NO773081L - Nye bicykliske forbindelser. - Google Patents

Abstract

NYE BICYKLISKE FORBINDELSER

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en hittil ukjent rekke bicykliske antibakterielle midler, samt fremgangsmåter og mellomprodukter til fremstilling av dem og fremgangsmåter og midler til anvendelse av dem som antibakterielle midler. Forbindelsene er karakteris-tiske ved å ha 3-acylaminazetidinonsystemet i den kjente cephalo-sporinfamilie av antibakterielt aktive forbindelser, men i stedet for den seksleddede dihydrotiazinring i cephalosporiner finnes en seksleddet perhydro-1,3-oksazinring. Representative er 7-acylamino-4-lavere alkoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]-oktan-2-karboksylsyrederivatene som er beskrevet i det etterføl-gende.

Disse forbindelser representeres ved følgende strukturformel:

hvori Ac er enhver farmasøytisk anvendelig acylgruppe på aminogruppen i 7-stillingen i antibakterielle cephalosporiner eller i 6-stillingen i antibakterielle penicilliner, som er kjent,

X er tio eller fortrinnsvis oksy og R 3 er et mettet eller umet-tet substituert eller usubstituert lavere alkyl med 1-4 karbonatomer.

Fortrinnsvis er R 3 metyl eller etyl. Eksempler på substitusjon

av 4-alkoksygruppe kan være halogen, såsom klor, brom eller fluor, monofenyl, monohydroksy eller monoacetoksy. Substitu-sjonen eller umettingen av 4-alkoksysubstituenten kan være be-grenset av de syntetiske fremgangsmåter, slik som det vil erkjeri-

|nes av fagfolk, men kan variere innenfor et bredt intervall av substituenter. Umettingen kan passende være av allyltypen.

Det skal bémerkes at i denne generelle beskrivelse av oppfinnelsen refererer uttrykket alkoksy under omtale av 4-substituenten også til lavere alkyltio.

Representative acylsubstituenter er:

hvor X er tienyl, furyl, fenyl eller fenylmonosubstituert med hydroksy, hydroksymetyl, formamido eller ureido, A er NH^, OH, COOH, SO^H, formyloksy eller, når a-C-hydrogenet er fra-værende, metoksyimino, Y er cyano, sydnon, pyridon, tienyl, fenoksy, fenyl, o-aminometylfenyl eller tetrazolyl, Z er. metyl, trifluormetyl, trifluoretyl, pyridyl eller cyanometyl og m er 0-2.

Det vil erkjennes at 2-karboksylsyregruppen i forbindelsene

av formel I lett kan forestres på i og for seg kjente måter. Disse estere innbefatter f.eks. simple alkyl og arylestere,

samt estere som lett spaltes i legemet til stamsyren, såsom indanyl, pivaloyloksymetyl, acetoksymetyl, propionyloksymetyl, glycyloksymetyl, fenylglycyloksometyl og tienylglycyloksymetyl-esterne og andre. Når A er COOH, kan denne gruppe naturligvis være forestret på lignende måte. Alle slike estere innbefat-tes av den foreliggende oppfinnelse. Ved fremstilling av slike estere skal sterkt sure reaksjonsbetingelser unngås, fordi oksaringen er følsomt for spaltning under forholdsvis sterkt sure reaksjonsbetingelser . Naturligvis kan det ønskede 7-acyl og en beskyttende eller funksjonell ester eller etergruppe inn-settes før ringdannelsen som vist i nedenstående skjema A.

En gruppe forbindelser ifølge oppfinnelsen- representereres

3

av formelen I, hvori R er metyl, og X er oksy.

i I

En annen undergruppe av forbindelser ifølge oppfinnelsen omfatter de forbindelser av formel I, hvori Ac er a-hydroksyfenylace-tyl, tienylacetyl, ct-aminof enylacetyl eller trif luormetyltio-acetyl og R 3 er metyl og X er oksy.

Andre representative 7-acylaminosubstituenter av forbindelsene

av formel I er anført nedenfor:

a-hydroksyfenylacetamido

a-aminofenylacetamido

a-amino-4-hydroksyfenylacetamido

trifluormetyltioacetamido

2,2,2-trifluoretylsulfinylacetamido

2,2,2-trifluoretyltioacetamido

cyanoacetamido

a-karboksytienylacetamido

a-karboksyfenylacetamido

a-sulfofenylacetamido

metylsulfonylacetamido

cyanometyltioacetamido

3- sydnonacetamido

1- tetrazolylacetamido

2- tienylacetamido

syn-2-metoksyimino-2-a-furylacetamido

4- pyridyltioacetamido

o-aminometylfenylacetamido

Oppfinnelsen vedrører også de farmasøytisk anvendelige ugiftige derivater av forbindelsene med formel I, hvorav de avleder deres anvendelighet: Saltene og som ovenfor nevnt de lett spaltelige estere eller eterderivater av enten en karboksy eller hydroksyfunksjon, amidderivater, såsom de ved et amino-radikal, såsom i en 7-fenylglycylaminogruppe, f.eks. furyl, pyranyl, oksolanyl eller oksiranyl-karbonylamidderivatene, solvatene, såsom hydrater eller alkoholater. Som eksempler på disse ville en fagmann være i stand til å fremstille og anvende alkalimetallsaltene, såsom natrium- eller kaliumsal-tene (f.eks. ved anvendelse av natrium eller kalium-2-etyl-heksanoat), ammoniumsalter, organiske aminsalter, såsom dem

I I med procain eller dibenzyletylendiamin eller de lett hydrolyserrit<e>estere eller Schiffske basederivater (eller ekvivalente oksazolidiner) ved enhver aminfunksjon. Eksempler på slike estere er benzhydryl, benzyl, p-metoksybenzyl, glycyloksymetyl, pivaloyloksymetyl, benzyloksymetyl, acetoksymetyl, trikloretyl, t-butyl. Det skal bemerkes at når esterderivatene eller andre beskyttende eller funksjonelle derivater fremstilles og/eller anvendes som mellomprodukter, skal det anvendes mildt alkaliske eller hydrogeneringsbetingelser til fjerning p.g.a. oksazinringens labilitet overfor sterkt sure betingelser.

Optiske isomererer naturligvis mulige p.g.a. asymmetriske karbonatomer i 7-acylaminet. Disse kan adskilles eller fortrinnsvis på kjent måte fremstilles ved anvendelse av det isomere acyleringsmiddel. D-isomerene er mest aktive. De to hydrogen-atomer i stillingene 6 og 7 er i cis-stilling som følge av den stereospesifikke karakter av cykliseringsreaksjonen som anvendes til fremstilling av utgangsmaterialet. Diastereoisomerer er derfor mulige her. Disse kan adskilles på kjente måter, såsom ved fraksjonert krystallisasjon av et brucinsalt på mel-lomstadiet eller på det stadium hvor sluttproduktet has.

Mulige er også isomerer i 2- og 4-stillingene i 3^okso-l-azabicyklo[4.2.0]oktanringen. Det er ifølge oppfinnelsen antatt ut fra modellstudier at de biologisk mest aktive forbindelser er de hvori 2^-karboksyfigurasjonen er i kombinasjon med en 4a-alkoksysubstituent. Alle de mulige isomerer er imidlertid biologisk aktive, samt potensielt innbyrdes omdannelige ved kjemiske midler og utgjør en del av den foreliggende oppfinnelse. Det skal spesielt nevnes at de mest aktive isomerer har den motsatte C,-konfigurasjon av naturlige penicilliner og A 2 cephalosporiner. Hittil er ikke utført røntgenstråle-undersøkelser av de isomere former isolert for å bekrefte ovennevnte antagelser.

Forbindelsene av formel I har påviselig antibakteriell virkning overfor Gram-positive og især Gram-negative organismer.

