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Title:
METHOD FOR PRODUCING 2,4-DIMETHYLCARBOLINE AND 2,4-DIMETHYLPYRIMIDO[1,2-a]INDOLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1999/065902
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing 2,4-dimethylcarboline and 2,4-dimethylpyrimido[1,2-a]indole, according to which 2-aminophenylacetonitrile is reacted with (A) sodium methylate in an organic solvent via the intermediate step of 2-aminoindole and subsequent addition of acetylacetone for the production of 2,4-dimethylcarboline, or with (B) sodium methylate in an organic solvent via the intermediate step of 2-aminoindole and with the subsequent addition of acetylacetone for the production of 2,4-dimethylpyrimido[1,2-a]indole, whereby a quantity greater than an equivalent of an organic or inorganic acid is added before addition of the acetylacetone.

Inventors:
FEY PETER (DE)
LENFERS JAN-BERND (DE)
Application Number:
PCT/EP1999/003775
Publication Date:
December 23, 1999
Filing Date:
June 01, 1999
Export Citation:
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Assignee:
BAYER AG (DE)
FEY PETER (DE)
LENFERS JAN BERND (DE)
International Classes:
C07D471/04; C07D487/04; (IPC1-7): C07D471/04; C07D487/04
Foreign References:
EP0799828A21997-10-08
Other References:
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 073, no. 11, 14 September 1970, Columbus, Ohio, US; abstract no. 056049, KOST A N ET AL: "Indole chemistry. XI. Synthesis of.alpha.-carbolines and pyrimido[1,2-a]indoles from 2-aminoindoles" XP002116406
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 079, no. 21, 26 November 1973, Columbus, Ohio, US; abstract no. 126439, SAGITULLIN R S ET AL: "Indole chemistry. XXXVII. Reaction of 2-aminoindole with.beta.-diketones" XP002116407
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 082, no. 7, 17 February 1975, Columbus, Ohio, US; abstract no. 043311, SAGITULLIN R S ET AL: "Rearrangement of pyrimido[1,2-a]indoles to.alpha.-carbolines" XP002116408
Attorney, Agent or Firm:
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von 2,4Dimethylcarbolin und 2,4Dimethylpyri mido [1,2a] indol, dadurch gekennzeichnet, daß 2Aminophenylacetonitril, (A) im Falle der Herstellung von 2,4Dimethylcarbolin mit Natriumme thylat in einem organischen Lösungsmittel über die intermediäre Zwi schenstufe des 2Aminoindols und anschließende Zugabe von Acetyl aceton umgesetzt wird, (B) im Falle der Herstellung von 2,4Dimethylpyrimido [1,2a] indol mit Natriummethylat in einem organischen Lösungsmittel über die inter mediäre Zwischenstufe des 2Aminoindols und anschließende Zugabe von Acetylaceton umgesetzt wird, wobei vor Zugabe des Acetyl acetons eine Menge von mehr als einem Äquivalent einer organischen oder anorganischen Säure zugegeben wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung von 2,4Dimethylcarbolin bei einer Temperatur von 40 bis 80°C, vorzugs weise bei einer Temperatur von 80°C unter Schutzgasatmosphäre erfolgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung von 2,4Dimethylpyrimido [1,2a] indol bei Raumtemperatur erfolgt.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Reaktion bei einem Druck von 0,5 bis 5 bar, vorzugs weise unter Normaldruck, durchgeführt wird.
5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dal3 das organische Lösungsmittel ein basisches Lösungsmittel, welches sich gegenüber den Reaktanden inert verhält, bevorzugt Pyridin ist.
6. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß bei der Bildung des 2Aminoindols aus 2Aminophenyl acetonitril 0,05 bis 0,15 Äquivalente, bevorzugt 0,11 Äquivalente Natrium methylat als Katalysator eingesetzt werden.
Description:
Verfahren zur Herstellung von 2,4-Dimethvlcarbolin und 2,4-Dimethylpyri- mido [l, 2-alindol Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,4-Dimethyl- carbolin und 2,4-Dimethylpyrimido [1,2-a] indol.

Es ist bereits aus der Literatur bekannt, daß die Synthese von 2,4-Dimethylcarbolin ausgehend von 2-Aminophenylacetonitril über das oxidationsempfindliche Amino- indol, das nur als Hydrochlorid eine hinreichende Stabilität besitzt, verläuft.

