DE2138303A1 - Chemische Verbindungen - Google Patents
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-
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Description
dLÄXÖ tABDRATORIES tlMlfED» Grefenford,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von neuen halbsynthetischen Zwischenprodukten oder Schlüsselverbindung
en für die Herstellung von Cephalosporine!!, Penicillinen
und verwandten ahtibiotischen ß-LactanirVerbindungen^
Die erste Totalsynthese eines Cephalosporin-Antibiotikums wurde
von R.B. Woodward (J.A.C.S. 1966, 8£, U), 652) ausgehend von
ti(+)-Cystein über acht Synthesestufen zu eine« ß-Lactam (i)#
das dann gemäß der folgenden ReaJctionsweiee in ein Cephem (iii)
überführt wurde, durchgeführt.
BAD
109887/1922
CH <
..3X
(esJ c.oxon s
3 j
Ci)
(CH -J, C.O.CON
CHO
CO4OGH2GCl
Die Verbindung (i) stellt soMit «in wertvoll·· Zwischenprodukt
bei der Herstellung von Cephalosporin und anderen B-Lactam-Anti«
biotika dar. Durch Reaktion mit einem analogen Aldehyd-Reagens
ist es ebenfalls möglich, die Verbindung (1) in ein Penicillin
zu überführen, und es können daher auf diese Weise Penicilline mit variierender Substitution in dem 5-gliedrigen Ring hergestellt
werden. In ähnlicher Weise können durch Ersatz des 2,2,2-Trichloräthyl-SiS-diformylacrylat-Reagens
durch geeignet substituierte andere Reagentien eine Reihe von Cephalosporin-Analoga
hergestellt werden.
109887/1922
BAD ORtGlNAL
R.Β» Woodward ging von L(+)-Cystein aus, um eine Totalsynthese
zu erreichen. Jedoch ist dieses Material relativ teuer und, was noch wichtiger ist, erfordert dessen Umwandlung in ein ß-Lactam
der erforderlichen stereochemischen Konfiguration äußerst vorsichtige
Kontrolle der Stereochemie an mehreren Stellen.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die 1,2-Bindung eines Penicillin-l-oxyds. mit anschließendem Binden
bzw. Einfangen des Schwef elatorns zu ß-Lactam-Verbindungen führt,
die zu einer Vielzahl von bicyclischen Strukturen, wie Cephamen, Cephemenund Penamen,umgewandelt werden können. Wenn das Penicillin-
1-oxyd mit einem dreiwertigen Phosphor-Reagens gespalten
wird, wird das Schwefelatom intern durch die Carboxylgruppe der vorhandenen 6-Acylamidogruppe unter Bildung eines Thiazolins
gebunden, wogegen, wenn die Reaktion in Gegenwart eines Acylierungsmittels
durchgeführt'wird, das Schwefelatom extern unter Bildung einer S-Acyl-Verbindung eingefangen wird. Extern gebundene
Verbindungen können auch durch Spalten des Penicillin-1— oxyds mit einem thiophilen Schwefelnucleophil und insbesondere
einem Thiol erhalten werden, wodurch das S-Atom in einer Disulfid-Bindung
eingebaut wird. Derartige Disulfide können gewünschtenfalls
in entsprechende Thioäther umgewandelt werden.
Alle diese Umwandlungen sind in den Patentschriften ,
. , und . ... ... [Patentanmeldungen P 2IJKlI)..J9\ (Case 37189/70:52285/70), P SJ //λΐ f. l
(Case 37187/70), P it Jf. J//.'.1 (Case 52288/70), P if il 1A0.:?
(Case 52286/70) und P ÜJΐ.3'fA'.}7 (Case 52290/70) (Teile 2/4,
3, 5, 6 und 9)] der gleichen Anmelderin vom gleichen Tage'beschrieben.
Ein Vorteil dieser Verfahrensweisen besteht darin, daß es, ausgehend von Penicillinen, möglich ist, eine Umwandlung
zu Verbindungen zu erreichen, die sehr ähnlich der Verbindung von Woodward (i) sind, was leichter und in weniger Stufen mÖg-'
lieh ist als bei der Herstellung von (i) aus'L-O+)-Cystein der
Fall ist und wobei das ß-Lactam die erforderliche sterische Konfiguration beibehält, während eine strenge und schwierige
sterische Steuerung bei der Woodward'sehen Synthese erforder-
1098.87/1922-i:i BAD ORIGINAL
lieh ist. Weiterhin sind Penicilline, insbesondere Penicillin G
und Penicillin V, im allgemeinen billiger als L-(+)-Cystein herzustellen, z.B. durch Fermentation.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Thiazoline können anschließend durch Reduktion und N-Schutz in Thiazolidine,
die den Woodward1sehen Verbindungen (i) eng analog sind, überführt
werden, die sich dadurch lediglich durch den Ersatz der gem-Dimethylgruppierung durch Wasserstoff und einen Rest, der
sich von der ursprünglichen 6-Acylamidogruppe ableitet, unter—
scheiden. Die Reduktion kann z.B. mit Aluminiumamalgam und Wasser, wie es in der Patentschrift . ... ... [Patentanmeldung
P ii^Jl?:L· (Case 37187/70) (Teil 3)] beschrieben ist, erfolgen.
Derartige Verbindungen können in genau der gleichen Weise wie die Woodward·sehe. Verbindung (i) umgesetzt werden, so daß man die
Woodward'sehen Verbindungen (ii) und (iii) erhält. Die Verbindung
von Woodward (iii) kann durch N—Acylierung, z.B. mit der Gruppe PhCH„CO, und die reduktive Spaltung der 4-Ester-Gruppe
in ein aktives Antibiotikum umgewandelt werden.
Verbindungen, bei denen das Schwefelatom der Penicillinderivate extern gebunden wurde, können an den Schwefel- und ß-Lactam-
Stickstoff-Atomen nach den in den Patentschriften ,
;. und [Patentanmeldungen P . S^. J K?. '{?· ^
(Case 52288/70) (Teil 5), P %1\Κ1$ί:9. (Case 52286/70 (Teil 6)
und ρ i't^t^VfTf: (Cäse 52290/70 (Teil 9)] der gleichen Anmelderin
vom gleichen Tag beschriebenen Methoden unter Bildung von bicyclischen Strukturen, wie Cephemen und Penamen, die antibiotische
Wirkungen besitzen, umgesetzt werden.
Sowohl bei der internen als auch bei der externen Bindung (bzw. Einfangen) werden die Penicillin-l~oxyde unter Bildung von Verbindungen
der Formel III
BAD ORIGINAL 109887/1922
2158503
gespalten, wobei
2
R eine Gruppe
R eine Gruppe
CH9
H=-
GO2R
4^
III
CH. CH.
oder
CO2R
XH.
bedeutet, wobei R Wasserstoff oder eine Carboxylblockierungs-
Ia 3a 1 3 gruppe darstellt und R und R Gruppen R bzw. R darstellen,
wobei R eine blockierte Aminogruppe einschließlich einer Gruppe der Formel -NHCOR (wobei -COR eine Acylgruppe, die 1 bis 21
Kohlenstoffatome enthält, darstellt) und R eine Acylgruppe, eine aliphatische, aromatische oder araliphatische Gruppe oder
5 5
eine Gruppe -SR (wobei R eine aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet) oder eine Gruppe der Formel
eine Gruppe -SR (wobei R eine aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet) oder eine Gruppe der Formel
N-R
II
1 2
(wobei R und R die oben angegebenen Bedeutungen besitzen) bedeuten
oder R und R gemeinsam die Gruppe m_A_ bedeuten,
109837/1922
BAD ORIGINAL
worin R den Rest einer Acylgruppe -COR, die 1 bis 21 Kohlenstoffatome aufweist, bedeutet, wobei das Kohlenstoffatom der
R
Gruppe -N*C- an das Schwefelatom der Verbindung der Formel III
gebunden ist*
Bs versteht 'Sich, daß die Verbindungen der Formel III an dem
ß-Lactam-Stickstoff eine Seitenkette tragen und es, um das
ß^Iiactam-Stickstoff-Atom wie bei der Verbindung (ii) von Woodward zu funktionalisieren, erforderlich ist, diese Seitenkette
abzutrennen.
