DE2212932A1 - Verfahren zur Herstellung von Chinoxalin-di-N-oxiden - Google Patents

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RECHTSANWÄLTE

DR. JUR. Di;L-CHEM. WALTER BEIW

ALFREu HC"[^Jr SMER

dr. JUH. :vr-y. ·:. \-^!A. M--I.

DR. JUS. ,Im-.j C-I":. 32IL

«3 FRANKFURT AM MAiN-HöCHST »^5| MäfZ 1972

Unsere Nr. 17 754

Pfizer Inc. New York, N.Y., V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Chinoxalin-di-N-oxiden

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Chinoxalin-1,4-dioxiden, die sich als antibakterielle Mittel eignen.

Laufende Syntheseversuche zur Auffindung neuer und geeigneterer antibakterieller Mittel haben im Laufe der Jahre zur Entwicklung einer Vielzahl von organischen Verbindungen, die als Prototyp gelten können und zu denen zahlreiche Analoge der Chinoxalin-l,4-dioxide gehören, geführt. Landquist et al, J.Chem.Soc, 2052 (1956) beschrieb bei der Suche nach Verbindungen mit verbesserter antibakterieller und antiprotozoeller Wirkung die Herstellung einiger Derivate der 2-Methyl- und 2,3-Dimethylchinoxalin-l,4-dioxide unter Anwendung.. des

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Verfahrens nach Wegmann et al., HeIv. .Chim. Acta., 29,

em

95 (1946), das darin besteht, daß man/l,2-Dion mit o-Phenylendiamin kondensiert und das Chinoxalin durch Persäureoxidation anschließend zu dem Di-N-oxid oxidiert. In jüngerer Zeit demonstrierte Haddadin, et al., Tetrahydron Letters, 3253 (1965) die Synthese von Chinoxalindi-N-oxiden in einem 1-Stufen-Verfahren unter Verwendung von Benzofuroxan und einem Enamin. Diese gleiche Gruppe war außerdem erfolgreich beim Kondensieren von Benzofuroxanen mit bestimmten 1,3-Di-ketonen und ß-Ketoestern in Gegenwart eines basischen Katalysators unter Bildung von Chinoxalin-l,4-dioxiden (J. Org.Chem. J5i> ^^ο67 (1965))· Ley, et al.., Angew.Chem. Internat. Edit., §_ 596 (I969) haben die Synthese von Chinoxalin-di-N-oxiden aus Ketonen und Benzofuroxanen bestätigt und haben gezeigt, daß dieses letztere Reagenz in Gegenwart von Ammoniak mit Phenolen und Chinonderivaten umgesetzt werden kann, wobei sich Phenazin-di-N-oxidanaloge bilden. Durch Verwendung von Benzofuroxan und N-(substituierten)-Alkylacetoacetamiden in Gegennart von Ammoniak oder primären Aminen wurde demonstriert (belgische Patentschrift 721 724) daß N-(substituierte AlkyD-2-chinoxalincarboxamid-l,4-djoxide synthetisiert werden können.

die Behandlung von

Es wurde nun gefunden, daß/Säureadditionssalzen von 2-Chinoxalincarbonsäure-aminoalkylester-1,4-dioxiden mit einer Base in einem reaktionsinerten Lösungsmittel zur Bildung von N-(Hydroxy_v äkyl)-2-chinoxalincarboxamid-l,4-dioxiden führt, einer Klasse von Verbindungen, die wegen ihrer antibakteriellen Wirksamkeit gegenüber p^athogenen Mikroorganismen wertvoll ist.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet daß man das Säureadditionssalz eines Aminoalkylesters einer 2-Chinoxalincarbonsäure der allgemeinen Formel

CO₂-Z-NH₂-

HA

in der X ein Substituent in 6 oder 7-Stellung ist und ein Wasserstoff-, Fluor-, Chlor- oder Bromatom oder den Trifluormethyl-, Methyl- oder Methoxyrest, Z einen Äthylen-, Propylen- oder Alky!-substituierten Äthylen- oder Propylenrest, worin der Alkylrest 1-3 C-Atome-besitzt und A ein Säureanion bedeuten, mit mindestens einer äquivalenten Menge einer Base in einem reaktionsinerten Lösungsmittel bei 10 - 60 C und einem pH-Wert von 7-14 behandelt. Diese Reaktion wird durch folgendes Schema veranschaulicht :

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CONH-Z-OII

Mit reaktionsinertem Lösungsmittel ist ein Lösungsmittel gemeint, das unter den Verfahrensbedingungen weder mit den Reaktionsteilnehmern noch mit den Produkten in nennenswerter Weise reagiert. Es können wäßrige und nicht-· wäßrige Lösungsmittel verwendet werden. Die Verwendung von Wasser als Lösungsmittel kann natürlich bis zum gewissen Grade zur Hydrolyse entweder des als Ausgangsstoff verwendeten Esters oder des Amidprodukts führen. Jedoch kann unter genauen Bedingungen von Temperatur, Basizität und Zeit die Hydrolyse auf ein Minimum reduziert werden. Zu den geeigneten Lösungsmitteln dieser Gruppe gehören N,N-Di(nieder)alkyl(nieder)alkylcarboxamide, Di(nieder) alkylsulfoxide, Äther, (nieder)Alkanole, (nieder)Alkylketone, Wasser und flüssige aromatische Kohlenwasserstoffe. Als Lösungsmittel besonders geeignet sind Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Aceton, Dioxan und Benzol. Ebenfalls als geeignetes Lösungsmittel verwendbar.

mit einer ihm innewohnenden basischen Natur, sind flüssige, primäre, sekundäre und tertiäre Amine einschließlich Triäthylamin, Pyridin und 1-Methylpiperidin. Es können ebenfalls wäßrige Lösungsmittelsysteme verwendet werden einschließlich solcher, in denen sich eine Emulsion bildet, wie beispielsweise ein Wasser/Wasser-nichtmischo.vri. Lösungsmittel. Zu den Lösungsmitteln, die mit Wasser

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leicht Emulsionen bilden, gehören solche wassernichtmischbaren Lösungsmittel, wie Benzol, n-Butanol, Methylenchlorid, Chloroform, Methylisobutylketon und (nieder)-Alkylacetate. Die bevorzugten wassernichtmischbaren Lösungsmittel sind Methylenchlorid und Methylisobutylketon.

Von besonderem Interesse im erfindungsgemäßen Verfahren ist die Umwandlung von Säureadditionssalzen der 3-Methyl-2-chinoxalincarbonsäure-aminoalkylester-l,¹l-dioxiden zu den 3-Methyl-2-(N-hydroxyalkyl)chinoxalincarboxamid-1,4-dioxiden, worin A ein Chloridion, Z ein Äthylenrest und X ein Wasserstoff-, Fluor-, Chlor- oder Bromatom oder der Trifluormethyl-, Methyl- oder Methoxyrest ist.

Die Reaktion wird innerhalb eines pH-Bereichs von 7-14 und vorzugsweise von 8-9 c?.:urchgeführt. Der pH-Wert wird durch Zugabe irgendeines geeigneten Säureakzeptors im basischen Bereich gehalten. Für das hier beschriebene Verfahren kann jede Base verwendet werden. Zu den bevorzugten Beispielen gehören Alkalimetall- und Erdalkalihydroxide wie Käliumhydroxid, Lithiumhydroxid_s Calciumhydroxid, Bariumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Natriumhydrid, Calciumhydrid, Natriumethoxid, Kalium-t-butoxid, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumcarbonat und Calciumcarbonat sowie Ammoniak. Es können außerdem basische P uffer und Salze einer starken Base und einer schwachen Säure verwendet werden, um den pH-Wert im gewünschten Bereich zu halten. Zu den geeigneten organischen Basen gehören Mono-, Di- und Tri(nieder)alkylamine,

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N-(nieder)Alky!piperidine, N-(nieder)Alkylpyrolidine und M-(nieder)-Alky!morpholine. Wenn eine organische Base verwendet wird, ist es aus Gründen der Erhältlichkeit und Wirtschaftlichkeit vorzuziehen, ein* Tri(nieder)alkylamin, vorzugsweise ein Triäthylamin, zu verwenden. Solche organischen Basen sind besonders geeignet, wenn ein nichtwäßriges reak ..ionsinertes Lösungsmittelsystem, wie Methylenchlorid oder Dimethylformamid verwendet wird. Wie. der Fachmann weiß, können die vorstehend genannten flüssigen organischen Amine eine Doppelrolle spielen und zwar sowohl die Rolle des reaktionsinerten Lösungsmittels ,als auch der geeigneten B ase.

