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Die
folgende Erfindung betrifft neue pharmazeutische Formulierungen,
die die Zuführung
bestimmter Arzneistoffe vorsehen, die bei der Behandlung von Herzrhythmusstörungen geeignet
sind.
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Stand der
Technik
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Es
ist häufig
wünschenswert,
pharmazeutisch aktive Verbindungen zur sofortigen Freisetzung nach oraler
und/oder parenteraler Verabreichung im Hinblick darauf, eine ausreichende
Konzentration an Arzneistoff im Plasma im zeitlichen Rahmen, der
zur Erzeugung einer gewünschten
therapeutischen Reaktion erforderlich ist, bereitzustellen, zu formulieren.
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Dabei
kann eine sofortige Freisetzung besonders in denjenigen Fällen wünschenswert
sein, bei denen beispielsweise eine schnelle therapeutische Reaktion
erforderlich ist (z.B. bei der Behandlung akuter Probleme), oder
im Fall einer parenteralen Verabreichung, wenn durch die perorale
Zuführung
an den Magen-Darm-Trakt keine ausreichende systemische Aufnahme
innerhalb des benötigten
zeitlichen Rahmens bereitgestellt werden kann.
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Im
Fall der Behandlung oder Prophylaxe von Herzrhythmusstörungen können Formulierungen
mit sofortiger Freisetzung notwendig sein, um sicherzustellen, daß eine ausreichende
Menge an Arzneistoff im Plasma in einem relativ kurzen Zeitraum
bereitgestellt wird, um beispielsweise die schnelle Umwandlung eines
Vorhofflimmerns (atrial fibrillation (AF)) in einen Sinusrhythmus
oder die Verhinderung eines Rückfalls
in AF bei anfälligen
Patienten zu ermöglichen.
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Formulierungen
mit sofortiger Freisetzung sind auch typischerweise einfacher zu
entwickeln als Formulierungen mit modifizierter Freisetzung und
können
auch für
mehr Flexibilität
in Verbindung mit der Variierung der Dosen, die an Patienten zu
verabreichen sind, sorgen.
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Aus
der internationalen Patentanmeldung WO 01/28992 ist eine Reihe von
Oxabispidinverbindungen bekannt, einschließlich: (a)
4-({3-[7-(3,3-Dimethyl-2-oxobutyl)-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl]propyl}amino)benzonitril:
wobei diese Verbindung im folgenden als Compound
A bezeichnet wird. Compound A ist spezifisch in der WO 01/28992
sowohl in Form der freien Base als auch in Form eines Benzolsulfonatsalzes
offenbart; (b)
tert.-Butyl-2-{7-[3-(4-cyanoanilino)propyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl}ethylcarbamat:
in Form der freien Base, wobei diese Verbindung
im folgenden als Compound B bezeichnet wird; (c)
tert.-Butyl-2-{7-[4-(4-cyanophenyl)butyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl}ethylcarbamat:
in Form der freien Base, wobei diese Verbindung
im folgenden als Compound C bezeichnet wird; und (d)
tert.-Butyl-2-{7-[(2S)-3-(4-cyanophenoxy)-2-hydroxypropyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl}-ethylcarbamat:
in Form der freien Base, wobei diese Verbindung
im folgenden als Compound D bezeichnet wird.
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Die
Verbindungen der internationalen Patentanmeldung WO 01/28992 werden
als geeignet bei der Behandlung von Herzrhythmusstörungen bezeichnet.
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Zwar
werden in der WO 01/28992 allgemeine Angaben im Zusammenhang damit
gemacht, wie die darin offenbarten Verbindungen formuliert und anschließend an
Patienten verabreicht werden können,
doch werden weder pharmazeutische Formulierungen mit sofortiger
Freisetzung, einschließlich
insbesondere Compound A, B, C oder D, noch Salze einer dieser Verbindungen
erwähnt.
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Es
hat sich nun herausgestellt, daß es
vorteilhaft sein kann, Compound A, Compound B, Compound C und Compound
D sowie pharmazeutisch annehmbare Salze davon in einer Dosierungsform
mit sofortiger Freisetzung bereitzustellen.
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Ferner
hat sich herausgestellt, daß,
wie nachfolgend beschrieben, Compounds A, B, C und D sowie Salze
davon gleich als pharmazeutische Formulierungen formuliert werden
können,
die lagerstabil sowie leicht zu verabreichen sein können, beispielsweise
zur oralen und parenteralen Verabreichung.
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Offenbarung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird eine pharmazeutische Formulierung
mit sofortiger Freisetzung bereitgestellt, umfassend:
- (a) als wirksamen Inhaltsstoff Compound A, Compound B, Compound
C oder Compound D oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz einer
dieser Verbindungen; sowie
- (b) ein pharmazeutisch annehmbares Verdünnungs- oder Trägermittel,
wobei
diese Formulierungen im folgenden als "die erfindungsgemäßen Formulierungen" bezeichnet werden.
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Dem
Fachmann ist klar ersichtlich, daß der Begriff pharmazeutische
Formulierung "mit
sofortiger Freisetzung" alle
Formulierungen umfaßt,
bei denen der Beginn und/oder die Geschwindigkeit der Freisetzung, und/oder
Absorption, des Arzneistoffs weder spürbar noch bewußt durch
galenische Manipulierungen verzögert
wird. Im vorliegenden Fall kann für die sofortige Freisetzung
in Form eines entsprechenden pharmazeutisch annehmbaren Verdünnungs-
oder Trägermittels
gesorgt werden, wobei dieses den Beginn und/oder die Geschwindigkeit
der Arzneistofffreisetzung/-absorption nicht in einem wahrnehmbaren
Ausmaß verlängert. Somit
ist dem Fachmann ersichtlich, daß der Begriff Formulierungen
ausschließt,
die an eine vorgesehene "modifizierte" oder "kontrollierte" Freisetzung, einschließlich einer "kontinuierlichen", "verlängerten", "ausgedehnten" oder "verzögerten" Freisetzung, von
Arzneistoff angepaßt
sind.
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In
diesem Zusammenhang kann der Begriff "Freisetzung" so verstanden werden, daß er die
Bereitstellung (oder Präsentierung)
von Arzneistoff aus der Formulierung an den Magen-Darm-Trakt, an
Körpergewebe und/oder
in den systemischen Kreislauf einschließt.
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Somit
können
erfindungsgemäße Formulierungen
wenigstens 70% (z.B. 80%) wirksamen Inhaltsstoff innerhalb von 4
Stunden, wie beispielsweise innerhalb von 3 Stunden, vorzugsweise
2 Stunden, besonders bevorzugt innerhalb von 1,5 Stunden und vor
allem innerhalb 1 Stunde (wie z.B. innerhalb von 30 Minuten), der
Verabreichung, gleichgültig
ob diese oral oder parenteral erfolgt, freisetzen.
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Die
erfindungsgemäßen Formulierungen
können
nach verschiedenen, dem Fachmann bekannten Techniken, wie sie beispielsweise
von M.E. Aulton in "Pharmaceutics:
The Science of Dosage Form Design" (1988) (Churchill Livingstone) beschrieben
sind, formuliert werden.
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Erfindungsgemäße Formulierungen
können
für die
perorale Verabreichung, beispielsweise in Form von Tabletten oder
Kapseln mit sofortiger Freisetzung, oder als flüssige Dosierungsformen, die
den wirksamen Inhaltsstoff enthalten, geeignet sein oder nach Standardtechniken
angepaßt
werden, so daß sie
für die
genannte Verabreichung geeignet sind, wobei beide Formulierungsarten
dem Fachmann allgemein bekannt und nach im Fachgebiet bekannten
Techniken hergestellt werden können
(siehe unten).
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Geeignete
Verdünnungs-/Trägermittel
(die auch als "Füllmittel" bezeichnet werden
können)
zur Verwendung in peroralen erfindungsgemäßen Formulierungen, beispielsweise
denen in Form von Tabletten mit sofortiger Freisetzung, umfassen
monobasisches Calciumphosphat, dibasisches Calciumphosphat (einschließlich dibasischem
Calciumphosphat-Dihydrat und dibasischem Calciumphosphat-Anhydrat),
tribasischem Calciumphosphat, Lactose, mikrokristalline Cellulose,
verkieselte mikrokristalline Cellulose, Mannit, Sorbit, Stärke (Maisstärke, Kartoffelstärke, Reisstärke), Glucose,
Calciumlactat, Calciumcarbonat und dergleichen. Zu bevorzugten Verdünnungs-/Trägermitteln
gehören
dibasisches Calciumphosphat und mikrokristalline Cellulose.
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Erfindungsgemäße Formulierungen,
beispielsweise in Form von Tabletten mit sofortiger Freisetzung, können ferner
einen oder mehrere zusätzliche
Hilfsstoffe, die dem Fachmann für
die Verwendung in solchen Formulierungen bekannt sind, umfassen,
um die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften der Endzusammensetzung
zu verbessern und/oder den Herstellungsprozeß zu erleichtern. Derartige
Hilfsstoffe sind üblich
bei der Formulierung von Formulierungen mit sofortiger Freisetzung
zur peroralen Arzneistoffzuführung und
umfassen einen oder mehrere der folgenden Stoffe: ein oder mehrere
der folgenden Schmiermittel: Magnesiumstearat, Stearinsäure, Calciumstearat,
Stearylalkohol oder vorzugsweise Natriumstearylfumarat und dergleichen;
Gleitmittel, wie z.B. Talkum oder ein kolloidales Siliziumdioxid;
ein oder mehrere der folgenden Bindemittel: Polyvinylpyrrolidon,
mikrokristalline Cellulose, ein Polyethylenglykol (PEG), ein Polyethylenoxid, eine
Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) mit niedrigem Molekulargewicht,
eine Methylcellulose (MC) mit niedrigem Molekulargewicht, eine Hydroxypropylcellulose
(HPC) mit niedrigem Molekulargewicht, eine Hydroxyethylcellulose
(HEC) mit niedrigem Molekulargewicht, Stärke (Mais, Kartoffel, Reis),
eine Natriumcarboxymethylcellulose mit niedrigem Molekulargewicht
und dergleichen (vorzugsweise Polyvinylpyrrolidon oder eine HPMC
mit niedrigem Molekulargewicht); ein oder mehrere der folgenden
Mittel zur pH-Kontrolle: organische Säuren (z.B. Zitronensäure und
dergleichen) oder Alkalimetallsalze (z.B. Natriumsalze) davon, Oxide
von Magnesium, ebenso wie Sulfate, Metabisulfate, Propionate und
Sorbate von Alkali- und Erdalkalimetallen (z.B. Natrium, Calcium,
Kalium und dergleichen); ein oder mehrere der folgenden Sprengmittel:
Natriumstärkeglykolat,
quervernetztes Polyvinylpyrrolidon, quervernetzte Natriumcarboxymethylcellulose,
Stärke
(Mais, Kartoffel, Reis), Alginate und dergleichen; ebenso wie weitere
Hilfsstoffe, einschließlich
Farbstoffen, Geschmacksstoffen, wie Tonizität modifizierenden Mitteln,
Beschichtungsmitteln, Konservierungsstoffen usw.
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Es
können
Kombinationen der oben angegebenen weiteren Hilfsstoffe eingesetzt
werden. Ferner ist dem Fachmann ersichtlich, daß einige der oben erwähnten weiteren
Hilfsstoffe, die in einer endgültigen
oralen (z.B. Tablette) erfindungsgemäßen Formulierung mit sofortiger
Freisetzung vorliegen können,
mehr als eine der oben angegebenen Funktionen aufweisen können.
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Alternativ
können
erfindungsgemäße Formulierungen
für die
parenterale Verabreichung geeignet sein oder vorzugsweise nach Standardtechniken
so angepaßt
werden, daß sie
für diese
Verabreichung geeignet sind. Dabei ist dem Fachmann ersichtlich,
daß der
Begriff "parenteral" alle Verabreichungsarten,
die keine perorale Verabreichung an den Magen-Darm-Trakt beinhalten,
umfaßt.
Somit ist ersichtlich, daß der
Begriff eine subkutane, intravenöse,
intraarterielle, transdermale, intranasale, intrabukkale, intrakutane,
intramuskuläre, "intralipomateous" (in das Fettgewebe),
intraperitonale, rektale, sublinguale, topikale Verabreichung, eine
Verabreichung durch Inhalation oder über einen beliebigen anderen
parenteralen Weg umfassen kann.
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Zu
geeigneten erfindungsgemäßen Formulierungen,
die parenteral zu verabreichen sind, gehören diejenigen, in denen Compound
A, Compound B, Compound C, Compound D oder pharmazeutisch annehmbare Salze
von Compounds A, B, C und D zusammen mit einem wäßrigen Trägermittel, wie z.B. Wasser,
präsentiert werden.
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Ferner
können
wäßrige Trägermittel
umfassende erfindungsgemäße Formulierungen
einen oder mehrere, dem Fachmann zur Verwendung in wäßrigen parenteralen
Formulierungen bekannte Hilfsstoffe umfassen, wie z.B. antimikrobielle
Konservierungsstoffe; Mittel zum Einstellen der Tonizität (wie z.B.
Natriumchlorid, Mannit, Glucose und dergleichen); Mittel zum Einstellen
des pH-Werts (wie z.B. übliche
anorganische Säuren und
Basen, einschließlich
Salzsäure,
Natriumhydroxid und dergleichen); Mittel zur Kontrolle des pH-Werts (d.h.
Puffer, wie z.B. Weinsäure,
Essigsäure,
Zitronensäure
und dergleichen); Tenside (z.B. SolutolTM); Cosolventien,
die zur weiteren Solubilisierung des wirksamen Inhaltsstoffs dienen
können
(wie z.B. Ethanol, Polyethylenglykole, Hydroxypropyl-β-cyclodextrin
und dergleichen); und/oder Antioxidationsmittel.
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Die
Menge an weiteren Hilfsstoffen, die in den peroralen und parenteralen
erfindungsgemäßen Formulierungen
eingesetzt werden können,
hängt von
vielen Faktoren ab, einschließlich
der Beschaffenheit und Menge des enthaltenen wirksamen Inhaltsstoffs
sowie der Menge an enthaltenem Verdünnungs-/Trägermittel (wäßrigem Lösungsmittel
oder sonstigen), doch kann mit denjenigen Mengen übereinstimmen,
die typischerweise in im Fachgebiet bekannten pharmazeutischen Formulierungen
mit sofortiger Freisetzung eingesetzt werden, und/oder kann routinemäßig vom
Fachmann bestimmt werden.
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Erfindungsgemäße Formulierungen,
die beispielsweise für
die parenterale Verabreichung geeignet sein können, können in Form von Suspensionen
des wirksamen Inhaltsstoffs in Assoziation mit einem wäßrigen Lösungsmittel
oder, stärker
bevorzugt und vor allem, wenn die Formulierung parenteral (insbesondere
intravenös)
verabreicht werden soll, wäßrigen Lösungen (d.h.
Lösungen
von Wirkstoff unter Einschluß von
Wasser als Lösungsmittel)
bereitgestellt werden. In diesem Zusammenhang ist ersichtlich, daß der Begriff "wäßrige Lösung" Formulierungen umfassen kann, in denen
wenigstens 99% des wirksamen Inhaltsstoffs oberhalb von 5°C und bei
Umgebungsdruck in Lösung
vorliegt, wobei der Begriff "Suspension" entsprechend aufzufassen sein
sollte (d.h. unter derartigen Bedingungen befindet sich mehr als
1% des wirksamen Inhaltsstoffs nicht in Lösung).
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Zu
den zu nennenden erfindungsgemäßen Formulierungen
gehören
diejenigen, bei denen, wenn die Formulierung Compound A, Compound
A, para-Toluolsulfonsäuresalz,
Compound A, Benzolsulfonsäuresalz, sowie
ein wäßriges Trägermittel
umfaßt,
wobei die Formulierung entweder keine zusätzlichen Hilfsmittel, wie oben
definiert, oder Ethanol als einziges zusätzliches Hilfsmittel umfaßt, die
Formulierung in diesem Fall in Form einer Suspension des wirksamen
Inhaltsstoffs im Trägermittel,
wie oben definiert, vorliegt.
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Zu
den zu nennenden erfindungsgemäßen Formulierungen
gehören
diejenigen, bei denen, wenn die Formulierung Compound A oder Compound
A, Benzolsulfonsäuresalz,
ein wäßriges Trägermittel
sowie Ethanol als einzigen zusätzlichen
Hilfsstoff umfaßt,
der Ethanolgehalt in diesem Fall nicht mehr als 10% (w/w) des Gehalts
des Trägermittels
beträgt.
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Zu
den zu nennenden erfindungsgemäßen Formulierungen
gehören
diejenigen, bei denen, wenn die Formulierung Compound A, Benzolsulfonsäuresalz,
sowie ein wäßriges Trägermittel
umfaßt,
der Wassergehalt dieses Trägermittels
in diesem Fall mindestens 90% (w/w) beträgt.
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Wird
der wirksame Inhaltsstoff in Form eines Salzes bereitgestellt, so
sind Säureadditionssalze
bevorzugt. Zu geeigneten anorganischen Salzen, die bei der Herstellung
solcher Salze eingesetzt werden können, gehören Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure und
Phosphorsäure.
Zu geeigneten organischen Säuren,
die eingesetzt werden können,
gehören
niedere Alkylsulfonsäuren
(wie z.B. Benzolsulfonsäure,
eine Hydroxybenzolsulfonsäure,
eine Toluolsulfonsäure,
eine Naphthalinsulfonsäure,
eine Naphthalindisulfonsäure,
eine Mesitylensulfonsäure,
Methansulfonsäure,
Ethansulfonsäure
sowie 2-Hydroxyethansulfonsäure),
Carbonsäuren
(wie z.B. Asparaginsäure,
Maleinsäure,
Bernsteinsäure,
Malonsäure,
Essigsäure,
Fumarsäure, Benzoesäure, Terephthalsäure, Hippursäure, 1-Hydroxy-2-naphthoesäure, Pamoasäure und
Hydroxybenzoesäure),
Hydroxysäuren
(wie z.B. Salicylsäure,
Glykolsäure, Äpfelsäure, Ascorbinsäure, Zitronensäure, Gluconsäure, Milchsäure und
Weinsäure)
sowie Aminosäuren
(wie z.B. L-Lysin oder L-Lysin-hydrochlorid, wie z.B. -monohydrochlorid).
Dabei können
1- ebenso wie mehrwertige Säuren
verwendet werden.
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Bevorzugte
Säureadditionssalze
von Compound A können
aus 1-Hydroxy-2-naphthoesäure,
Benzoesäure,
einer Hydroxybenzolsulfonsäure
(z.B. para-Hydroxybenzolsulfonsäure),
Benzolsulfonsäure,
einer Toluolsulfonsäure
(z.B. para-Toluolsulfonsäure),
einer Naphthalinsulfonsäure
(z.B. 1,5-Naphthalinsulfonsäure),
einer Naphthalindisulfonsäure
(z.B. einer 1,5-Naphthalindisulfonsäure) und einer Mesitylensulfonsäure (z.B. 2-Mesitylensulfonsäure) ebenso
wie aus Methansulfonsäure,
Weinsäure,
Bernsteinsäure,
Zitronensäure,
Essigsäure,
Hippursäure
sowie Halogenwasserstoffsäuren,
wie z.B. Salzsäure
und Bromwasserstoffsäure,
dargestellt werden.
