Ацилбензоксазины для усиления синаптического ответа (ов)

Ацилбензоксазины для усиления синаптического ответа (ов)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к предотвращению и лечению мозговой недостаточности, включая усиление действия рецептора в синапсах мозговых сетчатых структур, ответственных за действия высшего порядка. В конкретном аспекте, настоящее изобретение относится к способам использования соединений, раскрытых в нем, и к способам получения последних.

Выделение глутамата в синапсах во многих участках переднего мозга млекопитающих стимулирует два класса постсинаптических ионотропных рецепторов. Эти классы обычно называют рецепторами АМРА/квискволата и N-метил-D аспарагиновой кислоты (NMDA). АМРА/квискволатные рецепторы служат связью для потенциалнезависимого постсинаптического тока быстрого возбуждения (быстрый epsc), тогда как NMDA рецепторы генерируют потенциалзависимый ток медленного возбуждения. Исследования, проведенные на срезах аммонова рога или коры головного мозга, указывают на то, что опосредованный АМРА рецептором постсинаптический ток быстрого возбуждения является доминирующей компонентой при большинстве глутаматергетических синапсах в большинстве случаев.

АМРА рецепторы распределены неравномерно в мозге, а в значительной степени ограничены конечным мозгом и мозжечком.

Эти рецепторы обнаружены в высоких концентрациях в поверхностных слоях неокортекса, в каждой из основных синаптических зон аммонова рога и в стриарном комплексе, по данным Monaghan с соавторами, в Brain Research 324:160-164(1984). Исследования на животных и людях показывают, что эти структуры организуют перцептивно-двигательные процессы и обеспечивают субстраты для реакций высшего порядка. Таким образом, АМРА рецепторы опосредуют передачу в тех сетчатых структурах мозга, которые ответственны за когнитивные действия хозяина.

По изложенным выше причинам препараты, которые усиливают функционирование АМРА рецепторов, могут оказать значительное влияние на когнитивные (познавательные) способности. Такие препараты должны были бы также усилить кодирование памяти. Экспериментальные работы, как те, что опубликованы Arai и Lynch, Brain Research, 598:173-184(1992), показывают, что увеличение величины опосредованного АМРА рецептором синаптического ответа(ов) увеличивает индукцию длительного потенциала (LTP). Длительный потенциал LTP представляет собой стабильное увеличение интенсивности синаптических контактов, за которым следует повторяющаяся физиологическая деятельность такого типа, которая имеет место в мозгу в процессе обучения. Соединения, которые усиливают деятельность рецепторов АМРА формы глутамата, облегчают индукцию LTP и приобретение навыков научения, как измерено рядом парадигм. Granger et. al., Synapse 15:326-329 (1993); Staubli et. al., PNAS 91:777-781 (1994); Arai et. al., Brain Research, 638:343-346 (1994); Staubli et. al., PNAS 91:11158-1162 (1994); Shors et. al., Neurosci. Let. 186:153-156 (1995); Larson et. al., J. Neurosci. 15:8023-8030 (1995); Granger et al., Synapse 22:332-337 (1996); Arai et. al., JPET 278:627-638 (1996); Lynch et. al., Internat. Clin. Psychopharm. 11:13-19(1996); Lynch et. al., Exp. Neurology 145:89-92(1997); Ingvar et. al., Exp. Neurology 146:553-559(1997); Hampson et. al., J. Neurosci., 18:2740-2747 (1998); Hampson et. al., J. Neurosci., 18:2748-2763(1998) и публикация заявки международного патента № WO 94/02475 (PCT/US93/06916) (Lynch and Rogers, Regents of the University of California).

Существует значительный набор доказательств, свидетельствующих о том, что длительное потенцирование LTP представляет собой субстрат памяти. Например, соединения, которые блокируют LTP, мешают формированию памяти у животных, а некоторые препараты, которые нарушают научение у людей, являются антагонистами стабилизации LTP, о чем свидетельствуют данные del Cerro и Lynch, Neuroscience 49:1-6 (1992). Возможный прототип соединения, которое селективно облегчает АМРА рецептор, раскрыто Ito с соавторами, J. Physiol. 424:533-543 (1990). Эти авторы установили, что ноотропный препарат анирацетам (N-aнизоил-2-пирролидинон) увеличивает токи, опосредованные мозговыми АМРА рецепторами, выраженными в ооцитах Xenopus, без ухудшения ответов посредством рецепторов γ-аминомасляной кислоты (GABA), каиновой кислоты (КА) или NMDA. Было также показано, что инфузия анирацетама в срезы гиппокампа приводит к значительному увеличению величин быстрых синаптических потенциалов, не изменяя остальные свойства мембраны. С тех пор получены подтверждения того, что анирацетам усиливает синаптические отклики в нескольких областях гиппокампа и что он не влияет на опосредованные NMDA-рецептором потенциалы. Смотри, например, Staubli с соавторами в Psychobioiogy 18:377-381(1990) и Xiao с соавторами. Hippocampus 1:373-380 (1991). Было также установлено, что анирацетам имеет чрезвычайно быстрое начало опущения действия стимула и вымывание и может повторно наноситься без видимых длительных эффектов; это является ценными штрихами для поведенчески-релевантных препаратов. К сожалению, периферическое введение анирацетама, вероятно, не влияет на мозговые рецепторы. Препарат работает только при высоких концентрациях (~1,0 mМ), и по данным Guenzi и Zanetti, J. Chromatogr. 530:397-406 (1990), примерно 80% препарата гидролизуется до анизоил-GABA после периферического введения в организм человека. Было установлено, что метаболит, анизоил-GABA, обладает слабыми эффектами, аналогичными анирацетаму.