Es wurde nun gefunden, daß dies leicht durch oxydative Spaltung
erreicht werden kann.
Gemäß einem Ziel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel
zur Verfügung gestellt, worin R und R Gruppen R bzw. R
darstellen, wobei R eine blockierte Aminogruppe einschließlich einer Gruppe der Formel -NHCOR (wobei -COR eine Acylgruppe mit
1 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet) darstellt und R eine Acylgruppe,
eine aliphatische, aromatische oder araliphatische Gruppe oder eine Gruppe -SR* bedeutet (wobei R eine aliphatische,
araliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet) oder eine Gruppe der Formel
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HA
(wobei R die oben angegebene Bedeutung besitzt), darstellt oder
worin R und R gemeinsam die Gruppe , darstellen, wobei
-N=C-
R den Rest einer Acylgruppe -COR mit 1 bis 21 Kohlenstoffatomen
bedeutet, wobei das Kohlenstoffatom der Gruppe , ^ an das
Schwefelatom der Verbindung der Formel I gebunden ist, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man eine Verbindung der Formel
N-R
III
die oben bereits definiert wurde, einer oxydativen Spaltung unterwirft.
Die Definition "Acylgruppe" für den Substituenten R schließt Gruppen ein, wie die Sulfonyl-, die Sulfinyl- und die
Phosphoryl-Gruppe.
Gemäß einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung werden Verbindungen
der allgemeinen Formel
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BAD ORIGINAL
- 8 1
la
geschaffen, worin R eine blockierte Aminogruppe einschließlich einer Gruppe der Formel -NHCOR (wobei -COR eine Acylgruppe mit bis 21 Kohlenstoffatomen darstellt) und R a eine Acylgruppe bedeuten oder R a und R a gemeinsam die Gruppe » darstellen,
geschaffen, worin R eine blockierte Aminogruppe einschließlich einer Gruppe der Formel -NHCOR (wobei -COR eine Acylgruppe mit bis 21 Kohlenstoffatomen darstellt) und R a eine Acylgruppe bedeuten oder R a und R a gemeinsam die Gruppe » darstellen,
wobei R den Rest einer Acylgruppe -COR darstellt, wobei die
Acylgruppe 1·bis 21 Kohlenstoffatome aufweist und wobei das
TJ
Kohlenstoffatom der Gruppe ■_· an das Schwefelatom der Verbindung
der Formel I gebunden ist. Verbindungen der Formel I,
3
bei denen R andere Gruppen als die Acylgruppe bedeutet, sind
bei denen R andere Gruppen als die Acylgruppe bedeutet, sind
in den Patentschriften und » [Patentanmeldung
gen P *ΛΚ*Μί:ϊ. (Case 52288/70) (Teil 5) und P Λ*It3J?..\°
(Case 52286/70) (Teil 6)] der gleichen Anmelderin vom gleichen Tag beschrieben und beansprucht· Ein alternatives Verfahren zur
Herstellung von Verbindungen der Formel I, bei denen R a und R a
eine Gruppe -N=C- bilden, ist in der Patentschrift
[Patentanmeldung P V. ^fJiIA. (Case 37189/70:52265/70) (Teil 2/A)]
der gleichen Anmelderin vom gleichen Tag beschrieben·
Die oxydative Spaltung der Seitenkette R der Verbindungen der Formel III erfolgt im allgemeinen entweder durch allylische Oxy-
2 dation von Verbindungen der Formel III, worin R die Gruppe
CH
bedeutet, oder durch Oxydation von Verbindungen, bei denen R
die Gruppe
co^ *>» oder
bedeutet, zu einem Derivat, das eine Sauerstoff-Funktion an dem
Kohlenstoffatom, das an den ß-Lactam-Stickstoff gebunden ist,
trägt· Die verwendeten Reagentien sind somit für derax-tige
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2138301
Oxydationen geeignet. Bei beiden Oxydationsarten bewirkt die
Einführung einer Sauerstoff-Punktion eine Instabilität der gesamten Seitenkette.
Zur Oxydation von Verbindungen der formel III, bei denen R
die Gruppe *
bedeutet, schließen bevorzugte Oxydationsmittel Ozon oder ein
Permanganat, z.B. ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallpermanganat, wie Kaliumpermanganat, ein, wobei Permanganate
vorzugsweise in Gegenwart von Magnesiumsulfat als Puffer umgesetzt
werden. Diese Reagentien besitzen den Vorteil, daß sie keine Neigung dafür zeigen, das Thiazolinschwefelatom zu oxydieren,
und Ozon hat den Vorteil, ein gasförmiges Produkt, nämlich Sauerstoff, zu bilden, das keiner besonderen Abtrennung bedarf.
Andere nützliche Reagentien schließen Manganate und Vanadate ein, z.B. Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze, wie Bariummanganat
oder Natriumvanadat. Chlorat-Oxydationsmittel können
in Gegenwart von Mangandioxyd verwendet werden, wobei das wirksame Oxydationsmittel tatsächlich ein Permanganat ist. Osmiumtetroxyd
kann ebenfalls eingesetzt werden als auch Bleitetraacylate, wie Bleitetraacetat.
Die allylische Oxydation kann unter Verwendung von molekularem Sauerstoff bewerkstelligt werden. Alternativ können Verbindun-
2
gen, b.-'L denen R eine Gruppe
gen, b.-'L denen R eine Gruppe
ν
bedeutet, durch ein Reagens der Art oxydiert werden, wie es für die Oxydation des konjugierten Isomeren beschrieben ist,
109887/192 2 BAD ORIGINAL
wobei man unter Iaomerisierungabedingung«n unter Durchführung
einer vorherigen Isomerisierung arbeitet.
2
düngen, bei denen R eine Gruppe
CH2
' CH
bedeutet( zu Verbindungen, bei denen R die Gruppe
' CH3
COOR 3
darstellt, in einer getrennten Reaktion oder während der Oxydation
zu bewirken, kann eine anorganische Base, wie ein Alkalimetall-
oder Erdalkalimetallhydroxyd oder ein Alkalimetallcarbonat oder Aluminiumoxyd oder eine organische Base, wie ein tertiäres
Amin, wie z.B. ein Trialkylamin, wie N-Xthylpiperidin
oder Triäthylamin, eine heterocyclische Base, wie Pyridin oder Kollidin, oder ein Alkalxmetallalkoholat, sein. Anorganische
Basen werden in wäßrigen oder wäßrigen alkoholischen Medien umgesetzt, während Stickstoffbasen im allgemeinen in organischen
Lösungsmitteln, wie Kohlenwasserstoffen oder chlorierten Kohlenwasserstoffen,
z.B. Methylenchlorid, verwendet v\?erden. Alkoholate
werden hauptsächlich in alkoholischen Lösungsmitteln eingesetzt.
Die Oxydation des decarboxylierten Produktes der Formel III,
2
bei dem R die Gruppe
bei dem R die Gruppe
H CiI3
darstellt, kann durchgeführt werden unter Verwendung irgendeine:;
der Reagentien, die für die Oxydation das konjugierten Isomeren
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2-
der Formel III, bei denen R die Gruppe
COOR4 C
darstellt, beschrieben sind.
