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BREVET D'INVENTION "Procédé perfectionné de fabrication d'isothiazoles substitués"
La présente invention concerne un nouveau procédé perfectionné pour la synthèse d'isothiazoles substitués,. en particulier d'isothiazoles 3,4,5-substitués qui sont inté- rssants comme composés chimiques intermédiaires pour la synthèse ultérieure de composés biologiquement actifs com- me les isothiazole pénicillines et céphalosporines.
Les récentes recherches pour la mise au point de nouveaux agents perfectionnés antibactériens comme les pénicillines synthétiques ont conduit à la synthèse d'une série d'isothiazoles substitués dérivés de l'acide
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6-aminopénicillanique (6-APA).Ces pénicillines sont intéressantes comme agents antibactériens ; comme appoint alimentaire pour les animaux, comme agents pour le trai- tement des mastites du bétail, comme agents thérapeu- tiques pour la volaille et les animaux y compris les êtres humains, pour le traitement de maladies infectieuses provoquées par les bactéries gram-positif} en particulier Staphylococcus aureus et autres bactéries productrices de pénicillinase et quelquefois pour les infections provo- quées par les bactéries gram-négatif.
L'efficacité supérieure présentée par les iso- thiazole pénicillines nécessite le développement d'un procédé de synthèse nouveau et plus efficace pour la fabri. cation de quantités importantes d'isothiazoles 3,4,5-subs- titués répondant à la formule
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où R et R2 qui sont identiques ou différents, représen- tent, chacun, un radical alkyle inférieur ou R, R étant un groupe de formule
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où A, B et C représentent de l'hydrogène, un radical fluoro, chloro, bromo, iodo, trifluorométhyle, méthyl- sulfonyle nitro, alkyle inférieur ou alkoxy inférieur.
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Certains des isothiazoles préparés par le procédé décrit ici sont des composés qui ont été pré- parés antérieurement par des procédés donnant des rende- ments faibles et peu intéressants du point de vue indus- triel.
Le brevet belge n 681.505 conduit à des ren- dements qui sont généralement bien inférieurs à 10 % dans la synthèse de ces types d'isothiazoles. En outre, ces procédés impliquent des stades opératoires nombreux, longs et fastidieux. Le nouveau procédé de l'invention résout ces problèmes en conduisent à des rendements élevés en produit grâce à un procédé plus direct et plus efficace.
La présente invention fournit un procédé pour la synthèse d'isothiazoles répondant à la formule :
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où R et R2 qui sont identiques ou différents représen- tent chacun un radical alkyle inférieur ou R-, R- étant un groupe de formule !
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où. A, B et 0 représentent de l'hydrogène, des radicaux fluoro, chloro, bromo iodo, trifluorométhyle, méthyl- sulfonyle,nitro, alkyle inférieur ou alkoxy inférieur ce procédé comprend les stades opératoires suivants : a) réaction, à une température comprise entre 50 C et 300 C d'un imino composé de formule :
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avec un dithio composé de formule
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où R et R2 sont tels que définis ci-dessus) R1représente :
EMI4.3
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sont identiques ou différents et représentent chacun un radical alkyle inférieur ou
R-, et R3 représente un radical alkye inférieur ou un radical de formule - CnH2nCH2COOH,
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représentent chacun un nombre entier de zéro et six inclusivement. b) oxydation du produit intermédiaire résultant du premier stade à une température comprise entre 0 et 100 C au moyen d'un agent modérément oxydant choisi parmi les suivants :
2,3-dichloro-5,6-dicyanc-1,4-benzc- quinone, oxygène, air, halogène en présence d'un accep- teur d'acide I2 ,Br2, Cl2, H2O2,soufre, FeCl3,
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Na2S2O8 ou chloranile ; et R1 représente un radical autre que le radical -COOH, . c) hydrolyse du produit intermédiaire résultant du second stade avec un acide ou une base pour obtenir le composé désiré de formule
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Dans le stade (a). l'imino composé et le dithio composé sont chauffés ensemble pour former le premier pro- duit intermédiaire "Z" et un sous-produti, mercaptan, corune le montre l'équation suivante :
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Le produit intermédiaire Z existe sous la forme d'un mélange ' de plusieurs formes tautomères par exemple,
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Pour les besoins de la description, les for- mes tautomères du composé intermédiaire Z et leurs mé- langes sont représentés par la formule
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Le composé intermédiaire Z peut, si on le désire, être isolé du mélange réactionnel. Pour plus de simplicité et de commodité, cependant, il eét prêté- rable de le traiter sans l'isoler au noyen d'un agent modérément oxydant comme décrit ou stade (b) ci-dessus.
Alers que l'une des substances de départ a été dénommée une imine, l'homme de l'art comprendra fort bien que l'imine est en réalité un tautomère de l'amine correspondante non saturée comme indiqué ci-après :
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On peut représenter ce composé de départ soit par sa formule structurelle soit en le désignant sous le nom de imino ou sous le nom de amine non saturée* Ainsi le composé de départ correspondant pour l'exemple 1 existe sous les tonnes tautomères suivantes et peut être
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dénommé 3-imino-3-phénylpropionitrile bta.3.mino bta.
phénylpropionitrile) ou 3--aminacinnamonâ.triZc (bttaaminocirana.mon.tr3.J.e),
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imino amine
Il est à noter cependant que c'est un composé unique qui peut exister soit sous la forme tautomère soit sous la ferme d'un mélange des deux formes en équilibre.
L'imino composé et le dithio composé peuvent être chauffés ensemble dans diverses proportions molaires mais il est préférable d'appliquer un rapport sensible- ment équimolaire. On peut faire réagir les composés en l'absence d'un solvant ou en présence d'un solvant inerte comme le benzène, le toluène, le xylène, le dioxanc, le tétrahydrofurane, le diméthylformamide, le diméthyl- -acétamide ou l'éther. Lorsque l'on a recours à un sol- vant, il est préférable que la réaction soit effectuée à la température de reflux.
Lorsque l'on effectue la réaction en présence d'un solvant (et lorsque R' représente un radical autre que - COOH), on peut, si on le désire, appliquer l'imino composé sous la forme de son sel d'un métal alcalin. Le sel de métal alcalin peut être préparé, par exemple, par l'addition d'une base forte comme un hydrure de mé- tal alcalin ou un alcoolate de métal alcalin à une solu- tion de l'inino composé. On peut ajouter le dithio composé à la solution résultante après que le dégagement d'hydrogène ait cessé.
La formation du sol de métal
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alcalin de l'imino composé peut être représentée de la façon suivante :
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Il est évident pour l'homme de l'art que si R' est le groupe carboxyle libre, le sel résultant sera le sel do métal alcalin de l'acide carboxylique plutôt que le sel désiré comme indiqué ci-dessus.
Lorsque l'on conduit la réaction en l'absence de solvant, il est préférable mais non nécessaire que la réaction soit effectuée sous pression réduite, par exemple entre 0,1 et 50 mm Hg, à une température comprise entre 50 C et 300 C. La température du récipient est déterminée par la température de décomposition des ma- tières de départ et la température de distillation du sous-produit mercaptan. La masse fondue résiduelle est ensuite utilisée pour le stade d'oxydation (b).
Le stade d'oxydation modérée (b) est effectué on utilisant un rapport molaire d'au moins une mole d'a- gent oxydant par molo du produit intermédiaire "Z" , provenant du premier stade. La réaction est effectuée dans un solvant inerte comma le benzène, le toluène, le xylène, le dioxane, l'éther, le tétrahydrofurane, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, le chlorure de méthylène, le chloroforme ou le tétrachloroéthane.
Alors que la température réactionnelle peut varier entre 0 et IGLOO ) il est préférable d'effectuer l'oxydation au voisinage de la température ambiante, c'est-à-dire entre
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20 et 35 C, L'agent d'oxydation préféré est l'iode en présence d'un accepteur d'acide comme par exemple une base minérale comme K2CO3 ou une aminé tertiaire comme la pyridine.
Le stade d'oxydation est illustré par l'équation suivante :
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où R, R1 et R2 ont la signification donnée ci-dessus.
Lorsque R1 représente un autre radical que le radical -COOH , l'isothiazole obtenu après le stade d'oxy- dation (b) est hydrolysé dans un stade (c) au moyen d'un acide ou d'une base pour donner l'acide isothiazolo carbo- xylique désiré. L'agent d'hydrolyse est de préférence un acide minéral fort ou une base d'un métal alcalin. La réaction est de préférence conduite avec chauffage et de préférence dans un solvant polaire comme le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, le butanol, l'éthy- lène glycol, le propylène glycol ou l'éther diméthylique de l'éthylène glycol ou des solutions aqueuses de ces solvants.
Lorsque l'on applique une base comae agent d'hydrolyse, le produit saponifié résultant est converti en acide désiré par simple acidification.
Le stade d'hydrolyse est illustré par l'équa- tion suivante
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............- où R, Ret R2 ont la signification donnée ci-dessus.
Les substances de départ convenant pour le procédé de l'invention peuvent être préparées par plu- sieurs procédés connus. L'imino composé peut être faci- lement préparé par l'un des procédés généraux suivants :
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A peut être un radical -0-alkyle, ou halogène.
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(1) Beilstein, 10, 681 ; E I 10, 322 ; E II 10, 469 ; Holzwart , J. Prakt. Chem. (2) , 39 , 242 ;E. Von Mayer, J. Prakt.Chem. (2), 92, 1?4.
(2) M. S. Reich, Bull. Soc, Chim., France, (4) 21, 217 (1917).
(3) J.M. Straley et A. C. Adams, Organic Synthesis Collective Vol. 4, 415 (1963).
(4) cf. S.A. Glickman et al., J. Am. Chem.
Soc., 67, 1017 (1945).
(5) R. Lukes et J. Kloubek, Collections Czechoslovak Chemical Communications, 25, 607 (1960) ; R. Lukes et J. Kovar, Chemicke Listy, 50, 272 (1956).
(6) C. Korschum, Ber., 38, 1129 (1905).
Le dithio composé pout également être faci- lement préparé par l'un des procédés généraux suivants.
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(1) O.S. Marvel, et al., J. Am. Chemo Soc., 77,5997 (1955).
(2) Jensen et Pedersen, Acta Chem. Scand., 15, 1087 (1961) (3) H. Eilingsfeld, et al., Chemische Berichte, 96 2671 (1963),
Dans les modes de réalisation préférés de la présente invention R est R tel que défini ci-dessus et en particulier phényle, halophényle et dihalophényle, R' représente - COOH, - ON ou-COOR4 où R4 est tel que défini ci-dessus, R2 représente un radical alkyle infé- rieur et en particulier méthyle, R3 est un radical
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alkyle inférieur ou un radical de la classe -
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Ù%CEja00E $ * CnHCH2C00CaïGiS ou - nH2n HaCN où n et m sont des nombres entiers de zéro à six inclusivement mais en particulier - OH2000il - oH2cH200ORe - Ch E3> - CH20000OH?, ... Zon ou - CH2CH2CN.
Les exemples suivants sont donnés à titre illus- tratif et nullement limitatif de l'invention.
EXEMPLE 1
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Préparation de l'acide 5-métUl-3=phén: .71-4-ïsoth:Lazole- carboxylique Às 3iraino-3rphn.y3.pronionitrile On met en suspension une dispersion de sodium
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à 50 % dans une huile paruffiniqua (72,5 g) dans un mé- lange de 300 ml de benzène et 250 ml do toluène. On ajoute un mélange de benzonitrile (81,5 g) et d'acétoni- trile (64,5 g) à la suspension en prenant des précautions pour le chauffage, après quoi on commence un doux reflux que l'on maintient par l'addition de nitriles. L'addition terminée, on porte la réaction au reflux pendant 18 heu- res.
On refroidit le mélange jusqu'à 5 C et on le filtre. On met en suspension los solides gomme= dans 1500 ml de pentane et on filtre pour éliminer l'huile paraffinique. On agite les solides avec un litre d'eau pendant une heure, on sépare les solides par filtration et on les fait sécher par aspiration sur le filtre.
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On fait recristnlliser le solide à deux reprises dans de l'éther de pétrole bouillant entro 60 et 6800$ essen- tiellement constitué par du n-hexane (Skellysolve L) ,
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et l'on obtient 48,0 g (42 %) 'd'un produit fondent entre 79 et 80 C. qui est le produit désiré.
B. N- thioacéthyljpipéridine
On met en suspension 36,5 g de pentasulfure do phosphore dans 45 ml de pyridine. On ajoute 42,3 g de N-acétylpipéridine dans 45 ml de pyridine à la sus- pension, tout en refroidissant,puis on chauffe la sus- pension jaune et on la laisse au reflux pendant 2 heures.
Après reflux, on concentre sous vide le mélange noir jusqu'à presque siccité et on traite le résidu résultant au moyen do 150 ml de HCl 3N , Le liquide noir résultant et le goudron sont extraits à deux reprises à l'éther. La solution éthérée rouge foncé est lavée à l'eau et au moyen d'une solution aqueuse de NaCl, puis on la sèche sur NaSO,. Après filtration, l'évapo- ration de l'éther laisse 23,5 g (48%) d'un solide cris- tallin rouge fondant entro 50 et 52 C,
C. Bromure de S-carboxyméthyl-1-éthylthiopipérididium
On dissout 23,57 g do N-thioacétylpipéridine dans 150 ml de benzène anhydre.
