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"Verfahren zur Herstellung von [N,N-Dialkylamino-alkyl]-2-alkoxy-5-sulfamoylbenzamiden"
Die Erfindung betrifft ein neues, chemisch eigenartiges Verfahren zur Herstellung
von N,N-Dialkylaminoäthyl-2-alkoxy-5-sulfamoylbenzamiden der allgemeinen Formel
I
worin X Wasserstoff oder Halogen, R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe, R1, R2wR3
Wasserstoff, je eine Alkylgruppe mit nicht mehr als 4 C-Atomen oder Benzyl-Gruppe,
die untereinander oder mit R ringgeschlossen sein können, R4 eine Alkyl-, Alkenyl-,Aralkyl-
oder Alkoxyalkyl
gruppe, R5 u. R6 Wasserstoff oder Alkyl- oder Alkenylgruppen,
die untereinander ringgeschlossen sein können, bedeuten.
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Die Erfindung schließt auch Salze der Verbindung gemäß Formel I ein,
z.B. Salze mit Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure oder Alkalisalze, wenn R6 Wasserstoff
bedeutet.
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Es ist bekannt9 daß ein spezieller Vertreter dieser Verbindungen,
das N- [(1-Äthyl-2-pyrrolidinyl)-methyl -2-methoxy-5-sulfamoylbenzamid entsprechend
der Formel 1
als ein ausgezeichnetes Psychotropioum, Spasmolyticum und Antiemeticum verwendet
wird.
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Es sind bereits mehrere Verfahren zur Herstellung von Verbindung gen
gemäß Formel I vorgeschlagen worden. Da Sulfamoylbenzoylchloride instabile Verbindungen
sind (C.A.42, 4976 h (1948), U.M.Rodinoro, E.V. Varorskaya, J.gen.Chem. (UDSSR)
18, 110(1948), werden Schutzgruppen für den Sulfamoylrest eingesetzt, JA-PS 7 220
137 (ref.C.A.77, 151 701 (1973)). Meist wird allerdings die Stufe des Säurechlorids
zur Bildung des Amids umgangen. So
werden gemischte Anhydride (DE-OS
2 327 192, FR-PS 2 162 562) Säureimidozolide (DX-OS 1 595 915) Säurepyrazolide (ES-PS
387 808) Phosphorazaverbindungen (FR-PS 2 111 372) Isothiocyanate (DT-OS 2 327 414)
aktivierte Ester (DT-OS 1 595 915) und Isoxazole (Franz. Medizinalpatent 5.916)
zur Herstellung der Verbindung der Formel 1 eingesetzt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein besseres chemisches Verfahren zur
Herstellung von Sulfamoylbenzamiden zur Verfügung zu stellen, das verfahrenstechnisch
einfacher und billiger durchgeführt werden kann und dessen Zwischenprodukte leicht
gereinigt werden können, so daß Arzneimittel hoher Qualität erhalten werden.
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Zur Losung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine 2-halogensubstituierte
Benzoesäure der allgemeinen Formel III
mit einem Alkyl-, Alkenyl-, 3enzyl- oder Alkoxyalkylalkohol in Gegenwart von Kupfer
und einem sekundären aliphatischen Amin, wie z.3. Dimethylamin, oder einem cycloaliphatischen
Amin, wie z.B. Morpholin, Piperidin oder Pyrrolidin, unter Rückfluß erhitzt und
dadurch eine verätherte Salicylsäure der allgemeinen Formel IV erhalten
Die für die DurchfÜhrun£ dieses ersten Verfahrensschrittes bevorzugten Alkyl- oder
Alkenylgruppen enthalten nicht mehr als 4 Kohlenstoff-atome, wie z.B. Methyl-, Äthyl-,
Propyl- oder Butyl-, bzw. Allyl- oder Crot.ylgruppen und können verzweigt sein.
Bei dieser Reaktion tritt überraschenderweise nur ein IIalogenaustausch in der 2-Stellung
der Benzoesäure der Formel III ein.
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In fast quantitativer ausbeute erhält man bei der sich als zweiter
Verfahrensschritt anschließenden Chlorsulfonierung ein Produkt der allgemeinen Formel
V
Im dritten Verfahrensschritt wird eine Benzoesäure dieser allgefluorid meinen Formel
V mit einem Ammonium- oder Alkal/ oder Bifluorid in Wasser oder einem niedrigen
Alkohol, wie z.B. Methanol, auf Rückflußtemperatur oder niedrigenz Temperatur erhitzt
und so eine 5-Fluor-sulfonylbenzoesäure der allgemeinen Formel VI
gewonnen, die in hydrophilen Lösungsmitteln umkristallisiert werden kann. Mi.t den
üblichen Reagenzien (z.B. SOCl2, PO15, PCl3 und Oxalylchlorid) lassen sich die Verbindungen
dieser Formel VI in einem vierten Verfahrensschritt in 5-Fluorsulfon/rl-benzoylchloride
der Formel VII
umsetzen. Sie stellen stabile, gut zu reinigende und kristalline Verbindungen dar.