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Bevorzugte
Säureadditionssalze
von Compound C können
aus Toluolsulfonsäure,
Methansulfonsäure,
Weinsäure,
Bernsteinsäure,
Zitronensäure,
Essigsäure,
Hippursäure
sowie Halogenwasserstoffsäuren,
wie z.B. Salzsäure
und Bromwasserstoffsäure,
dargestellt werden.
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Bevorzugte
Säureadditionssalze
von Compound D können
aus L-Lysin-monohydrochlorid, Pamoasäure und Terephthalsäure ebenso
wie aus Methansulfonsäure,
Weinsäure,
Bernsteinsäure,
Zitronensäure, Essigsäure, Hippursäure sowie
Halogenwasserstoffsäuren,
wie z.B. Salzsäure
und Bromwasserstoffsäure, dargestellt
werden.
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Damit
ist dem Fachmann ersichtlich, daß einige der oben erwähnten Mittel
zur pH-Kontrolle (Puffer) und zur pH-Einstellung auch zur Bereitstellung
von Salzen von Compounds A, B, C und D eingesetzt werden können.
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Zu
bevorzugten erfindungsgemäßen Formulierungen
gehören
diejenigen, bei denen der aktive Inhaltsstoff wasserlöslich ist.
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Der
Begriff "wasserlöslich" schließt ein,
daß die
Löslichkeit
des aktiven Inhaltsstoffs in wäßrigen Lösungen,
beispielsweise in Wasser, mit und ohne Vorhandensein eines der oben
erwähnten
zusätzlichen
Hilfsstoffe wenigstens 1 mg/ml, vorzugsweise wenigstens 2 mg/ml,
besonders bevorzugt wenigstens 5 mg/ml und ganz besonders wenigstens
10 mg/ml, wie mit Standardtechniken gemessen, beträgt.
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Somit
gehören
zu den insbesondere zu nennenden pharmazeutisch annehmbaren Salzen
von Compounds A, B, C und D diejenigen von anorganischen und organischen
Säuren,
die bei Zusammengabe mit Compounds A, B, C oder D wasserlösliche Salze
bilden können.
Dabei ist dem Fachmann ersichtlich, daß die Wasserlöslichkeit
von Salzen, die aus Säuren
und Compound A, Compound B, Compound C bzw. Compound D dargestellt
werden können,
von den physikalischen oder chemischen Eigenschaften der Säure, einschließlich u.a.
der Wasserlöslichkeit
(der Säure
selbst), Lipophilie des Gegenions und der Dissoziationskonstante
der Säure,
abhängen
kann.
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Compound
A, Compound B, Compound C, Compound D sowie pharmazeutisch annehmbare
Salze von Compounds A, B, C und D können über Routinetechniken der organischen
Chemie, analog zu in der WO 01/28992 beschriebenen Techniken und/oder
wie nachfolgend beschrieben hergestellt werden.
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Erfindungsgemäße Formulierungen,
wie beispielsweise Parenteralformulierungen, die Salze umfassen,
können
durch Zugabe eines Verdünnungs-/Trägermittels
zum entsprechenden zuvor dargestellten Salz hergestellt werden.
Dabei können
Salze über
einen Prozeß dargestellt
werden, der die Zugabe einer entsprechenden Säure zu der entsprechenden Base
(Compound A, Compound B, Compound C oder Compound D) beinhaltet.
Die Säure
und die Base können
auf diese Weise zusammen umgesetzt werden, indem man beispielsweise
entweder die Säure
oder die Base in Form einer Lösung
in einem entsprechenden Lösungsmittel bereitstellt
oder die Säure
direkt zur Base (die sich gegebenenfalls in Lösung befindet) gibt und anschließend das
Salz isoliert oder (gegebenenfalls) ein entsprechendes Lösungsmittel
zugibt, um eine Lösung
oder Suspension des Salzes (falls und wie erforderlich) bereitzustellen.
Bei der Darstellung von Säureadditionssalzen können geeignete
Lösungsmittelsysteme
heterogen oder homogen sein und somit ein oder mehrere organische
Lösungsmittel,
wie etwa Essigsäurealkylester
(z.B. lineare oder verzweigte Essigsäure-C1-6-alkylester, wie z.B.
Essigsäureethylester,
Essigsäureisopropylester
und Essigsäurebutylester),
niedere (z.B. lineare oder verzweigte C1-6-)
Alkylalkohole (z. B. C1-4-Alkylalkohole, wie
z.B. Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol), chlorinierte Lösungsmittel
(z.B. Dichlormethan), Ether (wie z.B. Diethylether), niedere aliphatische
Alkane (z.B. Pentan, Heptan) und/oder vorzugsweise wäßrige Lösungsmittel,
wie z.B. Wasser, umfassen. Es können
beliebige Gemische aus den oben erwähnten Lösungsmitteln verwendet werden.
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Ferner
wird ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Formulierung
bereitgestellt, bei dem man Compound A, Compound B, Compound C,
Compound D oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz einer dieser
Verbindungen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Verdünnungs-
oder Trägermittel
in Assoziation bringt. Der Begriff "in Assoziation bringen mit" umfaßt beispielsweise
die Zugabe eines Inhaltsstoffs zu dem zweiten Inhaltsstoff, gegebenenfalls
mit manuellem und/oder mechanischem Mischen.
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Erfindungsgemäße Formulierungen
in Form von Tabletten zur sofortigen Freisetzung können hergestellt
werden, indem man den aktiven Inhaltsstoff in Assoziation mit Verdünnungs-/Trägermittel
unter Verwendung von Standardtechniken und Standardgeräten, die
dem Fachmann bekannt sind, einschließlich Feucht- oder Trockengranulation,
direktes Verpressen/Kompaktieren, Trocknen, Mahlen, Mischen, Tablettieren
und Beschichten ebenso wie Kombinationen dieser Prozesse, wie sie
beispielsweise nachfolgend beschrieben sind, bringt.
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Bei
parenteralen erfindungsgemäßen Formulierungen
ist es bevorzugt, daß die
erfindungsgemäßen Formulierungen,
die den aktiven Inhaltsstoff in Form der freien Base umfassen, durch
Zugabe von freier Base (Compound A, B, C oder D) zu einem entsprechenden
Verdünnungs-/Trägermittel
(z.B. wasserumfassendes Lösungsmittelsystem)
hergestellt werden. Es ist bevorzugt, daß solche erfindungsgemäßen Formulierungen, die
den aktiven Inhaltsstoff in Form eines Säureadditionssalzes umfassen,
durch Zugabe von Säure
(entweder direkt oder in Assoziation mit einem Verdünnungs-/Trägermittel,
wie z.B. in Form einer Lösung
(wie etwa einer wäßrigen Lösung) der
entsprechenden Säure)
zur Base (Compound A, Compound B, Compound C oder Compound D), die
beispielsweise in Assoziation mit einem Verdünnungs-/Trägermittel,
wie z.B. in Form einer Lösung
(wie etwa einer wäßrigen Lösung) bereitgestellt
werden kann, und gegebenenfalls und je nach Gegebenheit durch anschließende Zugabe
von weiterem Verdünnungs-/Träger-/Lösungsmittel
hergestellt werden.
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Dem
Fachmann ist ersichtlich, daß entsprechende
zusätzliche
Hilfsstoffe an einem geeigneten Punkt in der Herstellung der erfindungsgemäßen Formulierung
(d.h. bevor, während
oder nachdem der aktive Inhaltsstoff mit Verdünnungs-/Trägermittel in Assoziation gebracht
wird bzw. wurde) zugegeben werden können. So kann beispielsweise
bei parenteralen erfindungsgemäßen Formulierungen
in Form wäßriger Lösungen der pH-Wert
des Gemischs aus Compound A, B, C oder D oder eines Salzes davon
und Verdünnungs-/Trägermittel
durch die Zugabe eines entsprechenden Puffers kontrolliert und/oder
mit einem Mittel zum Einstellen des pH-Werts eingestellt werden;
wie beispielsweise nachfolgend beschrieben.
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Die
erfindungsgemäßen Formulierungen
umfassen vorzugsweise Compound D oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz davon oder Compound A oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz
davon. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Formulierungen umfassen
Compound D in Form eines Methansulfonatsalzes, Tartratsalzes, Citratsalzes,
Acetatsalzes oder in Form der freien Base.
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Erfindungsgemäße Formulierungen
(insbesondere solche, die für
eine eventuelle parenterale Verabreichung geeignet sind) in Form
einer Suspension oder insbesondere einer Lösung, wie z.B. einer wäßrigen Lösung, können in
einer "Ready-To-Use"-Form (gebrauchsfertiger
Form) bereitgestellt werden, was eine Form beinhaltet, die sich
zur direkten Verabreichung an einen Patienten mit Hilfe eines geeigneten
Dosierungsmittels eignet, ohne daß dabei eine weitere präparative
oder formulative Arbeit notwendig ist.
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Allerdings
können
derartige Formulierungen (d.h. solche in Form einer Suspension oder
Lösung,
insbesondere einer wäßrigen Lösung) auch
in Form eines "Konzentrats" von aktivem Inhaltsstoff
und Verdünnungs-/Trägermittel
bereitgestellt werden. Formulierungen in dieser Form, die nachfolgend
als "konzentrierte erfindungsgemäße Formulierungen" oder "Konzentrate" bezeichnet werden,
können
somit bei der Herstellung einer entsprechenden erfindungsgemäßen Formulierung,
die sich z.B. zur parenteralen Verabreichung eignet, durch Zugabe
von weiterem Verdünnungs-/Trägermittel
(und gegebenenfalls weiterer Hilfsstoffe) vor der Verabreichung
an einen Patienten eingesetzt werden. So können beispielsweise wäßrige Konzentrate,
insbesondere zur Verwendung in parenteralen Formulierungen, vor
der Verabreichung in einer für
die Rekonstitution und/oder Verdünnung
(z.B. durch Zugabe von Wasser, physiologischer Kochsalzlösung, Glucoselösung oder einer
anderen geeigneten Lösung)
fertigen Form hergestellt werden.
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Konzentrierte
erfindungsgemäße Formulierungen
können
direkt hergestellt werden, indem man Verdünnungs- oder Trägermittel
(und gegebenenfalls zusätzliche
Hilfsstoffe) mit dem aktiven Inhaltsstoff wie oben beschrieben in
Assoziation bringt. Konzentrate können auch durch Herstellung
einer erfindungsgemäßen Formulierung
in Form beispielsweise einer wäßrigen Lösung, wie
oben beschrieben, die zusätzliche
Hilfsstoffe enthalten kann, und anschließende Abtrennung des pharmazeutisch
annehmbaren Verdünnungs- oder Trägermittels
(z.B. Lösungsmittels,
wie z.B. wäßrigen Lösungsmittels)
hergestellt werden. Lösungsmittel
können über verschiedene,
dem Fachmann bekannte Techniken abgetrennt werden, beispielsweise
Eindampfen (unter vermindertem Druck oder sonstwie). Somit können erfindungsgemäße Formulierungen
(z.B. Parenteralformulierungen) in gebrauchsfertiger Form auch durch
Zugabe von Verdünnungs-
oder Trägermittel
(und gegebenenfalls weiteren Hilfsstoffen) zu einer konzentrierten
erfindungsgemäßen Formulierung
bereitgestellt werden.
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Die
Menge an Verdünnungs-/Trägermittel
in einer oralen erfindungsgemäßen Formulierung
(z.B. Tablette zur sofortigen Freisetzung) hängt von vielen Faktoren ab,
wie z.B. der Beschaffenheit und Menge des eingesetzten aktiven Inhaltsstoffs
sowie der Beschaffenheit und Menge aller anderen Bestandteile (z.B.
weiterer Hilfsstoffe), die in der Formulierung vorhanden sind, liegt
jedoch typischerweise bei bis zu 40% (w/w), vorzugsweise bis zu
30%, stärker
bevorzugt bis zu 20% und insbesondere bis zu 10% (w/w) der endgültigen Zusammensetzung.
Die Menge an zusätzlichen
Hilfsstoffen in einer derartigen oralen erfindungsgemäßen Formulierung
hängt ebenso
von Faktoren, wie z.B. der Beschaffenheit und Menge des eingesetzten
aktiven Inhaltsstoffs, ebenso wie der Beschaffenheit und Menge aller
anderen Bestandteile (z.B. Verdünnungs-/Trägermittel und/oder
weiterer anderer Hilfsstoffe), die in der Formulierung vorhanden
sind, ab, liegt jedoch für
Schmier- und Gleitmittel typischerweise bei bis zu 5% (w/w) und
bei Binde- und Sprengmitteln typischerweise bei bis zu 10% (w/w)
der endgültigen
Zusammensetzung.
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Die
Menge an Verdünnungs-/Trägermittel
in einer parenteralen erfindungsgemäßen "Ready-To-Use"-Formulierung, wie sie oben definiert
ist, hängt
von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise der Beschaffenheit und
Menge des eingesetzten aktiven Inhaltsstoffs sowie der Beschaffenheit
und Menge aller weiteren Bestandteile (z.B. weiterer Hilfsstoffe),
die in der Formulierung vorhanden sind, liegt jedoch typischerweise
bei wenigstens 50% (w/w) der endgültigen Zusammensetzung. In
konzentrierten erfindungsgemäßen Formulierungen
beträgt
die Menge an Verdünnungs-/Trägermittel
typischerweise wenigstens 10% (w/w) des Konzentrats. (Allerdings
sollte hier angemerkt werden, daß diese niedrigeren Grenzwerte
für Verdünnungs-/Trägermittelgehalt
zwar typisch sind, diese jedoch nicht immer anwendbar sind, beispielsweise
in Fällen,
in denen die Löslichkeit
von aktivem Inhaltsstoff in dem jeweiligen Verdünnungs-/Trägermittel besonders hoch ist.)
Aktiven Inhaltsstoff enthaltende Zusammensetzungen können auch
in fester Form, die sich zur Verwendung bei der Herstellung einer
erfindungsgemäßen Formulierung
(z.B. einer Lösung,
wie z.B. einer wäßrigen Lösung, beispielsweise
zur parenteralen Verabreichung) ex tempore eignet, bereitgestellt
werden.
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Derartige
Zusammensetzungen können
in Form eines Feststoffs vorliegen, der den aktiven Inhaltsstoff,
gegebenenfalls in Gegenwart eines oder mehrerer weiterer Hilfsstoffe,
wie oben definiert, und gegebenenfalls bis zu 10% (w/w) eines Verdünnungs- und/oder Trägermittels,
wie oben definiert, umfaßt,
wobei die Zusammensetzungen nachfolgend als "die festen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen" genannt werden.
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Feste
erfindungsgemäße Zusammensetzungen
können
durch Abtrennen des Verdünnungs-/Trägermittels
(z.B. Lösungsmittels)
von einer erfindungsgemäßen Formulierung
oder einer konzentrierten erfindungsgemäßen Formulierung, die beispielsweise
in Form einer Lösung,
wie z.B. einer wäßrigen Lösung, vorliegen kann,
hergestellt werden.
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Somit
wird ein Verfahren zur Bildung einer festen Zusammensetzung, die
sich zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Formulierung (z.B. einer
Lösung,
wie z.B. einer wäßrigen Lösung) ex
tempore eignet, bereitgestellt, bei dem man Verdünnungs-/Trägermittel (z.B. Lösungsmittel)
von einer erfindungsgemäßen Formulierung
oder einer konzentrierten erfindungsgemäßen Formulierung abtrennt.
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Lösungsmittel
kann dabei über
verschiedene, dem Fachmann bekannte Techniken abgetrennt werden,
beispielsweise Eindampfen (unter vermindertem Druck oder sonstwie),
Gefriertrocknen oder ein beliebiges (Trocknungs-)verfahren zur Abtrennung
von Lösungsmittel,
bei dem Lösungsmittel
(wie z.B. Wasser) abgetrennt wird, während die Integrität des aktiven
Inhaltsstoffs erhalten bleibt. Das Gefriertrocknen ist bevorzugt.
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Somit
wird in einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt eine gefriergetrocknete
(lyophilisierte) feste erfindungsgemäße Zusammensetzung bereitgestellt.
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Bei
der Herstellung fester erfindungsgemäßer Zusammensetzungen ist dem
Fachmann ersichtlich, daß an
einem geeigneten Punkt vor der Abtrennung des Verdünnungs-/Trägermittels
entsprechende zusätzliche
Hilfsstoffe zugegeben werden können.
Beispielsweise kann im Fall von wäßrigen Lösungen der pH-Wert wie oben
beschrieben kontrolliert und/oder eingestellt werden. Weiterhin
kann ein entsprechender zusätzlicher Hilfsstoff
im Hinblick darauf, die Bildung einer festen erfindungsgemäßen Zusammensetzung
während
des Abtrennens des Verdünnungs-/Trägermittels
zu unterstützen,
zugegeben werden (z.B. Mannit, Saccharose, Glukose, Mannose oder
Trehalose).
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Es
ist bevorzugt, daß Compounds
A, B, C oder D jeweils in Form der freien Base oder Compound A, Benzolsulfonsäuresalz,
umfassende feste erfindungsgemäße Zusammensetzungen
in einer Form bereitgestellt werden, bei der entweder ein oder mehrere
weitere Hilfsstoffe oder bis zu 10% (w/w) Verdünnungs-/Trägermittel
ebenso in der Zusammensetzung enthalten sind.
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Somit
gehören
zu festen Zusammensetzungen von Compounds A, B, C oder D oder Salzen
davon solche, bei denen der Gehalt an Lösungsmittel (z.B. Wasser),
außer
Kristallisationslösungsmitteln,
nicht mehr als 10%, wie z.B. weniger als 2%, nicht gebundenes Lösungsmittel,
wie z.B. Wasser, beträgt.
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Erfindungsgemäße Formulierungen
können
sterilisiert werden, beispielsweise mittels Sterilfiltration oder
Autoklavierung, und/oder in primäre
Verpackungen, wie Ampullen, Kartuschen und vorgefüllte Spritzen, abgefüllt werden.
Derartige Prozessierungsschritte können auch vor dem Trocknen
zur Bildung einer festen erfindungsgemäßen Zusammensetzung stattfinden.
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Vor
der Verabreichung kann die getrocknete feste Zusammensetzung beispielsweise
in Wasser, physiologischer Kochsalzlösung, Glucoselösung oder
einer anderen geeigneten Lösung
rekonstituiert und/oder verdünnt
werden.
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Die
erfindungsgemäßen Formulierungen
eignen sich zur Zuführung
von Compound A, Compound B, Compound C und Compound D sowie pharmazeutisch
annehmbarer Salze einer dieser Verbindungen an Patienten. Da Compounds
A, B, C und D sowie pharmazeutisch annehmbare Salze davon sowohl
zur Prophylaxe als auch zur Behandlung von Herzrhythmusstörungen,
insbesondere Vorhof- und ventrikulären Arrhythmien (wie z.B. Vorhofflimmern
(z.B. Vorhofflattern)), geeignet sind, ist zu erwarten, daß die erfindungsgemäßen Formulierungen
ebenso bei der Behandlung derartiger Erkrankungen geeignet sind.