Kritischer Punkt dieser Synthese ist die Isolierung dieser empfindlichen Zwischen- verbindung, besonders im größeren Maßstab. Cyclisierungen des 2-Aminophenyl- acetonitril zu Aminoindol sind bisher nur in alkoholischen Lösungen mit grol3en Überschüssen Alkalialkoholaten als Basen beschrieben. Für die Herstellung des 2,4- Dimethylcarbolins sind zwei weitere Reaktionsstufen erforderlich : die Umsetzung des Aminoindol Hydrochlorids mit Acetylaceton in Pyridin zum 2,4-Dimcthyl- pyrimido [1,2-a] indol und die anschließende Umlagerung durch Erhitzen von 2,4- Dimethylpyrimido [1,2-a] indol mit einem großen Überschuß von Kalium}--.-oxid in Ethanol [vgl. A. N. Kost, R. S. Sagitullin, V. I. Gorbunov, N. N. Modyanov ; Khim.

Geterosikl. Soedin 1970,359-363 ; R. S. Sagitullin, T. V. Mel'nikova, A. N. Kost, Khim. Geterosikl. Soedin, 1974,1436 ; V. Rousseau, H. G. Lindwahl, J. Am. Chem.

Soc. 72 (1950), 3047].

Die vorliegende Erfindung löst die obengenannten Probleme durch ein neues Ver- fahren zur Herstellung von

2,4-Dimethylcarbolin 2,4-Dimethylpyrimido [1,2-a] indol dadurch gekennzeichnet, daß man 2-Aminophenylacetonitril im Falle der Herstellung des 2,4-Dimethylcarbolins mit Natriummethylat in einem organischen Lösungsmittel über die intermediäre Zwi- schenstufe des 2-Aminoindols und anschließender Zugabe von Acetylaceton umsetzt, und im Fall der Herstellung des 2,4-Dimethylpyrimido [1,2-a] indols das intermediäre 2-Aminoindol vor Umsetzung mit Acetylaceton mit einer Menge von mehr als einem, bevorzugt 1,1 bis 5, besonders bevorzugt 1,1 bis 3 Äquivalenten einer organischen oder anorganischen Säure versetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch folgendes Formelschema beispielhaft erläutert werden : CH3 XCNPyridin NH2 1. NaOCH3 N N CH3 2. Acetylaceton Pyridin 1.NaOCH3 2.Säure 3. Acetylaceton r CH, JL CH3 / (N \ CH3

Überraschenderweise ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auf elegante, kostengünstige und durch hohe Ausbeuten geprägte Weise den Zugang von 2,4-Di- methylcarbolin und 2,4-Dimethylpyrimido [1,2-a] indol.

Im Gegensatz zum Stand der Technik werden die beiden Produkte durch das erfin- dungsgemäße Verfahren in einer Eintopfreaktion ohne großen Aufwand, unter ein- fachen Reaktionsbedingungen und durch leichte Steuerung der jeweiligen Reaktions- komponenten erhalten. Zur Herstellung des 2,4-Dimethylcarbolins werden über- raschenderweise im Gegensatz zum Stand der Technik nur noch katalytische Mengen, vorzugsweise 0,05 bis 0,15 Äquivalente, besonders bevorzugt 0,11 Äqui- valente der Base Natriummethylat benötigt.

Überraschenderweise zeigt sich, daß durch die Steuerung der Eintopfreaktion mit Säuren ebenfalls sehr gute Aubeuten an 2,4-Dimethylpyrimido [1,2-a] indol erhalten werden. Es ist daher möglich, in einem einfachen einheitlichen Verfahren, je nach- dem, ob eine Säurezugabe vor der Durchführung der letzten Stufe erfolgt, die beiden gewünschten Produkte selektiv zu erhalten.

Außerdem entfällt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die aufwendige und mit Ausbeuteverlust verbundene Isolierung des als Zwischenprodukt auftretenden 2- Aminoindols.

Darüber hinaus läßt sich die bei der Herstellung des 2,4-Dimethylpyrimido [12-a] in- dols stets anfallende geringe Menge an 2,4-Dimethylcarbolin durch einfache Kri- stallisation aus Isopropanol/Wasser vollständig entfernen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nicht nur durch sehr gute Ausbeuten der gewünschten Verbindungen, sondern auch durch seine überraschend einfache und ökologisch optimale Reaktionsführung aus, da die Abfallmengen fast vollständig re- duziert werden.

Die Herstellung des 2,4-Dimethylcarbolins erfolgt vorzugsweise in einem Tempera- turbereich von 40°C bis 80°C, besonders bevorzugt bei 80°C und Schutzgasatmos- phäre.

