Deuterierte Biphenylderivate
Die Erfindung betrifft deuterierte Biphenylderivate sowie deuterierte Vorstufen zur Herstellung dieser Verbindungen.
Deuterierte Biphenylderivate sind wichtige Zwischenstufen für die Synthese von Arzneimitteln, insbesondere der so- genannten ,,-sartane", die beispielsweise zur Behandlung von Durchblutungsstörungen, Bluthochdruck und Herzkrankheiten eingesetzt werden können.
Es sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Biphe- nylderivaten bekannt.
So kann die Ullmann-Reaktion zur Herstellung symmetrisch und unsymmetrisch substituierter Biphenyle verwendet werden. Hierfür werden Halogenarylverbindungen, bevorzugt Iod-Verbindungen, in Anwesenheit von Kupfer bei hohen
Temperaturen miteinander zur Reaktion gebracht. Einen Ü- berblick über Verfahren zur Ausbildung von Aryl-Aryl- Bindungen gibt der Übersichtsartikel „Modern Methods Of Aryl-Aryl Bond Formation" von M. Sainsbury [Tetrahedron, 36, 3327-3359 (1980) ] .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, deuterierte Biphenylderivate bereitzustellen, die insbesondere bei der Herstellung deuterierter Arzneimittel verwendet werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Bereitstellung von deuterierten Biphenylderivaten der allgemeinen Formel I :
Formel I
worin R1 unabhängig voneinander H oder D ist, R2 Cι-C3-Al yl oder mit einem oder mehreren Halogenatomen, Hydroxygruppen, Sulfhydroxygruppen, Phosphatgruppen oder Sulfatgruppen substituiertes Ci-Cs-Alkyl, das teilweise oder vollständig deuteriert sein kann, bedeutet
R3 eine Carboxyl- oder deuterierte Carboxylgruppe, eine Carbamid- oder deuterierte Carbamidgruppe, eine Cya- nogruppe, eine Oxazolingruppe, eine Tetrazolgruppe, eine deuterierte Tetrazolgruppe, eine substituierte Tetra- zolgruppe, N- (Trimethylstannyl) pyrazolgruppe, eine deuterierte N- (Trimethylstannyl)pyrazolgruppe, eine Pyra- zolgruppe, eine deuterierte Pyrazolgruppe oder eine mit einer Triphenylmethylgruppe oder mit einer deuterierten Triphenylmethylgruppe substituierte Pyrazolgruppe ist, wobei diese Gruppen ihrerseits mit einem oder mehreren Cι-C3-Alkylgruppen, Halogenatomen, Hydroxygruppen, Sulfhydroxygruppen, Phosphatgruppen oder Sulfatgruppen substituiertes Ci-Ca-Alkyl, das teilweise oder vollständig deuteriert sein kann und wobei mindestens einer der Reste R1 bis R3 Deuterium ist oder Deuterium enthält.
Erfindungsgemäß weiterhin bevorzugt sind deuterierte Biphenylderivate der allgemeinen Formel I, worin R1 unabhängig voneinander H oder D ist, R2 Trideutero- methyl ist und R3 eine Carboxyl- oder deuterierte Carbo- xylgruppe bedeutet.
Insbesondere bevorzugt sind deuterierte Biphenylderivate der allgemeinen Formel I, worin R1 unabhängig voneinander H oder D ist, R2 Trideuteromethyl ist und R3 eine Carba- midgruppe oder eine deuterierte Carbamidgruppe bedeutet.
Besonders bevorzugt sind deuterierte Biphenylderivate der allgemeinen Formel I, worin R1 unabhängig voneinander H oder D ist, R2 Trideuteromethyl ist und R3 eine N- (Trimethylstannyl) pyrazolgruppe bedeutet.
Vorteilhaft sind deuterierte Biphenylderivate der allgemeinen Formel I, worin R1 unabhängig voneinander H oder D ist, R2 Trideuteromethyl ist und R3 eine Pyrazolgruppe o- der eine deuterierte Pyrazolgruppe bedeutet.
