CH632510A5 - Process for preparing amidines - Google Patents

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CH632510A5
CH632510A5 CH1462376A CH1462376A CH632510A5 CH 632510 A5 CH632510 A5 CH 632510A5 CH 1462376 A CH1462376 A CH 1462376A CH 1462376 A CH1462376 A CH 1462376A CH 632510 A5 CH632510 A5 CH 632510A5
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CH
Switzerland
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carbon atoms
group
alkyl
substituted
cooh
Prior art date
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CH1462376A
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Burton Grant Christensen
William Joseph Leanza
Kenneth James Wildonger
Original Assignee
Merck & Co Inc
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    • C07D477/00—Heterocyclic compounds containing 1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. carbapenicillins, thienamycins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulphur-containing hetero ring
    • C07D477/10—Heterocyclic compounds containing 1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. carbapenicillins, thienamycins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulphur-containing hetero ring with hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached in position 4, and with a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. an ester or nitrile radical, directly attached in position 2
    • C07D477/12—Heterocyclic compounds containing 1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. carbapenicillins, thienamycins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulphur-containing hetero ring with hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached in position 4, and with a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. an ester or nitrile radical, directly attached in position 2 with hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, attached in position 6
    • C07D477/16—Heterocyclic compounds containing 1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. carbapenicillins, thienamycins; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulphur-containing hetero ring with hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached in position 4, and with a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. an ester or nitrile radical, directly attached in position 2 with hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, attached in position 6 with hetero atoms or carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. an ester or nitrile radical, directly attached in position 3
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Amidinen. Solche erfindungsgemäss herstellbare Verbindungen und deren pharmazeutisch annehmbare Salzderivate sind üblicherweise als Antibiotika geeignet.
Thienamycin wird beschrieben und beansprucht in der US-PS 3 950 357. Diese Patentschrift wird hiermit in die Offenbarung einbezogen, weil Thienamycin als Ausgangsverbindung beim erfindungsgemässen Verfahren verwendet wird.
Das Antibioticum Thienamycin und seine Herstellung sind beschrieben in DT-OS 25 52 638. Es ist beispielsweise erhältlich durch Züchten des Mikroorganismus Streptomyces cattleya (MA-4297), von dem eine Kultur bei der Kultursammlung der Northern Regional Research Laboratories, Northern Utiliza-tion Research and Development Division, Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, Peoria, Illinois, V.St.A. hinterlegt und mit NRRL 8057 bezeichnet ist.
Thienamycin hat die folgende Strukturformel:
ii1
25
welches eine anerkannte Form einer einfachen Resonanzstruktur ist, beispielsweise wenn Y -NR'R2 und X gleich R bedeutet:
30
35
H-
sch2CH2N~*
0
C —
f r
1 2 -nr r
Der Einfachheit halber können die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen durch das Symbol 40 rOH
th--n-c~x »
y
-cooh ii wiedergegeben werden, worin «Th» den bicyclischen Kern des so Thienamycins darstellt und dessen hydroxyl-, amino- und carbo-xylfunktionale Gruppen gezeigt werden und worin X und Y unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe Wasserstoff, -R, -OR, -SR und -NR'R2; und worin R1 und R2 unabhängig voneinander gewählt sind von R, Wasserstoff, Nitro, 55 Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Amino, Mono-, Di- und Trialkylamino, worin die Alkylgruppe jeweils 1 bis 6 Kohienstoffatome umfasst; R1 und R2 können auch zusammen verbunden sein unter Bildung eines substituierten oder nicht-substituierten mono- oder bicyclischen Heteroaryls oder 60 Heterocyclyls, enthaltend (zusammen mit dem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind) 4 bis 10 Atome, von denen eines oder mehrere zusätzlich ein Heteroatom sein können aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff; R1 und R2 sind substituiert oder nicht-substituiert; Cyano; Carbamoyl; Carbo-65 xyl; Alkoxycarbonyl und Alkyl mit 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen; Alkenyl mit 2 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen; Alkynyl mit 2 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkylalkyl und Cycloalkylalkenyl mit
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4 bis 12 Kohlenstoffatomen; Cycloalkenyl, Cycloalkenylalkenyl und Cycloalkenylalkyl mit jeweils 3 bis 10,4 bis 12 und 4 bis 12 Kohlenstoffatomen; Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aralkyl, Aralkenyl und Aralkynyl mit 7 bis 16 Kohlenstoffatomen; mono- und bicyclisches Heteroaryl und Heteroalkyl, welches typischerweise 4 bis 10 Ringatome enthält, von denen eines oder mehrere ein Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff sein kann, und worin der Alkylrest des Heteroalkylrestes 1 bis etwa 6 Kohienstoffatome enthält;
mono- und bicyclisches Heterocyclyl und Heterocyclylalkyl, welches typischerweise 4 bis 10 Ringatome enthält, von denen eines oder mehrere ein Heteroatom sein kann aus der Gruppe ausgewählt aus Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff und worin der Alkylrest des Heterocyclylalkylrestes 1 bis etwa 6 Kohienstoffatome enthält; wobei der vorher erwähnte Substituent '5 oder die Substituenten an R, R1, R2 oder an den Ring, der durch die Verbindung von R1 und R2 gebildet wird, ausgewählt sein können aus der Gruppe: Halogen, wie Chlor, Brom, Jod und Fluor; Azido; Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; Thio; Sul-pho; Phosphono; Cyanothio (-SCN); Nitro; Cyano; Amino; 20 Hydrazino; mono-, di- und trialkyl-substituiertes Amino und Hydrazino, worin das Alkyl 1 bis 6 Kohienstoffatome hat; Hydroxyl; Alkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Alkylthio mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Carboxyl; Oxo; Alkoxycarbonyl mit
I bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkoxylgruppe; Acyloxy, ent- 25 haltend 2 bis 10 Kohienstoffatome; Carbamoyl und Mono- und Dialkylcarbamoyl, worin die Alkylgruppe 1 bis 4 Kohienstoffatome hat.
Es besteht im allgemeinen ein ständiger Bedarf an neuen Antibiotika. Denn unglücklicherweise gibt es üblicherweise 30 kein statische Wirksamkeit für ein gegebenes Antibiotikum,
weil die fortwährende Anwendung im breiten Umfang eines solchen Antibiotikums selektiv die Bildung von resistenten Stämmen von Pathogenen erhöht. Darüber hinaus haben die bekannten Antibiotika beispielsweise den Nachteil, dass sie nur 35 gegen gewisse Typen von Mikroorganismen wirksam sind. Deshalb wird normalerweise weiterhin nach neuen Antibiotika geforscht.
Unerwarteterweise wurde nun gefunden, dass die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen üblicherweise Anti- 40 biotika mit breitem Spektrum sind, die sowohl für tierische und Humantherapie und in unbeseelten Systemen nützlich sind.
Es ist darum beispielsweise ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue Klasse von Antibiotika zur Verfügung zu stellen, welche die grundlegende Kernstruktur des Thienamycins 45 (I) haben, die jedoch dadurch gekennzeichnet sind, dass sie substituierte N-Methylenderivate davon sind. Diese Antibiotika sind üblicherweise aktiv gegen einen breiten Bereich von Pathogenen, für welche sowohl gram-positive Bakterien repräsentativ sind, wie S. aureus, Strep. pyogenes und B. subtilis, und 50 gram-negative Bakterien, wie E. coli, Proteus morganii, Klebsiella, Serratia und Pseudomons, repräsentativ sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es beispielsweise, ein chemisches Verfahren zur Verfügung zu stellen zur Herstellung solcher Antibiotika und deren nicht-toxischen pharmazeutisch 55 annehmbaren Salze.
Die erfindungsgemäss herstellbaren Amidine der Struktur
II können durch die Formel
OH
0 12
SCH~CH~NH— C-^NR 3 2 2 jl
COO°
wiedergegeben werden, worin R, R1 und R2 die vorher genannte Bedeutung haben. Die Art IIa kann in ähnlicher Weise wie folgt wiedergegeben werden:
sch2ch2n=c-nr1r2
cooh und auch durch die Resonanzstruktur:
r
OR"
JSL
SCH2CH2N=C-NR1R2
COX!R3
R
worin R3, X' und R3' vollständig nachfolgend angegeben werden.
Typische Beispiele für solche Amidin-Ausführungsformen (der Substituent und die Aminogruppe des Thienamycins bilden die Amidinstruktur) sind:
Benzamidin: Y = -nh2, X = Phenyl;
Formamidin: Y = -nh2,X = H;
Acetamidin: Y = -nh2,X = ch3;
4-Pyridylcarboxamidin: Y = -nh2, = X Pyridyl; N-Isopropylformamidin: Y = -NHCH(ch3)2, X = H; N-Methylformamidin: Y = -NHCHs, X = H; N,N-Dimethylformamidin: Y = -N(ch3>2,X = H; Piperidinylmethylenimin: Y = 1-Piperidyl, X = H.
Andere bevorzugte erfindungsgemäss herstellbare Amidine sind solche, bei denen Y = NR'R2 und R' und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Wasserstoff; substituierten und unsubstituierten Gruppen: Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Isopro-pyl, Butyl, tert.-Butyl, N,N-Dimethylaminoäthyl, 2,2,2-Trifluor-äthyl, 2-Methylthioäthyl und dergleichen; Alkenyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Allyl, Methallyl, 2-Butenyl, l-Buten-3-yl und dergleichen; Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Cycloalkenyl und Cycloalkenylalkyl mit jeweils 3 bis 6,4 bis 7,4 bis 6 und 4 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclopropylmethyl, Cyclohexylmethyl, 2-Cyclopropenyl, 1,4-Cyclohexadienylmethyl und dergleichen; Aralkyl und Aralkenyl mit 7 bis 10 Kohlenstoff atomen, wie Benzyl, p-Methoxy-benzyl, p-Dimethylaminobenzyl, Cinnamyl und dergleichen; monocyclisches Heteroaralkyl mit 5 bis 6 Ringatomen, von denen eines oder mehrere ausgewählt sein können aus Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff, und 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in dem Alkylrest, wie 2-Thienylmethyl, 3-Thienylmethyl, 2-Furyl-methyl, l-Methyl-5-tetrazolylmethyl und dergleichen; wobei der Ring- oder Kettensubstituent der Definition für R' entsprechen kann und R2 Chlor, Fluor, Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, Dialkylamino mit 1 bis 3 Kohlentoffatomen in jeder Alkylgruppe und Alkylthio mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen sein kann; X ist ausgewählt aus der Gruppe, die oben für R angegeben wurde und ist insbesonere ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus: Wasserstoff; Alkyl mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen; Aminoalkyl und Aminoalkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Alkenyl mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen; Alkoxyalkyl mit 2 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, wie Methoxy-methyl, Äthoxyäthyl und dergleichen; Mono-, Di- und Trinied-rigalkylaminoalkyl mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Dime-thylaminomethyl, Methylaminomethyl, Trimethylammonium-methyl und dergleichen; Perhaloalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoff
7
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io atomen, wie Trifluormethyl; Alkylthioalkyl mit 2 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, wie Methylthiomethyl, Äthylthioäthyl und dergleichen; substituierte und unsubstituierte Reste, wie Aryl und Aralkyl, wie Phenyl und Benzyl; monocyclisches Heteroaryl, Heteroaralkyl, Heterocyclyl und Heterocycloalkyl, wie 2-, 3-und 4-Pyridyl und 2-Thiazolyl, worin der Substituent oder die Substituenten die vorher angegebene Bedeutung haben können. Die Amidin-Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine bevorzugte Klasse dar. Weiterhin sind ganz besonders bevorzugt die Amidin-Ausführungsformen, bei denen X' Sauerstoff und R3 und R3' Wasserstoff darstellen.
Ganz besonders bevorzugte, erfindungsgemäss herstellbare Amidine sind solche, worin Y = -NR'R2 und X = R ist und worin R', R2 und R3 ausgewählt sind aus Wasserstoff und den vorher aufgezählten, bevorzugten substituierten und unsubsti- 15 tuierten Alkyl- und Alkenylresten.
Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen werden in einfacher Weise hergestellt aus Thienamycin (I, wie vorher angegeben). Ausführungsformen, worin die sekundäre Alkoholgruppe und/oder die Carboxylgruppe abgeleitet sind, können in 20 einfacher Weise hergestellt werden, entweder aus dem entsprechenden O-, Carboxyl- oder O- und Carboxylderivat des Thienamycins oder aus II oder Thienamycin, indem man anschliessend eine Umsetzung vornimmt, um die Reste R3 und R3' (oder -X' R3') und Kombinationen davon zu bilden. Solche Ausgangs- 25 materialien werden beispielsweise in den folgenden US-Patent-anmeldungen beschrieben, die hiermit eingeschlossen sein sollen: US-Anmeldung Serial Number 634 006 vom 21. November 1975, welche auf die O-Derivate des Thienamycins (Ester- und Ätherderivate der sekundären Alkoholgruppe des Thienamycins) ausgerichtet ist und die die Case-Nummer 15821YA hat und die durch die folgende Strukturformel gekennzeichnet ist:
sch2CH2BH2
OE
A
<f
JN_
SCH2ch2NH2 cox'r3 *
Ic
US-Anmeldung Serial Number 634 295 vom 21. November 1975 mit der internen Bezeichnung 15813YA, die ausgerichtet ist auf N-Acyl- und Carboxylderivate des Thienamycins mit der folgenden Strukturformel:
SCH0CK^RX,R2 2
3 1
cox'r
US-Anmeldung Serial Number 634 294 vom 21. November 1975 mit der internen Bezeichnung 15822YA, die ausgerichtet ist auf N-Acyl-, O- und Carboxylderivate des Thienamycins mit der folgenden Strukturformel:
30
OÏT
—f'Y
_n L cox'r3
e
1 2
sch2ch2npv r
Ie cooh
ZT ci
US-Anmeldung Serial Number 634 291 vom 21. November 1975 mit dem Case-Zeichen 15775YA, die ausgerichtet ist auf 45 N-Acylderivate des Thienamycins mit der folgenden Stuktur-formel:
OH
A
e
_N_
« t
SC^CH^ÏR1 ,jt cooh
50
Ib worin R1' und R2' ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff und Acyl; der Ausdruck «Acyl» wird so definiert, wie in der nachfolgend angegebenen Patentanmeldung. Solche N-Acylthienamycine sind beispielsweise brauchbare Ausgangsverbindungen für die Herstellung von entsprechenden substituierten Pseudoharnstoffen und Imidoäthern und Imi-dothioäthern.
US-Anmeldung Serial Number 634 298 vom 21. November 1975 mit der internen Bezeichnung 15818YA, die ausgerichtet ist auf Carboxylderivate des Thienamycins mit der folgenden Strukturformel:
60
65
Es können somit die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie sie mit IIa vorher angegeben worden sind, hergestellt werden, indem man mit den entsprechenden Derivaten Ia, Ib, Ic, Id und le anfängt oder die Ausführungsform IIa kann hergestellt werden, indem man direkt mit Thienamycin I (I—II) anfängt und anschliessend die Derivate einschliesst, um die Gruppen R3 und/oder X' R3' (II—IIa) zu bilden, wie es in den vorher erwähnten und hiermit einbezogenen US-Patentanmeldungen beschrieben worden ist.
Bezüglich der Strukturen Ia, Ib, Ic, Id und Ie können die Reste R3, R3', X' und Acyl (R1 ' und R2') wie folgt definiert werden:
Identifizierung des Restes -COX' R3'
Bei der allgemeinen Beschreibung der Verbindungen (IIa) bedeutet der Rest, der durch die Gruppe -COX' R3' bezeichnet wird, unter anderem -COOH (X' ist Sauerstoff und R3' ist Wasserstoff) und alle Reste, die bekannt sind als wirksame pharmazeutisch annehmbare Ester, Anhydride (R3' ist Acyl) und Amid-reste bei bicyclischen ß-Lactamanantibiotika, wie bei den Cephalosporinen und Penicillinen und deren im Kern Analogen.
Geeignete Reste (R3') schliessen übliche Schutz- oder Car-boxylblockierungsgruppen ein. Der Ausdruck «Blockierungsgruppe», wie er hier verwendet wird, wird in der gleichen Weise angewendet, wie sie gemäss US-PS 3 697 515, die hiermit bezüglich der Offenbarung eingeschlossen wird, verwendet wird. Pharmazeutisch annehmbare Thienamycinderivate der vorliegenden Erfindung, die unter diese Klasse fallen, werden nachfolgend angegeben. Geeignete Blockierungsester schlies-
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sen somit solche ein, wie sie in der folgenden Aufzählung angegeben werden, die repräsentativ ist aber keineswegs eine erschöpfende Aufzählung der möglichen Estergruppen darstellt, bei denen X' = O und R3' gegeben sind:
(i) R3' = CRaRbRc, worin wenigstens eines von Ra, Rb und Rc ein Elektronendonor ist, beispielsweise p-Methoxyphenyl, 2,4,6-Trimethylphenyl, 9-Anthryl, Methoxy, CH2SCH3, Tetrahydro-fur-2-yl, Tetrahydropyran-2-yl oder Fur-2-yl. Die restlichen Ra, Rb und Rc-Gruppen können Wasserstoff oder organische Substitutionsgruppen sein. Geeignete Estergruppen dieser Art schliessen ein p-Methoxybenzyloxycarbonyl und 2,4,6-Trime-thylbenzyloxycarbonyl.
(ii) R3' = CRaRbRe, worin wenigstens eine der Ra, Rb und Rc-Gruppen eine Elektronen anziehende Gruppe ist, beispielsweise Benzoyl, p-Nitrophenyl, 4-Pyridyl, Trichlormethyl, Tri-brommethyl, Jodomethyl, Cyanomethyl, Äthoxycarbonyl-methyl, Arylsulphonylmethyl, 2-Dimethylsulphoniummethyl, o-Nitrophenyl oder Cyano. Geeignete Ester dieser Art schliessen ein Benzoylmethoxycarbonyl, p-Nitrobenzyloxycarbonyl, 4-Pyridylmethoxycarbonyl, 2,2,2-TrichIoräthoxycarbonyI und 2,2,2-T ribromäthoxycarbonyl.
(iii) R3' = CRaRbRc, worin wenigstens zwei der Ra, Rb und Rc-Reste Kohlenwasserstoffe sind, wie Alkyl, beispielsweise Methyl oder Äthyl oder Aryl, beispielsweise Phenyl und die restliche Ra, Rb und Rc-Gruppe, falls vorhanden, Wasserstoff bedeutet. Geeignete Ester dieser Art schliessen ein tert.-Butyl-oxycarbonyl, tert.-Amyloxycarbonyl, Diphenylmethoxycarbo-nyl und Triphenylmethoxycarbonyl.
(iv) R3' = Rd, worin Rd Adamantyl, 2-Benzyloxyphenyl, 4-Methylthiophenyl oder Tetrahydropyran-2-yl.
Silylester dieser Kategorie von Blockierungsgruppen können in einfacher Weise hergestellt werden aus Halogensilanen oder Silazanen der Formel: RSSiX' ; R42SiX'2,- R43Si • NR42j R43Si.NH-COR4;R43Si-NH-CO.NH.SiR43;
R4NH - CO- NH • SiR43; oder R4C(OSiR43); HN(SiR43)2, worin X' Halogen, Chlor oder Brom bedeutet und die verschiedenen Gruppen R4, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoffatome oder Alkyl bedeuten, beispielsweise Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl; Aryl, beispielsweise Phenyl; oder Aralkyl, beispielsweise eine Benzylgruppe.
