CH630904A5 - Process for preparing novel derivatives of 1,2,3,4,4a,10b-hexahydrobenzo(f)isoquinoline. - Google Patents

Process for preparing novel derivatives of 1,2,3,4,4a,10b-hexahydrobenzo(f)isoquinoline. Download PDF

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen 1,2,3,4,4a, 10b-Hexahydro-benz[f]isochinolinderivaten der allgemeinen Formel
15 worin
Rj Wasserstoff, Halogen mit einer Atomzahl von 9 bis 35 oder eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeutet,
R2 für Wasserstoff, Alkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder 20 eine gegebenenfalls durch Halogen mit einer Atomzahl von 9 bis 35, Alkyl mit 1-4 Kohlenstoff atomen oder Alkoxy mit 1-4 Kohlenstoffatomen mono- oder disubstituierte Phenylgruppe steht und Rs eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alke-25 nyl- oder Alkinylgruppe mit 3-6 Kohlenstoffatomen, deren Mehrfachbindung nicht zu dem Stickstoffatom des tricyclischen Ringgerüstes benachbart ist, eine Cycloalkyl-alkylgruppe mit 4-10 Kohlenstoffatomen, eine Cyclo-alkylgruppe mit 3-7 Kohlenstoffatomen, eine gegebenen-3o falls im Phenylring durch Halogen mit einer Atomzahl von 9 bis 35, Alkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1-4 Kohlenstoffatomen mono- oder disubstituierte Phenylalkylgruppe mit 7-10 Kohlenstoffatomen oder eine Alkanoylalkylgruppe mit 3-5 Kohlenstoffatomen, deren 35 Sauerstoffatom durch mindestens 2 Kohlenstoffatome von dem Stickstoffatom des tricyclischen Ringgerüstes getrennt ist, bedeutet,
in Form ihrer eis- und trans-Isomeren und von deren Gemischen und ihren Säureadditionssalzen.
40 Die den Verbindungen der Formel I naheliegendsten, jedoch strukturell verschiedenen, vorbekannten Verbindungen sind das 1,2,3,4,5,6-Hexahydro-3,6-dimethylbenz[f]isochino-lin [Iorio et al., J. Med. Chem. 16, Nr. 6, 592 (1973)], das 1,2,3,4,4a,5,6,10b-0ctahydrobenz[f]isochinolin [Tetrahedron 45 Letters Nr. 12,1001 (1974)] und das 1,2,3,4-Tetrahydro-benz[f]isochinolin (Indian J. of Chem. 12,113, (1974)]. Für diese Verbindungen ist keine Anwendung angegeben. Ferner ist aus der US-Patentschrift 3 931 188 als Zwischenprodukt für die Herstellung von Narkotika-Agonisten/Antagonisten 50 das l,2,3,4,5,6-Hexahydro-3-Methylbenz[f]isochinolin bekannt.
Sofern in den Verbindungen der Formel I vorstehend definierte Alkyl- oder Alkoxygruppen enthalten sind, besitzen diese vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatome und stellen ins-55 besondere Methyl oder Methoxy dar. Sofern ein Substituent für vorstehend definiertes Halogen steht, stellt er vorzugsweise Chlor dar.
In den Verbindungen der Formel I bedeutet der Substituent Ri vorzugsweise Wasserstoff. Ein sonstiger Substituent 60 Ri ist bevorzugt in 8-Stellung des Ringgerüstes angeordnet. Der Substituent R2 steht vorzugsweise für Wasserstoff, Methyl oder Phenyl. Die durch R3 symbolisierten vorstehend definierten Alkenyl- oder Alkinylgruppen enthalten vorzugsweise 3 oder 4 Kohlenstoffatome. Eine vorstehend definierte 65 Phenylalkylgruppe R3 stellt vorzugsweise eine gegebenenfalls substituierte Phenäthylgruppe dar. Falls R3 für eine Alkanoylalkylgruppe steht, so enthält diese vorzugsweise einen Acetylrest und stellt insbesondere Acetonyl dar.
N-R.