De minimale hemningskonsentrasjoner (MIC) ligger fra 6,3 ,

til 400 ug/ml ved avprøvning in vitro. Forsøksresultatene for forbindelsen cis-7-fenoksyacetamido-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-i i

1-azabicyklo[4.2.0.]oktan^23-karboksylsyre (A) og cis-7-(2-D-formyloksy-2-fenylacetamido)-4-a-metoksy-8-okso-3-oksa-1-azabicyklo[4.2.0]oktan-23-karboksylsyre (B) er anført nedenfor:

Av disse data er aktiviteten av forbindelse B særlig høy overfor Serratia og Proteus morgani. Den isomere av forbindelse A med en 2a-karboksygruppe som natriumsaltet hadde meget mindre aktivitet enn den 2(3-isomere, men hadde stadig svak aktivitet for Staph. aureus (400). Forbindelsene av formel I har såle-des antibakteriell virkning. De har også anvendelighet i la-boratoriet som steriliseringsmidler. De mere aktive isomerer og deres derivater kan anvendes som antibakterielle midler til behandling av infiserte individer.

Farmasøytiske midler som har antibakteriell virkning og som omfatter en farmasøytisk bærer inneholdende en aktiv, men ugiftig mengde av en forbindelse av formel I, samt fremgangsmåter til bekjempelse av bakterieinfeksjoner ved administrering av et sådant middel til en infisert vert i en ugiftig mengde til-strekkelig til å bekjempe disse infeksjoner er også gjenstand for den foreliggende oppfinnelse. Administrasjonen kan være oralt eller ved parenteral injeksjon såsom subkutant intramus-kulært eller intravenøst. Injeksjon av passende fremstilte ste-rile oppløsninger eller suspensjoner inneholdende en effektiv ugiftig mengde av den hittil ukjente cephalosporinforbindelse er en foretrukken administrasjonsvei.

Forbindelsene av formel I sammensettes og administreres på samme måte som andre cephalosporin eller penicillinderivater. Dose-ringsmåten omfatter administrasjon, fortrinnsvis ved injeksjon av en aktiv, men ugiftig mengde av en forbindelse av formel I valgt fra et enhetsdosisintervall på ca. 500 mg til 1,5 g med en total daglig dosis fra ca. 1 - 6 g. De nøyaktige doseringer avhenger av alderen og vekten av individet og av den infeksjon, som behandles, og kan bestemmes av fagfolk på basis av data inneholdt i den foreliggende ansøkning sammenlignet med hva som står til rådighet for faget i forbindelse med kjente cepahlo-sporiner. Den ovennevnte sammenligning av MIC-spektret med spektret av cephalosporin hjelper også til å bestemme den effektive dosis.

Forbindelsene ifølge oppfinnelsen fremstilles ved den enestå-. ende syntetiske vei som er skissert i skjema A.

I denne rekke reaksjoner representerer R en blokkert eller beskyttet aminofunksjon som kan avblokkeres eller på annen måte omdannes til amino under betingelser som ikke vil spalte hverken laktam (base) eller oksazin (syre) ringen. Eksempler er azido, karbobenzoksy, ftalimido, succinimido, maleimido eller 4,5-difenyl-2-okso-4-oksazolin-3-yl. DMB representerer 2,4-dimetoksybenzyl, 4-metoksybenzyl, trityl, benzhydryl, metoksy-substituert benzhydryl o.l.. R representerer allyl, metallyl, lavere alkyl med 1-4 karbonatomer som evenetuelt kan være substituert med fenyl eller halogen, såsom fluor, klor eller brom, eller sammen etylen eller trimetylen. R 2 representerer et kar-boksylblokkerende middel som kan fjernes under ikke-sure lak-tamskånende betingelser, såsom benzhydryl, trityl, benzyl eller p-metoksybenzyl, R 3 er som ovenfor definert og representerer lavere alkyl, allyl, metallyl, halogen-lavere alkyl, benzyl eller hydroksy-lavere alkyl og Ac sammen med X er som definert i formel I, hvilken lavere alkylgruppe mest bekvemt har fra 1-4 karbonatomer.

Mest nyttige er forbindelsene, hvor R er azido, DMB er 2,4-dimetoksybenzyl eller dets ekvivalent, R"<*>" er metyl eller etyl, ;R 2 er benzhydryl, R 3er metyl eller etyl, X er oksy og Ac er som ovenfor definert. Syntesen ifølge skjema A har forskjellige betydningsfulle trekk. Med en tertiær blokkert aminogruppe ved 3 og 1-nitrogenet blokkert oppbygges 2-karboksylsyren til en acetaldehydfunksjon (4 og 5) med et etylenskjelett enten gjennom et diazomellom-produkt eller gjennom et nitromellomprodukt (skjema B). ; 2-acetalmellomproduktet (6) bringes til å reagere med en glyoksylsyreester til dannelse av 1-glykolsyreesteren (7), som cykliseres ved en kondensasjonsreaksjon i nærværelse av en katalytisk kilde protoner, såsom p-toluensulfonsyre eller andre syrer med lignende styrke. Hensiktsmessig utføres reaksjonen ;i et indifferent organisk oppløsningsmiddel, hvori glykolsyren er oppløselig ved ca. romtemperatur i ca. 30 min. til 2 timer. Egnede oppløsningsmidler er metylenklorid, kloroform, etylac-tat osv. som regel vannfrie. Et annet trekk ved denne reaksjon er tilsetning av et overskudd av molekularsiktekuler (4A) som et alkohol/vann-absorbant. En annen fremgangsmåte er opp-løsning av glykolsyrederivatet i organisk oppløsningsmiddel, såsom benzen-etylacetat og å lede oppløsningen over en søyle av silikagel. Denne reaksjon (7 -> 8) er et annet trekk ifølge oppfinnelsen. ;7-aminofunksjonen på den nå dannede 3-okso-l-azabicyklo-[4.2.0]oktanring (8 eller 9) regenereres av 7-blokkert amino ;i ved katalytisk hydrogenering, hvor det dreier seg om 7-azido ;eller 4,5-difenyl-2-okso-4-oksazolin-3-yl-forbindelsene eller reaksjon med metylhydrazin, hydrazinsulfat eller dimetylamino-propylamin, hvor det dreier seg om forbindelser av 7-ftalimido. ;Forbindelsene av formel I fremstilles ved N-acylering av mellomprodukter, hvis strukturer har en 7-aminogruppe representert ;5 ;ved strukturformel IV når R er amino.;- Viktige mellomprodukter ifølge oppfinnelsen er de med føl-gende formel: ; 4 2 2 3 ;hvori R er hydrogen eller R , X, R og R har den ovenfornevnte betydning og R 5 er amino eller blokkert amino. Som nevnt kan det være passende blokkering av reaksjonsdyktige grupper, såsom amino eller karboksyl. ;Acyleringen kan anvende ethvert av de N-acylerende midler som;er kjent innenfor penicillin eller cepahlosporinområdet inneholdende farmasøytisk anvendelige acylgrupper som ovenfor beskrevet med det forbehold at det ikke.anvendes sterkt sure betingelser til acyleringen eller den påfølgende fjerning av eventuelle amino, sulfo, karboksy eller hydroksybeskyttende grupper p.g.a. den potensielle labilitet av oksazinringen i kjernen. Acyleringsmidlets karboksylsyre kan aktiveres på enhver av standardmetodene såsom omdannelse til det blandede anhydrid, syreklorid, syreimidazolid eller aktivert ester. Dessuten kan anvendes en reagens, såsom dicykloheksylkarbodiimid eller karbonyldiimidazol som med syren selv, hvis 2-karboksygruppen er beskyttet f.eks. med benzhydryl, trityl,p-metoksybenzyl eller andre grupper som kan fjernes ved katalytisk hydrogenering såsom med palladium på trekull i etanol. ;Blant de nyttige acyleringsmidler er a-azidofenyleddiksyre j blandede anhydrider og klorider, som så kan omdannes direkte til det ønskede substituerte eller usubstituerte 7-glycylderivat. ;Andre nyttige beskyttende grupper som kan anvendes er trimetyl-silyl til hydroksylgrupper, karbobenzoksy eller enamin (Dane salt) til aminogrupper som i glycinrekken. En omfattende omtale av amino, sulfo, karboksyl eller hydroksybeskyttende grupper kan fagmannen finne i "Protective Groups in Organic Chemistry", J.F.W. McOmie, Plenum Press, 1973, kapittel 2 og 3. ;De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen nærmere. Alle temperaturer er i °C. ;Eksempel 1 Metyl- cis- 1-( 2, 4- dimetoksybénzyl)- 3- azido- 4- oksazetidin- 2-karboksylat ;Fremgangsmåte A:;Til en oppløsning av 15,1 g (0,149 mol) azidoeddiksyre i 130 ml vannfritt metylenklorid ved 0°C (isbad) ble det dråpevis tilsatt 21,0 ml (0,15 mol) trifluoreddiksyreanhydrid. Denne blanding ble omrørt ved 0°C i 15 min., og deretter ble det dråpevis tilsatt 20,8 ml (0,15 mol) trietylamin. Omrøringen ble fortsatt i ytterligere 15 min. og deretter ble hele reaksjonsblandingen overført under Argon til en skilletrakt som ble avkjølt utven-dig med tørris. Skilletrakten var forbundet med en kolbe inneholdende metyl-N-(2,4-dimetoksybenzyl)iminoacetat (fremstilt.av 16,82 g 2,4-dimetoksybenzylamin og 10,05 g metylglyoksalat), vannfritt metylenklorid (200 ml) og trietylamin (20,8 ml, 0,15 mol). Oppløsningen av det blandede anhydrid ble tilsatt dråpevis fra skilletrakten til oppløsningen av imin ved 0°C. Om-røring ble fortsatt ved 0°C i 1 time, og deretter ble den mørke reaksjonsblanding overført til en skilletrakt og vasket med # 2®* vandig NaHCO^og saltvann, og deretter tørket over vannfritt magnesiumsulfat. Oppløsningsmidlene ble fjernet i vakuum og resten kromatografert på 300 g silikagel (70 - 230 mesh), hvilket ga et urent hvitt fast stoff som ble ytterligere renset ved triturering med eter til dannelse av 14,45 g (45%) av tittelproduktet som et hvitt fast stoff, -tic: benzen: etylacetat (1:1), silikagel GF, Rf = 0,64. Omkrystallisasjon av etylacetat-heksan ga en analytisk prøve, smeltepunkt 82 - 84°C.