On ajoute 25,2 g d'acide bromoacétiquo dans 44 ml de benzène et on laisse le mé- lange résultant sous agitation à la température ambiante pendant 22 heures. Il so forme un précipité plusieurs minutes après l'addition de l'acide bromoacétique.
On dilue le mélange réactionnel au moyen de 550 ml d'éther anhydre et on filtre. On recueille un solide rose pâle, on le triture avec do l'éther anhydre) on le filtre et sèche sous vide sur P2O5,ce qui donne 43,3 g de cristaux rose pâle fondant entre 159 et 160 C.
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D. S-carboxydithioacétate de méthyle
On mélange du bromure de S-carboxyméthyl-1- thioéthylpipérididium (20,0 g) avec de l'éthanol absolu (90 m1), on refroidit jusqu'à 0 C et on fait barboter de l'hydrogène sulfuré dans la suspension. La suspension devient une solution rouge foncé au bout d'une heure .
Après barbotage de H2S dans la solution pendant 4 heures au total, on laisse la solution à 4 C pendant 17 heures 1/2.
On concentre sous vide la solution rouge con- tenant une certaine quantité d'un précipité jaune, jus- qu'à presque siccité, et on extrait le résidu à plu- sieurs reprises en utilisant de l'éthor. On sèche-la solution éthérée sur Na2SO4, on filtre et on évapore jusqu'à siccité sous vide . L'huile rouge cristallise et donne 11,60 g de cristaux rouges. On extrait les cris- taux au "Skellysolve B" bouillant, ce qui donna 7,68 g (72 %) de cristaux qui, après refroidissement, fondent entre 79 et 81 C.
E. 4-cyano-5-méthyl-3-phénylisothiazole
On agite entre 105 et 109 C, sous une pression de 0,3 mm de Hg pendant 28 minutes, un mélange de 3-iminc- 3-phénylpropionitrile (5,00 g, 0,0347 mole) ot de S-carbo- xydithioacétate de méthyle (5,20 g, 0,0347 mole). On distille l'acide mercaptcacétique du mélange réactionnel* Apres refroidissement sous azote, la masse résiduelle fonduo est dissoute dans du benzène (60 ml). On ajoute du carbonate de potassium (7,20 g , 0,052 mole) puis on ajoute une solution d'iode (13,20 g 0,052 molo) dans 160 ml de benzène.
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Après agitation à 28 C pendant 15 heures, on lave la solution surnagoante successivement au moyen d'une solution aqueuse de thiosulfate de sodium, au moyen d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium puis à l'eau. Le séchage et l'élimination ultérieure
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du solvant laissant un solide cristallin (2,5µ g , 34 %)t La recristallisation dans du "Skellysolve B" donne une substance présentant un point de fusion compris entre 76 et 78 C.
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F. Acide -mèt 1- - hèn 1-4-isothiazolecarbo li ue On chauffe au reflux pendant 48 heures 1/2 , un mélange de 4-cyano-5-méthyl-3-phénylisothiazole (1,45 g) d'éthylène glycol (8,9 ml) , d'eau(1,8 ml) et d'hydro- xyde de potassium (0,885 g).
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On verso le mélange sur de la glace (30 g).
L'acidification à l'acide chlorhydrique donne un solide cristallin qu'on lave à l'eau et sèche. Le rendement est de 1,45 g (91 %) ; point de fusion 148-151 C. La recristallisation dans un mélange do benzène et de "Skellysolve B" donne 1,19 g d'un produit fondant entre 151 et 153 C.
L'acide préparé selon le procédé décrit en (F) ci-dessus est utilisé pour préparer la pénicilline correspondante comme le montrent les stades (G) et (H) ci-après.
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G. Chloruro de 5-méthyl-3-ph'-nZlisothîazole-4- carbonyle,
On chauffe sur un bain-marie, entre 70 et 80 C pendant une heure, un mélange de 3,2 g (0,0147 mole)
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d'acide 5-méthyx-3-phènylisothiazolc-.l.-caxboxy7.ique et
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de 5 ml de chlorure de thionyle. On chasse par distil- lation sous pression réduite l'excès de chlorure de thionyle, ce qui donne une huile qu'on distille sous vide.
Le rendement est de 3,2 g (95 %) de chlorure de
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5-métllyl-3-phénylisothiazole-4-carbonylee de point d'ébullition compris entre 122 et 125 C/0,6 mm . liquide max 1770, 1490, 1450, 1400, 1360, 1230, 1105 cm-1.
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H 6-(5-méthyl-5-phé¯nylisothiazole-4-carboxamiào)- pénicillanate de sodium On ajoute, en l'espace de 2 minutes, une solution
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de 3 s2 g (0,0136 mole) de chlorure de 5-méthyl.-3..phényz isothiazole-4-carbonyle dans 5 ml de chlorure de méthy- lène, à une solution rapidement agitée de 3 g (0,0138 mole) d'acide 6-aminopénicillanique et 3,0 g (0,03 mole) de
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triéthyl#mine dans 50 ml de chlorure de méthylène entre- 5 et 10 C. On agite le mélange réactionnel pendant une heure à 15 C et on l'extrait au moyen de 3 portions de 50 ml d'eau.
On réunit les extraits et les lave au moyen do doux portions de 50 ml d'éther, on procède à la sépa- ration des phases au moyen de 100 ml d'acétate d'éthyle et on ajuste le pH à 2 au moyen d'acide chlorhydrique à 10 %, On sépare la couche d'acétate d'éthyle et la couche aqueuse est à nouveau extraite au moyen de deux portions do. 100 ml d'acétate d'éthyle.
On réunit les extraits d'acétate d'éthyle et on les lave au moyen de 50 ml d'eau, on sèche sur sulfate de sodium, on filtre (on utilise une quantité supplémen- taire do 50 ml d'acé ate d'éthyle pour laver le ballon et le filtre) et on traite au moyen de 4 ml d'une solu- tion de 2-éthylhexanoate de sodium dans du la méthyl
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isobutyl cétone. On évapore la solution limpide jus- qu'à un volume d'environ 200 ml et on recueille, par
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filtration, les fines aiguilles de 6-(5-méthyl-3-phényl- isothiazole-4-carboxamido)-pénicillanate de sodium qui se sépare (Récolte A). On obtient une deuxième récolte (Récolte B) à partir du filtrat par l'addition d'éther anhydre.
Rendement, (A) 1,97 g (33 %) ; (B) 0,38 g (6%), point de fusion (A) 184-190 C (décomposition), (B)
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180-19010 (décomposition H2C 266,5 m}.1 Ct" 11.200), nax H20 1780, 1665 , 1615 , 154q , 1410, 1330 cm-1.
Max Analyse pour 19H1aN304S2Na'B20 : Calculé ; C, 49,88 ; II, 4,11 ; N, 9,19
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Trouvé s C, 50,31 ; 49,69; H 4,91,4,61 ; N, 9,02 , J 92
Ce composé, présente in vitro , dos concentra- tions inhibitrices minimum, de 0,4-0,8 mcg/ml vis-à-vis de Staphylococcus aureus de Smith ut de 0,8 mcg/ml vis-.
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à-vis de Staphylococcus aurcus &.-t633--22 résistant à la benzylpénicilline et chez la souris vis-à-vis de S, aureus BX-1633-2 et il présente un CD50 d'environ 1,56 mg/kg après une injection intramusculaire. Ce com- posé est également très stable en milieu acide aqueux et il présente une durée de vie moitié de 4 heures à PH 2,0.
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EX".L..1-lPLE 2 Prépt'.re.ti?n de l'aci de 5 carboxylique A. Chlorhydrate du thioimidoacétatc d'éthyle On refroidit dans un bain de sol et do glace une solution d'éthanethiol (5c, g) dans de 11 :\cétoni tri le (33,2 g) puis on fait barboter du gaz chlorhydrique (30 g)
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dans la solution agitée pendant 1 heure 1/2. On poursuit l'addition de gaz chlorhydrique pendant environ 10 mi- nutes de plus, après quoi la solution cristallise. On laisse reposer le solide à 25 0'pendant 3 jours.
On triture le solide june clair avec de l'éther, on procède à la séparation par filtration, on lave bien au moyen d'une quantité supplémentaire d'éther puis on sèche sous.vide sur P2O5 et des paillettes de KOH, ce qui donne 100,7 g (90 %) d'un solide blanc cristallin.
B. Dithioacétate d'étbyle
Un sature 100 ml de pyridine au moyen d'hydro- gène sulfuré à 0 C pendant 75 minutes. On ajoute le chlorhydrate de thioimidoacétate d'éthyle (45 g) et on agite le mélange dans un bain de sel et de glace tout en faisant barboter une quantité supplémentaire d'hydro- gène sulfuré dans le mélange pendant 7 heures de plus.
On ajoute 50 ml d'eau à 0 C à ce mélange, Après agitation à 0 C pendant 5 minutes,on verso la solution sur un mélange d'acide chlorhydriquo concentré (150 ml) H20 (50 ml) et de glace (150 g).
On oxtrait immédiatement le mélange au moyen de 2 portions d'éther. On réunit les extraits éthérés et les lave au moyen d'une solution froido do 10 ml d'acide chlorhydrique concentré dan 30 ml d'eau puis on sèche sur K2CO3 anhydre.
L'évaperation de l'éther laisse une huile jaune que l'on distille à travers une colonne de Vi- greux de 203 mm, ce qui donne une huile jaune profond. fondant entre 49 et 50 C/14 mm, avec un rendement de 30,8 g (80 %).
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C. 3-aminooinnamate à'éthyle
A une suspension agitée de 600 ml d'éther anhydre et 16,9 g de tournures de magnésium, on ajouto 5 ml de bromobenzène. On commence la réaction en utilisant 2 ml d'iodométhane et un cristal d'iode et on maintient la vitesse de la réaction par l'addition de bromobenzène jusqu'à l'addition totale de 103,0 g. On porte le mélange réactionnel au reflux pendant une heure, une fois l'ad- dition terminéo.
On ajoute 30,0 g de cyanoacétate d'éthyle, goutte à goutte, en l'espace de 30 minutes et on porte le mélange réactionnel au reflux pendant 20 heures, On refroidit celui-ci et on le décompose avec précau- tion en ajoutant 180 ml d'acide sulfurique 3,5 N tout en refroidissant et on agitant rapidement. La couche éthérée se sépare, on la sèche sur sulfate de sodium on l'évapore jusqu' à siccité sous vide et on la distille sous prussien réduire, ce qui donne 37,3 g (73 %) d'une
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huile jaum bouillant entre 128 et 128,5 a/lmn.
D. 5 4"," ho rcr"rbonyl--m.t'r¯yl-, phén;tl.isothiazolo On ajoute,goutte à goutte , une solution de 3-iaoc s...r.araatc d'éthyle (le78 g) dans 5 ml de damé- ti'.ra.?Qrma:3.dC: à dv l'hydrure de sodium (0,4 g d'une dispersion à 56 %) dans du dimethylformamidc (5 ml) tout en agitant lu mélange et le refroidissant au mo-
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yen d'un bain de glace et de sel* Apres agitation pendant 30 minutes, à 0 C on agite le mélange pendant 20 minutes à la température ambiante, après quoi le NaH semble avoir été consommé.
On ajoute rapidement une solution de dithio- acétate d'éthyle (1,12 g) en dissolution dans 10 ml de
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benzène) ce qui donne une solution rouge foncé avec dégagement d'une certaine quantité de chaleur. On agite le mélange réactionnel pendant 4 heures 1/2 à la température ambiante, après quoi on chauffe à 40 C,pour chasser l'éthanethiol.
On dilue 10 ml du mélange à l'éther et on neu- tralise celui-ci au moyen de 55 ml d'acide chlorhydri- que 0,126N froid, on lave au moyen d'une solution aqueuse de NaCl, on sèche sur Na2SO4 et on évapore sous vide ce qui donne une huile rouge. On dissout celle-ci dans de l'éther anhydre et on la divise en 2 parties égales.
(1) On traite la première partie au moyen de 20 ml d'éthanol absolu contenant 0,4 ml de H2O2 30 %.
Après agitation pendant 16 heures de la solution, on évapore jusqu'à siccité, sous vide ,On dissout le résidu dans de l'éther, on lave au moyen de HCl 0,1N, d'une solution aqueuse de NaCl et d'eau, et on reprend à nou- veau jusqu'à siccité, ce qui donne 0,7 g d'une huile rouge fncé qui contient l'isothiazole désiré comme déter- miné par chromatographie en phase vapeur (CPV).
(2) On agite la deuxième partie avec du car- bonate de potassium tout en ajoutant lentement une solu- tion de 0,92 g d'iode dans 20 ml d'éther. On agite le mélange réactionnel à la température ambiante pondant
12 heures. On lave la solution au moyen de HCl 0,1N, d'une solution aqueuse de Na2S2O3, d'une solution aqueuse de NaCl et à l'eau, on sèche sur NaSO, et on évapore sous vide jusqu'à l'obtention de 0,97 gramme d'une gomme. Le présence de l'isothiazole désiré est confirmée par l'analyse CPV.
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E. Acide 5-méthyl-3-Phényl-4-isothiazolocarboxyliQue On hydrolyse le 4--éthoxycarbonyl-5-néthyl-3- phénylisothiazole préparé suivant le procédé décrit au paragraphe (D2) ci-dessus au moyen de KOH 5 % dans une solution aqueuse alcoolique à la température de reflux) on verse sur de la glace et on acidifie, ce qui donne l'acide désiré fondant entre 148 et 151 C.