Die im orfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende Menge an Base schwankt in Abhängigkeit vom gewünschten pH-Bereich. Im allgemeinen wird mindestens eine Menge an Base verwendet, die dem Säureadditionssalz des jeweiligen Aminoalkylesters äquivalent ist, wobei größere Mengen verwendet werden, wenn ein höherer pH-Wert gewünscht wird. In Fällen, in denen das Säureanion A mehrwertig ist, v/erden zusätzliche Mengen der jeweiligen Base benötigt um las Reaktionsmedium basisch zu machen.

Die Reaktion kann innerhalb eines weiten Temperaturbereichs durchgeführt werden. Temperaturen von 10 bis 60 C werden bevorzugt. Niederere Temperaturen neigen dazu, den«Reaktionsablauf zu hindern, während höhere Temperaturen zur Hydrolyse des Ausgangsesters oder des Amidprodukts führen können, insbesondere, wenn der pH-Wert des Mediums am oberen Ende des pH-Bereichs liegt.

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Die Reaktionszeit ist nicht kritisch und ist von der Konzentration, Reaktionstemperatur und Reaktionsfähigkeit der Ausgangsstoffe abhängig.

Die Kombinationsweise ist für den Erfolg des hier beschriebenen Verfahrens nicht kritisch. Das reaktionsinerte Lösungsmittel kann nit der jexveiligen Base kombiniert werdenjund anschließend kann das entsprechende Säureadditionssalz des Aminoalkylesters zugesetzt werden^ oder es kann wahlweise eine Lösung oder Suspension des vorstehend genannten Säureadditionssalzes im Reaktionslösungsmittel mit dem geeigneten basischen Reagenz behandelt werden.

Die Hydroxyalkylamidprodukte des vorliegenden Verfahrens werden durch übliche, dem Fachmann bekannte Methoden isoliert. Beispielsweise kann das Lösungsmittel oder können die Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt xverden und der aus Produkt plus Salzen bestehende Rückstand mit Wasser behandelt werden, wodurch diese Salze gelöst werden und das zu filtrierende unlösliche Produkt zurückbleibt. V/ahlweise kann der Rückstand mit einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln extrahiert werden, wobei die Salze als Rückstand verbleiben. Das organische Lösungsmittel oder die Lösungsmittel, die das gewünschte Produkt enthalten, werden anschließend unter vermindertem Druck entfernt.

Wenn ein Wasser/Wasser-nichtmischbares Lösungsmittelsystem im vorliegenden Verfahren verwendet wird, bestehen die Aufarbeitungsbedingungen darin, daß man festes Natriumchlorid der beendeten Reaktion zusetzt, wobei jegliches restliche Produkt aus der wäßrigen Schicht in die

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wassernichtmischbare organische Schicht gesalzen wird und daß man anschließend diese organische Schicht abtrennt. Das Produkt wird durch Entfernen des getrockneten Lösungsmittels im Vakuum isoliert.

Die geeigneten Lösungsmittel und basischen Reagentien, die im*erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind, sind entweder im Handel erhältlich oder durch Literaturverfahren, die dem Fachmann bekannt sind, erhältlich.

Die Säureadditionssaläe der Aminoalkylester des 3-Methyl-2-chinoxalincarbonsäure-l,4-dioxids sind durch folgenden Reakticnsablauf erhältlich:
0

CH-

0 +

C = O I

-NH-Z-HaI

CH-

H/i

HA

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Die erste Reaktion in dem vorstehend beschriebenen Schema, worin X, Z und A vorstehende Bedeutung haben und Hai-Chlor oder Brom bedeutet, besteht in der Reaktion zwischen einem Benzofuroxan und einem Acetoacetamid, das am Amidstfckstoff durch einen «* -HaIo-(Sl oder Br)alkylenrest substituiert ist, wobei sich 2-(1,3-OXaZaCVcIiSClIeB)-3 mothylchinoxalin-lj^-dioxid bildet. In der Praxis wird eine Lösung oder Suspension des geeigneten substituierten Benzofuroxans und des.entsprechenden Acetoacetamids in einem reaktionsinerten Lösungsmittel wie Äthanol,. Ν,Ν-Dimethylformamid, Benzol, Tetrahydrofuran, Chloroform oder Hexamethylphosphoramid mit einem Alkoxid, wie beispielsweise Natriumäthoxid, behandelt. Es wirtel vorzugsweise mindestens eine äquimolare Menge Benzofuroxan und Acetoacetamid verwendet, während die Menge an Base 2 Äquivalente oder etwas mehr sein kann. Die Reaktion wir_d bei Umgebungstemperatur durchgeführt, obgleich zur Beschleunigung der Produktbildung auf 10O⁰C erhitzt werden kann. Die Reaktionszeit ist nicht kritisch, hängt jedoch von der Reaktionsfähigkeit der Ausgangsstoffe, der Temperatur und des verwendeten Lösungsmittels ab. Wesentliche Ausbeuten der gewünschten Produkte werden nach Reaktionszeiten von 15 Minuten bis 2k Stunden isoliert.

Die jeweiligen Benzofuroxane und Acetoacetamide sind entweder leicht erhältlich oder lassen sich durch den Fachmann leicht herstellten. Beispielsweise wird die Synthese von verschieden substituierten Benzofuroxanen durch Kaufman, et al., in Advan. Heterocyclic. Chem., K), 1 (1969) beschrieben, während die N-substituierten Acetoacetamidderivate, die als Ausgangsstoffe verwendet werden, leicht nach dem Verfahren von D'Angeli, et al., Tetrahedron Letters, 605 (1965), synthetisiert werden.

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Chinoxalin-di-N-oxidzwischenprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens entstehen bei der Kondensation von Benzofuroxan und substituierten Benzofuroxanen mit Acetoacetaraiden derart, daß die 2- und 3-Stellung der erhaltenen Struktur das Carbony!kohlenstoff und das Kohlenstoff der aktiven Methylengruppe des Acetoacetamids aufweisen.

Die Substituenten am Benzolrest des 3-Methyl-2-(l,3-0xazacyclischen)chinoxalin-l,4-dioxids können sehr vielfältig sein. Beispielsweise kann mindestens einer der folgenden Substituenten vorliegen: Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Fluor, Brom und Trifluormethyl. Die bevorzugten Stellungen an dem kondensierten Benzolring dieser Endprodukte sind die 6- oder 7-Stellung. Die bevorzugten Stellungen der Substituenten am Arylring der Ausgangsbenzofuroxane, die zu den Endprodukten führen, sind die 5- oder 6-Stellung. Wenn einer dieser substituierten Benzofuroxane mit dem entsprechenden Acetoacetamid kondensiert wird, erhält man ein in 6- und 7-Stellung substituiertes Chinoxalin-di-N-oxid. Diese vielfältige Produktbildung findet deshalb statt, weil zwei Orientierungsmöglichkeiten des Acetoacetfragmentes im Endprodukt vorliegen. Wenn beispielsweise ein 5-substituiertes Benzofurexan der Formel

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umgesetzt wird nit einem Reaktionsteilnehmer der Formel CH₃COCH₂CONH-Z-KaI'

entstehen zwei Produkte, und zwar ein 6- und ein 7-substituiertes Chinoxalin-di-N-oxid, wie durch nachstehende Formeln gezeigt wird:

Wenn das entsprechende ^-substituierte Benzofuroxan als Ausgangsstoff verwendet wird, werden die gleichen beiden möglichen Produkte gebildet.

Das Isomerengemisch wird durch dem Fachmann bekannte Methoden gewonnen. In vielen der beschriebenen Herstellungen,, worin ein festes oft kristallines Material sich aus riem Reaktionsgemisch abscheidet, scheint der Feststoff in der Hauptsache aus einem dieser Isomeren zu bestehen. Dieses Isomere: kann durch wiederholte Umkristallisation aus einem geeigneten Lösungsmittel bis zur Erzielung eines konstanten Schmelzpunktes gereinigt werden. Das andere Isomere j und zwar dasjenige, das in kleineren Mengen im ursprünglich isolierten Feststoff enthalten ist, ist das vorwiegende Produkt incfer Mutterlauge. Es kann aus derselben durch dem Fachmann bekannte Methoden gewonnen werden, viie beispielsweise Verdampfen der Mutterlauge imi wiederholte Kristallisation des Rückstands bis zur Erzielung eines Produktes mit einem konstanten Schmelzpunkt.

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Wahlweise kann das Reaktionsgemisch entweder vor oder nach dem Eindampfen zur Trockne extrahiert werden.

