 min bei einer Ölbadtemperatur von 1000, wobei das Produkt auskristallisiert. Es wird abgenutscht und zuerst aus 500 ml, dann nochmals aus 420 ml 2-Äthoxyäthanol um kristallisiert.
Man erhält so das 3- (Methoxy- methyl) -4- [N- (5-nitro-2-thiazolyl) -formimidoyl] -thiomorpholin-1, 1-dioxyd der Formel
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vom F. 227 bis 2280.
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werden. Das Hydrochlorid der Verbindung schmilzt nach dem Umkristallisieren aus Äthanol bei 177 bis 1780 (Zers. ).
Beispiel 5 : Eine Lösung von 15,0 g zuiger m-Chlorperbenzoesäure in 400 ml Methylenchlorid wird während 30 min unter Rühren bei 20 bis 250 einer Lösung von 21,2 g cis-2, 6-Dimethyl-4- - [N- (5-nitro-2-thiazolyl)-formimidoyl]-thiomorpholin in 400 ml Methylenchlorid zugetropft.Man rührt anschliessend noch 3 h bei Zimmertemperatur und schüttelt dann das Reaktionsgemisch zuerst zweimal mit je 300 ml 0, 5-n wässeriger Natriumbicarbonatlösung und zuletzt noch zweimal mit je 200 ml Wasser aus. Die Methylenchlondlösung wird mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und eingedampft.
Der verbleibende Rückstand wird aus 100 ml 2-Äthoxyäthanol umkristallisiert. Man erhält so das cis- -2,6-Dimethyl-4-[N-(5-nitro-2-thiazolyl)-formimidoyl]-thiomorpholin-1-oxyd der Formel
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vom F. 193 bis 195 .
Beispiel 6 : 14, 5g2-Amino-5-nitrothiazolund 75 ml Orthoameisensäuretriäthylester werden im Ölbad bei einer Aussentemperatur von 1200 2 h gerührt. Den entstehenden Alkohol lässt man gleichzeitig über einen Bogen abdestillieren. Man lässt das Reaktionsgemisch auf zirka 60 bis 700 abkühlen, versetzt mit einer Lösung von 13, 1 g trans-2, 6-Dimethylthiomorpholin in 20 ml Orthoameisensäure-
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vom F. 146 bis 1470.
Beispiel 7 : In analoger Weise wie in den Beispielen 1 bis 6 beschrieben kann man auch folgende Verbindungen erhalten : 4-[ N- (5-Nitro-2-thiazolyl) -formimidoylJ -thiomorpholin-1-oxyd, F. 2590 (Zers. ), 4-[ N- (5- Nitro-2-thiazolyl) -formimidoylJ -thiomorpholin-1, 1-dioxyd, F. 2670 (Zers. ).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von neuen Thiazolderivaten der Formel
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worin R ein Thiomorpholinorest ist, der an mindestens einem Kohlenstoffatom durch Alkyl-, Alkenyloder Oxa-alkylreste substituiert und/oder am Schwefelatom oxydiert ist, und ihren Salzen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel
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