EXEMPLE 3
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Préparation du ..e cno -mét 7.. - hén lisothiazole ar application de différents asents oxYdants
On dissout dans de l'éther 5,0 g de 3-imino-3- phénylpropionitrile et 5,2 g de S-carboxydithioacétate de méthyle. On évapore le solvant, ce qui laisse une huile
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homogène qu'on chauffe à environ î05-109 C pendant 35 minu- tes à tri,3 ml. On refroidit le résidu jusqu'à 2000 sous azote et on le dilue jusqu'à 54 ml avec du benzène. On divise la solution résultante en 4 parties aliquote de 12 ml et une partie de 5 ml que l'on soumet à différentes techniques d'oxydation.
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(1) Traiteuent d'une partie aliquote de 12 ml avec 2,94 g d'iode dans du benzène puis 1,6 g de carbonate
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de potassium comme précéduinment décrit à l'exemple 1, ce qui donne 0,75 g d'une huile déterminée par CPV comme étant principalement constituée par l'isothiazàle désiré.
(2) Traitement d'une deuxième partie aliquote de 12 ml au moyen de 1 ,6 g de carbonate de potassium puis de 2,94 g d'iode dans du benzène et on procède de la manière décrite à l'exemple 1, ce qui donne 0,82 g d'une huile rouge déterminée par CPV comme étant prin-
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cipalement constituée par l'isothiazolc désiré.
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(3) Traitement d'une troisième partie aliquote de 12 ml au moyen de 1,97 g d'iode dans du benzène et do la manière indiquée à l'exemple 1,ce qui donne 0,77 g d'une huile rouge brun que l'on détermine par CPV comme étant constituée d'environ 90 % de l'isothiazolo désiré.
(4) On ajoute à une partie aliquote do 12 ml
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une solution de 1,2 ml de Ilg0g aqueux à 30 % dans 20 mil d'éther dimêthyliquo d'éthylène glycol. On agite la solution à 28 fl pendant 16 heures., On lave le mélange au moyen de Na28p-o3pde Naflü ,5N, d'eau et do NACI on solution aqueuse. L'évaporation laisse 0,85 g d'une huile orange que l'analyse CPV donne comme étant constituée d'environ 50 % de l'isothiazole désiré.
(5) On fait barboter de l'oxygène à travers la partie aliquote de .5 ml pendant 20 minutes et on
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laisse la solution évaporer. Après alcali.isation et lavage à l'eau, on détermine par analyse CPV que les 0,3 g du résidu semi-solide sont constitués d'environ
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20 % de l'isothiazolo désiré. Une étude plus poussée montre que les rendements ne s'élèvent pas à la suite d'une exposition plus longue à l'oxygène.
EXEMPLE 4
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Pi réptiration de ?' acide 5-néthyl-3-ph61yl-4-isothiazolçz carbpmlique A. t-.nméth,y.-3-thf n,,rlisothiazoLr Cn ajoute unu solution de .3.mino-3-phén.yâ.pro pianitri..c (1,0 g) dans 10 ml de diméthylformamide anhydre à une susponsion froide de 0,3 g d'hydrure de sodium dans 10 ml de diméthylformanido anhydre. On laisse le mélange qui dégage de l'hydrogène sous agitation pondant
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6 minutes avec refroidissement puis pendant 38 minutes supplémentaires à la température ambiante.
On ajoute une solution de 0,835 g de dithio- acétate d'éthyle.(0,835 g) dans 10 ml do benzène anhydre au mélange réactionnel. Au bout de plusiours minutes d'agitation, le mélange déviant une solution rougo fonce.On chauffe la solution pendant une heure à en- viron 55 C, on la rofroidit et on l'oxyde en utilisant
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2,62 g'd'iode dans 35 ml de benzène avec 1#30 de X20030 Apres agitation à la température ambiante pen- dant 16 heures, on lave le mélange à l'eau au moyen
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d'une solution aqueuse do NS203 ' z l'acide chlorhydriquc dilué? à l'eau au moyen d'une solution IN de naos ot à l'eau, puis on sèche sur NS04 .
L'évapora- tion laisse 0,56 g d'une huile foncée que l'on détermine par CPV comme étant environ constitués de 40 % d'iso- thiazole désiré.
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Acide 5-méth yl--Rhênvl-4-isothîazolecarboMlique
L'hydrolyse de l'huile provenant du traitument selon A ci-dessus dans de l'acide sulfurique aqueux à la température de reflux donne l'acide désiré, lequel, après recristallisation dans un mélange de benzène et de "Skellysolve B", fond entre 151 et 153 C.
EXEMPLE 5
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Préparât ion de¯¯;L'acide 5-môthl3-phnyl-4-isothiazole-. cl.3.rboxyliau± Ae S-m6thoxycarbon1ithioacétt de méthyl<3 On chauffe au reflux pondant 1/2 heure une solu"
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tion de dithioacétate d'éthyle (25,42 g, 0,212 mole) ut de mercapte acétate do méthyle (22,56 g, 0,212 mois) dans de la pyridine (80 ml) . On chasse ensuite la
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pyridine par distillation (760 mm). La distillation du résidu sous vide donne le dithioacétate ; rendement
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.15,36 g (45 %) ; point d'ébullition 100-109'/8 mm.
Analyse pour 5H802S2 : Calculé pour : C, 36,56 ; H, 4,91 ; S, 39,04 Trouvé : C, 36,6? ;H, 4,98 ; S, 38,46.
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B. 4-cyano-5-méthyl-3-phénylisothiazole On ajoute une solution de 2 g de 3-imino-3- phénylpropionitrile dans 20 ml de diméthylformnmidc à une dispersion de 6,0 g d'hydrure de sodium dans 20 ml de diméthylformamido tout en agitant à la température ambiante. Au bout de 30 minutes, on ajoute une solution de 2,3 g de S-m,thoxycarbonyldithioacétate de méthyle dans 20 ml de benzène. On agite le mélange réactionnel pendant 30 minutes à la température ambiante puis on chauffe pendant une heure entre 49 et 50 C.
On refroidit le mélange à la température ambiante puis on ajoute du K2C03 (2,9 g) et de l'iode (5,3 g) en dissolution dans 70 ml de benzène. On agite le mélange à 28 C pendant 16 heures, puis on lave à l'eau au mo-
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yen d'une solution, aqueuse do Na2S203 et d'une solution aqueuse de NaOl. On sèche la solution sur NS04 et on évapore jusqu'à l'obtention d'une huile noiro (3,75 g) sous vide. L'analyse par chromatographie en'µhase va- peur montre que l'huile est constituée à 65 % de l'iso- . thiazole désiré.
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Ce Acide "-nét 1-- hé 1-4-isothiazolecarbovliaue
On hydrolyse l'huile préparée selon le procédé indiqué au paragraphe B ci-dessus au moyen d'une solution à 5 % de NaOH dans de l'éthanol aqueux, ce qui donne
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l'acide désiré fondant entre 148 et 151 C.
EXEMPLE 6
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Préparation de l'acide 5-méthyl-3-phényl-4-isothiazole- carboxylique A. 4-éthoxycarbonyl-5-méthyl-3-phénylisothiazole Cn chauffe au reflux pendant une heure une solu.: tion de beta-aminocinnamate d'éthyle (158,1 mg , 0,826 mole) et de S-carboxydithioacétate de méthyle (124,0 mg
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0,826 mole) dans du suif oxyde de diiaéthyle (10 ml). Après rcfroididisE6ment, on ajoute une solution d'iode (320 mg, 1,26 mole) dans du benzène (6 ml) puis on ajoute du carbonate de potassium (180 mg, 1,3 mole).
Après une agitation do 16 heures à 28 C, on di- lue le mélange avec du benzène et on lave la solution au moyen d'une solution aqueuse de thiosulfate de so- dium, d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium et à l'eau. Le séchage et l'élimination ultérieure du solvant laissent 50 mg (25%) de l'ester contaminé d'acétophénone
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eut de btta-D.I!lino-cinn#natc d'éthyle. On purifie l'ester par chromatographie en phase vapeur et on trouve qu'il est identique à un échantillon authentique préparé à par-
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tir de l'acide 5-méthyl-µ-phényl-4-isothiazolccarboXy- lique.
On peut do même préparer l'ester à partir du
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sel dc sodium du bata-aminocinnamata d'éthyle et de dithioacétate d'éthyle.
B. Acide -méth,yl-3-phEryl--4-.isoth.iazolecarbocYliaue
On prépare l'acide désiré à partir do l'ester ci-dessus par hydrolyse au moyen de NaOH à 5 % dans de l'alcool aqueux ; point de fusion compris entre 151 et 153 C.
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EXEMPLE 2
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Préparation de l'acide - 2-chloro hèn 1 -mét 1-4 isothiazolecarbo li ue A. --imino- - 2-chloro hén 1 ro ionitrile
On met en suspension une dispersion à 50 % de sodium dans de l'huile de paraffine (36 g) dans une solution de 146 ml de benzène et 120 ml de toluène et on ajoute avec précaution une solution d'acétonitrile (34 g) de o-chlorobenzonitrile (52 g) et do benzène (25 ml).
On commence la réaction en chauffant puis on maintient à la température de reflux en ajoutant les nitriles. L'ad- dition terminée, on porte le mélange réactionnel au reflux pendant 6 heures, on refroidit jusqu'à 5 C et on filtre. On remet en suspension dans du benzène le gâteau du filtre résultant, on filtre à nouveau et on lave à fond pour éliminer toute trace d'huile paraf- finique.
Cn met en suspension les solides avec un excès d'une solution aqueuse de NH4Cl pendant 30 minutes puis .on recueille par filtration le produit obtenu, co qui donne 53,7 g (79,5 %) de produit fondant entre 90 et 95 C.
On dissout les solides dans de l'éthanol, on décolore partiellement au charbon décolorant et on fait recristallisor dans un mélange d'éthanol et d'eau , ce qui donne 24 g (35,5 %) de cristaux orange clair fondant entre 101 et 104 C.
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B, - 2-chloro hn 1 - -mét 1-4-isothiazolecar-. bonitrile
On chauffe entre 116 et 125 C sous une pression de 7 mm pendant 36 minutes, un mélange do 3-(2-chloro- phényl)-3-iminopropionitrile (5,00 g, 0,028 mole)
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et de S-carboxydithioacétate de méthyle (4,20 g , 0,28 mole). Après refroidissement sous azote, on dissout le résidu dans du benzène (100 ml). On ajoute du carbonate de potassium (5,8 g ,0,042 mole) puis uno solution d'iode (10,70 g , 0,042 mole) dans du benzène (120 ml).
Après une agitation à 28 C pendant 16 heures, on traite le mélange comme décrit précédemment, ce qui donne un mélange (3,1 g) du nitrile désiré et de l'iminonitrile de départ. On sépare le mélange par chromatogrphie sur alumine, ce qui donne le nitrile (1,32 g ,20 %) ; la recristallisation dans l'éthanol donne un produit fondant entre 86 et 87 C.
Analyse pour C11H7C1N2S:
Calculé :C, 56,28 H, 3,00 ;cl, 15,11
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Trouvé t C, 56,10 ; xi, 3,1 ; Ci, 14,91 C. 9 Acide - 2-chloro hén 3. - .-mét l.t-isoth3.azo.e carboxylique
On hydrolyse le 3-(2-chlorophényl)-5-méthyl-4- isothiazolecarbonitrile (1,02 g) au moyen d'une solu- tion à 5 % de NaOH dans de l'éthanol aqueux à la tempé- rature de reflux ; le rendement en acide est de 1,04 g (94 %). La recristallisation dans un mélange de ben- zène et de "Skellysolve B" donne un produit présentant un point de fusion compris entre 185,5 et 186,5 C.
On utilise l'acidc préparé comme décrit au paragraphe (C) ci-dessus pour préparer la pénicilline correspondante comme illustré dans les paragraphes (D) et (E) ci-dessous.
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D. Chlorure de 3-'(2-chlorcphényl)-5-méthylisothia- zole-4-carbonyle
On chauffe sur un bain-marie à 80 C pendant 30 minutes un mélange de 2,7 g (0,0107 mole) d'acide 3-(2- chlorophényl)-5-méthylisothiazole-4-carboxylique et 3 ml do chlorure de thionyle. On chasse l'excès de chlorure de thionyle par distillation sous pression réduite et on distille, sous vide le résidu. Le rendement est de
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2,55 g (88 %) do chlorure de 3-(2-chlorophényl)-5-méthyl- isothiazole-4-carbonyle de point d'ébullition compris
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entre 130 et 135 C/3 mm. Liquide 1760 cm-1 .
<max E. 6-.[3-(2-chlorophényl)-5-méthylisothia2oJ.e-4- carboxamidopénicillanate de sodium
A un mélange sous agitation do 2,5 g (0,0115 mole) de 6-APA ,2,9 g (0,034 mole) de bicarbonate de sodium, 80 ml d'eau et 50 ml d'acétone, on ajoute, goutte à goutte, une solution de 2,55 g (0,0094 mole)
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de chlorure de 3'-(2-chlorophény3)-5-méthylisothiazole-4- carbonyle dans 30 ml d'acétone anhydre à 5 C et on pour- suit l'agitation pendant 30 minutes entre 10 et 15 C.