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Im fünften Verfahrensschritt wird darauf die Verbindung der Formel
VII in einem inerten Lösungsmittel mit einem Diamin der allgemeinen Formel VIII
z.B. N-Äthyl-2-aminomethyl-pyrrolidin, umgesetzt und dadurch ein Hydrochlorid der
allgemeinen Formel IX erhalten
Dies sind stabile und kristalline Substanzen, die in hoher Reinheit anfallen.
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Die Umsetzung des Fluorsulfonylaroylchlorids der Formel VII mit einem
Amin der Formel VIII kann wegen der abgestuften Reaktivität besonders einfach in
Gegenwart einer wässrigen Alkalicarbonatlösung nach der Methode von Schotten-Baumann
erfolgen, wenn man die anfallende Base der Formal IX in einem inerten wasserunlöslichen
Lösungsmittel aufnimmt.
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Der sechste und letzte Verfahrensschritt betrifft die aminolyse der
Fluorsulf onylgruppe mit ehem Amin der Formel X
wobei X, R, R1, R2, R3, R4, R5 und R6 jeweils die eingangs genannte Bedeutung haben.
Die Umsetzung kann ohne Lösungsmittel, in einem polaren Lösungsmittel. wie Alkoholen,
Formamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder Hexamethylphosphorsäuretriamid,
oder
bei niedrig siedenden Aminen in Gegenwart ihrer Salpeter-, Fluorwasserstoff-, Bromwasserstoff-,
Schwefel-, Phophor- und Essig-Säuresalze oder deren Gemischen bei 0o bis 400C erfolgen.
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Ein besonderer Vorteil dieses erfindungsgemäßen Verfahrens be--steht
darin, daß die Verfahrensschritte fünf und sehs auch im sogenannten "Eintopfverfahren"
durchgeführt werden können, indem man zu einer Lösung des Fluorsulfonylaroylchlorids
in einem inerten polaren Lösungsmittel zuerst stöchiometrische Mengen des Amins
der Formel VIII und dann das Amin der Formel X zugibt und 30 in guter Reinheit die
gewünschten Verbindungen der Formel I erhält.
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Die Erfindung nutzt erstmals die abgestufte Reaktivität der Aroylchloride
und Benzolsulfofluoride gegenüber aliphatischen Aminen aus, wohingegen alle bisher
bekannten Verfahren zunächst eine SuB-amidgruppe einführen und dann zur Knüpfung
der Säureamidbindung komplizierte Verfahren benötigen.
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Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele im einzelnen erläutert.
eben den bereits bekannten Benzamiden der allgemeinen formel 1 (DI-OS 2 327 192,
1 595 915) und speziell der Formel II sollen die in den Beispielen neu beschriebenen
Verbindungen den weiten Anwendungsbereich der Erfindung veranschaulichen.
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Verfahrens schritt 1 Beispiel 1 Herstellung von o-Anissäure gemäß
der Formel IV: 780 g o-Chlorbenzoesäure und 5 g Kupfer werden in 3 1 absolutem Methanol
unter Rückfluß gekocht, während ständig ein Strom von Dimethylamin in die Gasphase
geleitet wird. Nach 10 h gibt man weitere 5 g Kupferpulver zu und leitet so lange
Dimethylamin ein, bis kein Gas mehr aufgenommen wird. Dann gibt man 10 g Natriumsulfid
in 50 ml Wasser zu und saugt ab. Zu der eingeengtentösung gibt man anschließend
Salzsäure, saugt den Niederschlag ab und kristallisiert aus Wasser unter Zugabe
von Natriumacetat-Eisessig um.
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Ausbeute: 603 g = 79 % der Theorie Schmp.: 990C Beispiel 2 Herstellung
von 4-Chlor-2-metho=.y-benzoesäure gemäß Formel IV: 477 g 2,4-Dichlorbenzoesäure
und 2,5 g Kupfer werden in 1,5 1 absolutem Methanol analog Beispiel 1 umgesetzt
und aufgearbeitet.