Allgemeiner gesagt, sind pharmazeutische annehmbare Carboxylderivate im allgemeinen solche, die sich ableiten durch Umsetzen von Thienamycin oder einem N-geschützten Thienamycin, wie einem N-acylierten Thienamycin, mit Alkoholen, Phenolen, Mercaptanen.Thiophenolen, Acylierungsmit-teln und dergleichen. Beispielsweise sind interessante Ester und Amide die vorher aufgezählten Ausgangsverbindungen und Endprodukte, welche die folgenden Gruppen in der 2-Stellung des Thienamycinkerns haben: -COX' R3', worin X' Sauerstoff, Schwefel oder NR' (R' = H oder R3') bedeutet, und R3 Alkyl bedeutet mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, und zwar geradlinig oder verzweigt, wie Methyl, Äthyl, tert.-Butyl, Pentyl, Decyl und dergleichen; Carbonylmethyl, einschliesslich Phenacyl, p-Bromphenacyl, p-tert.-Butylphenacyl, Acetoxyacetylmethyl, Pivaloxyacetylmethyl, Carboxymethyl und dessen Alkyl- und Arylester, a-Carboxy-a-isopropyl; Aminoalkyl einschliesslich 2-Methylaminoäthyl, 2-Diäthylaminoäthyl, 2-Acetamidoäthyl, Phthalimidomethyl, Bernsteinsäureimidomethyl; Alkoxyalkyl, worin der Alkoxyteil 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 6 Kohienstoffatome hat und verzweigt, geradkettig oder cyclisch sein kann, und worin der Alkyl-Teil 1 bis 6 Kohienstoffatome hat, wie Methoxymethyl, Äthoxymethyl, Isopropoxymethyl, Decyloxymethyl, Äthoxypropyl, Decyloxypentyl, Cyclohexylo-xymethyl und dergleichen; Alkanoyloxyalkyl, worin der Alka-noyloxyteil geradkettig oder verzweigt ist und 1 bis 6 Kohienstoffatome hat und der Alkylteil 1 bis 6 Kohienstoffatome hat, wie Acetoxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Acetoxyäthyl, Propio-nyloxyäthyl, Acetoxypropyl und dergleichen. Halogenalkyl,
worin Halogen Chlor, Brom, Fluor oder Jod ist und der Alkylteil geradkettig oder verzweigt ist und 1 bis 6 Kohienstoffatome hat, beispielsweise 2,2,2-Trichloräthyl, Trifluoräthyl, 2-Brompropyl, Dijodomethyl, 2-Chloräthyl, 2-Bromäthyl und dergleichen; Alkenyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das entweder geradkettig oder verzweigt ist, beispielsweise Allyl, 2-Propenyl, 3-Butenyl, 4-Butenyl, 4-Pentenyl, 2-Butenyl, 3-Pente-nyl, 3-Methyl-3-butenyl, Methallyl, 1,4-Cyclohexadien-l-yl-me-thyl und dergleichen; Alkynyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, das entweder geradkettig oder verzweigt sein kann, beispielsweise 3-PentynyI, Propargyl, Äthynyl, 3-Butyn-l-yl und dergleichen; Alkanoyl, das entweder geradkettig oder verzweigt sein kann, mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Pivaloyl, Acetyl, Pro-pionyl und dergleichen; Aralkyl oder Heteroalkyl, worin das Alkyl 1 bis 3 Kohienstoffatome hat, und Hetero bedeutet, dass 1 bis 4 Heteroatome vorhanden sind, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O, S oder N, wie Benzyl, Benzhydryl und substituiertes Benzyl, Benzhydryl, beispielsweise Benzyl oder Benzhydryl, substituiert mit 1 bis 3 Substituenten, wie Benzyl, Phe-noxy, Halogen, Niedrigalkyl, Niedrigalkanoyloxy mit 1 bis 5 Kohlenstoff atomen, Niedrigalkoxy, Hydroxy, Nitro, blockiertes Carboxy oder Kombinationen davon, beispielsweise p-Chlorbenzyl, o-Nitrobenzyl, 3,5-Dinitrobenzyl, p-Methoxy-benzyl, m-Benzoylbenzyl, p-tert.-Butylbenzyl, m-Phenoxyben-zyl, p-Benzoylbenzyl, p-Nitrobenzyl, 3,5-Dichlor-4-hydroxyben-zyl, p-Methoxycarbonylbenzyl, p-Methoxybenzhydryl, p-Carbo-xybenzyl, wobei das letztere entweder als freie Säure, als Ester oder als Natriumsalz vorliegt, 2,4,6-Trimethylbenzyl, p-Pivaloy-loxybenzyl, p-tert.-Butoxycarbonylbenzyl, p-Methylbenzyl, p-Benzoyloxybenzyl, p-Acetoxybenzyl, p-2-Äthylhexanoylben-zyl, p-Äthoxycarbonylbenzyl, p-Benzoylthiobenzyl, p-Benzami-dobenzyl, o-Pivaloyloxybenzyl, m-Pivaloyloxybenzyl, p-Isopro-poxybenzyl, p-tert.-Butoxybenzyl sowie auch die cyclischen Analoge davon, 2,2-Dimethyl-5-cumaranmethyl, 5-Indanylme-thyl, p-Trimethylsilylbenzyl, 3,5-Bis-t-butoxy-4-hydroxybenzyl;
2-Thienylmethyl, 2-Furylmethyl,3-tert.-Butyl-5-isothiazolmethyl, 6-Pivaioyloxy-3-pyridazinyläthyl, 5-Phenylthio-l-tetrazolylmet-hyl oder dergleichen (wobei der Ausdruck Niedrigalkyl oder Niedrigalkoxy in diesem Zusammenhang eine Kette mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet); oder Phthalidyl; oder Phenyl-äthyl, 2-(p-Methylphenyl)-äthyl und die Arylthioalkylanaloge, Aryloxyalkyl, worin Aryl vorzugsweise ein Phenylring ist mit 0 bis 3 Substituenten, vorzugsweise 0 oder 1 Substituenten in der ortho- oder para-Stellung und das Alkyl 1 bis 6 Kohienstoffatome hat, beispielsweise (4-Methoxy)-phenoxymethyl, Phenoxy-methyl, (4-Chlor>phenoxymethyl, (4-Nitro)-phenoxymethyl, (4-Benzyloxy)-phenoxymethyl,(4-Methyl)-phenoxymethyl, (2-Methoxy)-phenoxymethyl, (l-Phenoxy)-äthyl, (4-Amino)-phe-noxymethyl, (4-Methoxy)-phenylthiomethyI, (4-Chlor)-phenylt-hiomethyl, Phenylthioäthyl; Aryl, worin Aryl Phenyl, 5-Indanyl oder substituiertes Phenyl mit 0 bis 3 Substituenten, vorzugsweise 0 bis 1 Substituenten in der ortho- oder para-Stellung bedeutet, beispielsweise (4-Methyl)-phenyl, (4-Hydroxy)-phenyl, (4-tert.-Butyl)-phenyl, p-Nitrophenyl, 3,5-Dinitrophenyl oder p-Carboxyphenyl, wobei das letztere entweder als freie Säure oder als Natriumsalz vorliegt; Aralkenyl, worin Aryl Phenyl oder Alkenyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, wie
3-Phenyl-2-propenyl; Aralkoxyalkyl, worin Aralkoxy Benzyloxy O ist und das Alkyl 1 bis 3 Kohienstoffatome hat, wie Benzyloxy-methyl, (4-Nitro)-benzyloxymethyl, (4-Chlor>benzyloxymethyl; Alkylthioalkyl, worin der Alkylthioteil 1 bis 10 und vorzugsweise 1 bis 6 Kohienstoffatome hat, das aber verzweigt, geradkettig oder cyclisch sein kann und der Alkylteil 1 bis 6 Kohienstoffatome hat, wie Methylthioäthyl, Äthylthioäthyl, Cyclohe-xylthiomethyl, Decylthiobutyl, Methylthiopropyl, Isopropyl-thioäthyl, Methylthiobutyl und dergleichen.
Ausser den Estern (und Thioestern), die vorstehend aufgeführt worden sind, werden beispielsweise auch noch Amide von
8
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
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der vorliegenden Erfindung umfasst, das heisst, bei denen R'
X' eine -N-Gruppe ist. Typische Beispiele für solche Amide sind solche, worin R' ausgewählt ist aus der Gruppe, 5 bestehend aus Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Phenyl, p-Methoxy-phenyl, Benzyl, Carboxymethyl, Methylthioäthyl und Heteroaryl; in die Gruppierung -COX' R3' eingeschlossen sind auch Anhydride, bei denen R3' Acyl bedeutet, beispielsweise Benzy-loxycarbonyl. Äthoxycarbonyl, Benzoyl und Pivaloyl. 10
Die am meisten bevorzugten -COX' R3'-Reste der vorliegenden Erfindung sind solche, bei denen relativ zu Struktur IIa X' Sauerstoff, Schwefel oder NR' bedeutet (R' ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Niedrigalkyl); und R3' ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Nied- 15 rigalkyl, Niedrigalkenyl, wie Methallyl, 3-Methylbutenyl, 3-Bute-nyl, und dergleichen; Methylthioäthyl; Benzyl und substituiertes Benzyl, wie p-tert.-Butylbenzyl, m-Phenoxybenzyl, p-Piva-loyloxybenzyl, p-Nitrobenzyl und dergleichen; Pivaloyloxyme-thyl, 3-Phthalidyl und Acetoxymethyl, Propionyloxymethyl, 20 Acetylthiomethyl, Pivaloylthiomethyl, Allyl, 4-Butenyl, 2-Bute-nyl, 3-Methyl-2-butenyl, Phenacyl, Acetoxyacetylmethyl, Met-hoxymethyl, p-Acetoxybenzyl, p-Pivaloyloxybenzyl, p-Isopro-poxybenzyl, 5-Indanylmethyl, 5-Indanyl, Benzyloxymethyl, Äthylthioäthyl, Methylthiopropyl, Methoxycarbonyloxymethyl, 25 Äthoxycarbonyloxymethyl, Dimethylaminoacetoxymethyl, Crotonolacton-3-yl und Acetamidomethyl.
Identifizierung von R3 (R1' und R2')
Bei einer allgemeinen Darstellung der vorliegenden Erfin- 30 dung kann in der Struktur IIa der Rest R3 ausser Wasserstoff 1.) Acyl (im allgemeinen wird die Gruppe -OR3 als Ester bezeichnet); oder 2.) R3 ist ausgewählt aus Alkyl, Aryl, Aralkyl und dergleichen bedeuten, so dass die Gruppe -OR3 als ein Äther bezeichnet werden kann. Für die Ester-Ausführung ( 1 ) wird R3 35 vorzugsweise ausgewählt aus den folgenden Definitionen für Acylreste (p = 1). Bei der sogenannten Äther-Ausführung (2.) der vorliegenden Erfindung wird R3 beispielsweise ausgewählt aus den gleichen Acylresten, bei denen die Carbonylgruppe gemeine Formel:
X
ii
-C-R"
-C- oder allgemein -C- fortgelassen wird (p = 0); so dass R3 ausgewählt ist aus den folgenden Resten, bei denen alle Symbole nachfolgend bezeichnet werden:
:ci- (ch-^zr'
-chr"
p-(CH2>»
4 5 ■c/ -ces s P
A-CCH^-Y
40
45
50
55
R1' und R2' sind normalerweise ausgewählt aus den obengenannten Resten, in denen p = 1 ist. Daher kann in Bezug auf die Definition von R3, R1' und R2' der Acylrest unter anderem ein substituierter oder unsubstituierter aliphatischer, aromatischer oder heterocyclischer, araliphatischer oder heterocyclylalipha- 65 tischer Carboxylsäurerest sein, ein substituierter oder unsubstituierter Carbamylrest oder ein Carbothiosäurerest. Eine Gruppe von Acylresten kann dargestellt werden durch die allworin X = O oder S bedeutet und R" bedeutet Wasserstoff; Amino; substituiertes Amino, wie Alkyl- und Dialkylamino, worin der Alkylrest 1 bis 6 Kohienstoffatome umfasst; substituierte oder unsubstituierte Reste, wie: geradkettige oder ver-zweigtkettige Alkylreste, worin der Alkylrest 1 bis 6 Kohienstoffatome umfasst; Mercapto; Aryloxy, welches typischerweise 6 bis 10 Kohienstoffatome umfasst; Alkenyl- oder Alky-nylgruppen, die typischerweise 2 bis 6 Kohienstoffatome umfassen, Aryl, wie Phenyl; Aralkyl, wie Benzyl; Cycloalkyl, welches typischerweise 3 bis 6 Kohienstoffatome umfasst; oder eine Heteroaryl- oder Heteroaralkylgruppe (mono- oder bicy-clisch), worin die Alkylgruppe typischerweise 1 bis 3 Kohienstoffatome umfasst und der heterocyclische Ring typischerweise 4 bis 10 Atome enthält und das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind aus O, N und S; die vorgenannten Gruppierungen können unsubstituiert sein oder sie können substituiert sein durch Reste, wie OH, SH, SR (R ist Niedrigalkyl oder Aryl, wie Phenyl), Alkyl oder Alkoxygruppen mit 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, Halogen, wie Cl, Br, F und J, Cyano, Carboxy, Sulfamino, Carbamoyl, Sulfonyl, Azido, Amino, substituiertes Amino, wie Alkylamino einschliesslich quaternäres Ammonium, worin die Alkylgruppen 1 bis 6 Kohienstoffatome haben, Halogenalkyl, wie Trifluormethyl, Carboxyalkyl, Carba-moylalkyl, N-substituiertes Carbamoylalkyl, worin die Alkylgruppe der vorgenannten vier Reste 1 bis etwa 6 Kohienstoffatome umfasst, Amidino, Guanidino, N-substituiertes Guanidino, Guanidinoniedrigalkyl und dergleichen. Typische Beispiele für solche Acylgruppen, die hier erwähnt werden können, sind solche, bei denen R" bedeutet Benzyl, p-Hydroxyben-zyl, 4-Amino-4-carboxybutyl, Methyl, Cyanomethyl, 2-Pentenyl, n-Amyl, n-Heptyl, Äthyl, 3- oder 4-Nitrobenzyl, Phenäthyl, ß,ß-Diphenyläthyl, Methyldiphenylmethyl, Triphenylmethyl, 2-Methoxyphenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,4,6-Trimethoxyphe-nyl, 3,5-Dimethyl-4-isoxazolyl, 3-Butyl-5-methyl-4-isoxazolyl, 5-Methyl-3-phenyl-4-isoxazolyl, 3-(2-ChIorphenyl)-5-methyl-4-isoxazolyl,3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methyl-4-isoxyzolyl, D-4-Amino-4-carboxybutyl, D-4N-Benzoylamino-4-carboxy-n-butyl, p-Aminobenzyl, o-Aminobenzyl, m-Aminobenzyl, p-Dimethylaminobenzyl, (3-Pyridyl)-methyl, 2-Äthoxy-l-naph-thyl, 3-Carboxy-2-chinoxalinyl, 3<2,6-Dichlorphenyl)-5-(2-furyl)-
4-isoxazolyl, 3-Phenyl-4-isoxazolyl, 5-Methyl-3-(4-guanidinophe-nyl)4-isoxazolyI, 4-Guanidinomethylphenyl, 4-Guanidinome-thylbenzyl, 4-Guanidinobenzyl, 4-Guanidinophenyl, 2,6-Dime-thoxy-4-guanidino, o-Sulfobenzyl, p-Carboxymethylbenzyl, p-Carbamoylmethylbenzyl, m-Fluorobenzyl, m-Brombenzyl, p-Chlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, 1-Naphthylmethyl, 3-Isothia-zolylmethyl, 4-Isothiazolylmethyl, 5-Isothiazolylmethyl, Gua-nylthiomethyl, 4-Pyridylmethyl, 5-Isoxazolylmethyl, 4-Methoxy-
5-isoxazolylmethyl, 4-Methyl-5-isoxazolylmethyl, 1-Imidazolyl-methyl, 2-Benzofuranylmethyl, 2-Indolylmethyl, 2-Phenylvinyl, 2-Phenyläthynyl, 1-Aminocyclohexyl, 2- und 3-Thienylamino-methyl, 2-(5-Nitrofuranyl)-vinyl, Phenyl, o-Methoxyphenyl, o-Chlorphenyl, o-Phenylphenyl, p-Aminomethylbenzyl, l-(5-CyanotriazolyI)-methyl, Difluormethyl, Dichlormethyl, Dibrom-methyl, l-(3-Methylimidazolyl)-methyl, 2- oder 3-(5-Carboxy-methylthienyl)-methyl, 2- oder 3-(4-Carbamoylthienyl)-methyl, 2- oder 3-(5-Methylthienyl)-methyl, 2- oder 3-(Methoxythienyl)-methyl, 2- oder 3-(4-Chlorthienyl)-methyl, 2- oder 3-(5-Sulfothie-nyl)-methyl, 2- oder 3-(5-Carboxythienyl)-methyl, 3-(l,2,5-Thia-diazolyl>methyI, 3-(4-Methoxy-l ,2,5-thiadiazolyl)-methyl, 2-Furylmethyl, 2-(5-Nitrofuryl)-methyl, 3-Furylmethyl, 2-Thienyl-methyl, 3-Thienylmethyl,Tetrazolylmethyl, Benzamidinome-thyl und Cyclohexylamidinomethyl.
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10
Die Acylgruppe kann auch ein Rest der Formel sein:
X
il
-C(CH2)nZR"
worin X O oder S bedeutet und n 0 bis 4 ist und Z Sauerstoff, Schwefel, Carbonyl oder Stickstoff bedeutet und R" die vorstehend angegebene Bedeutung hat. Typische Glieder des Substituenten -(ch2)nZR", io die hier erwähnt sein sollen, sind Allylthiomethyl, Phenylthio-methyl, Butylmercaptomethyl, a-Chlorocrotylmercaptomethyl, Phenoxymethyl, Phenoxyäthyl, Phenoxybutyl, Phenoxybenzyl, Diphenoxymethyl, Dimethylmethoxyäthyl, Dimethylbutoxy- is methyl, Dimethylphenoxymethyl, 4-Guanidinophenoxymethyl, 4-Pyridylthiomethyl, p-(Carboxymethyl)-phenoxymethyl, p-(Carboxymethyl)-phenylthiomethyl, 2-Thiazolylthiomethyl, p-(Sulfo)-phenoxymethyl, p-(Carboxymethyl)-phenylthiomethyl,
2-Pyrimidinylthiomethyl, Phenäthylthiomethyl, l-(5,6,7,8-Tetra- 20 hydronaphthyl)-oxomethyl, N-Methyl-4-pyridylthio, Benzyloxy, Methoxy, Äthoxy, Phenoxy, Phenylthio, Amino, Methylamino, Dimethylamino, Pyridiniummethyl, Trimethylammoniumme-thyl, Cyanomethylthiomethyl, Trifluormethylthiomethyl, 4-Pyri-dyläthyl, 4-Pyridylpropyl, 4-Pyridylbutyl, 3-Imidazolyläthyl, 25
3-ImidazolylpropyI,3-Imidazolylbutyl, 1-Pyrroloäthyl, 1-Pyrro-lopropyl und 1-Pyrrolobutyl.
