способ получения 2-замещенных 4-(3-трет-бутил-4- гидроксифенил)-тиазолов

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-ЗАМЕЩЕННЫХ 4-(3-ТРЕТ-БУТИЛ-4-ГИДРОКСИФЕНИЛ)-ТИАЗОЛОВ общей формулы I



где R₁ - насыщенная или ненасыщенная C₁-C₅-алкильная группа с прямой цепью или разветвленная:

R₂ - водород или алкильный остаток с 1 - 3 атомами углерода;

А - цепь общей формулы - (CH₂)_n - J - CR₃R₄ - ; - CH=CR₃-(CH₂)_m - или -CH= N-O-(CH₂)_n -, причем J - простая связь, кислород, или сера, или карбонильная группа, R₃ и R₄, одинаковые или различные, - водород или алкильный остаток с количеством атомов углерода до 2; m=0 - 3; n=1 - 4;

Z - тетразольная или CN-группа, или остаток общей формулы

--X ,

где Х - гидроксигруппа или остаток общей формулы R₅O или R₆R₇N -, причем R₅ - C₁-C₄-алкильный остаток с прямой цепью или разветвленный, который может быть замещен гидроксилом, C₁-C₃-алкоксигруппой или C₁-C₃-алкиламиногруппой, R₆ и R₇, одинаковые или различные, - водород, C₁-C₆ - алкильный остаток с прямой цепью или разветвленный, или, когда R₆ - водород или C₁-C₄-алкильный остаток, R₇ - гидрокси-, C₁-C₃-алкокси или тетразол -5-илгруппа, или Х вместе со структурными элементами -А-(С=О) - остаток общей формулы II

CR₈

где R₈ - водород, C₁-C₃-алкильный остаток или C₁-C₃-алкоксиостаток, а также физиологически совместимые соли таких соединений общей формулы 1, где Х - гидрокси-или гидроксиаминогруппа, а также при необходимости их физиологически переносимых солей,

отличающийся тем, что амид тиакарбоновой кислоты общей формулы III

H₂N--A-Z

подвергают взаимодействию с 2-галоген-1-фенилалканонами общей формулы IY



где А, Z, R₁ и R₂ имеют указанные значения;

L - галоген, предпочтительно хлор или бром,

с получением целевого продукта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к органическому синтезу и касается способа получения новых 2-замещенных 4-(3-трет.бутил-4-гидроксифенил)-тиазолов.

Указанные новые соединения обладают высокой терапевтической активностью для лечения воспалительных, в частности ревматических заболеваний.

Найдено, что потребность в терапевтически полезных антиревматических средствах, которые в результате своего профиля воздействия позволяют ожидать глубокого и продолжительного вмешательства в воспалительный процесс, удовлетворяется благодаря получению новых производных тиазола, для которых характерным является 5-алкил-3-трет.бутил-4-гидроксифениловый заместитель, а также еще один заместитель с карбоксильной или производной от нее группой. В результате сочетания этих обоих заместителей на тиазольном кольце в усиленной степени подавляются иммунопатологические процессы, лежащие в основе хронической фазы воспаления и, следовательно, достигается благоприятный антиревматический механизм действия.

Благодаря своим свойствам, тормозящим цикло- и липоксигенез, своей способности дезактивировать посредством своего антиокислительного потенциала кислородные радикалы, а также своему свойству благоприятным образом вмешиваться в нарушенную иммунную систему, новые тиазольные производные пригодны для применения в лекарственных средствах, особенно в таких, которые показаны при воспалительно ревматических заболеваниях. Таким образом, объектом изобретения является способ получения новых 2-замещенных 4-(3-трет.бутил-4-гидроксифенил)-тиазолов общей формулы



(I) где R₁ - насыщенная или ненасыщенная С₁-С₅-алкильная группа с прямой цепью или разветвленная,

R₂ - атом водорода или алкильный остаток с 1 до 3 С-атомов,

А - промежуточная цепь формулы

-/CH₂/_n-Y-CR₃R_4-; -CH=CR₃-/CH₂/_m - или -CH=N-0-/CH₂/_n - причем У - это простая связь, атом кислорода или серы, или карбонильная группа,