On lave le mélange réactionnel à deux reprises au moyen de portions de 100 ml d'éther, on procède à la sépara- tion des phases au moyen de 100 ml d'acétate d'éthyle et on ajuste le pH à 2,0 au moyen d'acide chlorhydrique dilué à 5 C. On sépare la couche d'acétate d'éthyle et on extrait la couche aqueuse au moyen de 2 portions de 50 ml d'acétate d'éthyle. On réunit les extraits d'acé- tate d'éthyle et les lave à l'eau, on sèche sur sulfate de sodium anhydre et on évapore jusqu'à 3/4 de son volume.
On traite le concentré au moyen d'une solution aqueuse à 35 % de 2-éthylhexanoate de sodium, ce qui donne un
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précipité cristallin de 6-3w(.chlorophény7.).-5-méthy, 1 isothiazole-4-oarboxamidoJ pénicillanato de sodium que l'on recueille par filtration. Lorsqu'on lave à l'acé- tone le précipité, il présente une tendance à se dissoudre dans le solvant. Le précipité restant "B"(1,3 g) est lavé à l'acétate d'éthyle. Par ailleurs, à la solu- tion acétonique contenant une partie de l'échantillon, on ajoute 5 volumes d'acétate d'éthyle.
On concentre la solution résultante modérément pour obtohir 1,6 g de
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6-[µ-(2-chlorophényl)-5-méthylisothiazolo-4-carboxmido] pénicill:matl de sodium qui sont des cristaux désignés par "A") . Les formes cristallines "A" et "B" sont différentes les unes des autres en se référant au spectre infra-rouge mais elles ont pratiquement les mômes activités micro- biologiques."B" est également recristallisé dans l'acé- tone et l'acétate d'éthyle, ce qui donne 0,6 g de cris- taux présentant un spectre infra-rouge identique à celui de "A", Le rendement total est do 2,2 g (50 %). "B" t point de fusion 182-188 C (décomposition) 1760,
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1650, 1595 1530, 1405 cm' H2p 258 Mil ( ( 9.100). max "A" :
point de fusion 182-188 C. (décomposition) max 3530, 3370, 1765, 1650, 1600, 1510, 1480, 1410 cm-1;
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) 257 m 9.400). kn.alyse pour ClgH7C1N3048Na H?0 ; Calculé ! : C, 45,55 ; H, 4,02 ; N, 8,39
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Trouvé C, 45,31 ; 45,66 ;
H, ;,83 , ,4,16 ;
N, 8,45 , 8,95
La forme cristalline "A" de cette pénicilline présente in vitro des concentrations inhibitrices mini** mum d'environ 0,4 ncg/ml vis-à-vis de S. aureus do
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Smith et d'environ 0,4 mcg/ml vis-à-vis de S.aureus
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X..i633-'- r'sistant à la benzylpénicilline et chez la souris, après une injection intramusculaire, elle pré-
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sente une OD50 d'environ 72 mg/kg vis-à-vis de S. aux,ëu de Smith et d'environ 200 mg/kg vis-à-vis de S. aureus HK-1633-2. Cette pénicilline est également très stable en solution aqueuse acide, présentant une durée jusqu'à la perto de la moitié de son poids de 3,3-3,7 heures à pH 2 et à 37 C.
EXEMPLE 8
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Préparation de l'acide - 2 6-dichloro hé 1 -méth,Y 4-iaothiazolecarboxyli¯que A. 3-(2.,6-dichlorophényl)-5-méthyl-4-isothiazole- carbonitrile
On chauffe entre 145 et 162 C sous 7 mm de pression, pendant 20 minutes, un mélange de 3-(2,6-di- chlorophényl)-3-imino-propionitrilo (10,14 g 0,0476 mole) et de S-c&rboxydithioacétate de méthyle (7,50 g, 0,050 mole). Un distille du mélange l'acide mercaptoacétique.
Après refroidissement sous'azote, on dissout la résidu dans du benzène (180 ml) . On ajoute du carbonate de potassium (10,32 g, 0,075 mole) puis une solution d'iode (18,90 g , 0,075 mole) dans 230 ml de benzène.
Après agitation à 28 C pendant 15 heures, on lave la solution surnageante successivement au moyen d'une solution aqueuse de thiosulfate de sodium ,d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium et d'eau. Le séchage et l'élimination ultérieure du solvant laissent 3,48 g d'un uélange iminonitrile de départ et d'isothia- zole désiré. Cn chromatographie la substance sur alumine
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(élution au moyen d'un mélange de benzène et de "Skelly- solve B") ce qui donne l'isothiazole nitrile pure La recristallisation (éthanol) donne une substance pré- sentant un point de fusion compris entre 125 et 126 C : max 255 (E 8.200).
Analyse pour C11H6Cl2N2S : Calculé ; : C, 49,09 ; H, 2,25 ; Cl, 26,35 ; N, 10,41 ;
S, 11,91.
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Trouvé C, 49,06 H, 2,31 ; Cl, 25,99 Np 10,3 ; Se 12,00.
B. Acide - 2 6-diohloro hé 1 - -mét 1-4-isoth3.a.
,zoleçarbozzlégue On chauffe au reflux pendant 49 heures, un mé- lange de 3-(2,6-dichlorophényl)-5-méthyl-4-isothiazole carbonitrile (729,5 mg) , d'éthylène glycol (3,3 ml) et d'eau (0,66 ml) et d'hydroxyde de potassium (0,33 g) puis on verso ce mélange sur de la glace (11 g) . L'aci- dification à l'acide chlorhydrique (6N) donne un solide cristallin qu'on lave à l'eau et sèche ; le rendement est de 670,0 ng (86 %) d'un produit fondant entre 210 et 212 C. La recristallisation dans un mélange de benzène et de "Skellysolve B" donne 550 mg, point de fusion
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213,5-2150C. À :h 253 (±?.550).
Analyse pour C11H7Cl2NO2S :
Calculé :C, 45,85 ; H, 2,45 ; Cl, 24,61 ;
N, 4,86 ; S, il,13.
Trouvé : C, 46,10 ; H, 2,57 ; Cl, 24,56 ;
N, 4,76.
<Desc/Clms Page number 33>
EXEMPLE
EMI33.1
Préparation de l'acide 3 -d3.méth 1. 4..isothiazole-carbo- xylique A. 4-cyano-3,5-dinéthylisothiazole¯
On met dans. 200 ml de benzène du 3-iminobuty- ronitrile (10 g) et du S-carboxydithioaoétate do méthyle (18,3 g) et porte au reflux pendant 65 minutes. On refroi- dit la solution foncée jusqu'à la température ambiante) après quoi on ajoute K2CO3 (25,3 g) et de l'iode (46,4 g) en dissolution dans 560 ml de benzène à la solution sous agitation.
Après agitation de 15 heures à 28 C, on lave à l'eau le mélange, au moyen d'une solution aqueuse de Na2S2O3,à l'eau, au moyen d'une solution 0,5N de NaOH, de HCl 0,1N et d'eau. On sèche la phase benzéni- que sur Na2SO4, on filtre et on évapore jusqu'à l'obten- tion d'un semi-solide (4,97 g, 30 %) sous vide,.
On chromatographie la substance sur alumine, on élue la fraction au moyen d'un mélange 1:1 de benzène et d'éther de pétrole ce qui est le produit désiré fondant entre 51 et 54 C.
Analyse : pour C6H6N2S;
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Calculé s C, 52J7 ; 3 Ha 4,38 ; N, 20,281 S, 23,17 Trouvé C, 52,00 ; H, 4,61 ; N, 19,99; 3 ' 23,25 B. Acide , .-5 dimst l-.r ïsothïazolecarbo li ue
On hydrolyse l'isothiazole produit comme décrit au paragraphe (A) ci-dessus avec une solution à 5 % de NaOH dans de l'éthanol aqueux, ce qui donne 1 a acide désiré fondant après recristallisation dans de l'eau entre 184 et 189 C.
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EXEMPLE 10
EMI34.1
Préparation de l'acide . 2-chloro-6-fluoro hé 1 - métryl-4-isothiazolecarboxyliQue
A, 2-chloro-6-fluorobenzonitrile
On porte au reflux du 2-chloro-6-fluorobenzal- doxime, prépara à partir du 2-chloro-6-fluorobenzaldéhyde
EMI34.2
Lc.is. 'Zi , e 3816 Berichte, 6 B , 2253 (1936) ] avec do l'anhydride acétique, ce qui donne du 2-chloro-6-
EMI34.3
fluorobenzànitrile par le procédé de M.S. Reich, Bulle Sot. Chiw. , France, (4) 2, 217 (1917).
B. -imino.- - 2-.chloro-6-fluoro h 1 ro ionitri3.e La préparation du 3-imino-3-(2-ohloro-6 fï.uoro. phényl)-propionitrilc est généralement celle de Holz- wart, iL. trait. Chem., [2] , 22 , 242 , suivant lequel on ajoute un uélange de 2-chloro-6-fluorobenzonitrile et
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d'acétonitrilo à une susponsion do sodium métallique) on porte au reflux et on isole de lu manière décrite à l'exemple 1.
EMI34.5
0. Acide 3-(2-chlcro-fluorophénl îsothîazolacarbo2Mli9uo
De la même manière que celle décrite à l'exemple 1, cn chauffe chsemble, on l'absence de solvant, des
EMI34.6
quanits ôquinolairea de 3-3mi.na-3.-2-ahloro..6..fluora phenyl)propionitrile et de S-carboxydithioacétate de méthyle. Après refroidissement et dissolution des résidus dans du benzène, on ajoute une solution d'iode dans du benzène, puis du K2CO3 solide.
Après agitation pendant 20 heures à la tempéra- ture ambiante, on lave le mélange au moyen d'une solution aqueuse de thiosulfate de sodium, d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium, d'eau puis on sèche sur Na2SO4.
<Desc/Clms Page number 35>
Après avoir chassé le solvant, on hydrolyse le résidu à la température de reflux en utilisant du méthanol, de l'eau et de l'hydroxyde de sodium. On acidifie la solution, on recueille le précipité cristallin et on le fait recristalliser dans un mélange d'éthanol et d'eau, ce qui donne un produit analytiquement pur fon- dant entre 199 et 201 C.
Analyse pour C11H7ClFNO2S:
Calculé : C, 48,53 ; H, 2,59 ; S, 11,76
Trouvé :C, 49,30, 48,96 ; H, 2,89 , 2,71;
S, 11,80 , 11,88.
EXEMPLE 11
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rú-n1.I'ation de l'ucide - 2 6-dichloro-4-mét 1 hé 11- 5-méthyl-4-isothiazolecarbpxyliquo A. 2,6-dichloro-4-méth,vlbenzonirilc On porte au reflux du 2,6-dichloro-4-méthyl- benzaldoxime préparé à partir de 2,6-dichlorw-4=n6thyl- benzaldéhyde [Beriohte? 69B, 2253 (1936)lp avec de l'anhydride acétique pour obtenir le 2,6-dichloro-4- néthylbenzonitrile par le procédé de 1.5. Roich, Bull.
Soc. Chim., France, (4) 21 , p 217 (1917).
B. 3-3.mino- - 2,6-.dichloro- -mt 1 hé 1 ro io-. nitrile.
La préparation du >-ina--2' ,6'-dichloro--4' méthylphényl)propionitrilc est genéralement celle donnée par Holzwart, J. Prakt. Chem. [2], 39, 242 d'après le-
EMI35.2
quel on ajoute un mélange do ,6-d.ehloro-4-raLthylben- zonitrile et d'acétonitrilo à une suspension de sodiuri métallique, on porte au reflux et on isole do la manière indiquée à l'exemple 1,
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EMI36.1
c , ,cide - 2 6-dichloro-4.- ét 1 hn 1 - -méth 1-- 4-isothiazolecarboxylique Dans le procédé décrit à l'exemple 1, on ren- place l'imino-3-phénylpropionitrilo qui y est utilisa par le 3-immo-3-(2,6-dichloro-4-néthylphényl)propionitrile pour obtenir l'acide 3-(2,6-dichloro-4-méthylphényl)
-5- méthyl-4-isothiazolocarboxylique.
EXEMPLE 12
EMI36.2
Préparation de l'acide ' - 2 4 6-trichloro hén 1 - -mét 1- +-3.sothiazolec arbox,yliQue A. 2 ,4,6-tnichlonobenzonitrile¯
Un porte au reflux du 2,4,6-trichlorobenzaldo-' xime avec do l'anhydride acétique, ce qui donne du 2,4,6- triclilorobenzonitrile comme décrit à l'exemple 11.
EMI36.3
B. -imino- - 2 4 6-trichloro hén 1 ro ionitrile La préparition du 3-imino-3-(2,4,6-trichloroph6nyl)-propionitrile est g6néralement celle de Holzvrar' J. Prakt*Chem.e [2J, 39, 22 , suivant lequel on ajoute un mélange de 2,4,6-trichlorobenzonitrile et d'acétoni- trile à une suspension de sodium métallique, on porte au reflux et on isole de la même manière que celle dé- crite à l'exemple 1.
EMI36.4
C. Àq#Oe¯¯3-¯(2 ,4 ,6-trichlorophényl)-5-méthyl-4=iso- thiaz olocarboml igue
Dans le procédé décrit à l'exemple 1, le 3-imino-
EMI36.5
3-phc:nylpropionitrile 'qui y est utilisé est remplacé par le 3-3.mino-3-(2,4,6-.trichlorophnyl)prop3.onïrxle pour obtenir l'acide 3-(2,4,6-tnichlorophényl)-5-nétbyl-4- isothiazolecarboxylique,
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EXEMPLE 13
EMI37.1
Préparation de l'acide 3-(2-chlono-6-fluoro-4-mét¯hozzr phényl)-5-méthyl-4-isothiazolecarboxyligue i1. 2-chloro-6-fluoro-4-méthoxybenzonitrile
On porte au reflux de la 2-chloro-6-fluoro-4- méthoxybenzaldoxime avec de l'anhydride acétique pour obtenir le 2-chloro-6-fluoro-4-méthoxybenzonitrile comme décrit à l'exemple 11.