Недавно был раскрыт класс соединений, который не проявляет низкой эффективности и свойственной гидролитической нестабильности, характерной для анирацетама. Эти соединения, названные "Ампакины", раскрыты в публикации заявки международного патента WO 94/02475 (PCT/US93/06916) (Lynch and Rogers, Regents of the University of California). Ампакины обычно представляют собой замещенные бензамиды и химически более стабильны, чем анирацетам, и характеризуются улучшенной биодоступностью, о чем свидетельствуют эксперименты, проведенные методом позитронной эмиссионной томографии (PET) [смотри, например, Staubli с соавторами, в PNAS 91:11158-11162 (1994)]. Обнаружены также дополнительные ампакины в форме бензоилпиперидинов и пирролидинов, и они являются предметом находящейся в процессе одновременного рассмотрения патентной заявки Соединенных Штатов 08/458967, поданной 2 июня 1995. Недавно обнаружено, что новый класс ампакинов, бензоксазины, обладает неожиданно высокой активностью в моделях in vitro и in vivo для оценки вероятности достижения когнитивного усиления [Rogers and Lynch "Benzoxazines for Enhancing Synaptic Response", U.S. Patent No 5736543, issued April 7, 1998.]. Дальнейшие разработки в области зависимости активности соединений от их структуры позволили открыть новый ряд соединений, ацилбензоксазинов, которые дают мощные ответы в опытах in vitro по активированию АМРА рецепторов и показывают значительно большую биостабильность по сравнению с изомерными бензоксазинами. Эти соединения раскрыты в настоящей заявке.

Авторами настоящего изобретения установлено, что синаптические ответы, опосредованные АМРА рецепторами, увеличиваются при введении нового класса производных ацилбензоксазина. Способность новых соединении настоящего изобретения усиливать опосредованные АМРА рецепторами ответы обуславливают возможность использования этих соединений для различных целей, в том числе усиливания реакций обучения, зависящих от АМРА рецепторов, а также в качестве терапевтических препаратов в тех случаях, когда АМРА рецепторы или синапсы, использующие эти рецепторы, находятся в меньшем количестве или со сниженной эффективностью, или в тех случаях, когда была бы полезна усиленная экситаторная синаптическая активность. Неожиданно было установлено, что соединения настоящего изобретения проявляют увеличенную биодоступность и повышенную метаболическую стабильность по сравнению с известными соединениями. Кроме того, соединения настоящего изобретения, которые по начальным предположениям должны были бы быть совершенно неактивными или проявлять значительно сниженную активность, по сравнению с известными соединениями, неожиданно показали увеличенную активность по сравнению с известными соединениями.

В нижепредставленных примерах показано, что соединения настоящего изобретения обладают неожиданно высокой биологической активностью, о чем свидетельствует их способность усиливать функцию АМРА рецептора в срезах гиппокампа крыс, являются значительно более метаболически стабильными по сравнению со структурно родственными ампакинами и ускоряют выполнение соответствующих задач на запоминание, таких как поведение в восьмиходовом радиальном лабиринте. Эти и другие аспекты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из дальнейшего описания.

Детальное описание изобретения и предпочтительных вариантов его осуществления

Соединения настоящего изобретения представляют собой ацилбензоксазины, имеющие следующую формулу:

где радикалы R¹ и R² являются либо отдельными одновалентными остатками, либо, соединенные вместе, они образуют один двухвалентный остаток. В качестве одновалентных остатков радикалы R¹ и R² имеют либо одинаковые, либо различные значения и представляют собой каждый атом водорода, CH₂OR⁴ или OR⁴, при условии, что по крайней мере один из радикалов R¹ и R² не является атомом водорода, и в котором радикал R⁴ представляет собой либо атом водорода, C₁-C₆ алкил, C₁-С₆ фторалкил, C₇-C₁₂ арилалкил либо С₃-С₁₀ гетероарилалкил. В качестве единого двухвалентного остатка радикалы R¹ и R² вместе образуют группу, выбранную из числа следующих групп:

в которых радикал R⁵ означает (CR₂)_m, CR₂CR₂ или CR=CR, радикал R представляет атом водорода, атом галогена, циано, C₁-С₆ алкил, C₁-C₆ галоидалкил, C₇-C₁₂ арилалкил или С₃-С₁₀ гетероарилалкил и является одинаковым или различным в любом радикале R⁵;

радикал R⁶ означает атом водорода, циано, ОН, C₁-С₆ алкил, C₁-С₆ фторалкил, C₇-C₁₂ арилалкил или С₃-С₁₀ гетерарилалкил, С₃-С₁₀ гетероарилалкил или OR⁴, и R⁴ имеет те же значения, что даны выше;

радикал R⁷ представляет собой атом водорода, C₁-C₆ алкил или С₁-С₆ фторалкил, C₇-C₁₂ арилалкил или С₃-С₁₀ гетероарилалкил;

радикал R³ представляет собой атом водорода, C₁-C₆ алкил или C₁-С₆ фторалкил;

радикал Q представляет собой замещенный или незамещенный низший алкилен, пиклоалкил, арил, арилалкил или гетероарилалкил;

радикалы Х и Y оба независимо друг от друга представляют собой атом водорода или вместе друг с другом они образуют ковалентную связь или (CH₂)_n, соединяющую Q с бензоксазиновым кольцом;

m равно 1 или 2; и n равно 1 или 2.

При описании настоящего изобретения будут использованы следующие термины.

Использованный в тексте термин "алкил" включает прямоцепочечные, разветвленные и циклоалкильные остатки. Использованный в тексте термин "фторалкил" включает замещенные одним и несколькими атомами фтора остатки, из которых предпочтительными являются перфторированные C₁-С₃ остатки. Термин "арил" включает замещенные и незамещенные карбоциклические и гетероциклические ароматические остатки, такие как фенил, толил, пиридил, имидазоил, алкилендиоксифенил и т.п.

Таким образом, для тех соединений, в которых радикалы R¹ и R² представляют собой отдельные одновалентные остатки, предпочтительными соединениями являются те, в которых один из этих двух остатков представляет собой атом водорода, а другой представляет собой OR⁴, где R⁴ означает либо C₁-C₆ алкил, либо C₁-С₃ фторалкил, где более предпочтительными значениями для R⁴ являются C₁-С₃ алкил или C₁-C₂ фторалкил, еще более предпочтительными -СН(СН₃)₂ или СF₃ и наиболее предпочтительными СН(СН₃)₂. Радикал R³ предпочтительно представляет собой атом водорода, и радикал Q предпочтительно представляет собой низший алкилен, и радикалы Х и У вместе образуют ковалентную связь.

Термин "эффективное количество" или "терапевтически эффективное количество" использован в тексте настоящей заявки, чтобы описать количество или концентрацию одного или нескольких соединений настоящего изобретения, которая используется для достижения желаемого эффекта или для создания конкретного состояния у пациента или субъекта. Соединения настоящего изобретения могут быть использованы для улучшения действий пациента по сенсомоторным проблемам, для облегчения действий субъектов, включающих когнитивные задачи, зависящие от сетчатых структур мозга, использующих АМРА рецепторы, для улучшения прочности кодирования памяти или для улучшения функционирования мозга у субъектов с недостаточностями в экситарных синапсах или АМРА рецепторах. Настоящие соединения могут быть также использованы в эффективных количествах с целью снижения времени, необходимого субъекту для обучения когнитивной, двигательной или перцептуальной задаче или для уменьшения количества и/или тяжести ошибок, сделанных субъектом при воспроизведении когнитивной, двигательной или перцептуальной задачи. Настоящие соединения используются также для лечения субъектов с целью ускорения синаптического ответа, опосредованного АМРА рецепторами. Кроме того, настоящие соединения могут быть использованы для лечения шизофрении, шизофреноподобного поведения или депрессии у пациентов (людей) или субъектов. В каждом случае, когда используется настоящее соединение, оно используется в количестве или концентрации, эффективной для достижения желаемого эффекта или для лечения конкретного состояния у пациента.

Термин "пациент" или "субъект" использован в тексте описания заявки для описания животного, включая человека, для которого предназначено лечение или использование соединений или композиций согласно настоящему изобретению. При лечении или использовании и/или тех условиях или состояниях болезни, которые специфичны для конкретного животного (особенно, например, человека субъекта или пациента), термин пациент или субъект относится к такому конкретному животному.

Термин "сенсомоторные проблемы" использован для описания проблем, которые возникают у пациента или субъекта вследствие невозможности объединить в единое целое информацию, полученную с помощью пяти известных чувств, таким образом, чтобы направить соответствующие физические отклики, включающие движение и действие.