Besonders vorteilhaft sind deuterierte Biphenylderivate der allgemeinen Formel I, worin R1 unabhängig voneinander H oder D ist, R2 Trideuteromethyl ist und R3 eine Pyra- zolgruppe bedeutet, die durch eine Triphenylmethylgruppe substituiert ist.
Insbesondere vorteilhaft sind deuterierte Biphenylderivate der allgemeinen Formel I, worin R1 unabhängig vonein- ander H oder D ist, R2 eine Bromdideuteromethylgruppe ist
und R3 eine Pyrazolgruppe bedeutet, die durch eine Triphenylmethylgruppe substituiert ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Bereit- Stellung von
dl2-4' -Methyl-2-biphenylcarbonsäure,
4 ' -Trideuteromethyl-d8-biphenyl-2-carbonsäure,
2 ' , 3' , 5' , 6' -Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylcarbonsäure,
3,4,5, β-Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylcarbonsäure,
dl2-4' -Methyl-2-biphenylcarbonsäure-tert-butylester,
4' -Trideuteromethyl-d8-biphenyl-2-carbonsäure-tert- butylester,
2 ' , 3' , 5' , 6' -Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylcarbonsäure-tert-butylester,
3,4, 5, β-Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylcarbonsäure-tert-butylester,
4 ' -Trideuteromethyl-d8-biphenyl-2-carbonsäureamid,
2 ' , 3' , 5' , 6' -Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylcarbonsäureamid,
3,4,5, 6-Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylcarbonsäureamid,
dll-4' -Methyl-2-biphenylnitril,
2 ' , 3' , 5' , 6' -Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylnitril,
3,4,5, β-Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) -2- biphenylnitril,
N-Trimethylstannyl-5- (dll-4' -methylbiphenyl-2- yl) tetrazol,
N-Trimethylstannyl-5- [2 r , 3' , 5' , 6' -tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2-yl] tetrazol,
N-Trimethylstannyl-5- [3,4,5, β-tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2-yl] tetrazol,
5- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) -lD-tetrazol,
5- [2' , 3' , 5' , 6' -Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2-yl] -lD-tetrazol,
5- [3, 4, 5, 6-Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2- yl] -lD-tetrazol,
5- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) -lH-tetrazol,
5- [2' , 3' , 5' , 6' -Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2-yl] -lH-tetrazol,
5- [3, 4, 5, β-Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2- yl] -lH-tetrazol,
N-Triphenylmethyl-5- (dll-4' -methylbiphenyl-2-yl) tetrazol,
N-Triphenylmethyl-5- [2' , 3' , 5' , 6' -tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2-yl] tetrazol,
N-Triphenylmethyl-5- [3,4,5, β-tetradeutero- ' - (trideuteromethyl) biphenyl-2-yl] tetrazol,
N-Triphenylmethyl-5- [dlO-4' - (brommethyl) biphenyl-2- yl] tetrazol,
N-Triphenylmethyl-5- [4' - (bromdideuteromethyl) - 2' , 3' , 5' , 6' -tetradeuterobiphenyl-2-yl] tetrazol,
N-Triphenylmethyl-5- [4' - (bromdideuteromethyl) -3,4,5,6- tetradeuterobiphenyl-2-yl] tetrazol,
4, 4-Dimethyl-2- (2-methoxy-d4-phenyl) oxazolin,
2- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) -4, 4-dimethyloxazolin,
2- [2' , 3' , 5' , 6' -Tetradeutero-4' -
(trideuteromethyl) biphenyl-2-yl] -4, 4-dimethyloxazolin sowie
2- [3, 4, 5, 6-Tetradeutero-4' - (trideuteromethyl) biphenyl-2- yl] -4, 4-dimethyloxazolin.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Biphenylderivate wird das Verfahren von A. I. Meyers und E. D. Mihelich [J. Am. Chem. Soc, 97, 7383 (1975)], das auch in EP 733366 beschrieben wird, auf die Herstellung der deu- terierten Verbindungen adaptiert, unter Verwendung von deuterierten Edukten mit einem Deuterierungsgrad über 98%.