EMI37.2
B. 3-inino-3-(2-chloro-6-fluoro-4-méthoxyphényl)¯ propionitrile
La préparation du 3-imino-3-(2-chloro-6-fluoro- 4-néthoxyphényl)propionitrile est généralement celle de Holzwart, J. Prakt. Chem., [2], 39,242 suivant lequel on ajoute un mélange de 2-chloro-6-fluoro-4-méthoxyben- zonitrile et d'acétonitrile à une suspension de sodium métalliqueon porte au reflux et on isole de la même manière que celle décrite à l'exemple 1.
EMI37.3
C. Acide 3-(chloro-6-fluoro-4-mthoxyphényl)-5- méth,yl-4-isothiazolecarboxylique Dans le procédé décrit à l'exomple 1 on rem- place le 3-mmo-3-phénylpropionitrile qui y est utilisé par le 3-imi¯no-3-.(2-chloro-6-fluoro-4-méthocyphényl) propionitrile pour obtenir l'acide 3-(2-chloro-6-fluoro- 4-méthoxyphényl)-5-méthyl-4-isothiazolecarboxylique.
EXEMPLE 14
EMI37.4
Acide 5-méthyl-3-(4-trifluoroLiéthylphényl)-4-iEothiazole- carboxylique
Dans le procédé de l'exemple 1, on remplace le
EMI37.5
3-imino-3-phénylpropionitrilo qui y est utilisé par du 3-mmo-3-(4-tn;f:uoronétuyiphényi>propionitriie (préparé
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EMI38.1
par la réaction du 4trifluorométhylbenzonitrilo avec l'acétonitrile suivant la procédé de Holzwart) pour obtenir l'acide 5-méthyl-3-(4-trifluorométhylphényl)-4- isothiazole-carboxyliquet
EXEMPLE 15
EMI38.2
Acide -raiah 1- - 2 6-di trif luoromét 1 hén 1. -4- is othiazolec arboxyliq ue Dons le procédé de l'exemple 1, on remplace le 3-immo-3-ph±nylpropionitrile qui y est utilisé par le 3-imino.
3-L2,6-di(trifluoromthyl)phényl]propioni- trile (préparé par la réaction du 2,6-di(trifluoronéthyl) benzonitrilc avec l'acétonitrile suivant le procédé de
EMI38.3
Holzwart) pour obtenir l'acide 5-r.nthyl-3-2 6-d3.(tr3.: fluoronéthl)ph4nyl]-4-ïsothiuzolecarboxylique.
EXL1,LPLE 16 Préparation de l'acide -mét 1- -nitro hén 1 -4- is othiaz olec arboxyliquo A. -ïmino- -nitrc hén 1 ro ionate d' ét1wl,c
Dans le procédé de l'exemple 2, on remplace le brome-benzène qui y est utilisé par le 3-nitro-1-bromo-
EMI38.4
benzène pour. obtenir le 3-inma-3-(3-nitnaph6nyi)prapio- nate d'éthyle suivait le procédé de R. Lukos et J. Klou- bek, Collections Czechoslovak Chemical Communications) 25, 607 (1960); R. Lukes et J. Kovar, Chomicke Listy, 50,272 (1956).
EMI38.5
B, cidc 5-m6t!iyl-â-(3-nitroph6Ml-4-isothîazolc- carboxylique.
Dans le procédé de l'exemple 6, on remplace le
EMI38.6
3-aiainocinnamate d'éthyle qui y est utilisé par le 3-*iBino-' 3-(3-nitrophényl)propionate d'éthyle pour obtenir l'acide 5-néthyl-µ-(3-nitrophànyl)-4-isothiazolccarboxyliquo
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fondant entre 235 et 236 C.
EXEMPLE 17
EMI39.1
Acide 5-métl?y1-3-(4..mthoxYhny1)-4-isothiazoleear.bo- xylique
Dans le procédé de 11 exemple 1, on remplace le 3-imino-3-phénylpropionitrile qui y est utilisé par le
EMI39.2
3-imino-3-(4-néthoxyphényl)propionitrilo (prépare par la réaction du 4-néthoxybenzonitrile avec l'acétonitrilo suivant le procédé de Holzwart) pour obtenir l'acide
EMI39.3
5-méthyl-3-(4-néthoxyph6nyl)-4-isothiazolecarboxylique, fondant entre 148 et 150 C.
Il va de soi du reste que la présente invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et nulle- ment limitatif et que toute modification pourra y être apportée sans sortir de son cadre.
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PATENT OF INVENTION "Improved process for the manufacture of substituted isothiazoles"
The present invention relates to a new and improved process for the synthesis of substituted isothiazoles. in particular 3,4,5-substituted isothiazoles which are useful as chemical intermediates for the subsequent synthesis of biologically active compounds such as isothiazole penicillins and cephalosporins.
Recent research for the development of new and improved antibacterial agents such as synthetic penicillins has led to the synthesis of a series of substituted isothiazoles derived from the acid
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6-aminopenicillanic acid (6-APA). These penicillins are useful as antibacterial agents; as a feed supplement for animals, as agents for the treatment of mastitis in cattle, as therapeutic agents for poultry and animals including humans, for the treatment of infectious diseases caused by gram-positive bacteria} particularly Staphylococcus aureus and other penicillinase producing bacteria and sometimes for infections caused by gram-negative bacteria.
The superior efficacy exhibited by the isothiazole penicillins necessitates the development of a new and more efficient synthetic process for the manufacture. cation of large quantities of 3,4,5-substituted isothiazoles corresponding to the formula
EMI2.1
where R and R2, which are the same or different, each represent a lower alkyl radical or R, R being a group of the formula
EMI2.2
where A, B and C represent hydrogen, a fluoro, chloro, bromo, iodo, trifluoromethyl, methylsulfonyl nitro, lower alkyl or lower alkoxy radical.
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Certain of the isothiazoles prepared by the process described herein are compounds which have been previously prepared by processes giving low yields and of little value from an industrial point of view.
Belgian Patent No. 681,505 leads to yields which are generally well below 10% in the synthesis of these types of isothiazoles. In addition, these methods involve numerous, long and tedious operating stages. The novel process of the invention solves these problems by leading to high product yields by virtue of a more direct and efficient process.
The present invention provides a process for the synthesis of isothiazoles corresponding to the formula:
EMI3.1
where R and R2 which are the same or different each represent a lower alkyl radical or R-, R- being a group of formula!
EMI3.2
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or. A, B and 0 represent hydrogen, fluoro, chloro, bromo iodo, trifluoromethyl, methylsulphonyl, nitro, lower alkyl or lower alkoxy radicals This process comprises the following operating steps: a) reaction, at a temperature between 50 C and 300 C of an imino compound of formula:
EMI4.1
with a dithio compound of formula
EMI4.2
where R and R2 are as defined above) R1 represents:
EMI4.3
EMI4.4
are identical or different and each represent a lower alkyl radical or
R-, and R3 represents a lower alkyl radical or a radical of formula - CnH2nCH2COOH,
EMI4.5
each represents an integer of zero and six inclusive. b) oxidation of the intermediate product resulting from the first stage at a temperature between 0 and 100 C using a moderately oxidizing agent chosen from the following:
2,3-dichloro-5,6-dicyanc-1,4-benzc-quinone, oxygen, air, halogen in the presence of an acid acceptor I2, Br2, Cl2, H2O2, sulfur, FeCl3,
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Na2S2O8 or chloranil; and R1 represents a radical other than the -COOH radical ,. c) hydrolysis of the intermediate product resulting from the second stage with an acid or a base to obtain the desired compound of formula
EMI5.1
In stadium (a). the imino compound and the dithio compound are heated together to form the first intermediate "Z" and a byproduct, mercaptan, as the following equation shows:
EMI5.2
The intermediate product Z exists as a mixture of several tautomeric forms for example,
EMI5.3
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For the purposes of description, the tautomeric forms of intermediate Z and their mixtures are represented by the formula
EMI6.1
Intermediate compound Z can, if desired, be isolated from the reaction mixture. For simplicity and convenience, however, it is possible to process it without isolating it from a mild oxidizing agent as described or step (b) above.
Although one of the starting substances has been called an imine, those skilled in the art will understand very well that the imine is in reality a tautomer of the corresponding unsaturated amine as indicated below:
EMI6.2
This starting compound can be represented either by its structural formula or by designating it under the name of imino or under the name of unsaturated amine * Thus the corresponding starting compound for example 1 exists under the following tautomeric tons and can be
EMI6.3
called 3-imino-3-phenylpropionitrile bta.3.mino bta.
phenylpropionitrile) or 3 - aminacinnamonâ.triZc (bttaaminocirana.mon.tr3.J.e),
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EMI7.1
imino amine
It should be noted however that it is a unique compound which can exist either in the tautomeric form or under the firm of a mixture of the two forms in equilibrium.
The imino compound and the dithio compound can be heated together in various molar proportions, but it is preferable to apply a substantially equimolar ratio. The compounds can be reacted in the absence of a solvent or in the presence of an inert solvent such as benzene, toluene, xylene, dioxanc, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethyl -acetamide or ether. . When a solvent is used, it is preferable that the reaction be carried out at reflux temperature.
When the reaction is carried out in the presence of a solvent (and when R 'represents a radical other than --COOH), it is possible, if desired, to apply the imino compound in the form of its salt of a metal alkaline. The alkali metal salt can be prepared, for example, by adding a strong base such as an alkali metal hydride or an alkali metal alcoholate to a solution of the ininocompound. The dithio compound can be added to the resulting solution after evolution of hydrogen has ceased.
Metal soil formation
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alkali of the imino compound can be represented as follows:
EMI8.1
It is obvious to those skilled in the art that if R 'is the free carboxyl group, the resulting salt will be the alkali metal salt of the carboxylic acid rather than the desired salt as set out above.
When the reaction is carried out in the absence of a solvent, it is preferable but not necessary that the reaction be carried out under reduced pressure, for example between 0.1 and 50 mm Hg, at a temperature between 50 C and 300 C The temperature of the vessel is determined by the decomposition temperature of the starting materials and the distillation temperature of the mercaptan by-product. The residual melt is then used for the oxidation stage (b).
The moderate oxidation step (b) is carried out using a molar ratio of at least one mole of oxidizing agent per mole of intermediate "Z" from the first step. The reaction is carried out in an inert solvent such as benzene, toluene, xylene, dioxane, ether, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, methylene chloride, chloroform or tetrachloroethane.
While the reaction temperature can vary between 0 and IGLOO) it is preferable to carry out the oxidation near room temperature, that is to say between
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20 and 35 ° C. The preferred oxidizing agent is iodine in the presence of an acid acceptor such as for example an inorganic base such as K2CO3 or a tertiary amine such as pyridine.
The oxidation stage is illustrated by the following equation:
EMI9.1
where R, R1 and R2 have the meaning given above.
When R1 represents a radical other than the radical -COOH, the isothiazole obtained after the oxidation stage (b) is hydrolyzed in a stage (c) by means of an acid or a base to give the isothiazolo carboxylic acid desired. The hydrolysis agent is preferably a strong mineral acid or a base of an alkali metal. The reaction is preferably carried out with heating and preferably in a polar solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol or dimethyl ether. ethylene glycol or aqueous solutions of these solvents.
When a base is applied as a hydrolysis agent, the resulting saponified product is converted to the desired acid by simple acidification.
The hydrolysis stage is illustrated by the following equa- tion
EMI9.2
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EMI10.1
............- where R, Ret R2 have the meaning given above.
The starting materials suitable for the process of the invention can be prepared by several known processes. The imino compound can be readily prepared by any of the following general methods:
EMI10.2
A can be an -O-alkyl or halogen radical.
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(1) Beilstein, 10, 681; E I 10, 322; E II 10, 469; Holzwart, J. Prakt. Chem. (2), 39, 242; E. Von Mayer, J. Prakt.Chem. (2), 92, 1? 4.
(2) M. S. Reich, Bull. Soc, Chim., France, (4) 21, 217 (1917).
(3) J.M. Straley and A. C. Adams, Organic Synthesis Collective Vol. 4, 415 (1963).
(4) cf. S.A. Glickman et al., J. Am. Chem.
Soc., 67, 1017 (1945).
(5) R. Lukes and J. Kloubek, Czechoslovak Chemical Communications Collections, 25, 607 (1960); R. Lukes and J. Kovar, Chemicke Listy, 50, 272 (1956).
(6) C. Korschum, Ber., 38, 1129 (1905).
The dithio compound can also be readily prepared by any of the following general methods.
EMI11.1
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
(1) O.S. Marvel, et al., J. Am. Chemo Soc., 77,5997 (1955).
(2) Jensen and Pedersen, Acta Chem. Scand., 15, 1087 (1961) (3) H. Eilingsfeld, et al., Chemische Berichte, 96 2671 (1963),
In the preferred embodiments of the present invention R is R as defined above and in particular phenyl, halophenyl and dihalophenyl, R 'represents - COOH, - ON or -COOR4 where R4 is as defined above, R2 represents a lower alkyl radical and in particular methyl, R3 is a radical
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lower alkyl or a radical of class -
EMI13.1
Ù% CEja00E $ * CnHCH2C00CaïGiS or - nH2n HaCN where n and m are whole numbers from zero to six inclusive but in particular - OH2000il - oH2cH200ORe - Ch E3> - CH20000OH ?, ... Zon or - CH2CH2CN.