Alternativ kann die Acylgruppe ein Rest der Formel
X
il
-C-CHR"
1
r«.
sein, worin R" die oben angegebene Bedeutung hat und R" ' ein 35 Rest ist, wie Amino, Hydroxy, Azido, Carbamoyl, Guanidino, Amidino, Acyloxy, Halogen, wie Chlor, Fluor, Brom, Jod, Sulfa-mino, Tetrazolyl, Sulfo, Carboxy, Carbalkoxy, Phosphono und dergleichen. Typische Glieder des Substituenten
■ CHR"
40
tt t
R
die hier erwähnt sein sollen, sind a-Aminobenzyl, a-Amino-(2-thienyl)-methyl, a-(Methylamino>benzyl, a-Aminomethylmer-captopropyl, a-Amino-3- oder -4-chlorbenzyl. a-Amino-3- oder -4-hydroxybenzyl, a-Amino-2,4-dichlorbenzyl, a-Amino-3,4-di-chlorbenzyl, D(->a-Hydroxybenzyl, a-Carboxybenzyl, a-Amino-(3-thienyl)-methyl, D(->a-Amino-3-chlor-4-hydroxy-benzyl, a-Amino-(cyclohexyl)-methyl, a-(5-T etrazolyl)-benzyl, 2-Thienylcarboxylmethyl, 3-Thienylcarboxymethyl, 2-Furylcar-boxymethyl, 3-Furylcarboxymethyl, a-Sulfaminobenzyl, 3-Thie-nylsulfaminomethyl, a-(N-Methylsulfamino)-benzyl, D(-)-2-Thienylguanidinomethyl, D(-)-a-guanidinobenzyl, a-Guanylu-reidobenzyl, a-Hydroxybenzyl, a-Azidobenzyl, a-Flurobenzyl, 4<5-Methoxy-l ,3-oxadiazolyI)-aminomethyl, 4-(5-Methoxy-1,3-oxadiazolyl)-hydroxymethyl, 4-(5-Methoxy-l ,3-sulfadiazolyl)-hydroxymethyl, 4-(5-Chlorthienyl)-aminomethyl, 2-(5-Chlorthie-nyl)-hydroxymethyl, 2-(5-Chlorthienyl)-carboxymethyl, 3-(l,2-ThiazolyI)-aminomethyl, 3-(l ,2-Thiazolyl)-hydroxymethyl, 3-( 1,2-Thiazolyl)-carboxymethyl, 2-(l,4-Thiazolyl)-aminomethyl, 2-(l,4-Thiazolyl>hydroxymethyl, 2-( 1,4-Thiazolyl)-carboxymethyl, 2-Benzothienylaminomethyl,2-Benzothienylhydroxymethyl, 2-Benzothienylcarboxymethyl, a-Sulfobenzyl, a-Phosphono-benzyl, a-Diäthylphosphono und a-Monoäthylphosphono.
Weitere interessante Acylreste in dieser Klasse, bei denen X = Sauerstoff ist, sind:
0
II 1} 5 -CCHR R ,
worin R4 und R5 nachfolgend definiert werden. R4 bedeutet Wasserstoff, Halogen, wie Chlor, Fluor, Brom, Jod, Amino, Guanidino, Phosphono, Hydroxy, Tetrazolyl, Carboxy, Sulfo oder Sulfamino und R5 bedeutet Phenyl, substituiertes Phenyl, ein mono- oder bicyclisches Heterocyclyl, enthaltend ein oder mehrere Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome im Ring, wie Furyl, Chinoxalyl, Thienyl, Chinolyl, Chinazolyl, Thiazolyl, Isothiazolyl, Tetrazolyl, Oxadiazolyl, Thiadiazolyl und dergleichen, substituierte Heterocyclen, Phenylthio, Phenyloxy, Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, heterocyclische oder substituierte heterocyclische Thiogruppen oder Cyano. Die Substituenten an den Gruppierungen R4 und R5 können sein Halogen, Carboxymethyl, Guanidino, Guanidinomethyl, Carboxyamidomethyl, Aminomethyl, Nitro, Methoxy oder Methyl, Wird R4 ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Hydroxy, Amino oder Carboxy und R5 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenyl oder einem 5- oder 6gliedrigen heterocyclischen Ring mit ein oder zwei Schwefel-, Sauerstoff- oder Stickstoffheteroatomen, wie Tetrazolyl, Thienyl, Furyl und Phenyl, so sind die folgenden Acylreste typische Beispiele: Phenylacetyl, 3-Bromphenylacetyl, p-Aminomethyl-phenylacetyl,4-Carboxymethylphenylacetyl, 4-Carboxyamidomethylphenylacetyl, 2-Furylacetyl, 5-Nitro-2-furylacetyl, 3-Furylacetyl, 2-Thienylacetyl, 5-Chlor-2-thienylace-tyl, 5-Methoxy-2-thienylacetyl, a-Guanidino-2-thienylacetyI,
3-Thienylacetyl, 2-(4-Methylthienyl)-acetyl, 3-Isothiazolylacetyl,
4-Methoxy-3-isothiazolylacetyl, 4-Isothiazolylacetyl, 3-Methyl-4-isothiazolylacetyl, 5-Isothiazolylacetyl,3-Chlor-5-isothiazoly-lacetyl, 3-Methyl-l,2,5-oxadiazolylacetyl, l,2,5-Thiadiazolyl-4-acetyl, 3-Methyl-l,2,5-thiadiazolylacetyl,3-Chlor-l,2,5-thiadiazo-lylacetyl, 3-Methoxy-l ,2,5-thiadiazolylacetyl, Phenylthioacetyl, 4-Pyridylthioacetyl, Cyanoacetyl, 1-Tetrazolylacetyl, a-FIuor-phenylacetyl, D-Phenylglycyl, 4-Hydroxy-D-phenylglycyl, 2-Thienylglycyl, 3-Thienylglycyl, Phenylmalonyl, 3-Chlorphenyl-malonyl, 2-Thienylmalonyl, 3-Thienylmalonyl, a-Phosphonophe-nylacetyl, a-Aminocyclohexadienylacetyl, a-Sulfaminophenyla-cetyl, a-Hydroxyphenylacetyl, a-Tetrazolylphenylacetyl und a-Sulfophenylacetyl.
Der Acylrest kann auch ausgewählt sein aus Schwefel (1)-und Phosphor (2)-Resten:
50
(0)m
II
—S-Y 0
II
{O) xi
(X)n
-i-Y '
60
65
worin hinsichtlich 1, m und n ganze Zahlen sind, die ausgewählt sind zwischen 0 und 1 und Y° = O® M®, -N(R")2 und R" ; worin M® ausgewählt ist aus Wasserstoff, Alkalikationen und organischen Basen und R" die obengenannte Bedeutung hat, beispielsweise Alkyl, Alkenyl, Aryl und Heteroaryl. Hinsichtlich 2 ist X = 0 oder 1 ; n = 0 oder 1 ; und Y' und Y" sind ausgewählt aus den Gruppen, bestehend aus O® M®, -N(R")2, R" und ZR", worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben, und beispielsweise R" und ZR" typischerweise folgende Bedeutung haben: Alkyl, Alkenyl, Aryl, Heteroaryloxy, Y' und Y", einschliesslich der R"-Gruppen, die miteinander verbunden sein können unter Ausbildung von cyclischen Estern, Ester-Amid und Amid-Funktionen. Typische Beispiele für 1 sind
11
632510
0-(Methylsulfonyl)-thienamycin, CHp-Nitrophenylsulfonyl)-thienamycin, 0-(p-Chlorphenylsulfinyl)-thienamycin, 0-(o-N itrophenylsulfenyl)-thienamycin, O-Sulfamoyl thienamycin, O-Dimethylsulfamoylthienamycin und das Natriumsalz von Thienamycin-O-sulfonsäure. Typische Beispiele für 2 sind 5 0-(Dimethoxyphosphino)-thienamycin, O-Dibenzyloxypho-sphino)-thienamycin, 0-(Dihydroxyphosphino)-thienamycindi-natriumsalz, 0-(Dimethoxyphosphinyl>thienamycin, CHDimet-hoxyphosphinothioyl)-thienamycin,0-(Dibenzyloxyphosphi-nyl)-thienamycin und 0-(Dihydroxyphosphinyl)-thienamycindi- to natriumsalz. Die Definition von R1' und R2' schliesst nicht die Reste 1 und 2 ein.
Eine Acylklasse von besonderem Interesse sind solche Acylreste, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus üblichen bekannten N-Acyl-Blockierungs- oder Schutzgruppen, is wie Carbobenzyloxy, ringsubstituiertes Carbobenzyloxy, wie o-und p-Nitrocarbobenzyloxy, p-Methoxycarbobenzyloxy, Chloracetyl, Bromacetyl, Phenylacetyl, tert-Butoxycarbonyl, Trifluoracetyl, Bromäthoxycarbonyl, 9-FIuorenylmethoxycar-bonyl, Dichloracetyl, o-Nitrophenylsulfenyl, 2,2,2-TrichIorätho- 20 xycarbonyl, Brom-tert.-butoxycarbonyl, Phenoxyacetyl; nicht-acylierte Schutzgruppen, wie Triniedrigalkylsilyl, beispielsweise Trimethylsilyl und tert.-Butyldimethylsilyl sind auch von Interesse.
Die folgenden Reste sind in Übereinstimmung mit der 25 vorgenannten Definition von Acyl besonders bevorzugt für R3 der Struktur IIa: Formyl, Acetyl, Propionyl, Butyryl, Chloracetyl, Methoxyacetyl, Aminoacetyl, Methoxycarbonyl, Äthoxy-carbonyl, Methylcarbamoyl, Äthylcarbamoyl, Phenylthiocarbo-nyl, 3-Aminopropionyl, 4-Aminobutyryl, N-Methylaminoacetyl, 30 N,N-Dimethylaminoacetyl, N,N,N-TrimethyIaminoacetyl, 3-(N,N-Dimethyl)-aminopropionyl, 3-(N,N,N-T rimethyl)-amino-propionyl, N,N,N-Triäthylaminoacetyl, Pyridiniumacetyl, Gua-nidinoacetyl, 3-Guanidinopropionyl, N3-Methylguanidinopro-pionyl, Hydroxyacetyl, 3-Hydroxypropionyl, Acryloyl, Propy-noyl, Malonyl, Phenoxycarbonyl, Amidinoacetyl, Acetamidi-noacetyl, Amidinopropionyl, Acetamidinopropionyl, Guanyl-ureidoacetyl, Guanylcarbamoyl, Carboxymethylaminoacetyl, Sulfoacetylaminoacetyl, Phosphonoacetylaminoacetyl, N3-Dimethylaminoacetamidinopropionyl, Ureidocarbonyl, Dimethylaminoguanylthioacetyl, 3-{ 1 -MethyI-4-pyridinium)-propionyl, 3-(5-Aminoimidazol-l-yI)-propionyl, 3-Methyl-l-Imi-dazoliumacetyl, 3-SydnonyIacetyl, o-Aminomethylbenzoyl, o-Aminobenzoyl, Sulfo, Phosphono,
gende Formel
9
■c(ch2)-
A-
•<ch2)-
35
40
gekennzeichnet werden, worin m und n ganze Zahlen von 0 bis
5 sind; A ist O, NR' (R' ist Wasserstoff oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen), S oder A ist eine Einfachbindung; und Y° ist ausgewählt aus den folgenden Gruppen:
1.) Amino oder substituiertes Amino:
N(R°)2 und -N+(R°)3 ,
worin die Werte für R° unabhängig ausgewählt sind aus: Wasserstoff; N(R'MR' ist Wasserstoff oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen); Niedrigalkyl und Niedrigalkoxyl mit 1 bis
6 Kohlenstoffatomen; Niedrigalkoxyniedrigalkyl, worin die Alkoxylgruppe 1 bis 6 Kohienstoffatome umfasst und die Alkylgruppe 2 bis 6 Kohienstoffatome hat; Cycloalkyl und Cycloalkylalkyl, worin die Cycloalkylgruppe 3 bis 6 Kohienstoffatome umfasst und die Alkylgruppe 1 bis 3 Kohienstoffatome hat, und wobei zwei R°-Gruppen miteinander verbunden sein können über das N-Atom, an welches sie gebunden sind unter Ausbildung eines Ringes mit 3 bis 6 Atomen.
2.) Amidino und substituiertes Amidino:
-n=c-n(r°)2 r°
worin die Werte für R° unabhängig voneinander ausgewählt sind aus den Gruppen: Wasserstoff; N(R')2(R' ist Wasserstoff oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Niedrigalkyl und Niedrigalkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Niedrigalkoxyniedrigalkyl, worin die Alkoxylgruppe 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält und die Alkylgruppe 2 bis 6 Kohienstoffatome enthält (falls der Niedrigalkoxyniedrigalkylrest an ein Kohlenstoffatom gebunden ist, umfasst die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohienstoffatome); Cycloalkyl und Cycloalkylalkyl, worin die Alkylgruppe 1 bis 3 Kohienstoffatome umfasst; zwei R°-Gruppen können miteinander verbunden sein mit dem Atom, an das sie gebunden sind unter Ausbildung eines Ringes mit 3 bis 6 Atomen;
O S
1! il
-P(OCH3)2 , -P(OCH3)2 ,
II ,OCH, -p vONa
S
II
o l!
-P[N(CH3)2]2# -P-N{CH,)
NONa 3 2 »
45 3.) Guanidino und substituiertes Guanidino :
-nh-c-jj(r°)2 ,
nr
50
worin R° die oben angegebene Definition unter 2. hat. 4.) Guanyl und substituiertes Guanyl:
-C=NR
O
-P[N(CH3)2]2 f
55
-p-n(cb3)2 ONa
60
Eine weitere Klasse von Acylresten sind beispielsweise endständig substituierte Acyle, bei denen der Substituent eine basische Gruppe ist, die substituiert oder unsubstituiert sein kann: Amino, Amidino, Guanidino, Guanyl und Stickstoff enthaltende mono- und bicyclische Heterocyclen (aromatisch und nicht- 65 aromatisch), bei denen das Heteroatom oder die Heteroatome zusätzlich zum Stickstoff ausgewählt sind aus Sauerstoff und Schwefel. Solche substituierten Acyle können durch die fol-
tf(r°)2
worin R° die Definition, wie vorher in 2. angegeben, hat.
5.) Stickstoff enthaltende mono- und bicyclische Heterocy-clyle (aromatisch und nicht-aromatisch) mit 4 bis 10 Kernatomen, worin das Heteroatom oder die Heteroatome ausser Stickstoff ausgewählt sind aus Sauerstoff und Schwefel. Solche Heterocyclyle werden typischerweise illustriert durch die folgende Aufzählung von Resten (R' ist H oder Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen):
632510
12
y n
\
■o*-»
/~\
O UH
lì $
-cch2ch2ch2nhc-ch3
©
cce2ch2ch2h(ch3)3
i,„2
o
-ccr2s-ç
^îh
20
Njh.
<>•
o
II
-cch2s-ch9-q^
nh,
o
-cch-—0-choc
■d. jl %
nh,
35 Herstellung der Ausgangsmaterialien la, Ib, Ic, Id und Ie
Die vorher beschriebenen Ausgangsmaterialien können Die folgenden spezifischen Acylreste, die in diese Klassen einfach hergestellt werden aus einem N-geschützten Thienamycin (1), wie einem N-acylierten Thienamycin (1),
fallen, sind zusätzlich repräsenttiv:
O UH
h i
-CCH 2CH2NK C-CH3
lì
wh
—cch2ch2nhc-h o
1!
nh i
-CCH 2 CH2KH C-HH2
o il
-cch2ch2n(ch3)2
o
II
0
-cch2ch2n(ch3)3
o nh i
-cch2ch2c-nh2
tn
45
oh
1* 2*
nr r l cooh worin R1 ' und R2' ausgewählt sind aus Wasserstoff und den vorher genannten Acylresten. Vorzugsweise ist R1' Wasserstoff so und R2' ist eine eihfach entfernbare Blockierungsgruppe, wie: Carbobenzyloxy, ring-substituiertes Carbobenzyloxy, wie o-und p-Nitrocarbobenzyloxy, p-Methoxycarbobenzyloxy, Chloracetyl, Bromacetyl, Phenylacetyl, t-Butoxycarbonyl, Trifluoracetyl, Bromäthoxycarbonyl, 9-Fluorenylmethoxycar-55 bonyl, Dichloracetyl, o-Nitrophenylsulfenyl, 2,2,2-Trichlorätho-xycarbonyl, Brom-t-butoxycarbonyl, Phenoxyacetyl; nicht-acyl-geschützte Gruppen, wie Triniedrigalkylsilyl, beispielsweise Trimethylsilyl und tert.-Butyldimethylsilyl sind auch von Interesse. Die am meisten bevorzugten N-Blockierungsgruppen sind 60 substituierte und unsubstituierte Carbobenzyloxyreste:
s2 «=
c - ochtc' v
2 \ v/
<r')
n worin n 0 bis 2 (n = 0, R' - Wasserstoff) bedeutet und R' ist Niedrigalkoxy oder Nitro; und Brom-tert.-butoxycarbonyl,
? /CH3
-C-0-C-CH~Br
\
CK-
io
Die schliesslich erfolgende N-Entblockierung bei der Herstellung von Ia, Ic oder Ie kann nach einer Vielzahl von bekannten Verfahren durchgeführt werden, einschliesslich Hydrolyse oder Hydrierung; wird eine Hydrierung verwendet, so schliessen geeignete Bedingungen ein Lösungsmittel ein, wie ein 'Niedrigalkanol in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, wie Palladium, Platin oder Oxiden davon.
Das N-acylierte Zwischenprodukt [1 (oder Ia)] wird beispielsweise hergestellt, indem man Thienamycin (I) mit einem Acylierungsmittel behandelt, beispielsweise einem Acylhaloge- 15 nid oder einem Acylanhydrid, wie einem aliphatischen, aromatischen, heterocyclischen, araliphatischen oder heterocycli-schen aliphatischen Carbonsäurehalogenid oder -anhydrid. Andere Acylierungsmittel, die auch verwendet werden können, sind beispielsweise gemischte Carbonsäureanhydride und insbesondere Niedrigalkylester von gemischten Carboxyl-Carbon-säureanhydriden; auch Carboxylsäuren in Gegenwart eines Carbodiimids, wie 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid, und ein aktivierter Ester von Carboxylsäuren, wie p-Nitrophenylester, sind geeignet.
Diese N-acylierten Thienamycin-Ausgangsstoffe werden beispielsweise voll beschrieben in der US-Patentanmeldung mit
13 632510
der Serial-Number 634 291 vom 21. November 1975 und der Continuation-in-part-US-Anmeldung, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung für die gleiche Anmelderin eingereicht worden ist, mit der internen Bezeichnung 15775YA. s Diese Anmeldungen werden hiermit in die Beschreibung einbezogen.
Die Acylierungsreaktion kann durchgeführt werden bei Temperaturen im Bereich von etwa —20 bis etwa 100 °C, aber vorzugsweise wendet man Temperaturen an im Bereich von -9 °C bis 25 °C. Jedes Lösungsmittel, in dem die Reaktanten löslich sind und das im wesentlichen inert ist, kann verwendet werden, beispielsweise polare Lösungsmittel, wie Wasser, Alkohole und polare organische Lösungsmittel, im allgemeinen solche, wie Dimethylformamid (DMF), Hexamethylphosphor-amid (HMPA), Aceton, Dioxan, Tetrahydrofuran (THF), Aceto-nitril, heterocyclische Amine, wie Pyridin, Äthylacetat, wäss-rige Mischungen der vorgenannten, sowie auch halogenierte Lösungsmittel, wie Methylenchlorid und Chloroform. Die Umsetzung wird eine Zeitlang durchgeführt, die im Bereich von etwa 5 Minuten bis zu einem Maximum von 3 Stunden dauert, aber im allgemeinen reicht eine Reaktionszeit von etwa 0,5 bis etwa 1 Stunde aus. Die folgende Gleichung kann dieses Verfahren unter Verwendung eines Carbonsäurehalogenids beschreiben; es ist jedoch selbstverständlich, dass man durch Verwendung eines Carbonsäureanhydrids oder eines anderen funktionellen äquivalenten Acylierungsmittels gleiche Produkte erhalten kann:
20
25
oh
SCH2CH2NH2
'/v
COOH
il
_T AcyIhalogeaid ^ ^ »
o
-COOH
40
45
Im allgemeinen, wenn bei der oben beschriebenen Acylierungsreaktion ein Säurehalogenid (geeignete Halogenide sind Chloride, Jodide oder Bromide) oder ein Säureanhydrid verwendet wird, wird die Umsetzung in Wasser oder einer wässri-gen Mischung eines polaren organischen Lösungsmittels, wie Aceton, Dioxan, THF, DMF, Acetonitril und dergleichen in Gegenwart eines geeigneten basischen Akzeptors, wie NaHCOî, MgO, NaOH, K2HPO4 und dergleichen vorgenommen.