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Nach Fällung der Kupfersalze wird die Säure aus viel Wasser mit Ameisensäure
gefällt.
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Ausbeute: 233 g = 50 % der Theorie Schmp. 146 700 (i-Propanol) JR
(KBr) 1680; 1248; 772; 679
Beispiel 3 Herstellung von 2-Allyloxy-4-chlorbensoesäure
gemäß Formel IV: 19,1 g 2,4-Dichlorbenzoesäure, 18g Allylalkohol, 22 g Morpholin
und 0,5 g I(upfer werden 8 h unter Rückfluß gekocht. Nun löst man in 200 ml Wasser,
fällt das Schwermetall mit Natriumsulfid aus, gibt 30 g Aktivkohle zu und saugt
ab.
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Man säuert schließlich mit Ameisensäure an, saugt ab und kristallisiert
aus Äthanol um.
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Ausbeute: 10,6 g = 50 % der Theorie Schmp.: 87 - 890C Äquivalentgewicht:
Ber. 212.7; gef. 208 JR: 30230; 3025; 1695; 1666; 1261; 1249.
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Beispiel~4 Herstellung von 2-Benzyloxy-4-chlorsalicylsäure gemäß Formel
IV: 19,1 g 2, 2,4-Dichlorbenzoesäure, 50 ml Benzylalkohol, 22g Morpholin und 0,5
g Kupfer werden analog Beispiel 3 umgesetzt. Den überschüssigen Benzylalkohol vertreibt
man mit Wasserdampf. Man säuert mit Salzsäure an, saugt ab und kristallisiert aus
Toluol um.
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Ausbeute: 12g = 46 % der Theorie Schmp.: 1200C Äquivalentgewicht:
Ber. 262.8; gef. 257 JR (KBr) 3075; 2940; 2800; 2578; 1666, 1248; 842; 791; 772;
738; 697.
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Beispiel 5 Herstellung von 4-Chlor-2-(2-methoxyäthoxy)benzoesäure
gemäß Formel IV: Die Herstellung erfolgt nach Beispiel 1 bei 10000 Reaktionstemperatur
aus 38 g 2,4-Dichlorbenzoesäure und 1 g Kupfer in 200 ml Äthylenglycolmonomethyläther.
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Die Aufarbeitung der Reaktionslösung erfolgt nach bekannten Methoden.
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Ausbeute: 24 g = 52 % der Theorie Schmp.: 900 (Wasser) Äquivalentgewicht:
Ber. 2307, gef. 221 JR(KBr) 3444; 3275; 3112; 3090; 3050; 2990; 2928; 2930; 2890;
2818; 1920; 1735; 1725; 1240; 1228; 1195.
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Verfahrensschritt 2 Beispiel 6 Herstellung von 5-Chlorsulfonyl-2-mathoxy-benzoesäure
gemäß Formel V: Zu 903 ml Chlorsulfonsäure gibt man bei maximal 3000 867 g o-'Anissäure
in kleinen Portionen unter gutem Rühren zu. Dann erwärmt man auf dem Wasserbad auf
50 - 60°C, hält 90 min. bei dieser Temperatur, gibt anschließend 515 ml Th Thionylchlorid
langsam zu und hält zur Beendigung noch 2 h bei 60°C.
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Die auf 40°C abgektililte Reaktionslösung gießt map langsam auf Eiswasser
(in Portxnen zusetzen), und rührt anschließend 30 min.
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bei - 5 bis OOC, saugt ab und wäscht mit 2ß 1 Eiswasser neutral.
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Ausbeute: 1,414 kg = 5,66 Mol = 98 % der Theorie Schmp.: 140-5°C Eine
Probe kann man aus Toluol umkristallisieren.
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Schmp.: 1478oO; Zur weiteren Umsetzung kann das Rohprodukt eingesetzt
werden.
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JR (KBr) 3095;, 3015; 2950; 2895; 2630; 1710; 1675; 1375; 1248; 1180.
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Beispiel 7 Herstellung von 4-Chlor-5-Chlorsulfonyl-2-methoxy-benzoesäure
gemäß Formel V: 233 g 4-Chlor-2-methoxybenzoesäure werden analog Beispiel 6 mit
198 ml Chlorsulfonsäure und mit 113 ml Thionylchlorid behandelt.
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Die Aufarbeitung erfolgt analog.