The following examples are given by way of illustration and in no way limit the invention.
EXAMPLE 1
EMI13.2
Preparation of 5-metUl-3 = phen: .71-4-isoth: 3iraino-3rphn.y3.pronionitrile Lazolecarboxylic A sodium dispersion is suspended
EMI13.3
50% in paruffinic oil (72.5 g) in a mixture of 300 ml of benzene and 250 ml of toluene. A mixture of benzonitrile (81.5 g) and acetonitrile (64.5 g) is added to the slurry, taking precautions for heating, after which a gentle reflux is started which is maintained by the heating. addition of nitriles. When the addition is complete, the reaction is refluxed for 18 hours.
The mixture is cooled to 5 ° C and filtered. The gum solids are suspended in 1500 ml of pentane and filtered to remove the paraffinic oil. The solids are stirred with one liter of water for one hour, the solids are filtered off and dried by suction on the filter.
EMI13.4
The solid is recrystallized twice in boiling petroleum ether between 60 and 6800 $, essentially consisting of n-hexane (Skellysolve L),
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and 48.0 g (42%) of a product melted at 79-80 ° C. were obtained, which was the desired product.
B. N-thioacethylpiperidine
36.5 g of phosphorus pentasulfide are suspended in 45 ml of pyridine. 42.3 g of N-acetylpiperidine in 45 ml of pyridine is added to the suspension while cooling, then the yellow suspension is heated and refluxed for 2 hours.
After reflux, the black mixture is concentrated in vacuo to almost dryness and the resulting residue is treated with 150 ml of 3N HCl. The resulting black liquid and the tar are extracted twice with ether. The dark red ethereal solution is washed with water and with an aqueous solution of NaCl, then it is dried over NaSO 3. After filtration, evaporation of the ether leaves 23.5 g (48%) of a red crystalline solid melting between 50 and 52 C,
C. S-carboxymethyl-1-ethylthiopiperidium bromide
23.57 g of N-thioacetylpiperidine are dissolved in 150 ml of anhydrous benzene.
25.2 g of bromoacetic acid in 44 ml of benzene are added and the resulting mixture is allowed to stir at room temperature for 22 hours. It forms a precipitate several minutes after the addition of the bromoacetic acid.
The reaction mixture is diluted with 550 ml of anhydrous ether and filtered. A pale pink solid is collected, triturated with anhydrous ether, filtered and dried under vacuum over P2O5, to give 43.3 g of pale pink crystals melting between 159 and 160 C.
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D. Methyl S-carboxydithioacetate
S-carboxymethyl-1-thioethylpiperidium bromide (20.0 g) is mixed with absolute ethanol (90 ml), cooled to 0 C and hydrogen sulfide is bubbled through the suspension. The suspension turns to a dark red solution after one hour.
After bubbling H2S through the solution for a total of 4 hours, the solution is left at 4 ° C. for 17 1/2 hours.
The red solution containing a quantity of a yellow precipitate is concentrated in vacuo, to almost dryness, and the residue is extracted several times using ethor. The ethereal solution is dried over Na2SO4, filtered and evaporated to dryness in vacuo. The red oil crystallizes and gives 11.60 g of red crystals. The crystals were extracted with boiling "Skellysolve B" to give 7.68 g (72%) of crystals which, after cooling, melt at 79-81 C.
E. 4-cyano-5-methyl-3-phenylisothiazole
Stirred between 105 and 109 C under a pressure of 0.3 mm Hg for 28 minutes, a mixture of 3-iminc-3-phenylpropionitrile (5.00 g, 0.0347 mol) ot S-carbo-xydithioacetate Methyl (5.20 g, 0.0347 mol). The mercaptcacetic acid is distilled from the reaction mixture. After cooling under nitrogen, the molten residual mass is dissolved in benzene (60 ml). Potassium carbonate (7.20 g, 0.052 mol) is added and then a solution of iodine (13.20 g, 0.052 mol) in 160 ml of benzene is added.
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After stirring at 28 ° C. for 15 hours, the supernatant solution is washed successively with an aqueous solution of sodium thiosulfate, with an aqueous solution of sodium hydroxide and then with water. Drying and subsequent disposal
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solvent leaving a crystalline solid (2.5µ g, 34%) t Recrystallization from "Skellysolve B" gives a substance having a melting point between 76 and 78 C.
EMI16.2
F. Acid -met 1- - hèn 1-4-isothiazolecarbo li ue A mixture of 4-cyano-5-methyl-3-phenylisothiazole (1.45 g) of ethylene is heated under reflux for 48 1/2 hours. glycol (8.9 ml), water (1.8 ml) and potassium hydroxide (0.885 g).
EMI16.3
The mixture is poured over ice (30 g).
Acidification with hydrochloric acid gives a crystalline solid which is washed with water and dried. The yield is 1.45 g (91%); melting point 148-151 C. Recrystallization from a mixture of benzene and "Skellysolve B" gives 1.19 g of a product melting between 151 and 153 C.
The acid prepared according to the process described in (F) above is used to prepare the corresponding penicillin as shown in steps (G) and (H) below.
EMI16.4
G. 5-Methyl-3-ph'-nZlisothiazole-4-carbonyl chloride,
A mixture of 3.2 g (0.0147 mol) is heated on a water bath between 70 and 80 C for one hour.
EMI16.5
5-methyx-3-phenylisothiazolc-.l.-caxboxy7.ic acid and
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of 5 ml of thionyl chloride. The excess thionyl chloride was distilled off under reduced pressure to give an oil which was distilled in vacuo.
The yield is 3.2 g (95%) of chloride of
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5-metllyl-3-phenylisothiazole-4-carbonylee with a boiling point between 122 and 125 C / 0.6 mm. liquid max 1770, 1490, 1450, 1400, 1360, 1230, 1105 cm-1.
EMI17.2
H 6- (5-methyl-5-phé¯nylisothiazole-4-carboxamiào) - sodium penicillanate A solution is added over the course of 2 minutes
EMI17.3
from 3 s2 g (0.0136 mole) of 5-methyl.-3..phenyz isothiazol-4-carbonyl chloride in 5 ml of methylene chloride, to a rapidly stirred solution of 3 g (0.0138 mole ) 6-aminopenicillanic acid and 3.0 g (0.03 mole) of
EMI17.4
triethyl # mine in 50 ml of methylene chloride at between 5 and 10 ° C. The reaction mixture is stirred for one hour at 15 ° C. and extracted with 3 x 50 ml portions of water.
The extracts are combined and washed with gentle portions of 50 ml of ether, the phases are separated with 100 ml of ethyl acetate and the pH is adjusted to 2 with. 10% hydrochloric acid. The ethyl acetate layer is separated and the aqueous layer is again extracted with two portions of do. 100 ml of ethyl acetate.
The ethyl acetate extracts are combined and washed with 50 ml of water, dried over sodium sulphate, filtered (an additional 50 ml of ethyl acetate is used. to wash the flask and the filter) and treated with 4 ml of a solution of sodium 2-ethylhexanoate in methyl
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isobutyl ketone. The clear solution is evaporated to a volume of about 200 ml and collected, by
EMI18.1
filtration, the fine needles of sodium 6- (5-methyl-3-phenyl-isothiazol-4-carboxamido) -penicillanate separate (Crop A). A second crop (Crop B) is obtained from the filtrate by the addition of anhydrous ether.
Yield, (A) 1.97 g (33%); (B) 0.38 g (6%), melting point (A) 184-190 C (decomposition), (B)
EMI18.2
180-19010 (H2C decomposition 266.5 m}. 1 Ct "11.200), nax H20 1780, 1665, 1615, 154q, 1410, 1330 cm-1.
Max Analysis for 19H1aN304S2Na'B20: Calculated; C, 49.88; II, 4.11; N, 9.19
EMI18.3
Found s C, 50.31; 49.69; H 4.91.4.61; N, 9.02, J 92
This compound, exhibited in vitro, at minimum inhibitory concentrations of 0.4-0.8 mcg / ml against Smith's Staphylococcus aureus and 0.8 mcg / ml against.
EMI18.4
against Staphylococcus aurcus & .- t633--22 resistant to benzylpenicillin and in mice against S, aureus BX-1633-2 and it presents a CD50 of approximately 1.56 mg / kg after an intramuscular injection. This compound is also very stable in an aqueous acidic medium and has a half life of 4 hours at pH 2.0.
EMI18.5
EX "L..1-1PLE 2 Preferred Carboxylic Acid A. Ethyl thioimidoacetate hydrochloride A solution of ethanethiol (5c) is cooled in an ice bath. , g) in 11: \ ketoni sort (33.2 g) then bubbled hydrochloric gas (30 g)
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in the stirred solution for 1 1/2 hours. The addition of hydrochloric gas is continued for about another 10 minutes, after which the solution crystallizes. The solid is allowed to stand at 25 ° for 3 days.
The light yellow solid is triturated with ether, separation is carried out by filtration, washed well with an additional quantity of ether and then dried under vacuum over P2O5 and KOH flakes, which gives 100.7 g (90%) of a white crystalline solid.
B. Ethyl dithioacetate
One saturates 100 ml of pyridine with hydrogen sulfide at 0 C for 75 minutes. Ethyl thioimidoacetate hydrochloride (45 g) was added and the mixture was stirred in a salt and ice bath while bubbling an additional amount of hydrogen sulfide through the mixture for an additional 7 hours.
50 ml of water at 0 C is added to this mixture, After stirring at 0 C for 5 minutes, the solution is poured onto a mixture of concentrated hydrochloric acid (150 ml) H2O (50 ml) and ice (150 g). ).
The mixture is immediately extracted with 2 portions of ether. The ethereal extracts are combined and washed with a cold solution of 10 ml of concentrated hydrochloric acid in 30 ml of water and then dried over anhydrous K2CO3.
Evaporation of the ether leaves a yellow oil which is distilled through a 203 mm Vigreux column to give a deep yellow oil. melting between 49 and 50 C / 14 mm, with a yield of 30.8 g (80%).
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EMI20.1
C. ethyl 3-aminooinnamate
To a stirred suspension of 600 ml of anhydrous ether and 16.9 g of magnesium turnings, 5 ml of bromobenzene are added. The reaction is started using 2 ml of iodomethane and a crystal of iodine and the reaction rate is maintained by the addition of bromobenzene until the total addition of 103.0 g. The reaction mixture is refluxed for one hour after the addition is complete.
Ethyl cyanoacetate 30.0 g is added dropwise over 30 minutes and the reaction mixture is refluxed for 20 hours, cooled and carefully decomposed with the addition of 180 ml of 3.5N sulfuric acid while cooling and stirring rapidly. The ethereal layer separates, it is dried over sodium sulfate, evaporated to dryness in vacuo and distilled under reduced Prussian, which gives 37.3 g (73%) of a
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yellow oil boiling between 128 and 128.5 a / lmn.
D. 5 4 "," ho rcr "rbonyl - m.t'r¯yl-, phen; tl.isothiazolo A solution of ethyl 3-iaoc s ... r.araatc is added dropwise. (78 g) in 5 ml of dameti'ra.? Qrma: 3.dC: apart from sodium hydride (0.4 g of a 56% dispersion) in dimethylformamide (5 ml) while stirring the mixture and cooling it at the
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Using an ice and salt bath * After stirring for 30 minutes, at 0 C the mixture is stirred for 20 minutes at room temperature, after which the NaH appears to have been consumed.
A solution of ethyl dithioacetate (1.12 g) dissolved in 10 ml of
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benzene) which gives a dark red solution with release of a certain amount of heat. The reaction mixture is stirred for 4 1/2 hours at room temperature, after which it is heated to 40 ° C., to remove the ethanethiol.
10 ml of the mixture is diluted with ether and the latter is neutralized with 55 ml of cold 0.126N hydrochloric acid, washed with aqueous NaCl solution, dried over Na2SO4 and it is evaporated under vacuum to give a red oil. This is dissolved in anhydrous ether and divided into 2 equal parts.
(1) The first part is treated with 20 ml of absolute ethanol containing 0.4 ml of 30% H2O2.
After stirring for 16 hours the solution, evaporated to dryness in vacuo, the residue is dissolved in ether, washed with 0.1N HCl, an aqueous solution of NaCl and water , and again taken to dryness to give 0.7 g of a dark red oil which contains the desired isothiazole as determined by vapor phase chromatography (VPC).
(2) The second part is stirred with potassium carbonate while slowly adding a solution of 0.92 g of iodine in 20 ml of ether. The reaction mixture is stirred at room temperature, laying
12 hours. The solution is washed with 0.1N HCl, an aqueous solution of Na2S2O3, an aqueous solution of NaCl and water, dried over NaSO, and evaporated in vacuo until the mixture is obtained. 0.97 grams of an eraser. The presence of the desired isothiazole is confirmed by CPV analysis.
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E. 5-Methyl-3-Phenyl-4-isothiazolocarboxylic acid The 4 - ethoxycarbonyl-5-nethyl-3-phenylisothiazole prepared according to the process described in paragraph (D2) above is hydrolyzed by means of 5% KOH in a aqueous alcoholic solution at reflux temperature) is poured onto ice and acidified to give the desired acid melting between 148 and 151 C.