Beim Durchführen der hier beschriebenen Umsetzung ist es im allgemeinen nicht notwendig, die 2-Carboxygruppe oder die 1 '-Hydroxygruppe zu schützen; in den Fällen, in denen das 50 Acylierungsmittel ausserordentlich wasserempfindlich ist, ist es manchmal vorteilhaft, die Acylierung in einem nicht-wässrigen Lösungsmittelsystem vorzunehmen. Triorganosilyl- (oder Zinn-) Derivate des Thienamycins ergeben schnell die Tris-Triorga-nosilylderivate, beispielsweise Tris-Trimethylsilylthienamycin 55 Th(TMS)a:
Ü?h_
r OTMS
NHTMS
L. COOTMS
Diese Derivate, die leicht löslich in organischen Lösungsmitteln sind, werden auf einfache Weise hergestellt, indem man beispielsweise Thienamycin mit einem Überschuss an Hexa-methyldisilazan und einer stöchiometrischen Menge von Tri-methylchlorsilan bei 25 °C unter kräftigem Rühren unter einer N2-Atmosphäre umsetzt. Das dabei entstehende NH4CI wird beispielsweise durch Zentrifugieren entfernt und das Lösungsmittel wird durch Verdampfen entfernt, wobei man das gewünschte Silylderivat erhält.
Das Zwischenausgangsprodukt Ic wird im allgemeinen hergestellt nach dem folgenden Schema; dabei ist jedoch zu beachten, dass eine direkte Veresterung, ohne Schutz der Amino-gruppe auch möglich ist.
tun i'
l_n rh-;~NR"R •COOH .1
2"
-> Th~
OH „ .
Ent-
,hri'r2'Mm
■OH
r
Th4-NH9
J-COX'H'
Id
3'
-COX'R~ le
632510
14
Im obigen Schema haben im allgemeinen alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung.
Im allgemeinen wird der Übergang (1 — Ic) bewirkt nach üblichen Verfahren des Standes der Technik. Zu diesen Verfahren gehören beispielsweise:
1.) Umsetzung von 1 <oder I) mit einem Diazoalkan, wie Diazomethan, Phenyldiazomethan, Diphenyldiazomethan und dergleichen in einem Lösungsmittel, wie Dioxan, Äthylacetat, Acetonitril und dergleichen, bei Temperaturen zwischen 0 °C und Rückfluss für eine Zeitdauer von wenigen Minuten bis 2 Stunden.
2.) Umsetzung eines Alkalisalzes von 1 mit einem aktivierten Alkylhalogenid, wie Methyljodid, Benzylbromid oder m-Phenoxybenzylbromid, p-tert.-Butylbenzylbromid, Pivaloyl-oxymethylchlorid und dergleichen. Geeignete Reaktionsbedingungen schliessen Lösungsmittel, wie Hexamethylphosphor-amid und dergleichen sowie Temperaturen von 0 °C bis 60 °C während eines Zeitraumes von wenigen Minuten bis zu 4 Stunden ein.
3.) Umsetzung von 1 mit einem Alkohol, wie Methanol, Äthanol, Benzylalkohol und dergleichen. Diese Umsetzung kann durchgeführt werden in Gegenwart eines Carbodiimid-
kondensierungsmittels, wie Dicyclohexylcarbodiimid und dergleichen. Geeignete Lösungsmittel bei Temperaturen zwischen
0 °C und der Rückflusstemperatur und Reaktionszeiten von 15 Minuten bis 18 Stunden schliessen ein CHCh, CH3CI, CH2CI2
s und dergleichen.
4.) Umsetzung von einem N-acylierten Säureanhydrid von 1 hergestellt durch Umsetzung der freien Säure 1 mit einem Säurechlorid, wie Äthylchlorformat, Benzylchlorformat und dergleichen, mit einem Alkohol, wie den unter 3.) aufgezählten,
10 unter den gleichen Reaktionsbedingungen wie unter 3.) genannt. Das Anhydrid wird hergestellt durch Umsetzung von
1 und dem Säurechlorid in einem Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran (THF), CH2CI2 und dergleichen, bei Temperaturen on 25 °C bis zur Rückflusstemperatur während 15 Minuten bis 10
15 Stunden.
5.) Umsetzung von labilen Estern von 1, wie Trimethylsilyl-ester, Dimethyl-tert.-butylsilylester oder dergleichen mit R3' X°, worin X° Halogen, wie Brom oder Chlor, ist und R3' die vorher angegebene Bedeutung hat, in einem Lösungsmittel, wie THF,
20 CH2CI2 und dergleichen bei Temperaturen zwischen 0 °C und Rückfluss während 15 Minuten bis 16 Stunden. Diese Umsetzung erfolgt beispielsweise nach dem folgenden Schema:
■gtms rOTMS
Ver-
. ThUmTMS M-Acylieruni^ Th_j_NRl'rM5 esterunp., yh i-i otms
•cooths t-COOTMS
■NR~TMS
Lcook3'
milde Hydrolyse y
Th-
t-oh
-nbr
-COOK"
worin TMS Triorganosilyl, wie Trimethylsilyl, bedeutet und alle anderen Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben.
Die Amide der vorliegenden Erfindung werden üblicherweise in einfacher Weise hergestellt durch Umsetzung des Säureanhydrids (Ic, X' = O, R3' = Acyl) mit Ammoniak oder mit dem ausgewählten Amin, beispielsweise den vorher genannten Alkyl-, Dialkyl-, Aralkyl- oder heterocyclischen Aminen.
Die vorher wiedergegebenen Schemata für die Veresterung sind bekannt bei den verwandten bicyclischen ß-Lac-tamantibiotika und allgemein bei organischen Synthesen und es soll hier festgestellt werden, dass in der Regel keine besonderen kritischen Bedingungen hinsichtlich der Reaktionsparameter bei der Herstellung der N-acylierten und Carboxylderivate Ic, die als Ausgangsverbindungen für die vorliegende Erfindung 45 geeignet sind, erforderlich sind.
Die Ausgangsverbindungen Ia und Ie werden im allgemeinen in einfacher Weise hergestellt nach irgendeiner der bekannten Veresterungs- oder Verätherungsreaktionen der sekundären Alkoholgruppe von Id. Solche Verfahren schlies-50 sen beispielsweise ein:
Th-
t-oh
1 2 ■SR Y
Lcoxr Id orj -ÌfR^R2
i-COXR
Te
1.) Für die Herstellung der Äther-Ausführungsformen wird normalerweise die säurekatalysierte Reaktion von Id durchgeführt mit einem Diazoalkan, wie Diazomethan, Phenyldiazomethan, Diphenyldiazomethan und dergleichen in einem inerten Lösungsmittel, wie Dioxan, Tetrahydrofuran (THF), Halogenkohlenwasserstoffen, wie CH2CI2, Äthylacetat und dergleichen in Gegenwart einer katalytischen Menge einer starken Säure oder Lewis-Säure, wie Toluolsulfonsäure, Trifluoressigsäure, Fluorborsäure, Bortrifluorid und dergleichen, bei Temperaturen zwischen -78 °C und 25 °C während einiger Minuten bis 2 65 Stunden.
2.) Für die Herstellung der Äther-Ausführungsformen wird üblicherweise die Umsetzung von Id mit einem Alkylierungs-mittel durchgeführt, wie einem aktiven Halogenid, Beispiels
15
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weise Methyljodid, Benzylbromid, m-Phenoxybenzylbromid und dergleichen; Alkylsulfonat, wie Dimethylsulfat, Diäthylsul-fat, Methylfluorsulfonat und dergleichen, in Gegenwart einer starken Base, die in der Lage ist, ein Alkoholatanion von Ib zu bilden. Geeignete Basen schliessen ein Alkali- und Erdalkalioxide und -hydroxide, Alkalialkoxide, wie Kalium-tert.-butoxid, tert. Amine, wie Triäthylamin, Alkalialkyle und -aryle, wie Phe-nyllithium, und Alkaliamide, wie Natriumamid. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein inerte wasserfreie Lösungsmittel, wie tert.-Butanol, Dimethylformamid (DMF), THF, Hexame-thylphosphoramid (HMPA), Dioxan und dergleichen, bei Temperaturen von -78 °C bis 25 °C während eines Zeitraumes von wenigen Minuten bis 4 Stunden.
3.) Für die Herstellung der Ester-Ausführungsformen findet in der Regel die Umsetzung von Id mit irgendeinem der vorher aufgeführten Acylreste in ihrer Säureform statt. Diese Umsetzung kann durchgeführt werden in Gegenwart eines Carbodi-imid-Kondensierungsmittels, wie einem Dicyclohexylcarbodi-imid und dergleichen. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein inerte Lösungsmittel, wie CHCb, CH2CI2, DMF, HMPA, Aceton, Dioxan und dergleichen, bei Temperaturen von 0 °C bis 60 °C während eines Zeitraums von 15 Minuten bis 12 Stunden.
4.) Für die Herstellung der Esterausführungsformen wird normalerweise Id mit einem Acylhalogenid oder einem Säureanhydrid umgesetzt, wobei die Acylgruppen vorher beschrieben wurde. Im allgemeinen verwendet man bei der vorher erwähnten Acylierungsreaktion ein Säurehalogenid (geeignete Halogenide sind Chloride, Jodide oder Bromide oder Säureanhydride) und die Umsetzung wird in einem wasserfreien organischen Lösungsmittel, wie Aceton, Dioxan, Methylenchlorid, Chloroform, DMF oder dergleichen, in Gegenwart eines geeigneten basischen Akzeptors, wie NaHŒb, MgO, Triäthylamin, 5 Pyridin und dergleichen, bei Temperaturen zwischen 0 °C bis 40 °C während einer Stunde bis 4 Stunden vorgenommen.
Geeignete Acylhalogenide und -anhydride schliessen ein: Essigsäureanhydrid, Bromessigsäureanhydrid, Propionanhy-drid, Benzoylchlorid, Phenylacetylchlorid, Azidoacetylchlorid, 10 2-Thienylacetylchlorid, 2-, 3- und 4-Nicotinylchlorid, p-Nitro-benzoylchlorid, 2,6-DimethoxybenzoylchIorid, 4-Guanidino-phenylacetylchlorid, Methansulfonylchlorid, Dibenzylpho-sphorchloridat, Dimethylthiophosphorchloridat, 2-Furyläthyl-carbonsäureanhydrid, Methylchlorformat, Bis-(p-Nitrobenzyl)-15 phosphorchloridat und dergleichen.
5.) Für die Herstellung der Ester-Ausführungsformen wird üblicherweise Id umgesetzt mit einem geeigneten substituierten Keten oder Isocyanat, wie Keten, Dimethylketen, Methyl-isocyanat, Methylisothiacyanat, Chlorsulfonylisocyanat und 20 dergleichen. Geeignete Lösungsmittel schliessen ein Dioxan, Tetrahydrofuran, Chloroform und dergleichen, bei Temperaturen von - 70 °C bis 60 °C während eines Zeitraumes von 15 Minuten bis 18 Stunden.
Das Zwischenprodukt Ie wird dann normalerweise N-ent-25 blockt, wie vorher beschrieben, um die Ausgangsverbindungen le (R1 ' und R2' = H) und Ia zu erhalten. Aus Ie wird normalerweise Ia durch Entblocken der Carboxylgruppe hergestellt:
Th-
"OÏT
l' 2*
■NR R -
•"OR--> Th- -NH.
•cox'jr3 '
Ie
-OR' Th - -UH
-cox!r3' Ie
2
lcooh Ia
Das Ausgangsmaterial Ia wird einfach und vorzugsweise erhalten, wenn X' Sauerstoff ist und R3' eine einfach entfernbare Carboxylschutz- oder -blockierungsgruppe (siehe oben). Das Ausgangsmaterial Ia wird beispielsweise hergestellt durch Entblocken nach einer Vielzahl von bekannten Verfahrensweisen einschliesslich Hydrolyse und Hydrierung. Werden die bevorzugten Carboxylblockierungsgruppen verwendet (unten), so ist das bevorzugte Entblockungsverfahren die Hydrierung, bei der das Zwischenprodukt (Ie) in einem Lösungsmittel, wie einem Niedrigalkanol, in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators, wie Palladium, Platin oder Oxiden davon, hydriert wird.
In diesem Zusammenhang sei festgestellt, dass zu den geeigneten «Blockierungsgruppen» R3' im allgemeinen die Untergruppen gehören, die definiert werden wie vorher als Aralkyl, Halogenalkyl, Alkanoyloxyalkyl, Alkoxyalkyl, Alkenyl, substituiertes Alkyl oder Aralkoxyalkyl und auch Alkylsilyl, worin die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohienstoffatome hat. Zu den geeigneten «Blockierungsgruppen» R3' gehören beispielsweise Benzyl, Phenacyl, p-Nitrobenzyl, Methoxymethyl, Trichloräthyl, Tri-methylsilyl, Tributylzinn, p-Methoxybenzyl und Benzhydryl. Diese Blockierungsgruppen werden bevorzugt, weil sie allgemein anerkannt sind als leicht entfernbare Blockierungsgruppen bei dem Stand der Technik, der die Cephalosporine und Penicilline betrifft.
Die bevorzugten Carboxyl-Blockierungsgruppen sind Benzyl und substituiertes Benzyl:
r
3*
R')n worin n = 0 bis 2 (n = O, R' = H) und R' Niedrigalkoxyl oder 50 Nitro bedeuten.
Nach einer alternativen Verfahrensweise können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung IIa auch erhalten werden, indem man an den substituierten N-Methylenthienamy-cinderivaten II arbeitet, um die Derivate durch Einführen der 55 Gruppe R3 und/oder -COX' R3' zu erhalten. Eine solche Verfahrensweise wird im allgemeinen genauso durchgeführt wie vorher beschrieben, mit der Ausnahme, dass die Verbindung II die vorher beschriebenen Ausgangsmaterialien ersetzt, wie Ia, Ic und Ie, und ausserdem besteht selbstverständlich nicht die Not-60 wendigkeit, eine N-Entblockung vorzunehmen.
Herstellung der Amidine
Im allgemeinen können die Amidine einfach hergestellt werden, indem man Thienamycin (I) oder ein Derivat davon (Ia, 65 Ic oder Ie, wobei R1' = R2' = H ist) oder ein Thienamycin, das in geeigneter Form geschützt ist, wie ein syliertes Derivat (1) mit einem Imidoester (a.) oder einem substituierten Imidohaloge-nid (b.) umsetzt:
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16
OTMS
sch2ch2nhtms cootms
HR R-C-OR"
a. )
1^ TMS = Trimethylsilyl
. ©
r1r2n=c-x'
t
R b.)
X
worin R\ R2 und R die vorher angegebene Bedeutung haben; X' ist Halogen, wie Chlor; und -OR" ist eine austretende Gruppe, worin R" Niedrigalkyl, wie Methyl, Äthyl und dergleichen bedeutet. Alternativ können die Amidine hergestellt werden durch Umsetzung eines Imidoesters oder eines Imidothio-esters mit NH3 oder einer primären oder sekundären Aminoverbindung (c.), die so ausgewählt ist, um das gewünschte Ami-din zu ergeben. Die Reagentien a., b. und c. sind nachfolgend repräsentativ aufgezählt.
Geeignete Lösungsmittel für die Herstellung der Amidine nach dem vorgenannten Reaktionsschema sind im allgemeinen abhängig von der Art die Thienamycinsubstrats und des Reagens und schliessen ein Wasser, Dioxan, Tetrahydrofuran (THF), Dimethylformamid (DMF), Chloroform, Aceton, Aceto-nitril oder Mischungen davon. Die Umsetzung wird vorzugsweise vorgenommen bei Temperaturen im Bereich von 0 °C bis etwa 25 °C während einer bis etwa 6 Stunden. Die genaue Iden- 35 tität des Reaktionslösungsmittels und die Möglichkeiten der Reaktion innerhalb der vorher angegebenen Grenzen sind üblicherweise nicht kritisch, vorausgesetzt dass das Reaktionslösungsmittel inert ist oder im wesentlichen inert für den beabsichtigten Reaktionsverlauf. Geeignete typische Reagentien schliessen ein;
25
30
a.) Imidoester:
R1
rV
kanol in Gegenwart einer Base. Typischerweise wird die Umsetzung bei 0 bis 40 °C in Gegenwart eines Überschusses des Alkohols mit einer katalytischen Menge eines Alkalialkoxids während 15 Minutenbis 4 Stunden vorgenommen.
O
|[
3.) Die Umsetzung eines Amids, RCNHR1, mit einem Alkylchlorformat, wie Methylchlorformat, bei 25 °C bis 45 °C während 1 bis 4 Stunden.
O
II
4.) Die Umsetzung eines N-substituierten Amids, RCNHR1
O
II
oder O RCNR'R2, mit einem Äquivalent eines Alkylierungsmit-tels, wie Triäthyloxoniumfluorborat, in einem inerten Lösungsmittel, wie Äther, Chloroform und dergleichen, bei 0 bis 23 °C während 10 Minuten bis 2 Stunden.
5.) Die Umsetzung eines leicht erhältlichen Imidoesters, RÇNR' (R' kann Wasserstoff sein), zu dem gewünschten Imi-
OR"
doester, RCNR1, durch Umsetzung der ersterwähnten Verbin-OR"
dung mit einem Alkylamin, R' NH2, in einer Mischung aus Wasser und einem mischbaren Lösungsmittel, wie einem Äther 45 oder Chloroform, bei 0 bis 23 °C während 5 Minuten bis 1 Stunde.
40
N
© N
o.
R-C-X R",
R-C-X R" so
X = O oder S
Methylformimidat, Äthylformimidat, Methylacetimidat, Äthylacetimidat, Methylbenzimidat, Äthyl-4-pyridylcarboxyi-midat, Methylphenylacetimidat, Methyl-3-thienylcarboximidat, Methylazidoacetimidat, Methylchloracetimidat, Methylcyclo-hexylcarboximidat, Methyl-2-furylcarboximidat, Methyl-p-nitrobenzimidat, Methyl-2,4-dimethoxybenzimidat, Äthyl-N-methylformimidat, Methyl-N-methylformimidat, Methyl-N-iso-propylformimidat und dergleichen.
Solche Imidoester-Reagentien (a.) werden im allgemeinen in einfacher Weise hergestellt nach einer Vielzahl von möglichen Verfahrensweisen, wie:
1.) Umsetzung eines Nitrils, RCN, mit einem Niedrigalkanol in Gegenwart von HCl nach der bekannten Pinner-Synthese.
2.) Die Umsetzung eines Nitrils, RCN, mit einem Niedrigal55
b.) Substituierte Imidohalogenide:
Chlorpiperidinomethyliumchlorid,Chlordimethylformi-umchlorid, Chlordiäthylformiumchlorid und dergleichen.
Solche Imidohalogenid-Reagentien (b.) werden üblicherweise in einfacher Weise hergestellt nach einer Vielzahl von möglichen Verfahrensweisen, wie:
1.) Die Umsetzung eines N,N-disubstituierten Amids,
O
RCNR'R2, mit einem Halogenierungsmittel, wie Thienylchlo-rid, Phosgen, Phosphorpentachlorid und dergleichen, in einem inerten Lösungsmittel, wie Chloroform, Methylenchlorid und 60 dergleichen, bei 0 bis 40 °C während 1 bis 5 Stunden.
c.) Primäre und sekundäre Aminoverbindungen:
Methylamin, Äthylamin, 2-Aminopyrimidin, Dimethylamin, Methylbenzylamin, 3-Aminomethylpyridin, 2-Aminomethylthie-65 phen, Äthanolamin, Dimethylaminoäthylamin, N-2-(Amino-äthyl>pyrrolidin, Cyclohexylamin, n-Heptylamin, Isopropyla-min, 2-MethyiaIIylamin, 3-Phenyl-l-propylamin, 2-Amino-4-pico-lin, 2-Aminopyridin, 3-Amino-4-carbethoxypyrazoI, 2-Aminot-
17
632510
hiazol, 5-Amino-3-methylisothiazoI und 3-Amino-l,2,4-triazol.