R₃ и R₄ - одинаковые или различные и представляют собой атом водорода или алкильный остаток, имеющий до 2 С-атомов,

n - это число от 1 до 4, а

m - это число от 0 до 3, а

Z - тетразол - или CN-группа или остаток формулы

-C-, где Х - это гидроксигруппа или остаток общей формулы R₅О- или

R₆R₇N-, причем R₅ - это С₁-С₄-алкильный остаток, с прямой цепью или разветвленный, который может быть замещен гидроксилом, С₁-С₃-алкоксигруппой или С₁-С₃-алкиламиногруппой, R₆ и R₇ - одинаковые или различные, представляют собой атом водорода, С₁-С₆-алкильный остаток, с прямой цепью или разветвленный, или когда R₆ означает атом водорода или С₁-С₄-алкильный остаток.

R₇ - гидроксил, С₁-С₃-алкокси- или тетразол-5-ил-группа, или Х со структурными элементами -А-/C=0/ - вместе представляет остаток общей формулы II

CHR₈

(II) при этом R₈ означает атом водорода, С₁-С₃-алкильный- или С₁-С₃-алкокси-остаток, а также физиологически совместимые соли соединений общей формулы I, в которых Х представляет гидрокси- или гидроксиламиногруппу.

Соединение согласно изобретению получают тем, что амид тиакарбоновой кислоты общей формулы III

H₂N--A-Z

(III) подвергают взаимодействию с 2-галоген-1-фенил-алканонами формулы IУ

где A, Z, R₁, R₂ имеют указанные выше значения, а L означает галоген, предпочтительно хлор или бром, для превращения берут обычно эквимолярные количества реагентов, используются прежде всего полярные растворители, например, спирты (метанол, этанол, различные пропанолы или бутанолы), однако также и низшие алифатические карбоновые кислоты, такие, как муравьиная кислота и уксусная кислота, а также сложные эфиры уксусной кислоты, ацетон, бутан-2-он, диметилформамид или ацетонитрил или смеси названных растворителей.

Эта реакция осуществляется обычно при температурах от около 20^оС до температуры кипения реакционной среды, особенно от около 50 до 80^оС, причем время проведения реакции находится в пределах менее чем один час и около 3 ч.

Тиакарбонамины общей формулы III, необходимые для способа а), можно получить по способу, известному специалисту, например, в результате присоединения сероводорода к соответствующим нитрилам в присутствии основания (см. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band. IX, S. 762-768). Предпочтительные основания, применяемые в каталитических до эквимолярных количествах, - это амины, как, например, триэтиламин, пиридин, но также и алкоголяты и гидросульфиды щелочных металлов. Эта реакция осуществляется в органическом растворителе, в частности спирте, как метанол, этанол или пропанолы, или в пиридине; особенно пригодной является смесь пиридина и триэтиламина. Температура реакции находится в пределах между около 0^оС и температурой кипения применяемого растворителя, предпочтительно такая реакция осуществляется при комнатной температуре (примерно 20-30^оС).

Другая форма осуществления способа заключается в использовании дитиофосфорной кислоты -0,0-диалкилэфиров, в частности метилового или этилового сложного эфира как источника сероводорода (S.W.Walter и K.D.Bode, Angew. Chem., 1966, 78, S. 517-532), в котором для расщепления первичного продукта осаждения в реакционную смесь подаетмся хлористый водород при температурах около -10 до 20^оС, предпочтительно около -10 до 0^оС.

Применяемые так же, как исходные вещества 2-галоген-1-фенилалканоны формулы IV известны из литературы, или их можно легко получить из 1-(3-алкил-5-трет. бутил-4-гидрокси-фенил)-алканонов в результате превращения с соответствующими средствами галогенирования согласно методам, описанным в Houben-Weyl Bd. Y/4 S. 171-189 (1960).

