Sila-biperiden undendo-Sila-biperiden: Synthesen, Kristallstrukturen und antimuscarinische Eigenschaften

https://doi.org/10.1016/0022-328X(94)88024-7Get rights and content

Summary

Starting from trichloro(vinyl)silane (Cl3SiCH=CH2), the muscarinic antagonists sila- biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-exo-2] andendo-sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-endo-2] were prepared by a seven-step synthesis. Both silanols are configurationally stable in inert organic solvents but undergo slow epimerization in aqueous solution (pH 7.4, 32°C) by inversion of the configuration at the silicon atom. The relative configurations of sila-biperiden andendo-sila- biperiden were determined by single-crystal X-ray diffraction. Both compounds form intermolecular O-H ⋯ N hydrogen bonds in the crystal leading to the formation of centrosymmetric dimers (sila-biperiden) and infinite chains (endo-sila-biperiden), respectively. Sila-biperiden is a silicon analogue (C/Si exchange) of the antiparkinsonian drug biperiden [rac-(CRS/C2SR)-exo-1]. In functional pharmacological experiments, as well as in radioligand competition studies, biperiden, sila-biperiden andendo-sila-biperiden behaved as simple competitive antagonists at muscarinic M1-, M2-, M3- and M4-receptors. The three compounds displayed the highest affinity for M1-receptors (pA2 values: 8.72–8.80; pKi values: 8.8–9.1), intermediate affinity for M4- and M3-receptors, and lowest affinity for M2-receptors (pA2 values: 7.57–7.79; pKi values: 7.7–7.8). The affinity profile (M1 ≫ M4 ≫ M3 ≫ M2) of biperiden, sila-biperiden andendo-sila-biperiden is qualitatively similar to that of the M1-selective muscarinic antagonist pirenzepine. The antimuscarinic properties of the C/Si analogues biperiden and sila-biperiden are almost identical.

Zusammenfassung

Die Antimuscarinica sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-exo-2] undendo-Sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-endo-2] wurden ausgehend von Trichlor(vinyl)silan (Cl3SiCH= CH2) durch eine siebenstufige Synthese dargestellt. Die beiden Silanole sind in inerten organischen Solvenzien konfigurationsstabil, unterliegen aber in wa¨sseriger Lo¨sung (pH 7.4, 32°C) einer Epimerisierung durch Inversion der Konfiguration am Silicium-Atom. Die relativen Konfigurationen von Sila-biperiden undendo- Sila-biperiden wurden durch Einkristall-Ro¨ntgenstrukturanalysen bestimmt. Beide Verbindungen bilden im Kristall intermolekulare O-H ⋯ N-Was-serstoff-Bru¨ckenbindungen aus, die zum Aufbau von zentrosynunetrischen Dimeren (Sila-biperiden) bzw. unendlichen Ketten (endo-Sila-biperiden) fu¨hren. Sila-biperiden ist ein Silicium-Analogon (C/Si-Austausch) des Antiparkinsonmittels Biperiden [rac-(CRS,C2SR)-exo-1]. Sowohl in funktionellen pharmakologischen Untersuchungen als auch in Radioligand-Kompetitionsex-perimenten erwiesen sich Biperiden, Sila-biperiden undendo-Sila-biperiden als rein kompetitive Antagonisten an muscarinischen M1-, M2-, M3- und M4-Rezeptoren. Alle drei Verbindungen zeiGten die ho¨chste Affinita¨t zu den M1-Rezeptoren (pA2-Werte: 8.72–8.80; pKi-Werte: 8.8–9.1), eine deutlich geringere Affinita¨t zu den M4- und M3-Rezeptoren und die niedrigste Affinita¨t zu den kardialen M2-Rezeptoren (pA2-Werte: 7.57–7.79; pKi-Werte: 7.7–7.8). Das Affinita¨tsprofil (M1 ≫ M4 ≫ M3 ≫ M2) von Biperiden, Sila-biperiden undendo-Sila-biperiden ist dem des M1-selektiven Antimuscarinicums Pirenzepin qualitativ sehra¨hnlich. Die antimuscarinischen Eigenschaften der C/Si-Analoga Biperiden und Sila-biperiden sind nahezu identisch.

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