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Ausbeute/ 267 g = 75 % der Theorie Schmp.: 168 (roh); 18800 (Prismen
aus Toluol) JR (KBr) 1680; 1385; 1178; 627 Verfahrensschritt 3 Beispiel 8 Herstellung
von 5-Fluorsulfonyl-2-methoxybenzoesäure gemäß Formel VI: 1,414 kg 5-Chlorsulfonyl-2-methoxybenzoesäure
gibt man zu -fluorid 600 gKalium- in 2,5 1 Wasser. Unter Rühren erwärmt man auf
dem Wasserbad 1 h auf 90 °C, läßt erkalten und saugt ab.
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Rohausbeute: 1,213 kg = 92 % der Theorie Man Kristallisiert aus Alkohol/Wasser
um.
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Ausbeute: 1,052 kg = 76,a % der Theorie Schmp.: 162 °C (Nadeln) JR
(KBr) 5096; 3037; 3007; 2960; 1710; 1710; 1402; 1214; 790; 781; 770.
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Beispiel 9 Herstellung von 4-Chlor-5-fluorsulfonyl-2-methoxy-benzoesäure
gemäß Formel IV: Aus 57 g 4-Chlor-5-chlorsulfonyl-2-methoxybenzoesäure und 17,4
g Kaliumfluorid in 50 ml H2O erhält man unter analogen Bedingungen wie in Beispiel
8 schließlich 42,5 g = 80% der Theorie der oben genannten Verbindung.
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Schmp.: 192-3°C (Toluol) JR (KBr) 1680; 1400; 1208; 811.
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Verfahrens schritt 4 Beispiel 10 Herstellung von 5-Fluorsulfonyl-2-methoxy-benzoylchlorid
gemäß Formel VII: 1,075 kg 5-Fluorsulfonyl-2-methoxybenzoesäure werden in 1,5 1
Chlorbenzol und 20 ml Dimethylformamid unter Rühren suspendiert und auf 50 - 60
0C erwärmt. Unter gutem Rühren tropft man langsam 430 ml Thionylchlorid zu. Danach
erwärmt man kurz auf 700C und füllt mit Petroläther auf 5 1 auf. Man kuhlt stark
ab, saugt ab und wäscht mit 1 1 Petroläther nach.
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Ausbeute : 1,118 kg = 96,2 % der Theorie
Schmp.:
780C JR ( KBr) 3084; 3025; 2980; 2947; 2896; 2850; 2850; 1782; 1421; 1212; 1101.
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Beispiel 11 Herstellung von 4-Chlor-5-fluorsulfonyl-2-methoxybenzoylchlorid
gemäß Formel VII: Unter analogen Bedingungen erhält man aus der Säure gemäß Beispiel
9 die oben genannte Verbindung.
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Schmp.: 740C JR (KBr) 3108; 3088; 3000; 2950; 1764; 1416; 1219; 775.
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Verfahrensschritt 5 Beispiel 12 Herstellung von N-Diäthylamino-5-fluorsulfonyl-2-methoxybenzamid
gemäß Formel IX: 127,3 g 5-Fluorsulfonyl-2-methoxybenzamid werden in 0,5 1 Essigester
abs. gelöst. Bei maximal + 10°C gibt man 58,1 g N,N-Diäthyläthylendiamin in 0,2
1 abs. Essigester tropfenweise zu. Man rührt 30 min. bei Raumtemperatur und saugt
ab.
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Ausbeute: 171,3 g = 93% der Theorie Schmp.: 14700 JR (KBr) 3350; 3075;
2975; 2940; 2580; 2478; 1650; 1410; 1209; 770; 752.
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Beispiele 13 bis 20 Herstellung von weiteren Verbindungen gemäß Formel
IX analog Beispiel 12:
- Lösungs- Schmelz- Aus- |
mittel mitte punkt beute |
13. |
so5 0 |
2 1101 J)ichlor- 127 0 90% |
1 äthan |
FS02 CH3 02es |
14. |
0orri41-0H20H2 . 1101 Trichlor- 790C 67 |
BSo290CH3 |
3 |
15. |
GONH-CH;Z-CH,- |
| l äthylen |
FS02+OCH3 |
16. |
00NH0H20112I112)6 z 1101 E 109510j 95° 83s |
PSO29OCH3 |
17. |
m CORH-CH2-CH2-N-(CH352 1101 Essig- 11000 85 |
Fso29oa Ç |
Produkt |Lösungs- Schmelz- Aus- |
mittel punkt beute |
18. |
1101 . O . HCl Trichlor- Ö1 nicht |
äthylen äthylen |
FSC, OCHc |
19. |
" CONH-CE2~ . 1101 i,2 15700 97,' |
1 97 |
BS°2 äthan CH3 äthan |
20. |
Ol g 00N 2-a52- . 1101 Trichlor- 13100 76,' |
äthylen |
BS02 -s 00113 |
Verfahrensschritt 6 Beispiel 21 Herstellung von N(N'-Äthyl-2-pyrrolidinylmethylmethylmethyl)-2-methoxy-5-sulfamoyl-benzamid
gemäß Formel I: 125 g Ammoniumnitrat werden bei o°C unter Rühren mit ZE3 gesättigt.