Die Oxydation wird vorzugsweise in einem Lösungsmittel für das
Ausgangsmaterial bewerkstelligt. Im allgemeinen ist ein polares organisches Lösungsmittel bevorzugt, z.B. ein cyclischer Äther,
wie Dioxan oder Tetrahydrofuran, ein substituiertes Amid-Lösungsmittel,
wie Dimethylformamid oder Dimethylacetamid, oder am bevorzugtesten ein Alkanol, z.B. ein Alkanol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
wie Methanol, Äthanol oder Butanol. Wasser ist oft mit Vorteil vorhanden. Wenn Ozon verwendet wird, ist ein
hydroxylisches Lösungsmittel erforderlich, um das anfänglich
gebildete Ozonid zu zersetzen, obwohl die Oxydation in einem nicht-hydroxylisehen Lösungsmittel durchgeführt und dann die
Hydrolyse während des Aufarbeitens bewirkt werden kann. Inerte Lösungsmittel für die Verbindung der Formel III, z.B. Kohlenwasserstoffe
oder chlorierte Kohlenwasserstoffe, können ebenfalls zusammen mit einem Lösungsmittel, das die Oxydation erleichtert,
wie einem hydroxyl!schen Lösungsmittel, vorhanden
sein.
Der Verlauf der Reaktion kann durch Dünnschichtchromatographie und durch die Abwesenheit der kernmagnetischen Resonanzsignale
bei hohem Feld in dem gewünschten Produkt, die eine Folge der
2
Methylgruppen in der Seitenkette R sind, verfolgt werden. Die Bildung der K-H-Gruppe in der !-Stellung wird durch ein Auftreten einer Bande in dem Infrarot-Spektrum bei etwa 3440 cm~ angezeigt. .
Methylgruppen in der Seitenkette R sind, verfolgt werden. Die Bildung der K-H-Gruppe in der !-Stellung wird durch ein Auftreten einer Bande in dem Infrarot-Spektrum bei etwa 3440 cm~ angezeigt. .
Wie oben angegeben, kann die Gruppe R a in den Verbindungen der
Formel I eine blockierte Aminogruppe einschließlich Gruppen der Formel -NHCOR sein, z.B. die 6-Acy!aminogruppen, die in Penicillinen
vorhanden sind, und geschützte Aminogruppen, d.h.
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Gruppen, die leicht, z.B. durch Hydrolyse, durch Reduktion oder durch Hydrogenolyse (hydrierende Hydrolyse) in freie Aminogruppen
überführt werden können.
Wenn R a eine geschützte Aminogruppe darstellt, kann sie z.B.
eine der in der folgenden Tabelle angegebenen Gruppen sein:
| Art | Beispiel | Üblicher Name und Analoga |
| Urethan- | HNCOCH0Ph 0 |
Benzyloxycarbonyl-, p_-Methoxy |
| Urethan- | ι HNCOC(CH.,) „ Il j J 0 |
t-Butoxycarbonyl- |
| Urethan- | t HNCOCHPh Il ^- 0 |
Diphenylmethoxycarbonyl— |
| Urethan- | I HNCO- (1-adamantyl) Il 0 |
1-Adamantyloxycarbonyl- |
| Arylmethyl· amino- |
1 HNCPh3 |
Trityl- |
| Onium- | NH3 + | |
| Urethan- | I HN.CO.OCH2CCl |
ß,p,ß-Trichlorocthoxy carbonyl- |
Wenn R a eine Gruppe -NHCOR oder gemeinsam mit R3a eine Gruppe
-N=C- darstellt, kann R im allgemeinen Wasserstoff oder eine
109887/1922
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organische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten. Somit
sind für die Gruppe RCO- die folgenden Hauptklassen besonders geeignet:
(i) RUC H„ -CO, wobei Ru eine (carbocyclische oder heterocyclische)
Aryl-, Cycloalkyl-, substituierte Aryl-, substituierte Cycloalkyl-, Cyclohexadienyl- oder eine nicht-aromatische oder
mesoionische heterocyclische Gruppe und η eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeuten. Beispiele für diese Gruppen schließen ein die
Phenylacetylgruppe, die substituierte Phenylacetylgruppe, u.B. die Fluorphenylacetyl-, Nitrophenylacetyl-, Aminophenylacetyl-,
Acetoxyphenylacetyl-, Methoxyphenylacetyl-, Methylphenylacetyl- i
oder Hydroxyphenylacetyl-Gruppejdie N,N-Bis-(2-chloräthyl)-aminophcnylpropionyl-Gruppe;
die Thienyl-2- und -3-acetyl-Gruppe, die 4-Isoxazolyl- und substituierte 4-Isoxazolylacetyl-Gruppe, die
Pyridylacetyl-Gruppe, die Tetrazolylacetyl-Gruppe oder eine Sydnonacetyl—Gruppe.
Die substituierte 4-Isoxazolyl-Gruppe kann
eine 3-Aryl-5-methylisoxazol-4-yl-Gruppe sein, wobei die Arylgruppe,
z.B. einenPhenyl- oder Halogenphenyl-, z.B. Chlor- oder Brom-phenyl-Rest darstellt. Eine Acylgruppe dieser Art ist die
3-o-Chlorphenyl-5-methylisoxazol-4-yl-acetyl-Gruppeo
(ii) C Hp CO-, wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 7 darstellt.
Die Alkylgruppe kann geradkettig oder verzweigt sein und ge- g
wünschtenfalls durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen
sein oder durch z.B. ein oder mehrere Halogenatome, eine Cyanogruppe, eine Carboxygruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe,
eine Hydroxygruppe oder eine Carboxycarbonylgruppe (-C0-C00H) substituiert sein., Beispiele für derartige Gruppen schließen
ein die Cyanoacetylgruppe, die Hexanoylgruppe, die Heptemoylgruppe,
die Octanoylgruppe, die Butylthioacetylgruppe, die Chloracetylgruppe und die Trichloracetylgruppe=,
(iii) CnHp0-JCO-, wobei ρ eine ganze Zahl von 2 bis 7 bedeutetο
Die Alkenylgruppe kann geradkettig oder verzweigt sein und gewünschtenfalls durch ein Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen
sein. Ein Beispiel für eine derartige Gruppe ist die Allylthioacetylgruppe.
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s »v
(iv) R OC-CO-j worin R die oben für Ru angegebene Bedeutung
besitzt oder eine Benzylgruppe darstellt und Rv und Rw, die
gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, eine Phenyl— gruppe, die Benzylgruppe, die Phenäthylgruppe oder eine niedere
Alkylgruppe bedeuten. Beispiele für derartige Gruppen schließen ein die Phenoxyacetylgruppe, die 2-Phenoxy-2-phenylacetyl-Gruppe,
die 2-Phenoxypropionyl-Gruppe, die 2-Phenoxybutyryl-Gruppe, die
2-Methyl-2-phenoxypropionyl-Gruppe, die p-Kresoxyacetyl-Gruppe
und die p-Methylthiophenoxyacetyl-Gruppe·
RV
(v) R S-C-C0-f worin R , R und R die oben unter (iv) angege-Rw
(v) R S-C-C0-f worin R , R und R die oben unter (iv) angege-Rw
benen Bedeutungen besitzen. Beispiele für derartige Gruppen schließen ein die S-Phenylthioacetyl-Gruppe, die S-Chlorphenylthioacetyl-Gruppe,
die S-Fluorphenylthioacetyl-Gmnpe, die Pyridyl
thioacetyl-Gruppe und die S-Benzylthioacetyl—Gruppe.
s s
(vi) R Z(CHp) CO-, worin R die oben angegebene Bedeutung besitzt, Z ein Sauerstoff- oder Schwefelatom und q eine ganze Zahl
von 2 bis 5 bedeuten. Ein Beispiel für eine derartige Gruppe ist die S-Benzylthiopropionyl-Gruppe.
(vii) RUCO-, wobei RU die oben unter (i) angegebene Bedeutung
besitzt. Beispiele für derartige Gruppen schließen ein Benzoyl-, substituierte Benzoyl- (z.B. Aminobenzoyl-), 4-Isoxazolyl- und
substituierte 4-Isoxazolylcarbonyl-, Cyclopentancarbonyl-, Sydnoncarbonyl-,
Naphthoyl- und substituierte Naphthoyl- (z.B. 2-Äthoxynaphthoyl-), Chinoxalinylcarbonyl- und irubstituierte
Chinoxalinylcarbonyl-Gruppen (z.B, die 3-Carboxy-2-chinoxalinylcarbonyl-Gruppe).