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Die
erfindungsgemäßen Formulierungen
(und insbesondere die konzentrierten Formulierungen und festen Zusammensetzungen)
sind somit bei der Behandlung oder Prophylaxe von Herzkrankheiten
oder bei Indikationen im Zusammenhang mit Herzkrankheiten, bei denen
angenommen wird, daß Arrhythmien
eine große
Rolle spielen, einschließlich
ischämischer
Herzkrankheit, plötzlichem
Herzanfall, Myokardinfarkt, Herzversagen, Herzchirurgie und thromboembolischer
Ereignisse, angezeigt. Derartige Formulierungen/konzentrierte Formulierungen/feste
Zusammensetzungen eignen sich auch bei einer Behandlung, bei der
beispielsweise eine schnelle therapeutische Reaktion erforderlich
ist (z.B. bei der Behandlung akuter Probleme) oder, im Fall einer
parenteralen Verabreichung, wenn durch perorale Zuführung zum
Magen-Darm-Trakt für
keine ausreichende systemische Aufnahme im erforderlichen Zeitrahmen
gesorgt werden kann.
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Gemäß einem
weiteren erfindungsgemäßen Aspekt
wird ein Verfahren zur Behandlung einer Arrhythmie bereitgestellt,
bei dem man einer Person, die an einem derartigen Leiden erkrankt
ist oder dafür
anfällig ist,
eine erfindungsgemäße Formulierung
verabreicht.
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Um
Zweifel auszuschließen,
umfaßt
der Begriff "Behandlung" hier die therapeutische
Behandlung ebenso wie die Prophylaxe eines Leidens.
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Erfindungsgemäße Formulierungen
besitzen den Vorteil, daß mit
ihnen eine sofortige Freisetzung von Compound A, Compound B, Compound
C und Compound D oder einem pharmazeutisch annehmbaren Salz einer
dieser Verbindungen bereitgestellt werden kann, wobei die Verbindung/Salze
gegen Herzrhythmusstörungen
wirksam sind.
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Erfindungsgemäße Formulierungen
können
ebenso den Vorteil aufweisen, daß sie unter Verwendung etablierter
pharmazeutischer Prozessierungsverfahren hergestellt werden können und
dabei Materialien zum Einsatz kommen, die zur Verwendung in Lebensmitteln
oder Pharmazeutika zugelassen sind oder einen ähnlichen Regulationsstatus
aufweisen.
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Geeignete
Mengen an wirksamem Inhaltsstoff in erfindungsgemäßen Formulierungen
(oral oder parenteral), konzentrierten Formulierungen und festen
Zusammensetzungen hängen
von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise der Beschaffenheit dieses
Inhaltsstoffs (freie Base/Salz usw.), der erforderlichen Dosis in
einer hergestellten oder herzustellenden oralen Formulierung oder
einer endgültigen
parenteralen "Ready-To-Use"-Formulierung sowie
der Beschaffenheit und Menge anderer Bestandteile der Formulierung.
Typische Tagesdosen von Compound A, Compound B, Compound C und Compound
D oder pharmazeutisch annehmbaren Salzen davon liegen jedoch im
Bereich von 10 bis 2000 mg, z.B. 30 bis 1200 mg, freie Base (d.h. im
Fall eines Salzes ausschließlich
jeglichen Gewichts, das vom Vorhandensein eines Gegenions herrührt), unabhängig von
der Anzahl der Einzeldosen, die im Verlauf dieses Tages verabreicht
werden. (Dem Fachmann ist ersichtlich, daß im Fall parenteraler Formulierungen
mit sofortiger Freisetzung, wie beispielsweise der erfindungsgemäßen Formulierungen,
die Verabreichung kontinuierlich erfolgen kann (z.B. über eine
Infusion).) Bevorzugte Tagesdosen liegen im Bereich von 50 bis 1000
mg.
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Beispiele
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Die
Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele veranschaulicht.
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Darstellung
A
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Darstellung
von Compound A und des Benzolsulfonatsalzes davon
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(i) 4-[(3-Hydroxypropyl)amino]benzonitril
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Alternative
1: Ein Gemisch aus 4-Fluorbenzonitril (12,0 g, 99,1 mmol) und 3-Amino-1-propanol
(59,6 g, 793 mmol) wurde 3 Stunden unter einer inerten Atmosphäre bei 80°C gerührt, bevor
mit Wasser (150 ml) versetzt wurde. Man ließ das Gemisch auf Raumtemperatur
abkühlen
und extrahierte danach mit Diethylether. Die organische Phase wurde
abgetrennt, getrocknet (Na2SO4),
filtriert und im Vakuum eingeengt, so daß 17 g (97%) der Untertitelverbindung
in Form eines Öls,
das beim Stehen kristallisierte, erhalten wurden.
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Alternative
2: 4-Fluorbenzonitril (24,6 g, 0,203 mol, Aldrich, 99%) wurde zu
3-Amino-1-propanol (122,0 g, 1,625 mol, 8 Äquivalente, Aldrich, 99%) gegeben
und das Gemisch 5 Stunden bei 80°C
unter Stickstoff erhitzt. Man ließ die Lösung auf 22°C abkühlen und versetzte dann mit
Wasser (300 ml). Die trübe
Lösung
wurde zweimal mit Methylenchlorid (300 ml bzw. 200 ml) extrahiert,
und die vereinigten Methylenchloridextrakte wurden mit Wasser gewaschen
(300 ml; GC-Analyse der organischen Phase ergab ~ 1,0 Flächen-% an
verbliebenem Aminopropanol).
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Alternative
3: 4-Fluorbenzonitril (30,29 g, 247,7 mmol, 1,0 Äq.) wurde mit 3-Amino-1-propanol
(150 ml, 148,8 g, 1981,5 mmol, 8,0 Äq.) versetzt. Das Gemisch wurde
bei Raumtemperatur (27°C)
unter Stickstoff gerührt,
bis der gesamte Feststoff gelöst
war. Die Lösung
wurde auf 77°C
erhitzt (Ölbad)
und 7 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, bevor bei Umgebungstemperatur über Nacht
(14 Stunden) gerührt
wurde. Nach dem Versetzen mit Wasser (365 ml) wurde die erhaltene
trübe Lösung mit
Dichlormethan (365 ml, dann 245 ml) extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden mit Wasser (365 ml) gewaschen. Die DCM-Lösung des Produkts
wurde über
Destillation getrocknet: das Lösungsmittel
(200 ml) wurde abgetrennt und durch frisches DCM (200 ml) ersetzt.
Weiteres Lösungsmittel
(250 ml) wurde abgetrennt, so daß das Gesamtvolumen an Lösungsmittel
auf 365 ml gebracht wurde.
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(ii) 3-(4-Cyanoanilino)propyl-4-methylbenzolsulfonat
-
Alternative
I: Eine gekühlte
(0°C) Lösung von
4-[(3-Hydroxypropyl)amino]benzonitril
(aus Schritt (i) (Alternative 1) oben; 17 g, 96,5 mmol) in trockenem
MeCN (195 ml) wurde mit Triethylamin (9,8 g, 96,5 mmol) und anschließend p-Toluolsulfonylchlorid
(20,2 g, 106 mmol) versetzt. Das Gemisch wurde 90 Minuten bei 0°C gerührt und
anschließend
im Vakuum eingeengt. Der Rückstand
wurde mit Wasser (200 ml) versetzt und die wäßrige Lösung mit DCM extrahiert. Die
organische Phase wurde getrocknet (Na2SO4), filtriert und im Vakuum eingeengt. Der
erhaltene Rückstand
wurde durch Kristallisation aus Isopropanol gereinigt, so daß 24,6 g
(77%) der Titelverbindung erhalten wurden.
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Alternative
II: Die Lösung
des rohen 4-[(3-Hydroxypropyl)amino]benzonitril (aus Schritt (i)
(Alternative 2) oben) wurde auf ein Volumen von 300 ml mittels Destillation
eingeengt und mit weiteren 200 ml Methylenchlorid versetzt und nochmals
auf 300 ml destilliert (Lösungswasser
nach Karl-Fischer 0,07%). Es wurde mit Triethylamin (20,55 g, 0,203
mol) und danach mit 4-(N,N-Dimethylamino)pyridin (248 mg, 2,0 mmol)
versetzt und die Lösung
auf 0°C
abgekühlt.
Eine Lösung
von Tosylchlorid (38,70 g, 0,203 mol) in Methylenchlorid (150 ml)
wurde über
ca. 30 Minuten unter Kühlen
und starkem Schütteln
zugegeben, wobei man die Temperatur auf 5°C ansteigen ließ. Der Reaktionsansatz
wurde 23 Stunden im Bereich von 3 bis 5°C unter Stickstoff gerührt. (Nach
5 Stunden fiel Triethylamin-hydrochlorid aus. Die DC zeigte bei
20-23 Stunden nur
sehr geringe bzw. gar keine Umwandlung des noch vorhandenen Cyanoalkohols.)
Es wurde mit Wasser (300 ml) versetzt, und die Phasen wurden 15
Min. heftig geschüttelt.
Die organische Lösung
wurde mittels Destillation bei 35 bis 40°C auf ein Volumen von ca. 60
bis 70 ml eingeengt. Über
einen Zeitraum von 5 Minuten wurde Isopropanol (100 ml) zugegeben.
(An diesem Punkt bildete sich vor der Zugabe von Isopropanol etwas
körniger
Niederschlag. Die Kristallisierung erfolgte rasch nach Zugabe von
Isopropanol.) Die Destillation wurde im Vakuum fortgesetzt, um den
letzten Rest an Methylenchlorid abzutrennen. (Weitere ~ 30 ml wurden
abgetrennt und das Destillat wurde mittels GC auf Abwesenheit von
Methylenchlorid überprüft.) Die
Kristallaufschlämmung
wurde ca. 1 Stunde unter langsamem Schütteln auf 0 bis 5°C abgekühlt und
eine Stunde bei 0-5°C
gehalten. Die Kristalle wurden auf einer mittleren Fritte abfiltriert,
wonach der kompaktierte feuchte Filterkuchen vorsichtig mit kaltem (0°C) Isopropanol
(80 ml) gewaschen wurde. Der Filterkuchen wurde unter Vakuum und
einem Stickstoffstrom über
Nacht getrocknet. Ausbeute: 52,6 g, 78,4 mol-%; HPLC: 99,64 areal-%.
Mikroanalyse: gefunden (Theorie): %C: 61,60 (61, 67); %H: 5,41 (5,49);
%N: 8,44 (8,47); %S: 9,71 (9,70).
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(iii) N,N-Bis(2-oxiranylmethyl)benzolsulfonamid
-
Benzolsulfonamid
(250 g, 1 Äq.)
wurde mit Wasser (2,5 l, 10 Vol.) und danach mit Epichlorhydrin
(500 ml, 4 Äq.)
versetzt. Die Reaktanten wurden auf 40°C erwärmt. Dann wurde wäßriges Natriumhydroxid
(130 g in 275 ml Wasser) so zugegeben, daß die Temperatur des Ansatzes
zwischen 40°C
und 43°C
blieb. Dies dauerte ungefähr
2 Stunden. (Die Geschwindigkeit der Natriumhydroxidzugabe muß zu Beginn
der Zugabe langsamer sein als am Ende, um im angegebenen Temperaturbereich
zu bleiben.) Nach vollständiger
Zugabe des Natriumhydroxids wurde der Ansatz 2 Stunden bei 40°C und dann über Nacht
bei Umgebungstemperatur gerührt.
Das überschüssige Epichlorhydrin
wurde als Wasserazeotrop durch Vakuumdestillation (ca. 40 mbar,
Innentemp. 30°C)
abgezogen bis kein Epichlorhydrin mehr überdestillierte. Nach Zugabe
von Dichlormethan (1 l) wurde das Gemisch 15 Minuten schnell gerührt. Nach
der Phasentrennung (dies dauerte 10 Minuten, obwohl erst nach dem
Stehenlassen über
Nacht klare Phasen erhalten werden) wurden die Phasen voneinander
getrennt und die Dichlormethanlösung
im anschließenden,
unten aufgerührten
Schritt verwendet.
1H-NMR (400 MHz,
CDCl3): δ 2,55-2,65
(2H, m), 2,79 (2H, t, J 4,4), 3,10-3,22 (4H, m), 3,58-3,73 (2H,
m), 7,50-7,56 (2H,
m), 7,58-7,63 (1H, m), 7,83-7,87 (2H, m).
-
(iv) 5-Benzyl-3,7-dihydroxy-1-phenylsulfonyl-1,5-diazacyclooctan
-
Die
Dichlormethanlösung
aus Schritt (iii) oben wurde mit technischem Alkohol (2,5 l, 10
Vol.) versetzt. Die Lösung
wurde destilliert, bis die Innentemperatur 70°C erreichte. Es wurden ungefähr 1250
ml Lösungsmittel
aufgefangen. Nach Zusatz von weiterem technischen Alkohol (2,5 l,
10 Vol.) wurde Benzylamin (120 ml, 0,7 Äq.) auf einmal zugegeben (wobei
keine Exotherme beobachtet wurde), wonach der Ansatz 6 Stunden am Rückfluß erhitzt
wurde (keine Veränderung
ab dem Probennahmezeitpunkt nach 2 Stunden). Nach Zugabe von weiterem
Benzylamin (15 ml) wurde die Lösung
noch weitere 2 Stunden erhitzt. Der technische Alkohol wurde dann
abdestilliert (ca. 3,25 l) und Toluol zugegeben (2,5 l). Nach Abdestillieren
von weiterem Lösungsmittel
(ca. 2,4 l) wurde weiteres Toluol zugegeben (1 l). Die Kopftemperatur
betrug nun 110°C.
Weitere 250 ml Lösungsmittel
wurden bei 110°C
aufgefangen. Theoretisch führte
dies zum Produkt in ca. 2,4 l Toluol bei 110°C. Diese Lösung wurde im nächsten Schritt
eingesetzt.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7,83-7,80
(4H, m, ArH), 7,63-7,51
(6H, m, ArH), 7,30-7,21 (10H, ArH), 3,89-3,80 (4H, m, CH(a) + CH(b)),
3,73 (2H, s, CH2Ph(a)), 3,70 (2H, s, CH2Ph(b)), 3,59 (2H, dd, CHHNSO2Ar(a)),
3,54 (2H, dd, CHHNSO2Ar (b)), 3,40 (2H,
dd, CHHNSO2Ar (b)), 3,23 (2H, dd, CHHNSO2Ar(a)), 3,09-2,97 (4H, m, CHHNBn(a) + CHHNBn(b)),
2,83 (2H, dd, CHHNBn(b)), 2,71 (2H, dd, CHHNBn(a))
-
(Die
Daten wurden von gereinigtem Material, umfassend ein 1:1-Gemisch
von trans- (a) und cis-Diol (b), erhalten)
-
(v) 3-Benzyl-7-(phenylsulfonyl)-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
-
Die
Toluollösung
aus dem vorhergehenden Schritt (iv) oben wurde auf 50°C abgekühlt. Anschließend wurde
mit wasserfreier Methansulfonsäure
(0,2 l) versetzt. Dies führte
zu einem Temperaturanstieg von 50°C bis
64°C. Nach
10 Minuten wurde Methansulfonsäure
(1 l) zugegeben und der Reaktionsansatz 5 Stunden bei 110°C erhitzt.
Danach wurde Toluol aus dem Reaktionsansatz abdestilliert, wobei
1,23 l aufgefangen wurden. (Man beachte, daß die Innentemperatur zu jedem
Zeitpunkt nicht höher
als 110°C
sein sollte, da sonst die Ausbeute sinkt.) Der Reaktionsansatz wurde
dann auf 50°C
abgekühlt
und Vakuum angelegt, um den Rest des Toluols abzuziehen. Durch Erhitzen
auf 110°C
und 650 mbar konnten weitere 0,53 l abgezogen werden. (Falls das
Toluol bei einer niedrigeren Temperatur und einem geringeren Druck
abgezogen werden kann, so ist dies vorteilhaft.) Anschließend ließ man den
Reaktionsansatz auf 30°C
abkühlen
und versetzte ihn dann mit entionisiertem Wasser (250 ml). Dies
führte
zu einem Temperaturanstieg von 30°C
auf 45°C. Über einen
Gesamtzeitraum von 30 Minuten wurde mit weiterem Wasser (2,15 l)
versetzt, so daß die
Temperatur weniger als 54°C betrug.
Die Lösung
wurde auf 30°C
abgekühlt
und danach mit Dichlormethan (2 l) versetzt. Unter Außenkühlung und
schnellem Rühren
wurde das Reaktionsgemisch durch Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid (10 M,
2 l) mit einer Geschwindigkeit, bei der die Innentemperatur unter
38°C blieb,
basisch gestellt. Dies dauerte 80 Minuten. Es wurde mit dem Rühren aufgehört, und
die Phasen trennten sich in 3 Minuten. Die Schichten wurden verteilt.
Die Dichlormethanlösung
wurde mit technischem Alkohol (2 l) versetzt, wonach mit der Destillation
begonnen wurde. Dabei wurde Lösungsmittel
(2,44 l) aufgefangen, bis die Kopftemperatur 70°C erreichte. Theoretisch führte dies
zum Produkt in 1,56 1 technischem Alkohol. Anschließend ließ man die
Lösung über Nacht
unter langsamem Rühren
auf Umgebungstemperatur abkühlen.
Das ausgefallene feste Produkt wurde abfiltriert und mit technischem
Alkohol (0,5 l) gewaschen, wobei ein beiges Produkt erhalten wurde,
das nach Trocknen bei 50°C
im Vakuum 50,8 g (8,9% über
3 Schritte) ergab. 20,0 g dieses Produkts wurden in Acetonitril (100
ml) am Rückfluß gelöst, wodurch
eine blaßgelbe
Lösung
erhalten wurde. Nach Abkühlen
auf Umgebungstemperatur wurden die gebildeten Kristalle abfiltriert
und mit Acetonitril (100 ml) gewaschen. Das Produkt wurde 1 Stunde
im Vakuum bei 40°C
getrocknet, so daß 17,5
g (87%) der Untertitelverbindung erhalten wurden.
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3): δ 7,18-7,23 (10H, m), 3,86-3,84
(2H, m), 3,67 (2H, d), 3,46 (2H, s), 2,91 (2H, d), 2,85 (2H, dd),
2,56 (2H, dd)
-
(vi) 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
x 2 HCl
-
Festes
3-Benzyl-7-(phenylsulfonyl)-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan (400
g, siehe Schritt (v) oben) wurde mit konzentrierter Bromwasserstoffsäure (1,2
l, 3 rel. Vol.) versetzt und das Gemisch unter einer Stickstoffatmosphäre zum Rückfluß erhitzt.
Der Feststoff ging in der Säure
bei 95°C
in Lösung.
Nach 8stündigem Erhitzen
des Reaktionsansatzes zeigte die HPLC-Analyse, daß die Reaktion
abgeschlossen war. Nach Abkühlen
auf Raumtemperatur wurde der Ansatz mit Toluol (1,2 l, 3 rel. Vol.)
versetzt und das Gemisch 15 Minuten lang heftig gerührt. Nach
Beendigung des Rührens
wurden die Phasen verteilt. Die Toluolphase wurde zusammen mit einer
geringen Menge an Zwischenphasenmaterial verworfen. Die saure Phase
wurde wieder in das ursprüngliche
Reaktionsgefäß überführt und
in einem Guß mit
Natriumhydroxid (10 M, 1,4 l, 3,5 rel. Vol.) versetzt. Dabei stieg
die Innentemperatur von 30°C
auf 80°C
an. Der pH-Wert wurde überprüft, um sicherzustellen,
daß er
oberhalb von 14 lag. Es wurde mit Toluol (1,6 l, 4 rel. Vol.) versetzt,
wobei die Temperatur von 80°C auf
60°C sank.