EXAMPLE 3
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Preparation of ..e cno -met 7 .. - hénisothiazole ar application of various oxidizing agents
5.0 g of 3-imino-3-phenylpropionitrile and 5.2 g of methyl S-carboxydithioacetate are dissolved in ether. The solvent is evaporated, leaving an oil
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homogeneous and heated to about 105-109 C for 35 minutes to sort, 3 ml. The residue is cooled to 2000 under nitrogen and diluted to 54 ml with benzene. The resulting solution is divided into 4 aliquots of 12 ml and one part of 5 ml which is subjected to different oxidation techniques.
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(1) Treat a 12 ml aliquot with 2.94 g of iodine in benzene then 1.6 g of carbonate
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of potassium as previously described in Example 1, which gives 0.75 g of an oil determined by CPV as being mainly constituted by the desired isothiazal.
(2) Treatment of a second aliquot of 12 ml using 1.6 g of potassium carbonate then 2.94 g of iodine in benzene and the procedure is carried out as described in Example 1, this which gives 0.82 g of a red oil determined by CPV to be main
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mainly consisting of the desired isothiazolc.
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(3) Treatment of a third aliquot of 12 ml with 1.97 g of iodine in benzene and in the manner indicated in Example 1, to give 0.77 g of a reddish brown oil which is determined by CPV to be approximately 90% of the desired isothiazolo.
(4) Add to an aliquot of 12 ml
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a solution of 1.2 ml of 30% aqueous Ilg0g in 20 mil of ethylene glycol dimethyl ether. The solution was stirred at 28 µl for 16 hours. The mixture was washed with Naflü, 5N Na 2 O 3 P, water and NACI in aqueous solution. Evaporation leaves 0.85 g of an orange oil which CPV analysis gives as being about 50% of the desired isothiazole.
(5) Oxygen is bubbled through the .5 ml aliquot for 20 minutes and
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let the solution evaporate. After alkali.ization and washing with water, it is determined by CPV analysis that the 0.3 g of the semi-solid residue consists of approximately
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20% of the desired isothiazolo. Further study shows that yields do not increase following longer exposure to oxygen.
EXAMPLE 4
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Pi repetition of? ' 5-Nethyl-3-ph61yl-4-isothiazolçz carbpmlic acid A. t-.nmeth, y.-3-thf n ,, rlisothiazoLr Cn add a solution of .3.mino-3-phen.yâ.pro pianitri .. c (1.0 g) in 10 ml of anhydrous dimethylformamide to a cold suspension of 0.3 g of sodium hydride in 10 ml of anhydrous dimethylformanido. The mixture, which releases hydrogen is left with stirring, while
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6 minutes with cooling then for an additional 38 minutes at room temperature.
A solution of 0.835 g of ethyl dithioacetate (0.835 g) in 10 ml of dry benzene is added to the reaction mixture. After several minutes of stirring, the mixture deviating from a reddish solution darkens. The solution is heated for one hour at about 55 ° C, cooled and oxidized using
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2.62 g of iodine in 35 ml of benzene with 1 # 30 of X20030 After stirring at room temperature for 16 hours, the mixture is washed with water using
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of an aqueous solution of NS203 'z dilute hydrochloric acid? with water using an IN solution of naos ot in water, then dried over NS04.
Evaporation left 0.56 g of a dark oil which was determined by VPC to be about 40% of the desired isothiazole.
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5-Meth yl Acid - Rhênvl-4-isothîazolecarboMlique
Hydrolysis of the oil from the treatment according to A above in aqueous sulfuric acid at reflux temperature gives the desired acid which, after recrystallization from a mixture of benzene and "Skellysolve B", melts between 151 and 153 C.
EXAMPLE 5
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Preparation of 5-mothl3-phnyl-4-isothiazole- acid. cl.3.rboxyliau ± Ae S-methoxycarbonithioacett of methyl <3 A solution is refluxed for 1/2 hour.
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tion of ethyl dithioacetate (25.42 g, 0.212 mol) and methyl acetate mercapte (22.56 g, 0.212 months) in pyridine (80 ml). We then hunt the
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pyridine by distillation (760 mm). Distillation of the residue in vacuo gives the dithioacetate; yield
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15.36 g (45%); boiling point 100-109 '/ 8 mm.
Analysis for 5H802S2: Calculated for: C, 36.56; H, 4.91; S, 39.04 Found: C, 36.6? H, 4.98; S, 38.46.
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B. 4-cyano-5-methyl-3-phenylisothiazole A solution of 2 g of 3-imino-3-phenylpropionitrile in 20 ml of dimethylformnmidc is added to a dispersion of 6.0 g of sodium hydride in 20 ml of dimethylformamido while stirring at room temperature. After 30 minutes, a solution of 2.3 g of methyl S-m, thoxycarbonyldithioacetate in 20 ml of benzene is added. The reaction mixture is stirred for 30 minutes at room temperature and then heated for one hour between 49 and 50 C.
The mixture was cooled to room temperature then K2CO3 (2.9 g) and iodine (5.3 g) dissolved in 70 ml of benzene were added. The mixture is stirred at 28 ° C. for 16 hours, then washed with water at the mo-
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There is an aqueous solution of Na2S203 and an aqueous solution of NaOl. The solution was dried over NSO4 and evaporated to a black oil (3.75 g) in vacuo. Analysis by vapor phase chromatography shows that the oil is 65% iso-. thiazole desired.
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This Acid "-net 1-- he 1-4-isothiazolecarbovliaue
The oil prepared according to the method indicated in paragraph B above is hydrolyzed by means of a 5% solution of NaOH in aqueous ethanol, which gives
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the desired acid melting between 148 and 151 C.
EXAMPLE 6
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Preparation of 5-methyl-3-phenyl-4-isothiazolecarboxylic acid A. 4-ethoxycarbonyl-5-methyl-3-phenylisothiazole Cn refluxes for one hour a solution of ethyl beta-aminocinnamate (158.1 mg, 0.826 mol) and methyl S-carboxydithioacetate (124.0 mg
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0.826 mol) in diiaethyl ether tallow (10 mL). After cooling, a solution of iodine (320 mg, 1.26 moles) in benzene (6 ml) is added and then potassium carbonate (180 mg, 1.3 moles) is added.
After stirring for 16 hours at 28 ° C., the mixture is diluted with benzene and the solution washed with an aqueous solution of sodium thiosulfate, an aqueous solution of sodium hydroxide and the water. Drying and subsequent solvent removal leaves 50 mg (25%) of the contaminated acetophenone ester
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had of ethyl btta-D.I! lino-cinn # natc. The ester was purified by vapor phase chromatography and found to be identical to an authentic sample prepared from
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shot of 5-methyl-µ-phenyl-4-isothiazolccarboXylic acid.
The ester can even be prepared from
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sodium salt of ethyl bata-aminocinnamata and ethyl dithioacetate.
B. Acid -meth, yl-3-phEryl - 4-.isoth.iazolecarbocYliaue
The desired acid is prepared from the above ester by hydrolysis using 5% NaOH in aqueous alcohol; melting point between 151 and 153 C.
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EXAMPLE 2
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Preparation of acid - 2-chloro hèn 1 -met 1-4 isothiazolecarbo li ue A. --imino- - 2-chloro hén 1 ro ionitrile
A 50% dispersion of sodium in paraffin oil (36 g) is suspended in a solution of 146 ml of benzene and 120 ml of toluene and a solution of acetonitrile (34 g) of toluene is carefully added. o-chlorobenzonitrile (52 g) and benzene (25 ml).
The reaction is started by heating and then the mixture is maintained at the reflux temperature by adding the nitriles. When addition is complete, the reaction mixture is refluxed for 6 hours, cooled to 5 ° C. and filtered. The resulting filter cake is resuspended in benzene, filtered again and washed thoroughly to remove all traces of paraffinic oil.
Cn suspends the solids with an excess of an aqueous solution of NH4Cl for 30 minutes then. The product obtained is collected by filtration, which gives 53.7 g (79.5%) of product melting between 90 and 95 ° C. .
The solids are dissolved in ethanol, partially decolorized with decolorizing charcoal and recrystallized from a mixture of ethanol and water, to give 24 g (35.5%) of light orange crystals melting between 101 and 104 C.
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B, - 2-chloro hn 1 - -met 1-4-isothiazolecar-. bonitrile
A mixture of 3- (2-chloro-phenyl) -3-iminopropionitrile (5.00 g, 0.028 mol) is heated between 116 and 125 C under a pressure of 7 mm for 36 minutes).
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and methyl S-carboxydithioacetate (4.20 g, 0.28 mol). After cooling under nitrogen, the residue is dissolved in benzene (100 ml). Potassium carbonate (5.8 g, 0.042 mole) and then a solution of iodine (10.70 g, 0.042 mole) in benzene (120 ml) are added.
After stirring at 28 ° C. for 16 hours, the mixture is treated as described above, which gives a mixture (3.1 g) of the desired nitrile and the starting iminonitrile. The mixture is separated by chromatography on alumina, which gives the nitrile (1.32 g, 20%); recrystallization from ethanol gives a product melting between 86 and 87 C.
Analysis for C11H7C1N2S:
Calculated: C, 56.28H, 3.00; cl, 15.11
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Found t C, 56.10; xi, 3.1; Ci, 14.91 C. 9 Carboxylic acid - 2-chloro hen 3. -.-Met l.t-isoth3.azo.e
3- (2-Chlorophenyl) -5-methyl-4-isothiazolecarbonitrile (1.02 g) is hydrolyzed with a 5% solution of NaOH in aqueous ethanol at reflux temperature. ; the acid yield was 1.04 g (94%). Recrystallization from a mixture of benzene and "Skellysolve B" gives a product having a melting point between 185.5 and 186.5 C.
The acid prepared as described in paragraph (C) above is used to prepare the corresponding penicillin as illustrated in paragraphs (D) and (E) below.
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D. 3 - '(2-Chlorcphenyl) -5-methylisothiazole-4-carbonyl chloride
A mixture of 2.7 g (0.0107 mol) of 3- (2-chlorophenyl) -5-methylisothiazole-4-carboxylic acid and 3 ml of sodium chloride is heated on a water bath at 80 ° C. for 30 minutes. thionyl. The excess thionyl chloride is removed by distillation under reduced pressure and the residue is distilled off under vacuum. The yield is
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2.55 g (88%) of 3- (2-chlorophenyl) -5-methyl-isothiazole-4-carbonyl chloride including boiling point
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between 130 and 135 C / 3 mm. Liquid 1760 cm-1.
<max E. 6 -. [3- (2-chlorophenyl) -5-methylisothia2oJ.e-4- sodium carboxamidopenicillanate
To a stirred mixture of 2.5 g (0.0115 mole) of 6-APA, 2.9 g (0.034 mole) of sodium bicarbonate, 80 ml of water and 50 ml of acetone is added, dropwise. by drop, a solution of 2.55 g (0.0094 mol)
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of 3 '- (2-chloropheny3) -5-methylisothiazol-4-carbonyl chloride in 30 ml of anhydrous acetone at 5 C and stirring continued for 30 minutes at 10 to 15 C.
The reaction mixture is washed twice with 100 ml portions of ether, the phases are separated with 100 ml of ethyl acetate and the pH is adjusted to 2.0 using. of hydrochloric acid diluted to 5 ° C. The ethyl acetate layer is separated and the aqueous layer is extracted with two 50 ml portions of ethyl acetate. The ethyl acetate extracts are combined and washed with water, dried over anhydrous sodium sulfate and evaporated to 3/4 of its volume.
The concentrate is treated with a 35% aqueous solution of sodium 2-ethylhexanoate to give a
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crystalline precipitate of 6-3w (.chlorophény7.) .- 5-methyl, 1 isothiazole-4-oarboxamidoJ sodium penicillanato which is collected by filtration. When the precipitate is washed with acetone, it has a tendency to dissolve in the solvent. The remaining precipitate "B" (1.3 g) is washed with ethyl acetate. On the other hand, to the acetone solution containing part of the sample, 5 volumes of ethyl acetate are added.
The resulting solution is moderately concentrated to obtain 1.6 g of
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6- [µ- (2-chlorophenyl) -5-methylisothiazolo-4-carboxmido] penicill: sodium matl which are crystals designated by "A"). Crystalline forms "A" and "B" are different from each other with reference to the infrared spectrum, but have practically the same microbiological activities. "B" is also recrystallized from acetone and acetone. ethyl acetate to give 0.6 g of crystals having an infrared spectrum identical to that of "A". The total yield is 2.2 g (50%). "B" t melting point 182-188 C (decomposition) 1760,
EMI30.3
1650, 1595 1530, 1405 cm 'H2p 258 Mil ((9.100). Max "A":
melting point 182-188 C. (decomposition) max 3530, 3370, 1765, 1650, 1600, 1510, 1480, 1410 cm-1;
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) 257 m 9.400). kn.alysis for ClgH7C1N3048Na H2O; Calculated! : C, 45.55; H, 4.02; N, 8.39
EMI30.5
Found C, 45.31; 45.66;
H,;, 83,, 4.16;
N, 8.45, 8.95
The crystalline form "A" of this penicillin exhibits in vitro minimum inhibitory concentrations of about 0.4 ncg / ml against S. aureus do.
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Smith and approximately 0.4 mcg / ml against S. aureus
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X..i633 -'- resistant to benzylpenicillin and in mice, after intramuscular injection, it pre-
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shows an OD50 of about 72 mg / kg against S. aux, Smith's and about 200 mg / kg against S. aureus HK-1633-2. This penicillin is also very stable in acidic aqueous solution, exhibiting a duration up to half its weight of 3.3-3.7 hours at pH 2 and 37 C.