Andere mögliche Substituenten für die Denzoylgruppe
schließen ein Alkyl-, Alkoxy«, Phenyl-, durch Carboxy substituierte Phenyl-, Alkylamido-, Cycloalkylanido-, Allylamido-,
Phenyl-niedrig-alkylamido-, Morphollnocarbonyl-,
Pyrrolidinocarbonyl-, Piperidinocarbony i-, Tetrahydropyridine-,
Furfurylamido- oder N-Alkyl—N-anilino-Gruppen oder Derivate davon,
und derartige Substituenten können in den 2- oder 2- und 6-
109887/1922
BAD ORiGiNAL
AL
Stellungen stehen. Beispiele" für derartige substituierte Benzoylgruppen
sind die 2,6-Dimethoxybenzoyl-, 2-Methylamidobenzoyl-
und 2-Carboxybenzoyl-Gruppen. Wenn die Gruppe R eine substituierte 4-Isoxazolyl-Gruppe darstellt, können die Substituenten
die oben unter (i) angegebenen sein. Beispiele für derartige 4-Isoxazolyl-Gruppen sind die 3-Phenyl-5-methyl-isoxazol~
4-yl~carbonyl-Gruppe, die 3-o-Chlorphenyl~5-methyl-isoxazol-4~
yl-carbonyl-Gruppe und die 3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methyl-isoxazol-4~yl-carbonyl-Gruppe.
(viii) RU-CH-CO-, worin Ru die oben unter (i) angegebene Bedeu-
X '
tung besitzt und X eine Aminogruppe, eine substituierte Aminogruppe
(z.B. eine Acylamidogruppe oder eine durch Umsetzung der a-Aminoacylamidogruppe der 6-Nebenkette mit einem Aldehyd oder
Keton, z.B. Aceton, Methyläthylketon oder Äthylacetoacetat, erhaltene
Gruppe), die Hydroxygruppe, die CarboxygruDpe, eine veresterte Carboxygruppe, eine Triazolylgruppe, eine Tetrazolylgruppe,
eine Cyanogruppe, Halogenatome, Acyloxygruppen (z.B.
die Formyloxygruppe oder die niedrig-Alkanoyloxygruppe) oder verätherte Hydroxygruppen bedeutet. Beispiele für derartige
Acylgruppen sind die a-Aminophenylacetylgruppe und die a-Carboxyphenylacetylgruppe.
RX "■-.■"
(ix) R -C-CO-j worin Rx, R^ und Rz, die gleichartig oder ver-R2
schieden sein können, niedrig-Alkylgruppen, Phenylgruppen oder substituierte Phenylgruppen darstellen. Rx kann ebenfalls ein
Viasserstoff atom sein. Ein Beispiel für eine derartige Acylgruppe
ist die Triphenylmethylcarbonylgruppe.
,It ,
(x) R -NH-C-, worin R die oben für Ru angegebene Bedeutung besitzt
oder Wasserstoff, eine niedrige Alkylgruppe oder durch
Halogenatome substituierte niedrige Alkylgruppe bedeutet. Ein Beispiel für eine derartige Gruppe ist die Gruppe der Formel
Cl(CH2J2NHCO. ,
.
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(xi)CCH ) C-CO-, worin X die oben unter (viii) angege-
2 ^ i
bene Bedeutung besitzt und r eine ganze Zahl von 1 bis 4 darstellt.
Ein Beispiel für eine derartige Acylgruppe ist die 1-Aminocyclohexancarbonylgruppe.
(xii) RaCH(NH2)(CH2)kCO, worin Ra die oben für Ru angegebenen
.Bedeutungen besitzt oder ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe,
eine Aralkylgruppe oder eine Carboxygruppe darstellt
und k eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet oder
NH„C, H„, Ar(CH0) CO darstellt, worin g Null oder eine ganze
Z h 2h 2. g ' 3
Zahl von 1 bis 10, h 0, 1 oder 2 und Ar eine Arylengruppe, z.B. die p-Phenylen- oder die 1,4-Naphthylen-Gruppe, bedeuten. Beispiele
für derartige Gruppen sind in der britischen Patentschrift Nr. 1 054 806 beschrieben. Eine Gruppe dieser Art ist
die p-Aminophenylacetyl-Gruppe. Andere Acylgruppen dieser Art
schließen z.B. Gruppen ein,wie die o~Aminoadipoylgruppe, die sich
von natürlichen Aminosäuren ableitet, und deren Derivate, z.B. die N-Benzoyl-ο -aminoadipoyl- oder die N—Chloracetyl-cT-aminoadipoyl-Gruppe.
(xiii) Substituierte Glyoxylylgruppen der Formel R -CO-CO-,
worin R eine aliphatische, araliphatische oder aromatische Gruppe darstellt, z.B. eine Thienylgruppe, eine Phenylgruppe
oder eine mono-, di- oder tri-substituierte Phenylgruppe, wobei die Substituenten z.B. ein oder mehrere Halogenatome (F,
Cl, Br oder J), Methoxygruppen, Methylgruppen oder Aminogruppen, oder ein ankondensierter Benzolring sind. In dieser Gruppe
eingeschlossen sind ebenfalls die a-Carbonylderivate der
oben angegebenen substituierten Glyoxylylgruppen, die z.B. mit Hydroxylamin, Semicarbazid, Thiosemicarbazid, Isoniazid oder
Hydrazin gebildet werden.
Bevorzugte Arninschutzgruppen sind die Kohlenwasserstoffoxycarbonylgruppen
(bei denen die Aminogruppe Teil eines Urethans
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bildet), insbesondere Alkoxycarbonylgruppen, die wie Methoxycarbonylgruppe,
die Äthoxycarbonylgruppe und am bevorzugtesten die tert.-Butoxycarbonylgruppe, die Substituenten, wie Halogenatome
tragen können, wie es bei der 2,2,2-Trichloräthoxycarbonylgruppe
der Fall ist, als auch Aralkoxycarbonylgruppen, wie die Benzyloxycarbonylgruppe, die p-Methoxybenzyloxycarbonylgruppe
und die Diphenylmethoxycarbonylgruppe. Cycloalkoxycarbonylgruppen sind ebenfalls von Vorteil, insbesondere die
Adamantyloxycarbonylgruppe. Die p-Nitrobenzyloxycarbonylgruppe,
die selektiv durch Reduktion, z.B. durch Hydrogenolyse, entfernt werden kann, ist ebenfalls brauchbar. Penicilline, die
Schutzgruppen dieser Art tragen, können durch übliche Verfahrensweisen aus 6-Aminopenamen, z.B. durch Umsetzen mit einem
geeigneten Halogenameisensäureester, hergestellt werden.
3 5
Wenn die Gruppe R in der Formel I eine Gruppe-^SR darstellt,
kann die Gruppe R z.B. c^e Alkylgruppe, vorzugsweise eine
Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, z.B. eine Methylgruppe,
eine Äthylgruppe,· eine Butylgruppe oder eine Isobutylgruppe; eine Aralkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
im Alkylteil, ζ,,Β. eine Benzyl-, Phenäthyl- oder Phenylpropyl-Gruppe; eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen
im Ring, wobei andere aliphatische Ringsubstituenten mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen vorhanden sein können; oder eine
monocyclische Arylgruppe, wie die Phenylgruppe oder die substituierte
Phenylgruppe, bedeuten«, Derartige Gruppen können gesättigt oder ungesättigt sein und können Substituenten tragen.
Die Gruppe R kann anschließend mit dem ß-Lactam-Stickstoff oder einer daran gebundenen Gruppierung cyclisiert werden,wie
es in der-Patentschrift [Patentanmeldung P ?/ .. "?«ίν/.
(Case 52286/70) (Teil 6)] der gleichen Anmelderin vom gleichen
Tag beschrieben ist, und kann dazu mit Vorteil Substituenten oder reaktive Bindungen aufweisen, die die Cyclisierung mit dem
ß-Lactam-Stickstoff oder einer daran gebundenen Gruppe ermöglichen.