Ausgehend von deuterierter Methoxybenzoesäure wird das deuterierte Säurechlorid erzeugt und dieses mit 2-Amino- 2-methyl-l-propanol zum deuterierten 4, 4-Dimethyl-2- (2- methoxyphenyl) oxazolin umgesetzt.
Dieses Oxazolin wird mit deuteriertem 4-Methylphenyl- Grignardreagenz, erhalten aus deuteriertem 4-Bromtoluol, zu deuteriertem 2- (4' -Methylbiphenyl-2-yl) -4, 4- dimethyloxazolin weiterverarbeitet. Aus diesem wird durch Erhitzen in Deuteriumchloridlösung die deuterierte 4'- Methyl-2-biphenylcarbonsäure erhalten.
Die deuterierte 4' -Methyl-2-biphenylcarbonsäure wird über das Säureamid, das mit Ammoniumhydroxidlösung aus dem Säurechlorid erhalten wird, zu deuteriertem 4' -Methyl-2- biphenylnitril umgesetzt.
Analog zu EP 291969 wird nun aus dem deuterierten 4'-
Methyl-2-biphenylnitril mit Trimethylzinnazid das deute-
rierte N-Trimethylstannyl-5- (4' -methylbiphenyl-2- yl) etrazol erhalten.
In Abwandlung der bekannten Vorschrift wird dieses mit Deuteriumchlorid in das deuterierte 5- (4' -Methylbiphenyl- 2-yl) tetrazol überführt.
Die Tetrazolgruppe wird nachfolgend durch Umsetzung mit Tritylchlorid geschützt und das erhaltene deuterierte N- Triphenylmethyl-5- (4' -methylbiphenyl-2-yl) tetrazol mit N- Bromsuccinimid in das deuterierte (Brommethyl) biphenylderivat überführt .
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
Beispiel 1
Herstellung von 2-Methoxy-3, 4, 5, 6-d4-benzoylchlorid 15,7 g 2-Methoxy-d5-benzoesäure werden in an sich bekannter Weise mit Thionylchlorid zur Reaktion gebracht. Dazu wird die deuterierte 2-Methoxybenzoesäure tropfenweise mit 25 ml Thionylchlorid versetzt, das Reaktionsgemisch für 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und anschließend das überschüssige Thionylchlorid abdestilliert. Das Reaktionsprodukt wird durch Vakuumdestillation isoliert. Es werden 14,85 g 2-Methoxy-3, 4, 5, 6-d4-benzoylchlorid als farblose Flüssigkeit erhalten. Sdp.: 127-128.°C (8 torr) Ausbeute: 85% berechnet : C: 55,03 %; H: 6,35 % gefunden: C: 55,00 %; H: 6,37 %
Beispiel 2
Herstellung von 4, 4-Dimethyl-2- (2-methoxy-d4- phenyl) oxazolin
Die Herstellung erfolgt in an sich bekannter Weise. 17 g 2-Amino-2-methyl-l-propanol werden in Dichlormethan gelöst und die eisgekühlte Lösung mit einer Lösung von 14,75 g 2-Methoxy-3, 4, 5, 6-d4-benzoylchlorid in Dichlor- methan tropfenweise versetzt. Nach beendeter Zugabe wird die Eiskühlung entfernt und der Reaktionsansatz bei Raumtemperatur noch für 3 Stunden gerührt. Das Lösemittel wird entfernt und der entstandene Feststoff wird mit Wasser versetzt und abfiltriert. Der isolierte Feststoff wird nach dem Trocknen wiederum mit Thionylchlorid versetzt und man erhält nach der Aufarbeitung 13,9 g 4,4- Dimethyl-2- (2-methoxy-d4-phenyl) oxazolin. Ausbeute: 79% Schmelzpunkt: 71-74 °C berechnet:
C: 68,87 %; H: 9,15 %; N: 6,69 % gefunden:
C: 68,91 %; H: 9,13 %; N: 6,67 %
XH-NMR (200 MHz, CDC13) : δ 3,68 (3H, s) ; 3,92 (2H, s) ; 1,26 (6H, s) .