Obgleich diese Gemische durch dem Fachmann bekannte Methoden getrennt werden können, ist es aus praktischen Gründen vorzuziehen, diese Gemische so zu verwenden, wie sie aus der Reaktion isoliert werden. Außerdem ist es häufig vorzuziiien, diese Tsomerengemische durch mindestens eine-Ümkristallisation aus einem geeigneten Lösungsmittel oder durch Triturierung in einem geeigneten Lösungsmittel zu reinigen. Diese Ümkristallisation oder Triturierung gestattet daher die Trennung des Gemischs von Stellungsisomeren von Fremdstoffen wie beispielsweise Ausgangsstoff und unerwünschte Nebenprodukte.

Die Identifizierung dieser Isomeren wurde nicht abgeschlossen. Beide Isomeren einer gegebenen Verbindung jedoch zeigen die gleiche Art der Wirkung, d.h. als Tierwachstumsförderer oder als antibakteriell Mittel.

Die Hydrolyse des vorstehend genannten oxazacyclischen Restes in der 2-St'ellung des entsprechenden 3-Methylcbinoxalin~l,'4-di-N-oxids, die zweite Reaktion im Foaktionsablauf, die zum Ausgangsstoff für das erfindungsgemäße Verfahren führt, wird am zwe-ckmäßigsten unter Verwendung einer geeigneten Säure, wie Bromwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure oder Schwefelsäure in einem Wasser/Wasser-mischbaren Lösungsmittelsystem, wie Methanol/Wasser oder Äthanol/Wasser, durchgeführt. Im allgemeinen wird ein 2- bis 5-facher Überschuß di?aor Säure zur Erleichterung der Reaktion verwendet. Die Hydrolyse wird bei Temperaturen von 0 - 50⁰C, vorzugsweise 25 ~ 35 Ό und binnei-·■ einer Reaktionszeit

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von 15 Minuten bis 2 Stunden durchgeführt.

Das Aufarbeitungsverfahren dieser Reaktion besteht darin, daß man überschüssiges Wasser, Lösungsmittel und Säure unter verringertem Druck entfernt und anschließend . das erhaltene Salz mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie Äthylacetat oder Isopropanol, trituriert. Es ist vorzuziehen, wenn überhaupt möglich, für die Hydrolyse die gleiche Säure zu verwenden, die als Salz des Endproduktes gewünscht wird. Wenn beispielsweise das Hydrochloridsalz gewünscht wird, dann wird Salzsäure verwendet, wenn das Sulfatsalz gewünscht wird, wird Schwefelsäure verwendet usw.

Die Art des Säureadditionssalzes HA kann sehr vielfältig sein. Es kann jede Säure, die in der Lage ist, ein Säureadditionssalz mit dem Aminoalkylester zu bilden, im erfindungsgemäßen Verfahren vorwendet v/erden. Dieses Salz kann sich während der vorstehend genannten Säurehydrolyse dos l,3--oxazacjcLischen Ringes bilden oder es kann ein Salzaustausch durchgeführt werden, bei dem ein Säureädditionssalz durch ein anderes ausgetauscht werden kann. Beispielsweise kann die ursprüngliche Hydrolyse mit Salzsäure durchgeführt werden und das Hydrochlorid kann anschließend isoliert werden. Die Behandlung dieses Salzes in einer wäßrigen Lösung mit einer äquivalenten Menge Silbercxid führt zum Ausfallen von Silberchlorid und zu einer wäßrigen Lösung oder Suspension der freien Base des Aminoalkylesters. Nach Filtration oder Dekantierung von dem ausgefallenen Silberchlorid kann die Base mit der gleichen oder einer anderen Säure behandelt werden, wobei sich das gleiche oder ein anderes Säureadditionssalz bildet. Wie vorstehend erwähnt, kann dieses Säureadditionssalz entweder ein anorganisches oder organisches sein.

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Die wertvollen erfindungsgemäßen Produkte sind beachtlich wirksam bei der Behandlung einer Vielzahl von pathogenen Mikroorganismen. Sie sind daher als industrielle antimikrobielle Mittel geeignet, wie beispielsweise zur Behandlung von Wasser, zur Schleimbekämpfung, zur Konservierung von Anstrichfarben und Holz als auch zur topischen Anvondung als Desinfektionsmittel.

Zu den typischen anorganischen Säuren gehören beispielsweise Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Fluorwasserstoff-, Jodwasserstoff-, Schwefel-, schwefelige, Salpeter-, salpetrige, Phosphor-, phosphorige, Stickstoffwasserstoff-, Blau- _} Siliciumfluorwasserstoff- und Perchlorsäure. Zu den typischen organischen Säuren gehören Alkansäuren, wie beispielsweise Essig-, Ameisen-, Butter-, Trifluoressig-, Trichloressig-, Thioglykol-, Mercaptoessig-, Capryl- und Caprinsäure; Alkanpolycarbonsäuren, wie beispielsweise Oxal-, Halon-, Bernstein-, Sebazin-, Wein-, Kamphoron-, Tartron- und Apfelsäure; Arylalkansäuren, wie beispielsweise Phenylessig-, 2-Naphthylefsig-, 2-Thiophenpropion-, Phenylmalon- und Indolessigsäure: Arylcarbonsäuren, wie beispielsweise Benzo^·, 2-Naphtho-, 2-Thiophencarbon-, 2-Picolin- und Pyrazinsäure; Sulfonsäuren, wie beispielsweise Methansulfon-, p-Toluolsu^fcn-, 10-Camphersulfon- und Butansulfonsäure. Außerdem gehören dazu Cycloalkancarbonsäuren, ßarbutarsäuren, 5-monosubstituierte Tetrazole, N-SuIfonylharnstoffe und saure Harze.

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Pur die Verwendung in vitro, beispielsweise für topische Anwendungen, ist es meistens zweckmäßig, das ausgeählte Produkt mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger wie beispielsweise ein Pflanzen- oder Mineralöl oder einer weichmachenden Creme zu vermischen." In gleicher Weise können sie in flüssigen Trägern oder Lösungsmitteln, wie Wasser, Alkohol, Glykole oder deren Gemische oder anderen pharmazeutisch verträglichen inerten Medien gelöst oder dispergiert werden, d.h. in Medien, die keine schädliche Wirkung auf den Wirkstoff besitzen. Für solche Zwecke ist es im allgemeinen annehmbar, Wirkstoffkonzentrationon von etvm 0,01 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgemisch, zu verwenden.

Bei der Bestimmung der in vitro-Wirkung der vorstehend beschriebenen antibakteriellen Mittel wird die emfipindlichkeit von verschiedenen Mikroorganismen durch den allgemein anerkannten 2-fachen Reihenverdünnungstest festgestellt. Die Endkonzentrationen der Verbindung je ml reicht von 100 ug im ersten Röhrchen bis 0,19 /Ug im 10. Röhrchen.· Das Inokulum besteht aus 0,5 ml einer 1 χ 10 Verdünnung einer standardisierten Kultur. Das Endvolumen in jedem Röhrchen oder jeder Sehale auf dem DisPoso tray beträgt 1,0 ml. Die Röhrchen werden bei 37^C etwa 24 Stunden lang inkubiert. Das verwendete Melium ist synthetisches Witkins-Medium oder eine Hirn-Herzinfusion (BHI). Die Emfpindlichkeit (MIC - minimale Hemmkonzentration) des Testorganismus gilt bei Abwesenheit einer starken Trübung als nachgewiesen.

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Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen außerdem ein breites Wirkungsspektrum auf, d.h. sie besitzen Wirksamkeit sowohl gegen grarcnegäive als auch gram-positive Bakterien im Gegensatz; zu der üblichen gramnegativen Wirksamkeit von Qhinoxalin-di-N-oxiden. Außerdem sind sie in vivo wirksam.