Как пригодное соединение IV следует назвать, например, 2-бром-1-(3,5-ди-трет. -бутил-4-гидроксифенил)-этанон и 2-бром-1-(3-метил-5-трет.бутил-4-гидроксифенил)-этанон, которые можно получить в результате галогенирования соответственно замещенных 1-фенилалканонов в элементарным бромом или с медь-II-бромидом по способу L.C.King и Y.K.Ostrum, J.Org.Chem., 1964, 29, S. 3459-3461.

Для получения тех соединений формулы IV, в которых Z означает атом хлора, пригоден в частности сульфурилхлорид, который вводится в реакцию преимущественно при температурах между около 10 и 30^оС в присутствии инертных растворителей, как, например, метиленхлорид или хлороформ, с соответствующими 1-фенилалканонами. Другой способ получения состоит в Фридель-Крафто-ацилировании 2-алкил-, -трет-бутилфенолов с помощью преимущественно хлорацетилхлорида в присутствии кислот Льюиса как, например, хлорид алюминия или бортрифторид. Предложенные соединения общей формулы I могут, если они содержат карбоксильную группу, образовывать соли с неорганическими или органическими основаниями. Поэтому такие соли также являются предметом настоящего изобретения.

Предпочтительными являются соли с неорганическими основаниями, особенно физиологически не вызывающие опасений соли щелочных металлов, прежде всего соли натрия и калия.

Предложенные 2-замещенные 4-(3-алкил-5-трет-бутил-4-гидроксифенил)-тиазолы формулы I и их соответствующие соли благодаря своим ценным фармакологическим свойствам особым образом пригодны для применения в качестве биологически активных веществ в лекарственных средствах, в частности в таких лекарственных средствах, которые используются для лечения воспалительно ревматических заболеваний. Их можно было бы выпускать отдельно, например, в виде микрокапсул, в смесях друг с другом или в сочетании с соответствующими вспомогательными веществами и/или веществами-носителями.

Предметом ценного изобретения является получение лекарственных средств, которые состоят по меньшей мере из одного соединения формулы I и/или по крайней мере одного соединения их соответствующих солей, или содержат одно из таких биологически активных веществ наряду с фармацевтически пригодными и физиологически переносимыми веществами-носителями, растворителями и/или другими вспомогательными веществами.

Предложенные лекарственные средства можно применять орально, токсично, ректально или в данном случае также парентерально, при этом предпочтительно оральное применение.

Соответствующие твердые или жидкие галенические формы приготовлений - это, например, грануляты, порошки, драже, таблетки, (микро)капсулы, суппозитории, сиропы, соки, суспензии, эмульсии, капли или инъецируемые растворы, а также препараты с протагированной выдачей биологически активного вещества, при получении которых находят применение обычные вспомогательные средства, как вещества-носители, взрывчатые материалы, связующие вещества, вещества для нанесения покрытия, средства разбухания, скольжения или смазочные вещества, вкусовые вещества, средства для подслащивания или агенты растворения. Как наиболее часто употребляемые вспомогательные вещества следует назвать, например, карбонат магния, двуокись титана, лактозы, маннит и другие сахара, тальк, молочный белок, желатина, крахмал, целлюлоза и их производные, животные и растительные масла, полиэтиленггликоли и растворители, как, например, стерильная вода или одновалентные или многовалентные спирты, например, глицерин.

Преимущественно получают и отпускают фармацевтические препараты в определенных единицах дозирования, при этом каждая единица содержит как активную составную часть определенную дозу по меньшей мере одного соединения формулы I и/или соответствующей соли. При твердых единицах дозирования, как таблетки, капсулы, драже или суппозитории, эта доза может составлять примерно до 800 мг, предпочтительно однако приблизительно от 100 до 500 мг.

Для лечения взрослого пациента, страдающего от воспалительноревматических заболеваний, - в зависимости от эффективности соединений согласно формуле I и/или соответствующих солей на человеке - показаны суточные дозы примерно 100-2000 мг биологически активного вещества, преимущественно около 300-1100 мг, при оральном отпуске. При некоторых обстоятельствах однако могут быть приемлемы также и более высокие или более низкие суточные дозы. Отпуск суточных доз может осуществляться как в результате одноразовой выдачи в виде отдельной единицы дозирования, так и в результате многократного отпуска разделенной дозы через определенные интервалы.