Die Umsetzung einschliesslich des Reagens (a.) kann durch das folgende Diagramm wiedergegeben werden:
or"
sch2ch2nh2
•3 '
cox * r
R'
N
11
r-c-or"
or~
_n_
sch2ch0n=c-nhr'
cox'r3
i
R
worin OR" die austretende Gruppe des Imidoesterreagens ist rungsform, wo R3 und R3' Wasserstoff und X' Sauerstoff sind, und R, R', R3', R3 und X' die vorher angegebene Bedeutung Die Umsetzung, bei welcher das Reagens (b.) verwendet haben. Diese Umsetzung ist besonders geeignet für die Ausfüh- wird, kann durch das folgende Diagramm gezeigt werden:
r1r2n+=c"x'
x
h s ch 2ch2n=c-nr1r2 i« cox'r3' r
milde Hydrolysev pH 3-6 ^
sch0ch^n=c-nr.1r2 R
worin alle Symbole die vorher angegebene Bedeutung haben. Die Umsetzung, bei welcher das Reagens (c.) verwendet
Wird beispielsweise das Produkt 2 gewünscht, so sind geeig- wird, kann durch das folgende Diagramm gezeigt werden: nete Werte für R3 und R3' Trimethylsilyl und X' ist Sauerstoff.
or"
S
0*
©
Jï_
-sch0ch_nh=c-x 2 2 i
-cox'r3
r
*<=>
1 2 nhr r
05
worin alle Symbole die früher angegebene Definition haben bare Blockierungs- oder Schutzgruppen, so können sie unab-und X = -OR oder -SR ist, wobei R vorzugsweise Niedrigalkyl, hängig voneinander entfernt werden nach bekannten Verfah-wie Methyl oder Äthyl, bedeutet. Sind R3 und R3' leicht entfern- rensweisen unter Ausbildung der Gruppen 3,4 und 5.
632510
18
oh or3
XV
SCH2CH2W=C-NR1R2
n a cooh l
nV
i— 1
-sch0ch,n=c-nr1k2
2. £ j
-cooh r
oh
-n-
® 12
-sch0ch_nh=c-nr r 2 2 j
-cox'r3' r
A®
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Amidinen der allgemeinen Formel II
30
sch2ch2n=c-x 3 1 1 2
nr r cooh
(II)
40
worin X Wasserstoff oder R bedeutet, wobei R die Bedeutung hat von Cyano; Carbamoyl; Carboxyl; Alkoxycarbonyl und Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoff atomen; Alkenyl mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ; Alkynyl mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ; « Cycloalkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkylalkyl und Cycloalkylalkenyl mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen; Cycloalkenyl, Cycloalkenylalkenyl und Cycloalkenylalkyl mit 3 bis 10,4 bis 12 bzw.4 bis 12 Kohlenstoffatomen; Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aralkyl, Aralkenyl und Aralkynyl mit 7 bis 16 Kohlenstoffatomen; mono- und bicyclisches Heteroaryl und Heteroaralkyl mit 4 bis 10 Ringatomen, von denen eines oder mehrere ein Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff ist, und worin die Alkylgruppe des Heteroaral-kylrestes 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält; mono- und bicyclisches Heterocyclyl und Heterocyclylalkyl mit 4 bis 10 Ringatomen, von denen eines oder mehrere ein Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff ist, und worin die Alkylgruppe des Heterocyclylalkylrestes 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält; und R1 und R2 sind unabhängig voneinander aus- 60 gewählt aus R, Wasserstoff, Nitro, Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Amino, Mono-, Di- und Trialkylamino,
worin die Alkylgruppen jeweils 1 bis 6 Kohienstoffatome enthalten; R1 und R2 können miteinander verbunden werden unter Bildung eines substituierten oder nicht-substituierten mono-oder bicyclischen Heteroaryls oder Heterocyclyls, enthaltend (zusammen mit dem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind) 4 bis 10 Atome, von denen eines oder mehrere ein weiteres Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff sein können; und worin der vorerwähnte Substituent oder die Substituenten an R, R1, R2 oder an dem Ring, gebildet durch die Verbindung von R1 und R2, ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Chlor, Brom, Jod und Fluor; Azido; Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; Thio; Sulpho; Phosphono; Cyanthio (-SCN); Nitro; Cyano; Amino; Hydrazino; mono-, di-und trialkylsubstituiertes Amino und Hydrazino, worin das Alkyl 1 bis 6 Kohienstoffatome hat; Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkylthio mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Carboxyl; Alkoxycarbonyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkoxylgruppe; Acyloxy mit 2 bis 10 Kohlenstoff atomen; Carbamoyl und Mono- und Dialkylcarbamoyl, worin die Alkylgruppe jeweils 1 bis 4 Kohienstoffatome hat, und deren pharmazeutisch annehmbaren Salzen, ist dadurch gekennzeichnet, dass man Thienamycin I
OH
sch2CH^NH2 COOH
(I)
55
unter intermediärem Schutz der Sauerstoff-Funktionen und/ oder der Carboxyl-Funktion, mit einem Imidoester der Formeln
65
R N
«t r-c-x°r",
rV
© n n
r-c-x°r"
oder mit einem Imidohalogenid der Formel
19 632510
Die Zusammensetzungen werden vorzugsweise in einer solchen Form zubereitet, dass sie im Magen-Darm-Kanal absor-X »0 biert werden. Tabletten und Kapseln für eine orale Verabrei-
chung können in Einzeldosierungsform vorliegen und können 5 übliche Excipientien, wie Bindemittel, enthalten, beispielsweise Sirup, Gummi arabicum, Gelatine, Sorbose, Traganth oder worin -X°R" eine austretende Gruppe ist, R" bedeutet Was- Polyvinylpyrrolidon; Füllstoffe, beispielsweise Lactose, Zucker, serstoff; Amino; substituiertes Amino; substituierte oder unsub- Maisstärke, Calciumphosphat, Sorbose oder Glycerin;
stituierte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylreste, worin Schmiermittel, beispielsweise Magnesiumstearat, Talkum, Poly-der Alkylrest 1 bis 6 Kohienstoffatome umfasst; Mercapto; io äthylenglykol, Siliciumdioxid; Zerfallmittel, beispielsweise Kar-Aryloxy; Alkenyl- oder Alkynylgruppen; Aryl, Aralkyl; Cycloal- toffelstärke oder geeignete Befeuchtungsmittel, wie Natrium-kyl; oder eine Heteroaryl- oder Heteroaralkylgruppe (mono- laurylsulfat. Die Tabletten können in bekannter Weise oder bicyclisch), worin das Heteroatom oder die Heteroatome beschichtet werden. Orale flüssige Präparationen können in ausgewählt sind aus O, N und S; die vorgenannten Gruppierun- Form von wässrigen oder öligen Suspensionen, Lösungen, gen können unsubstituiert sein oder sie können substituiert 15 Emulsionen, Sirupen, Elixieren und dergleichen vorliegen oder sein, Alkyl oder Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, können als trockenes Produkt hergestellt werden, damit sie Halogen, Cyano, Carboxy, Sulfamino, Carbamoyl, Sulfonyl, dann mit Wasser oder einem anderen geeigneten Trägermate-Azido, Amino, substituiertes Amino, wie Alkylamino ein- rial vor ihrer Verwendung angemacht werden können. Solche schliesslich quaternäres Ammonium, worin die Alkylgruppen 1 flüssigen Zubereitungen können übliche Additive, wie Suspen-bis 6 Kohienstoffatome haben, Halogenalkyl, Carboxalkyl, Car- 20 sionsmittel, beispielsweise Sorbose, Sirup, Methylcellulose, bamoylalkyl, N-substituiertes Carbamoylalkyl, worin die Alkyl- Glukose/Zuckersirup, Gelatine, Hydroxyäthylcellulsoe, Carbo-gruppe der vorgenannten vier Reste 1 bis 6 Kohienstoffatome xymethylcellulose, Aluminiumstearatgel oder hydrierte essbare umfasst, Amidino, Guanidino, N-substituiertes Guanidino, Gua- Öle enthalten, beispielsweise Mandelöl, fraktioniertes Kokos-nidinoniederalkyl, X° bedeutet Sauerstoff oder Schwefel, X' nussöl, ölester, Propylenglykol oder Äthylalkohol enthalten; bedeutet Halogen, und R, R1 und R2 haben obige Bedeutungen, 25 Konservierungsmittel, beispielsweise Methyl- oder Propyl-p-behandelt und gegebenenfalls erhaltene Verbindungen in deren hydroxybenzoat oder Sorbinsäure. Suppositorien enthalten pharmazeutisch annehmbare Salze überführt. normalerweise die üblichen hierfür geeigneten Substanzen, bei-
Die Produkte (II und IIa) können eine Vielzahl von pharma- spielsweise Kakaobutter oder andere Glycerine.
kologisch annehmbaren Salzen bilden, wie Säureadditions- Zusammensetzungen für Injektionen können in Einzeldo-
salze, beispielsweise mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasser- 30 sierungen in Form von Ampullen hergestellt werden oder in stoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, p-Toluolsulfonsäure Behältern mit zugesetzten Konservierungsmitteln für Mehr-und Methansulfonsäure. Die Salze dieser Erfindung sind phar- fachdosierungen. Die Zusammensetzungen können in Form makologisch akzeptierbare nicht-toxische Derivate, die als von Suspensionen, Lösungen oder Emulsionen in öl oder wäss-aktive Bestandteile in geeigneten pharmazeutischen Dosie- rigen Trägermaterialien und sie können Formulierungsmittel, rungsformen verwendet werden können. Sie können auch mit 35 wie Suspensionsmittel, Stabilisierungsmittel und/oder Disper-anderen Arzneimitteln vereint werden, um Zusammensetzun- giermittel enthalten. Alternativ können die aktiven Bestandgen zu bilden, die ein breites Aktivitätsspektrum haben. teile in Form von Pulver vorliegen, damit sie mit einem geeig-
Die neuen erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen neten Trägermaterial, beispielsweise sterilem, keimfreien Was-sind neue wertvolle Antibiotika, die in der Regel aktiv sind ser vor der Anwendung angemacht werden können.
gegen verschiedene gram-positive und gram-negative Bakte- 40 Die Zusammensetzungen können auch in geeigneten Förrien und die deshalb in der Human- und Veterinärmedizin Ver- men für die Absorption zubereitet werden durch die Schleimwendung finden. Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbin- häute der Nase und das Hals- und Bronchialgewebe und sie düngen können deshalb als antibakterielle Arzneimittel für die können in einfacher Weise auch in Form von pulvrigen oder Behandlung von Infektionen verwendet werden, die durch flüssigen Sprays für Inhalationen zubereitet werden oder in gram-positive und gram-negative Bakterien verursacht werden, 45 Form von Pastillen oder Zubereitungen für Halspinselung. Für beispielsweise gegen Staphylococcus aureus, Escherichia coli, die medizinische Anwendung an den Augen oder Ohren kön-Klebsiella pneumoniae, Serratia, Salmonella typhosa, Pseudo- nen die Zubereitungen als besondere Kapseln in flüssiger oder monas und Bacterium proteus. Die erfindungsgemäss herstell- halbflüssiger Form vorliegen oder sie können als Tropfen und baren Bakterizide können weiterhin verwendet werden als dergleichen verwendet werden. Für topische Anwendungen Additive für Futtermittel und zum Konservieren von Nah- 50 kann man hydrophobe oder hydrophile Basen als Salben, Cre-rungsmitteln und als Desinfektionsmittel. Sie können beispiels- mes, Lotionen, Salbungsmittel oder Pulver formulieren.
weise in wässrigen Zusammensetzungen in Konzentrationen Ausser einem Trägermaterial können die erfindungsgemäs-
im Bereich von 0,1 bis 100 Teile des Antibiotikums pro Million sen Zusammensetzungen auch weitere Bestandteile, wie Stabi-Teile Lösung verwendet werden, um das Wachstum von schäd- lisatoren, Bindemittel, Antioxidantien, Konservierungsmittel, liehen Bakterien auf medizinischen und dentaltechnischen 55 Schmiermittel, Suspensionsmittel, Viskositätsmittel oder Ausrüstungen zu zerstören oder zu inhibieren und auch als Bäk- Geschmacksstoffe und dergleichen enthalten. Darüber hinaus terizide bei industriellen Anwendungen, beispielsweise bei auf können in den Zusammensetzungen auch andere aktive Wasser aufgebauten Anstrichmitteln, beim Weisswasser von Bestandteile vorhanden sein, um ein breiteres Spektrum der Papiermühlen, um das Wachstum von schädlichen Bakterien zu antibiotischen Aktivität zu bewirken.
inhibieren. 60 Für die Veterinärmedizin können die Zusammensetzungen
Die erfindungsgemäss herstellbaren Produkte können beispielsweise als innerhalb der Brust einlegbare Zubereitun-
allein verwendet werden oder in Kombination mit aktiven gen mit einer entweder schnellen oder langsamen Abgabewir-
Bestandteilen in einer Vielzahl von pharmazeutischen Zuberei- kung formuliert werden.
tungen. Diese Antibiotika und ihre entsprechenden Salze kön- Die zu verabreichenden Dosierungen hängen üblicher-
nen in Form von Kapseln oder als Tabletten, als Pulver oder als 6s weise zu einem erheblichen Teil von dem Zustand des behan-flüssige Lösungen oder als Suspensionen und Elexiere verwen- delten Patienten ab und von dem Gewicht des Patienten, der det werden. Sie können oral, intravenös oder intramuskulär Verabreichungsroute und der Häufigkeit der Verabreichung, verabreicht werden. wobei die parenterale Route für allgemeine Infektionen bevor-
r3-r2n®= c - x'
l r
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20
zugt wird und die orale Route für Infektionen der Eingeweide. Im allgemeinen enthält eine tägliche orale Dosierung etwa 2 bis etwa 600 mg aktiven Bestandteil pro kg Körpergewicht des Patienten bei einer oder mehreren Verabreichungen pro Tag. Eine bevorzugte tägliche Dosierung für Erwachsene liegt im Bereich von etwa 15 bis 150 mg an aktivem Bestandteil pro kg Körpergewicht.
Die vorliegenden Zusammensetzungen können in verschiedenen Einzeldosierungsformen verabreicht werden, beispielsweise in festen oder in flüssigen oral aufnehmbaren Dosierungsformen. Die Zusammensetzungen pro Einzeldosierung, ob sie flüssig oder fest ist, soll in der Regel etwa 0,1% bis 99% an aktivem Material enthalten, wobei der bevorzugte Bereich zwischen etwa 10 und 60% liegt. Die Zusammensetzungen enthalten im allgemeinen etwa 15 mg bis etwa 1500 mg an aktivem Bestandteil; im allgemeinen ist es jedoch bevorzugt, eine Dosierungsmenge im Bereich von etwa 100 bis 1000 mg zu verwenden. Bei einer parenteralen Verabreichung ist die Einzeldosierung im allgemeinen die reine Verbindung in einer leicht angesäuerten wässrigen sterilen Lösung oder in Form eines löslichen Pulvers, das zum Auflösen bestimmt ist.
Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die Erfindung, s ohne diese aber zu beschränken. In den Beispielen wird der Thienamycinkern (I, wie vorher angegeben) durch das folgende Symbol wiedergegeben
Th-
-OH
-NH-
-COOH
i5 an dem die sekundäre Alkoholgruppe, die Aminogruppe und . die Carboxylgruppe enthalten sind. Die erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen können deshalb in einfacher Weise wie folgt beschrieben werden:
OH
Tn
-N=C-X I
y
—COOH II
und
Tii-
—OB."
-NH=C-X
?
y
—COX'R3'
IIa
worin X, Y, R3, X', R3' und A die vorher angegebene Bedeutung Herstellung von silyliertem Thienamycin haben.
Beispiel 1
Th-
f—OTMS
-NHT.MS or TH(TMS)
—COOTMS
Thienamycin (80,0 mg) wird in 40 ml Tetrahydrofuran (THF) unter einer Stickstoffatmosphäre suspendiert und auf 10 ml konzentriert; dazu werden Hexamethyldisilazan (1,0 ml) und Trimethylchlorsilan (300 jxl) gegeben. Die Mischung wird 20 Minuten bei 25 °C unter heftigem Rühren umgesetzt. Dann 4o wird die Suspension zur Entfernung von Ammoniumchlorid zentrifugiert. Das überstehende wird unter einem Stickstoffstrom zu einem Öl für die weitere Umsetzung eingedampft.
TMS = Trimethylsilyl
45
Beispiel 2
C\ ©/
C=N H \
CÏ
©
Thienamycin
Th-
->
-OH
H f
-!N=C ©
X>
_coo
V©
Herstellung von Thienamycin-N-piperidin-l-yl-methylende-rivat
Thienamycin (57 mg, 162 p.Mol) wird nach der folgenden Weise silyliert. Das silylierte Antibiotikum Th(TMS)3 wird in Methylenchlorid (6 cm3) gelöst in einer verschlossenen Flasche unter positivem Stickstoffdruck und dann auf einem Bad aus Trockeneis/Aceton gekühlt. Zu der magnetisch gerührten Lösung wird eine Lösung (180 jo.1) von Triäthylamin (644 jj.Mol) in Methylenchlorid gegeben. Anschliessend daran gibt man eine Lösung von Chloropiperidinomethyliumchlorid (67 mg,
405 uMol) in Methylenchlorid (465 p.1) hinzu. Nach einer Stunde 60 auf dem Trockeneisbad wird die Reaktionslösung schnell zu einer Tetrahydrofuran-pH 7,0 In Phosphatpuffer (l:l)-Lösung (50 ml) gegeben. Die Mischung wird dann im Vakuum auf 10 ml konzentriert, wobei man eine homogene Lösung erhält. Die Lösung wird zweimal mit Äthylacetat (2x5 ml) und Äther (2x5 65 ml) gewaschen und kurz unter Vakuum gepumpt. Die wässrige Lösung wird dann an einer XAD-2-Harzsäule (60-ml-Bett) Chromatographien. Das Produkt wird in 10%igem wässrigem Tetrahydrofuran eluiert (mit einer anschliessenden Wassereluie-
21
632510
rung), wobei man 12,9 mg (22%) des Produktes erhält (gemessen in der Lösung in der Annahme e 8030 als Thienamycin; Papierchromatographie Rf 0,42 (4:1:5 n-Butanol:Äthyl:Wasser).
Beispiel 3
Herstellung von N-Formimidoylthienamycin sch2ch2n=ç-nh2
h cooh
Thienamycin (517 mg) wird in pH 7 0,1 n Phosphatpuffer (25 ml) gelöst und unter magnetischem Rühren auf einem Eisbad gekühlt. Die Lösung wird unter Verwendung von 2,5n Natriumhydroxidlösung, die aus einer automatischen Burette ausgegeben wird, auf einen pH von 8,5 eingestellt. Unter Aufrechterhaltung eines pHs von 8,5 wird im Laufe von 2 bis 3 Minuten portionsweise Methylformimidat-Hydrochlorid (711 mg) zugege-5 ben. Nach weiteren 10 Minuten wird der pH der Lösung unter Verwendung von 2,5n Chlorwasserstoffsäure auf 7,0 gebracht. Die Lösung wird über einer Säule aus XAD-2 Harz (150 cm3) chromatographiert unter Eluieren mit Wasser. Das N-Formimi-doylthienamycinderivat eluiert in 1,5-2,0 Säulenvolumen (200 io bis 300 cm3) und wird zu einem weissen Feststoff (217 mg) gefriergetrocknet.
IV (pH 7 0,1 n Phosphatpuffer) Xmax 297 nm ( e 8590). IR (Nujol muli) 1767 cm"1 (ß-Lactam). KMR(D20)5 1,37 (d, J = 6 Hz, CHa-CH), 3,0-3,75 (m, -ch2-), 4,2-4,8 (m, C5H, C6H, C7H) 7,86;
'5 NH
II
(s, -C-H).