Wenn sie für derartige Zwecke in vivo verwendet werden, lassen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen oral oder parenteral verabreichen, z.B. durch subkutane intramuskuläre oder intravenöse Injektion in Dosen von etwa 1 ng bis wtwa 100 mg/kg Körpergewicht. Zur paronteralen Injektion geeignete Träger sind entweder wäßrig wie Wasser, isotonische Salzlösung, isotonische Dextrose oder Ringerslösung oder nichtwäßrig wie Fettöle von Pflanzenölen (Baumwollsamen, Erdnußöl, Mais, Sesam), Dimethylsulfoxid und andere nichtwäßrige Träger, die

nicht mit der therapeutischen Wirkung der Zubereitung kollidieren und die in dem Volumen oder in der angewendeten Proportion nicht toxisch sind (Glycerin, Propylenglyeol, Sorbit oder Dimethylacetamid). Außerdem können vorteilhaft er -Weise. Gemische hergestellt werden, die sich zur improvisierten Herstellung von Lösungen vor der Verabreichung eignen. Derartige Gemische können flüssige Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Prnpylenglycol, Qiäthylcarbonat, Glycerin oder Sorbit; Puffermittel, Hyaluronidaso, Lokalanesthetica oder anorganische Salze enthalten, um gewünschte pharmakologischo Eigenschaften zu vermitteln. Diese Verbindungen können außerdem mit verschiedenen pharmazeutisch verträglichen inorten Trägern

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kombiniert werden, zu denen feste Verdünnungsmittel, wäßrige Träger, nichttoxische organische Lösungsmittel gehören, und zwar in Form von Kapseln, Tabletten, Pastillen, trocknen Gemischen, Suspensionen, Lösungen, Elixieren und parenteralen Lösungen oder Suspensionen. Im allgemeinen werden die Verbindungen in unterschiedlichen Dosierungsformen bei Konzentrationen zwischen etwa 0,5 und etwa 90 Gew.-% des Gesamtpräparates verwendet.

Die in vivo-Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen wird durch die antibakterielle Wirksamkeit gegenüber akuten Infektionen in Mäusen bestimmt. Die akuten experimentellen Infektionen werden durch die intraperitoneale Inokulation einer standardisierten Kultur, die in entweder 5#icem Schweinemagenmucin oder in einer Brühe suspendiert ist, verursacht. Eine kurze Diskussion des Ausdrucks "standardisierte Kultur" scheint nützlich zu sein. Um reproduzierbare Ergebnisse mit den Testverbindungen zu erzielen, ist es erforderlich, soweit als möglich die vielen Variablen,din in diesem Test vorliegen können, zu steuern. Wenn ein Organismus mit hoher Virulenz in ausreichend großer Anzahl verwendet wird, kann er fast JeJIeG Medikament inaktiv erscheinen lassen. Andererseits verfehlt ein In<~kulum, das nicht in der Lage ist, einen me£>'.:r-\rzn Unterschied zwischen behandelten und unbehandelten Gruppen zu produzieren, ebenfalls seinen Zweck.

Vorratskulturen der Testorganismen werden normalerweise in i]chrägkulturen oder in flüssigem Medium aufbewahrt. Wenn sie nicht routinemäßig, verwendet werden, werden sie bei Kühlschranktemperaturon oder im lyophilisierten Zustand aufbewahrt. Wenn es erforderlich wird, eine Kultur

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in Tierschutztests zu verwenden, wird sie in einem Volumen einer Salzlösung oder Brühe suspendiert.und die Dichte der Suspension wird mit Hilfe eines photoelektrischen
Colorimeters gemessen. Aus dieser Vorratslösung werden 1Ofache Verdünnungen hergestellt. Jede Verdünnung wird in eine Reihe von Mäusen inokuliert, um den LD „„-Wert zu bestimmen, wobei dieser LD.„„-Wert die niedrigste
Konzentration des Organismus ist, die zur Erzeugung
einer lOOJigen Sterblichkeit erforderlich ist. Beispielsweise, wenn gefunden wurde, daß eine Verdünnung von 10 die perinste Konzentration eines Organismus ist, die eine 1005£ige Sterblichkeit verursacht, wird ein Inokulum
mit einer Konzentration von 10 wahrscheinlich für die Versuche zur Bewertung des Arzneimittels verwendet werden. Das bedeutet, daß etwa 10 LD₁₀₀ oder die zehnfache Menge der zum Töten der Mäuse erforderlichen Mindestdosis verwendet wird. Zu einem solchen Test gehört außerdem die Verwendung von Kontrolltieren, die ein Inokulum von
10 ,10 und evtl. 10 erhalten. Diese Verdünnungen werden zum Nachprüfen von möglicherweise auftretenden Unterschieden in der Virulenz verwendet. .. Wenn durch die Virulenztitration vorher bestimmt wurde, daß ID die
maximale Verdünnung ist, die tödlich wirkt, wird natürlicherweise erwartet, daß diese T,iere üblicherweise binnen 24 Stunden sterben.

Jeder Organismus hat seine eigene standardisierte

Inokulumkonzentration. Einige, wie beispielsweise der

— 1
Staphylococcus, kann bei 10 verwendet werden, während

andere, wie Streptococcus, einen wöchentlichen Durchgang durch das Tier erfordern, um die Virulenz zu erhalten.

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Wenn oin entibakterielles Mittel auf seine Wirksamkeit nach einer Einzeldosis bewertet wird, wird diese Dosis normalerweise 0,5 Stunden nach dem Inokulieren der Maus mit der tödlichen Konzentration des Organismus verabreicht. Bei dieser Art von Behandlungsablauf werden die überlebenden Mäuse normalerweise H Tage nach der Behandlung gehalten und der Prozentsatz an Überlebenden berechnet.

Die Zugabe von einer niedrigen Konzentration eines oder mehrerer der hierin beschriebenen N-Hydroxyalkyl-3-methyl-2-chinoxalinearboxamid-di-N-oxide zur Diät von gesunden Tieren und zwar sowohl von Wiederkäuern als auch Nicht.-wielerkäuern derart, daß diese Tiere das Produkt über einen längeren Zeitraum in Mengen von etwa 1 mg bis etwa 100 mg/kr Körpcrgetvicht pro Tag, insbesondere über einen Haupt teil ihrer aktiven Waehstumsperiode,erhalten, führt zu einor Beschleunigung der Wachstumsgeschwindigkeit und zu einer verbesserten Futterleistung. Zu diesen beiden Klassen von Tieren gehören Geflügel (Hühner, Enten, Truthähne)» Rinder,. Schafe, Hunde, Katzen, Schweine, Ratten, Mäuse₅ Pferde.» Ziegen, Maultiere, Kaninchen und Nerze. Der Nutz-Effekt bei der Wachstumsgeschwindigkeit und der Futterleistung liogt über demjenigen, den man normalerweise mit einer vollständigen Nährdiät, die sämtliche Nährstoffe·, Vitamine, Mineralstoffe und andere bekannte Faktoren enthält, die zu einem maximalen gesunden Wachstum solche:?

erzielt
Tiere erforderlich ist/. Die Tiere erhalten dadurch ihr· Marktgewicht eher und mit weniger Futter.

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Die hier beschriebenen Futtergemische erwiesen sich als besonder;- wertvoll und außergewöhnlich im Falle von Schweinen. In einigen Fällen kann der Wirkungsgrad in Abhängigkeit vom Geschlecht der Tiere schwanken. Die Produkte können als eine Komponente des Futters verabreicht worden j oder sie können gleichmäßig mit dem Futter vermischtwerden. Wahlweise können sie in einer äquivalenten Menge über die Wasserration des Tieres verabreicht werden. Es können eine Vielzahl von Futterbestandteilen in ernährungsmäßig ausgeglichenem Futter verwendet werden.

Die dabei entstehenden Futtergemische haben ausgesprochene Wirkung auf die Wachstumsgeschwindigkeit und die Futterleistung (die Anzahl an Kilogramm Futter, die zur Gewichtszunahme in Kilogramm führt). Einige Tierfuttergcmische können so nergestellt werden, daß sie in ernährungsmäfiiff ausgeglichener Menge Proteine, Mineralstoffe und Vitamine zusammen mit einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Chinoxalin-di-N-oxide enthalten. Einige dieser verschiedenen Bestandteile sind übliche Körner, wie bd.sp3 eisweise gemahlene Körner und Kornnehenprodukte; Titrproteinsubstanzen, wie Fleisch- und Fischnebenprodukte; vitaminhaltige Gemische, wie beispielsweise Vitamin Λ und D-Gemische, Riboflavinzusätze und andere Vitamin B-Komplexo G( wie Knochenmehl, Kalkstein und andere Mineral str.f Po liefcrnekle anorganische Verbindungen.

Die relativen Men^enanteile der vorliegenden Verbindungen im Futter und Futterkonzentraten können etwas schwanken, in Abhängigkeit von der Verbindung, dem Futter, mit dem sie zusammen verwendet werden und dem Tier, dom sie ver-

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abreicht werden. Diese Substanzen'werden vorzugsweise mit oßbaren Trägerstoffen in solchen relativen Mengenanteilen kombiniert, daß man Vorgemische oder Konzentrate erhält, die leicht mit ernährungsmäßig ausgeglichenen Standardfuttermitteln vermischt werden können oder daß sie selbst als Zusatz zu normalen Futtermitteln verwendet werden können.