Nach 30minütigem
heftigem Rühren
wurden die Phasen verteilt. Die wäßrige Schicht wurde zusammen
mit einer geringen Menge an Zwischenphasenmaterial verworfen. Die
Toluolphase wurde wieder in das ursprüngliche Reaktionsgefäß überführt und
mit 2-Propanol (4 l, 10 rel. Vol.) versetzt. Die Temperatur wurde
auf einen Wert zwischen 40°C
und 45°C
eingestellt. Über
einen Zeitraum von 45 Minuten wurde konzentrierte Salzsäure (200
ml) zugegeben, so daß die
Temperatur zwischen 40°C
und 45°C
beibehalten wurde. Dabei entstand ein weißer Niederschlag. Das Gemisch
wurde 30 Minuten gerührt
und anschließend
auf 7°C abgekühlt. Das
Produkt wurde abfiltriert, mit 2-Propanol (0,8 l, 2 rel. Vol.),
gewaschen, durch Absaugen und danach weiter im Vakuumofen bei 40°C getrocknet.
Ausbeute = 297 g (91%).
1H-NMR (CD3OD + 4 Tropfen D2O): δ 2,70 (br
d, 2H), 3,09 (d, 2H), 3,47 (br s, 4H), 3,60 (s, 2H), 4,12 (br s,
2H), 7,30-7,45 (m, 5H).
API MS: m/z = 219 [C13H18N2O+H]+.
-
(vii) 3,3-Dimethyl-1-[9-oxa-7-(phenylmethyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl]-2-butanon
-
Natriumhydrogencarbonat
(114,2 g, 4 Äq.)
wurde mit Wasser (500 ml, 5 Vol.) und danach mit 1-Chlorpinacolon
(45,8 ml, 1 Äq.)
versetzt. Eine Lösung
von 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan × 2 HCl (100,0
g; siehe Schritt (vi) oben) in Wasser (300 ml, 3 Vol.) wurde langsam
zugegeben, so daß eine
kontrollierte Kohlendioxidentwicklung erfolgte (20 Min.). Das Reaktionsgemisch
wurde 4 Stunden bei 65 bis 70°C
erhitzt. Nach dem Abkühlen
auf Umgebungstemperatur wurde Dichlormethan (400 ml, 4 Vol.) zugegeben
und nach 15minütigem
Rühren
wurden die Phasen voneinander getrennt. Die wäßrige Phase wurde mit Dichlormethan (400
ml, 4 Vol.) gewaschen, und die organischen Extrakte wurden vereinigt.
Die Lösung
wurde destilliert und das Lösungsmittel
aufgefangen (550 ml). Nach Zugabe von Ethanol (1 l) wurde die Destillation
fortgesetzt. Weiteres Lösungsmittel
wurde aufgefangen (600 ml). Nach Zugabe von Ethanol (1 l) wurde
die Destillation fortgesetzt. Weiteres Lösungsmittel wurde aufgefangen
(500 ml) (die Kopftemperatur betrug nun 77°C). Diese Lösung (die theoretisch 1150
ml Ethanol enthielt) wurde direkt im nächsten Schritt verwendet.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 1,21 (9H,
s), 2,01-2,59 (2H, m), 2,61-2,65 (2H, m), 2,87-2,98 (4H, m), 3,30
(2H, s), 3,52 (2H, s), 3,87 (2H, br s), 7,26 (2H, d, J 7,6), 7,33
(1H, dd, J 7,6, 7,6), 7,47 (2H, d, J 7,6).
-
(viii) 3,3-Dimethyl-1-(9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]-non-3-yl)-2-butanon
-
Die
Ethanollösung
aus dem vorhergehenden Schritt (vii) oben wurde mit Palladium auf
Aktivkohle (44 g, 0,4 Gew.-Äq.
61% Naßkatalysator,
Johnson Matthey-Typ
440L) versetzt. Das Gemisch wurde bei 4 bar hydriert. Nach 5 Stunden
wurde die Reaktion als abgeschlossen angesehen. Der Katalysator
wurde abfiltriert und mit Ethanol (200 ml) gewaschen. Die vereinigten
Ethanolfiltrate wurden in Schritt (ix) unten verwendet bzw. können darin
verwendet werden. Der Lösungstest
ergab 61,8 g des Titelprodukts in Ethanol (theoretisch 1,35 l; gemessen
1,65 l). Ein Teil des Produkts wurde isoliert und aufgereinigt.
Die Analyse wurde am aufgereinigten Produkt durchgeführt.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 1,17 (9H,
s), 2,69 (2H, dt, J 11,4, 2,4), 2,93 (2H, d, J 10,8), 3,02 (2H,
d, J 13,8), 3,26 (2H, s), 3,32 (2H, dt, J 14,1), 3,61 (2H, br s).
-
Diese
Umsetzung kann auch mit einem geringeren Gewichtsverhältnis von
Katalysator zum benzylierten Ausgangsmaterial durchgeführt werden.
Dies läßt sich
auf mehreren unterschiedlichen Wegen erzielen, beispielsweise durch
Verwendung unterschiedlicher Katalysatoren (wie z.B. Pd/C mit einer
Metallbeladung, die sich von der im Katalysator Typ 440L oben eingesetzten
unterscheidet, oder Rh/C) und/oder durch Verbesserung der Massenübertragungseigenschaften
des Reaktionsgemischs (dem Fachmann ist ersichtlich, daß sich eine
verbesserte Massenübertragung
beispielsweise dadurch erhalten läßt, daß man die Hydrierung in einem größeren Maßstab als
dem in der obigen Reaktion beschriebenen durchführt). Unter Verwendung solcher Techniken
kann das Gewichtsverhältnis
von Katalysator zum Ausgangsmaterial auf unter 4:10 (z.B. zwischen 4:10
und 1:20) reduziert werden.
-
(ix) Compound A, Benzolsulfonsäuresalz-Monohydrat
-
Methode 1
-
Eine
Ethanollösung
von 3,3-Dimethyl-1-(9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)-2-butanon
(siehe Schritt (viii) oben; 61,8 g, von Test in 1,65 l) wurde mit
Kaliumcarbonat (56,6 g, 1,5 Äquivalente);
und 3-(4-Cyanoanilino)propyl-4-methylbenzolsulfonat
(siehe Schritt (ii) oben, 90,3 g, 1 Äq.) versetzt. Der Reaktionsansatz wurde
4 Stunden bei 80°C
erhitzt. Ein Test zeigte etwas verbliebenen Reaktanten (8,3 g),
so daß weiteres 3-(4-Cyanoanilino)propyl-4-methylbenzolsulfonat
(12,2 g) zugegeben und der erhaltene Ansatz 4 Stunden bei 80°C erhitzt
wurde. Lösungsmittel
(1,35 l) wurde abdestilliert und danach Essigsäureisopropylester (2,5 l) zugegeben.
Lösungsmittel
(2,51 l) wurde abgezogen, Essigsäureisopropylester
(2,5 l) zugegeben und Lösungsmittel
(0,725 l) abgezogen. Die Innentemperatur betrug nun 88°C. Lösungsmittel
(0,825 l) wurde abgezogen, was zum Produkt in Form einer Essigsäureisopropylesterlösung (theoretisch
in 2,04 l) führte.
Nach Abkühlen auf
34°C wurde
mit Wasser (0,5 l) versetzt. Es entstand eine schwarze Suspension,
möglicherweise
aus Pd, im Gemisch. Der pH-Wert
der wäßrigen Phase
betrug 11. Es wurde mit Natriumhydroxid (1 M, 0,31 l) versetzt, so
daß die
Temperatur weniger als 25°C
betrug, und das Gemisch wurde heftig 5 Minuten lang gerührt. Der pH-Wert
der wäßrigen Phase
betrug 12. Die Phasen wurden voneinander getrennt und die wäßrige Phase
verworfen. Nach Zugabe von weiterem Wasser (0,5 l) wurden die Phasen
voneinander getrennt. Die wäßrige Phase
wurde verworfen. Die verbliebene Esterlösung wurde zur Abtrennung suspendierter
Partikel filtriert, und das Filtrat wurde dann auf genau 2 l gebracht.
Die Lösung
wurde anschließend
in 2 Portionen von jeweils 1 l aufgeteilt.
-
(Um
das Entstehen eines Untertitelprodukts mit hohem Palladiumgehalt
zu vermeiden, kann die folgende Behandlung durchgeführt werden:
die Lösung
der freien Base (1 l) wurde mit Deloxan®-Harz
(12,5 g, 25 Gew.-%) versetzt und das Gemisch am Rückfluß 5 Stunden
unter heftigem Rühren
erhitzt. Die Lösung
wurde anschließend
auf Raumtemperatur abgekühlt
und 2 Tage lang gerührt.
Das Harz wurde dann abfiltriert.)
-
Zur
Berechnung der für
die Herstellung des Benzolsulfonatsalzes erforderlichen Menge an
Benzolsulfonsäure
wurde ein Test durchgeführt.
-
Eine
Lösung
von Benzolsulfonsäure
(20,04 g, 1 Äq.,
wobei angenommen wurde, daß es
sich bei der Säure
um das reine Monohydrat handelte) in Essigsäureisopropylester (200 ml)
wurde über
einen Zeitraum von 5 Minuten (eine langsamere Zugabe, falls möglich, ist
besser) unter heftigem Rühren
zu der Lösung
der freien Base (1 l) gegeben, wobei sich ein blaßgelber
Niederschlag bildete. Dabei stieg die Temperatur von 18°C auf 22°C an. Nach
10 Minuten wurde das Gemisch auf 10°C abgekühlt und das Produkt abfiltriert.
Das Produkt wurde mit Essigsäureisopropylester
(250 ml) gewaschen, auf dem Filter durch Absaugen und anschließend 2 Tage
im Vakuum bei 40°C
getrocknet, so daß 59,0
g (61% von 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan × 2HCl)
erhalten wurden.
-
(Das
rohe Benzolsulfonatsalz wurde alternativ durch Zugabe einer 70 gew.-%igen
wäßrigen Lösung von
Benzolsulfonsäure
zu einer ethanolischen Lösung
der freien Base dargestellt.)
-
Das
rohe Untertitelprodukt wird in Form eines Monohydrats isoliert.
-
Die
rohe Untertitelverbindung (50,0 g) wurde mit Ethanol (500 ml) und
Wasser (250 ml) versetzt. Die Lösung
wurde auf 75°C
erhitzt. Das Material war bei 55°C
vollständig
gelöst.
Man hielt die Lösung
5 Minuten lang bei einer Temperatur von 75°C und kühlte anschließend über einen
Zeitraum von 1 Stunde auf 5°C
ab. Die Ausfällung
begann bei 18°C.
Die kalte Lösung
wurde filtriert und das Filtrat mit Ethanol:Wasser (2:1; 150 ml)
gewaschen, auf dem Filter durch Absaugen und anschließend im
Vakuum bei 40°C
getrocknet, so daß das reine
Untertitelprodukt erhalten wurde (41,2 g, 82%).
-
(Diese
Umkristallisierung kann nötigenfalls
mit größeren Lösungsmittelvolumen
zur Anpassung an die Reaktionsgefäße durchgeführt werden, z.B.
EtOH:Wasser
2:1, 45 Vol. (ergab eine Wiedergewinnung von 62%);
EtOH:Wasser
6:1, 35 Vol. (ergab eine Wiedergewinnung von 70%).)
-
Das
Untertitelprodukt wurde in Form des Monohydrats nach der Umkristallisierung
(bestimmt über
Einkristall-Röntgenbeugung)
isoliert.
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Methode 2
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(a) 3-(4-Cyanoanilino)propylbenzolsulfonat
-
Die
Lösung
von 4-[(3-Hydroxypropyl)amino]benzonitril (aus Schritt (i), Alternative
3 oben, angenommen: 43,65 g, 247,7 mmol, 1,0. Äq.) in Dichlormethan (Gesamtlösungsvolumen:
360 ml) wurde nacheinander mit Triethylamin (52 ml, 37,60 g, 371,55
mmol, 1,5 Äq.)
und Trimethylamin-hydrochlorid (11,89 g, 123,85 mmol, 0,5 Äq.) in einer
einzigen Zugabe versetzt. Die gelbe Lösung wurde auf –20°C abgekühlt (unter
Verwendung eines Aceton/Trockeneis-Bads oder einer Kühlplatte)
und mit einer Lösung
von Benzolsulfonylchlorid (32 ml, 43,74 g, 247,7 mmol, 1,0 Äq.) in Dichlormethan
(220 ml, 5 Vol. bezogen auf den Cyanoalkohol) über einen Tropftrichter mit
Druckausgleich versetzt. Dabei wurde die Lösung portionsweise zugegeben,
so daß die
Innentemperatur –14°C nicht überstieg.
Die Zugabe war nach 25 Minuten beendet. Anschließend wurde das Gemisch 35 Minuten
bei einer Temperatur zwischen –15
und –10°C gerührt. Nach
Zugabe von Wasser (365 ml) stieg die Temperatur auf 10°C an. Das
Gemisch wurde wieder auf 0°C
gekühlt
und 15 Minuten lang heftig gerührt.
Die organische Schicht (Volumen: 570 ml) wurde gesammelt und zur
Abtrennung von DCM (450 ml, Blasentemperatur: 40-42°C, Destillationskopftemperatur:
38-39°C)
bei Normaldruck destilliert. Nach Zugabe von Ethanol (250 ml) ließ man die
Lösung
auf eine Temperatur unter 30°C
abkühlen,
bevor das Vakuum angeschaltet wurde. Weiteres Lösungsmittel wurde abgezogen
(40 ml wurden aufgefangen, Druck: 5,2 kPa (52 mbar), Blasen- und
Destillationskopftemperatur betrugen 21-23°C), wobei das Produkt allmählich aus
der Lösung kam.
An diesem Punkt wurde die Destillation beendet und weiteres Ethanol
(50 ml) zugegeben. Das Gemisch wurde zur vollständigen Auflösung des Feststoffs auf 40°C erwärmt (Heißwasserbad
bei 50°C)
und über
einen Tropftrichter langsam mit Wasser (90 ml) versetzt. Die Lösung wurde
langsam über
Nacht (15 Stunden) bei Raumtemperatur (20°C) gerührt, wonach etwas Produkt auskristallisiert
war. Das Gemisch wurde auf –5°C abgekühlt (Eis/Methanol-Bad)
und 20 Minuten bei dieser Temperatur gerührt, bevor der blaßgelbe Feststoff
abfiltriert wurde. Der Feststoff wurde mit einem Ethanol/Wasser-Gemisch (42 ml EtOH,
8 ml H2O) gewaschen und 30 Minuten durch
Absaugen sowie anschließend
im Vakuumofen (40°C,
72 Stunden) bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die Masse an erhaltenem
Rohprodukt betrug 47,42 g (149,9 mmol, 60%). Das Rohprodukt (20,00
g, 63,22 mmol, 1,0 Äq.)
wurde mit Ethanol (160 ml, 8 Vol.) versetzt. Das Gemisch wurde unter
Stickstoff gerührt
und unter Verwendung eines Heißwasserbads
auf 40°C
erwärmt.
Beim Erreichen dieser Temperatur war der Feststoff vollständig gelöst, so daß eine klare,
gelbe Lösung
erhalten wurde. Über
einen Zeitraum von 10 Minuten wurde Wasser (60 ml, 3 Vol.) zugetropft,
während
die Innentemperatur im Bereich von 38-41°C gehalten wurde. Nach Entfernen
des Wasserbads ließ man
die Lösung
40 Minuten auf 25°C
abkühlen,
wobei die Kristallisation einsetzte. Das Gemisch wurde über einen
Zeitraum von 10 Minuten auf –5°C abgekühlt und danach
weitere 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Der blaßgelbe Feststoff
wurde abfiltriert, 10 Minuten durch Absaugen und anschließend im
Vakuumofen (40 °C,
15 Stunden) bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die Masse an erhaltener
Untertitelverbindung betrug 18,51 g (58,51 mmol, 93% (aus dem Rohprodukt)).
-
(b) Compound A, Benzolsulfonsäuresalz-Monohydrat
-
Eine
Ethanollösung
(Gesamtvolumen 770 ml, ungefähr
20 Vol. bezogen auf das Amin) von 3,3-Dimethyl-1-(9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)-2-butanon
(angenommen: 34,97 g (durch Test bestätigt), 154,5 mmol, 1,0 Äq.; siehe
Schritt (viii) oben) wurde auf einmal mit 3-(4-Cyanoanilino)propylbenzolsulfonat
(49,05 g, 154,52 mmol, 1,0 Äq.;
siehe Schritt (a) oben) versetzt. Das erhaltene Gemisch wurde 6
Stunden bei 74°C
erhitzt und dann bei Raumtemperatur (20°C) 65 Stunden lang gerührt (übers Wochenende;
dem Fachmann ist ersichtlich, daß die Umsetzung auch ohne dieses
lange Rühren
bei Raumtemperatur erfolgreich ist). Ethanol (370 ml) wurde abgezogen
und Wasser (200 ml) zugegeben (dies ergab ein 2:1 EtOH:H2O-Gemisch mit einem Gesamtvolumen von 600
ml). Bei Zugabe des Wassers fiel die Blasentemperatur von 80°C auf 61°C. Die Lösung wurde
wieder auf 70°C
erwärmt,
wonach man sie auf natürliche
Weise über
Nacht (19 Stunden) unter langsamem Rühren auf Umgebungstemperatur
abkühlen
ließ.
Zu diesem Zeitpunt wurde ein Feststoff beobachtet. Das Gemisch wurde
auf 0°C
abgekühlt
und anschließend
15 Minuten bei dieser Temperatur gerührt, wonach der schmutzigweiße Feststoff
abfiltriert wurde. Der Feststoff wurde mit einem kalten Gemisch
aus Ethanol und Wasser (2:1, 150 ml) gewaschen, 1,25 Stunden durch
Absaugen und danach im Ofen (40°C,
20 Stunden) getrocknet. Die Masse an erhaltenem Rohprodukt betrug
57,91 g (103, 3 mmol, 60%).
-
Es
stellte sich heraus, daß das
Rohprodukt eine Reinheit von 98,47% (bestimmt über HPLC-Analyse) aufwies,
und das Rohprodukt wurde umkristallisiert (nach der unten ausführlich angegebenen
Verfahrensweise), so daß die
Untertitelverbindung in einer Reinheit von 99,75% (Wiedergewinnung:
84%) erhalten wurde.
-
Umkristallisierungsverfahren:
-
Das
oben erhaltene Rohprodukt (56,2 g) wurde mit Ethanol (562 ml) und
Wasser (281 ml) versetzt. Die Lösung
wurde auf 75°C
erhitzt, wobei das Material vollständig bei 55°C gelöst war. Die Lösung wurde
5 Minuten bei 75°C
gehalten und anschließend über einen
Zeitraum von 1,5 Stunden auf 5°C
abgekühlt.
Die Ausfällung
begann bei 35°C.
Die kalte Lösung
wurde filtriert und der gesammelte Niederschlag mit Ethanol:Wasser (2:1,
168 ml) gewaschen. Das feste Material wurde auf dem Filter durch
Absaugen und danach im Vakuum bei 40°C getrocknet, wobei das Produkt
(47,1 g, 84%) erhalten wurde.