Термин "когнитивная задача" использован для описания попыток пациента или субъекта, которые включают мышление или знание. Различные функции ассоциативной зоны коры головного мозга теменной, височной и передней долей, на которые приходится приблизительно 75% всей мозговой ткани человека, ответственны за переработку большей части информации, которая происходит между сенсорным входным сигналом и двигательной реакцией. Различные функции ассоциативной зоны коры головного мозга часто называют познанием, что буквально означает процесс, с помощью которого мы познаем мир. Селективное реагирование на конкретные стимулы, узнавание и идентификация признаков этих существенных стимулов и планирование и испытывание на опыте ответа представляют собой некоторые процессы или способности, опосредованные человеческим мозгом, которые связаны с познанием.

Термин "сетчатая структура мозга" использован для описания различных анатомических частей мозга, которые коммуникатированы друг с другом через синаптическую активность нервных клеток.

Термин "АМРА рецептор" относится к совокупности белков, найденной в некоторых мембранах, что позволяет положительным ионам пересечь мембрану в ответ на связывание глутамата или АМРА (DL-α-амино-3-окси-5-метил-4-изоксазолепропионовая кислота), но не NMDA.

Термин "экситарный синапс" использован для описания соединения клетка-клетка, в котором выделение химического месенджера одной клеткой вызывает деполяризацию внешней мембраны другой клетки. Экситарный синапс использован для описания постсинаптического нейрона, который имеет обратный потенциал, более положительный, чем пороговый потенциал, и, соответственно, в таком синапсе нейропередатчик увеличивает вероятность того, что появится экситарный постсинаптический потенциал (нейрон сгорит, образуя потенциал действия). Обратные потенциалы и пороговые потенциалы определяют постсинаптическое возбуждение и ингибирование. Если обратный потенциал для постсинаптического потенциала ("ПСП") является более положительным, чем пороговый потенциал действия, эффект переносчика является возбудительным и сопровождается возникновением экситарного постсинаптического потенциала ("ЭПСП") и сжиганием потенциала действия нейроном. Если обратный потенциал для постсинаптического потенциала является более отрицательным, чем пороговый потенциал действия, переносчик является ингибитором и может генерировать ингибиторные постсинаптические потенциалы (ИПСП), таким образом снижая вероятность того, что синапс воспламенит потенциал действия. Общее правило для постсинаптического действия следующее: Если обратный потенциал более положительный, чем пороговый, возникает возбуждение; торможение возникает, если обратный потенциал более отрицательный, чем пороговый. Смотри, например. Chapter 7, NEUROSCIENCE, edited by Dale Purves, Sinauer Associates, Inc., Sunderland, MA 1997.

Термин "задача на выполнение движений" использован для описания попытки, предпринимаемой пациентом или субъектом, которая включает движение или действие.

Термин "перцептивная задача" использован для описания поступка пациента или субъекта, связанного с вниманием к сенсорным входным сигналам.

Термин "синаптический отклик" использован для описания биофизических реакций в одной клетке вследствие выделения химических месенджеров другой клеткой, с которой она находится в близком контакте.

Термин "шизофрения" использован для описания состояния, которое представляет собой психоз общего типа, характеризующийся расстройством мыслительных процессов, таким как бред и галлюцинация, и обширный уход интересов индивидуума от других людей и внешнего мира и погружение в его или ее собственный мир. Сейчас шизофрения считается скорее группой психических нарушений, а не единой сущностью, а различие делается между острой и непрерывно текущей шизофрениями. Использованный здесь термин шизофрения или шизофреноформа охватывает все типы шизофрении, включая амбулаторную шизофрению, кататоническую шизофрению, гебефрению, скрытую шизофрению, непрерывно текущую шизофрению, псевдоневротическую шизофрению, острую шизофрению, простую шизофрению и родственные психотические расстройства, которые аналогичны шизофрении, но которые необязательно диагностируются как шизофрения per se. Шизофрения и другие психотические расстройства могут быть диагностированы с использованием руководств, определенных, например, в Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fourth Edition (DSM IV) Sections 293.81,293.82,295.10, 295.20, 295.30, 295.40, 295.60, 295.70, 295.90, 297.3, 298.8.

Термин "функция мозга" использован для описания объединенных задач восприятия, интегрирования, фильтрования и реагирования на внешние стимулы и внутренние процессы мотивации.

Соединения настоящего изобретения могут быть синтезированы различными способами, с использованием известных методов химического синтеза. Один метод получения соединений настоящего изобретения заключается в следующем: получение орто-оксизамещенного бензиламина путем взаимодействия соответствующим образом замещенного фенола с оксиметилфтальимидом в среде инертного растворителя с пригодным для использования катализатором, таким как арил или алкилсульфоновая кислота или другая кислота Льюиса, известная как катализатор. После того, как высвобождается бензиловый амин в результате обработки гидразином в этаноле его ацилируют пригодной для этого активированной карбоновой кислотой и получают амид. Закрытие цикла и образование ацилбензоксазина может быть достигнуто путем обработки формальдегидом или соответствующим образом замещенным высшим альдегидом, в результате чего образуются структуры показанного ниже типа:

где каждый из радикалов R¹ и R² имеет приведенные выше значения и, помимо этого, может представлять собой ароматическую карбоциклическую, ароматическую гетероциклическую или бензильную группы, любая из которых может содержать структурно отличные заместители.