Derartige Substituenten schließen reaktive Ester-Substituenten
ein, z.B. Halogenatome und aromatische und aliphatische Sulfonylgruppen, Carboxylgruppen oder veresterte Carboxylgruppen
oder Aminogruppen.
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Wenn die Gruppe R eine aliphatische, araliphatische oder aromatische
Gruppe darstellt, kann sie vorteilhafterweise eine der
oben unter Bezugnahme auf die Gruppe R angegebenen Gruppen darstellen.
Eine v/eitere nützliche Gruppe ist die 3,4-Dihydro-2H-pyran-5-yl-Gruppe.
3
Wenn R eine Acylgruppe bedeutet, stellt sie vorzugsweise eine Gruppe der Formel R CO- dar, wobei R eine aliphatische, araliphatische oder aromatische Gruppe bedeutet, die vorteilhafterweise eine der oben unter R beschriebenen Gruppen sein kann«
Wenn R eine Acylgruppe bedeutet, stellt sie vorzugsweise eine Gruppe der Formel R CO- dar, wobei R eine aliphatische, araliphatische oder aromatische Gruppe bedeutet, die vorteilhafterweise eine der oben unter R beschriebenen Gruppen sein kann«
2
Wenn die Gruppe R in der Formel III eine Gruppe
Wenn die Gruppe R in der Formel III eine Gruppe
4
darstellt, kann R Wasserstoff oder eine Blockierungsgruppe sein, die das Eintreten der Carboxylgruppe in Nebenreaktionen verhindert, und diese Gruppe kann stark variieren, da sie in dem Endprodukt nicht auftritt.
darstellt, kann R Wasserstoff oder eine Blockierungsgruppe sein, die das Eintreten der Carboxylgruppe in Nebenreaktionen verhindert, und diese Gruppe kann stark variieren, da sie in dem Endprodukt nicht auftritt.
4
Im allgemeinen kann R Wasserstoff oder eine organische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sein. Obwohl die Blockierungsgruppe eine sein kann, die leicht durch Hydrolyse entfernt v/erden kann, ist dies nicht wesentlich, da es nicht notwendig ist,
Im allgemeinen kann R Wasserstoff oder eine organische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sein. Obwohl die Blockierungsgruppe eine sein kann, die leicht durch Hydrolyse entfernt v/erden kann, ist dies nicht wesentlich, da es nicht notwendig ist,
4 2
daß die Gruppe R während der Abtrennung der Seitenkette R von der Verbindung der Formel III entfernt wird. Vorzugsweise ist
4
R der Rest eines Alkohols oder Phenols, z.B. der Rest eines cyclischen oder acyclischen, geradkettigen oder verzweigten Alkanols, das vorteilhafterweise 1 bis 8 Kohlensto ff atome aufweist, z.B. der Rest von Methanol, Äthanol, n-Butanol, tert.-Butanol, Hexanol, Octanol, Cyclohexanol oder Adamantylalkohol, der Substituenten tragen kann, wie Sulfogruppen, veresterte Carboxylgruppen, Acyloxygruppen, Alkoxygruppen, Aralkoxygruppen, Alkylthiogruppen, Alkoxyphenylgruppen oder aromatische heterocyclische Gruppen oder Halogenatome. Bevorzugte sub-
R der Rest eines Alkohols oder Phenols, z.B. der Rest eines cyclischen oder acyclischen, geradkettigen oder verzweigten Alkanols, das vorteilhafterweise 1 bis 8 Kohlensto ff atome aufweist, z.B. der Rest von Methanol, Äthanol, n-Butanol, tert.-Butanol, Hexanol, Octanol, Cyclohexanol oder Adamantylalkohol, der Substituenten tragen kann, wie Sulfogruppen, veresterte Carboxylgruppen, Acyloxygruppen, Alkoxygruppen, Aralkoxygruppen, Alkylthiogruppen, Alkoxyphenylgruppen oder aromatische heterocyclische Gruppen oder Halogenatome. Bevorzugte sub-
109887/1922
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- 19 -
stituierte Alkanole schließen 2,2,2-Trichloräthanol und 4-Pyridylmethanol
ein. Reste von Aralkylalkoholen sind ebenfalls nützlich, insbesondere von Benzyl- und substituierten Benzylalkoholen,
z.B. diejenigen, die elektronenanziehende Gruppen tragen, wie Sulfogruppen oder veresterte Carboxylgruppen, die
leicht durch alkalische Hydrolyse abgespalten werden, und jene Gruppen, die Elektronendonatorengruppen tragen, wie Alkoxygruppen,
die oft leicht durch saure Hydrolyse abtrennbar sind. Geeignete substituierte Benzylgruppen schließen ein die p-Methoxybenzylgruppe,
die Di-p-methoxyphenylmethylgruppe, die Triphenylmethylgruppe,
die Diphenylmethylgruppe und die p-Nitrobenzylgruppe;
eng analoge Gruppen schließen ein die Benzoyl- ä methylgruppe, die Benzoyloxymethylgruppe und die Furfurylgruppe.
Reste von Phenolen schließen z.B. ein Phenyl-, p-Methoxyphenyl~
und p-Nitrophenylgruppen.
Verbindungen der Formel TTI, bei denen R und R gemeinsam
eine Gruppe R darstellen, können aus Penicillansäure-
-N=C-
1-oxyden durch Behandlung mit einer dreiwetigen Phosphorverbindung
hergestellt werden. Die dreiwertige Phosphorverbindung kann ein Tri-(niedrig-alkyl)-phosphit sein, z.B. Trimethyl—
phosphit.
Die Ausgangsverbindungen der Formel III, bei denen R eine ^
Phenylacetamidogruppe und R eine Acylgruppe darstellen, sind ebenfalls neue Verbindungen und stellen somit ein weiteres
Ziel der vorliegenden Erfindung dar« Sie können aus Penicillansäure-1-oxyden
durch Behandlung mit einer dreiwertigen Phosphorverbindung in Gegenwart eines Acylierungsmittels, z.B. eines
Anhydrids oder eines gemischten Anhydrids einer Carbonsäure, erhalten werden. Die dreiwertige Phosphorverbindung kann z.B.
ein Tri-niedrig-alkyl-phosphit, z.B. Trimethylphosphit, sein.
Die Reaktion wird vorzugsweise in einem inerten Lösungsmittel, z.B. einem Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Benzol oder Toluol,
oder in einem Ester, wie Äthylacetat durchgeführt, oder es kann ein Überschuß des Acylierungsmittels, wenn es flüssig
ist,als Lösungsmittel dienen. Verbesserte Ausbeuten können
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BAD ORIGINAL
durch Zugabe eines Erdalkalimetallcarbonats, z.B. Calciumcarbonat,in
das Medium erzielt werden.
3* 5
Wenn R eine Gruppe -SR bedeutet, kann das Ausgangsmaterial
nach den in der Patentschrift . ... ... [Patentanmeldung
P ^If3Ai'.? (Case 52288/70) (Teil 5)] der gleichen Anmelderin vom gleichen Tag beschriebenen Methoden hergestellt werden,
5
Wenn R eine aliphatische, araliphatische oder aromatische Gruppe bedeutet, kann das Ausgangsmaterial durch das in der
Wenn R eine aliphatische, araliphatische oder aromatische Gruppe bedeutet, kann das Ausgangsmaterial durch das in der
Patentschrift [Patentanmeldung P £/ 11 I?.U:J7 (Case.
52286/70) (Teil 6)] der gleichen Anmelderin vom gleichen Tag
beschriebene Verfahren hergestellt werden.
Wenn R eine Dihydropyranylgruppe bedeutet, kann das Ausgangsmaterial
nach dem Verfahren von Barton et al. (Chem.Comms., 19 70, Seiten 1683 bis 1684) erhalten werden.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung weiter erläutern. Alle Temperaturen sind in°C angegeben. Die
Säulenchromatographie erfolgte unter Verwendung von Merck-Silicagel.