Могут применяться соединения формулы I и соответствующие соли при получении вышеуказанных галенических форм приготовления также вместе с другими пригодными биологически активными веществами, например, антиурикопатика, тромбоцитенагрегатные тормозящие вещества, обезболивающие лекарства и другие стероидальные и не стероидальные противовоспалительные средства.

Структура всех нижеуказанных описанных соединений была подтверждена элементным анализом и инфракрасными, а также ^IН-NMR-спектрами. Соединения формулы I, полученные согласно нижеследующим примерам и аналогичным образом, представлены в табл.1.

П р и м е р 1. Этиловый сложный эфир 3-[4-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)- тиазол-2-ил]пропионовой кислоты

а₁) 2-бром-1-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)-этанон

20,6 г (83 ммоль) 1-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)-этанона растворяют при перемешивании в 50 мл хлористого метилена, нагревают до кипения и в течение 15 мин по каплям разбавляют бромом в количестве 14,4 г (90 ммоль). После этого в течение следующих 2 ч нагревают с обратным холодильником, смесь охлаждают, разбавляют 50 мл воды, отделяют органическую фазу и высушивают над сульфатом натрия. После удаления растворителя и при сниженном давлении твердый остаток перекристаллизовывается из хлористого метилена.

Выход: 20,5 г (72% теорет. величины)

Температура плавления: 105-108^оС

С₁₆Н₂₃Вr₂О₂ (мол. вес = 327,3)

а₂) Амид 3-(этоксикарбонил)-тиопропионовой кислоты

В раствор 31,8 г (0,25 моль) этилового сложного эфира 3-цианопропионовой кислоты и 34.6 мл (0,25 моль) триэтиламина в 75 мл пиридина добавляли при помешивании при комнатной температуре в течение 9 ч сероводород. После отстаивания в течение ночи реакционную смесь при охлаждении подкисляли 2Nн, соляной кислотой и экстрагировали многократно с помощью этилового сложного эфира уксусной кислоты. Соединенную и высушенную над сульфатом натрия органическую фазу концентрируют в щадящих условиях при пониженном давлении. Оставшийся маслянистый остаток (35,0 г = 87% теоретической величины) состоит согласно газохроматографическому анализу примерно из 87% амида 3-(этоксикарбонил)-тиопропионовой кислоты и 13% этилового сложного эфира 3-цианпропионовой кислоты.

а₃) этиловый эфир 3-[4-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)-тиазол-2-ил] -пропио- новой кислоты

36,0 г (0,11 молей) 2-бром-1(3,5-ди-трет-бутил-гидроксифенил)этанона из стадии а₁) и 17,7 г (0,11 мол.) амида 3-(этоксикарбонил)-тиопропионовой кислоты (реактивный компонент смеси вещества, полученного из стадии а₂) нагревали в 100 мл этилового эфира уксусной кислоты в течение 1,5 ч при обратном потоке. После охлаждения и обработки посредством NaHCO₃ раствора органическую фазу отделяли, высушивали и концентрировали при уменьшенном давлении. Перемешивание оставшегося маслянистого осадка с помощью петролейного эфира (40-60^оС) позволило получить кристаллический осадок.

Выход: 33,4 г (78%- теоретической величины)

Температура плавления: 55-56^оС

С₂₂Н₃₁NO₃S (мол.м. = 389,6)

Анализ: расчетный: С 67,83%; Н 8,02%; N 3,60%; S 8,23%

найденный: С 67,81%; Н 8,05%; N 3,57%; S 8,44%

Аналогичным образом получают соединения общей формулы I, в которой заместители имеют значения, указанные в табл.1.

Фармакологическое испытание и результаты

Испытание предложенных соединений формулы I на антивоспалительное действие, влияние на иммунопатологические процессы, свойства, дезактивирующие радикалы кислорода и влияние на метаболизм арахидоновой кислоты осуществлялось на описываемых ниже моделях животных и в биоорганизмах.