Beispiel 3
Herstellung von 2- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) -4, 4- dimethyloxazolin
Aus 10 g d7-4-Bromtoluol wird in an sich bekannter Weise durch Umsetzung mit Magnesium in wasserfreiem Tetrahydro-
furan das d7-4-Methylphenyl-Grignardreagenz hergestellt. Dieses wird zu 5,3 g 4, 4-Dimethyl-2- (2-methoxy-d4- phenyl) oxazolin in wasserfreiem Tetrahydrofuran hinzugefügt und das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt. Nach der Aufarbeitung werden 5,7 g 2- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) -4, 4-dimethyloxazolin als farblose Flüssigkeit erhalten. Ausbeute: 81% berechnet: C: 78,21 %; H: 10,93 %; N: 5,07 % gefunden:
C : 78 , 23 % ; H : 10 , 90 % ; N : 5 , 06 % XH-NMR ( 200 MHz , CDC13) : δ 3 , 93 ( 2H, s ) ; 1 , 25 ( 3H, s ) .
Beispiel 4 :
Herstellung von dl2-4' -Methyl-2-biphenylcarbonsäure
In Abwandlung der Literaturvorschrift werden 6 g
2- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) -4, 4-dimethyloxazolin in Deuteriumchloridlösung für 15 Stunden zum Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsprodukt setzt sich ölig an der Oberfläche ab und verfestigt sich nach Abkühlen der Reaktionslösung. Nach der Aufarbeitung werden 3,7 g dl2-4'- Methyl-2-biphenylcarbonsäure als farbloser Feststoff er- halten.
Ausbeute: 76% Schmelzpunkt: 139-141 °C berechnet : C: 74, 96 %; H: 10,77 % gefunden:
C: 74,98 %; H: 10,74 %
13C-NMR ( 75 MHz, CDC13) : δ 173 , 5 ; 142 , 9; 138 ; 136, 5; 133 , 2 (t) ; 130, 3 (t) ; 129, 8 (t) ; 129, 2 ; 127 , 6 (t) ; 127 (t) ; 127 , 6 (t) ; 19 , 4 ( sept) .
Beispiel 5
Herstellung von 4' -Trideuteromethyl-d8-biphenyl-2- carbonsäureamid
In an sich bekannter Weise werden 8 g dl2-4' -Methyl-2- biphenylcarbonsäure mit 10 Äquivalenten Thionylchlorid gemischt, für 2 Stunden zum Rückfluss erhitzt und anschließend das Thionylchlorid aus dem Reaktionsansatz entfernt. Das entstandene Säurechlorid wird zu einer Ammoniumhydroxidlösung gegeben und der entstandene Fest- stoff aufgearbeitet.
Es werden 5,9 g 4' -Trideuteromethyl-d8-biphenyl-2- carbonsäurea id in Form eines weißen Feststoffs erhalten. Ausbeute: 74% Schmelzpunkt: 125-128 °C berechnet:
C: 75,63 %; H: 10,87 %; N: 6,30 % gefunden:
C: 75,64 %; H: 10,86 %; N: 6,27 %
Beispiel 6
Herstellung von dll-4' -Methyl-2-biphenylnitril
6,5 g 4' -Trideuteromethyl-d8-biphenyl-2-carbonsäureamid werden in an sich bekannter Weise mit 10 Äquivalenten Thionylchlorid umgesetzt. Nach Entfernen des Thionylchlo- rids wird der Ansatz mit Hexan versetzt und man erhält
4,7 g dll-4' -Methyl-2-biphenylnitril als weißen Feststoff.
Ausbeute: 78% Schmelzpunkt: 43-46 °C. berechnet :
C: 82,30 %; H: 10,84 %; N: 6,86 % gefunden:
C: 82,35 %; H: 10,82 %; N: 6,83 %
13C-NMR (75 MHz, CDC13) : δ: 144,7; 138,1; 137,2; 133 (t) ; 132,1 (t); 129,9 (t) ; 128,5 (t) ; 127,8 (t) , 127,1 (t) ,
115,9; 19,5 (sept) .