Beispiel 4
Th (TMS)
Clö
e
(ch3) 2n=chc1
Th-
-OH H
-W
+ ^H
-CO
>0
Herstellung von N-Dimethylaminomethylenthienamycin
Thienamycin (16,5 mg) wird silyliert mit Hexamethyldisila-zan (200 jxl) und Trimethylchlorsilan (60 |il) in üblicher Weise. Das silylierte Thienamycin wird in äthanolfreiem Chloroform (1 ml) unter magnetischem Rühren und unter einer Stickstoffatmosphäre suspendiert. Die Mischung wird auf -45 °C gekühlt und dazu wird eine Lösung aus Triäthylamin (21 jxl) in Chloroform (21 p.1) gegeben und anschliessend daran eine Lösung aus (Chlormethylen)-di-methylammoniumchlorid (11,5 mg) in Chloroform (50 p.1). Die Mischung wird erwärmt auf -25 °C innerhalb 1 Stunde und 0,ln pH 7 Phosphatpuffer (5 ml) wird zugegeben. Die Mischung wird heftig 15 Minuten gerührt. Die wässrige Phase wird abgetrennt und enthält N-Dimethylaminomethylenthienamycin, das eine elektrophore-tische Beweglichkeit (50 V/cm, 1 Stunde, pH 7 Puffer) von 3,6 cm in Richtung auf die Kathode zeigt.
Beispiel 5
Herstellung von N-Trifluoracetimidoylthienamycin der ersten Hälfte des Säulenvolumens. Dieses Eluat wird rech-romatographiert in gleicher Weise in der Dowex 50-X4 (100 cm3, Na+-Zyklus, 200-400 Maschen) und das erste Säulenvolumen wird konzentriert und chromatographiert über ein XAD-2 35 Harz (30 cm3). Das N-Trifluoracetimidoylthienamycinderivat eluiert in 2,5 bis 5,0 Säulenvolumina, welches gefriergetrocknet wird unter Bildung eines weissen Feststoffes (15 mg).
UV (pH 7 0,1 n Phosphatpuffer) >.max 302 nm ( e 4 450). IR (Nujol muli) 1750 cm-1 (ß-Lactam). Elektrophorese: (50 V/cm, 40 20 Minuten, pH 7,0,1 n Phosphatpuffer) Mobilität. 2,0 cm (in Richtung der Kathode).
Beispiel 6
Herstellung von N-Acetimidoylthienamycin sch2ch2n=c-nh2 ch3
cooh
50
sce2ch2n=ç-nh2 CF3
cooh
Thienamycin (199 mg) wird in einem pH 7 0,ln Phosphatpuffer (7 ml) gelöst und mittels In Natriumhydroxidlösung auf einen pH von 8 eingestellt. Unter Aufrechterhaltung dieses pH-Wertes mit einer automatischen Burette wird auf einmal eine Lösung von Methyltrifluoracetimidat (355 [xl) in Dioxan (2,5 n,l) zugegeben. Nach 30 Minuten wird der pH auf 7,0 wieder eingestellt durch Zugabe von In Chlorwasserstoffsäure. Die Lösung wird dann über einem Dowex 50-X4 Harz (200 cm3, Na+-Zyklus, 200-400 Maschen) chromatographiert und mit Wasser eluiert. Das N-Trifluoracetimidoylthienamycinderivat eluiert in
55 Thienamycin (190 mg) wird in pH 7 0,ln Phosphatpuffer (13 ml) gelöst und auf einem Eisbad unter magnetischem Rühren gekühlt. Die Lösung wird auf pH 8,5 unter Verwendung von 2,5n Natriumhydroxidlösung aus einer automatischen Burette eingestellt. Unter Aufrechterhaltung eines pHs von 8,5 wird 60 Acetimidathydrochlorid (400 mg) portionsweise im Laufe von einigen Minuten hinzugegeben. Nach weiteren 40 Minuten wird die Lösung auf pH 7 mit 2,5n Chlorwasserstoffsäure eingestellt. Die Lösung wird dann über Dowex 50-X8 Harz chromatographiert (250 cm3, Na+-Zyklus, 100 bis 200 Maschen) und mit 65 Wasser eluiert. Das N-Acetimidoylderivat eluiert in 1 bis 2 Säulenvolumina (240 bis 520 cm3) und wird gefriergetrocknet zu einem weissen Feststoff (88 mg).
UV (pH 7 0,ln Phosphatpuffer) Xmax 297 nm ( e 7620). IR
632510
22
(Nujol muli) 1884 cm'"1, ß-Lactam. KMR (020)8 1,27 (d, J = 6
NH
11
Hz, CHj-CH) 2,24 (S, -C-CHa 3,2-3,5 (m, -CHa), 3,5-3,9 (m, -CH2-) 4,2-4,6 (m; C5H, C^h, C7h).
Beispiel 7
Herstellung von N-[(4-Pyridyl)-(imino)-methyl]thienamycin
OH
Thienamycin (80 mg, 0,294 mMol) wird in wässrigem Natrium-bicarbonat (24,7 mg, 0,294 mMol in 2,0 ml) bei 25 °C gelöst. Me-thylisonicotinimidat (80 mg, 0,588 mMol) wird in der Lösung gelöst und den Fortschritt der Umsetzung kann man verfolgen, indem man von Zeit zu Zeit Aliquote entnimmt und eine Flüssigchromatographie hoher Wirkungskraft (HPLC): Waters instrument vornimmt; 0,2x61 cm. Ci8 Bondapak umgekehrte Phasensäule; 1,5 ml/Min. wässriges 10%iges THF; UV (254 nm) und R.I. Monitore. Die Reaktion ist im wesentlichen nach 40 Minuten beendet und die Reaktionslösung wird direkt chromatographiert über einer 18,4x270 mm XAD Harzsäule, nachdem man zunächst mit entionisiertem, destilliertem Wasser eluiert und dann zu wässrigem 10%igem THF übergeht. Das Eluat wird durch UV und HPLC überwacht und wird verwendet, um das reine Produkt zu lokalisieren. Die genauen Fraktionen werden kombiniert und gefriergetrocknet, wobei man ein farbloses, lockeres Pulver erhält (80 mg, 73%).
UV 298 nm ( e 7800); IR (Nujol muH) 1762 cm-1 (ß-Lactam); KMR (60 MHz, D2O), 8 1,27,3H (d, J = 7 Hz, CH3 • CH(OH); 8 7,75 und 8,80,4H (m, m, 4-Pyridyl); HPLC, l,58fache Zurückhaltung von Thienamycin, Bedingungen wie oben.
Beispiel 8
Arbeitet man nach der Verfahrensweise von Beispiel 7, ersetzt aber das Reagens durch Methylpicolinimidat, so erhält man: N-[(2-PyridylXimino)-methyl]-thienamycin (85 mg, 77%) UV 267,300 nm ( e 8150,7600); IR (Nujol muli) 1764 cm"1 (ß-Lactam); NMR (60 MHz, D2O), 8 1,24,3H (d, ] = 7 Hz, CH3 • CH(OH)); 7,80,8,07,8,80,4H (m,m,m 2-Pyridyl); HPLC, 1,8fache Zurückhaltung von Thienamycin.
Beispiel 9
Arbeitet man nach Beispiel 7, ersetzt aber das Reagens durch Methylnicotinimidat, so erhält man: N-[(3-Pyridyl-(imino)-methyl]-thienamycin (77 mg, 70%): UV 264,299 nm, (8 5570,6120); IR (Nujol muli), 1766 cm-1 (ß-Lactam); KMR (60 MHz, D2O), 8 1,24,3H, (d, J = 7 Hz, CHa • CH(OH)); 8 7,6,8,2,8,9, 4H, (m,m,m 3-PyridyI); HPLC, l,57fache Zurückhaltung von Thienamycin.
Beispiel 10
Arbeitet man nach dem Verfahren von Beispiel 7, ersetzt aber das Reagens durch Methyl-4-thiazoIyIcarboximidat, so erhält man N-[4-Thiazolyl-iminomethyl]-thienamycin (99 mg, 89%): UV 300 nm, ( e 7530); IR (Nujol muli), 1764 cm-' (ß-Lactam); KMR (60 MHz, D2O), 8 1,23,3H (d, J = 7 Hz; CHs • CH(OH)); 8 8,60,9,17,2H (d,d H = 2 Hz, 4-Thiazolyl); HPLC, l,8fache Zurückhaltungszeit von Thienamycin.
Beispiel 11
Herstellung von N-Allylformamid
Eine Mischung von Allylamin (5,00 g, 87,6 mMol) und Methylformat (5,26 g, 87,6 mMol) wird 2 Stunden bei 25 °C gerührt. Im Anschluss daran wird der Kolben mit einem kurzen Destillationsaufsatz versetzt und das gewünschte N-Allylformamid wird bei 89 bis 90 °C (0,7 mm) als farbloses Öl gewonnen. Ausbeute 7,0 g (94%). IR(CHCb) 3380,1680 cm"1 ; KMR(CHCb) 8 8,1 (1H, br s), 8 6,4-7,9 (1H, sehr breit), 8 5,5-6,3 (1 H, m), 8 4,9-5,5 (2H,m), 8 3,85 (2H, m).
Beispiel 12
Herstellung von Äthylallylimidathydrochlorid
Äthylchlorformat (2,66 g, 24,47 mMol) werden mittels einer Spritze zu N-Allylformamid (2,08 g, 24,47 mMol) in einen trok-kenen Kolben unter N2 gegeben. Die erhaltene Mischung wird 2 Stunden bei 25 °C gerührt und während dieser Zeit entwickelt sich sehr schnell CO2. Das Reaktionsgemisch wird dann auf 45 °C erhitzt, bis keine weitere Gasentwicklung mehr auftritt (2 Stunden). Das viskose Produkt wird dann gekühlt und im Vakuum bei 0,2 mm 2 Stunden zur Entfernung von allen flüchtigen Bestandteilen behandelt.
Beispiel 13
Herstellung von N-(l-Buten-3-yl)-formamid
Eine Lösung aus 3,5 g (0,05 Mol) 3-Amino-l-buten in 12 ml Methylformat wird 20 Stunden auf 25 °C gehalten; die Lösung wird dann unter vermindertem Druck zur Entfernung von überschüssigem Methylformat konzentriert. Das als Rückstand verbleibende N-(l-Buten-3-yl)-formamid wird unter vermindertem Druck destilliert. Man erhält eine Fraktion, die 3 g N-(l-Buten-3-yl)-formamid enthält (Siedepunkt 58 bis 60 °C/0,5 mm).
Beispiel 14
Herstellung von Äthyl-N-(l-buten-3-yl)-formimidat
Eine Mischung aus 1,0 g N-(l-Buten-3-yl)-formamid und einem Äquivalent Äthylchlorformat wird unter N2 4 Stunden gerührt, während sich CO2 entwickelt. Die Mischung wird unter vermindertem Druck 3 Stunden gerührt, um alles nicht umgesetzte Äthylchlorformat zu entfernen und man erhält als Rückstand Äthyl-N-(l-buten-3-yl)-formimidat.
Beispiel 15
Herstellung von Metyhl-N-dimethylaminoformimidat
Zu einer gerührten Lösung N,N-Dimethylformhydrazid (0,22 g) in 2,0 ml Chloroform wird unter Stickstoff Methylchlorformat (0,5 ml) gegeben. Die Mischung wird auf 40 °C 3 Stunden erhitzt und dann unter Stickstoff eingedampft. Die Mischung wird mit wasserfreiem Äther trituiert. Die überstehende Lösung wird dekantiert und der Rückstand in einem Stickstoffstrom getrocknet. Ausbeute 284 mg. KMR (CDCI3) 8, 9,13 (HC); 3,80 (OCH3), 3,01 (N(CH3)2).
Beispiel 16
Herstellung von Cyclopropylformamid
Eine Mischung aus Cyclopropylamin (5,00 g, 87,6 mMol) und Methylformat (5,26 g, 87,6 mMol) wird 2 Stunden bei 25 °C gerührt. Am Anfang wird eine exotherme Reaktion festgestellt. Die Mischung wird dann in einen Drehverdampfer zur Entfernung des während der Reaktion gebildeten Methanols gegeben. Das zurückbleibende Material wird durch einen kurzen Destillationsaufsatz destilliert, wobei man 6,92 g (93%) des gewünschten N-Cyclopropylformamids als farbloses Öl erhält. KMR (CDCh) 8 8,1 (1 H, br S), 8 6,8-8,5 (1H, br), 8 2,4-3,0 (1H, m), 8 0,4-1,0 (4H, m).
Beispiel 17
Herstellung von Äthyl-N-cyclopropylformimidat
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
23
632510
Äthylchlorformat (4,078 g, 37,58 mMol) wird durch eine Spritze zu N-Cyclopropylformamid (3,194 g, 37,58 mMol) unter Stickstoff in einen trockenen Kolben gegeben. Nach einer Anfangszeit von 30 Sekunden beginnt eine schnelle Gasentwicklung. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird bei 25 °C gerührt bis keine weitere Gasentwicklung mehr festgestellt werden kann (~4 Stunden) und dann wird das viskose Produkt einem Vakuum von 0,5 mm 1 Stunde ausgesetzt zur Entfernung von nicht umgesetztem Äthylchlorformat. KMR-Analyse des Produktes zeigt das Formylproton bei 8 9,37 als breites Singu-Iett (CDCb-Lösung).
Beispiel 22
Arbeitet man nach dem Verfahren von Beispiel 6, ersetzt aber das Reagens durch eine äquivalente Menge von Methyl-methoxyacetimidat, so erhält man: N-(Methoxyacetimidoyl)-5 thienamycin (34%);
UV 198,301 nm ( e 16180,8700). IR (Nujol muH) 1760 cm"1 (ß-Lactam). KMR (60 MHz, D2O 51,28,3H,(d J = 6 Hz, CH3 • CH(OH). 8 3,50,3H, (S, CH3 • O • CH2) 8 4,35,2H, (S, CH3• O*CH2). HPLC, l,50fache Retentionszeit von Thienamy-10 ein.
Beispiel 18
Herstellung von Äthyl-N-(methyIthioäthyl)-formimidat
Zu einem 60 ml Scheidetrichter gibt man Äthylformimidat 15 (0,97 g, 8,8 mMol), eine Lösung von ß-Methylthioäthylamin (0,80 g, 8,8 mMol) in CH2CI2 (35 ml) und H20 (35 ml). Die Mischung wird 5 Minuten heftig geschüttelt. Die CH2CI2-Schicht wird abgetrennt, mit Salzwasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem 20 Druck eingedampft, wobei man das rohe Imidat (0,59 g) als trübe, blasse, gelbe Flüssigkeit erhält. IR 1660,1230 cm-1.
Beispiel 19
Herstellung von N-Isobutyrimidoylthienamycin 25
Arbeitet man nach dem Verfahren von Beispiel 6, ersetzt aber Äthylacetimidathydrochlorid durch Isobutyrimidathy-drochlorid und lässt die Umsetzung bei 20 °C und pH 8,2 ablaufen, so erhält man N-Isobutyrimidoylthienamycin (14%).
UV (pH 7 0,1 n Phosphatpuffer) A.max 298 nm ( e 8290). KMR 30 (D2O S 1,27 (d, J = 7 Hz, CH(CH3)2,1,29 (d, J = 6 Hz,
CH3CH(OH), 2,79 (Heptett, J = 7 Hz, CH(CH3)2).
Beispiel 20
Herstellung von N'-Methyl-N-acetimidoylthienamycin 35
Arbeitet man nach dem Verfahren von Beispiel 6, ersetzt aber Äthylacetimidathydrochlorid durch Methyl-N-methylace-timidat, so erhält man N-Methyl-N'-acetimidoylthienamycin (10%).
UV (pH 7 0,1 n Phosphatpuffer) Xmax 289 nm ( s 6700). IR 40 (Nujol muH) 1750 cm"1 (ß-Lactam), 1660 cm"1 (C=NCH3). KMR (D2O) 8 1,27 (d, J = 6 Hz, CH3CH(OH), 2,22 und 2,25 (S,
N
N-CCH3), 2,97 (S, NCH3).
45
Beispiel 21
Herstellung von N'-Mmethyl-N-formimidoylthienamycin
Arbeitet man nach dem Verfahren von Beispiel 6, ersetzt aber Äthylacetimidathydrochlorid durch Äthyl-N-methylform- 50 imidathydrochlorid, so erhält man N' -Methyl-N-formimidoyl-thienamyein (10%).
UV (pH 7 0,ln Phosphatpuffer) /.max 298 nm. KMR (D2O) 8
N
ii 55 Beispiel 26
1,30 (d, J = 6 Hz, CH3CH(OH), 2,92 (S.N-CH3), 7,78 (S,-CH). Herstellung von Kalium-N-äthoxycarbonylmethylformimidat
Beispiel 23
Herstellung von Äthyl-N-methoxyformimidat
Eine Mischung aus Methoxyaminhydrochlorid (0,020 Mol, 1,6700 g) und wasserfreiem Kaliumcarbonat (0,01 mMol, 1,3821 g) wird in 7,0 ml Wasser gelöst. Dazu werden 80 ml Äther gegeben und das Reaktionsgemisch wird mit Äthylformi-midathydrochlorid (0,02 Mol, 2,1900 g) behandelt. Die Mischung wird 15 Minuten geschüttelt. Die Ätherschicht wird abgetrennt und die wässrige Schicht wird mit 2 Teilen Äther (30 ml) extrahiert. Die vereinten und getrockneten Ätherlösungen werden verdampft, wobei man 0,8433 g Äthyl-N-methoxy-formimidat erhält.
KMR: 8 1,36 (Triplett), 8 3,83 (Singuiett), 8 4,13 (Quartett), 8 6,56 (Singuiett).
Beispiel 24
Äthyl-N-(2,2,2-trifluoräthyl)-formimidat
Äthylformimidathydrochlorid (0,555 g, 5 mMol), 2,2,2-Tri-fluoräthylaminhydrochlorid (0,677 g, 5 mMol) und Kaliumcarbonat (0,345 g, 2,5 mMol) werden in 20 ml CH2CI2 suspendiert und mit 2 ml H2O behandelt. Die Mischung wird 3 Minuten heftig geschüttelt. Die organische Phase wird abgetrennt und die wässrige zweimal mit 10-ml-An teilen CH2CI2 extrahiert. Die vereinten organischen Phasen werden getrocknet und das CH2CI2 wird durch eine Vigreauxe-Kolonne abdestilliert, wobei man ÄthyI-N-(2,2,2-trifluoräthyl)-formimidat erhält.
KMR 8:1,331 (CH3CH2); 3,8 q (j = 10 c.p.s., CF3CH2) 4,23 q ([i = 7,5, CH3CH2O); 7,6 S (H-C=N).
Beispiel 25
Herstellung von Äthyl-N-äthoxycarbonyläthylformimidat
Äthylformimidathydrochlorid (0,55 g, 5 mMol), Äthylgiyci-nathydrochlorid (0,697 g, 5 mMol) und Kaliumcarbonat (0,345 g, 2,5 mMol) werden in 20 ml CH2CI2 suspendiert und mit 2 ml H2O behandelt. Die Mischung wird 4 Minuten heftig geschüttelt. Die organische Phase wird abgetrennt, die wässrige Phase zweimal mit CH2CI2 (10 ml) extrahiert und die vereinte organische Phase wird getrocknet und abgedampft, wobei man Äthyl-N-äthoxycarbonylmethylformimidat erhält.
KMR 8:1,261 (CH2-CH2); 4,06 S (N-CH2-C); 4,23 g (CH3CH2-O); 7,5 S (N = CH).