10
(I)
3
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Erfindungsgemäss gelangt man zu den neuen Verbindungen der Formel I und ihren Säureadditionssalzen, indem man Verbindungen der Formel
N-H
und anschliessend wie im Beispiel lf) und lg) beschrieben verfahren.
b) Verbindungen der Formel IV können beispielsweise durch Reduktion von Verbindungen der Formel
(II) 10
(V)
15
worin Rj und R2 obige Bedeutung besitzen, alkyliert und ge-wünschtenfalls ein erhaltenes Isomerengemisch einer Verbindung der Formel I auftrennt und/oder eine erhaltene Verbindung der Formel I in ihre Säureadditionssalze überführt.
Die Alkylierung der Verbindungen der Formel II kann auf an sich zur Alkylierung sekundärer Amine bekannte Weise, z.B. durch Umsetzung mit Verbindungen der Formel
Ra X
CH2OH
worin Rt obige Bedeutung besitzt, hergestellt werden. Zur Herstellung von Verbindungen der Formel II, worin R2 vorstehend genannte Bedeutung mit Ausnahme von Wasserstoff besitzt, verfährt man beispielsweise wie im Beispiel la) bis lg) beschrieben. Zur Herstellung von Verbindungen der Formel II, worin R2 Wasserstoff bedeutet, kann man wie im Beispiel la) bis ld) verfahren, das erhaltene Keton auf an sich bekannte Weise, z.B. mit Lithiumaluminiumhydrid reduzieren
20
worin Rt obige Bedeutung besitzt und R4 niederes Alkyl bedeutet, erhalten werden. Die Reduktion kann beispielsweise mit komplexen Metallhydriden wie beispielsweise Lithiumaluminiumhydrid auf an sich bekannte Weise durchgeführt werden.
c) Verbindungen der Formel V können beispielsweise erhalten werden, indem man Verbindungen der Formel
COOR
(HI) 25
worin R3 obige Bedeutung besitzt und X für den Säurerest eines reaktionsfähigen Esters steht, erfolgen.
Vorzugsweise werden Verbindungen der Formel III eingesetzt, in welchen X für Halogen oder einen organischen Sulfonsäurerest steht.
Die erfindungsgemäss erhaltenen Verbindungen der Formel I können in Form der freien Basen oder ihrer Säureadditionssalze vorliegen. Die freien Basen können auf an sich bekannte Weise in ihre Säureadditionssalze überführt werden. So können die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel I mit anorganischen Säuren wie Chlorwasserstoff oder mit organischen Säuren wie Maleinsäure Säureadditionssalze bilden.
Die Verbindungen der Formel I besitzen in ihrem tricyclischen Ringgerüst 2 asymmetrische Kohlenstoffatome in den Positionen 4a und 10b. Es sind daher 2 Isomerengruppen möglich, nämlich Verbindungen, in welchen die Ringe B und C cis-verknüpft sind, und Verbindungen, in welchen die Ringe B und C trans-verknüpft sind. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren bleibt die Verknüpfung der Ringe im tricyclischen Ringgerüst der jeweiligen Ausgangsverbindungen erhalten. Die Ausgangsprodukte können wie folgt erhalten werden: a) Verbindungen der Formel II können nach an sich bekannten Methoden aus Vêrbindungen der Formel
(IV)
30
(VI)
worin R4 obige Bedeutung besitzt, mit einer Grignard-Ver-bindung der Formel
35
40
Mg-X
(VII)
worin Rt obige Bedeutung besitzt und X1 für Chlor, Brom oder Jod steht, umsetzt. Die Umsetzung kann beispielsweise 45 nach der im J. Org. Chem. 22, 261 (1957) beschriebenen Methode durchgeführt werden.
Soweit die Herstellung der Ausgangsverbindungen nicht beschrieben wird, sind diese bekannt oder nach an sich bekannten Verfahren bzw. analog zu den hier beschriebenen 50 oder analog zu an sich bekannten Verfahren herstellbar.
Die Verbindungen der Formel I und ihre pharmakologisch verträglichen Säureadditionssalze sind in der Literatur bisher noch nicht beschrieben worden. Sie zeichnen sich durch interessante pharmakodynamische Eigenschaften aus 55 und können daher als Heilmittel verwendet werden. Insbesondere zeigen die Verbindungen antiaggressive Eigenschaften.