Fremgangsmåte B:

En oppløsning av 1,6 g (9.55 mmol) dimetoksybenzylamin i 5 ml CI^C^ ble hurtig ved 0°C tilsatt en oppløsning av 1,06 g (10 mmol) friskt destillert metylglyoksalat i 15 ml CH2C12.

Det fant sted en svak eksoterm reaksjon og fremkom små vann-dråper. 5 g magnesiumsulfat ble tilsatt og blandingen ble omrørt ved 0°C i 2 timer. Friskt magnesiumsulfat (1,0 g) ble tilsatt, magnesiumsulfatet ble fjernet ved filtrering under j Argon og vasket med et minimum av Ci^C^.

Til en oppløsning av 3,8 g (36 mmol) azidoeddiksyre (pumpet i høyvakuum 3 timer) i 125 ml CH2C12ble tilsatt 10,6 ml (76 mmol). trietylamin under avkjøling. 3 g magnesiumsulfat ble tilsatt, blandingen ble omrørt 10 min. ved romtemperatur, filtrert under Argon og vasket med 25 ml CH2<C1>2.

Azidoeddiksyreoppløsningen ble tilsatt ved 0°C til iminet og til-strekkelig meget metylenklorid ble tilsatt til å bringe det samlede volum opp på 200 ml, og oppløsningen ble avkjølt til 0°C under Argon og 5,3 ml (38 mmol) trifluoreddiksyreanhydrid ble langsomt tilsatt i løpet av 1/2 time under kraftig omrøring og avkjøling. Blandingen ble omrørt 1 time ved 0°C, ble oppvarmet til romtemperatur og ble overført til en skilletrakt^vasket med 5% NaHC02, 2% fosforsyre og 5% NaHC03, tørket over magnesiumsulfattrekull, filtrert og filtratet ble igjen behandlet to ganger med trekull og inndampet til tørrhet. Resten ble oppløst i en minimal mengde eter og lagret ved -20°C for å mulig-gjøre krystallisasjon. Den krystallinske masse ble isolert og vasket med kald eter til dannelse av 1,9 g (64%) produkt, smeltepunkt 79 - 80,5°C.

Fremgangsmåte C:

En oppløsning av 1,6 g 2,4-dimetoksybenzylamin i 15 ml metylenklorid ble rystet med et overskudd av magnesiumsulfat og deretter brakt til å reagere med 1,05 g metylglyoksylat i 2 ml metylenklorid ved 25°C (romtemperatur) natten over. Blandingen ble filtrert, destillert og befriet for luft med Argon.

En oppløsning av 1,5 g azidoeddiksyre i 25 ml metylenklorid

ble avkjølt til 0°C og deretter brakt til å reagere med 1,3

,ml oksalylklorid med 1,2 ml pyridin i 3 ml metylenklorid ved 0°C. Argon ble ledet gjennom blandingen som ble omrørt i 1 time.

Iminet fra ovenstående fremstilling ble opptatt i 20 ml metylenklorid med 4,15 ml trietylamin. Oppløsningen av azido-acetylklorid ble tilsatt dråpevis ved 0°C. Etter 1 time ved I 0°C ble blandingen vasket med vann, natriumbikarbonatoppløsning^, saltoppløsning, tørket og destillert. Etter passasje over en søyle av silikagel med metylenklorid var utbyttet 1,31 g av den ønskede forbindelse.

Anvendelse av etylglyoksylat, n-butyl, tert. butyl, benzyl eller metoksybenzylglyoksylat i stedet for metylglyoksylat gir de tilsvarende estere av forbindelsen.

~ T Eksempel 2

Cis- 1-( 2, 4- dimetoksybenzyl)- 2- diazacetyl- 3- azido- 4- azetidinon

Til en suspensjon av 10,1 g (33 mmol) cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl) 3-azido-4-okso-azetidin-2-karboksylsyre (fremstilt ved å bringe produktet fra eksempel 1 til å reagere med kaliumkarbonat i vandig tetrahydrofuran) i 100 ml tørr benzen ved 5°C ble det tilsatt 2,54 ml (29,5 mmol) oksalylklorid under argon. Under kraftig omrøring ble 2,37 ml (29,5 mmol) tørr pyridin tilsatt dråpevis, hvorunder det fant sted betydelig gassutvikling. Etter omrøring i 1 time ble suspensjonen filtrert, det faste stoff vasket med kald, tørr benzen og det forenede filtratet

konsentrert til halvdelen av volumet i vakuum. Syreklorid-oppløsningen ble fortynnet til sitt opprinnelige volum med tørr benzen og tilsatt dråpevis til en eterisk diazometanopp-løsning (0,12 mol, 1,1 1) ved 0°C under kraftig omrøring. En langsom strøm av argon ble ledet gjennom suspensjonen mens omrøringen ble fortsatt i 18 timer. 200 ml vann ble satt til reaksjonsblandingen, den organiske fase ble fraskilt, tørket (MgSO^), filtrert ved sugning og oppløsningsmidlet fjernet ved destillasjon ved redusert trykk. Produktet ble så triturert med 50% dietyleter i heksan, oppsamlet ved sugningsfil-trering og kromatografert (silikagelrbenzen med en etylacetat-gradient opp til 30%),hvilket ga 8,5 g (78,0 %) av tittelforbindelsen som lysegule krystaller, smeltepunkt 83 - 84,5°C. De:t tilsvarende a-klorketon (2,6 g, 22,2 %) ble isolert som et hvitt krystallinsk fast stoff, smeltepunkt 69 - 71°C.

Eterisk diazometan ble fremstilt ved langsom tilsetning av

30 g N-metyl-N'-nitro-N-nitrosoiminourea, 97% (MNNG) til en I kraftig omrørt oppløsning av 51 g kaliumhydroksyd i 85 ml vann j lagdelt med 810 ml dietyleter ved -10°C. Etter kraftig omrøring i ytterligere 1/2 time ble eteroppløsningen omhyggelig dekant-tert, den vandige fase vasket med frisk eter (3 x 150 ml), og de forenede organiske faser ble tørket over friske kaliumhydrokyd-kuler.