Другой способ получения соединений настоящего изобретения заключается во взаимодействии бензиламина с активированной кислотой, которая содержит начальный альдегид или кетон в форме ацеталя или кеталя или окисляемого спирта. Альдегид или кетон образуются и катализируются под действием сильной кислоты в растворителе низкой основности для циклизации амидным азотом и фенолом, в результате чего образуются структуры с ограниченным вращением показанного ниже типа:

где каждый из радикалов R¹ и R² имеет значения, указанные выше, и, помимо этого, дополнительно может представлять собой ароматическую карбоциклическую, ароматическую гетероциклическую или бензильную группы, любая из которых может содержать структурно различные заместители.

Настоящая заявка связана с патентом США №5736543, опубликованным 7 апреля 1998 года, и патентной заявкой серийного номера PCT/US93/06916, поданной 23 июля 1993, опубликованной как WO 94/02475 3 февраля 1994, относящимися к рассматриваемому вопросу, методики которых включены в данное описание в качестве ссылок.

Вышеописанные соединения могут быть включены в состав многих форм (например, капсул, таблеток, капсул замедленного действия, сиропов, суппозиториев, форм для инъекций, чрескожных пластырей и т.п.), предпочтительно в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем, разбавителем или добавкой, для введения в субъект. Аналогично, могут быть использованы различные способы введения (например, оральный, трансбуккальный, ректальный, парентеральный, внутрибрюшинный, кожный и т.п.). Уровни используемых дозировок могут меняться в широких пределах и легко могут быть определены специалистами. Обычно используют количества в миллиграммах до дециграмма. Очевидно, предпочтительным является оральное введение (от одного до четырех раз в день). Вследствие неожиданно благоприятной биодоступности и стабильности соединения настоящего изобретения можно вводить орально от нескольких до двух или даже одного раза, ежедневно. Субъекты для лечения соединениями настоящего изобретения включают людей, домашних животных, лабораторных животных и тому подобное.

Соединения настоящего изобретения могут быть использованы, например, как средства исследования при изучении биофизических и биохимических свойств АМРА рецептора и результатов селективно ускоряемой экситарной передачи на работу нервной цепи. Вследствие того, что соединения настоящего изобретения достигают центральных синапсов, они позволят провести испытания поведенческих эффектов при усилении токов АМРА рецептора.

Метаболически стабильные соединения, которые являются позитивными модуляторами АМРА токов, имеют много возможных областей использования в людях. Например, увеличение интенсивности экситорных синапсов могло бы компенсировать потери синапсов или рецепторов, связанные со старением и мозговыми нарушениями (например, болезнь Альцгеймера). Усиление АМРА рецепторов могло бы вызвать более быструю переработку мультисинаптическими цепями, найденными в более высоких областях головного мозга, и, таким образом, могло бы вызвать усиление перцептуально-двигательной и когнитивной деятельности. В качестве другого примера, вследствие того, что усиление опосредованных АМРА рецепторами ответов ускоряет синаптические изменения тех типов, которые, как полагают, ответственны за кодирование памяти, то ожидается, что метаболически стабильные АМРА модуляторы будут действовать как усилители памяти.

Дополнительные области использования соединений настоящего изобретения включают улучшение деятельности субъектов, связанной с сенсомоторными проблемами, зависящих от мозговых сетчатых структур, использующих АМРА рецепторы; улучшение деятельности субъектов, связанной с когнитивными задачами, зависящими от сетчатых мозговых структур, использующих АМРА рецепторы; улучшение деятельности субъектов с расстройствами памяти; и тому подобное, что рассмотрено выше.

Другие рассматриваемые области использования соединений настоящего изобретения включают корректировку коммуникации пониженного системного уровня между и среди областей мозга, ответственных за поведение, связанное с психическими нарушениями, такими как шизофрения.