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(x) Compound A (freie
Base)
-
Methode I
-
Rohes
Benzolsulfonatsalz (50,0 g, 1,0 Äq.
aus Schritt (ix) oben; Methode 1) wurde zu wäßrigem Natriumhydroxid (1 M,
500 ml) gegeben, wobei mit Dichlormethan (1,0 l, 20 Vol.) eingewaschen
wurde. Das zusammengegebene Gemisch wurde 15 Minuten gerührt. Anschließend wurden
die Schichten voneinander getrennt, wobei eine geringe Menge an
Zwischenphasenmaterial bei der oberen wäßrigen Schicht verblieb. Die Dichlormethanlösung wurde
mit Ethanol (500 ml, 10 Vol.) versetzt, wonach Lösungsmittel abdestilliert wurde (1,25
l). Die Destillationskopftemperatur betrug nun 78°C. Man ließ die Lösung auf
eine Temperatur unterhalb der Rückflußtemperatur
abkühlen,
wonach Ethanol (250 ml, 5 Vol.) zugegeben wurde. Nach Abziehen vom
Lösungsmittel
(250 ml) wurde diese warme Lösung
mit Ethanol auf 890 ml, 17,8 Vol. (25 Vol. bei Annahme einer 100%igen
Umsetzung zur freien Base) verdünnt.
Nach Erhitzen zum Rückfluß wurde
die Lösung
langsam abgekühlt.
Bei 5°C
wurde ein Kristallisationskeim der Titelverbindung zugegeben, wonach
die Kristallisation einsetzte und das Gemisch 30 Minuten bei 5°C gerührt wurde.
Das Produkt wurde abfiltriert und mit Ethanol (2 × 50 ml,
2 × 1
Vol.) gewaschen. Anschließend
wurde das Produkt in einem Vakuumofen 60 Stunden bei 40°C getrocknet,
wobei ein schmutzigweißes
Pulver (26,3 g; 74%) erhalten wurde.
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3): δ 7,86-7,82 (2H, m), 7,39-7,32
(3H, m), 7,30-7,26 (2H, m), 6,47 (2H, m), 4,11-4,07 (4H, m), 3,70
(2H, s), 3,36-3,33 (4H, m), 3,26 (2H, t), 3,12 (2H, d), 2,90 (2H,
d), 2,28-2,21 (2H, m), 1,06 (9H, s). 13C-NMR
(CDCl3): δ 24,07,
26,38, 41,52, 43,52, 56,17, 56,47, 63,17, 68,46, 96,61, 111,64,
121,03, 133,43. MS (ES): m/z = 385,1 (M+H)+
-
Methode II
-
Ein
Gemisch von 4-{[3-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)propyl]amino}benzonitril
(siehe Darstellung B(I) (vi) unten; 5,73 g, 0,02 mol), K2CO3 (11,05 g, 0,08
mol) in MeCN (300 ml) wurde mit 1-Chlorpinacolon (4,44 g, 0,032 mol) versetzt.
Das Gemisch wurde über
Nacht bei 50°C
gerührt,
wonach mit DCM versetzt und das Gemisch filtriert wurde. Der Filterkuchen
wurde anschließend
mit einem Gemisch aus DCM und MeCN gewaschen, wonach das Lösungsmittel
aus dem Filtrat abgedampft wurde. Der erhaltene Rückstand
wurde durch Chromatographie an Kieselgel unter Elution mit einem
Gradienten von Essigester:Methanol:ammoniakalischem Methanol (95:5:0
bis 95:0:5) unter Erhalt der Titelverbindung (5,8 g, 73,9%) aufgereinigt.
-
Darstellung B(I)
-
Darstellung von Compound
B (Methode I)
-
(i) 2-Bromethylcarbaminsäure-tert.-butylester
-
Natriumhydrogencarbonat
(6,15 g, 0,073 mol) und Dicarbonsäure-di-tert.-butylester (11,18
g, 0,051 mol) wurden in einem Gemisch aus H2O
(50 ml) und Dichlormethan (150 ml) gelöst und anschließend auf
0°C abgekühlt. 2-Bromethylamin-hydrobromid
(10,0 g, 0,049 mol) wurde in Form eines Feststoffs langsam zugegeben
und der Reaktionsansatz über
Nacht bei 25°C
gerührt.
Die Dichlormethanschicht wurde abgetrennt, mit H2O
(200 ml) gewaschen und mit einer Lösung von Kaliumhydrogensulfat
(150 ml, pH = 3,5) gewaschen. Die organische Schicht wurde getrocknet
(Na2SO4) und im
Vakuum eingeengt. Das Rohöl
wurde an Kieselgel unter Elution mit Dichlormethan chromatographiert,
wodurch 7,87 g (72%) der Untertitelverbindung in Form eines klaren,
farblosen Öls
erhalten wurden.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 4,98
(br s, 1H), 3,45-3,57 (m, 4H), 1,47 (s, 9H)
API-MS: (M+1-C5H8O2)
126 m/z
-
(ii) 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan × 2 HCl
-
Hierbei
handelt es sich um eine alternative Darstellung zu der in Darstellung
A (vi) oben beschriebenen. Ein 3-1-Dreihalskolben
wurde mit einem Magnetrührer,
einem Thermometer und einem Rückflußkühler versehen.
Wäßrige Bromwasserstoffsäure (48
%, 0,76 l, 4,51 mol) wurde zu festem 3-Benzyl-7-(phenylsulfonyl)-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(190 g, 0,53 mol, siehe Darstellung A (v) oben), gegeben und das
Gemisch unter Stickstoff zum Rückfluß erhitzt.
Der Feststoff war bei 90°C
gelöst.
Nach 12stündigem
Erhitzen des Gemischs zeigte eine GC-Analyse, daß die Umsetzung vollständig war.
Der Inhalt wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach Zugabe von Toluol
(0,6 l) wurde das Gemisch einige Minuten lang gerührt. Die
Phasen wurden voneinander getrennt. Die wäßrige Phase wurde wieder in
das ursprüngliche
Reaktionsgefäß überführt und
in einer Zugabe mit wäßrigem Natriumhydroxid
(10 M, 0,85 l, 8,5 mol) versetzt. Dabei stieg die Innentemperatur auf
80°C an,
wobei das Gemisch stark basisch war. Nach Absinken der Innentemperatur
auf 55°C
wurde Toluol (0,8 l) zugegeben. Nach 30minütigem heftigem Rühren wurde
die Toluolphase abgetrennt und wieder in das ursprüngliche
Reaktionsgefäß überführt. Nach
Zugabe von 2-Propanol (1,9 l) wurde die Innentemperatur auf einen
wert zwischen 40°C
und 50°C
eingestellt. Konzentrierte Salzsäure
wurde mit einer Geschwindigkeit, so daß die Temperatur zwischen 40°C und 50°C gehalten
wurde, zugegeben (bis der Ansatz sauer war). Dabei bildete sich
ein weißer
Niederschlag. Das Gemisch wurde 30 Minuten lang gerührt und
danach auf 7°C
abgekühlt.
Das weiße
Pulver wurde abfiltriert, mit 2-Propanol (0,4 l) gewaschen, durch
10minütiges
Ziehen von Luft durch die Probe und anschließend weiter im Vakuumofen bei
40°C getrocknet.
Ausbeute: 130 g (84%).
-
(iii) 7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester-hydrochlorid
-
Ein
5-1-Dreihalskolben wurde mit einem KPG-Rührer, einem Thermometer und
einem Stickstoffeinlaß versehen.
Wasser (1,4 l), Dichlormethan (1,4 l), Natriumhydrogencarbonat (150
g, 1,79 mol) und 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan × 2 HCl
(130 g, 0,447 mol, aus Schritt (ii) oben) wurden in dieser Reihenfolge
zugegeben. Die Mischung wurde 10 Minuten lang schnell gerührt und
dann langsam mit Dikohlensäuredi-tert.-butylester
(0,113 l, 0,491 mol) versetzt. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur
3 Stunden lang schnell gerührt.
Die organische Phase wurde abgetrennt, mit Magnesiumsulfat getrocknet,
filtriert und eingeengt, wodurch man 160 g eines schmutzigweißen Feststoffs
erhielt. Der schmutzigweiße
Feststoff wurde in einen 3-1-Dreihalskolben, der mit einem KPG-Rührer, einem
Thermometer und einem Zugabetrichter ausgestattet war, gegeben.
Essigsäureethylester
(0,6 l) wurde zugesetzt, und die klare Mischung wurde auf –10°C abgekühlt. Eine
Lösung
von HCl in Dioxan (4M) wurde zugetropft, bis der pH-Wert unter 4 lag.
Das Hydrochloridsalz fiel aus, und die Mischung wurde eine weitere
Stunde lang gerührt.
Das Produkt wurde abfiltriert, mit Essigsäureethylester (0,1 l) gewaschen
und über
Nacht in einem Vakuumofen getrocknet. Das weiße kristalline Produkt wog
146 g (Ausbeute 92%).
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(iv) 9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäuretert.-butylester-hydrochlorid
-
Das
Hydrochloridsalz aus Schritt (iii) oben (146 g, 0,411 mol) und 20%
Pd(OH)2-C (7,5 g) wurden in eine Parr-Hydrierflasche
gegeben. Methanol (0,5 l) wurde zugesetzt, und die Flasche wurde
unter einer Wasserstoffatmosphäre
bei 3,5 bar kräftig
geschüttelt.
Die Umsetzung wurde durch GC-Analyse kontrolliert, wobei gefunden
wurde, daß die
Reaktion nach einer Stunde beendet war. Der Katalysator wurde abfiltriert
und das Filtrat wurde zu einem schmutzigweißen kristallinen Produkt eingeengt.
Das rohe Produkt wurde in heißem Acetonitril
(1,2 l) gelöst
und dann heiß filtriert.
Das Filtrat wurde mit Essigsäureethylester
(1,2 l) verdünnt.
Die klare Lösung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen. Die erste Portion an Kristallen
wurde gesammelt und im Vakuum getrocknet, wodurch man 52 g der im
Untertitel genannten Verbindung als einen weißen Feststoff erhielt. Das
Filtrat wurde fast zur Trockne eingeengt und dann in heißem Acetonitril
(0,4 l) gelöst
und mit Essigsäureethylester
(0,4 l) verdünnt.
Nach Abkühlen
der Lösung
auf 10°C
erhielt man eine zweite Portion an Kristallen (38 g). Durch GC-Analyse
und 1H-NMR-Analysen wurde festgestellt,
daß beide Portionen
vergleichbar waren. Gesamtausbeute: 90 g (83%).
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(v) 7-[3-(4-Cyanoanilino)propyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester
-
Das
Hydrochloridsalz von 9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester
(siehe Schritt (iv) oben; 1,1 g, 4,15 mmol) wurde mit MeCN (46 ml),
Wasser (2,5 ml) und K2CO3 (3,5
g, 25 mmol) gemischt. Die Mischung wurde 4 h gerührt und dann mit CHCl3 versetzt, und die Mischung wurde über Celite® filtriert.
Das Filtrat wurde im Vakuum eingeengt, wodurch man 0,933 g der freien
Base erhielt. Diese wurde dann mit 4-Methylbenzolsulfonsäure-3-(4-cyanoanilino)propylester
(siehe Darstellung A(ii) oben; 2,1 g, 6,2 mmol) und K2CO3 (0,86 g, 6,2 mmol) in MeCN (18 ml) gemischt.
Die auf diese Weise erhaltene Mischung wurde über Nacht bei 60°C gerührt und
dann im Vakuum eingeengt. Der Rückstand
wurde mit DCM (250 ml) und lM NaOH (50 ml) behandelt. Die Phasen
wurden getrennt und die DCM-Phase wurde zweimal mit wäßriger NaHCO3-Lösung
gewaschen und anschließend
getrocknet (Na2SO4)
und im Vakuum eingeengt. Das Produkt wurde durch Flash-Chromatographie
unter Verwendung eines Gradienten von Toluol:Essigsäureethylester:Triethylamin
(2:1:0 bis 1000:1000:1) als Laufmittel aufgereinigt, wodurch man
1,47 g (91%) der im Untertitel genannten Verbindung erhielt.
-
(vi) 4-{[3-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)-propyl]amino}benzonitril
-
Die
im Untertitel genannte Verbindung wurde unter Anwendung einer Vorschrift
analog der in Darstellungen C(v) und D(iii) unten beschriebenen
unter Einsatz von 7-[3-(4-Cyanoanilino)propyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester
(aus Schritt (v) oben) in einer Ausbeute von 96% erhalten.
-
(vii) Compound B
-
Eine
Lösung
von 2-Bromethylcarbaminsäure-tert.-butylester (4,21
g, 0,019 mol; siehe Schritt (i) oben) in DMF (65 ml) wurde mit 4-{[3-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)propyl]amino}benzonitril
(siehe Schritt (vi) oben, 4,48 g, 0,016 mol) und Triethylamin (3,27
ml, 0,024 mol) versetzt. Die Mischung wurde über Nacht bei 35°C gerührt und
dann im Vakuum eingeengt. Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (80 ml) gelöst und mit gesättigter
Kochsalzlösung
gewaschen. Die wäßrige Phase
wurde mit Dichlormethan (1 × 150
ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden getrocknet
(Na2SO4) und im
Vakuum eingeengt. Das rohe rotbraune Öl wurde an Kieselgel chromatographiert
(x2), wobei als Laufmittel Chloroform:Methanol:konz. NH4OH
(9:1:0,02) verwendet wurde, was 3,75 g (56%) der Titelverbindung
lieferte.
1H-NMR (300 MHz, CD30D) δ 7,37-7,40
(d, J = 8,8 Hz, 2H), 6,64-6,67 (d, J = 8,8 Hz, 2H), 3,94 (bs, 2H), 3,21-3,31
(m, 4H), 3,01 (bs, 4H), 2,47-2,59 (m, 8H), 1,90 (bs, 2H), 1,39 (s,
9H).
13C-NMR (75 MHz, CD3OD) δ 158,5, 134,7,
121,9, 113,2, 97,7, 80,3, 69,2, 58,8, 58,1, 57,5, 57,3, 41,9, 38,3, 28,9,
26,2.
API-MS: (M+1) = 430 m/z
-
Darstellung B(II)
-
Darstellung von Compound
B (Verfahren II)
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(i) [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
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Alternative 1
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(a) Toluolsulfonsäure-2-(tert.-butyloxycarbonylamino)ethylester
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Eine
Lösung
von p-Toluolsulfonsäurechlorid
(28,40 g, 148 mmol) in Dichlormethan (100 ml) wurde bei 0°C im Verlauf
von 30 Minuten zu einer Mischung von N-(2-Hydroxyethyl)carbaminsäure-tert.-butylester
(20 g, 120 mmol), Triethylamin (18,80 g, 186 mmol) und Trimethylammoniumchlorid
(1,18 g, 12,4 mmol) in Dichlormethan (120 ml) getropft. Die Mischung
wurde 1 Stunde lang bei 0°C
gerührt
und dann filtriert und mit Dichlormethan (100 ml) gewaschen. Das
Filtrat wurde mit 10%iger Zitronensäure (3 × 100 ml) und Kochsalzlösung (100
ml) gewaschen. Die organische Phase wurde mit Magnesiumsulfat getrocknet
und dann filtriert. Das Filtrat wurde im Vakuum zu einem Öl eingeengt.
Das Öl
wurde in Essigsäureethylester
(40 ml) gelöst
und dann langsam mit Isohexan (160 ml) versetzt. Die auf diese Weise
erhaltene Aufschlämmung
wurde 17 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und dann filtriert. Der
gesammelte Feststoff wurde mit Isohexan (240 ml) gewaschen, wodurch
man die im Untertitel genannte Verbindung als ein farbloses Pulver
erhielt (25 g, 64 %). Schmp. 64-66°C.
1H-NMR
(300 MHz, CDCl3) δ 1,40 (9H, s), 2,45 (3H, s),
3,38 (2H, q), 4,07 (2H, t), 4,83 (1H, bs), 7,34 (2H, d), 7,87 (2H,
d).
MS: m/z = 216 (MH+(316)-Boc).
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(b) [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
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Eine
Lösung
von 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-dihydrochlorid (siehe
Darstellung A(vi) oben; 10 g, 34 mmol) in Wasser (25 ml) wurde langsam
zu einer Lösung
von Natriumhydrogencarbonat (10 g, 119 mmol) in Wasser (10 ml) gegeben.
Weiteres Wasser (5 ml) wurde zugesetzt, und die Mischung wurde 10 Minuten
lang bei Raumtemperatur gerührt.
Eine Lösung
von Toluolsulfonsäure-2-(tert.-butyloxycarbonylamino)ethylester
(siehe Schritt (a) oben; 11,92 g, 37 mmol) in Toluol (40 ml) wurde
zugesetzt. Diese Mischung wurde dann 7 Stunden lang auf 65-70°C erhitzt
und anschließend über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Der Ansatz wurde wieder auf 50°C
erhitzt, und die Phasen wurden getrennt. Die wäßrige Phase wurde bei 50°C mit Toluol
(40 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit
gesättigter
Natriumhydrogencarbonatlösung
(25 ml) gewaschen. Die Lösungsmittel
wurden im Vakuum abgedampft, wodurch man eine Mischung von Öl und Feststoff
(13 g, > 100%) erhielt.
Ein Teil des öligen
Feststoffs (5 g, 138 mmol) wurde mit Essigsäureethylester (50 ml) und Zitronensäure (10
%, 25 ml) versetzt. Die wäßrige Phase
wurde abgetrennt, und die organische Phase wurde nochmals mit Zitronensäure (10
%, 20 ml) gewaschen. Die wäßrigen Phasen wurden
vereinigt und mit festem Natriumhydrogencarbonat versetzt, bis sie
neutral waren. Die wäßrige Phase wurde
mit Essigsäureethylester
(2 × 50
ml) extrahiert, über
Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde im Vakuum
zur Trockne eingedampft, wodurch man die im Untertitel genannte
Verbindung als einen farblosen halbfesten Stoff erhielt, der beim
Aufbewahren im Kühlschrank
fest wurde (4,68 g, 93%). Schmp. 58-60°C.
1H-NMR
(300 MHz, CDCl3) δ 1,46 (9H, s), 2,38-2,57 (4H,
m), 2,6-2,68 (2H, m), 2,75-2,85 (4H, m), 3,22 (2H, q), 3,26 (2H,
s), 3,83 (2H, bs), 6,17 (1H, bs), 7,2-7,4 (5H, m).
MS: m/z
= 362 (MH+).
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Alternative 2
-
(a) 3-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]propionamid
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Triethylamin
(3,60 g, 35,7 mmol) wurde langsam zu einer Lösung von 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-dihydrochlorid
(siehe Darstellung A(vi) oben; 5 g, 17 mmol) in Ethanol (50 ml)
gegeben. Die Mischung wurde mit Acrylamid (1,34 g, 18 mmol) versetzt
und dann 7 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt.
Die Reaktionsmischung wurde anschließend im Vakuum eingeengt. Der
Rückstand
wurde mit Wasser (50 ml) und Natriumhydroxid (1M, 150 ml) versetzt,
und die Mischung wurde mit Essigsäureethylester (2 × 200 ml)
extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und im Vakuum zu einem farblosen Feststoff
eingeengt. Dieser wurde aus Essigsäureethylester (50 ml) umkristallisiert,
wodurch man die im Untertitel genannte Verbindung erhielt (3, 80
g, 76%).
Schmp. 157-159°C.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 2,39 (2H,
t), 2,42-2,61 (6H, m), 2,82-2,95 (4H, m), 3,39 (2H, s), 3,91 (2H,
bs), 5,07 (1H, bs), 7,18-7,21 (2H, m), 7,25-7,39 (3H, m), 9,5 (1H,
bs).
MS: m/z = 290 (MH+).