Eksempel 3

Cis- 1-( 2, 4- dimetoksybenzyl)- 3- azido- 4- okso- acetidenyleddiksyre

En oppløsning av 6,0 g (18,2 mmol) cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-2-diazacetyl-3-azido-4-azetidinon i 3,0 1 vandig dioksan (50%) ble befridd for luft med argon, fotolysert under anvendelse av. et Pyrex-filter og det organiske oppløsningsmiddel ble fjernet ved destillasjon ved redusert trykk. Den vandige fase (pH=7) ble så ekstrahert med etylacetat (4 x 300 ml), innstilt til pH 2,5 og ekstrahert igjen med etylacetat (4 x 300 ml). De siste fire organiske ekstrakter ble forenet, tørket (MgSO^), behandlet med trekull, filtrert med suging og oppløsningsmidlet destillert ved redusert trykk til dannelse av 2,21 g (38%) av et urent hvitt krystallinsk fast stoff, smeltepunkt 151°C

under dekomponering.

Vaskevæskene med nøytral pH^verdi ble forenet og behandlet på samme måte til dannelse etter kromatografi av 2,9 g gjenvunnet utgangsmateriale og 2,6 g a-klorketon (42%).

Eksempel 4

a- cis- 1-( 2, 4^ dimetoksybenzyl)- 3- azido- 4- okso- azetidenyl- ace-taldehyd

Til en oppløsning av oksalylklorid (1,37 ml, 16,2 mmol) og 5 g (15,5 mmol) cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-3-azido-4-okso-2-azetidenyleddiksyre i 70 ml tørr glyme (frisk destillert fra litiumaluminiumhydrid) ble det dråpevis i løpet av 30 min. tilsatt 1,27 ml pyridin under argon ved 0°C. Oppløsningen ble omrørt ved romtemperatur i 40 min. etter endt tilsetning av pyridinet. Den klare gule oppløsning ble så konsentrert under vakuum til det halve volum og hurtig filtrert med suging. En I oppløsning av 4,37 g (1,1 ekvivalenter) litiumaluminium-tri-t- | butoksyhydrid i 100 ml tørr glyme ble omrørt i 30 min. og derpå hurtig filtrertgjennom en Celite-pute og anbrakt i en skilletrakt. Hyd-, ridoppløsningen ble tilsatt dråpevis under argon i løpet av 2 1/2 time til den kraftig omrørte syrekloridoppløsning ved-78°C. Etter endt tilsetning ble reaksjonsblandingen omrørt i ytterligere 1 1/2 time. Deretter ble badet av tørris og isopropanol fjernet og det ble langsomt tilsatt saltvann etterfulgt av tilsetning av 3N HC1. Etter fortynning av reaksjonsblandingen med etylacetat ble lagene adskilt og den vandige fase ble ekstrahert med etylacetat flere ganger. De forenede organiske porsjoner ble vasket med 5% natriumbikarbonat og saltvann, tørket over magnesiumsulfat og inndampet til dannelse av 4,8 g. Tyntlagskro-matografi (etylacetat:benzen 1:1) viste en flekk tilsvarende aldehyd og opprinnelig materiale. Det rå aldehyd gir tilfredsstillende resultater i neste trinn.

Eksempel 5

Cis- 1-( 2, 4- dimetoksybenzyl)- 2-( 2', 2'- dimetoksyetyl)- 3- azido- 4-azetidinon

Til en oppløsning av 1,4 g (4,6 mmol) cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl) -3-azido-4-okso-azetidenyl-azetaldehyd i 10 ml tørr

benzen ble det tilsatt 4,0 ml (35,6 mmol) frisk destillert trimetylortoformiat og 50 mg p-toluensulfonsyre. Blandingen ble omrørt ved 50°C under en argonstrøm i 18 timer, fortynnet med 100 ml benzen og ekstrahert med 5% vandig natriumbikarbo-

nat. Etter tørking over magnesiumsulfat ble oppløsningsmid-

lene fjernet i vakuum og resten kromatografert over silikagel med benzen-etylacetat til dannelse av 1,25 g (77%) av tittelforbindelsen som en lysegul olje.

Eksempel 6

Cis- 2- ( 2', 2'- dimetoksyetyl)- 3- azido- 4- azetidinon

Til en omrørt oppløsning av 1,15 g (3,28 mmol) cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-2-(2,2-dimetoksyetyl)-3-azido-4-azetidinon i 120 ml avgasset acetonitril ble det ved 80°C tilsatt en opp-løsning av 11,8 g (43,7 mmol) kaliumpersulfat og 4,05 g (23,3 jmmol) kaliummonohydrogenfosfat i 135 ml avgasset vann i 6 por- | sjoner i løpet av 1 time. Blandingens pH-verdi ble innstilt til 6,5 - 7,0 med kaliummonohydrogenfosfat etter hver tilsetning. Etter 1 time ble blandingen avkjølt til romtemperatur, acetoni-trilet fjernet i vakuum og pH-verdien innstilt, til 8,0. Ekstraksjon med etylacetat (4 x 75 ml) ga en blanding av produkt og 2,4-dimetoksy-benzaldehyd som ble kromatografert over silikagel med benzen-etylacetat til dannelse av 0,51 g (77%) av tittelforbindelsen som en lysegul olje.

Eksempel 7

Difenylmetyl- cis- 7- azido- 4- metoksy- 8- okso- 3- oksa- l- azabicyklo-[ 4. 2. 0]- oktan- 2- karboksylat

Til en omrørt oppløsning av 0,50 g (2,5 mmol) cis-2-(2<1>,2<1->di-metoksyetyl)-3-azido-4^oksoazetidinon i 50 ml tørr toluen ble det tilsatt 0,65 g (2,7 mmol) benzhydrylglyoksalat. Blandingen ble oppvarmet til 90°C i 24 timer, avkjølt og oppløsningsmid-lene fjernet i vakuum til dannelse av en blanding av diastere-omere karbinolamider.

Det rå mellomprodukt ble oppløst i 30 ml tørt metylenklorid

som ble tilsatt 50 mg p-toluensulfonsyre og 5,0 g 4A molekularsikter, og blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 1 time. Etter filtrering ble blandingen fortynnet med metylenklorid, . vasket med 5% vandig natriumbikarbonat, tørket og inndampet til tørrhet. Den fremkomne olje ble triturert med dietyleter og ga 160 mg (15%) av den 23-isomere som et hvitt krystallinsk materiale, smeltepuntk 168°C. NMR (CDC13) 7,32 ppm (m, 10H), 7,03 (S, 1H), 5,10 (S, 1H), 5,05 (dd, 1H, J=3,0, 2,5), 4,80 (d,lH,J=5Hz), 4,0 (m,lH), 3,38 (s,3H), 1,9 (m,2H) er (nujol mull) 4,72 u (N3), 5,6 ((3-laktam), 5,7 (ester).

Filtratet fra tritureringen ble inndampet til tørrhet og kromatografert over silikagel med kloroform-etylacetat til dannelse av ytterligere 11 mg (1%) av ovennevnte 23-isomer og 300 mg (28%) av den 2a-isomere av tittelproduktet. NMR analyse viser, at dette materiale er en 2:1 blandingen av 43-2a og 4a-2a-isomere.

Anvendelse av andre blokkerende grupper som definert for R<4>i 'stedet for.benzhydryIdelen av benzhydrylglyoksylat gir mellomprodukter med strukturen IV, hvori R<4>kan være- trityl, p-metoksy^-benzyl, 2,4-dimetoksybenzyl, metoksysubstituert benzhydryl eller trityl, osv..