1. Вспомогательный артрит для инспирирования противовоспалительного действия (табл.2)

Исследования осуществляли по методу Pearson (Arthrit. Rheum. 1959, 2, 44). В качестве подопытных животных служили самцы крыс Wistar-Levis - штамма с массой тела между 130 и 200 г. Подвергаемые испытанию соединения применялись в дозах по 50 мг на каждый 1 кг массы тела один раз в сутки с 1-го по 5-й день эксперимента орально (р.о.). Животные одной контрольной группы получали только индифферентную основу лекарственного препарата. Каждая группа препаратов и контрольная группа включала 8 животных. Как критерий воздействия служило процентное снижение увеличния объема лап по сравнению с увеличением объема лап необработанной контрольной группы. ED₅₀ - величины определялись графически из кривой, характеризующей действие дозы.

В качестве сравнительного препарата были использованы 4-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенил)-2-метилтиазол - т.е. соединение общей формулы

согласно вышеупомянутому патенту США US-А-4 535 165.

2. Подавление иммунопатологических процессов.

Повсеместно признано, что прогрессирующий ход воспалительно ревматических заболеваний вызывается в основном нарушениями адаптации иммунной системы и, следовательно, более причинная терапия может удаваться лишь с помощью таких медикаментов, которые тормозят иммунопатологические процессы.

а). Дополняющий артрит (Perper - модификация)

В экспериментальной системе, описанной в пункте а), животных подвергали обработке лишь с 1-го до 12-го опытного дня. После интервал в течение 9 дней, свободного от обработки, осуществляется определение объема лап - левой и правой задней лапы (сравни табл.3). В этом тесте классически, нестероидальные противовоспалительные средства являются неэффективными, потому что они не в состоянии подавлять иммунопатологические процессы, лежащие в основе хронической фазы воспаления. Далее результаты однозначно подтверждают превосходство предложенных соединений формулы I по сравнению с эталонным препаратом из US-А-4 535 165, который в PERPER - модификации дополняющего артрита показывает лишь обозначенное действие.

в) Резервная пассивная АРТУС-реакция

Как подопытные животные использовались самцы Sprague-Dawley - крысы с массой тела в пределах между 100 и 200 г, которые были разделены на группы соответственно по 8 животных. Эти животные получали 1 ч спустя после орального отпуска испытуемого вещества 0,5 мг иммуноглобулина в 0,1 мл раствора хлорида натрия субподошвенно в левую заднюю лапу как инъекцию. Через 4 ч измеряли АРТУС-реакцию, причем как параметр измерения для действия служило процентное изменение увеличения объема лап по отношению к тому, которое отмечалось в контрольной группе, обработанной лишь индифферентной основой лекарственного препарата.

Согласно табл.4, например, следующие преложенные соединения отличаются как сильные подавляющие вещества для АРТУС-реакции.

3. Действие как ловушка радикалов и как ингибиторы метаболизма арахидоновой кислоты

а) Свойства как ловушки радикалов.

Испытание в этом тесте, который позволяет сделать вывод относительно противовоспалительного потенциала вещества, осуществлялось согласно Smith (Смит) и др., Biochem. Pharmacol., 1987, 36, 1456. При этом прослеживается реакция предложенных соединений со стабильным радикалом 1,1-дифенил-2-пикрил-гидрозил (DРРН) оптически при 20^оС. Константа скорости К и порядка реакций n в табл.5 определялись обычным образом графически.

в) Метаболизм арахидоновой кислоты.

Подавляющее действие предложенных соединений на разложение арахидоновой кислоты, катализированной посредством циклооксигенеза и липооксигенеза, in vitro (лабораторных условиях), измерялось с помощью систем тестов, описанных в Weithmann und Alpermann, Arznelm. - Forsoh., 1985, 35, 947.