Aufgrund ihrer Aggressions-hemmenden Eigenschaften können die Substanzen zur Behandlung von aggressiven Er-60 regungszuständen, beispielsweise zur Dämpfung von aggressivem Verhalten von Psychopathen und Schwachsinnigen Verwendung finden.
Ausserdem besitzen die Substanzen in höheren Dosen auch zentraldämpfende Eigenschaften und können daher in 65 der Psychiatrie zur Behandlung von Erregungszuständen Verwendung finden.
Als Heilmittel können die Verbindungen der Formel I bzw. ihre physiologisch verträglichen Säureadditionssalze al-
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lein oder in geeigneter Arzneiform mit pharmakologisch indifferenten Hilfsstoffen verabreicht werden.
In den nachfolgenden Beispielen, die die Erfindung näher erläutern, ihren Umfang aber in keiner Weise einschränken sollen, erfolgen alle Temperaturangaben in Celsiusgraden.
Beispiel 1
trans-1,2,3,4,4a, 10b-Hexahydro-3-isopropyl-6-methylbenz[f]-isochinolin
Ein Gemisch von 7,0 g trans-1,2,3,4,4a,10b-Hexahydro--6-methylbenz[f]isochinolin und 8,0 g wasserfreiem Natrium-carbonat in 70 ml Dimethylformamid wird auf 50° vorgeheizt. Bei dieser Temperatur lässt man eine Lösung von 6,5 g Isopropylbromid in 20 ml Dimethylformamid langsam zu-tropfen, rührt das Reaktionsgemisch noch 6 Stunden bei gleicher Temperatur, kühlt es auf 20° ab und giesst es auf 300 ml Wasser und 200 ml Chloroform. Die organische Lösung wird abgetrennt, die wässrige Phase mit Chloroform weiter extrahiert. Die vereinigten organischen Lösungen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Die Titelverbindung wird als Hydrochlorid aus Methanol/Äthanol isoliert. Smp.: Zers. über 300°.
Das Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden:
a) Zu einer Lösung von 82 g l-Methyl-4-phenylpiperidin--3-ylmethanol in 1500 ml wasserfreiem Chloroform lässt man eine Lösung von 39 g Thionylchlorid in 300 ml wasserfreiem Chloroform bei 0-5° langsam zutropfen. Das Reaktionsge-misch wird nun 1 Stunde bei Raumtemperatur, 1 Stunde bei 40° und anschliessend 3 Stunden bei Siedetemperatur gerührt, zur Trockne eingedampft und mit viel Äther verrieben. Das feste 3-ChIormethyl- l-methyl-4-phenylpiperidin-hydrochlorid wird abgenutscht und am Vakuum getrocknet. Smp.: 203 bis 211°.
b) Das vorstehende Produkt wird mit Natronlauge in die Base übergeführt, die mit Methylenchlorid extrahiert wird. Die organische Phase wird nach dem Trocknen über Natriumsulfat zur Trockne eingedampft. 51 g des Eindampf-rückstandes und 13,4 g Natriumcyanid werden in 40 ml Dimethylformamid suspendiert und 2 Stunden unter starkem Rühren zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch mit 200 ml Wasser verdünnt, mit Chloroform extrahiert und die Chloroformphase mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Das als dickflüssiges Öl zurückbleibende 1-Methyl--4-phenylpiperidin-3-ylacetonitril (Smp. des naphthalin-1,5--disulfonsauren Salzes: 292-296° u. Zers.) wird ohne spezielle Reinigung weiterverwendet.