Bei dor Herstellung von Konzentraten kann eine Vielzahl von Trigerstoffßn, die die vorstehend genannten Arzneimittel enthalten, verwendet werden. Zu den geeigneten Trägern gehören Sojabohnenmehl, Maismehl, Kalkstein und Maiskolbenmehl. Die Träger erleichtern eine gleichmäßige Verteilung der Wirkstoffe im fertigen Futtermittel, mit welchem 'las Konzentrat vermischt wurde. Das ist besonders wichtig, weil nur ein kleiner Mengenanteil dieser Wirkstoffe erforderlich ist. Das Konzentrat kann oberflächenbeschichtet sein, gegebenenfalls mit verschiedenen proteinhaltigen Stoffen oder eßbaren Wachsen, wie Zein,

Gelatine oder mikrokristallines Wachs, um einen Schutzfilm zu liefern, der die Wirkstoffe einschließt.Die ■•iengfc-nanteile dos Arzneimittelpräparates in solchen Konzentraten können sehr unterschiedlich sein, da die ■Aenr?; an Wirkstoffen im Fertigfutter dadurch eingestellt wciv'rien kann, daß man den entsprechenden Mengenanteil des Konzentrats mit dem Futter vermischt, um den gewünschten Grad an Zusatzmittel zu erhalten. Bei der Herstellung von hochwirksamen Konzentraten, d.h. Vorgemischen, die dazu geeignet sind, durch Futtermittelhersteller vermischt zu worden, um Fertigfuttermittel oder Konzentrate von geringerer Wirksamkeit zu erhalten, kann der Gehalt des Arzneimittels zwischen etwa 0,1 gü/i^ 50 g je 0,454 kg des Konzentrats

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liegen. Ein besonders brauchbares Konzentrat wird erhalten, indem man 2 g des Arzneimittels mit 0,454 kg Kalkstein oder mit 0,45*1 kg eines Gemischs aus Kalkstein und Sojabohnenmehl (1:1) vermischt. Andere Diätzusätze, wie Vitamine und Mineralstoffe können den Konzentraten unter gewissen Umständen zugesetzt werden.

Die hochwirksamen Konzentrate können durch den Futtermittelhersteller mit proteinhaltigen Trägerstoffen, wie Sojabohnenmehl, vermischt werden, um konzentrierte Zusätze zu erhalten, die zur Direktverfütterung an Tiere geeignet sind. In solchen Fällen dürfen die Tiere die übliche Diät aus Mais, Gerste und anderem faserigem Getreide verkonsumieren. Der Mengenanteil des Arzneimittels in diesen Zusätzen kann zwischen.etwa 0,1 und 10 g je 0,454 kg des Zusatzes schwanken.

Die beschriebenen Konzentrate können außer-dera Tierfuttermitteln augesetzt werden, um ein ernährungsmäßig ausgeglichenes Fertigfutter zu erhalten, das etwa 5 bis etwa 125 g ler vorstehenden Verbindungen je Tonne Fertigfutter enthält. Im Fall von Wiederkäuern sollte das Fertigfutter Proetin, Fett, Fasern, Kohlehydrate, Vitamine und Mineralstoffe enthalten, und zwar in einer Menge, die ausreicht, um die ernährungsmäßigen Erfordernisse des Tieres, dem dieses Futter verabreicht werden soll, zu erfüllen. Die meisten dieser Substanzen sind in natürlich vorkommenden Futtermitteln enthalten, wie beispielsweise in Alfalfaheu oder -mehl, zerkleinertem Mais, ganzem Hafer, Sojabohnenmehl, Silomais, gemahlenenMaiskolben, Weizenkleie und getrocknet^ Melasse. Häufig werden Knochenmehl, Kalkstein, jodhaltiges

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Salz und Spurenmineralstoffe zugesetzt, um die notwendigen Mineralstoffe zu liefern und.Harnstoff_s um zusätzlichen Stickstoff zur Verfügung zu stellen.

Wie dem Fachmann bekannt ist, ist die Art der Diät außergewöhnlich variabel, in Abhängigkeit vom Zweck, Art des Pütterns, Species usw. Bestimmte DiStpläiefür unterschiedliche Zweckesind von Morrison in Appendix of "Feeds and Feeding'¹, Morrison Publishing Company, Clinton, Iowa, 1959, zusammengestellt.

Im Falle von Nichtwiederkäuern, wie Schweinen, kann ein geeignetes Futter etwa 50 bis 80 % Körner, 3 bis 10 % Tierprotein, 5 his 30 % Pflanzenprotein und 2 bis 4 % Mineralstoffe zusammen mit vitaminhaltigen Zusätzen enthalten. Einzigartig unter den verfahrensgemäßen Produkten sind aufgrund ihres außergewöhnlichen breiten Wirkungsspektrums und/cdc-r ihrer ausgeprägten wachstumsfördernden Wirkung bei Schweinen N-(2THydroxyäthyl)-3-methyl-2-chinoxalincarboxamil-l,4-dioxid und N-(2-Hydroxyäthyl)-6-(oder 7)~ chlor~3-methyl-2-chinoxalincarboxamid-l,4-dioxid.

Nachstehende Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

N-(2-Hydrt'XyäthyJ)-3-methyl-2-chinoxalincarboxamid-l,4-dioxid - Methode A -

0,0168 Mol 3-Methyl-2-chinoxalincarbonsäure-2-aminoäthylester-ljij-dioxidhydrochlorid in 10 ml Wasser werden mit soviel Kaliumcarbonat behandelt, daß man einen pH-Wert

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- 2k -

von 8,9 bis 9,0 erhält ,und das erhaltene Reaktionsgemisch wird über Nacht gerührt. Es werden weitere 15 ml Wasser zugesetzt und der pH-Wert durch Zugabe von weiterem Kaliumcarbonat von 7 auf 9 bis 10 eingestellt. Nachdem das Gemisch vfitere 15 bis 30 Minuten gerührt wird, wird es in Eis, abgekühlt und die ausfallenden Feststoffe werden abfiltriert. Der Filterkuchen wird mit kaltem Wasser und kaltem Aceton gowq(aschen und schließlich luftgetro'cknet. Ausbeute H,0 g; Schmelzpunkt 2O2-2O3°C (Zers.). Eine weitere Reinigung wird durch Umkristallisation aus Methanol/Chloroform vorgenommen. Das Produkt ist in jeder Beziehung das gleiche wie das, das sich durch Kondensation von Benzofuroxan und N-(2-Hydroxyäthyl)acetoacetamid gebildet h?.t. ^{+ )}

Ähnliche Ergebnisse werden erlaielt, wenn Kaliumcarbonat durch Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Calciumhydroxid ersetzt wird.

⁺'Eine Lösung von 4,58 g (0,075 Mol) 2-Hydroxyäthylamin in 50 ml Ν,Ν-Dimethylformamid wurde unter Rühren einer Lösung aus iJ,2_ g (0,05 Mol) Diketen in 30 ml Äther bei einer Temperatur von 20⁰C zugesetzt. Danach wurden 8,6 g (0,05 Mol) Benzofuroxan im Reaktionsgemisch unter gutem Rühren augesetst. Man ließ das Gemisch über Nacht bei Raumtemperatur stehen und filtrierte das Produkt ab. Nach Umkristallisation aus Methanol/Chloroform (1:1) erhielt man das reine Produkt. Schmelzpunkt 209 - 210⁰C (Zers.)

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Beispiel 2

Man verfuhr nach Beispiel 1 unter Verwendung der Hydrochloride der entsprechenden Ausgangsreagentien und erhielt folgende N-( uj-Hydroxyalkyl)-3-methyl-2-chinoxalincarboxamid-1,4-dioxide

CONH-Z-OH

X	(oder	7)C1	Z
H	("	7)OCH3	-CH2CH(CH3)-
6-			-CH2CH(CH3)-
S-	(oder	7) Cl	-CH2CH(CH3)-
H			-CH(C Hp-)CHp-
S-	(oder	7)C1	/^ TT / ^f TT \ O TT
H	(oder	7)C1	-C(CH,)pCHp-
6-	Beispiel	3
6-		-CH2CH2-

Fp.,°C

I96-I97 207-208 215-216 I89-I9O 188-189 227-228 219-220 214

Man verfuhr wiederum nach Beispiel 1, ausgehend von den entsprechenden Hydrobromiden der jeweiligen 3-Methyl-

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2-chinoxalincarbonsäure-uJ-aminoalkylester-l_J ¹l-dioxide:

CONH-Z-OH

X (6 oder 7)

X (6 oder 7)

CH₂CH₂

₂₂ CH(CH₃)CH₂ CH₂CH(CH₃)

₃₂ CH₂CH(CH )- -CH(CH₃)CH₂- -CH(CH,)CH„-

OCH,

Br

CH₃

CH, CH₃

.!ei

Br

-CH(CH₃)CH(CH₃)- -CH(C₂H )CH₂-
-CH(C₂H₅)CH(CII₃) -CH(IrI-C₃H₇)CH₂- -CH(IrI-C₃H₇)CH₂-

-CH(CH₃)CH₂-

-CH₂CH(CH₃)-

-CH(I-C₃H₇)CH₂-

-CH(CH₃)C(CH₃)₂·

-CH(CH₃)C(CH₃)₂-

-CH(CH₃)CH(CH₃)-

Auf ähnliche Weise werden vorstehende Produkte erhalten, wenn die Säureaddit ions salze der jeweiligen Ausgangsyaminoalkylester von Salpeter-, Schwefel-, Fluorwasserstoff oder Jodwasserstoffsäure stammen.

