DE2414345A1 - Thiazolidinon-essigsaeure-derivate - Google Patents
Thiazolidinon-essigsaeure-derivateInfo
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Description
Gödecke AG lOOO Berlin IO Salzufer 16
Die Erfindung betrifft neue Thiazolidinon-essigsäure-Derivate der allgemeinen Formel I
HOOC-GH=C C=O (I),
in welcher IL einen niederen
Alkylrest bedeutet
Alkylrest bedeutet
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sowie deren pharraakologisch verträgliche Salze. Weiterhin
betrifft die vorliegende Erfindung ein chemisch eigenartiges Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen
Formel I sowie Arzneimittel, welche mindestens eine Verbindung gemäß Formel I bzw. deren pharmakologisch verträgliche Salze
enthalten.
Aus dem DBP 1 168 912, dem DBP 1 160 441 sowie aus Liebigs Annalen der Chemie 665, 150-165 (1963). sind bereits substituierte
2-Methylen-thiazolidinone(4) bekannt geworden, welche eine anaigetische, sedative und entzündungshemmende Wirkung aufweisen.
Von einigen halogensubstituierten Verbindungen dieses Typs ist auch eine gewisse gallen- und harntreibende Wirkung
bekannt.
Die vorbekannten biologisch aktiven Substanzen unterscheiden sich von den erfindungsgemäßen Verbindungen insbesondere dadurch,
daß sie keine freie Carboxylgruppe besitzen.
Es ist zwar bekannt, daß 3-Methyl-analoge, in 5-Stellung unsubstituierte
Verbindungen mit einer freien Carboxylgruppe durch schonende Verseifung des Ä'thylesters hergestellt werden können.
Versuche, auf diesem Wege Verbindungen gemäß Formel I, welche in 5-Stellung einen basischen Substituenten besitzen, herzustellen.
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schlugen jedoch fehl und führten jedesmal zu einer Isomerisierung oder Zerstörung des Ringsystems. Dies war für den Fachmann zu
erwarten, da die genannten Verbindungen gleichzeitig die Strukturmerkmale von cyclischen Enamincarbonylverbindungen, von .
Keten-S,N-acetalen sowie von Thioaminalen aufweisen. Die Reaktivität und Empfindlichkeit solcher Gruppierungen gegen alkalische
und saure Einflüsse ist aus der LiteraturJLiebigs Ann.
d. Chemie 725, S. 66-68 (1969)J allgemein* bekannt.
Es wurde nun gefunden, daß eine säurekatalysierte Alkyl-Sauerstoffspaltung
überraschenderweise möglich ist, wenn man Ester der allgemeinen Formel II
R0OOC-CH=C C=O (II),
in welcher R- die oben genannte Bedeutung hat und R2 einen niederen
Alkylrest mit 2-6 Kohlenstoffatomen darstellt,
bei niedriger Temperatur mit einer etwa 40%igen Lösung von
Bromwasserstoff in Essigsäure behandelt und die freie Aminosäure I nach Entfernung des Säuregemisches in an sich bekannter
Weise isoliert. Unter diesen Reaktionsbedingungen
- 4 -509840/1(US
24H345
wird der Alkylrest R2 schonend als Alken abgespalten, wobei
erstaunlicherweise trotz der hohen Säurekonzentration weder Isomerisierung noch eine an sich zu erwartende Decarboxylierung
der gebildeten freien Säure eintritt.
Die Reste R- sind geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit
vorzugsweise 1-4 Kohlenstoffatomen. Hierzu gehören Methyl-, Äthyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, η-Butyl-, Isobutyl-und tert.
Butylreste. Als pharmakologisch verträgliche Salze kommen vor allem die Alkalisalze, insbesondere das Kaliumsalz sowie die
Erdalkalisalze in Frage. Sie werden hergestellt indem man die freien Aminosäuren I mit einem geeigneten Metallhydroxyd oder
Carbonat umsetzt.
Die erfindungsgemäße Alkyl-Sauerstoffspaltung wird bevorzugt so
durchgeführt, daß man die Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel II bei einer Temperatur von -5°C bis +5 C in eine
40%ige Lösung von Bromwasserstoff in Eisessig einträgt und die
Abspaltung der Alkylgruppe durch langsames Erwärmen auf etwa Zimmertemperatur, d.h. ca. 15 - 25 C einleitet, nach Beendigung
der Reaktion - die etwa 1-70 Stunden dauert - das Säuregemisch im Vakuum entfernt und den verbliebenen Rückstand mit
Wasser digeriert. Die freien Aminosäuren I können dann bei pH 6 in an sich bekannter Weise gefällt und isoliert werden.