Eksempel 8

Difenylmetyl- cis- 7- fenoksyacetamido- 4a- metoksy- 8- okso- 3- oksa- l-azabicyklo[ 4. 20] oktan- 2g- karboksylat

Til en avgasset oppløsning av 133 mg (0,326 mmol) diferiylmetyl-cis-7-azido-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-2a-karboksylat i 30 ml etylacetat ble det tilsatt 30 mg platinoksyd og blandingen ble hydrogenert ved atmosfærisk trykk i 3 timer. Katalysatoren ble fjernet ved filtrering, filtratet inneholdende det viktige 7-aminomellomprodukt ble avkjølt til 5°C og det ble langsomt tilsatt 49 ul (0,35 mmol) trietylamin og 4 9 ul (0,3 5 mmol) fenoksyacetylklorid. Den fremkomne suspensjon ble omrørt 1 time, fortynnet med vann (20 ml), fasene adskilt og den organiske fase vasket med 5% vandig bikarbonat, tørket og inndampet til tørrhet. Resten ble krystallisert av etylacetat-eter og ga 109 mg (65%) av tittelforbindelsen som et hvitt krystallinsk materiale, smeltepunkt 164,5 - 166°C

Lignende behandling av det isomere materiale fra eksempel 7 gir 4a, 2a|3-f orbindelsen isolert som dens natriumsalt.

Hvis det ønskes kan modervæsken fra hydrogeneringsreaksjonen i-nndampes og produktet renses og gi den blokkerende ester av cis-7-amino-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-23-karboksylsyre. Mellomprodukt IV, hvori R 4er en karboksyl-blokkerende gruppe.

Eksempel 9

Cis- 7- fenoksyacetamido- 4v- metoksy- 8- okso- 3- oksa- l- azabicyklo-[ 4. 2. 0]- oktan- 2p- karboksylsyre

En avgasset blanding av 88 mg (0,155 mmol) difenylmetyl-cis-7-f enoksyacetamido-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyk-lo [4.2 .0]- oktan-23-karboksylat og 20.mg 10% palladium på karbon i 25 ml etylacetat ble hydrogenert ved atmosfærisk trykk i 20 min.. Katalysatoren ble fjernet ved filtrering og filtratet ekstrahert med 5% vandig natriumbikarbonat. Etter adskillelse av fasene ble det vandige lag vasket med etylacetat, surgjort til pH 2,5 og ekstrahert med etylacetat. Ekstraktet ble vasket med saltvann, tørket og inndampet til tørrhet til dannelse av 52,5 mg

(88%) produkt som et hvitt krystallinsk fast stoff, smeltepunkt - 155 - 56,5°C.

Anvendelse av trityl, p-metoksybenzyl, 2,4-dimetoksybenzyl eller andre syreblokkerende grupper som kan fjernes under hydrogeneringsbetingelser, i stedet for benzhydryIdelen i denne forbindelse gir også det frie syreprodukt av formelen I.

Eksempel 10

. Cis- 1-( 2, 4- dimetoksybenzyl)- 3- azido- 4- okso- 2- azetidenylformal-dehyd

Til en omrørt oppløsning av 16,0 g (52,3 mmol) cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl ) -3-azido-4-oksoazetidenyl-2-karboksylsyre og 4,48 ml (52,3 mmol) oksalyklorid i 250 ml glyme frisk destillert fra litiumaluminiumhydrid ble det dråpevis i løpet av 1 time ved 0°C tilsatt 4,24 ml pyridin under argon. Etter om-røring ved romtemperatur i ytterligere 1 time ble reaksjonsblandingen konsentrert ved redusert trykk til det halve volum og hurtig filtrert. En oppløsning av 14,48 g tri-t-butoksy-aluminiumhydrid (1,1 ekvivalenter) i 250 ml tørr glyme (fremstilt ved omrøring ved romtemperatur natten over og filtrering gjennom Celite) ble tilsatt dråpevis under argon i løpet av 6 timer til syrekloridoppløsningen ved -78°C under kraftig

omrøring. Reaksjonsbeholderen ble holdt natten over ved -78°C og ble så oppvarmet til romtemperatur etter fortynning med saltvann og 3N saltsyre. Den vandige oppløsning ble ekstrahert flere ganger med etylacetat og de forenede organiske ekstrakter ble ekstrahert med 5% natriumbikarbonat fleire ganger og vasket med saltvann. Syrning og ekstraksjon av de basiske ekstrakter med etylacetat ga 6,15 g gjenvunnet utgangs-jmateriale som et hvitt krystallinsk fast stoff. Etylacetat- |

(oppløsningen ble tørket over magnesiumsulfat og filtrert og konsentrert til dannelse av kvantitativt 9,5 g cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl) -3-azido-4-oksoazetidenyl-2-formaldehyd som en farge-løs olje. Det rå aldehyd gir tilfredsstillende utbytter ved følgende reaksjoner, men kromatografi på silikagel resulterer i store tap av materiale.

Eksempel 11

~~ 1-[ cis- 1-( 2, 4- dimetoksybenzyl)- 3- azido- 4- okso- azetidenyl]- 2-nitro- l- etanol

En oppløsning av 39 g (0,134 mol) rå cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-3-azido-4-oksoazetidenylformaldehyd, 24,5 ml (0,16 mol) trietylamin og 240 ml nitrometan i 240 ml dimetylsulfoksyd ble omrørt ved romtemperatur i 18 timer. Reaksjonsblandingen ble fortynnet med vann, omrørt og ekstrahert 4 ganger med etylacetat. Hvert etylacetatekstrakt ble tilbakevasket separat med vann, 3N salt saltsyre og saltvann. De forenede ekstrakter ble tørket over magnesiumsulfat, behandlet med trekull og filtrert. Konsentra-sjon av.etylacetatet ved redusert trykk ga en olje som etter kromatografi på silikagel (1:1 etylacetat/heksan), ga 22,93 g (49%) 1-[cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-3-azido-4-okso-2-azetidenyl]-2-nitro-l-etanol som en blekgul olje.

Eksempel 12

1- [ cis- 1- ( 2, 4- dimetoksybenzyl) - 3- azido.- 4- okso- 2- azetidenyl] - 2-nitroetylen

En oppløsning av 22,93 g (65,5 mmol) 1-[cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl) -3-azido-3-oksoazetidenyl] -2-nitroetan-l-ol og 36,4 ml eddiksyreanhydrid i 460 ml pyridin ble omrørt ved romtemperatur i 3 timer. Pyridinet ble fjernet under høyvakuum og resten ble oppløst i etylacetat. Etylacetatoppløsningen ble vasket 4 ganger med vann, 2 ganger med 3N saltsyre, 2 ganger med 5%

natriumbikarbonatoppløsning og 1 gang med saltvann. Etter tør-king over magnesiumsulfat og trekull ble oppløsningen filtrert og konsentrert ved redusert trykk til dannelse av 20,8 g (95%) 1-[cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-3-azido-4-okso-2-azetidenyl]-J2-nitroetylen som en rød olje.

' Eksempel 13 1- cis- l-( 2, 4- dimetoksybenzyl)- 3- azido- 4- okso- 2- azetidenyl- 2-: nitroetan

Ved -10°C ble 3,6 g (95 mmol) natriumborhydrid tilsatt 1G0 ml metanol, skvulpet omkring og deretter straks satt til en kraftig omrørt oppløsning av 20,8 g (62,5 mmol) 1-cis-l-(2,4-dimetoksybenzyl ) -3-azido-4-okso-2-azetidenyl-2-nitroetylen i 500 ml metanol også ved -10°C. Reaksjonsblandingen ble omrørt i 10 min. etterfulgt av en annen behandling av 3,6 g natriumborhydrid på samme måte. Etter fortynning av reaksjonsblandingen med vann og surgjøring med 3N saltsyre ble blandingen konsentrert under redusert trykk for å fjerne metanolen. Den vandige oppløsning ble ekstrahert med etylacetat. De organiske ekstrakter ble vasket med 5% bikarbonat og saltvann, tørket og konsentrert. Den gule olje ble kromatografert på silikagel ved eluering med 1:1 etylacetat/heksan og ga 9 g (43%) 1-cis-l-(2,4-dimetoksybenzyl)-3- azido-4-okso-2-acetidenyl-2-nitroetan som en gul olje.