Die verwendeten Lösungsmittel sind in den einzelnen Beispielen angegeben. Die NMR-Spektren wurden mit Hilfe
einer Varian HA 100-Vorrichtung, wenn nicht anders angegeben, gemessen. Die Integrale stimmten mit den angegebenen Protonenanzahlen
überein. Die Zeichen für die Kupplungskonstanten (J) wurden nicht bestimmt.
BAD ORIGINAL
10 9 8 8 7/1922
a) 2',2',2'-Trichloräthyl-a-isopropenyl-a-[3-benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2-thia-l(R),5(R)-bicyclo-[3.2.o]-hept-3-en~7-yl]-acetat
2,2-Dimethyl-3oc-(2,2,2-trichloräthoxycarbonyl)-6ß-phenylacetamidopenarn-lß-oxyd
(13,6 g, 0,0304 Mol) wurde mit 10 ml (0,085 Mol) Trimethylphosphit während 39 Stunden in 500 ml
Benzol unter Rückfluß gehalten- Nach dem Waschen mit Wasser (4 χ 100 ml) wurde die Mischung eingedampft und ergab einen
schwachgelben Feststoff, der aus Äthanol umkristallisiert wurde
und 21,2·, 2I-Trichloräthyl-α-isopropenyl-α·-[3-benzyl-·4,7-diaza-6-oxo-3-thia-l(R),5(R)»·bicyclo-[3.2.o]-hept-3-en-7-yl]~
acetat ergab (5,65 g, 45 %), F = 150°C, [a]^7 -121° (c 1,00,
Dioxan), IR-Spektrum V max (CHBr3) 1768 (ß-Lactam), 1755
(CO2CH2CCl3), 915 (=CH2) und 766 cm""1 (CCl3), NMR-Spektrum T
(CDCl3) 2,71 (5-Protonen-Singulett; Phenyl-Protonen), 4,01 und
4,12 (zwei 1-Protonen-Dubletts, J 4 Hz.; ß-Lactam-Protonen),
4,89 und 4,98 (zwei 1-Protonen-Dubletts, J 1 Hz. 5 =CH2), 5,02
(1-Protonen-Singulett; ^CHCOO), 5,20 (2~Protonen-Singulett;
-CH0CCl^), 6,12 (2-Protonen-Singulett; -CH0Ph) und 8,27 (3-Pro-
C. J -~c.
tonen-Singulett; -CH3).
Analyse; C18H17N2SO3Cl3 (447,5)
Berechnet: C 48,3 H 3,8 N 6j3 S 7,2 Cl 23,75 % Gefunden: 48,1 3,9 6,4 7,1 23,2%
Die methanolischen Mutterlaugen von der Umkristallisation enthielten
13 % Ausgangsmaterial und 2·,2',2'-Trichloräthyl-a-isopropylidenyl-a-[3-benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2-thia-l(R),5(R)-bicyclo-[3.2.o]-hept-3-en-7-yl]-acetat
(42 %). Die Dünnschichtchromatographie und das NMR—Spektrum stehen im Einklang mit
einer Mischung dieser zwei Verbindungen; vgl. Stufe b)·
b) 2',2',2'-Trichloräthyl-a-isopropylidenyl-a-[3-benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2-thia-l(R),5(R)-bicyclo-[3.2.03-hept-3-en-7-yl]-acetat
109887/1922 bad original
2 g (0,0045 Mol) 2',2',2'-Trichloräthyl-a-isopropenyl-a-f^-
benzyl-4, V-diaza-e-oxo-^-thia-l (R), 5 (R )-bicyclo-[ 3 . 2. Oj-hept-3_en-7-yl]-acetat
wurden mit 0,2 ml (0,0015 Mol) Triäthylamin in 30 ml Äthylacetat während 30 Minuten bei 21°C verrührt. Die
Mischung wurde durch 100 g Silicagel filtriert, wobei man mit
Äthylacetat (150 ml) eluierte. Diese Lösung wurde eingedampft und ergab 2·,2·,2'-Trichloräthyl-a-isopropylidenyl-a-fS-benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2~thia-l(R),5(R)-bicyclo-[3.2.o]-hept-3-en~7-yl]-acetat
(2,07 g, 103 %) in Form eines farblosen Öls, [«]D
+29° (c 1,00, Dioxan), IR-Spektrum V (CHBr.), 1760
•(ß-Lactam), 1730 (COOCH2CCl3),1610 ( >C=N-) und 760 cm"
(-CCl3), NMR-Spektrum -C(CDCl3) 2,65 (5-Protonen-Singulett;
Phenyl-Protonen), 3,86 (2-Protonen-Singulett; ß-Lactam-Protonen),
5,01 und 5,39 (zwei I-Protonen-Dubletts, Zweige eines
Quartetts, J 12 Hz; -CH2-CCl3), 6,09 (2-Protonen-Singulett;
-CH2Ph) und 7,71 und 8,31 [zwei 3-Protonen-SingulettsJ=C(CH3)2J.
c) 3-Benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2-thia-l(R),5(R)-bicyclo-[3.2»0J-hept-3—en
(i) Durch Ozonolyse
(i) Durch Ozonolyse
Ozonisierter Sauerstoff (35 1 pro Stunde) wurde durch eine Lösung von 21,2·,2'-Trichloräthyl-oc-isopropylidenyl-a-fS-benzyl-4,
7-diaza-6-oxo-2-thia-l(R),5(R)-bicyclo-[3.2.o]-hept-3-en-7-yl]-acetat
(5 g, 0,011 Mol) in'100 ml Methanol unter heftigem Rühren bei 0 C während 40 Minuten geleitet. Die Dünnschicht—
Chromatographie zeigte dann an, daß kein Ausgangstnaterxal mehr verblieben war. Nach dem Vertreiben des Ozons aus der Lösung
wurde Natriummetabisulfit (10 g) in 50 ml V/asser zugegeben. Das Methanol wurde bei vermindertem Deuck eingedampft und der wäßrige
Rückstand mit Natriumcarbonat auf einen p„-Wert von 8 eingestellt.
Diese Mischung wurde mit 3 χ 100 ml Äthylacetat extrahiert, mit 2 χ 100 ml Wasser gewaschen und zu einem fast weißen
Feststoff (2,13 g) eingedampft. Dieser Feststoff wurde in 50 ml Äther aufgeschlämmt und ergab 3-Benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2-thial(R),5(R)-bicyclo-[3.2.0]-hept-3-en
(1,11 g, 56 %) in Form eines weißen Feststoffes, F = 181 bis 183°C, [a]^7 +84,5° (c 1,00,
Tetrahydrofuran), Dünnschichtchromatogramm Rf = 0,53 (Äthyl-
!09887/1922 BAD 0RIG1NAL
- 23 ...
acetat/ßenzol = 2/l), IR-Spektrum Vm=v (Nujol) 3190 (NH), 1735 und 1710 cm (ß-Lactani), NMR-Spektrum (100 MHz, dg -DMSO, τ ) 1,10 (NH), 2,73 (C6H5), 4,06 (1-Protonen-Multiplett, H5), 4,45 (Dublett, J = 4 Hz, H1), 6,10 (PhCH2).
acetat/ßenzol = 2/l), IR-Spektrum Vm=v (Nujol) 3190 (NH), 1735 und 1710 cm (ß-Lactani), NMR-Spektrum (100 MHz, dg -DMSO, τ ) 1,10 (NH), 2,73 (C6H5), 4,06 (1-Protonen-Multiplett, H5), 4,45 (Dublett, J = 4 Hz, H1), 6,10 (PhCH2).
(ii) Durch Oxydation mit: Kaliumperrnanqanat
1,5 g (0,0096 Mol) Kaliumpermanganat und 1,1 g Magnesiumsulfat
in 30 ml Wasser wurden zu einer heftig gerührten Lösung von 2·,2',2'-Trichloräthyl-a-isopropylidenyl-a-f3-benzyl-4,7-diaza-6-or_o-2-thia-l(R),5(R)-bicyclo~[3.2.o]-hept-3~en-7-yl]-acetat
(5,16 g, 0,0115 Mol) in 60 ml Äthanol bei 200C gegebene Dann
wurde weiteres Kaliumpermanganat (4x1 g-Portionen, 0,025 Mol)
in halbstündigen Intervallen zugegeben, bis die Dünnschichtchromatographie kein verbleibendes Ausgangsmaterials mehr anzeigte.