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Will man beispielsweise anschließend die freie Säure in deren
Kaliumsalz überführen, so trägt man die Verbindungen I in eine äquimolare wäßrige Kaliumhydrogencarbonat- oder Kaliumcarbonat-Lösung,die
1 - 15 % eines niederen Alkohols enthält, bei einer Temperatur von etwa 40 - 60 C ein und isoliert das Salz aus der
so erhaltenen Lösung durch Trocknung, vorzugsweise durch Gefriertrocknung .
Die als Ausgangsprodukte verwendeten Verbindungen der allgemeinen Formel II sind bekannt oder sind in für die bekannten
Verbindungen analoger Weise zugänglich, indem man Verbindungen gemäß DBP 1 160 441 mit Piperidin umsetzt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I
besitzen eine wertvolle pharmakologische, insbesondere diuretische Wirksamkeit und zeichnen sich vor allem durch ein bisher
für Diuretika nicht bekanntes interessantes Wirkungsspektrum aus. Darüber hinaus erlaubt die ausgezeichnete Wasserlöslichkeit
der Alkalisalze bei einem physiologisch idealen pH-Wert eine breite Anwendung vor allem auch in der Therapie des akuten
Lungen- und Hirnödems und bei der Behandlung des drohenden akuten Nierenversagens. Mit den neuen Verbindungen ist es ferner
möglich, die Rierendurchblutung um 30 - 50 % zu steigern ohne die Filtrationsrate zu senken, während die bisher bekannten
Diuretika keinen wesentlichen Einfluß auf die Durchblutung der
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Niere besitzen. Außerdem senken bekannte Diuretica, z.B. Furosemid,
im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen Verbindungen die
Filtrationsrate.
Wie Tierversuche (am Hund) ergaben, zeichnen sich die erfindungsgemäßen
Substanzen vor allem auch dadurch aus, daß - anders als bei im Handel befindlichen Diuretica - bei experimentell gleich
eingestellter Diurese die Kaliumausscheidung kaum beeinflußt wird, Darüber hinaus weisen die Verbindungen I eine bemerkenswert
niedrige Toxizität auf und zeigen neben der diuretischen Wirkung auch einen ausgeprägten antihypertensiven Effekt. Es wurde daneben
auch ein regulatorischer Effekt auf die Körpertemperatur beobachtet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I
sowie deren pharmakologisch verträgliche Salze können in flüssiger oder fester Form enteral oder parenteral appliziert
werden. Als Injektionsmedium kommt vor allem Wasser zur Anwendung, welches die bei Injektionslösungen üblichen Zusätze
wie Stabilisierungsmittel, Lösungsvermittler oder Puffer enthält. Solche Zusätze bestehen zum Beispiel aus Äthanol, Komplexbildnern
(wie Ä'thylen-diamin-tetraessigsäure und deren nichttoxische Salze), Tartrat-oder Citrat-Puffern oder hochmolekularen
Polymeren (wie z.B. flüssiges Polyäthylenoxid) zur Viskositätsregulierung. Feste Trägerstoffe sind z.B. Stärke,
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Lactose, Mannit, Methylcellulose, Talkum, hochdisperse Kieselsäuren,
höhermolekulare Fettsäuren (wie z.B. Stearinsäure),
Gelatine, Agar-Agar, Calciumphosphat, Magnesiumstearat, tierische und pflanzliche Fette, feste hochmolekularePolymere (wie
Polyäthylenglykole). Orale Applikationsformen können gewünschtenfalls Geschmacks- und Süßstoffe enthalten.
Gelatine, Agar-Agar, Calciumphosphat, Magnesiumstearat, tierische und pflanzliche Fette, feste hochmolekularePolymere (wie
Polyäthylenglykole). Orale Applikationsformen können gewünschtenfalls Geschmacks- und Süßstoffe enthalten.
Die Dosierung richtet sich nach Art und Schwere der jeweiligen Erkrankung. Die Einzeldosis liegt zwischen 10 bis 500 mg und
die subcutan bzw. intravenös applizierte Einzeldosis kann etwa 5 bis 200 mg betragen.