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Während mit einem Ammoniakstrom die Sättigung aufrecht erhalten
wird,
tropft man 140 g N(N'-thyl-2-prolidinylmethyl)-2-methoxy-5-fluorsulfonyl-benzamidhydrochlorid
in 165 ml Formamid zu, ohne + 5°C zu überschreiten. Man rührt 2 h bei 0°C und 12
h bei Raumtemperatur. Darauf gießt man in 1 1 Eiswasser und saugt ab. Man kristallisiert
aus 1 1 Wasser mit 250 ml Methylcellosolve um.
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Ausbeute: 98 g = 78 % der Theorie Schmp.: 177,9 - 179,4°C (Korr) JR
3375;, 3280; 3118; 3020; 2973; 2948; 2877; 2810; 1622; 1591; 1554; 1488; 1341; 1188;
1174.
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Kristallisiert man aus verd. Salzsäure um, erhält man das Hydrochlorid.
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Schm.: 235 - 600 Analog verläuft die Reaktion auch in flüssigem Ammoniak.
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Beispiele 22 bis 29 Herstellung weiterer Verbindungen gemäß Formel
I
Verbindung Lösungs- Schmelz- Aus- |
mittel punkt beute |
22. |
H2NSO zu CONH-CH2CH2N (C2H5)2 Formamid 11878000 76% |
Methanol |
0H ÆCH3 Wasser 2:1 |
3 |
23. |
HNSO CONX-CH ax N (OH) Formamid - 17600 58% |
2 > 2 2 32 Aethanol |
Wasser 2 Wasser 1:1 |
0113 |
Verbindung Lösungs- Schmelz- Aus- |
mittel punkt beute |
24. |
H2N-S02. COIBE-CH2 Formamid 71% |
Pomnamid 209-210,7 71 |
OCR, sOCH3 CH3 solve |
-3 Wasser 1:1 |
25. |
H2IfS02 4 coim-oH2o112N J Dimethyl- 21200 70ffi0 |
W OCH3 formamid Methylcello- |
solve |
26. |
H2N502 0112 N Dimethyl- 12600 68% |
H2RSOZ formamid Äthanol |
ClS > OCH3 Wasser |
27. |
H2NS02 COWHCH CH BT O Dimethyl- 980C 60% |
N 0 |
li | 2 2 v formamid Äthanol |
Wasser 3:1 |
28. |
H2NS02 t COIGHCH2CH2 \ H2)6 Formamid 1thaeol 192ob |
Ir N43H2)6 Äthanol 62% |
29. |
H,SO, Dimethyl- 1890C 67,so |
22 - 0011 aX 9 formamid i-Propanol |
I0011 = Wasser 1:2 |
s tCH |
3 |
Beispiele 30 bis 32 Herstellung weiterer Verbindungen der Formel
I ohne Isolierung der Zwischenstufe gemäß Formel IX: Zu 0,1 Mol 2-Alkoxy-5-fluorsulfonylbenzoylchlorid
gemäß Formel VII in 50 ml Lösungsmittel tropft man bei maximal + 5°C 0,1 Mol des
Amins gemäß Formel VIII zu, rührt 30 min. bei 50G und gibt dann mindestens 0,2 Mol
des Amins gemäß Formel X zu oder leitet es gasförmig ein. Nach 12-stündigem Stehen
bei Raumtemperatur erwärmt man 30 min. auf 60°O und gießt in 150 ml Eiswasser und
20 g Soda, saugt ab und kristallisiert um.
Amin gemäß Formel VIII Amin ge- Lösungs- E Schmelz- Aus- |
1iLB rnit-tel punkt beute |
aomel Ii I |
30. |
H2ll0H2 - 5> n IED limethyl- 177°O 70 % |
Lormamiol |
C2H5 |
31. |
31. | |
1121'1-0112-0112-N (0211 DXthy1- 3)1mt'hyl- 104es! 60 % |
2 2 5 amin formamid Benzol od. |
Methanol |
32. TJasser |
H21T0H20H2N (C2Hs)- Piperi- imethyl- 7100 78 % |
o din formamid i-Propa- |
od."ceton nol 70 Q |
Wasser |