c) Eine Lösung von 85 g des vorstehenden Produktes in 150 ml absolutem Äthanol wird bei 10° mit Chlorwasserstoff gesättigt. Die dunkle Reaktionslösung wird dann 24 Stunden bei Siedetemperatur gerührt, stark eingeengt, mit 200 ml wasserfreiem Benzol versetzt und zur Trockne eingedampft. Der Eindampfrückstand wird in 290 ml absolutem Äthanol aufgenommen, mit 7,2 ml Wasser versetzt und 2 Stunden zum Sieden erhitzt. Nach dem Eindampfen wird der Rückstand in Chloroform gelöst, mit Wasser versetzt und mit Na-triumbicarbonat alkalisch gestellt. Nach dem Abtrennen der Chloroformlösung wird die wässrige Lösung nochmals mit Chloroform ausgeschüttelt, die Extrakte werden mit 10%-igem Natriumbicarbonat und mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird am Hochvakuum destilliert, wobei der 1-Me-thyl-4-phenylpiperidin-3-yl-essigsäureäthylester bei 118-123°/ 0,08 Torr übergeht. nD20: 1,5220.
d) Zu einem auf 90° vorgeheizten Gemisch von 85 g Polyphosphorsäure und 25 ml wasserfreiem Xylol lässt man unter starkem Rühren eine Lösung von 16,8 g l-Methyl-4-
-phenylpiperidin-3-ylessigsäureäthylester in 10 ml wasserfreiem Xylol innert 15 Minuten zutropfen, rührt das Reaktionsgemisch noch 2 Stunden bei 120-125° weiter, kühlt es auf ca. 80° ab und giesst es auf 300 ml Wasser. Die so erhaltene wässrige Lösung wird mit Äther gewaschen, mit 20%-iger Natronlauge alkalisch gestellt und mit Chloroform extrahiert. Die Chloroformlösung wird mit Wasser neutral gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, eingedampft, der Rückstand in einem Gemisch Methylenchlorid/Methanol 9/1 gelöst, durch Aluminiumoxid filtriert und zur Trockne eingedampft. Das als Öl zurückbleibende 1,2,3,4,4a,10b-Hexahy-dro-3-methylbenz[f]isochinolin-6-(5H)-on (Isomerengemisch) destilliert bei 106-lll°/0,08-0,1 Torr.
Isomerentrennung: Die trans-Form kristallisiert aus dem Isomerengemisch aus Äther/Petroläther. Smp. 84-85° (Äther/ Petroläther). (Hydrochlorid, Smp.: 300-302° Zers., aus Methanol).
Aus den Mutterlaugen wird die cis-Form als Hydrogen-fumarat isoliert. Smp.: 175-177°, sint. 172° (aus Äthanol/ Äther).
e) Zur Lösung von 115 ml 2 M Methyllithium in Äther und 400 ml wasserfreiem Äther lässt man unter Rühren und in einer Stickstoffatmosphäre eine Lösung von 20,0 g trans--1,2,3,4,4a,10b-Hexahydro-3-methylbenz[f]isochinolin-6(5H)--on in 400 ml wasserfreiem Benzol innert 45 Minuten bei Raumtemperatur zutropfen. Man rührt das Reaktionsgemisch 2 Stunden bei Raumtemperatur weiter, giesst es auf 11 20% ige Ammoniumchloridlösung, trennt die organische Phase ab und extrahiert die wässrige Lösung mit Methylenchlorid. Die verschiedenen organischen Lösungen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und vereinigt eingedampft. Das zurückbleibende trans-1,2,3,4,4a,5,6,10b--Octahydro-3,6-dimethylbenz[f]isochinolin-6-ol wird aus Benzol/Hexan umkristallisiert. Sint. 130°, Smp. 148-153°.
f) Ein Gemisch von 14,6 g trans-l,2,3,4,4a,5,6,10b-0cta-hydro-3,6-dimethylbenz[f]isochinolin-6-ol in 20 ml Isopropa-nol und 30 ml 5N isopropanolischer Chlorwasserstofflösung wird unter Stickstoff 30 Minuten zum Sieden erhitzt Die erhaltene Suspension wird auf 10° abgekühlt und das auskristallisierte Hydrochlorid des trans-1,2,3,4,4a,10b-Hexahydro--3,6-dimethylbenz[f]isochinolin filtriert, mit Äther gewaschen und aus Äthanol/Isopropanol umkristallisiert. Smp.: Zers.
ab 302-303°.