Beispiel 7 Herstellung von N-Trimethylstannyl-5- (dll-4' - methylbiphenyl-2-yl) tetrazol
In an sich bekannter Weise werden 20,4 g dll-4' -Methyl-2- biphenylnitril mit 24,6 g Trimethylzinnazid in Toluol bei
Raumtemperatur zur Reaktion gebracht. Das Reaktionsge- misch wird anschließend für 24 Stunden zum Rückfluss erhitzt und dann auf Raumtemperatur gekühlt. Es werden 32 g
Produkt als weißer Feststoff isoliert.
Ausbeute: 75%
Schmelzpunkt: 263 °C (Zersetzung) berechnet:
C: 50,73 %; H: 8,27 %; N: 13,15 % gefunden:
C: 50,71 %; H: 8,24 %; N: 13,18 %
^•H-NMR (200 MHz, d6-DMSO) : δ 0,39 (9H)
Beispiel 8
Herstellung von 5- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) -1D- tetrazol
Unter Abwandlung der Literaturvorschrift wird das Produkt hergestellt, indem 33 g N-Trimethylstannyl-5- (dll-4' - methylbiphenyl-2-yl) tetrazol in einem Gemisch aus Toluol und Tetrahydrofuran gelöst werden und so lange trockenes Deuteriumchlorid bei Raumtemperatur durch die Lösung geblasen wird, bis eine klare Lösung entsteht. Das Produkt kristallisiert aus der Lösung aus und man erhält nach
Umkristallisation 16,8 g 5- (dll-4' -Methylbiphenyl-2-yl) - lD-tetrazol. Ausbeute: 82% Schmelzpunkt: 148-151 °C berechnet:
C: 68,14 %; H: 10,67 %; N: 21,19 % gefunden:
C: 68,18 %; H: 10,65 %; N: 21,17 %
Beispiel 9
Herstellung von N-Triphenylmethyl-5- (dll-4' - methylbiphenyl-2-yl) tetrazol
In an sich bekannter Weise werden 19,8 g 5- (dll-4' - Methylbiphenyl-2-yl) -lD-tetrazol in Dichlormethan mit 25 g Tritylchlorid unter Zusatz von Triethylamin bei Raumtemperatur zur Reaktion gebracht. Das Reaktionsgemisch wird für 2 Stunden zum Rückfluss erhitzt und anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Es wird mit Wasser gewaschen, die organische Phase getrocknet und das Lösemittel im Vakuum entfernt. Man erhält nach Umkristallisation 28,8 g Produkt .
Ausbeute: 75%
Schmelzpunkt: 162-166 °C
^•H-NMR (200 MHz, CDC13) : δ 6,8-8,1 (15 H, m) berechnet:
C: 80,75 %; H: 8,17 %; N: 11,08 % gefunden:
C: 80,78 %; H: 8,15 %; N: 11,07 %
Beispiel 10
Herstellung von N-Triphenylmethyl-5- [dl0-4' - (brommethyl) biphenyl-2-yl] tetrazol
Die Umsetzung von 31,8 g N-Triphenylmethyl-5- (dll-4' - methylbiphenyl-2-yl) tetrazol mit N-Bromsuccinimid erfolgt in an sich bekannter Weise, indem das Edukt in Tetrachlorkohlenstoff gelöst wird und bei Raumtemperatur mit 11,5 g N-Bromsuccinimid und 1,1 g Dibenzoylperoxid versetzt wird. Der Reaktionsansatz wird für 3 Stunden zum Sieden erhitzt, anschließend auf 40 °C gekühlt und filt- riert. Das Filtrat wird zur Trockne eingeengt, mit I- sopropylether versetzt und man erhält 27 g Produkt. Ausbeute: 74% Schmelzpunkt: 134-137 °C berechnet: C: 69,97 %; H: 6,73 %; N: 9,60 % gefunden:
C : 69, 93 % ; H : 6, 75 % ; N : 9, 58 % XH-NMR (200 MHz, CDC13) : δ 6, 4-7 , 9 ( 15 H, )