Das Äthanol wurde unter vermindertem Druck verdampft, und der wäßrige Rückstand wurde mit Natriumcarbonat auf einen
ρ -Wert von 8 eingestellt. Nach dem Rühren mit Äthylacetat (100 ml) während 10 Minuten wurde die Mischung filtriert und
der Rückstand gut mit 100 ml Äthylacetat gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, und die wäßrige Schicht wurde
mit 2 χ 100 ml Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen
Schichten wurden mit 3 χ 100 ml Wasser gewaschen und zu 2,03 g eines braunen Peststoffs eingedampft. Dieser Feststoff
wurde über Silicagel (200 g) in Äthylacetat/Petroläther (Siedepunkt 60 bis 8O0C) chromatographiert, so daß man 3-Benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2-thia-l(R),5(R)-bicyclo~[3.2.o]-hept-3-en
erhielt (1,61 g, 63,7 %), F = 181 bis 183°C, [a]^7 +65° (c 1,00,
Tetrahydrofuran), Dünnschichtchromatogramm R^ 0,52 (Äthylacetat/
Benzol = 2/l). Das NMR-Spektrum steht im Einklang mit einer Standardprobe.
21t2«, 2t-Trichloräthyl-(3R,4R)-α·-isopropenyl-α-[4-acetylthio-3-phenylacetamidoazetidin-2-on-l-yl]-acetat
19,26 g (O,O4 Mol) 2',2·,2'-Trichloräthyl-(IS,3R,5R,6R)-2,2-dimethyl—6—pherrylacetamidopenam-S-carboxylat
wurde mit 19,1 ml
109887/1922 bad original
- sato
(0,2 Mol) Essigsäureanhydrid und 9,44 ml (0,08 Mol) Trimethylphosphit
in 200 ml Toluol 5 Stunden unter Rückfluß gehalten. Nach dem Waschen mit 3 χ 200 ml Wasser wurde die Mischung zu
einem gelben Harz eingedampft, das mit Äther aufgeschlämmt
wurde, um 2',2',2'-Trichloräthyl-ilR,5R)-a-isopropenyl-a-[3-benzyl-4,7-diaza-6-oxo-2-thia-bicyclo-[3.2.o]-hept-3-en-7-yl]-acetat
(1,56 g) abzutrennen. Das Ätherfiltrat wurde eingedampft und über Silicagel chromatographiert, wobei man mit 30%-igem
Äthylacetat in Benzol eluierte. Nach weiteren 7,83 g Bicyclohepten eluierte man mit dem Lösungsmittel 2',2·,2'-Trichloräthyl-(3R,4R
J-a-isopropenyl-oc-^-acetylthio-S-phenylacetamidoazetidin-2-on-l~yl]-acetat
in Form eines Schaums (10,7 g, 52 %), [a]p° -37,5° (c 1,00, Dioxan), IR-Spektrum ^ max^ (CHBr3) 3448
(NH), 1770 (ß-Lactam), 1760 (Ester), 1700 (COCH3), 1682 und
1513 (Amid) und 913 cm"1 (=CH2), NMR-Spektrum (CDCl3, Z") 2,68
(Singulettj Phenyl-Protonen), 3,60 (Dublett, J 7 Hz; CONH),
4,09 (Dublett., J 5 Hz; C-4H), 4,62 (doppeltes Dublett, J 7,5 Hz; C-3H), 4,88, 4,94 und 5,19 ON-CH^ und =CH2~Signale), 5,12
und 5,28 (Dubletts, Zweige eines Quartetts, J 12 Hz; -CH2CCl3),
6,40 (Singulett; PhCH3-), 7,78 (Singulett; COCH3) und 8,10
(Singulett; -CH3).
Beispiel 3 (Teil 1)
2' ,2*,2'-Trichloräthyl-(3R,4R)-a-isopropyliden-g-(4-acetylthio-3-phenyl'acetamidoazetidin-2-on-l-yl)--acetat
1,28g (0,025 Mol) 2',2!,2«-Trichloräthyl-(3R,4R)-a-isopropenyla-(4-acetylthio—3-phenylacetamidoazetidin-2~on~l-yl)-acetat
wurden mit 0,13 ml Triäthylamin in 10 ml Äthylacetat während 30 Minuten bei 20°C verrührt. Die Mischung wurde über Silicagel filtriert,
wobei mit Äthylacetat eluiert wurde. Das Verdampfen des Äthylacetats ergab 2',2■,2•-Trichloräthyl-(3R,4R)-a-isopropyliden-a-(4-acetylthio-3-phenylacetamidoazetidin-2-on-'l-yl)-acetat
in Form eines Schaums (1,14 g, 89 %), [α]^° +11,6° (c 1,00 Dioxan),
IR-Spektrum \> m = v (CHBr.,) 3435 (NH), 1773 (ß-Lactam),
lUciX · ό Λ
1732 (Ester), r-1689 (COCH3) und 1689 und 1512 cm (Amid),
NMR-Spektrum (CDCl3 T"') 2,67 (Singulett; Phenyl-Protonen),
3,fiS- 4.Dublett, J 7Hz; CONH), 3,94 (Dublett, J 7 Hz; C-4H),
10 9 8 8 7/1922
BAD
4,85 (doppeltes Dublett, J 7,5 Hz; C-3H), 5,11, 5,28 (Dubletts,
Zweige eines Quartetts, J 12 Hz; CH2CCl3), 6,35 (Singulett;
PhCH2-), 7,71 und 7,88 [singuletts;(CH3 ) 2] und 7,83 (Singulett;
COCH3).
Beispiel 3 (Teil 2)
(3R,4R)-4-Acetylthio~3-phenylacetamidoazetidin--2-on
(3R,4R)-4-Acetylthio~3-phenylacetamidoazetidin--2-on
1,1 g (0,0022 Mol) 2«,2',2'-Trichloräthyl-(3R,4R)-cc-isopropyliden-a—^-acetylthio-S-phenylacetamidoazetidin^-on-l-yl)-acetat
wurden in 20 ml Methanol bei 0° verrührt, währenddem man einen
Strom von ozonisiertem Sauerstoff (35 l/stunde) während 20 Minuten
durchleitete. Dann wurde Natriummetabisulfit (0,5 g) in 10 ml.Wasser zugegeben und das Methanol unter vermindertem Druck
verdampft. Der wäßrige Rückstand wurde mit 3 χ 100 ml Äthylacetat
extrahiert, und die vereinigten· organischen Schichten
wurden mit 3 χ 100 ml Wasser gewaschen. Das Äthylacetat wurde
verdampft, und das verbleibende gelbe Öl wurde mit 5 ml Äther verdünnt« Aus dieser Lösung schieden sich Kristalle von (3R,4R)-4-Acetylthio-3-phenylacetamidoazetidin-2-on
ab (0,15 g, 25 %), [a]p° 4-5 7,5° (c 1,00 Dioxan), F = 110 bis 111°C, IR-Spektrum
V (CHBr0) 3690 (V/asser), 3420 und 3330 (NH), 1780 (ß-Lactam),
rnax. 3 ,,
1700 (COCH3) und 16 80 und 1510 cm .(CONH), NMR-Spektrum (dg
-DMSOj-c) 1,04 (Dublett, J 8 Hz; C-3 NH), 1,13 (Singulett; ß-Lactam
NH-), 2,67 (Singulett; Phenyl-Protonen), 4,49 (Dublett,
J 4 Hz; C-4H), 4,66 (doppeltes Dublett, J 8,4 Hz; C-3H), 6,48 (Singulett; PhCH_2~) und 7,6 8 (Singulett; COCH3).