EXAMPLE 8
EMI31.3
Preparation of - 2 6-dichlorohe 1 -meth, Y 4-iaothiazolecarboxylic acid A. 3- (2., 6-dichlorophenyl) -5-methyl-4-isothiazole- carbonitrile
A mixture of 3- (2,6-dichlorophenyl) -3-imino-propionitrilo (10.14 g, 0.0476 mole) and S is heated between 145 and 162 C under 7 mm of pressure for 20 minutes -Methyl c & rboxydithioacetate (7.50 g, 0.050 mol). A distillate of the mixture of mercaptoacetic acid.
After cooling under nitrogen, the residue is dissolved in benzene (180 ml). Potassium carbonate (10.32 g, 0.075 mol) is added followed by a solution of iodine (18.90 g, 0.075 mol) in 230 ml of benzene.
After stirring at 28 ° C. for 15 hours, the supernatant solution is washed successively with an aqueous solution of sodium thiosulfate, an aqueous solution of sodium hydroxide and water. Drying and subsequent removal of the solvent left 3.48 g of a starting iminonitrile and isothiazole mixture. Cn chromatography the substance on alumina
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(elution by means of a mixture of benzene and "Skelly-solve B") which gives the pure isothiazole nitrile Recrystallization (ethanol) gives a substance with a melting point between 125 and 126 C: max 255 (E 8.200).
Analysis for C11H6Cl2N2S: Calculated; : C, 49.09; H, 2.25; Cl, 26.35; N, 10.41;
S, 11.91.
EMI32.1
Found C, 49.06H, 2.31; Cl, 25.99 Np 10.3; Se 12.00.
B. Acid - 2 6-diohlorohe 1 - -met 1-4-isoth3.a.
, zoleçarbozzlégue A mixture of 3- (2,6-dichlorophenyl) -5-methyl-4-isothiazole carbonitrile (729.5 mg), ethylene glycol (3.3 ml) is refluxed for 49 hours. and water (0.66 ml) and potassium hydroxide (0.33 g) then this mixture is poured over ice (11 g). Acidification with hydrochloric acid (6N) gives a crystalline solid which is washed with water and dried; the yield is 670.0 ng (86%) of a product melting between 210 and 212 C. Recrystallization from a mixture of benzene and "Skellysolve B" gives 550 mg, melting point
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213.5-2150C. At: 253 h (±? .550).
Analysis for C11H7Cl2NO2S:
Calculated: C, 45.85; H, 2.45; Cl, 24.61;
N, 4.86; S, he, 13.
Found: C, 46.10; H, 2.57; Cl, 24.56;
N, 4.76.
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EXAMPLE
EMI33.1
Preparation of 3 -d3.meth 1. 4..isothiazole-carboxylic acid A. 4-cyano-3,5-dinethylisothiazolē
We put in. 200 ml of benzene, 3-iminobutyronitrile (10 g) and methyl S-carboxydithioaoétate (18.3 g) and reflux for 65 minutes. The dark solution is cooled to room temperature, after which K2CO3 (25.3 g) and iodine (46.4 g) dissolved in 560 ml of benzene are added to the solution with stirring.
After stirring for 15 hours at 28 ° C., the mixture is washed with water, by means of an aqueous solution of Na2S2O3, with water, by means of a 0.5N solution of NaOH, of 0.1N HCl and water. The benzene phase is dried over Na2SO4, filtered and evaporated until a semi-solid (4.97 g, 30%) is obtained under vacuum.
The substance is chromatographed on alumina, the fraction is eluted with a 1: 1 mixture of benzene and petroleum ether which is the desired product melting between 51 and 54 ° C.
Analysis: for C6H6N2S;
EMI33.2
Calculated s C, 52J7; 3 Ha 4.38; N, S 20.281, 23.17 Found C, 52.00; H, 4.61; N, 19.99; 3 '23.25 B. Acid,.-5 dimst l-.r isothiazolecarbo li ue
The isothiazole produced as described in paragraph (A) above is hydrolyzed with a 5% solution of NaOH in aqueous ethanol to give the desired acid melting after recrystallization from water between 184 and 189 vs.
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EXAMPLE 10
EMI34.1
Preparation of the acid. 2-chloro-6-fluoro he 1 - metryl-4-isothiazolecarboxyliQ
A, 2-chloro-6-fluorobenzonitrile
2-chloro-6-fluorobenzal-doxime, prepared from 2-chloro-6-fluorobenzaldehyde, is brought to reflux.
EMI34.2
Lc.is. 'Zi, e 3816 Berichte, 6 B, 2253 (1936)] with acetic anhydride, which gives 2-chloro-6-
EMI34.3
fluorobenzànitrile by the method of M.S. Reich, Bulle Sot. Chiw. , France, (4) 2, 217 (1917).
B. -imino.- - 2-.chloro-6-fluoro h 1 ro ionitri3.e The preparation of 3-imino-3- (2-ohloro-6 fi.uoro. Phenyl) -propionitrilc is generally that of Holz- wart, iL. trait. Chem., [2], 22, 242, according to which a mixture of 2-chloro-6-fluorobenzonitrile is added and
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of acetonitrile to a metallic sodium suspension) is refluxed and isolated as described in Example 1.
EMI34.5
0. 3- (2-chlcro-fluorophénl isothîazolacarbo2Mli9uo acid
In the same way as that described in Example 1, cn heating chsemble, in the absence of solvent,
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ôquinolar quantities of 3-3 mi.na-3.-2-ahloro..6..fluora phenyl) propionitrile and methyl S-carboxydithioacetate. After cooling and dissolving the residues in benzene, a solution of iodine in benzene is added, followed by solid K2CO3.
After stirring for 20 hours at room temperature, the mixture is washed with an aqueous solution of sodium thiosulfate, an aqueous solution of sodium hydroxide, water and then dried over Na2SO4.
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After removing the solvent, the residue is hydrolyzed at reflux temperature using methanol, water and sodium hydroxide. The solution was acidified, the crystalline precipitate collected and recrystallized from a mixture of ethanol and water to give an analytically pure product melting between 199 and 201 ° C.
Analysis for C11H7ClFNO2S:
Calculated: C, 48.53; H, 2.59; S, 11.76
Found: C, 49.30, 48.96; H, 2.89, 2.71;
S, 11.80, 11.88.
EXAMPLE 11
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rú-n1.I'ation of the ucid - 2 6-dichloro-4-met 1 hé 11- 5-methyl-4-isothiazolecarbpxyliquo A. 2,6-dichloro-4-meth, vlbenzonirilc The 2 , 6-dichloro-4-methyl-benzaldoxime prepared from 2,6-dichlorw-4 = n6thyl-benzaldehyde [Beriohte? 69B, 2253 (1936) 1p with acetic anhydride to obtain 2,6-dichloro-4-methylbenzonitrile by the method of 1.5. Roich, Bull.
Soc. Chim., France, (4) 21, p 217 (1917).
B. 3-3.mino- - 2,6-.dichloro- -mt 1 hr 1 ro io-. nitrile.
The preparation of> -ina - 2 ', 6'-dichloro - 4' methylphenyl) propionitrile is generally that given by Holzwart, J. Prakt. Chem. [2], 39, 242 according to the-
EMI35.2
which is added a mixture of, 6-d.ehloro-4-raLthylbenzonitrile and acetonitrilo to a suspension of metallic sodiuri, refluxed and isolated in the manner indicated in Example 1,
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c,, cide - 2 6-dichloro-4.- et 1 hn 1 - -meth 1-- 4-isothiazolecarboxylic In the process described in Example 1, the imino-3-phenylpropionitrilo which is therein is replaced. used by 3-immo-3- (2,6-dichloro-4-nethylphenyl) propionitrile to obtain 3- (2,6-dichloro-4-methylphenyl) acid
-5-methyl-4-isothiazolocarboxylic.
EXAMPLE 12
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Preparation of '- 2 4 6-trichloro hén 1 - -met 1- + -3.sothiazolec arbox, yliQue A. 2, 4,6-tnichlonobenzonitrilē acid
Refluxing 2,4,6-trichlorobenzaldo- xime with acetic anhydride to give 2,4,6-triclilorobenzonitrile as described in Example 11.
EMI36.3
B. -imino- - 2 4 6-trichloro hén 1 ro ionitrile The preparation of 3-imino-3- (2,4,6-trichloroph6nyl) -propionitrile is generally that of Holzvrar 'J. Prakt * Chem.e [2J , 39, 22, according to which a mixture of 2,4,6-trichlorobenzonitrile and acetonitrile is added to a suspension of metallic sodium, brought to reflux and isolated in the same manner as that described above. example 1.
EMI36.4
C. Àq # Oē¯3-¯ (2, 4, 6-trichlorophenyl) -5-methyl-4 = isothiaz olocarboml igue
In the process described in Example 1, 3-imino-
EMI36.5
3-phc: nylpropionitrile 'which is used there is replaced by 3-3.mino-3- (2,4,6-.trichlorophnyl) prop3.onirxl to obtain 3- (2,4,6-tnichlorophenyl acid ) -5-netbyl-4- isothiazolecarboxylic,
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EXAMPLE 13
EMI37.1
Preparation of 3- (2-Chlono-6-fluoro-4-methozzr phenyl) -5-methyl-4-isothiazolecarboxylic acid i1. 2-chloro-6-fluoro-4-methoxybenzonitrile
2-Chloro-6-fluoro-4-methoxybenzaldoxime is refluxed with acetic anhydride to give 2-chloro-6-fluoro-4-methoxybenzonitrile as described in Example 11.
EMI37.2
B. 3-inino-3- (2-chloro-6-fluoro-4-methoxyphenyl) ¯ propionitrile
The preparation of 3-imino-3- (2-chloro-6-fluoro-4-nethoxyphenyl) propionitrile is generally that of Holzwart, J. Prakt. Chem., [2], 39,242 according to which a mixture of 2-chloro-6-fluoro-4-methoxybenzonitrile and acetonitrile is added to a suspension of metallic sodium brought to reflux and isolated in the same manner as that described in Example 1.
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C. 3- (Chloro-6-fluoro-4-mthoxyphenyl) -5-meth, yl-4-isothiazolecarboxylic acid In the process described in Example 1, the 3-mmo-3-phenylpropionitrile which is therein is replaced. used by 3-imīno-3 -. (2-chloro-6-fluoro-4-methocyphenyl) propionitrile to obtain 3- (2-chloro-6-fluoro-4-methoxyphenyl) -5-methyl acid -4-isothiazolecarboxylic.
EXAMPLE 14
EMI37.4
5-Methyl-3- (4-trifluoroLiethylphenyl) -4-iEothiazolecarboxylic acid
In the process of Example 1, the
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3-imino-3-phenylpropionitrilo which is used there by 3-mmo-3- (4-tn; f: uoronétuyiphényi> propionitriie (prepared
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by the reaction of 4trifluoromethylbenzonitrilo with acetonitrile according to the method of Holzwart) to obtain 5-methyl-3- (4-trifluoromethylphenyl) -4-isothiazole-carboxylic acid
EXAMPLE 15
EMI38.2
Acid -raiah 1- - 2 6-di trifluoromet 1 hén 1. -4- is othiazolec arboxyliq ue In the process of example 1, the 3-immo-3-ph ± nylpropionitrile which is used therein is replaced by the 3-imino.
3-L2,6-di (trifluoromthyl) phenyl] propionitrile (prepared by the reaction of 2,6-di (trifluoronethyl) benzonitrile with acetonitrile according to the method of
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Holzwart) to obtain 5-r.nthyl-3-2 6-d3. (Tr3 .: fluoronethl) ph4nyl] -4-isothiuzolecarboxylic acid.
EXL1, LPLE 16 Preparation of the acid -met 1- -nitro hén 1 -4- is othiaz olec arboxyliquo A. -imino -nitrc hén 1 ro ionate d 'et1wl, c
In the process of Example 2, the bromine-benzene which is used therein is replaced by 3-nitro-1-bromo-
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benzene for. obtaining ethyl 3-inma-3- (3-nitnaph6nyi) prapionate followed the method of R. Lukos and J. Kloubek, Collections Czechoslovak Chemical Communications) 25, 607 (1960); R. Lukes and J. Kovar, Chomicke Listy, 50,272 (1956).
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B, 5-m6t! Iyl-â- (3-nitroph6Ml-4-isothiazolccarboxylic).
In the process of Example 6, the
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Ethyl 3-aiainocinnamate which is used therein by 3- * iBino- '3- (3-nitrophenyl) propionate to obtain 5-nethyl-µ- (3-nitrophànyl) -4-isothiazolccarboxyliquo acid
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melting between 235 and 236 C.
EXAMPLE 17
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5-Methyl? Y1-3- (4..mthoxYhny1) -4-isothiazoleear.bo- xylic acid
In the process of Example 1, the 3-imino-3-phenylpropionitrile used therein is replaced by
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3-imino-3- (4-nethoxyphenyl) propionitrilo (prepared by reacting 4-nethoxybenzonitrile with acetonitrilo according to the method of Holzwart) to obtain the acid
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5-methyl-3- (4-nethoxyph6nyl) -4-isothiazolecarboxylic, melting between 148 and 150 C.
It goes without saying, moreover, that the present invention has been described only for explanatory purposes and in no way limiting and that any modification can be made to it without departing from its scope.