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Beispiel 4

N-(2-Hydroxyäthyl)-3-methyl-2-chinoxalincarboxamid-l,ⁱidioxid - Methode B-

Eine Lösung von 4, 35 g (0,01 Mol) 2-Methyl-2-Chinoxalincarbonsäure^-aminoäthylester-l^-dioxid-p-toluolsulfonsäuresalz in 50 ml N-Methylpiperidin wurde 0,5 Stunden lang auf 45°C Erhitzt und anschließend wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde mehrere MaKIe mit einem l:l-Gemisch aus Chloroform/Methanol extrahiert und die Extrakte wurden anschließend vereinigt und zur Trockne im Vakuum eingeengt. Das gewünschte Produkt wurde aus Methanol/Chloroform/Äther umkristallisiert und erwies sieh identisch mit demjenigen, das nach Methode A des Beispiels 1 hergestellt worden war.

Beispiel 5'

Unter Verwendung des entsprechenden Essigsäure-, Benzoesäure-, una der Oxalsäureadditionssalze der entsprechenden ■«-o -Aminoalkylester und bei Wiederholung des Verfahrens nach Beispiel H wurden folgende Produkte erhalten:

N-(l-Methyl-3-hydroxypropyl)-3-methyl-2-chinoxalincarboxamid-l,4-dioxid, Schmelzpunkt 172 - 173°C; N-(3-Hydroxypropyl)-3-methyl-2-chinoxalincarboxamid-l,4-iioxid, Schmelzpunkt 17O-171°C;

N-(l-Methyl-3-hydroxypropyl)-3-methy1-6(oder 7)-chlor-2-chinoxalincarboxamid-l,4-dioxid,Schmelzpunkt ⁰

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N-(3-Hydroxypropyl)-3~methyl-6(oder 7)-chlor-2-chinoxalincarboKamid-l,4-dioxid, Schmelzpunkt l89-19O°C und

N-(3-Hydroxypropyl)-3-methyl-6(oder 7)-methoxy-2-chinoxalincarboxamid-l,4-dioxid, Schmelzpunkt 193-19¹* 'C.

Beispiel 6

Einem Gemisch aus 25 ml Wasser und 35 ml Methylisobutylketon wurden 3,6 g (0,01 Mol) 2-Methyl-3-chinoxalincarbonsiIure-3-aminopropylester-l,Ij-dioxidhydrophosphat aigesetzt, und -inschließend wurde soviel festes Natriuma'thoxid zugesetzt, um den pH-Wert des Gemischs auf 9,0 bis 9,5 zu erhöhen. Man ließ das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur 1,5 Stunden rühren, zu welchem Zeitpunkt Dünnschichtchromatographie anzeigte, daß der Ausgangsstoff vollständig in das gewünschte Produkt überführt worden war. Dem Reaktionsgemisch wurde festes Natriumchlorid zugesetzt und die organische Phase abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingeeüngt, Das rückständige Produkt, das in Äther trituriert wurde und abfiltriert wurde, erwies sich in jeder Beziehung mit lern im Beispiel 5 -hergestellten identisch, bei dsm das basische Medium N-Methylpiperidin war.

Beispiel 7

Unter Verwendung der Hydrochloridadditionssalze der jevd-ligen 3-Methyl-2-chinoxalincarbonsäure- ^j-aminoalkylester-1 ,^-dioxide und Kalium-t-butoxid und unter Wiederholung des Verfahrens nach Beispiel 6 wurden folgende Produkte erhalten:

BAD

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X(6 oder 7) Z X(6 oder 7) Z

-CH₂CH₂CH₂-

-CH₂CH₂CH₂- -CH(CH

^₂₂ -CH(CH₃)CH₂CH₂- -CH₂CH(CH₃)CH₂- -CH₂CH₂CH(CH₃)-

CH₃

P'

Cl

Br

OH,

OCH,

-CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)- -CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)- -CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)-

Cl H -CH(C₂H₅)CH₂CH₂- -CH(C₂H₅)CH₂CH₂-

₂₃₇ -CH₂CH (11-C₃H₇)CH₂- -CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)-

₃₂
-C(CH₃)₂CH₂CH₂-()

₃₂₂₂

-CH₂C(CH₃)(C₂H₅)CH₂- -CH₂C(CH₃)(C₂H₅)CH₂- -CH₂CH(I-C₃H₇)CH₂- -CH₂CH(I-C₃H₇)CH₂-P -CH(CH₃)Ch(CH₃)CH(CH₃)-

Beispiel 8

Unter Anwendung des vorstehend beschriebenen zweifachen Serienverdünnungstests wurde die in vitro-Wirkung einiger repräsentativer erfindungsgemäßer Produkte gegen Staphylococcus aureus und Eschcrechia cdi bestimmt. Beim Testen

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ergab BenBylpenicillin (K-SaIz) MIC-Werte (minimale Hemmkonzentration) von 0,156 und 100 vs. S. aureus bzw. . E. coli. Ο

CONH-Z-OH

-CH₂CH₂-

6 -CH₀CH₀-

(oder 7)

-CH₂CH(CH₃)- -CH(CH₃)CH₂CH₂- -CH(C₂H₅)CH₂- -CH₂CH₂CH₂-

6(oder

7) Cl -CH(CH₁)CH,

> 200

> 200 100 100

50

E.	coli
12	,5
6	,26
25
200
> 200
25

> 200

Beispiel 9

Unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Methode zur Bestimmung der in vivo-Wirkung wurden folgende repräsentative erfindungsgemäße Verbindungen oral gegenüber Streptococcus pyogenes in Mengen von 200 und mg/kg und gegenüber Escherechia coli in Mengen von 50 und 12, 5 mf/kg, außer wenn etwas anderes angegeben wird, getestet, wobei die Ergebnisse als prozentuale Menge an überlebenden Tieren angegeben werden:

209 84 0/1201

6(oder
7)-Cl

H
H
II
H

6(oder
T)-Cl

6(oder
7)-Cl

ONH-Z-OH

-CH₂CH(CH₃)- -CH(CH₃)CH₂CH -CH(C₂H₅)CH₂-

CH(CH, )CIL,CH_O j5 d 2

"0

⁺200 mg/k'g
⁺⁺ 100 mg/kg

50 mg/kg

S. pyogenes 200 50

90

80 20

50

10.

E. coli 50 12,5

90⁺⁺ 80⁺⁺⁺

80¹

50 30 30 0 10

20 0 0 10

0 10

Beispiel 10

64 5 bis 6 Wochen alte Schweine (Conner PrairieTKreuzung) wurden in zwei gle;iche Gruppen A und B eingeteilt. Jede Gruppe wurde in vier Untergruppen von jeweils 8 Schweinen unterteilt (4 weibliche und 4 kastrierte männliche) und jede Untergruppe wurde einem Pferch zugeteilt. Gruppe A

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BAD

diente als Negativkontrollpruppe und wurde nur mit einer Standard-Grundration gefüttert. Die andere Gruppe vrurde mit der gleichen Grundration gefüttert, die jedoch mit einem Wachstumsförderungsmittel in Mengen von 20 g je Tonne der Ration ergänzt worden war. Gruppe B Γ N-(2-Hydroxyäthyl)-3-methyl-6(oder 7)-chlor-2-chinoxalincarboxamid-di-N-oxid.- Die Zubereitung der Ration hatte die nachstehend angegebene Zusammensetzung und wurde ad libitum mit Wasser verabreicht. Die Zusätze wurden auf Kosten des gemahlene.! Reihen Maises zugegeben.