В соответствии с этим, соединения настоящего изобретения, находясь в приемлемых для использования составах, могут быть использованы для снижения количества времени, необходимого для обучения когнитивной, двигательной или перцептуальной задачи. И наоборот, соединения настоящего изобретения, находясь в виде приемлемых для использования составов, могут быть использованы для увеличения времени, в течение которого удерживаются когнитивные, двигательные или перцептуальные задачи. В качестве другого варианта соединения настоящего изобретения, находясь в виде пригодных для использования составов, могут быть использованы для снижения количества и/или тяжести ошибок, сделанных при воспроизведении когнитивной, двигательной или перцептуальной задачи. Такое лечение может оказаться особенно преимущественным для лиц, страдающих поражением нервной системы, или для тех, кто имеет стойкое поражение нервной системы, особенно поражение или болезнь, которые влияют на число АМРА рецепторов в нервной системе. Заявленные соединения вводят в организм пораженного болезнью, субъекта, а затем представляют ему когнитивную, двигательную или перцептуальную задачу. В каждом случае соединения настоящего изобретения могут вводиться пациенту или субъекту в необходимом для лечения эффективном количестве.

Описав в общем изобретение, далее будут даны ссылки на следующие примеры, которые предназначены для иллюстрации некоторых предпочтительных вариантов осуществления изобретения и сравнения. Включенные примеры не ограничивают объема притязаний настоящего изобретения, который более широко представлен выше и в прилагаемой формуле изобретения.

ПРИМЕР 1

5а,6,7,8-Тетрагидро-1,3-диоксоло[4,5-g]пирроло[2,1-b][1,3] бензоксазин-8(10Н)-он

Моногидрат п-толуолсульфоновой кислоты (3,61 г, 19,0 ммоль) осушили путем азеотропной перегонки в растворе хлороформа (100 мл). Оставшийся раствор (50 мл) охладили, добавили 9,14 г (66,2 ммоль)сезамола, 10,01 г (57 ммоль) N-(оксиметил)фтальимида и 100 мл хлороформа, и полученный раствор зеленого цвета кипятили с обратным холодильником в течение ночи. Реакционную смесь черного цвета охладили до температуры окружающей среды, разбавили до 500 мл хлороформом и трижды промыли насыщенным раствором бикарбоната натрия. Объединенные водные экстракты вновь экстрагировали этилацетатом, который соединили с раствором хлороформа и осушили сульфатом натрия. Остаток, образовавшийся после выпаривания растворителей на ротационном испарителе, собрали в дихлорметане и отфильтровали через короткую колонку с силикагелем. Дихлорметан после промывки силикагеля соединили с элюентом и выпарили, в результате получили 9,3 г N-(2-окси-4,5-метилендиоксибензил)фтальимида в виде твердого вещества желтого цвета (55%), который дал одно пятно на ТСХ (R_f=0,6; дихлорметан). ИК: 1768 и 1699 см^-1. ¹H ЯМР (200 МГц): (7,81-7,90 (2Н, мультиплет); 7,70-7,79 (2Н, мультиплет); 7,76 (1Н, синглет); 6,86 (1Н, синглет); 6,52 (1Н, синглет); 5,88 (2Н, синглет); и 4,73 млн. долей (2Н, синглет).

N-(2-окси-4,5-метилендиоксибензил)фтальимид (2,0 г; 6,7 ммоль) растворили в 20 мл тетрагидрофурана (ТГФ) под аргоном. При перемешивании к этому раствору частями добавили гидрид натрия (0,27 г; 6,78 ммоль) в виде 60% дисперсии в минеральном масле и через 30 мин добавили 0,65 мл (7,01 ммоль) простого хлорметилэтилового эфира. Смесь отстаивали в течение ночи, после чего добавили дополнительно эквиваленты гидрида натрия и простого хлорметилэтилового эфира, и реакцию осуществляли еще в течение четырех часов. Объем раствора уменьшили на ротационном испарителе и остаток перераспределили между водой и дихлорметаном. Водную фазу еще раз экстрагировали дихлорметаном (трижды) и объединенные органические слои соединяли и промыли 10% гидроксидом натрия (трижды) и насыщенным раствором соли перед тем, как осушить сульфатом натрия. После выпаривания растворителя и растворения оставшейся коричневой жидкости в этиловом эфире получили кристаллы, которые отфильтровали и промыли смесью этиловый эфир/петролейный эфир (1:1). Верхний слой и промывные жидкости соединили и выделили дополнительное количество продукта хроматографией на силикагеле (10%-20% этилацетат/гексан), в результате чего общий выход N-(2-этоксиметокси-4,5-метилендиоксибензил)фтальимида составил 1,70 г (71%). ИК (тонкая пленка): 1770 и 1709 см^-1. ¹H ЯМР (200 МГц): (7,80-7,90 (2Н, мультиплет); 7,67-7,77 (2Н, мультиплет); 6,77 (2Н, синглет); 5,88 (2Н, синглет); 5,19(2Н, синглет); 4,86 (2Н, синглет); 3,73 (2Н, квадр., J=7,04 Гц); и 1,21 млн. долей (3Н, триплет, J=7,15 Гц).