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(b) [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
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N-Bromsuccinimid
(6,0 g, 33 mmol) wurde im Verlauf von 1 Minute portionsweise zu
einer Lösung
von 3-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]propionamid
(siehe Schritt (a) oben; 5 g, 12 mmol) in Kalium-tert.-butanolat in tert.-Butanol
(1M, 81 ml) und tert.-Butanol
(20 ml) gegeben. Die Mischung wurde dann 30 Minuten lang auf 60-65°C erhitzt.
Der Ansatz wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und dann mit Wasser
(100 ml) versetzt. Die Mischung wurde mit Essigsäureethylester (2 × 50 ml)
extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Kochsalzlösung (50
ml) gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert (der Filterkuchen wurde
mit Essigsäureethylester
(50 ml) gewaschen), und das Filtrat wurde dann im Vakuum eingeengt,
wodurch man die im Untertitel genannte Verbindung als ein braunes Öl erhielt
(6,5 g, > 100%).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,46 (9H,
s), 2,4-2,58 (4H, m), 2,58-2,7 (2H, m), 2,75-2,91 (4H, m), 3,22
(2H, q), 3,28 (2H, s), 3,83 (2H, bs), 6,19 (1H, bs), 7,2-7,42 (5H,
m).
MS: m/z = 316 (MH+).
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Alternative 3
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(a) 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
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Alle
Volumina und Äquivalente
wurden in bezug auf die verwendete Menge an 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-dihydrochlorid
(siehe Darstellung A(vi) oben) gemessen. Toluol (420 ml, 7 Vol.)
und wäßrige Natriumhydroxidlösung (2M,
420 ml, 7 Vol., 4,0 Äq.)
wurden zu 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-dihydrochlorid
(60,07 g, 206,03 mmol, 1,0 Äq.,
siehe Darstellung A(vi) oben) gegeben. Die Mischung wurde unter
Stickstoff gerührt,
auf 60°C
erhitzt und 30 Minuten lang bei dieser Temperatur gehalten, wonach
sich zwei klare Phasen gebildet hatten. Die untere wäßrige Phase
wurde abgenommen, und die Toluollösung der im Untertitel genannten
Verbindung (freie Base) wurde bei Normaldruck azeotrop getrocknet
(Gesamtvolumen an entferntem Lösungsmittel
= 430 ml; Gesamtvolumen an zugesetztem Toluol = 430 ml) und dann
auf ein Volumen von 240 ml (4 Vol.) eingeengt. Auf dieser Stufe
zeigte eine Karl-Fischer-Analyse
0,06% Wasser in der Lösung.
Die getrocknete Lösung
der im Untertitel genannten Verbindung (theoretisch 44,98 g, 206,03
mmol, 1,0 Äq.)
wurde als solche in einen folgenden Schritt eingesetzt.
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(b) 2,4,6-Trimethylbenzolsulfonsäure-2-(tert.-butyloxycarbonylamino)ethylester
-
Triethylamin
(65 ml, 465,3 mmol, 1,5 Äq.)
wurde in einer Portion zu einer Lösung von N-(2-Hydroxyethyl)carbaminsäure-tert.-butylester
(50,11 g, 310,2 mmol, 1,0 Äq.)
in Dichlormethan (250 ml, 5 Vol.) gegeben. Die Lösung wurde auf –10°C abgekühlt und
in einer Portion mit Trimethylamin-hydrochlorid (14,84 g, 155,1 mmol,
0,5 Äq.)
versetzt. Die auf diese Weise erhaltene Mischung wurde weiter auf –15°C abgekühlt, 5 Minuten lang
gerührt
und dann im Verlauf von 28 Minuten mit einer Lösung von Mesitylensulfonsäurechlorid
(74,74 g, 341,2 mmol, 1,1 Äq.)
in Dichlormethan (250 ml, 5 Vol.) behandelt, so daß die Innentemperatur
unter –10°C blieb.
Nach Ende der Zugabe hatte sich ein Niederschlag gebildet, und die
Mischung wurde weitere 30 Minuten lang bei –10°C gerührt. Wasser (400 ml, 8 Vol.)
wurde zugesetzt, und der gesamte Niederschlag ging in Lösung. Die
Mischung wurde 5 Minuten lang schnell gerührt, und die beiden Phasen
wurden dann getrennt. Durch Vakuumdestillation erfolgte ein Lösungsmittelaustausch
von Dichlormethan gegen Isopropanol. Das Lösungsmittel wurde entfernt
(450 ml) und durch Isopropanol (450 ml) ersetzt (Ausgangsdruck 450
mbar, Sdp. 24°C;
Enddruck 110 mbar, Sdp. 36°C).
Zum Ende der Destillation wurde Lösungsmittel (150 ml) entfernt,
so daß das
Volumen auf 350 ml reduziert wurde (7 Vol. bezogen auf die Menge
an verwendetem N-(2-Hydroxyethyl)carbaminsäure-tert.-butylester).
Die Lösung
wurde auf 25°C
abgekühlt
und dann langsam unter Rühren mit
Wasser (175 ml) versetzt, wodurch sich die Lösung schrittweise eintrübte. Zu
diesem Zeitpunkt war kein Feststoff ausgefallen. Weiteres Wasser
(125 ml) wurde zugegeben, und nach der Zugabe von etwa 75 ml begann
ein fester Niederschlag auszufallen. Die Innentemperatur stieg von
25°C auf
31°C. Die
Mischung wurde langsam gerührt
und auf 7°C
abgekühlt.
Der Feststoff wurde abfiltriert, mit Isopropanol:Wasser (1:1, 150
ml) gewaschen und 21 Stunden lang im Vakuum bei 40°C getrocknet,
wodurch man die im Untertitel genannte Verbindung als einen weißen kristallinen
Feststoff erhielt (92,54 g, 87%). Schmp. 73,5°C.
1H-NMR
(300 MHz, CDCl3) δ 1,42 (9H, s), 2,31 (3H, s),
2,62 (6H, s), 3,40 (2H, q), 4,01 (2H, t), 4,83 (1H, bs), 6,98 (2H,
s).
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(c) [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester,
2,4,6-Trimethylbenzolsulfonsäuresalz
-
Eine
warme (28°C)
Lösung
von 2,4,6-Trimethylbenzolsulfonsäure-2-(tert.-butyloxycarbonylamino)ethylester
(70,93 g, 206,03 mmol, 1,0 Äq.,
siehe Schritt (b) oben) in Toluol (240 ml, 4 Vol.) wurde zu einer Lösung von
3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
(44,98 g, 206,03 mmol, 1,0 Äq.)
in Toluol (240 ml, 4 Vol.) (siehe Schritt (a) oben) gegeben. Die
auf diese Weise erhaltene Lösung
wurde schnell unter Stickstoff gerührt, wobei 8 Stunden lang auf
68°C erhitzt
wurde. Der Ansatz wurde 84 Stunden lang bei Raumtemperatur rühren gelassen.
Es bildete sich ein dicker weißer
fester Niederschlag in einer hellgelben Lösung. Die Mischung wurde auf
+9°C abgekühlt, und
die im Untertitel genannte Verbindung wurde abfiltriert. Das Reaktionsgefäß wurde
mit Toluol (100 ml) gewaschen, und die Waschlösung wurde auf den Filter gegeben.
Der Filterkuchen wurde mit Toluol (150 ml) gewaschen. Das weiße feste
Produkt wurde 15 Minuten lang trockengesaugt und dann bis zur Gewichtskonstanz
23 Stunden lang bei 40°C
im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute an erhaltener, im Untertitel
genannter Verbindung betrug 79,61 g, 141,7 mmol, 69%. Die vereinigten
Filtrate und Waschlösungen
(670 ml) wurden mit wäßriger Natriumhydroxidlösung (2M,
200 ml, 3,3 Vol.) gewaschen.
-
Die
Mischung wurde auf 60°C
erhitzt und bei dieser Temperatur 20 Minuten lang schnell gerührt. Die beiden
Phasen wurden dann getrennt. Die Toluollösung wurde durch Vakuumdestillation
(Sdp. 50-54°C
bei 650-700 mbar; Sdp. 46°C
bei 120 mbar zum Ende hin) auf 200 ml eingeengt. Mit fortschreitender
Destillation wurde die Lösung
aufgrund der Bildung der im Untertitel genannten Verbindung trübe. Es wurde
davon ausgegangen, daß 20%
der ursprünglichen
Menge an 3-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan
im Filtrat verblieben war, und so wurde zusätzlicher 2,4,6-Trimethylbenzolsulfonsäure-2-(tert.-butyloxycarbonylamino)ethylester
(14,20 g, 41,21 mmol, 0,2 Äq.)
in einer Portion zugesetzt (wobei der Eintrag als Feststoff und
nicht als Lösung
in Toluol erfolgte). Die trübe
Lösung
wurde unter schnellem Rühren
8 Stunden lang auf 67°C
erhitzt und dann 11 Stunden lang bei Raumtemperatur rühren gelassen.
Die Mischung wurde auf +8°C
abgekühlt,
und die im Untertitel genannte Verbindung wurde abfiltriert. Das
Reaktionsgefäß wurde
mit weiterem Toluol (2 × 30
ml) ausgewaschen, und die Waschlösung
wurde auf den Filter gegeben. Das weiße feste Produkt wurde 15 Minuten
lang trockengesaugt und dann bis zur Gewichtskonstanz 7 Stunden
lang bei 40°C
im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute an der im Untertitel genannten
Verbindung betrug 23,25 g, 41,39 mmol, 20%. Die Gesamtausbeute an
der im Untertitel genannten Verbindung (einem weißen Feststoff)
betrug 102,86 g, 183,11 mmol, 89%. Schmp. 190-190,5°C.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,43 (9H,
s), 2,17 (3H, s), 2,51 (6H, s), 2,73-2, 80 (2H, m), 2,90-2,94 (4H,
m), 3,14-3,22 (4H, m), 3,37 (2H, bm), 3,89 (2H, bs), 4, 13 (2H,
bs), 6,74 (2H, s), 7,12 (1H, bt), 7,42-7,46 (5H, m).
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(ii) [2-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
-
Methode
1: Natriumhydrogencarbonat (0,058 g, 0,069 mmol) und 5% Pd/C (0,250
g, Johnson Matthey Typ 440-Paste) wurden zu einer Lösung von
[2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
(siehe Schritt (i), Alternative 1 oben; 1 g, 2,77 mmol) in Ethanol
(10 ml) gegeben. Die Mischung wurde dann 18 Stunden lang bei 500
kPa (5 bar) hydriert. Die Reaktionsmischung wurde über Celite® filtriert
und dann mit Ethanol (20 ml) gewaschen. Die Lösung wurde im Vakuum zu einem Öl eingeengt. Dieses
wurde in Dichlormethan (20 ml) gelöst und mit Natriumhydroxid
(1M, 10 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde abgetrennt, über Magnesiumsulfat
getrocknet und dann filtriert. Das Filtrat wurde im Vakuum eingeengt,
wodurch man die im Untertitel genannte Verbindung als einen gelben
Feststoff (0,67 g, 87%) erhielt.
Schmp. 91-93°C.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,46 (9H,
s), 2,25 (2H, t), 2,58-2,65 (2H, m), 2,95-3,06 (4H, m), 3,2-3,38
(4H, m), 3,64 (2H, bs), 4,65 (1H, bs).
MS: m/z = 272 (NM+).
-
Methode
2: [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester, 2,4,6-Trimethylbenzolsulfonsäuresalz
(320 g, 1,0 Mol-Äq,
1,0 rel. Vol./Gew., siehe Schritt (i), Alternative 3 oben), Toluol
(640 ml, 2,0 Vol.) und wäßriges Natriumhydroxid
(1M, 1,6 l, 5,0 Vol.) wurden 15 Minuten lang zusammen gerührt, und
die Phasen wurden dann getrennt. Die organische Phase, die [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
enthielt, wurde mit Ethanol (690 ml, 2,16 Vol.) und Wasser (130
ml, 0,4 Vol.) verdünnt.
Zitronensäure
(32,83 g, 0,3 Mol-Äq.)
und 5% Pd/C (20,8 g, 0,065 Gew.-Äq.
eines feuchten Katalysators mit 61% Wasser, Johnson Matthey Typ
440L) wurden zugesetzt. Die vereinigte Mischung wurde dann 24 Stunden
lang unter einem Wasserstoffdruck von 4 bar hydriert. Die Reaktion
wurde durch DC unter Verwendung einer Kieselgelplatte mit der mobilen
Phase X:DCM (1:1 v/v; X ist Chloroform:Methanol:konzentriertes Ammoniak
80:18:2 v/v) kontrolliert. Die Sichtbarmachung erfolgte durch UV-Licht
(254 nm) und durch Anfärbung
mit wäßrigem Kaliumpermanganat.
Dies zeigte das vollständige
Verschwinden des Ausgangsmaterials und das Auftreten der im Untertitel
genannten Verbindung. Die Reaktionsmischung wurde über Kieselgur
filtriert, und mit Ethanol (590 ml, 1,84 Vol.) gewaschen. Die auf
diese Weise erhaltene Lösung
der im Untertitel genannten Verbindung (angenommen als 154,85 g,
100%) wurde direkt in einer folgenden Reaktion eingesetzt.
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Methode
3: [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester, 2,4,6-Trimethylbenzolsulfonsäuresalz
(50 g, 1,0 Mol-Äq.,
1,0 rel. Vol./Gew., siehe Schritt (i), Alternative 3 oben), Toluol
(100 ml, 2,0 Vol.) und wäßriges Natriumhydroxid
(1M, 100 l, 2,0 Vol.) wurden zusammen 20 Minuten lang und dann 10
Minuten lang bei 30°C
gerührt,
und die Phasen wurden anschließend
getrennt. Die organische Phase, die [2-(7-Benzyl-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäuretert.-butylester enthielt,
wurde mit Ethanol (100 ml, 2,0 vol.) verdünnt. Diese Mischung wurde mit
einer Lösung
von Zitronensäure
(5,14 g, 0,3 Mol-Äq.)
in Wasser (5 ml, 0,1 Vol.) und dann mit 5% Pd/C (1,50 g, 0,03 Gew.-Äq. eines
feuchten Katalysators mit einem Wassergehalt von 61%, Johnson Matthey
Typ 440L) versetzt. Die vereinigte Mischung wurde dann 24 Stunden
lang unter einem Wasserstoffdruck von 4 bar hydriert. Die Reaktion
wurde durch DC unter Verwendung einer Kieselgelplatte mit der mobilen
Phase X:DCM (1:1 v/v; X ist Chloroform:Methanol:konzentriertes Ammoniak
80:18:2 v/v) kontrolliert. Die Sichtbarmachung erfolgte durch UV-Licht
(254 nm) und durch Anfärbung
mit wäßrigem Kaliumpermanganat.
Dies zeigte das vollständige
Verschwinden des Ausgangsmaterials und das Auftreten der im Untertitel
genannten Verbindung. Die Reaktionsmischung wurde mit wäßrigem Natriumhydroxid
(10M, 8 ml, 0,9 Mol-Äq.)
basisch gestellt und dann über
Kieselgur filtriert. Der Filterkuchen wurde mit Ethanol (100 ml,
2,0 Vol.) gewaschen. Die auf diese Weise erhaltene Lösung der
im Untertitel genannten Verbindung (angenommen als 24,15 g, 100%)
wurde direkt in einer folgenden Umsetzung eingesetzt.
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(iii) Compound B
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Methode I
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4-Methylbenzolsulfonsäure-3-(4-cyanoanilino)propylester
(siehe Darstellung A(ii) oben; 0,30 g, 0,92 mmol) und Kaliumcarbonat
(0,2 g, 1,38 mmol) wurden zu einer Lösung von [2-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
(siehe Schritt (ii), Methode 1 oben; 0,250 g, 0,92 mmol) in Ethanol
(5 ml) gegeben. Die Reaktionsmischung wurde 10 Stunden lang auf
70°C erhitzt
und dann im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde zwischen Essigsäureethylester
(20 ml) und Natriumhydroxid (1M, 10 ml) verteilt. Die wäßrige Phase
wurde nochmals mit Essigsäureethylester
(20 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden im
Vakuum zu einem gelben Feststoff (0,290 g) eingeengt. Der Feststoff
wurde in Essigsäureethylester
(10 ml) gelöst,
und diese Lösung
wurde mit einer Lösung von
Zitronensäure
(0,250 g) in Wasser (10 ml) gewaschen. Die wäßrige Phase wurde abgetrennt,
mit Natriumhydroxid (1M, 10 ml) basisch gestellt und mit Essigsäureethylester
(2 × 10
ml) extrahiert. Alle organischen Phasen wurden vereinigt, über Magnesiumsulfat
getrocknet und dann filtriert (die abfiltrierten Feststoffe wurden
mit Essigsäureethylester
(10 ml) gewaschen). Das Filtrat wurde im Vakuum zu einem gelben
Feststoff (0,160 g) eingeengt. Dieser wurde in Essigsäureethylester
(0,2 ml) aufgeschlämmt
und dann filtriert, wodurch man die Titelverbindung (0,050 g, 12%)
erhielt.
Schmp. 113-115°C.
1H-NMR (400 MHz, DMSO-D6) δ 1,32 (9H,
s), 1,7 (2H, qt), 2,20 (2H, t), 2,22-2,3 (4H, m), 2,38-3,1 (2H,
m), 2,8-2,85 (4H,
m), 3,05 (2H, q), 3,19 (2H, q), 3,79 (2H, bs), 6,47 (1H, t), 6,66
(2H, d), 6,69 (1H, t), 7,41 (2H, d).
MS: m/z = 430 (MH+).
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Methode II
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Die
in Schritt (ii) (Methode 3) oben hergestellte Lösung von [2-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
(angenommen als 24,15 g, 1,0 Mol-Äq., 1,0 Gew./Vol.) in einer
Mischung von Toluol (etwa 100 ml), Ethanol (etwa 200 ml) und Wasser
(etwa 14 ml) wurde mit wasserfreiem Kaliumcarbonat (18,58 g, 1,5
Mol-Äq.)
versetzt. Fester Benzolsulfonsäure-3-(4-cyanoanilino)propylester
(28,17 g, 1,0 Mol-Äq.,
siehe Darstellung A(ix), Methode 2, Schritt (a) oben), wurde zugesetzt,
und die vereinigte Mischung wurde 6 Stunden lang auf 70°C erhitzt.
Diese Reaktion wurde durch DC unter Verwendung einer Kieselgelplatte
mit der mobilen Phase X:DCM 1:1 v/v (wobei X für Chloroform:Methanol:konzentriertes Ammoniak
8,0:18:2 v/v steht) kontrolliert. Die Sichtbarmachung erfolgte durch
UV-Licht (254 nm) und durch Anfärben
mit wäßrigem Kaliumpermanganat.
Dies zeigte das vollständige
Verschwinden des Ausgangsmaterials und das Auftreten der Titelverbindung.
Die Reaktionsmischung wurde abgekühlt, und das Lösungsmittel wurde
im Vakuum abgezogen. Der Rückstand
wurde zwischen Toluol (200 ml) und Wasser (200 ml) verteilt. Die
Phasen wurden getrennt, und die organische Phase wurde im Vakuum
zu einem gelben Feststoff eingeengt (38,6 g). Dieses Rohmaterial
wurde bei 60°C
in Isopropanol (190 ml, 5,0 rel. Vol.) gelöst und die heiße Lösung anschließend filtriert.