Grundration

BeDtandteil	Dicalc ^iumphosphat	£_._.
Gemahlener gelber Mais	Kalkstein . ·	53,15
So.iabohnenmehl, 50 % Protein	Meersalz	19,6
Alfalfamehl, 17 % Protein	Vitamin-Vorgemisch	2,00
1Tr ο ck enmagermi Ich	Spurenmineral-Vorgemisch	5,00
Trockenmolke	Protein (berechnet)	10,00
Stabilisiertes Tierfett,Schmalz oder	Calcium	2.50
Talg	Phosphor
1,10
0,60
0,50
0,'50a
0,50b
18,00
0,75
0,60

BAD ORIGINAL

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a) stellt folgende Vitaminmengen"je 0,454 kg der Ration dar: Vitamin A 2000 I.E., Vitamin D 200 I.E., Niacin Io mg, Riboflavin 1,5 mg, Pantothensäure 6 mg, Cholinchlorid 200 mg, Vitamin B₁₂ Io yag.

b) besteht aus folgenden Mengen an Spurenelementen in ppm: Mangan 120, Eisen 40,· Kupfer 4, Jod 2,4, Kobalt 0,4, Ztfink 100.

Die einzelnen Schweine wurden vor dem Versuch und in regelmäßigen Abständen während des 20tägigen Tests ge~ wogen. Der tag iche Futterverbrauch wurde .benfalls ge- £messen_, um die Putter leistung bestimmen zu können. Die entspre-chenden Daten werden in nachstehenden Tabellen I und II wiedergegeben.

Tabelle I Wachstumsförderung

Durchschnitts- Durchschnittsgewicht pro Pferch gewichtszunahme Mittel-flln-

Grup- Un- (kg) pro Pferch/Tag wert dex

pe tsr- anfäng- am Schluß

gruppeIi ch ■ _i

1 8,2 15,2 0,349

A 2 9,1 16,8 0,383

A 3 10,0 19,1 0,451

A 4 11,1 21,3 0,512

A 0,424 100,0

B 1 8,3 18,3 0,507

B 2 9,1 19,5 0,517

B 3 10,0 20,2 0,507

B 4 11,2 23,1 0,600 B 0,532 125,5

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Tabelle II Futterleistung

Durchschnittsgewicht pro
Pferch (kg) Futterver- Futter Mittel- In-

Grup pe	A	A	Un- ter- erup- oe	an- lich	am Schluß	brauch Pferch	pro pro Zunahme	wert	dex
	B	1	8,2	15,2	117,5	0,954
A	B	2	9,1	16,8	132,8	0,983
Λ	B	3	10,0	19,1	159,9	1,004
Λ	B	■Ί	11,1	21,3	169,0	0,935
B						0,969
1	8,3	18,3	156,0	0,873		100,0
2	9,1	19,5	147,0	0,808
3	10,0	20,2	156,6	0,879
4	11,2	23,1	181,0	0,856
					0,854
113,4

Die Ergänzung der Grundration mit der vorstehend genannten Verbindung ergibt somit eine wirtschaftlich bedeutende Wachstumszunahme und Futterleistung.

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Herstellung Λ

2- (1,3-Oxazolin-2-yl)-3-methylchinoxalin-i,4-dioxide

a) 2-(2-Oxazolin-2-yl)-3-methylchinoxalin-l,4-dioxid

Eine Lösung von 21,0 g 2-Bromäthylaminhydrcbromid in 30 ml Wasser wurde einer Lösung von 8,4 g Diketen in 150 ml Chloroform bei O⁰C zugesetzt, und das Gemisch wurde kräftig gerührt. Danach xvurde dem Gemisch unter Rühren eine Lösung von 4,1 g Natriumhydroxid in 20 ml Wasser über eine Zeitspanne von 20 Minuten bei 0⁰C zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur gerührt und die Chloroformschicht abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft, wobei sich als Produkt N-(2-Bromäthyl)acetoacetamid in Form eines weißen Peststoffes bildete.

Das N-(2-Bromäthyl)acetoacetamid (20,8 g) und 13,6 g Benzofuroxan wurden in I50 ml Äthanol gelöst undl6 ml Äthylamin wurden der Lösung langsam zugesetzt, während

ο
die Temperatur unter 30 C gehalten wurde. Das Reafetionsgemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührtj anschließend wurde das ausgefallene Produkt abfiltriert. Ausbeute 6,4 g; Schmelzpunkt 211°C.

Nach Umkristallisation aus Methanol/Chloroform stieg der Schmelzpunkt auf 217 - 2l8°C.

Analyse berechnet für C₁₂ ^H11°3^N3 ^{C 58}>⁷⁷> ^H ^»52,

N 17,14;

gefunden C 58,23, H 4,52,

N 17,02.

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b) Unter Verwendung des jeweiligen Benzofuroxans und Haloäthylaminhydr(.^halogenid und bei Wiederholung des vorstehenden Verfahrens wurden folgende zuvor in der chemischen Literatur noch nicht erwähnten Zwischenprodukte synthetisiert!

X —i-

X(6 oder 7) Z

OCH-

CH₃

OCIL

CF., CF

-CH^CH(CH,)-

<- j

-CH₀CH(CH,)- -CH₂CH(CH,)- -CH(C₂H₅)CH₂- -CH(C₂H₅)CH₂-

CH₂CH₂-

CH₂CH₂-X(6 oder 7) Z_

OCH₃

Br

OCH

Br

CH,

-CH₂CH(CH₃)-CH

CH CH

Cl

Br

-CH₂CH(CH₃)-

-CH(CH₃)CH₂-

-CH(CH₃)CH₂-

-CH(CH₃)CH(CH₃)-

-CH(C₂H₅)CH₂-

-CH(C₂H₅)CH(CH₃)

-CHOi-C₃H₇)CH₂-

CH(CH₃)CH₂-

CH₂CH(CH₃)-

CH(i-C H₇)CH₂-

CH(CH₃)C(CH₃)₂-

CH(CH₃)C(CH₃)₂-

CH(CH,)CH(CH,)-

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Herstellung D

P"(l_i3-Oj:azin-2-yl)-3-methylchinoxalin-l,ⁱ}-dioxid .

2-(5,6-Dihydro-ⁱiH-l_J3-oxazin-2-yl)-3-niethylchinoxalinl,H~dioxid

Einar Lösung von Ί₃2 g Diketen in 75 ml Chloroform wurden IQ₃^ £ 3~Brompropylaminhydrobromid in 20 ml Wasser bei 0^JC zugesetzt, und das Gemisch wurde sorgfältig gerühmt. Danach wurde eine Lösung von 2,0 g Natriumhydroxid in 10 ml Wasser über einen Zeitabschnitt von 20 Minuten bei 0 C zugesetzt und das Gemisch eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die Chloroformphase wurde abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und unter Bildung von N-(3-Brompropyl)-acetoacetamid alo weißer Feststoff eingedampft.

Das H-(3~Bronpropyl)-acetoacetamid wurde dann einer Lösur.p vor 6,8 g Benzofuroxan in 75 nil Äthanol zupjesetat und oine überschüssige Menge an Ammoniakgas wurde in die Lösung hineingeleitet j bis die 7Lösung gesättigt war, wobei 'J.ie Temperatur unter 30 C gehalten wurde. Man ließ das Reaktionsgemisch über Nacht bei Raumtemperatur stehen, filtrierte es ab und kristallisierte das Produkt aus Methanel'um. Ausbeute 2 g, Schmelzpunkt 2l8°C.

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BAD ORIGINAL

b) Nachstehende 'Zwischenprodukte, die zuvor in der chemischen Literatur noch nicht erwähnt worden waren, wurden nach vorstehendem Verfahren unter Verwendung des entsprechenden Halopropylamins und Benzcfuroxans als Ausgangsstoffe hergestellt.

0 N"

X(6 oder 7) Z

X(6 oder 7) Z

OCH,

OCIL

-CH(CH₃)CH₂CH₂

-CHpCHpCHp-CH(CH₃)CH₂CH₂-

₂CH₂

CHp-

-CH₂CH₂CH₂-

₂₂₂ -CH(CH₃)CH₂CH₂- -CH(CH₃)CH₂CH₂- -CH(CH₃)CH₂CH₂- -CH₂CH(CH₃)CH₂- -CH₂CH₂CH(CH₃)- -CH₂C(CH₃)

OCH,

-CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)- -CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)- -CH(C₂H₅)CH₂CH₂- -CH(C₂H₅)CH₂CH₂- -CH₂ClKn-C H₇)CH₂- -CH₂CH(n-C H₇)CH₂- -CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)- -CH(CH₃)CH₂C(CH₃)₂-

-CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)-₃₂₂ -CH₂C(CH₃)(C₂H₅)CH₂- -CH₂C(CH₃)(C₂H₅)CH₂- -CH₂CHa-C₃H₇)CH₂- -CH₂CHOL-C₃H₇)CH₂- -CH(CH₃)CH(CH₃)-CH(CH₃-

BAD ORIGINAL

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Herstellung C

2-Chinoxalincarbonsäure-w-aminoalkylester-l,4~dioxidsalze

a) 3-Methyl-2-chinoxalincarbonsäure-2-aminoäthylester-1, 4-di·: xidhydrochlorid.