N-(2-этоксиметокси-4,5-метилендиоксибензил)фтальимид (1,70 г, 4,77 ммоль) обработали 0,5 мл (16 ммоль) гидразина в 90 мл кипящего этанола в течение трех часов. Реакционную смесь охладили, фтальгидразид отфильтровали и трижды промыли этиловым эфиром. Органические растворы объединили и выпарили досуха на ротационном испарителе, получая остаток, который растворили в дихлорметане. Органический раствор трижды промыли 10%-ным раствором гидроксида натрия, и объединенные водные растворы дважды экстрагировали дихлорметаном. Объединенные органические растворы промыли рассолом и осушили сульфатом натрия/карбонатом калия. После выпаривания растворителя получили 2-этоксиметокси-4,5-метилендиокси-бензиламин в виде слегка желтой жидкости (0,98 г, выход 92%), которая при стоянии затвердела. ИК: 3298 см^-1. ¹H ЯМР (200 МГц): (6,77 (1Н, синглет); 6,75 (1H, синглет); 5,91 (2Н, синглет); 5,18 (2Н, синглет);, 3,74 (2Н, квадруплет, J=7,1 Гц); 3,73 (2Н, синглет); 1,45 (2Н, ушир. синглет); и 1,24 млн. долей (3Н, триплет, J=7,1 Гц).

4,4-Диэтокси масляную кислоту (716 мг, 4,06 ммоль) активировали путем добавления к раствору 613 мг (3,78 ммоль) карбонилдиимидазола в 10 мл дихлорметана. Раствор перемешивали в течение двух часов, после чего добавили раствор 978 мг (4,35 ммоль) 2-этоксиметокси-4,5-метилендиоксибензиламина в 15 мл дихлорметана и оставили стоять на три дня. Раствор промывали фосфатным буфером (0,1М, рН 6,8) трижды и один раз - рассолом перед тем, как осушить его сульфатом натрия. После выпаривания растворителя получили 1,42 г (98% выход) жидкости желтого цвета. ИК: 1644 см^-1. ¹H ЯМР (200 МГц): (6,78 (1Н, синглет); 6,75 (1H, синглет); 5,95-6,08 (1H, ушир. триплет); 5,91 (2Н, синглет); 5,17 (2Н, синглет); 4,49 (1H, триплет, J=5,5 Гц); 4,34 (2Н, дуплет, J=5,8 Гц); 3,78-3,89 (6Н, мультиплет); 2,26 (2Н, триплет, J=5,8 Гц); 1,94 (2Н, дуплет, J=7,5 и 5,4 Гц); и 1,13-1,30 млн. долей (9Н, триплет, J=7,0 Гц).

Амид/ацеталь (1,20 г, 3,12 ммоль), полученный на предшествующей стадии, объединили с 4 мл 2-пропанола и 200 мл концентрированной НСl в 20 мл ТГФ и оставили стоять при комнатной температуре в течение ночи. Остаток, образовавшийся после выпаривания растворителей, распределили между водой и дихлорметаном. Водный слой экстрагировали трижды дихлорметаном и объединенные органические фракции дважды промыли 10% НСl, трижды 10%-ным раствором гидроксида натрия и один раз - рассолом, перед тем, как осушить его сульфатом натрия. После удаления растворителя получили твердое вещество белого цвета, которое очищали на силикагеле (20% этилцетат/гексан) и перекристаллизовывали из дихлорметана/этилового эфира, в результате чего получили 301 мг (41%) ацилбензоксазина с т. пл.=163-164°С. ИК: 1697 см^-1. ¹H ЯМР (200 МГц): δ 6,51 (1Н, синглет); 6,40 (1Н, синглет); 5,91 (2Н, синглет); 5,31 (1Н, дв. дуплет, J=5,3 и 1,6 Гц); 4,85 (1Н, дуплет, J=16,5 Гц); 4,20 (1Н, дуплет, J=16,4 Гц); и 2,14-2,69 млн. долей (4Н, мультиплет).

ПРИМЕР 2

6а,7,8,9-Тетрагидро-1,4-диоксин[2,3-g]пирроло[2,1-b] [1,3]бензоксазин-9(11Н)-он

N-(оксиметил)фтальимид (97,46 г, 42,1 ммоль), 3,4-этилендиоксифенол (96,4 г, 42,1 ммоль) и моногидрат п-толуолсульфоновой кислоты (0,87 г, 4,6 ммоль) растворили в 80 мл хлороформа и смесь кипятили с холодильником в течение трех дней с ловушкой Дина-Старка с периодическим отводом воды. Коричневый раствор отфильтровывали через пробку из диоксида кремния, пробку из диоксида кремния промывали хлороформом и объединенные органические растворы выпаривали, получая твердое вещество желтого цвета, которое очищали методом тонкослойной хроматографии с дихлорметаном в качестве элюента. Промежуточное соединение было получено в виде твердого вещества желтого цвета (5,8 г), которое состояло из смеси изомеров и которое использовали в последующем без дополнительной очистки.