В микросомальной циклооксигенез-системе (фракция из семенных пузырьков овцы, Fa. Paesel, Франкфурт, Германия) синтез, катализированный посредством циклооксигенеза, - синтез простагландинов из арахидоновой кислоты. Коэнзим - это адреналин, преобразование которого в адренохром прослеживается спектральфотометрически при 492 нм. В липоксигенез - системе в лабораторных условиях инкубировали цис-9-цис-12 линолевую кислоту посредством липоксигенеза (L 72127 Fa.Sigma, Дайзенхофен, Германия), а образование конъюгированных двойных соединений, осуществляемое при реакции оксигенирования, прослеживалось оптически при 234 нм.

Воздействия ингибиторов, и/или концентраций ингибиторов, необходимых для 50%-ного торможения активности энзимов (IC₅₀ величины), были определены для следующих предложенных примеров:

Липоксигенез (энзим)

Пример 8: IС₅₀ = 50 М

Пример 12: при 50 m: 73% торможения

Пример 15: при 100 М: 78% торможения

Циклооксигенез (микросомы)

Пример 7: при 100 М: 65% торможения

Пример 8: при 100 М: 75% торможения

Пример 16: IС₅₀ = 34 М.

Помимо этого, предложенные вещества характеризовались как ингибиторы метаболита арахидоновой кислоты также в клеточных лейкоцитных системах in vitro. Для доказательства метаболитов липоксигенеза посредством ионофора А кальция 23 187 (70 ммол./л) инкубировали стимулированные Human-нейтрофилы с ¹⁴C-арахидоновой кислотой (81 ммол./л), а основные метаболиты, образованные через 15 мин при 37^оС, как 5-гидрокси-эйкозаттетраэновая кислота, (5-НЕТЕ) и лейкотриен В₄ (LTB₄), обладающий еще более сильным проинфламматорным действием, определялись после отделения посредством HPLC с помощью радиомонитора в количественном соотношении (табл.6). Соответствующим образом определяли влияние на проинфламматорные метаболиты арахидоновой кислоты - тромбоксан и LTB₄ - в культурах, полученных из тучных клеток крыс (табл.7).

Способ получения 2-замещенных 4-(3-трет-бутил-4-гидроксифенил)-тиазолов формулы I



(I) в которой R₁ - это насыщенная или ненасыщенная С₁-С₅-алкильная группа с прямой цепью или разветвленная;

R₂ - это атом водорода или алкильный остаток с 1 до 3 С-атомами;

А - это промежуточная цепь формулы

-(СН₂)_n-Y-CR₃R₄-; -CH= CR₃-(CH₂)_m- или -CH=N-0-(CH₂)_n- причем Y - это простая связь, атом кислорода или серы или карбонильная группа,

R₃ и R₄ - одинаковые или различные, и представляют собой атом водорода или алкильный остаток с количеством С-атомов до 2, а m - это число 0-3, а

n - это число от 1 до 4, а

Z - представляет собой тетразольную, CN-группу или остаток формулы

Х - означает гидроксигруппу или остаток общей формулы R₅O-, или R₆R₇N-, причем R₅ - это С₁-С₄-алкильный остаток, с прямой цепью или разветвленный, который может быть замещен гидроксилом, С₁-С₅-алкоксигруппой или С₁-С₃-алкиламиногруппой.

R₆ и R₇ - одинаковые или различные и представляют атом водорода,

С₁-С₆ - алкильный остаток, с прямой цепью или разветвленный, или когда R₆ означает атом водорода или С₁-С₄-алкильный остаток, R₇ - представляет гидрокси -, С₁-С₃-алкокси- или тетразол-5-ил-группу или Х вместе со структурными элементами -А-(С = =0) - представляет собой остаток общей формулы II

CHR₈ (II) при этом R₈ означает атом водорода, С₁-С₃ - алкильный остаток или С₁-С₃- алкоксиостаток, а также физиологически совместимые соли таких соединений общей формулы I, в которых Х представляет собой гидрокси- или гидроксиаминогруппу, а также при необходимости их физиологически переносимых солей, отличающийся тем, что

а) амид тиакарбоновой кислоты общей формулы III

(III) подвергают взаимодействию с 2-галоген-1-фенил-алканонами общей формулы IУ

где А, Z, R₁ и R₂ имеют указанные выше значения, а L - галоген, предпочтительно хлор или бром, с получением целевого продукта.