g) Zur Lösung von 7,0 g trans-1,2,3,4,4a-10b-Hexahydro--3,6-dimethylbenz[f]isochinolin in 70 ml wasserfreiem Benzol lässt man eine Lösung von 12,2 g Chlorameisensäureäthylester in 50 ml Benzol bei Raumtemperatur innert 1 Stunde zutropfen. Das Reaktionsgemisch wird nun 1 Stunde bei Raumtemperatur und 3 Stunden bei Siedetemperatur gerührt, auf Raumtemperatur wieder abgekühlt und mit Wasser, mit 1N Salzsäure und nochmals mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft. Das rohe erhaltene trans-3-Äthoxycarbonyl-l,2,3,4,4a,10b--hexahydro-6-methylbenz[f]isochinolin wird in 34 ml n-Buta-nol aufgenommen, mit 4,5 g Kaliumhydroxid versetzt und 18 Stunden bei 100° gerührt. Nach dem Abkühlen verdünnt man das Reaktionsgemisch mit 300 ml Benzol, wäscht es mit Wasser neutral und extrahiert es mit 2 N Weinsäure. Der Wein-säureextrakt wird mit Natronlauge alkalisch gestellt und mit Methylenchlorid ausgeschüttelt. Die Methylenchloridlösungen werden mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Die als öliger Rückstand verbleibende . Titelverbindung wird in Äthanol aufgenommen und in das Hydrogenmaleinat übergeführt. Smp.: 169-170° (aus Äthanol/ Äther).
Analog Beispiel 1 werden auch die folgenden Verbindungen der Formel I durch Alkylierung der entsprechenden Verbindungen der Formel II erhalten:
4
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
5
630904
Beispiel Nr.
Reihe
Rx
Ra
Rs
Salzform
Smp.
2
3
trans trans trans trans trans trans trans trans
H H
H
8-ch3
H
H
H H
-ch3
-ch3 -ch3
-ch3
h h
-ch3
-CH,
-C2H5 -CH(CH3)2
-<CH2>2
-ch-O
-(ch2)
-ch2c=ch -ch2coch3
Hydrochlorid Hydrochlorid
Hydrochlorid
Hydrochlorid Hydrochlorid
Hydrochlorid
Hydrochlorid Hydrochlorid
278-280°
über 300° (Zers.)
264-265°
276-278° 252-253°
240-241°
242-243° 215-216°

Claims (2)

  1. 630904
    2
    PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von neuen 1,2,3,4,4a, 10b--Hexahydrobenz[f]isochinolinderivaten der allgemeinen Formel worin
    Rj Wasserstoff, Halogen mit einer Atomzahl von 9 bis 35 oder eine Alkyl- oder Alkoxygruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen bedeutet,
    R2 für Wasserstoff, Alkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder eine gegebenenfalls durch Halogen mit einer Atomzahl von 9 bis 35, Alkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1-4 Kohlenstoffatomen mono- oder disubsti-tuierte Phenylgruppe steht und R3 eine Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, eine Alke-nyl- oder Alkinylgruppe mit 3-6 Kohlenstoffatomen, deren Mehrfachbindung nicht zu dem Stickstoffatom des tricyclischen Ringgerüstes benachbart ist, eine Cycloalkyl-alkylgruppe mit 4-10 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkyl-gruppe mit 3-7 Kohlenstoffatomen, eine gegebenenfalls im Phenylring durch Halogen mit einer Atomzahl von 9 bis 35, Alkyl mit 1-4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy mit 1-4 Kohlenstoffatomen mono- oder disubstituierte Phe-nylalkylgruppe mit 7-10 Kohlenstoffatomen oder eine Alkanoylalkylgruppe mit 3-5 Kohlenstoffatomen, deren Sauerstoffatom durch mindestens 2 Kohlenstoffatome von dem Stickstoffatom des tricyclischen Ringgerüstes getrennt ist, bedeutet,
    in Form ihrer eis- und trans-Isomeren und von deren Gemischen und ihren Säureadditionssalzen, dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel worin Rj und R2 obige Bedeutung besitzen, alkyliert und ge-wünschtenfalls eine erhaltene Verbindung der Formel I in ihre Säureadditionssalze überführt.
  2. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man aus dem erhaltenen Isomerengemisch die cis-und trans-Isomeren trennt.
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