Das Filtrat wurde gerührt
und zur Abkühlung
bei Raumtemperatur stehen gelassen. Dabei kristallisierte ein weißer Feststoff
aus. Das Gemisch wurde von Raumtemperatur auf ungefähr 8°C abgekühlt. Das
Produkt wurde abfiltriert und mit Isopropanol (50 ml, 2,0 Vol.)
gewaschen. Das feuchte Produkt wurde im Vakuum bei 40°C zur Gewichtskonstanz
getrocknet, so daß die
Titelverbindung in Form eines weißen kristallinen Feststoffs
(30,96 g, 81%) erhalten wurde.
Schmp. 113,5°C
1H-NMR
(400 MHz, CD3OD) δ 1,40 (9H, s), 1,81-1,90 (2H,
m), 2,35-2,54 (8H, m), 2,93 (4H, t), 3,18-3,27 (4H, m), 3,87 (2H,
bs), 6,66 (2H, d), 7,39 (2H, d)
MS: m/z = (MH+,
430)
-
Darstellung C
-
Darstellung
von Compound C
-
(i) 4-(4-Cyanophenyl)but-3-in-1-ol
-
Kaliumcarbonat
(376,7 g, 2,5 Mol-Äq.)
wurde in einer Mischung von 1,2-Dimethoxyethan (DME, 1,2 l, 6 Vol.)
und Wasser (1,2 l, 6 vol.) gelöst.
Palladium-auf-Aktivkohle
(20 g, 0,01 Mol-Äq.,
10% Johnson Matthey Typ 87L, 60% Wasser), Triphenylphosphin (11,5
g, 0,04 Mol-Äq.) und
Kupfer(I)-iodid (4,2 g, 0,02 Mol-Äq.) wurden zugesetzt. Dann
wurde 4-Brombenzonitril (200 g, 1 Mol-Äq.)
zugegeben, wobei mit einer Mischung von DME (200 ml, 1 Vol.) und
Wasser (200 ml, 1 Vol.) gewaschen wurde. Diese Mischung wurde mindestens
30 Minuten lang schnell unter Stickstoff gerührt. Eine Lösung von But-3-in-1-ol (92,1 ml,
1,1 Mol-Äq.)
in DME (200 ml, 1 Vol.) und Wasser (200 ml, 1 Vol.) wurde im Verlauf
von 5 Minuten zugetropft. Die vereinigte Mischung wurde dann 3 Stunden
lang auf 80°C
erhitzt. Die Umsetzung wurde durch HPLC auf das Verschwinden von Arylbromid
und die Bildung der im Untertitel genannten Verbindung kontrolliert.
Nachdem das gesamte Ausgangsmaterial verbraucht worden war, wurde
der Ansatz auf 25°C
abgekühlt
und über
Kieselgur filtriert. Der Filterkuchen wurde separat mit Toluol (1,6
l, 8 Vol.) gewaschen. Die DME:Wasser-Mischung wurde im Vakuum teilweise
eingeengt, wodurch das meiste DME entfernt wurde. Die Mischung wurde
dann mit der Toluolwaschlösung
verteilt. Die Toluolphase wurde im Vakuum eingeengt, wodurch man
das im Untertitel genannte Alkin als einen gelben Feststoff erhielt,
der über
Nacht bei 40°C
in einem Vakuumofen getrocknet wurde. Ausbeute 182,88 g, 97%.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7,599-7,575
(d, J = 7,2 Hz, 2H, CH), 7,501-7,476 (d, J = 7,5 Hz, 2H, CH), 3,880-3,813 (q, 2H, CH2), 2,751-2,705 (t, 2H, CH2),
1,791-1,746 (t,
1H, OH).
Schmp. 79,6-80,5°C.
-
(ii) 4-(4-Hydroxybutyl)benzonitril
-
4-(4-Cyanophenyl)but-3-in-1-ol
(40 g, 1 Gew.-Äq.,
siehe Schritt (i) oben) in Ethanol (200 ml, 5 Vol.) und Palladium-auf-Aktivkohle
(20 g, 0,5 Gew.-Äq.,
10% Johnson Matthey Typ 487, 60% Wasser) wurden unter einem Wasserstoffdruck
von 5 bar 5 Stunden lang schnell gerührt. Die Umsetzung wurde durch
HPLC auf das Verschwinden des Ausgangsmaterials und die Bildung
der im Untertitel genannten Verbindung kontrolliert. Der Ansatz
wurde über
Kieselgur filtriert und mit Ethanol (80 ml, 2 vol.) gewaschen. Die
Ethanollösung
wurde im Vakuum eingeengt, wodurch man den im Untertitel genannten
Alkohol als ein gelbbraunes Öl
erhielt. Ausbeute 36,2 g, 88,5%.
1H-NMR
(300 MHz, CDCl3) δ 7,550-7,578 (d, J = 8,4 Hz,
2H), 7,271-7,298 (d, J = 8,1 Hz, 2H), 3,646-3,688 (t, 2H), 2,683-2,733
(t, 2H), 1,553-1,752 (m, 4H).
13C-NMR
(300 MHz, CDCl3) δ 148,04 (C), 132,16 (C), 119,1
(C), 109,64 (C), 62,46 (C), 35,77 (C), 32,08 (C), 27,12 (C).
-
(iii) Toluolsulfonsäure-4-(4-cyanophenyl)butylester
-
Die
im Untertitel genannte Verbindung wurde durch Zugabe von Toluolsulfonsäurechlorid
zu 4-(4-Hydroxybutyl)benzonitril
(siehe Schritt (ii) oben) dargestellt.
-
(iv) 7-[4-(4-Cyanophenyl)butyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester
-
Ein
2-1-Dreihalskolben wurde mit einem Magnetrührer, einem Thermometer und
einem Rückflußkühler versehen.
In den Kolben wurde eine Lösung
von Toluolsulfonsäure-4-(4-cyanophenyl)butylester
(72 g, 0,218 mol, siehe Schritt (iii) oben) in Dimethylformamid
(0,55 l) gegeben. 9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester-hydrochlorid
(48,2, 0,182 mol, siehe Darstellung B(I)(iv) oben) wurde zugesetzt,
gefolgt von Kaliumcarbonat (62,9 g, 0,455 mol). Die heterogene Mischung
wurde 22 Stunden lang bei 85°C
gerührt.
Eine DC-Analyse zeigte, daß das
Ausgangsmaterial vollständig
verbraucht war.
-
Die
Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Wasser (0,5 l)
verdünnt.
Die Mischung wurde mit Essigsäureethylester
(3 × 0,4
l) extrahiert, und die organischen Fraktionen wurden vereinigt.
Nach Waschen mit Wasser (2 × 200
ml) und Kochsalzlösung
(200 ml) wurde die organische Phase mit Magnesiumsulfat getrocknet,
filtriert und im Vakuum eingeengt. Das rohe braune Öl wurde
durch Chromatographie an Kieselgel unter Verwendung von 3:2 Hexan/Essigsäureethylester
als Laufmittel aufgereinigt, wodurch man 34 g (Ausbeute 48%) der
im Untertitel genannten Verbindung als einen schmutzigweißen Feststoff erhielt.
-
(v) 4-[4-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)butyl]benzonitril
-
Ein
2-1-Dreihalskolben wurde mit einem Magnetrührer, einem Thermometer und
einem Zugabetrichter ausgestattet. In den Kolben wurden 7-[4-(4-Cyanophenyl)butyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester
(34 g, 88 mmol, aus Schritt (iv) oben) und Dichlormethan (440 ml)
gegeben. Bei Raumtemperatur wurde langsam Trifluoressigsäure (132
ml) zugesetzt. Die Lösung
wurde 3 Stunden lang gerührt, worauf
eine DC-Analyse zeigte, daß das
gesamte Ausgangsmaterial verbraucht war. Der Inhalt wurde in einen Einhalskolben überführt und
im Vakuum eingeengt. Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (500 ml) gelöst und mit einer gesättigten
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen. Die wäßrige Phase
wurde abgetrennt und mit Dichlormethan (2 × 200 ml) extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung (200 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und im Vakuum eingeengt, wodurch man 25,8 g (Ausbeute
100$) der im Untertitel genannten Verbindung als einen schmutzigweißen Feststoff
erhielt. Das rohe Material wurde ohne weitere Aufreinigung in den
nächsten
Schritt eingesetzt.
-
(vi) Compound C
-
Ein
3-1-Dreihalskolben wurde mit Magnetrührer, Thermometer und Rückflußkühler ausgestattet.
In den Kolben wurden unaufgereinigtes 4-[4-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)butyl]benzonitril
(25, 8 g, 88 mmol, aus Schritt (v) oben), Dichlormethan (0,88 l)
und 2-Bromethylcarbaminsäure-tert.-butylester
(siehe Darstellung B(I)(i) oben, 27,7 g, 123 mmol) gegeben. Dann
wurde Triethylamin (0,0197 l, 0,141 mol) zugesetzt. Die klare Lösung wurde
unter einer Stickstoffatmosphäre
12 Stunden lang auf Rückfluß erhitzt
und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Fortschreiten der
Umsetzung wurde durch DC-Analyse verfolgt, und es wurde festgestellt,
daß die
Umsetzung zu diesem Zeitpunkt beendet war. Die Reaktionsmischung
wurde in einen Scheidetrichter überführt und
nacheinander mit Wasser (200 ml), 15%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung (200
ml), Wasser (200 ml) und Kochsalzlösung (200 ml) gewaschen. Die
organische Phase wurde über
Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt. Das auf diese
Weise erhaltene gelbe zähflüssige Öl wurde an
Kieselgel chromatographiert, wobei zunächst mit 9:1 Dichlormethan/Methanol
und dann mit 9:1:0,02 Dichlormethan/Methanol/28%iger wäßriger Ammoniumhydroxidlösung eluiert
wurde, wodurch man die Titelverbindung (25,1 g; Ausbeute 66%) als
einen schmutzigweißen
Feststoff erhielt. Es wurde gefunden (durch DC-Analyse unter Verwendung
von 9:1:0,05 Dichlormethan/Methanol/28%iger wäßriger Ammoniumhydroxidlösung als
Laufmittel), daß die
ersten Fraktionen (5,1 g) aus der Chromatographie eine geringe Menge
einer weniger klaren Verunreinigung enthielten, während die
späteren
Fraktionen (20 g) bei der DC-Analyse
nur einen Fleck zeigten. Die ersten Fraktionen (5,1 g) wurden mit
einer anderen Charge der Titelverbindung (7,1 g, leicht verunreinigt)
vereinigt und an Kieselgel chromatographiert, wobei zunächst mit
19:1 Dichlormethan/Methanol und dann mit 9:1 Dichlormethan/Methanol
eluiert wurde, was ein hellgelbes Pulver (5,5 g) lieferte. Das Pulver
wurde in Dichlormethan (200 ml) gelöst. Die auf diese Weise erhaltene
Lösung
wurde nacheinander mit 25%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung (50
ml), Wasser (50 ml) und Kochsalzlösung (40 ml) gewaschen. Das
Material wurde dann über
Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt, wodurch man
die Titelverbindung als ein schmutzigweißes Pulver (5 g) erhielt. Die
20-g-Fraktion wurde
in Dichlormethan (500 ml) gelöst.
Die organische Phase wurde nacheinander mit 25%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung (100
ml), Wasser (100 ml) und Kochsalzlösung (100 ml) gewaschen. Das
Material wurde dann über
Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum eingeengt, was die Titelverbindung
als ein schmutzigweißes
Pulver (19 g) lieferte. Die Chargen wurden miteinander vermischt.
-
Darstellung
D
-
Darstellung
von Compound D
-
(i) 4-[(2S)-Oxiranylmethoxy]benzonitril
-
Kaliumcarbonat
(414 g) und (R)-(-)-Epichlorhydrin (800 ml) wurden zu einer gerührten Lösung von p-Cyanophenol (238
g) in 2,0 l MeCN gegeben, und die Reaktionsmischung wurde 2 h unter
einer inerten Atmosphäre
auf Rückfluß erhitzt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert und das Filtrat wurde eingeengt, was ein klares Öl lieferte,
das aus Diisopropylether kristallisiert wurde, wodurch man das Produkt
in einer Ausbeute von 90% erhielt.
-
(ii) 7-[(2S)-3-(4-Cyanophenoxy)-2-hydroxypropyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.butylester
-
In
einen 3-1-Dreihalskolben, der mit einem Magnetrührer und einem Thermometer
ausgestattet war, wurde 9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.butylester
als seine freie Base (53,7 g, 0,235 mol, erhältlich aus dem Hydrochloridsalz,
siehe Darstellung B(I)(iv)oben), 4-[(2S)-Oxiranylmethoxy]benzonitril (41,2
g, 0,235 mol, siehe Schritt (i) oben) und eine 10:1 (v/v) Lösung von
2-Propanol/Wasser (0,94 l) gegeben. Die Mischung wurde 20 Stunden
lang bei 60°C
gerührt,
wobei während
dieser Zeit die Ausgangsmaterialien langsam verbraucht wurden (Assay
durch DC-Analyse). Die Mischung wurde abgekühlt und im Vakuum eingeengt,
wodurch man 100 g (> 100%
Ausbeute) von der im Untertitel genannten Verbindung als einen weißen Feststoff
erhielt. Das unaufgereinigte Material wurde in den nächsten Schritt
eingesetzt.
-
(iii) 4-{[(2S)-2-Hydroxy-3-(9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)propyl]oxy}benzonitril
-
In
einen 3-1-Dreihalskolben, der mit einem Magnetrührer, einem Thermometer und
einem Zugabetrichter versehen war, wurde unaufgereinigtes 7-[(2S)-3-(4-Cyanophenoxy)-2-hydroxypropyl]-9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-3-carbonsäure-tert.-butylester
(100 g, aus Schritt (ii) oben) und Dichlormethan (1,15 l) gegeben.
Trifluoressigsäure
(0,352 l) wurde langsam bei Raumtemperatur zugesetzt, und die auf
diese Weise erhaltene Lösung
wurde 3 Stunden gerührt,
wonach eine DC-Analyse zeigte, daß die Umsetzung beendet war. Die
Mischung wurde in einen Einhalskolben überführt und im Vakuum eingeengt.
Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (1,2 l) gelöst und mit gesättigter
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen. Die wäßrige Phase wurde
abgetrennt und mit Dichlormethan (2 × 0,2 l) extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung (0,25 l) gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und im Vakuum eingeengt, wodurch man 73 g (> 100% Ausbeute) der
im Untertitel genannten Verbindung als einen schmutzigweißen Feststoff
erhielt. Das unaufgereinigte Material wurde in den nächsten Schritt
eingesetzt.
-
(iv) Compound D
-
Methode
I: Ein 2-1-Dreihalskolben wurde mit einem Magnetrührer, einem
Thermometer und einem Rückflußkühler versehen.
In den Kolben wurde unaufgereinigtes 4-{[(2S)-2-Hydroxy-3-(9-oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)propyl]oxy}benzonitril
(73 g, aus Schritt (iii) oben), Dichlormethan (0,7 l) und 2-Bromethylcarbaminsäure-tert.-butylester
(siehe Darstellung B(I)(i) oben, 74 g, 0,330 mol) eingetragen. Dann
wurde Triethylamin (52 ml, 0,359 mol) zugesetzt. Die klare Lösung wurde
16 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt
und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Reaktionsmischung
wurde in einen Scheidetrichter überführt und
nacheinander mit Wasser (100 ml) und Kochsalzlösung (100 ml) gewaschen. Die
organische Phase wurde über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Das
auf diese Weise erhaltene gelbe, zähflüssige Öl wurde durch Chromatographie
an Kieselgel aufgereinigt, wobei zunächst mit 9:1 Dichlormethan/Methanol und
dann mit 9:1:0,02 Dichlormethan/Methanol/28%iger wäßriger Ammoniumhydroxidlösung eluiert
wurde, was einen schmutzigweißen,
schaumartigen Feststoff (40 g) lieferte. Der Feststoff wurde in
Dichlormethan (200 ml) gelöst
und nacheinander mit 20%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung (100
ml) und Wasser (100 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat
getrocknet und im Vakuum eingeengt, wodurch man die Titelverbindung
als einen schmutzigweißen
Feststoff (35,4 g, 67% Ausbeute über
3 Schritte) erhielt.
-
Methode
II: Isopropanol (5 ml) und Wasser (0,5 ml) wurden zu [2-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester
(siehe Darstellung B(II)(ii), Methode I oben; 0,43 g, 1,6 mmol)
gegeben, und 4-[(2S)-Oxiranylmethoxy]benzonitril (0,280 g, 1,6 mmol,
siehe Schritt (i) oben) wurde zugesetzt. Die Mischung wurde 19 Stunden
lang auf 66°C
erhitzt (die Umsetzung war nach 2 Stunden beendet). Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum zur Trockne abgedampft, wodurch man die Titelverbindung
als einen schmutzigweißen
Feststoff erhielt (0,71 g, 100%).
1H-NMR
(300 MHz, CDCl3) δ 1,41 (9H, s), 2,3-2,75 (6H,
m), 2,75-3,0 (5H, m), 3,1-3,38 (3H, m), 3,88 (2H, s), 3,95-4,19
(3H, m), 5,85 (1H, bs), 6,99 (2H, d), 7,6 (2H, d).
1H-NMR (300 MHz, DMSO-D6) δ 1,35 (9H,
s), 2,12-2,59 (7H, m), 2,63-2,78 (1H, m), 2,78-2,9 (4H, m), 3,2
(2H, q), 3,78 (2H, m), 4-4,1 (2H, m), 4,12-4,19 (1H, m), 5,3 (1H,
bs), 6,61 (1H, t), 7,15 (2H, d), 7,76 (2H, d).
MS: m/z = 447
(MH+).
-
Methode
III: Die oben in Darstellung B(II)(ii), Methode 2 hergestellte Lösung von
[2-(9-Oxa-3,7-diazabicyclo[3.3.1]non-3-yl)ethyl]carbaminsäure-tert.-butylester (angenommen
als 154,85 g, 1,0 Mol-Äq.,
1,0 Gew./Vol.) in einer Mischung von Toluol (ungefähr 640 ml),
Ethanol (ungefähr
1280 ml) und Wasser (ungefähr 130
ml) wurde mit wäßriger Natriumhydroxidlösung (10M,
51 ml, 0,9 Mol-Äq.)
basisch gestellt. Festes 4-[(2S)-Oxiranylmethoxy]benzonitril (99,80
g, 1,0 Mol-Äq.;
siehe Schritt (i) oben) wurde zugesetzt, und die vereinigte Mischung
wurde 4 Stunden lang auf 70°C
erhitzt. Die Umsetzung wurde durch DC unter Verwendung einer Kieselgelplatte
mit der mobilen Phase X:DCM 1:1 v/v (wobei X für Chloroform:Methanol:konzentriertes Ammoniak
80:18:2 v/v steht) kontrolliert. Die Sichtbarmachung erfolgte durch
UV-Licht (254 nm)
und durch Anfärben
mit wäßrigem Kaliumpermanganat.
Dies zeigte das vollständige
Verschwinden von Ausgangsmaterial und das Auftreten der Titelverbindung.