Analyse; C13H14N2O3SO-SH2O (287)
Berechnet: C 54,3 H5,2 N9,8 S 11,1% Gefunden: 54,5 5,0 9,7 10,1 %
(lR,5R)-4,7-Diaza-6-oxo-3-phenoxymethyl-2-thiab.icyclo-[3.2.o]-hept-3-en
Eine Lösung von 10 g (0,022 Mol) 2",2",2n-Trichloräthyl-2-isopropyliden-2-[(I1R,5'R>~4',7'-diaza-6'-oxo-3t-phenoxymethyl-2·-
1098877 1922
RAD ORIGINAL
thiabicyclo-[3f .2' .0']-hept-3'-en-7f-yl]-acetat (Cooper und
Jpse, J.Arn.Chem.Soc., 1970, 9_2_, 2575) in 400 ml Methanol wurde
auf 0°C abgekühlt, und dann wurde während 1 Stunde Ozon durch die gerührte Lösung geleitet, wonach die Dünnschichtchromatographie
die Abwesenheit des Ausgangsmaterials anzeigte. Eine Lösung von Natriummetabisulfit (6,5 g) in 20 ml Wasser
wurde dann zugegeben und die Mischung unter vermindertem Druck zu einem kleinen Volumen eingedampft. Die Behandlung mit gesättigter
Natrxumhydrogencarbonatlosung, die Zugabe von Äthylacetat, die Abtrennung der organischen Phase, das Waschen mit
Wasser, das Trocknen und das Eindampfen ergab die Titelverbindung
in Form von farblosen Kristallen (1,3 g, 25,5 %), F =
bis' 153°C. [a]p2 +107° (c 1, Tetrahydrofuran), IR-Spektrum
V (CHBr0) 3386 (NH), 1780 (ß-Lactam), 1619 (C=W) und
750 cm (Ph), NMR-Spektrum (60 MHz, CDCl3-J;) 1,68 (NH), 2,5
bis 3,2 (Ph), 3,95 (Multiple«: 5-H), 4,49 (Dublett, J 5 Hz, 1-H) und 5,05 (0 CH2 Ph)-
Analyse: C11H10N2O3S
Berechnet: C 56,4 H 4,3 N 12,0 S 13,7 %
Gefunden: ' 56,6 4,5 11,7 13,2 %
BAD ORiGfMAL 109887/1922
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel.3aNHSR'worin R a und R a Gruppen R bzw,R3 darstellen, wobei R1.eine blockierte Aminogruppe einschließlich der Formel -NHCOR (wobei -COR eine Acylgruppe mit 1 bis 21 Kohlen-3 stoffatomen bedeutet) darstellt und R eine Acylgruppe, eine aliphatische, aromatische oder araliphatische Gruppe oder eine Gruppe -SR (wobei R eine, aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt) oder eine Gruppe der Formel.1S-IINH(worin R die oben angegebene Bedeutung besitzt) bedeutetdarstellen,oder R und R gemeinsam die Gruppe-N=C-v/obei R den Rest einer Acylgruppe -COR bedeutet, worin die Acylgruppe 1 bis 21 Kohlenstoffatome aufweist und,wobei das109887/1922Kohlenstoffatom der Gruppe -N=C- an das Schwefelatom der Verbindung der Formel I gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel3aN-RIII2
worin R eine Gruppes*·CH,CHCH,CH.CH3 CH.oderbedeutet, R Wasserstoff oder eine Carboxylblockierungsgruppe und R a und R a die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, mit der Ausnahme, daß R a eine Acylgruppe, eine aliphatische, aromatische oder araliphatische Gruppe oder eine Gruppe -SR bedeutet (wobei R" eine aliphatische, araliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Gruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet) oder eine Gruppe der Formel'109887/1922IVdarstellt, eineroxydativen Spaltung unterzieht, wodurch2
die Gruppe R entfernt wird.2o) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydative Spaltung mit Hilfe von Ozon, einem Permanganat, einem Manganat, einem Vanadat, Osmiumtetroxyd oder einem Bleitetraacylat erfolgt, wobei die oxydative Spal-2
tung, wenn die Gruppe R eine Gruppe der FormelCH.(wobei R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt) darstellt, unter Isomerisierungsbedingungen. durchgeführt2
wird, wodurch die Gruppe R zunächst zu einer Gruppe der Formel\ ^ CH^CO2RCH.(worin R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt) isomerisiert wird.3.) Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isomerisierungsbedingungen durch eine Base geschaffen werden,4.) Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Base ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxyd, ein109 887/192 2^AD ORIGINAL,- 3ü. ~Alkalimetallcarbonate Aluminiumoxyd, ein tertiäres Min, eine heterocyclische Base oder ein Alkalirnetallalkoholat ist.5.) Verfahren gernäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydative Spaltung in Gegenwart eines polaren organischen Lösungsmittels erfolgt»6.) Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Forrael III eine Verbindung2 4ist, worin die Gruppe R eine Gruppe darstellt, in der R Wasserstoff oder den Rest eines Alkohols oder Phenols bedeutet, wobei der Alkohol oder das Phenol gewünrchtenfalls substituiert sein können«7.) Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß R eine 2,2,2-Trichloräthyl-, 4-Pyridylrnethyl-, p-i-Iethoxybenzyl-, Di-p-methoxyphenylmethyl-, Triphenyi netfryl—, Diphenylmethyl-, p—ifitrobensyl-, Benzoylmethyl-j Benzoyloxymethyl-, Furfuryl—, Phenyl-, p-Methoxyphenyl« oder p—Wit.rophenyl—Gruppe isto8.) Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Formel III, worinR oder R gemeinsam die Gruppe -N=C- bilden, wobei R der Rest einer Acylgruppe -COR ist, die 1 bis 21 Kohlenstoffatome aufweist, der oxydativen Spaltung unterzogen wird, wodurch eine Verbindung der Formel I, worin R±n und R a die für die Verbindung der Formel III angegebenen Bedeutungen besitzen, erhalten wird.9.) Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen der Formeln I und III Verbindungen sind, bei denen die Gruppe I
methylamino— oder Onium-Gruppe ist,düngen sind, bei denen die Gruppe R eine Urethan—, Aryl-BAD ORIGINAL 109887/192210.) Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge~3a
kennzeichnet, daß die Gruppe R in den Formeln-I und III eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Ar— alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, die andere aliphatische Ringsubstxtuenten mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen tragen kann, oder eine monocyclische Arylgruppe; eine Gruppe der Formel -SR , wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylteil, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen im Ring, die andere aliphatis'che Ringsubstituenten mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen tragen kann, oder eine monocyclische Arylgruppe bedeutet, oder eine Gruppe der Formel R CO, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen im Alkylteil oder eine monocyclische Arylgruppe darstellt.11.) Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gele
kennzeichnet, daß die Gruppe R eine Phenylacetamido—gruppe ist.12ο) Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R eine Phenoxyacetamidogruppe ist.13.) Verbindungen der allgemeinen FormelBAD ORIGINAL 109887/1922i i: s -.worin R eine blockierte Aminogruppe einschließlich einer Gruppe der Formel -NHCOR (worin -COR eine Acylgruppe mit 1 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet) und R a eine Acylgruppe* la 3a Rbedeuten oder R und R gemeinsam die Gruppe V *-N=C-darstellen, worin R den Rest einer Acylgruppe -COR, die 1 bis 21 Kohlenstoffatome aufweist, darstellt und worin das Kohlenstoffatom der Gruppe R an das Schwefelatom der-N=C-Verbindung der Formel I gebunden ist.14.) Verbindungen der allgemeinen FormelN
Hworin R den Rest einer Acylgruppe -COR darstellt, die 1 bis 21 Kohlenstoffatome aufweist.fe 15.) Verbindungen gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R eine Phenylacetamidogruppe bedeutet.16.) Verbindungen gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe R eine Phenoxyacetamidogruppe darstellt.17.) Verbindungen der allgemeinen FormelBAD ORIGINAL 109887/1922VII2
worin R die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt,1 3R eine Phenylecatamidogruppe und : K eine Acylgruppe bedeuten.10 9887 Π3-22'BAD ORIGINAL
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1971
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