Eksempel 14

Cis- 1-( 2, 4- dimetoksybenzyl)- 2-( 2', 2'- dimetoksyetyl)- 3- azido-4- okso- azetidin

En oppløsning av 9,0 g (0,027 mol) cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-3-azido-4-okso-2-azetidenyl-2-nitroetan i 250 ml av en 0,12 molær natriummetoksydoppløsning (700 mg natrium i 250 ml frisk destillert metanol) ble ved -10°C under argon satt til en blanding av 98 ml konsentrert svovelsyre i 260 ml etanol ved en hastighet av en dråpe pr. sekund. Blandingen ble omrørt i 5 min., fortynnet med 2 1 metylenklorid og vasket med en nat-triumfosfatoppløsning inntil vaskevæsekne var alkaliske. Me-tylenkloridekstraktet ble tørket over magnesiumsulfat og inndampet til tørrhet i vakuum til dannelse av 9,4 g (100%) av acetalet som en viskøs gylden olje.

Eksempel 15 Anvendelse av 3- ftalimidoblokkeringsgruppen 2,4-dimetoksybenzylamin (5,01 g, 0,03 mol) og benzylglyoksalat

(0,036 mol) ble kondensert som i eksempel 1 ved 0 - 5°C i 2 timer. Det fremkomne imin ble oppløst i 800 ml metylenklorid

og avkjølt i et isbad. 5,4 ml trietylamin ble tilsatt etterfulgt av dråpevis tilsetning av en oppløsning av N-ftalimido-eddiksyreklorid (7,54 g, 0,0338 mol) (J. Amer. Chem. Soc. 71, 1856 (1949.) ) i 80 ml metylenklorid. Etter reaksjonen ble det

omrørt i 2 timer, oppløsningen ble konsentrert og deretter vas-— ket med vann, fortynnet saltsyre og fortynnet bikarbonat. Den tørkede organiske fase ble inndampet til dannelse av benzyl-cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-3-ftalimido-4-oksoazetidin-2-karboksylat, som eventuelt kan renses over silikagel i 10% etylacetat/ kloroform.

Benzylesteren i metanol ble hydrogenert ved 5 p.s.i. under anvendelse av 10% palladium på trekull. Etter reaksjonen ble katalysatoren fjernet og den ønskede frie syre ble isolert ved inndamping i vakuum, smeltepunkt 198 - 199,5°C.

Syren omdannes til cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-2-(2<1>,2'-di-metoksyetyl)-3-ftalimido-4-oksoazetidin via nitroforbindelsen i eksempel 10 - 14 med variasjoner av reaksjonsbetingelsene som vil være innlysende for en fagmann. Acetalet debenzyleres som i eksempel 6 til dannelse av cis-2-(2',2'-dimetoksyetyl)-3-ftalimido-4-oksoazetidin som kondenseres med benzhydrylglyoksalat og cykliseres som i eksempel 7 og 9 til dannelse av difenylmetyl-cis-7-ftalimido-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-23-karboksylat.

Det bicykliske laktamprodukt (8,0 g) avkjøles i et bad av tørr is og aceton under nitrogen og deretter 1,1 g metylhydrazin. Etter omrøring i 20 min. avkjøles blandingen igjen til -78°C og det tilsettes 4,5 ml av hydrazinet. De flyktige stoffer fjernes med pumpe og gir 8,3 g halvåpnet hydrazidmel-lomprodukt. Denne forbindelse (3,5 g) i 50 ml kloroform oppvarmes på dampbad i 30 min. og får så henstå flere dager. Væsken avdampes til dannelse av et produkt av hovedsakelig cis-7-aminoester som eventuelt kan renses over en søyle av Isilikagel under anvendelse av kloroform-isopropanol. Esteren (1 g) oppløses i etanol og hydrogeneres under anvendelse av palladium på trekull som katalysator ved lavt hydrogentrykk. Reaksjonsblandingen filtreres så, og filtratet inndampes i vakuum til dannelse av uren cis-7-amino-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-1-azabicyklo[4.2.0]oktan-23-karboksylsyre.

Eksempel 16

Anvendelse av 3-( 4, 5- difenyl- 2- okso- 4- oksazolin- 3- yl) blokkerings-~gruppen

Til en blanding inneholdende 16,82 g (0,101 mol) 2,4-dimetoksybenzylamin og vannfritt magnesiumsulfat i 150 ml metylenklorid ved 25°C tilsettes en oppløsning av 10,05 g (0,114 mol) benzylglyoksalat i 20 ml metylenklorid. Reaksjonsblandingen omrøres ved romtemperatur natten over (15 timer) og filtreres så/og opp-løsningensmidlene fjernes i vakuum til dannelse av iminet som en mørk orange gummi.

En blanding av 4,5-difenyl-2-okso-4-oksazolin-3-yleddiksyre (2,1 g, 7,1 mmol) (J. Org. Chem. 38, 3034 (1973)), tionylklorid (5 ml) og metylenklorid (20 ml) oppvarmes under tilbakekjøling i 2 1/2 time. Etter avkjøling til romtemperatur fjernes opp-løsningsmidlet i vakuum og den fremkomne olje krystalliserer ved henstand. Produktet tritureres med eter-heksan og gir 4,5-difenyl-2-okso-4-oksazolin-3-yleddiksyreklorid, 2,0 g, smeltepunkt 104,112°C.

Iminet (1,43 g) oppløses i tørt metylenklorid (13 ml) og trietylamin (1 ml) og avkjøles i isbad. Syrekloridet (2,0 g,

6,4 mmol) i 10 ml metylenklorid tilsettes i løpet av 10 min.. Etter 1 time vaskes blandingen med vann og 5% bikarbonat,

den tørkede oppløsning inndampes til en rød olje som kromato-graferes på 60 g silikagel med 5% etylacetat i kloroform som eluant til dannelse av benzyl-cis-1-(2,4-dimetoksybenzyl)-3-(4,5-difenyl-2-okso-4-oksazolin-3-yl)-4-oksoazetidin-2-karboksylat.

t

Dette produkt omdannes til acetalet som dibenzyleres, kondenseres med en glyoksalatester og cykliseres til dannelse av benzhydryl-cis-7-(4,5-difenyl-2-okso-4-oksazolin-3-yl)-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo(4.2.0]oktan-23~karboksylat.

En oppløsning av den 7-blokkerte aminoester (2,0 g, 3,9 mmol)

i 50 ml etanol settes til 10% palladium på karbon (0,5 g).

Blandingen hydrogeneres i 12'timer ved 50 psi og 40°C. Etter filtrering fjernes oppløsningsmidlet og oljen oppløses i metylenklorid, som så vaskes med NaHCO^og saltvann og tørkes. Opp-løsningen inndampes og gir cis-7-amino-4a-metoksy-8-okso-l-3-oksa-l-azabicyklo[4.20]oktan-23-karboksylsyre.

Eksempel 17

Cis- 7-( 2- D- formyloksy- 2- fenylacetamido)- 4a- metoksy- 8- okso- 3-oksa- l- azabicyklo[ 4. 2. 0] oktan- 23~ karboksylsyre

En oppløsning av 40,8 mg (0,01 mmol) cis-7-azido-4a-metoksy-8-. okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-2-3-karboksylsyre, benzhydrylester (fra eksempel 7) i 25 ml etylacetat ble hydrogenert ved atmosfæretrykk i nærvær av 5 mg platinoksyd. Etter 3 timer ble oppløsningen avgasset, filtrert og konsentrert til 15 ml. Ved 0°C ble 19 mg D-2-formyloksyfenyleddiksyre og 23 mg dicyklbheksylkarbodiimid tilsatt og blandingen ble omrørt i 1 time ved 0°C. Ureaet ble fjernet ved filtrering og filtratet kromatografert på silikagel med klorofrm-etylacetat til dannelse av 49,7 mg (92%) amid som benzhydrylestereni form av av en viskas olje. Amidet ble oppløst i 25 ml etylacetat og hydrogenert i 3 timer ved atmosfæretrykk med 5 mg 10% palladium på karbon. Blandingen ble filtrert, inndampet til tørr-het og triturert med metylenklorid-heksan til dannelse av 16,8 mg (54%) av det ønskede produkt som hvite krystaller, smeltepunkt 126 - 136°C.