Die Reaktionsmischung wurde abgekühlt, über Kieselgur filtriert und
mit Ethanol (620 ml, 4,0 Vol.) durchgewaschen. Hierdurch erhielt
man eine Lösung
der Titelverbindung (angenommen als 254,38 g, theoretisch 100%,
2,4 l, 1,0 Gew./Vol. für
die Aufarbeitung des Ansatzes). Diese Lösung wurde in einen Kolben
gegeben, der für
eine Vakuumdestillation vorbereitet wurde. An der Seite dieses Kolbens
wurde eine Graduierungslinie markiert. Das Lösungsmittel (1250 ml) wurde
zwischen 50°C
und 35°C, 320
mbar und 100 mbar entfernt. Dann wurde 4-Methylpentan-2-ol (1500
ml) bis zur Graduierungslinie zugegeben. Das Lösungsmittel (1250 ml) wurde
zwischen 35°C
und 80°C,
220 mbar und 40 mbar entfernt. Weiteres 4-Methylpentan-2-ol (1500
ml) wurde bis zur Graduierungslinie zugegeben. Das Lösungsmittel
(1250 ml) wurde zwischen 62°C
und 76°C,
100 mbar und 90 mbar entfernt. Die vereinigte Mischung wurde auf
unter 25°C abgekühlt und
mit wäßriger Natriumhydroxidlösung (2M,
1,27 l, 5,0 Vol.) versetzt. Die Phasen wurden getrennt, und die
organische Phase wurde über
Kieselgur filtriert, wodurch man eine klare Lösung (1,2 l) erhielt. Diese Lösung wurde
in einen sauberen Kolben gegeben, der für eine Vakuumdestillation vorbereitet
wurde. Das Lösungsmittel
(450 ml) wurde zwischen 52°C
und 55°C,
90 mbar und 35 mbar entfernt. Theoretisch befand sich das Produkt
jetzt in 2 Volumina 4-Methylpentan-2-ol. Di-n-butylether (1,27 l, 5 Vol.) wurde zugesetzt,
und die Lösung
wurde langsam auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, worauf sich
ein Niederschlag zu bilden begann. Die Mischung wurde von Raumtemperatur
auf ungefähr
10°C abgekühlt. Das
Produkt wurde abfiltriert und mit einer vorgemischten Lösung von
Di-n-butylether (320 ml, 1,25 Vol.) und 4-Methylpentan-2-ol (130
ml, 0,50 Vol.) gewaschen. Das feuchte Produkt wurde im Vakuum bei
55°C bis
zur Gewichtskonstanz getrocknet, wodurch man die Titelverbindung
als einen weißen
Feststoff (193,6 g, 76%) erhielt.
Schmp. 99-101°C.
1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 1,41 (9H,
s), 2,3-2,75 (6H, m), 2,75-3,0 (5H, m), 3,1-3,38 (3H, m), 3,88 (2H,
s), 3,95-4,19 (3H, m), 5,85 (1H, bs), 6,99 (2H, d), 7,6 (2H, d).
-
Kristallisation von Compound
D
-
Ein
Gemisch von Compound D (dargestellt analog der oben beschriebenen
Vorschriften (siehe insbesondere Darstellung D (iv), Methode III
oben)); 14,29 g), Isopropanol (28 ml) und Diisopropylether (140
ml) wurde auf 80°C
erhitzt. Die Lösung
wurde zum Klären
heiß filtriert
und dann wieder auf 80°C
erhitzt. Anschließend
ließ man
die Lösung
auf Raumtemperatur abkühlen,
worauf sich ein Niederschlag zu bilden begann. Nach 2 Stunden Rühren wurde
der Niederschlag abfiltriert, mit Isopropanol:Diisopropylether (1:6,
70 ml) gewaschen und dann auf dem Filter trockengesaugt. Das feuchte
Produkt wurde über
Nacht bei 70°C
im Vakuum getrocknet, so daß kristallines
Compound D in Form eines weißen
Feststoffs erhalten wurde (10,1 g, 70%).
1H-NMR
(300 MHz, CDCl3) δ 1,41 (9H, s), 2,3-2,75 (6H,
m), 2,75-3,0 (5H, m), 3,1-3,38 (3H, m), 3,88 (2H, s), 3,95-4,19
(3H, m), 5,85 (1H, bs), 6,99 (2H, d), 7,6 (2H, d)
-
Darstellung
des Methansulfonsäuresalzes
von Compound D
-
Das
im Titel genannte Salz wurde dargestellt, indem man:
- (a) Compound D (dargestellt unter Verwendung von zu den oben
beschriebenen analogen Techniken) in Methanol löste und mit Methansulfonsäure versetzte;
und
- (b) Compound D in Essigester löste und mit Methansulfonsäure in Form
einer Lösung
in Essigester und anschließend
mit Impfkristallen versetzte,
wonach in beiden Fällen eine
Standard-Aufarbeitung und -Isolierung erfolgte. Beispiele
1 bis 10 Wäßrige Formulierungen Beispiel
1 Compound
A | 60 μmol |
Weinsäure | 60 μmol |
Natriumhydroxid
auf pH 4 | q.s. |
Wasser | auf
1,0 ml |
-
Es
wurde eine Formulierung durch Lösen
von Compound A in einer äquivalenten
Molmenge Weinsäure
hergestellt. Danach wurde mit Wasser bis zu etwa 90% des Endvolumens
versetzt. Der pH-Wert wurde überprüft und durch
Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid
auf 4 eingestellt. Anschließend
wurde mit Wasser bis zum Endvolumen aufgefüllt.
-
Diese
Zusammensetzung wurde oral an Ratten in einer 14tägigen Toxizitätsstudie
verabreicht. Dabei ergab die Dosis von 420 μmol/kg Plasmakonzentrationen
im Bereich von 5,4-8,4 μM
(= μmol/l)
nach 1 Stunde. Beispiel
2
Compound
A | 10,4 μmol |
Weinsäure | 15,4 μmol |
Natriumchlorid | 9
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 4 | q.s. |
Wasser | auf
1,0 ml |
-
Es
wurde eine Formulierung durch Lösen
von Compound A in einer äquivalenten
Molmenge Weinsäure
hergestellt. Ein Weinsäurepuffer
wurde hergestellt, indem das Wasser mit der verbliebenen Weinsäure zusammen
mit dem Natriumchlorid versetzt wurde. Der pH-Wert des Puffers wurde überprüft und durch
Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid
auf 4 eingestellt. (Diese Vorschrift zur Herstellung von Puffern
wurde ebenso in bestimmten Beispielen unten verwendet; spezifische
Einzelheiten sind dabei nicht wiedergegeben.) Es wurde mit Puffer
(5 mM) bis zu etwa 90% des Endvolumens versetzt. Der pH-Wert wurde überprüft und durch
Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid
auf 4 eingestellt. Mit weiterem Weinsäurepuffer (5 mM, pH 4) wurde
auf das Endvolumen aufgefüllt.
-
Diese
Zusammensetzung wurde an Hunde 5 Tage lang in einer VTI (Vaso Tissue
Irritation)-Studie subkutan verabreicht. Beispiel
3
Compound
A | 5 μmol |
Essigsäure | 10 μmol |
Natriumchlorid | 9
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 5 | q.s. |
Wasser | auf
1,0 ml |
-
Es
wurde eine Formulierung durch Lösen
von Compound A in einer äquivalenten
Molmenge Essigsäure
hergestellt. Nach Zugabe von Acetatpuffer (5 mM, pH 5, mit Natriumchlorid)
auf etwa 90% des Endvolumens wurde der pH-Wert überprüft und durch Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid
auf 5 eingestellt. Mit Acetatpuffer (5 mM, pH 5) wurde dann auf
das Endvolumen aufgefüllt. Beispiel
4
Compound
A, | 45 μmol |
Benzolsulfonsäuresalz
Hydroxypropylmethyl- cellulose (HPMC) | 5
mg |
Wasser | auf
1,0 ml |
-
Es
wurde eine Suspension des Wirkstoffs hergestellt, indem dieser in
einer HPMC-Lösung
in Wasser (5 mg/ml) dispergiert und der Ansatz anschließend gemischt
wurde.
-
Diese
Zusammensetzung wurde oral an Ratten in einer 14tägigen Toxizitätsstudie
verabreicht. Dabei ergab eine Dosis von 450 μmol/kg Plasmakonzentrationen
im Bereich von 8-12 μM
(=μmol/l)
nach 1 Stunde. Beispiel
5
Compound
A, | 70 μmol |
Benzolsulfonsäuresalz
Hydroxypropyl-β-cyclodextrin/Wasser
(40:60 Gew.-%) | auf
1,0 ml |
-
Das
Salz wurde in dem Hydroxypropyl-β-cyclodextrin/Wasser
(40:60 (Gew.-%))-Vehikel gelöst.
-
Die
Löslichkeit
des Salzes war in diesem Vehikel im Vergleich mit Wasser allein
fast 40 mal höher. Beispiel
6
Compound
A, | 8 μmol |
Benzolsulfonsäuresalz
Polyethylen- glykol 400/Ethanol/SolutolTM/Wasser
(40/10/5/45 Gew.-%) | auf
1,0 ml |
-
Das
Salz wurde in PEG 400, Ethanol und dem Tensid Solutol
TM (BASF;
enthält
Polyethylenglykolester der 12-OH-Stearinsäure) gelöst. Danach
wurde mit Wasser auf das Endvolumen aufgefüllt. Die Löslichkeit des Benzolsulfonsäuresalzes
war in diesem Vehikel ungefähr
4 mal höher
als in Wasser allein. Beispiel
7
Compound
D | 20 μmol |
Weinsäure | 25 μmol |
Natriumhydroxid
auf pH 4 | q.s. |
Wasser | auf
1,0 ml |
-
Es
wurde eine Formulierung durch Lösen
von Compound D in einer äquivalenten
Molmenge Weinsäure
hergestellt. Nach Versetzen mit Weinsäurepuffer, 5 mM, pH 4, auf
etwa 90% des Endvolumens wurde der pH-Wert überprüft und durch Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid
auf 4 eingestellt. Mit Weinsäurepuffer
(5 mM, pH 4) wurde auf das Endvolumen aufgefüllt.
-
Diese
Zusammensetzung wurde oral an Hunde in einer 5tägigen Dosisfindungsstudie verabreicht.
Die Dosis von 40 μmol/kg
ergab Plasmakonzentrationen im Bereich von 4,8-8,7 μM (=μmol/l) nach
30 Minuten. Beispiel
8
Compound
D | 10,4 μmol |
Zitronensäure | 15,4 μmol |
Natriumchlorid | 9,0
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 6 | q.s. |
Wasser | auf
1,0 ml |
-
Es
wurde eine Formulierung durch Lösen
von Compound D in einer äquivalenten
Molmenge Zitronensäure
hergestellt. Nach Versetzen mit Zitronensäurepuffer (5 mM, pH 6) auf
etwa 90% des Endvolumens wurde der pH-Wert überprüft und durch Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid
auf 6 eingestellt. Mit Zitronensäurepuffer
(5 mM, pH 6) wurde auf das Endvolumen aufgefüllt.
-
Diese
Zusammensetzung wird subkutan an Hunde 5 Tage lang in einer VTI-Studie
verabreicht. Beispiel
9
Compound
D | 10 μmol |
Zitronensäure | 15 μmol |
Natriumchlorid | 9,0
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 5 | q.s. |
Wasser | auf
1,0 ml |
-
Es
wurde eine Formulierung durch Lösen
von Compound D in einer äquivalenten
Molmenge Zitronensäure
hergestellt. Nach Versetzen mit Zitronensäurepuffer (5 mM, pH 5) auf
etwa 90% des Endvolumens wurde der pH-Wert überprüft und durch Zugabe von wäßrigem Natriumhydroxid
auf 5 eingestellt. Mit Zitronensäurepuffer
(5 mM, pH 5) wurde dann auf das Endvolumen aufgefüllt. Beispiel
10
Compound
D, | 10
mg |
Methansulfonsäuresalz
Natriumchlorid 9 mg | 9
mg |
Wasser
auf 1 ml | auf
1 ml |
-
Die
Formulierung wird hergestellt, indem man zunächst das Natriumchlorid in
Wasser löst
und anschließend
Compound D, Methansulfonsäuresalz,
in der erhaltenen Salzlösung
löst.
-
Beispiel 11
-
Gefriergetrocknete Zusammensetzungen
-
Die
folgenden Formulierungen werden gemäß in einem oder mehreren der
Beispiele 1 bis 10 oben beschriebener Techniken hergestellt:
(a) | |
Compound
A | 10
mg |
Weinsäure | 3,9
mg |
Mannit | 10
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 4 | q.s. |
Wasser | auf
1 ml |
(b) | |
Compound
A | 10
mg |
Salzsäure | 0,95
mg |
Mannit | 10
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 4 | q.s. |
Wasser | auf
1 ml |
(c) | |
Compound
D | 10
mg |
Essigsäure | 1,34
mg |
Mannit | 10
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 5 | q.s. |
Wasser | auf
1 ml |
(d) | |
Compound
D | 10
mg |
Zitronensäure | 4,3
mg |
Mannit | 10
mg |
Natriumhydroxid
auf pH 6 | q.s. |
Wasser | auf
1 ml |
(e) | |
Compound
D, | 10
mg |
Methansulfonsäuresalz
Mannit | 10
mg |
Wasser | auf
1 ml |
-
Mannit
wird entweder vor oder nach der Salzbildung zugegeben. Die Lösungen werden
gegebenenfalls steril filtriert, beispielsweise durch ein 0,22 μm-Membranfilter. (Sterile
oder sonstige) Lösungen
werden in entsprechende Gefäße (z.B.
Ampullen) abgefüllt,
und die Formulierungen werden unter Verwendung von Standardapparatur
gefriergetrocknet. Ampullen können
in der Gefriertrocknungsapparatur unter einer Stickstoffatmosphäre verschlossen
werden.
-
Compound
B und Compound C sowie Salze davon enthaltende wäßrige Formulierungen und gefriergetrocknete
Zusammensetzungen werden gemäß in den
Beispielen oben beschriebener Techniken hergestellt.
-
Beispiele 12 bis 16
-
Tabletten
mit sofortiger Freisetzung
-
Tablettenherstellung
-
Tabletten
werden unter Verwendung einer Standard-Tablettiermaschine (Kilian SP300) gemäß Standardvorschriften
hergestellt. Dabei werden Gemische von Arzneistoff und weiteren
Hilfsstoffen gegebenenfalls trocken vermischt (beispielsweise in
einem Mörser)
oder unter Verwendung von Standardtechniken naß oder trocken granuliert.
-
Testverfahren
-
Die
Auflösungszeiten
für die
Tabletten wurden unter Verwendung eines Auflösungstestverfahrens aus United
States Pharmacopoeia XXIV (wie auf Seite 1941 beschrieben) bestimmt.
Dabei handelt es sich bei der Auflösungszeit um die gemessene
Zeit, in der sich die Tablette vollständig in Wasser auflöst.
-
Beispiel 12
-
96,3
mg dibasisches Calciumphosphat, 7,7 mg Natriumstärkeglykolat, 7,7 mg HPMC 6
cps und 3,8 mg Natriumstearylfumarat wurden zusammen mit 250 mg
Compound D (freie Base) trocken vermischt. Tabletten (Stempeldurchmesser
10 mm) wurden mit einer Einstempelpresse (Kilian SP300) verpreßt. Das
endgültige
Tablettengewicht betrug etwa 365 mg. Die Auflösungszeit in Wasser (37°C) betrug
90 Sekunden.
-
Beispiel 13
-
100
mg mikrokristalline Cellulose, pH 102 SCG ("Special Course Grade" [=spezielle Tablettenkurqualität]; FMC
International), 100 mg mikrokristalline Cellulose pH 101 (FMC International),
30 mg Natriumstärkeglykolat,
10 mg Polyvinylpyrrolidon K90 (ungefähres Molekulargewicht 1 000
000; BASF) sowie 10 mg Natriumstearylfumarat wurden zusammen mit
250 mg Compound D (freie Base) trocken vermischt. Tabletten (Stempeldurchmesser
10 mm) wurden mit einer Einstempelpresse (Kilian SP300) verpreßt. Das
endgültige
Tablettengewicht betrug etwa 500 mg. Die Auflösungszeit in Wasser (37°C) betrug
6 Minuten, 15 Sekunden.
-
Beispiel 14
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43,75
mg mikrokristalline Cellulose pH 102 (FMC International), 15,63
mg Polyvinylpyrrolidon (quervernetzt) sowie 3,13 mg Natriumstearylfumarat
wurden zusammen mit 250 mg Compound D (freie Base) trocken vermischt.
Tabletten (Stempeldurchmesser 10 mm) wurden mit einer Einstempelpresse
(Kilian SP300) verpreßt.
Das endgültige
Tablettengewicht betrug etwa 312 mg. Die Auflösungszeit in Wasser (37°C) betrug weniger
als 20 Sekunden.
-
Beispiel 15
-
28,13
mg dibasisches Calciumphosphat, 15,63 mg mikrokristalline Cellulose
pH 102, 15,63 mg Polyvinylpyrrolidon (quervernetzt) sowie 3,13 mg
Natriumstearylfumarat wurden mit 250 mg Compound D (freie Base)
trocken vermischt. Tabletten (Stempeldurchmesser 10 mm) wurden mit
einer Einstempelpresse (Kilian SP300) verpreßt. Das endgültige Tablettengewicht
betrug etwa 312 mg. Die Auflösungszeit
in Wasser (37°C) betrug
weniger als 20 Sekunden.
-
Beispiel 16
-
54,9
mg mikrokristalline Cellulose, pH 102 SCG, 30,5 mg Croscarmellose-Natrium
(quervernetzte Natriumcarboxymethylcellulose; FMC International),
30,5 mg Polyvinylpyrrolidon K30 (ungefähres Molekulargewicht 50 000;
BASF) sowie 6,1 mg Natriumstearylfumarat wurden mit 500 mg Compound
D (freie Base) trocken vermischt. Tabletten (Stempeldurchmesser
12 mm) wurden mit einer Einstempelpresse (Kilian SP300) verpreßt. Das
endgültige
Tablettengewicht betrug etwa 610 mg. Die Auflösungszeit in Wasser (37°C) betrug 60
Sekunden.
-
Abkürzungen
-
-
- API
- = Atmospheric Pressure
Ionisation (Ionisierung bei Normaldruck, in Verbindung mit MS)
- br
- = breit (in Verbindung
mit NMR)
- d
- = Dublett (in Verbindung
mit NMR)
- DCM
- = Dichlormethan
- DMF
- = N,N-Dimethylformamid
- DMSO
- = Dimethylsulfoxid
- dd
- = Dublett von Dubletts
(in Verbindung mit NMR)
- Et
- = Ethyl
- Äq.
- = Äquivalente
- GC
- = Gaschromatographie
- h
- = Stunde(n)
- HCl
- = Salzsäure
- HPLC
- = Hochleistungsflüssigchromatographie
- IMS
- = Industrial Methylated
Spirit (technischer Alkohol)
- IPA
- = Isopropylalkohol
- KF
- = Karl-Fischer
- m
- = Multiplett (in Verbindung
mit NMR)
- Me
- = Methyl
- MeCN
- = Acetonitril
- min
- = Minute(n)
- Schmp.
- = Schmelzpunkt
- MS
- = Massenspektroskopie
- Pd/C
- = Palladium auf Aktivkohle
- q
- = Quartett (in Verbindung
mit NMR)
- rt
- = Raumtemperatur
- s
- = Singulett (in Verbindung
mit NMR)
- t
- = Triplett (in Verbindung
mit NMR)
- DC
- = Dünnschichtchromatographie
- W
- = ultraviolett
-
Die
Präfixe
n-, s-, i-, t- und tert.- haben ihre normalen Bedeutungen: normal,
sekundär,
iso und tertiär.