Einer Lösung- von 2 ml Wasser un-d 8 ml Äthanol wurden 0,93 ml einer 12 η-Salzsäure zugesetztyUnd anschließend setzte man 1,25 E 2-(2-Oxazolin-2-yl)-3-methylchinoxalin-1,4-dioxid zu. Die dabei entstehende gelbe Lösung wurde 30 Minuten -tang bei Raumtemperatur gerührt und danach . unter vermindertem Druck zur Trockne eingeengt. Der feste Rückstand wurde in Athylacetat aufgeschlammt, abfiltriert und getrocknet. Ausbeute 1,26 g, Schmelzpunkt 186 - 188°C.

Analyse berechnet für

gefunden

4N3C1	C	48,0,	H	4	,7,
	N	14,0;
	C	47,8,	H	4	,8
	N	13,9.

b) Unter Verwendung des entsprechenden 2-(l,3-Oxazacycloalkyl)-chinoxalin-l_J4-dioxids und des sauren Reagenz und unter Wiederholung des verstehenden Verfahrens wurden folgende bisher in der chemischen Literatur noch nicht erwähnten 2-Chinoxalincarbonsäure- co-aminoalkylester-l,4-dioxidadditionssalze hergestellt;

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ORIGINAL

CH.
CF.

CO₀-Z-HH₂- HA

X (6

oder

Cl
OCH, -

-CK₂CH(CH₃)- -CH₀CH(CH,)-

OCH₃

OCH,

-C(CH₃)_?CH₂- -C(CH,)_OCH_O-

a a a a a a a

Br

OCH,

Br

CH₂CH₂-

b,c, CH

CHpCHp—

b ,c,d b ,c ,d -CH₂CH₂ b,c,d

-CH₂CH(CH₃)- b.c.d -CH(CH₇)CH₂- .b,c,d -CH₂C (CH₃) ₂- b,c,d b,c,d a a a aa

b,c, CH, d ^

CH₃

CH

-CH₂CH₂CH₂ ■CH₂CH_?CH -CH₂CH₂CH₂-

CH₂CH₂CH(CH₃)-

3 F

Cl Er

OCH_:

Cl

Cl

Cl

-CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)- a Cl -CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)- a CH₃

V₂-'^{8 F}

I₃J₂- a Cl -CH(CH )CH₂-
-CH₂CH(CH₃)-
-CH₂CH(CH₃)-
-CH(CH₃)CH(CH₃)-

-CH(CH₃)CH(CH₃)- -CH₂CH₂
-CH₂CH₂CH₂
-CH₂CH₂CH(CH₃)- -CH₂CH₂CH(CH₃)- -CH₂CH(CH₃)CH₂- -CH(CH₃)CH₂CH₂- -CH₀C(CH,)₀CH₀-

HA'^!'

,c,

-CH(CH )CH(C₂H )- b -CH₂CH(Ii-C₃H )- b -CHpCH(Ii-C H)- b -CH₂CH₂- b

-CH₂CH(CH₃)-

-CH(CH₃)CHp-
-CH₂CH(I-C₃H )-

-C(CH,)_OCH(CH,)-3 2 3

b,c,d

,c,d ,c,d ι c , d ,c,d ,c,d

-CH(CH₃)CH₂CH(CH₃)-

-CH₂CH₂CH(C₂H )- -CH_oCH(n-C,H₇)CH₀-

209840/1201

X(6 Z HA⁺ X(6 Z HA*

oder oder

?32V T ^HCnC ^

H -CH^C(CH₃)C^)CH₂- a H -CH(CH₃)CH₂CH(ClC)- a

Cl -CH₂CHa-C₃H₇)CH₂- a H -C(CHj)₂CH₂CH(CH₃)- a

H -CH₂CH(I-C₃H₇)CH₂- a P -CH(Ch₃)CII(CH₇)CH(CH₃)-

^aHCl; '^: HDr; ⁰HMO; ^d HSO; ^e

HCl; '^: HDr; ⁰HMO₃; ^d H₃SO₄; ^e p-Toluolsulfonsäure;

¹Vv

e) 3-Methyl-2~chinoxalincarbonsäure-2-aminoäthy!ester·· 1 ,Jj-iicxidbenzoat.

Einer Lösung von 3,0 g (O₅Oi Mol) 3-Methyl-2-chinoxaliri·· carb onsäure-2-aminoäthy lest er-15 ^l-dioxidhydrochlorid in 10 ml Wasser wurden bei 0⁰C 1₅25 c (0_s005 Mol) Silber· oxi-1 zugesetzt, und die dabei entstehende Suspension wurde in der Kälte gerührt_s und anschließend wurde die feste Suspension abzentrifugiert * Der die freie Base enthaltende Überstand wurde mit 1_S2 ζ (0,01 Mol) Benzoesäurein 10 ml Methanol behandelt_sund die dabei entstehende Lösung wurde im Vakuum zur Trockne eingeengt« Das rückständige Benzoatsalz wurde mit Äthylacetat trituriert und abgenutscht.

ü) Unter Wiederholung des vorstehenden Verfahrens, Herstellung C c) und unter Verwendung der jeweiligen 2« ..j-Aminoalkylhydrochloridsalze wurden folgende Salze hergestellt:

208840/120

OCII₃

OCH₃

OCH,

X(6 Z oder

-CH₂CH₂- -CH₂CH₂- -CH₂CH₂- -CH₂CH₂- ~CH_oCHp~ -CH₂CH(CH₃)- -CH(CH₃)CH₂- -CH₂C(CH₃)₂- - -CH₂C(CH₃)₂- -CH(CH₃)CH₂- -CH₂CH(CH₃)- -CH₂Cl)(CH₃) ■ -CH₂CHpCH(CH₃)- -CH₂CH₂CH(CH₃)-

-CH₂CH₂CH₂-

HA

a ,b

X(6

oder

a>b P

a j b F

a ,b F

a,b OCH₃

a_sb Pr

a,b CH₃

a »b OH-»

a,b CH, a,b cn" a,b F a,b Cl Br H Cl

c,cl, e c,d,·

Z-NH₂*HA

-CH(CH₃)CH(CH₃)-

-CH₂CH(C₂H₅)-

-CH(CH₃)CH(C₂H₅)-

-CH₂CH(Ii-C₃H₇)-

-CH₂CH(Ia-C₃H₇)-

-CH₂CH₂-

-CH₂CH(CH₃)-

-CH(CH₃)CH₂-

-CH₂CH(I-C₃H₇)-

-C(CH₃) CH(CH₃)-

-C(CH₃)₂CH(CH₃)-

-CH(CH₃)CH(CH₃)-

-CH₀CH₀CH -

2 2 2 -CH₂CH₂CH₂-

a,b

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c.d.e

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HF; ^b HIj

209843/1201

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Chinoxalin-di-N-oxiden der allgemeinen Formel

.CONH-Z-OH

dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

GO₂-Z-NH₂-HA

in der X ein Substituent in 6- oder 7-Stellung ist und ein Wasserstoff-, Fluor-, Chlor- oder Bromatom oder den Trifluormethyl-, Methyl- oder Methoxyrest, Z einen Äthylen-, Propylen- oder alkylsubstituierten Äthylen- oder Propylenrest, worin der Alkylrest 1 bis 3 C-Atome bestitz und A ein Säureanion bedeuten,
mit mindestens einer äquivalenten Menge einer Base in einem reaktionsinerten Lösungsmittel bei 10 bis 60 C und einem pH-Wert von 7 ~ 14 behandelt.

209840/1201

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als reaktionsinertes Lösunrsmittel wäßriges Natriumhydroxid verwendet und den pH-Wert auf 8 bis 9 einstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch p.ekennzeichnet, laß man eine Verbindung verwendet, in der X ein Wasserstoffatom, Z einen Äthylenrest und Λ ein Chlorid bedeuten.

H. Chinoxelin-cli-N-oxide, dadurch prkennzeichnet, daß sie nach lern Verfahren des Anspruchs 1 hergestellt werden sind.

Für

Pfizer Inc.

Dr. W. Beil

(Rechtsanwalt)

209840/ 1201