Eksempel 18

Cis- 7- amino- 4a- metoksy- 8- okso- 3- oksa- l- azabicyklo[ 4. 2. 0] oktan-.

23- karboksylsyre

En blanding av 95 mg (0,023 mmol) cis-7-azido-4a-metoksy-8-

ii

Jokso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-2[3-karboksylsyre, benzhydrylester og 25 mg 10% palladium på karbon i 10 ml etanol ble hydrogenert ved romtemperatur og atmosfæretrykk i 2 timer. Fjernelse' av katalysatoren, avdamping av oppløsningsmidlene og triturering med eter ga tittelforbindelsen.

Eksempel 19

Cis- 7-( 2- tienylacetamido)- 4a- metoksy- 8- okso- 3- oksa- l- azabicyklo-_ [ 4. 2. 0] oktan- 2g- karboksylsyre

En blanding av cis-7-amino-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo-(4 . 2 .0] oktan-2|3-karboksylsyre (fra hydrogenering av 30 mg azid) og 35 ul trietylamin i 20 ml kald isopropanol ble behandlet med 30 ul tienylacetylklorid. Etter omrøring ved 0°C i 3 timer ble blandingen filtrert, oppløsningsmidlene fjernet i vakuum, resten oppløst i'etylacetat og ekstrahert med 5% vandig natriumbikarbonat. Den vandige oppløsning ble surgjort med fosforsyre og ekstrahert med etylacetat, vasket med saltvann, tørket og inndampet til tørrhet. Triturering med eter-heksan ga 4,9 mg (20%) av den ønskede forbindelse som et brunlig fast stoff.

Eksempel 20

Anvendelse av fremgangsmåten i eksempel 17 med: 2,2,2-trifluoretyltioeddiksyre gir: cis-7-(2<1>,2',2'-trifluoretyltioacetamido)-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo [4.2.0] oktan-8-2|3-karboksylsyre. D-ct-azidofenyleddiksyre gir: D-cis-7-(2-aminofenylacetamido)-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo [4.2.0] oktan-8-on-2(3-karboksylsyre. D-a-azido-p-hydroksyfenyleddiksyre gir: D-cis-7-(a-amino-p-hydroksyfenylacetamido)-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo [4.2.0] oktan-8-on-2|3-karboksylsyre. D-mandelsyre qir: D-cis-7-(a-hydroksyfenylacetamido)-4a-metoksy-3-okso-'1-azabicyklo[4.2.0]oktan-8-on-23~karboksylsyre. 4-pyridyltioeddiksyre gir: cis-7-(4-pyridyltioacetamido)-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-8-on-23-karboksylsyre.

Eksempel 21

Anvendelse av fremgangsmåten i eksemplene 8 og 9 med: trifluormetyltioacetylklorid gir: cis-7-trifluormetyltioacetamido-4a-metbksy-3-okso-1-azabicyklo[4.2.0]oktan-8-on-23-karboksylsyre. 0- nitrometylfenylacetylklorid gir: cis-7-(o-aminometylfenylacetamido)-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-8-on-23~karboksylsyre.

Eksempel 22

Anvendelse av fremgangsmåten i eksempel 19 med: cyanoacetylpivalylanhydrid gir: cis-7-cyanoacetamido-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-8-on-23~karboksylsyre. 1- tetrazolylazetylklorid gir: cis-7-(1'-tetrazolylacetamido)-4a-metoksy-3-okso-1-azabicyklo[4.2.0]oktan-8-on-23-karboksylsrye. syh-2-metoksyimino-2-furylacetylklorid gir: cis-7-(syn-2-metoksyimino-2a-furylacetamido)-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo [4.2.0] oktan-8-on-r23-karboksylsyre. 3-sydnoneddiksyre blandet anhydrid gir: cis-7-(3-sydnonacetamido)-4a-metoksy-3-okso-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-8-on-23~karboksylsyre.

Eksempel 23

De organiske salter fremstilles ved å bringe 100 mg av en syre ifølge oppfinnelsen i etylacetat til å reagere med et lite overskudd av det organiske amin, såsom prokain i eter.

Alkalimetallsaltene fremstilles ved å bringe suchansyre i etylacetat til å reagere med etanolisk natriumetoksyd eller kalium-etoksyd. Alternativt blir syren (f.eks. 200 mg av produktet fra eksempel 17 eller 19) i etylacetat blandet med et overskudd av et natrium-2-etylheksanoatsalt. Eter tilsettes gradvis for å fraskille saltet.

Eksempel 24

Et injiserbart farmasøytisk preparat fremstilles ved å oppløse 150 mg av kaliumsaltet fra eksempel 9, 17 eller 19 i steril saltoppløsning (2,5 ml). Preparatet injiseres parenteralt i et individ infisert med en følsom bakterie fra 3-5 ganger

.daglig.

Eksempel 25

Cis- 3- azido- 4- okso- 2- azetidinacetaldehyd

En blanding av 500 mg (2,5 mmol) cis-3-azido-2-(2,2-dimetoksy-etyl)-4-oksoazetidin i 10 ml 5% HC1 og 10 ml dioksan ble om-rørt ved 3 5°C i 1/2 time. Blandingen ble fortynnet med vann og ekstrahert med 50 ml benzen. Den vandige fase ble mettet med saltvann og ekstrahert 10 ganger med 50 ml etylacetat. Etylacetatekstraktet ble tørket over magnesiumsulfat og inndampet til tørrhet. Resten ble triturert med eter til dannelse av det ønskede aldehyd, 235 mg (60%), smeltepunkt 73 - 78°C.

! i

Eksempel 26 Cis- 3- azido- 2-[ 2, 2- di( benzyltio) etyl]- 4- oksoacetidin

En oppløsning inneholdende 230 mg (1,45 mmol) cis-3-azido-4-okso-2-azetidinacetaldehyd, 20 mg p-toluensulfonsyre og 0,5 ml benzyl-tiol i 25 ml benzen og 5 ml dimetylformamid ble oppvarmet under tilbakekjøling i l time. Etter avkjøling ble blandingen rystet med etylacetat<p>g 5% natriumbikarbonat, den organiske fase ble vasket med saltvann, tørket og inndampet til tørrhet. Kromatografi over silikagel med kloroform ga 83 mg (13%) av tittelforbindelsen.

Ved anvendelse av denne grunnleggende reaksjon kan mange forskjellige alkoholer eller merkaptaner bringes til å reagere med aldehydproduktet fra eksempel 25 og gi det ønskede acetal eller tioacetal, som.så kan underkastes de reaksjoner, som er beskrevet i skjema 1 og de foregående eksempler' til dannelse av forskjellige 4-substituenter.

Eksempler på alkoholer eller merkaptaner som kan anvendes ved denne reaksjon er etylmerkaptan, isopropylalkohol, allylalko-hol eller merkaptan, metallylalkohol eller merkaptan, trifluor-etanol, dikloretanol, butylmerkaptan eller etylenglykol (til dannelse av 4-3-hydroksyetoksy). Hvis tioatomerene forårsaker vanskelighet under hydrogeneringen kan karbokybeskyttende grupper såsom metyl, etyl, trikloretyl eller benzylestere fjernes ved mild alkalisk hydrolyse, såsom med natrium eller kaliumbi-karbonat eller karbonat.

Eksempel 27

Difenylmetyl- cis-[ 3- azido- 2-( 2, 2- dimetoksyetyl)- 4- oksoazetidi-nyl]- 1- hydroksyacetat

En blanding av 3,0 g (15 mmol) cis-3-azido-2-(2,2-dimetoksy-etyl) -4-oksoazetidin og 5,4 g (22,5 mmol) difenylmetylglyoksy-lat i 200 ml toluen ble oppvarmet til 90°C natten over. Etter avkjøling ble toluenet fjernet i vakuum og resten ble kromatografert på silikagel med 7:3 kloroform:etylacetat til dannelse

j av 2,3 g av tittelforbindelse som en viskøs olje. Det fremkom

jogså en annen fraksjon som var en blanding av difenylmetylgly-oksylat og en diastereomer isomer av tittelforbindelsen.