Die Herstellung des 2,4-Dimethylpyrimido [1,2-a] indols erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur.

Die Reaktion kann bei Nonnaldruck, bei erhöhtem oder erniedrigem Druck (z. B. in einem Bereich von 0,5 bis 5 bar) erfolgen. Im allgemeinen arbeitet man vorzugs- weise bei Normaldruck.

Das organische Lösungsmittel ist vorzugsweise ein basisches Lösungsmittel, welches sich gegenüber den Reaktanden inert verhält ; beispielsweise seien genannt Pyridin und Alkylpyridine wie z. B. Lutidin. Besonders bevorzugt ist Pyridin.

Säuren im Rahmen der Erfindung stehen im allgemeinen für Salzsäure, Schwefel- säure, Phosphorsäure, Essigsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Trifluor- essigsäure und Trichloressigsäure. Bevorzugt sind Salzsäure und Schwefelsäure.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auf elegante Weise und mit gleichzeitig hoher Ausbeute den Zugang zu 2,4-Dimethylcarbolin und 2,4-Dimethylpyrimi- do [1,2-a] indol die wertvolle Zwischenverbindungen zu antiarteriosklerotisch wirk- samen Arzneimitteln darstellen.

Herstellungsbeispiele Beispiel 1 2,4-Dimethylcarbolin Die Reaktion wird unter N2-Atmosphäre durchgeführt.

1 kg (7,57 mol) 2-Aminobenzylcyanid wird in einem 26 1-VA-Kessel mit 7 ltr.

Pyridin versetzt. Unter Rühren gibt man 45 g (0,85 mol) Natriummethylat zu der Lösung und erwärmt 3 Stunden auf 80°C. Anschließend wird die Reaktionslösung auf ca. 45°C abgekühlt, und es wird 1 Ltr. (975 g, 9,74 mol) Acetylaceton über einen Zeitraum von 20 Minuten zugetropft. Dabei steigt die Temperatur der Reaktions- lösung auf ca. 60°C an. Der Ansatz wird über Nacht auf ca. 2°C abgekühlt und mit 18 Ltr. Wasser versetzt. Nach 1,5 Stunden Nachrührzeit bei ca. 2°C wird eine Sus- pension abgesaugt, das Kristallisat mit 10 Ltr. Wasser in 5 Portionen gewaschen und anschließend im Vakuum bei 40°C mit N2-Beiluft getrocknet.

Ausbeute : 1246 g (84 % d. Th.) (rötlicher Feststoff) HPLC : 94,4% (Gehalt gegen externen Standard) Schmp. : 227°C (unkorrigiert) Cl3Hi2N2 (196,2) 'H-NMR (CDCl3,300 MHz) : d = 2,78 (s, 3H,-CH3) ; 2,83 (s, 3H,-CH3) ; 6,89 (s, 1H, a-H) ; 7,27 (m, 1 H, c-H) ; 7,45 (t, 1 H, d-H) ; 7,58 (d, l H, e-H) ; 8,09 (d, 1H, b-H) ; 10,75 (s, 1H, N-H) ppm.

Beispiel 2 2,4-Dimethylpyrimido [1,2-a] indol

In 400 ml Pyridin werden 52,8 g (0,4 mol) Aminobenzylnitril gelöst. Es werden 2,4 g (44,8 mmol) Natriummethylat hinzugegeben und 2,5 h bei 80°C bis zum vollstän- digen Umsatz gerührt. Es wird auf 10°C gekühlt, unter Kühlung 80 ml konzentrierte Salzsäure zugegeben und 20 Min. bei Raumtemperatur gerührt. Es werden 52 ml (0,5 mol Acetylaceton zugegeben und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Im Vakuum (50 mbar, 50°C) werden 195 ml Pyridin abdestilliert, der Rückstand wird auf 1,5 1 Eiswasser gegeben, 15 Min. gerührt, das ausgefallene Produkt abgesaugt und über Nacht im Vakuum bei 45°C getrocknet.

Ausbeute : 72,7 g (92,2 % d. Th.) Zur weiteren Reinigung wird 750 ml Isopropanol gelöst, 1 h unter Rückfluß erhitzt und heiß über eine Glassinternutsche abgesaugt. Das Filtrat wird mit 2 1 Wasser ver- setzt, die ausgefallenen gelben Kristalle werden mit 0,5 1 Wasser gewaschen und im Vakuum bei 45°C getrocknet.

Ausbeute : 53,2 g (67,5 % d. Th.)