die subcutan bzw. intravenös applizierte Einzeldosis kann etwa 5 bis 200 mg betragen.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung häher erläutern:
- 8 5098AQ/1045
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(Z)-3-Methyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yliden)-essigsäure
Variante A:
In 100 ecm einer 40%igen Lösung von Bromwasserstoff in Essigsäure
werden bei -3 bis 0°C 55 g (3-Methyl-4-oxo-5N-piperidinothiazolidin-2-yliden)-essigsäure
tert. butylester eingetragen. Man erwärmt die Reaktionsmischung langsam auf 20°C und beläßt
sie 1 1/2 Stunden bei dieser Temperatur. Anschließend wird im Wasserstrahlvakuum bei einer Badtemperatur von 25 - 40 C der
größte Teil der Bromwasserstoff-Eisessig-Phase entfernt. Der
Rückstand wird dann mit 0,5 Liter Wasser digeriert und dann mittels Natriumhydrogencarbonat auf pH 6 eingestellt. Durch
Zugabe von etwas Äther kann etwaiges Schäumen unterbunden werden Das Festprodukt wird abgesaugt und im Vakuum über Calcium«
Chlorid getrocknet. Eventuell noch anhaftendes Ausgangsmaterial
kann durch Lösen in kalter 2n Sodalösung, Filtration und Ansäuern des Filtrates mit verdünnter Essigsäure leicht abgetrennt
werden.
Man erhält 25 g (56 % d. Th.) (Z)-3-Methyl-4-oxo-5N-piperidinothiazolidin-2-yliden)-essigsäure;
Fp. 163,9 C (unter Zersetzung) nach Umkristallisation aus Methanol oder Xthanol.
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C11H | 16N2°3 | C | S | 51 | .54 | H 6 | .29 | N 10 | .93 | S 12 | .51 |
(256 | .32) | 51 | .67 | 6 | .12 | 10 | .77 | 12 | .34 | ||
Ber. | |||||||||||
Gef. |
Der als Ausgangsprodukt verwendete(S-Methyl^-oxo-öN-piperidinothiazolidin-2-yliden)-essigsäure-tert.
butylester wurde wie folgt hergestellt;
141 g tert. Butyl-cyanessigsäureäthylester (Sdp. 6O°C/1.5 Torr,
η 1.4180) und 120 ecm Thxoglykolsäureäthylester werden in
1 Liter Benzol gelöst, mit 140 ecm Triäthylamin versetzt und
72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel \vird weitgehend im Vakuum abdestilliert, der feste Rückstand abgetrennt
und mit wenig Benzol auf der Nutsche nachgewaschen. Ausbeute an lufttrockenem (4-0xo-thiazolidin-2-yliden)-essig=
säure-tert.butylester:134 g (79 % d.Th.). Schmp. 177,4°C
(aus Isopropanol).
63.5 g (4-0xo-thiazolidin-2-yliden)-essigsäure-tert. butyl=
ester und 41.4 g Kaliumcarbonat werden in 250 ecm Methanol suspendiert.
Es wird zum Rückfluß erhitzt und tropfenweise mit einer Lösung von 37.8 g Dimethylsulfat in 50 ecm Methanol versetzt.
Nach einer Stunde ist die Reaktion abgelaufen. Das
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- 10 -
Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand in 0.5 Liter Wasser eingetragen. Der rohe (3-Methyl-4-oxo-thiazol=
idin-2-yliden)-essigsäure-tert. butylester wird in Äther aufgenommen,
die Ätherphase wird getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wird aus Cyclohexan umkristallisiert. Man erhält
56 g (82 % d. Th.) (3-Methyl-4-oxo-thiazolidin-2-yliden)-essigsäure-tert.
butylester vom Schmp. 77.4°C.
36.8 g (3-Methyl-4-oxo-thiazolidin-2-yliden)-essigsäure-tert.
butylester werden in 700 ecm wasserfreiem Tetrachlorkohlenstoff
gelöst. Unter Rückflußbedingungen werden erst 0.3 g Azobisiso= buttersäurenitril, dann innerhalb von 10 Minuten 29 g N-Brom=
succinimid eingetragen. Nach 20 Minuten Rückfluß wird filtiertund das FiItrat im Vakuum zur Trockne gebracht. Der ölige Rückstand
wird mit 0.5 Liter Benzol aufgenommen, auf +5°C abgekühlt und mit 32 ecm Piperidin in mehreren Portionen versetzt.
Nach mehrstündigem Stehen bei Raumtemperatur wird vom Piperidin-Hydrobromid
abgetrennt und das Filtrat im Vakuum eingeengt. Nach Zusatz von 50 ecm Isopropanol wird auf 0 C abgekühlt.