Eksempel 28 Difenylmetyl- cis- 7- azido- 4a- metoksy- 8- okso- 3- oksa- l- azabicyklo-[ 4. 2. 0] oktan- 23- karboksylat

En oppløsning inneholdende 2,0 g (4,5 mmol) difenylmetyl-cis-[3-azido-2-(2,2-dimetoksyetyl)-4-oksoazetidinyl]-1-hydroksy-

acetat og 100 mg (0,5 mmol) toluensulfonsyre i 100 ml metylenklorid ble omrørt over 10 g 4Å molekularsikter i 2 timer. Blandingen ble filtrert og filtratet ble vasket med en 5% vandig bikarbonatoppløsning, tørket og inndampet til tørrhet. Triturering med eter ga 1,2 g av tittelforbindelsen.

Eteroppløsningen ble fortynnet langsomt med heksan og fikk henstå i 24 timer. Det krystallinske materiale som utskilte seg ble oppsamlet og omkrystallisert av kloroform-heksan og ga 45 mg difenylmetyl-cis-[3-azido-2-formylmetyl-4-oksoazeti-dinyl]-1-hydroksyacetat, smeltepunkt 135 - 136°C. Dette mellomprodukt ble anvendt til dannelse av acetaler eller tioace-taler som beskrevet i eksempel 26, som derpå cykliseres som ovenfor beskrevet.

Eksempel 29 Difenylmetyl- cis- 7- azido- 43~ metoksy- 8- okso- 3- oksa- 1- azabicyklo-[ 4. 2. 0] oktan- 23- karboksylat

En oppløsning inneholdende 100 mg (0,22 mmol) difenylmetyl-cis-[3-azido-2-(2,2-dimetoksyetyl)-4-oksoazetidinyl]-1-hydroksy-acetat og 20 mg (0,1 mmol) toluensulfonsyre i 10 ml metylenklorid ble omrørt over 5 g 4Å molekularsikter i 5 timer. Blandingen ble filtrert og filtratet ble vasket med natriumbikarbonat, tørket og inndampet til tørrhet. Resten ble kromatografert på silikagel med kloroform som eluant. Det først elu-erte produkt var tittelf orbindelsen, smeltepunkt 170 - 171°C. Ytterligere eluering med 95:5 kloroform-etylacetat ga den '4a-23-isomere.

Eksempel 30 7- D-( 2- amino- 2- fenylacetamido)- 4a- metoksy- 8- oksc— 3- oksa- l-azabicyklo [ 4. 2. 0] oktan- 23- karboksylsyre

En oppløsning av 7-azido-4-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo-(4.2.0]oktan-2-karboksylsyre, benzhydrylester (100 mg, 0,245 mmol) i 15 ml etylacetat ble hydrogenert over 20 mg platinoksyd ved atmosfæretrykk i 2 timer. Katalysatoren ble frafiltrert

og filtratet inndampet til tørrhet. Resten ble gjenoppløst i 10 ml metylenklorid, det ble tilsatt 2-azido-2-fenyleddiksyre (43 mg, 0,24 mmol) og dicykloheksylkarbodiimid (50 mg., 0,25 mmol) ved 0°C, og blandingen ble omrørt i 2 timer. Blandingen ble filtrert, filtratet inndampet til tørrhet, rystet med fortynnet HC1 og etylacetat, den organiske fase ble vasket med bikarbonat, saltvann,.tørket og inndampet til tørrhet.

Resten ble kromatografert på silikagel med 4:1 benzen-etylacetat og ga 112 mg (85%) av produktet som et hvitt fast stoff.

En oppløsning av 7-(2-azido-2-fenylacetamido)-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-23-karboksylsyre, benzhydrylester (83 mg, 0,15 mmol) i 50 ml metanol ble hydrogenert over 10 mg 10% palladium på karbon ved atmosfæretrykk i 4 . timer, idet katalysatoren ble utskiftet etter 2 timer. Etter' frafiltrering av katalysatoren ble filtratet konsentrert til tørrhet, oppløst i 5 ml metanol, og produktet ble utfelt med eter og ga 43 mg (83%) av et brunlig fast stoff, smeltepunkt 184 - 188°C.

Eksempel 31

Cis- 7-( 2- karboksy- 2- fenylacetamido)- 4a- metoksy- 8- okso- 3- oksa-1- azabicyklo[ 4. 2. 0] oktan- 23- karboksylsyremonocykloheksylamin-saltpentahydrat

En oppløsning av difenylmetyl-cis-7-azido-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-23-karboksylat (250 mg, 0,6 mmol) i 100 ml etylacetat ble hydrogenert ved 30 psi over platinoksyd (50 mg) i 3 timer. Etter frafiltrering av kataly satoren ble filtratet inneholdende 7-aminomellomproduktet konsentrert i vakuum til et volum på 60 ml. Oppløsningen ble avkjølt til 5 o C og behandlet med trietylamin (85 ul, 0,61 • m' mol) etterfulgt av dråpevis tilsetning av benzyl-2-klorkarbonyl-2-fenylacetat (176, mg, 0,61 mmol) i 10 ml etylacetat. Reaksjonsblandingen ble oppvarmet til romtemperatur og etter omrøring i 3 timer ble den vasket med 5% bikarbonat, saltvann, tørket og konsentrert og ga en orange olje. Kromatografi på silikagel med ..kloroform som elueringsmiddel ga produktet (167 mg, 44%) som et hvitt fast stoff, smeltepunkt 67 - 71°C (difenylmetyl-cis-7-(2-benzylkarboksylat-2-fenylacetamido)-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo[4.2.0]oktan-23-karboksylat).

En oppløsning av cis-7-2-benzylkarboksylat-2-fenylacetamidoj-4a-metoksy-8-okso-3-oksa-l-azabicyklo [4 . 2 .0] oktan-2(3-karboksyl-syrebenzhydrylester (97,6 mg, 0,15 mmol) i 25 ml etylacetat inneholdende cykloheksylamin (332 ul, 3,7 mmol, ca. 2,5 ekvivalenter) ble hydrogenert ved 1 atmosfære over 10% palladium på karbon i 1 1/2 time. Etter frafiltrering av katalysatoren ble filtratet vasket med vann(4 x 2 ml) og de vandige vaske-væsker lyofilisert til dannelse av tittelproduktet som et hvitt hygroskopisk fast stoff, 24,3 mg (28,5%).

Beregnet: C, 48,67; H, 7,29; N, 7,40

Funnet: C, 49,28; H, 7,16; N, 7,06.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte ved■fremstilling av en forbindelse av formelen:

hvor Ac er en farmasøytisk anvendelig acylgruppe som er nyttig som substituent på aminogruppen i 7-stilling i en cephalosporin, X er tio eller oksy, og R 3 er et mettet eller umetet, substituert eller usubstituert lavere alkyl med 1-4 karbonatomer eller et salt, en ester eller et amidderivat av forbindelsen/ karakterisert ved

(1) N-acylering av et mellomprodukt av formelen:

hvor X og R 3 har den ovenfornevnte betydning, idet alle de funksjonelle grupper i mellomprodukter eventuelt er beskyttet på kjent måte, og deretter

(2) fjernelse eller omdannelse av eventuelle beskyttende grupper, og

(3) eventuell dannelse av et salt, ester eller amidderivat på velkjent måte.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at X er oksy.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at R 3 er metyl. i I

4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at konfigurasjonen ved 4 er a og ved 2 3-

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karaktéri-< sert ved at Ac er D-2-formyloksy-2-fenylacetyl.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den eventuelle beskyttende gruppe er benzhydryl-esteren ved 23_karboksygruppen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at XR <3> er a-metoksy, Ac er D-2-amino-2-fenylacetyl'<,> og konfigurasjonen ved 2 ér 3.

8. Fremgangsmåte ifølge krav_l, karakterisert ved at XR 3 er a-metoksy, Ac er D-2-karboksy-2-fenylacetamido og konfigurasjonen ved 2 3, idet det som beskyttende gruppe for karboksygruppen i 7-substituenten anvendes benzyl og til karboksy i 2-stilling benzhydryl. ♦