KOEt, . ^ H-C=N-CH2-COOK C=N-CH -COOEt Et,0, EtOH' EtO
A 2
EtO
Et = C„H * 5
632510
24
Kalium (0,18 g) wird in einer Mischung aus 0,6 g Äthanol und 4 ml Äthyläther unter N2 aufgelöst. Die Lösung wird mit 50 ml Äthyläther verdünnt und Äthyl-N-äthoxycarbonylmethylformi-midat (0,79 g) in 2 ml Äthyläther wird zugegeben und anschliessend 0,1 ml H2O. Es findet eine schnelle Kristallisation des Salzes statt. Der Feststoff wird filtriert, mit Äther gewaschen und unter Vakuum getrocknet, wobei man Kalium-N-äthoxycarbo-nylmethyl-formimidat erhält.
KMR (D2O): 1,13 t (CH3CH2); 3,63 g (CH3-CH2O); 3,8 S (N-CH2-C); 8,06 S N=CH.
Beispiel 27
Herstellung von Äthyl-N-benzylformimidat
Eine Lösung aus 690 mg (5,1 mMol) N-Benzylformamid in 5 ml Methylenchlorid wird auf einem Eis-Wasser-Bad gekühlt und unter einen Argon-Schutz gestellt. Die Lösung wird gerührt während tropfenweise 4,9 ml (4,9 mMol) IM Triäthyl-oxoniumfluorborat in Methylenchlorid zugegeben werden. Nach 45minütiger Reaktionszeit wird die Mischung zur Trockne konzentriert unter vermindertem Druck bei Raumtemperatur und der Rückstand wird unter vermindertem Druck über P2O5 getrocknet. Das kernmagnetische Resonanzspektrum des Produktes in Deuterochloroform stimmt vollständig überein mit dem Fluorboratätheratkomplex von Äthyl-N-benzylformimidat.
Beispiel 28
Herstellung von N-Isopropylformamid
Formamid (1,13 g, 0,98 ml) wird in 10 ml Toluol gelöst, welches Toluolsulfonsäure(4,7 g) enthält. Zu dieser Mischung wird 5 Isopropylamin (2,95 g, 4,25 ml) gegeben. Die Mischung wird über Nacht unter Rückfluss und unter einem leichten Stickstoffstrom gehalten. Die Lösung wird filtriert und das Toluol verdampft unter vermindertem Druck. Das rückständige Öl wird destilliert bei 59-62 °C/0,07 mm, wobei man 1,0 g des 10 gewünschten Produktes erhält.
Beispiel 29
Herstellung von Methyl-N-isopropylformimidat
Isopropylformamid (535 mg) wird mit der äquivalenten 15 Menge Äthylchlorformat (440 ^1) 2 bis 3 Stunden bei 40 bis 45 °C unter Stickstoff behandelt. Die Mischung wird nacheinander mit Petroläther und wasserfreiem Äther und Benzol gewaschen, wobei man das Produkt als ein Öl erhält.
20 Beispiel 30
Arbeitet man nach der Verfahrensweise, wie sie im vorhergehenden Text und in den Beispielen beschrieben wurde, so können die folgenden Verbindungen der Erfindung erhalten werden. Die Reagentien, Imidoäther und Imidohalogenide, die 25 für die Umsetzung mit Thienamycin oder einem Derivat davon verwendet werden für die Herstellung der nachstehend aufgeführten Verbindungen, sind entweder bekannt oder können in der vorher beschriebenen Weise hergestellt werden.
OH
<f
-n-
sr
;ch2 cb 2n=c-n-
r xr2
-cooh ver- ^ 2
bân.d.ung . fi ^
1.) h -ch2ch2ch2ch3 h
2.) h -ch2-çh-ch3 h
^H3
3.) h -chch2ch3 h ch3
4.) h -ch2ch2ch2ch2ch3 h
5.) h -ch-ch-ch-ch, h
à*3
6-) h -ch2çh-ch2ch3 h ch3
7.) k ~ch çh - ch3 h ch3 ch3
25
632510
Ver- , 2 bindung R IT R_
ÇH3
8.) h -c-ch2-ch3 h ch3
9») h -ch2-c(ch3)3 k
10.) k -ch2ch2ch2ch2chch3 h
11.) h —ch-cr-.ch (ch,) _ h
-çh-cr ch(ch,)9 ck, ~ ^
12.) h -ch2-c~ch2 h
£h3
13.) h -ch2-ch=ch-ch3 h
14.) h -ch-ch=ch, . h
1 /*
ch-,
15.) h -ch2ch2ch=ch2 h
16.) h -ch2ch2-ch=ch-ch3 h
17.) h -ch2-ch2-ch=ch2 h ch3
18.) h -ch2-ch-ch=ch2 h ch3
19.) h -ch c =. ch0 h
« 1 ^
ch3 ch3
20.) h -ch-ch=ch2 h c2h5
55
21.) h -ch2-ch=ch-ch2ch2ch3 h
22.) h ~ch2-ch2-ch=ch-ch2ch3 h
23.) h -ch-ch=ch-ch_ch, h
1
ch3
632510
26
Ver-
Iti nii'mg
24.)
• 25.)
26.)
37.)
h h
h
27.) h
2.8.) h
29.) h
30.) h
31.) h
32.) h
33.) h
34.) h
35.) h
36.) h h
38.) h
3 9.) h
40.) h
R
-ch0-ch2-ch=ch2-ch3
CH0
-chch2-ch2ch2=ch2 ch-s
-o O
-ch.
à
-ch,
-Ch2HQ
-chjO fO
■ch
-ch2-ch=
O
-o
-CH2~<]
R
h h
h h
h h
h h
h h
h h
h h
h h
27 632510
bindung R ^ r2
41.) H H
42.) H H
43.) H ~CH2^VZ) H
44 •) H -CH2CH2— H
45.) H 1-A<àamantyl
46.) H -CH2-(/~A) H
470 H h
48.) H yj/
ch.
H
49.) H -~^y_OCH3 H
50.) H _H
51.) H _<Q^C1 h
/ \
52.) H -CH2CH2N p H
53.) H -CH2CH2^0 H
s«..) H "C^
ch3
55.) K ~CH2CH=CH-<^) H
56.) H -CH^^-^ H
xo
632510
28
7(rr~* S R1 R2
o rfinnff _
57.) li -ca^^-on H
58.) H -CH^_7SCH3 H
59.) h — c h 2^ —n ~ ( ck3 )
68.) H -C(CH3)3
h
60.) h h ch3
61.) h ~c2h5 ~c2h5
62.) ii -chcœ3)2 -ch(ch3)2
63.) h -ch2ch2ch3 -ch2ch2ch3
64.) h -ch3 —c2h5
65.) h ~ch3 -ch(ch3)2
66.) h -ch3 -ch2ch=ch2
67.) h ~ch2ch=ch2 -ch2ch=ch2
■ch3
69.) h -ch3 -ch-c2h5
ch3.
70.) h -c2h5 -ch(ch3)2
71.) h -ch3 -chch=ch2
ca3
72.) h -ch3 -ch2-ch(ch3)2
73.) h -ch3 -ch2ch2ch3
74.) h -ch3 -ch20
75.) h -ch3 -0
7 6.) h -ch3 -ch.
29
632510
Ver- x 2
Y~i 1 T) r\ •) ÌTI g R R . R
77.) h -ch3 -ch2~ch=ch2
78.) h -ch3
8 0.) h -ch3
87.) -CH3 — C (CH3) 3
88.) -ch3 -ch. h
H3
"O
79.) h -ch3 ~CE2'—
81.) -ch3 —c2hs h
82.) -ch3 -ch2ch=ch2 h
83.) -ch3 -ch(ch3)2 h
84.) ch=ch2 ~ch3 h
85.) -ch=ch2 ~c2h5 h
8 6.) -ch=ch2 -ch(ch3)2 h h
89.) -ch3 h
90.) -ch3 \ h
91.) -ch3 -ch20 h
92.) ~ch3 _ch2^\ï3n h
93.) ~ch3 -chch=ch2 h ch3
94.) -ch3 -ch2-c=ch2 h ch-
632510 30
Ver- i 2
hi ridirne rr r
95.)
-ch3
-ch2-ch2ch3
h
ch3
96.)
-ch=ch2
h h
97.)
-ch3
-ch2-0
h
98.)
-ch3
-0
h
99.)
-ch3
fi li h
100.) -ch3
hn . h
101.) ch3 ch3 ch3
102.) ch3 ch3 c2hs
103.) ch3 ch3 -ch{ch3)2
104.) ch3 ch3 ch2ch=ch2
105.) ch3 c2h5 c2h5
106.) ch3 ch3 -ch2-ch=ch2
ch3
107.) ch3 ch3 ch2
108.) ch3 -ch2ch=ch3
■o
~ch
109.) ch3 c2h5
110.) CH3 CH3 ~CH2 j
VN
31
632510
Verbindung R
111.) COOH
112.) H
113.) H
114.) H
115.) H
116.)
V
■OCH:
H
-Û
N
I
H
H
H
H
H
H
H
117.) H
118.)
119.) H
120.) H
121.) -N
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H
-C
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CH.
n/
H H
H
E
H
H
H
122.) H
\N/
CH.
H
632510
32
Ver-
bin dur, g R 123.)
124.) N
1
CH-,
N \
CH.
125.) H
126.) H
127.) H
128.) H
129.) \
H
130.) H
131.) H
132.)
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133 O H
134.) H
135.) H
R
H
H
A
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-CH-
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2NV
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
33
632510
Verbindung R
136.) H
R
-CH
R
H
137.) H
-CIL
N
n
H
138.) H
139. ) H
140.) H
141.) H
142.) H
143.) H
144.)
145.)
146.)
H H H
N-
—CH-
V
-CH
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-ch2
-CH„~
-CH.
-CH-
i/
-CH2- XX
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-CH2-0
h
H
H
H
H
H
H
H
H
632510
34
Ver-
bindung r
R
147.)
H
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148.) H
149.) H
150.)
151.)
152.)
153.)
154.)
-CH2~CH2^
Q-<*2 =0™2
H
H
H
H
CK-
-ch2~o-ch3
-ch2ch2-o-ch3 -ch2ch2-s-ch3
h
H
h h
h h
h
155.)
156.)
157.)
158.)
159.)
161.)
162.)
H
H
H
H
H
160.) h
H
h
-ch2ch2-oh
-ch-ch-ch,
och3
-eH2CH2~CH2-D=N
-ch2ch2ch-(och3)2
-ch~-c—0
^ tl
O
■CH —ch CH,
f 2
ai 2 OH
■CH2CH2CONH.2
-ch2cooc2h5
h h
H
H H
h h h
35
632510
Ver r1nriâ.
1 2
bindung RR R
H -CCH2CH2CH2N(C2H5)2 H
ch3
h -ch2ch2-sh h h -çh -fvoh h ch3
h ~ch2ch2-n(ch3)2 h
H ~CH2CH2CH2-Br H
h -ch2ch2ch-n(ch3)2
H
h -ch2ch2~n(ch3)3 h h -oh h h ~0cîi3 h ch3 -oh h h —c=n h h -nhch3 h h nh2 h ch3 ch3 nh2
h ch3 n(ch3)2
ch2Br h h
-ch2n(ch3)2 h h
-ch2&-ch3 h h
P
-c-NH2 h h
-ch2n(ch3)3 h h
-c(ch3)3 h -c(ch3)3
632510
36
•ver-
bindung r
R
184.)
185.)
186. )
—CHCH-3
» 3
ch3
-chch,
A
h-
-C(CH3)3
ch.
-chch-
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h-
-c(ch3)3
-fCH3
ch3
-chch,
» 3
CH3 -c(ch3)3
h"
s-ch2ch2-n=c-x
COOR"
i y
r
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Yer-
h'nrjimp- R
187.) h
188.) . h
189.) h
190.) H
191.) h
192.) h
193.) h
R
-ch2ch=c(ch3)2
-CH
2\ //^^H3
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-ch2-o-c-c(ch3)3
O
-ch2chz -ch=ch2
-ch0ch--s-ch, 2 2 3
-ch2-0-c-ch3
x
nh2 nh2
nhch-
nh-,
h h h
ch.
nhch.
nhch.
ch.
ch.
Cl Cl
HSO,
ch3coo nhch(ch3)2 h cl h2p°4
Ci
194.)' h —ch-—c-0
^ M
nh,
h
Cl
195.) h
196.) h
—5-Indanyl
■Phthalidyl n(ch3)2 h
-ch2ch=ch2 h
Cl
Cl
37
632510
Ver-
h'1* n^i'n g R
R
A
197.) S03-
Na
NH.
H
198<) po4h2 -ch2occhcch3)
NH.
CH.
199.) s°3~ -ch2-ch=ckch3)2
nhch.
H
200.) p04H2
Na nhch(ch3)2 h
Beispiel 31
20
Th-
-OH
-NKC
NH /—v.
^ BrCIÎ^Oy— C(CH3)
-CO 2 H
N°>
-)
c.(ch3)3
Br
©
Herstellung des p-tert.-Butylbenzylesters von N-Benzimidoylthienamycin
Benzimidoylthienamycin (3,2 mg) wird in Hexamethyl-phosphoramid (75 p.1), enthaltend p-tert.-Butylbenzylbromid (3,8 40 (il) suspendiert und bei 22 °C magnetisch gerührt. Nach 45 Minuten erhält man eine Lösung, die eine weitere Stunde gerührt wird. Das Produkt wird dann aus der Lösung mit Äther ausgefällt und das Rohprodukt über einer 250 |i dicken Kieselgelplatte chromatographiert und mit 7:3 Chloroform/Äthanol entwickelt. Der Streifen bei Rf 0,6 wird entfernt und mit Äthanol eluiert, wobei man das Hydrobromid des p-tert.-Butylbenzyl-esters von N-Benzimidoylthienamycin erhält. Massenspektroskopie m/e 521 (M+), 487,444,418,341,323,297,226,147.
Beispiel 32
r—OH
Th-
©
-NH.
"Xô>
:02CH2
ch, / 3
c= c / \ h ch.
Br
Herstellung des 3-Methyl-2-buten-l-yl-Esters von N-Benzi-midoylthienamycin
Benzimidoylthienamycin (5,9 mg) wird in Hexamethyl-phosphoramid (100 jj.1), enthaltend l-Brom-3-methyl-2-buten (4,8 65 ji.1) und Triäthylamin (0,5 p.1) gelöst und bei 22 °C magnetisch gerührt. Nach einer Stunde wird das Rohprodukt über einer
250 n dicken Kieselgelplatte chromatographiert und mit 8:2 Chloroform/Äthanol entwickelt. Der Streifen bei Rf 0,1-0,3 wird entfernt und mit Äthanol eluiert. Das Hydrobromid des 3-Methyl-2-buten-l-ylesters von Benzimidoylthienamycin wird isoliert als Feststoff nach dem Ausfällen aus einer Äthanol/ Chloroformlösung mit Hexan.
632510
38
Beispiel 33
Th
OH
^nh2 -E
f
•NIIC BrGI-jOCC (CK-,)
3' 3
Th-
CO.
OH
-h^lïH-Br"
-NHC"
Herstellung von
N-Formimidoylthienamycin-Pivaloxymethylesterhydrobromid
N-Aminomethylenthienamycin (10 mg) wird in Hexamet-hylphosphoramid (200 p.1) gelöst, enthaltend Brommethylpiva-lat (10 (il) und Triäthylamin (1 jj.1), und magnetisch bei 22 °C gerührt. Nach 2 Stunden wird die Hexamethylphosphoramidlö-sung in 2 ml Methylenchlorid gelöst und das Produkt mit einer 50% Hexan/Äther-Lösung ausgefällt. Der Niederschlag wird in einer wässrigen 10%igen Tetrahydrofuranlösung gelöst und über eine XAD-2 Harzsäule chromatographiert. Der N-Form-imidoylthienamycinpivaloxymethylester wird als Feststoff isoliert, nachdem die Säule mit Tetrahydrofuran eluiert worden ist und nach Gefriertrocknung.
Herstellung von alternativen Ausgangsmaterialien
Ausser Thienamycin ist es für den Fachmann ersichtlich, dass dessen verschiedene Isomere allein oder als Mischungen als Ausgangsstoffe bei der Herstellung der erfindungsgemäss herstellbaren Verbindungen verwendet werden können. Einige dieser Isomeren sind beispielsweise aus natürlichen Produkten der Fermentation erhältlich (siehe unten). Durch Totalsynthese werden im allgemeinen jedoch alle Isomere erhältlich (siehe
->
unten) in Form einer Mischung von 4 Diastereoisomern, welche bacterizide Aktivität aufweisen und die nach üblichen technischen Verfahren aufgetrennt werden können. Die 4 Diastereoisomere (2 eis, 2 trans) können chromatographisch i5 getrennt werden. Die Auftrennung von jeweils einem gegebenen d/1 Paar mit optisch aktiven Säuren oder Basen läuft nach üblichen Verfahren ab. Dabei soll festgehalten werden, dass die absolute Konfiguration des zuerst identifizierten Ausgangsmaterials (I) 5R 6S 8R ist.
20
Herstellung von Thienamycin durch Totalsynthese
OH
SCH2CH2mi2 COOH
Stufe A:
Herstellung von 4-(2-Acetoxyvinyl)-azetidin-2-on
H2C=CH-CR=CH0C-CH3 + 0=C=N-S02C1
ö
4
a
0
CH=CH0CCH.
->
S02Ci
J
/
0
.CH=CH0CCH-
-NH
Eine Lösung aus 1,0 ml destilliertem Chlorsulfonylisocyanat (1,65 g, 11,7 mMol) in 2,5 ml wasserfreiem Diäthyläther wird unter Nz in einem Bad von -20 °C gekühlt.
Eine Lösung von 2,5 g L-Acetoxybutadien (22 mMol) in 2,5 ml wasserfreiem Äther wird ähnlich gekühlt unter Stickstoff in 55 einem -20 °C Bad.
Die Chlorsulfonylisocyanatlösung wird tropfenweise zu der Acetoxybutadienlösung hinzugegeben mittels eines in die CSI-Lösung eintauchenden Polytetrafluoräthylenrohres und wird mit N2 unter Druck gesetzt. Die Zugabe dauert 10 Minuten. 60 Wenig oder keine Farbe ist erkennbar und die Reaktion wird 0,5 Stunden bei -20 °C gerührt. Die Lösung ist klar und hat eine hellgelbe Farbe.
Eine Lösung aus 2 g Natriumsulfit und 5 g K2HPO4 in 20 ml H2O wird hengestellt während der vorerwähnten 0,5 Stunden 65 Reaktionszeit und auf einem Eisbad gekühlt; 20 ml Äther werden zu der Mischung unter heftigem Rühren auf einem Eisbad hinzugegeben. Nach Ende der 30minütigen Reaktionszeit wird das Reaktionsgemisch, wiederum unter Anwendung von Nî-Druck und einem Polytetrafluoräthylenrohr aus dem Reaktionskolben, der in einem Bad von -20 °C gehalten wird, zu der heftig gerührten Hydrolysemischung überführt. Die schnelle, tropfenweise Zugabe ist nach 5 Minuten beendet. Man lässtdie Hydrolyse weitere 5 Minuten stattfinden. Die Hydrolysemischung hat einen pH von 6-8, vorzugsweise pH 8.
Die Phasen werden getrennt, wobei ein gelb-oranges Harz in der wässrigen Phase verbleibt. Die Ätherphase wird direkt über MgS04 getrocknet. Die wässrige Harzphase wird dreimal mit 50-ml-Anteilen Äther extrahiert, wobei jeder Anteil zu der Ausgangs-Äther/MgS04-Mischung gegeben wird.
Die getrockneten Extrakte werden filtriert und unter einem N2-Strom auf 5 ml konzentriert; ein Teil des Produktes ist kristallisiert in diesem Stadium.