Твердое вещество, полученное на предшествующей стадии, (1,4 г, 4,5 ммоль) растворили в 15 мл ТГФ и обработали 0,7 г (7,4 ммоль) простого хлорметилэтилового эфира и 0,3 г (7,5 ммоль) гидрида натрия (в виде 60% дисперсии в минеральном масле) под аргоном в течение одного часа. Добавили воду и отделенную водную фазу трижды экстрагировали дихлорметаном. Объединенные органические фазы трижды промыли 10%-ным раствором гидроксида натрия и один раз - рассолом, перед тем, как осушить их сульфатом натрия. После выпаривания растворителя получили масло, которое растворили в этилацетате и кристаллизовали, в результате чего получили 0,63 г (38%) белых кристаллов. Т. пл.=97-98,5°С. ИК: 1771 и 1709 см^-1. ¹H ЯМР (200 МГц): δ 7,6-7,9 (4Н, мультиплет); 6,70 (1Н, синглет); 6,69 (1Н, синглет); 5,17 (2Н, синглет); 4,82 (2Н, синглет); 4,18 (4Н, мультиплет); 3,71 (2Н, квадруплет, J=7,2 Гц); и 1,2 млн. долей (3Н, триплет, J=7,1 Гц).

N-(2-этоксиметокси-4,5-этилендиоксибензил)фтальимид (625 мг, 1,69 ммоль) смешали с 0,2 мл (6,4 ммоль) гидразина в 30 мл этанола и кипятили в дефлегматоре в течение трех часов. Реакционную смесь охладили, к смеси добавили 30 мл этилового эфира, и выпавший белый осадок отфильтровали. Отфильтрованное вещество трижды промыли диэтиловым эфиром, и объединенные органические растворы выпарили, в результате чего получили остаток, который перераспределили между этиловым эфиром и 10%-ным раствором гидроксида натрия. Органическую фазу трижды промыли 10%-ным раствором гидроксида натрия и водные фазы объединили и вновь экстрагировали дважды дихлорметаном. Органические растворы объединили и промыли рассолом и осушили сульфатом натрия/карбонатом калия. После последующего выпаривания растворителя получили 2-этоксиметокси-4,5-этилендиоксибензиламин в виде светло-желтого масла (346 г, 86% сырого продукта), которое отверждается при стоянии. ИК: 3375 см^-1.

4,4-Диэтоксимасляную кислоту (270 мг, 1,53 ммоль) активировали путем добавления к раствору 213 мг (1,31 ммоль) карбонилдиимидазола в 5 мл дихлорметана. Раствор перемешивали в течение 30 минут, после чего добавили раствор 347 мг (1,45 ммоль) 2-этоксиметокси-4,5-этилендиоксибензиламина в 1 мл дихлорметана и оставили стоять в течение ночи. Раствор промыли фосфатным буфером (0,1М, рН 6,8) три раза и один раз - рассолом перед тем, как осушить сульфатом натрия. Раствор отфильтровали через маленькую воронку с силикагелем и выпарили, в результате чего получили 436 мг (84% сырого продукта) масла. ИК: 3293 и 1644 см^-1.

Амид/ацеталь (436 мг, 1,1 ммоль), полученный на предшествующей стадии, объединили с 2 мл 2-пропанола и 100 μл концентрированной НСl в 10 мл ТГФ и оставили стоять при комнатной температуре в течение ночи. Остаток, полученный после выпаривания растворителей, обработали дихлорметаном и трижды промыли 10%-ным НСl, трижды 10% раствором гидроксида натрия и один раз - рассолом перед тем, как осушить сульфатом натрия. После удаления растворителя получили белое твердое вещество, которое перекристаллизовали из дихлорметана/этилового эфира и дважды промыли этиловым эфиром/петролейным эфиром, в результате чего получили 123 мг (45%) ацилбензоксазина с т. пл.=151-152°С. ИК: 1708 и 1689 см^-1. ¹H ЯМР (200 МГц): δ 6,58 (1Н, синглет); 6,41 (1Н, синглет); 5,32 (1Н, дв. дуплет); 4,86 (1Н, дуплет, J=16,7 Гц); 4,22 (4Н, мультиплет); 4,20 (1Н, дуплет, J=16,3 Гц); и 2,12-2,70 млн. долей (4Н, мультиплет).

ПРИМЕР 3

6а,7,8,9-Тетрагидро-1,4-диоксан[2,3-g]пиридо[2,1-b][1,3] бензоксазин-10(10Н12Н)-дион

Триметилалюминий в виде 2М раствора в толуоле (2,3 мл, 4,6 ммоль) поместили в двугорлую колбу под атмосферой аргона и охладили до -5--10°С. 2-этоксиметокси-4,5-этилендиоксибензиламин (1,0 г, 4,18 ммоль; в виде смеси изомеров) в 5 мл сухого хлороформа до