Der abgeschiedene (3-Methyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yllden)-essigsäure-tert.
butylester wird aus Isopropanol umkristallisiert. Ausbeute 21.5 g (38 % d. Th. über 2 Stufen)
Schmp. 154°C
- 11 -
509840/1045
- ii -
C15H2 4N2°3S
(312.41)
Ber. | C | 57 | .66 | H | 7 | .74 | N | 8 | .97 | S | 10 | .26 |
Gef. | 57 | .56 | 7 | .80 | 9 | .15 | 10 | .33 |
Variante B:
lOO g (S-Methyl-^-oxo-öN-piperidino-thiäzolidin^-yliden) -essig=
säure-äthylester werden unter Rühren bei O0C in 200 ecm einer
40%igen Lösung von Bromwasserstoff in Essigsäure eingetragen. Die Kühlung wird entfernt, der Ansatz mit einem Bunsenventil
verschlossen (um Äthylen-Überdruck zu vermeiden) und 65 Stunden bei Raumtemperatur magnetisch gerührt. Die Aufarbeitung erfolgt
wie in Variante A beschrieben. Man erhält 47,0 g (Z)-3-Methyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin~2-yliden)-essigsäure
(53 % d.Th.) vom Schmp. 163.9°C (Zers.)
- 12 -
509840/1045
24H345
Beispiel 2
Kaliumsalz der (Z)-3-Methyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yliden)-essigsaure
5.1 g (0.02 Mol) (Z)-3-Methyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yliden)-essigsäure
werden mit 10 % Äthanol angeteigt und dann mit 50 ml einer 4%igen wäßrigen Kaliumhydrogencarbonatlosung
digeriert. Man erwärmt im Wasserbad kurz auf 50 C bis zur Beendigung der Gasentwicklung und vollständigen Lösung. Anschließend
wird auf 15 - 20 C abgekühlt und das Wasser im Rotationsverdampfer
bei 0.05 Torr unter Gefriertrocknungsbedingungen entfernt. Der Rückstand wird aus Isopropanol umkristallisiert.
Man erhält 3,5 g (59,3 % d. Th.) des Kaliumsalzes der (Z)-3-Methyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yliden)-essigsäure
in Form farbloser Kristalle vom Zersetzungspunkt 150°C.
C11H15N2°3SK
(294.4)
- 13 -
509840/ 1045
Beispiel 3
-S-Äthyl^-oxo-SN-piperidino-thiazolidin^-yliden) -essigsaure
50 g (Z)-3-Äthyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yliden)-essigsäureäthylester
werden in analoger Weise vie in Beispiel 1
beschrieben umgesetzt und aufgearbeitet. Man erhält 12.5 g
(28 % d. Th.) (Z)-3-Äthyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yliden)-essigsäure;
Fp. 148°C (aus Methanol). Das Schmelzen erfolgt unter Decarboxylierung und ist etwas von der Aufheizgeschwindigkeit
abhängig.
C12H18N2°3S
(27O.35)
(27O.35)
Ber. C 53.31 H 6.71 KT 10.36 S 11.86 Gef. 53.41 6.59 10.19 11.72
In analoger Weise können folgende Verbindungen hergestellt werden:
(3 -Propyl^-oxo-SN-piperidino-thiazolidin^-yliden) -essigsaure
(3-n-Butyl-4-oxo-5]Sr-piperidino-thiazQlidin-2-yliden)-essigsaure
r3-n-Isobutyl-4-oxo-5N-piperidino-thiazolidin-2-yliden)-
essigsäüre
- 14 -
509840/1048
Claims (4)
- 24H3A5- 14 Patentansprüche\y. Thiazolidinon-essigsäure-Derivate der allgemeinen Formel ISCI f HOOC-CH=C C=O (I),\N/in welcher R. einen niederen Alkylrest bedeutetsowie deren pharmakologxsch verträgliche Salze
- 2. (Z) -S-Methyl-^-oxo-öN-piperidino-thiazolidin^-yliden) essigsäure.
- 3. Verfahren zur Herstellung von Thiazolidinon-essigsäure· Derivaten der allgemeinen Formel ISCI 1=C C=OI 1HOOC-CH=C C=O (I),- 15 5098A0/104Sin welcher 1EL einen niederen Alkylrest bedeutetsowie von deren pharmakologisch verträglichen Salzen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel IIH
S- C-R2OOC-CH=C C=O (II),in welcher EL die oben genannte Bedeutung hat und R„ einen niederen Alkylrest mit 2-6 Kohlenstoffatomen darstellt,bei niedriger Temperatur mit einer etwa 40%igen Lösung von Bromwasserstoff in Essigsäure behandelt und die freie Aminosäure der allgemeinen Formel I nach Entfernung des Säuregemisches in an sich bekannter Weise isoliert und gegebenenfalls mittels geeigneter Metallhydroxyde oder Metallcarbonate in ein pharmakologisch verträgliches Salz überführt. - 4. Arzneimittel mit diuretischer und antihypertonischer Wirksamkeit, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I bzw. deren pharmakologisch verträgliche Salze enthält.509840
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