Man stellt eine Säule aus 10 g Baker-Kieselgel, gepackt in Äther, her und das Ätherkonzentrat wird obenauf gegeben und durchlaufen gelassen. Der im Kolben enthaltene Rückstand
39
632510
wird dreimal mit 2 ml Äther gespült, jedesmal abpipettiert und auf die Säule gegeben. Dann wird mit Äther eluiert. Die ersten 25 ml sind hauptsächlich Leervolumen. Die nächsten 5 10-ml-Fraktionen werden gesammelt und anschliessend daran 3 50-ml-Fraktionen und alle werden unter einem N2-Strom im Volumen vermindert. Das Produkt kristallisiert aus den Fraktionen 4 bis 6 mit Spuren in 3 und 7. Die Fraktionen 1 bis 3 enthalten ein gelbliches, scharfriechendes Material, das beim Stehen harzförmig wird. Ausbeute: 100 mg als Mischung aus den eis- und trans-Isomeren.
Stufe B:
Herstellung von 4-(2-Acetoxyäthyl)-2-acetidinon
0
, OCCH.
Eine Lösung von 4-(2-Acetoxyvinyl)-2-azetidinon (10,0 g, 3,44 (breites s, 1, NH), 5,82 (m, 2, CH2OCOCH3), 6,29 (m, 1,C-4H, 0,065 Mol) in 200 ml Äthylacetat, enthaltend 100 mg eines 10% 20 6,87 (¥t AB Muster wird weiterhin vierfach aufgeteilt durch Palladium/C-Katalysators, wird in einem Parr-Schüttler C4H und NH, 1, Jgem = 12,8 Hz, J = 4,5 H Hnh =1,9 Hz, 7,38 (Vi hydriert bei 25 °C unter einem Druck von 2,8 kg/cm2 im Laufe AB Muster wird weiterhin vierfach aufgeteilt durch C-4H und von 15 Minuten. Die Mischung wird durch ein Bett aus Super- NH, 1, Jgem = 12,8 Hz, J = 2,3 Hz, JNH = 1,0 Hz). 7,93 und 8,02 (s cel filtriert und mit zusätzlichem Äthylacetat gewaschen. Das an m, total 5, OCOCH3 und CH2CH2OCOCH3, entsprechend), vereinte Filtrat wird im Vakuum gewaschen, wobei man als kri- 25 stallinen Feststoff 4-(2-Acetoxyäthyl)-2-azetidinon ( 10,0 g) Stufe C:
erhält. Beim Umkristallisieren aus Äther erhält man weisse Kri- Herstellung von 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon stalle: F. 44 bis 47 °C; IR (CHCh) n 5,66,5,74; KMR (CDCh) x
Unter Stickstoff bei 0 °C wird eine Lösung aus (breites s, 1, NH), 6,24 und 6,28 (m an t, total 3, C-4H und
4-(2-Acetoxyäthyl)-2-azetidinon (2,24 g, 0,014 Mol) in 25 ml was- CH2OH entsprechend), 6,90 (breites s an V2 AB Muster spaltet serfreiem Methanol mit einer Lösung von Natriummethylat (77 40 weiter auf in vier durch C-4H und NH, total 2, OH und C-3H mg, 1,4 mMol) in 5 ml wasserfreiem Methanol behandelt. Nach entsprechend, Jge„, = 13,0 Hz, Jvic = 4,2 Hz, JNH = 1,6 Hz), 7,42 einstündigem Rühren wird die Lösung mit Eisessig neutrali- ('A AB Muster spaltet weiter auf in vier durch C-4H und NH, 1, siert. Die Entfernung des Methanols im Vakuum ergibt das C-3H, Jgem = 13,0 Hz, Jvic = 2,2 Hz, JNH = 1,1 Hz), 816 (m, 2, rohe 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon als ein öl. Das Produkt CH2CH2OH).
wird chromatographisch über Kieselgel gereinigt, indem man 45 es mit 10% Methanol/CHCh eluiert, wobei man 1,55 g des Alko- Stufe D:
hols erhält: F. 50 °C; IR (CHCh) p. 5,67; KMR (CDCh) x 3,20 Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]
Eine Lösung aus 4-(2-Hydroxyäthyl)-2-azetidinon (1,87 g, ^ (CHCb) (x: 5,73 (ß-Lactam).
0,016 Mol) und 2,2-Dimethoxypropan (1,69 g, 0,016 Mol) in 25 KMR (CDCh) x:
ml wasserfreiem Methylenchlorid wird mit Bortrifluoridätherat 60 6,02-6,28, m 2H, C-4 Methylen (0,201 ml, 0,002 Mol) bei 25 °C behandelt. Die erhaltene Lösung 6,22-6,62, m, 1 H, C-6 Methin wird 10 Minuten gerührt. Beim Entfernen des Lösungsmittels 6,90, dd, 1H, J7,7 = 14 Hz, J6i7 = 4,5 Hz unter vermindertem Druck erhält man ein öl (2,5 g). Die Chro- C-7 Proton eis bis C-6H matographie des Rohproduktes über einer Kieselgelsäule unter 7,47, dd, 1H, J7i7 = 14 Hz, J6i7 = 2 Hz Verwendung von 2:1 Äthylacetat/Benzol als Eluierungsmittel 65 C-7 Proton trans bis D-6H ergibt 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan 7,82-8,68, m, 2H, C-5 Methylen
(1,59 g) als kristallinen Feststoff. Beim Umkristallisieren aus 8,23, s, 3H Äther/Hexan erhält man ein Produkt mit dem F. 60 bis 61 °C. 8,57, s, 3H C-2 Methyle
632510
40
Stufe E:
Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a- und ß-(l-hydroxyäthyl)-(3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan
Zu einer Lösung aus 1,1 Äquivalenten von frisch hergestelltem Lithiumdiisopropylamid in wasserfreiem Tetrahydrofuran unter einer Stickstoffatmosphäre bei -78 °C wird eine Lösung aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan in wasserfreiem Tetrahydrofuran, das auf -78 °C gekühlt worden ist, zugegeben. Nach 2 Minuten wird das erhaltene Lithiumenolat mit überschüssigem Acetaldehyd behandelt. Die Lösung wird 30 Minuten bei -78 °C gerührt und dann in Wasser gegossen. Die wässrige Phase wird mit Natriumchlorid gesättigt und mit Äthylacetat extrahiert. Die vereinten Äthylacetatlösungen werden über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft, wobei man das rohe Produkt erhält. Durch Reinigung mittels Chromatographie über Kieselgel unter Verwendung von Äthylacetat/ Benzol erhält man 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a- und ß-(l-hydroxyät-hyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan.
Daten für 8-Oxo-2,2-dimethyl-7ß-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan:
IR (CH2CI2) jx: 5,72 p. (ß-Lactam).
KMR (CDCh) t:
5,53-6,43, m, 4H, C4 Methylen + C-6 Methin + C-9 Methin 6,90, dd auf breitem s, 2H, J7 9 = 9 Hz
J6,7 = 5,5 Hz, C-7 Methin + OH 15 7,70-8,83, m, 2H, C-5 Methylen 8,27, s,3H
8,60, s, 3H C-2 Methyl
8,78, d, 3H, J910 = 6,5 Hz, C-10 Methyl
Daten für 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-20 azabicycio-[4,2,0]-octan:
IR (CHCh) p.: 2,9 breites O-H, 5,73 ß-Lactam. KMR (Aceton - de) A:
4,23-3,33, m, C-6 Methin 3,33, breites s, OH 25 2,83, dd, J = 2 Hz, 6 Hz 2,67, dd, J = 2 Hz, 8 Hz C-7 Methin 1,93-1,63, m, C-5 Methylen 1,63, s
1,40, s C-2Methyle 30 1,23, d, H = 6,5 Hz, C-10 Methyl
Stufe F:
Herstellung von 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbo-nyldioxyäthyl>3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan
OR I
R
. :^>-K02
0
Unter wasserfreien Bedingungen wird eine Lösung aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-7 ct-( 1 -hydroxyäthyl)-3-oxa-l -azabicyclo-[4,2,0]-octan (60 mg, 0,302 mMol) in 0,6 ml Äther mit pulverisiertem Kaliumhydroxid (19 mg, 0,332 mMol) behandelt. Nach 15 Minuten wird p-Nitrobenzylchlorformat (65 mg, 0,302 mMol) zu der Reaktionsmischung gegeben. Manrührt weitere 15 Stunden bei 25 °C. Die Mischung wird aufgeteilt zwischen Im pH 7 Phosphatpuffer und weiterem Äther. Die Ätherphase wird mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Beim Abdampfen des Filtrâtes unter vermindertem Druck erhält man 67 mg eines farblosen Öls. Reinigung durch präparative Dickschicht-Chromatographie über Kieselgel und Entwickeln mit 1:9 Äthylacetat/Benzol ergibt 8-Oxo-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo{4,2,0]-octan (40 mg) als Mischung der Diaste-reomeren.
IR (CH2CI2) p.: 5,68 (ß-Lactam und Carbonat), 6,19 und 6,54 (Nitro).
KMR (CDCh):
1,67, d,2H, ArH 2,37, d, 2H, ArH 4,67, s, 2H, ArCH2 55 4,67-5,22, m,CH3CH 5,98-6,25, m, 2H, C-4 Methylen 6,25-6,62, m, 1H, C-6 Methin 7,75-8,83, m, 2H, C-5 Methylen 8,22, s,3H, C-2 Methyl 60 8,50-8,59, m, 5H, C-2 Methyl + CHaCH.
Die 7ß-Diastereoisomeren oder die 7a- und 7ß-Mischungen werden in analoger Weise erhalten.
Stufe G:
65 Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-NitrobenzyIcarbonyIdi-oxyäthyl>4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon
8-Oxo-3-oxa-2,2-dimethyl-7a-(l-p-nitrobenzyIcarbonyldioxy-äthyl)-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan (1,0 g) wird in 8 ml Essigsäure und 2 ml Wasser gelöst und 1,25 Stunden auf 65 °C erhitzt. Die Essigsäure und das Wasser werden unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird aufgenommenin Benzol und eingedampft, wobei man Trans-3-(l-p-NitrobenzyIcarbonyldi-oxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon als Mischung der Diastereoisomeren erhält.
IR'(CH2Ch) |i: 5,67 (ß-Lactam), 5,72 Schulter, 6,20 und 6,57 (Nitro).
KMR (CDCh):
1,73, d,2H, H = 8,5 Hz, ArH 2,43, d, 2H, J = 8,5 Hz, ArH 3,63, breites s,lH,NH
or
15 4,37-5,13, m, 1 H, CHjCH 4,72, s, 2H, ArCHî 6,07-6,53, m, 1 H, C-4 Methin 6,23, t, 2H, ] = 5,5 Hz, CH2OH 6,73-6,93, m, IH, C-3 Methin 20 7,63-8,97, m, 3H, CH2CH2OH 8,53, d, J = 6,5 Hz, CH3CH
Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.
25 Stufen D', E', F' und G' als Alternative zu den Stufen D, E, F und G für die Herstellung von 3-(l-p-Nitrobenzylcarbonyldi-oxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-azetidinon
oh
jL
r = —coch-, <f n02
Stufen D', E', F' und G'
Herstellung von l-(2-Tetrahydropyranyl)-4-[2-tetrahydropyra-nyl>oxyäthyl>2-azetidinon 45
Unter Stickstoff und bei 25 °C wird eine Lösung aus 4-(2- Mal mit Äthylacetat extrahiert. Die vereinten Äthylacetatlö-Hydroxyäthyl>2-azetidinon (62 mg, 0,539 mMol) in 0,5 ml was- sungen werden mit Salzwasser gewaschen, über Magnesiumserfreiem p-Dioxan mit 2,3-Dihydropyran (0,98 ml, 1,08 mMol) sulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wird unter verminder-und p-Toluolsulfonsäuremonohydrat (19 mg, 0,10 mMol) behan- 65 tem Druck eingedampft, wobei man 216 mg des Rohproduktes delt. Die erhaltene Lösung wird während 60 Minuten gerührt erhält. Reinigung durch präparative Dickschicht-Chromatogra-und dann zwischen 10 ml eines 0,5m pH 7 Phosphatpuffers und phie und Entwickeln mit Äthylacetat ergibt 80 mg l-(2-Tetrahy-10 ml Äthylacetat geteilt. Die wässrige Phase wird ein zweites dropyranyl)4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon als ein ÖL
632510
42
KMR (CDCh) x: 5,13-5,60, m, OCH 5,83-6,85, m, C-4H + OCHz 6,95, dd, J = 5 Hz und 15 Hz
7,35, dd, I = 3 Hz und 15 Hz C-3 Methylen 7,62-8,95, m, CHCH2CH2CH2CH2 + CHCH2CH2O.
Herstellung von eis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-5 hydroxyäthyl)-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon
T etrahydropyranyl)-3-{ 1 -hydroxyäthyl)4-[2-(2-tetrahydropyra-nyl>oxyäthyl]-2-azetidinon.
Arbeitet man in der für die Herstellung von 8-Oxo-2,2-dime-thyl-7a- und ß-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan aus8-Oxo-2,2-dimethyl-3-oxa-l-azabicyclo-[4,2,0]-octan beschriebenen Weise und verwendet l-(2-Tetrahydropyranyl)- Herstellung von Cis- und Trans-l-(2-Tetrahydropyranyl)-3-(l-p-4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-acetidinon, so erhält man 25 nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)4-[2-(2-tetrahydropyranyl)-eine diastereomere Mischung von sowohl Cis- und Trans-l-(2- oxyäthyl]-2-azetidinon
R = COCH?-<^ NO.
Arbeitet man wie bei der Herstellung von 8-Oxo-2,2-dime- Tetrahydropyranyl>3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)4-[2-thyl-7a-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl>8-oxa-l-azabicyclo- so (2-tetrahydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon. Das Cis-Diaste-[4,2,0}octan aus 8-Oxo-2,2-dimethyl-7-(l-hydroxyäthyl)-3-oxa-l- reoisomere wird in analoger Weise erhalten. azabicyclo-{4,2,0]-octan und verwendet
Trans-l-<2-TetrahydropyranyI)-3-(l-hydroxyäthyl)4-[2-(2-tetrah- Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldi-ydropyranyl)-oxyäthyl]-2-azetidinon, so erhält man Trans-l-(2- oxyäthyl)4-(2-hydroxyäthyl>2-azetidinon
43
632510
Eine Lösung aus'
T rans-1 -(2-tetrahydropyranyl)-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyIdioxy-äthyl>4-[2-(2-tetrahydropyranyI)-oxyäthyl]-2-azetidinon in Methanol bei 25 °C wird mit einem 0,1 molaren Äquivalent von p-Toluolsulfonsäuremonohydrat behandelt. Die Lösung wird 2 Stunden gerührt und dann mit Im pH 7 Phosphatpuffer neutralisiert. Das Produkt wird in Äthylacetat extrahiert. Die Äthyl-acetatlösung wird mit Salzwasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft, wobei man Trans-3-( 1 -p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxy-äthyl)2-azetidinon erhält. Das Cis-Diastereoisomere wird in s analoger Weise erhalten.
Stufe H :
Herstellung von Cis- und Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldi-oxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-hydroxyäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon
/^CHO
0
R «
cqcr2-/y
^>-no2
Unter Stickstoff bei 25 °C wird eine Mischung aus wasser- Druck eingedampft, wobei man 229 mg eines Öles erhält. Das freiem Pyridin (0,146 ml, 1,81 mMol) und wasserfreiem, gepul- Produkt wird durch präparative Dickschichtchromatographie vertem Chromtrioxid (92 mg, 0,916 mMol) in 8 ml wasserfreiem über Kieselgel gereinigt und mit Äthylacetat entwickelt, wobei-
Acetonitril 30 Minuten gerührt. Zu der erhaltenen dunkelbrau- man 118 mg Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthylH-[2,2-
nen Lösung werden 250 mg trockenes Supercel gegeben und 43 bis-(2-hydroxyäthyl)-thioäthyl>2-azetidinon als ein farbloses 01
anschliessend daran eine Lösung von Trans-3-( 1 -p-nitrobenzyl- erhält.
carbonyldioxyäthyl)-4-(2-hydroxyäthyl)-2-azetidinon ( 186 mg, ^ (CH2CI2) |x: 5,75 (5,79 Schulter) ß-Lactam und Carbonat
0,550 mMol) in 1 ml wasserfreiem Acetonitril. N ach einstündi- ^,20,6,55 Nitro.
gern Rühren wird das Reaktionsgemisch durch ein gemischtes KMR (Aceton-ds) t:
gepacktes Bett aus 2 g von jeweils Kieselgel und Magnesium- 50 * J = ^>5 Hz, 2H, ArH
sulfat filtriert. Das Bett wird wiederholt gewaschen mit insge- 2,28, d, J = 8,5 Hz, 2H, ArH
samt 30 ml zusätzlichem Acetonitril. Das Filtrat wird unter ver- 2,48-2,88, m, 1 H, NH
mindertem Druck bei 25 °C auf ein Volumen von 3 ml konzen- 4>63> s> ArCH2
triert. Durch Dünnschicht-Chromatographie (Kieselgel; Äthyl- 4,63-5,12, m, CHîCH 3H
acetat/Benzol 2:1) wird festgestellt, dass diese Lösung ein Pro- 55 /S
dukt enthält (Rf = 0,38), das weniger polar ist als das Ausgangs- 5,80, t, J = 7 Hz, CHìCH^g material (Rf = 0,21).
Die Acetonitrillösung vonTrans-3-(l-p-nitrobenzylcarbo- 5,80-7,45, m, C-4H + C-3H + SCH2CH2OH 13H
nyldioxyäthyl)-4-(2-oxoäthyl)-2-azetidinon, die wie oben herge- 7,63-8,33, m, 2H, CH2CH
stellt worden ist, wird unter Stickstoff bei 0 °C mit 2-Mercapto- so 8,53, d, J = 6,5 Hz 3 H, CH3CH
äthanol (0,386 ml, 5,5 mMol) behandelt und unmittelbar darauf Die Cis-Diastereoisomeren werden in analoger Weise her-
mit Bortrifluorid-ätherat (0,176 ml, 1,43 mMol). Nach 15minüti- gestellt. Alternativ werden die gemischten Diastereoisomeren gern Rühren wird diese Lösung geteilt zwischen wässrigem erhalten, wenn man als Ausgangsmaterial eine Mischung der
Dikaliumhydrogenphosphat (1,5 g in 4 ml Wasser) und 12 ml Diastereoisomeren verwendet.
Äthylacetat. Die wässrige Phase wird ein zweites Mal mit 65
Äthylacetat extrahiert. Die vereinten Äthylacetatlösungen Stufe I:
werden mit Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat Herstellung von Trans-3<l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthylH-
getrocknet und filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem [2,2-bis-(2-azidoäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon
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44
OCOOPNB '}
/■-.
^ .OH
S
/ . .OH
/
JNH
0
+ 2CH3S02CX _H|N^
OCOOPNB
0^
.NH
Zu einer Lösung aus 211 mg (Molgewicht = 474; 0,445 mMol) T rans-3< 1 -p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-hydroyäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon in 5 ml Tetrahydrofuran (THF) (destilliert aus Lithiumaluminiumhydrid) bei 0 °C werden 103 mg Mesylchlorid (Molgewicht =114; 0,904 mMol) in 1 ml Tetrahydrofuran gegeben und unmittelbar darauf 134 [xl Triäthylamin (Molgewicht 101 ; e = 0,729; 0,967 mMol). Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde unter N2 gerührt. Das Triäthyl-amin-hydrochlorid wird unter N2 filtriert und mit einigen ml zusätzlichem THF gewaschen. Das klare farblose Filtrat wird unter einem Strom von N2 konzentriert und anschliessend im Hochvakuum 10 Minuten gepumpt. Das Dimesylat wird unmittelbar darauf aufgelöst in 5 ml DMSO (destilliert aus CaH2 bei 8 mm und gelagert über einem 4A Linde Molekularsieb) in Gegenwart von 347 mg NaN3 (Molgewicht = 65; 5,34 mMol).
20 Nach Rühren über Nacht und unter N2 werden 10 ml H2O und 20 ml Äthylacetat (EA) zugegeben. Die Schichten werden getrennt und die wässrige Schicht wird dreimal mit 10 ml E A gewaschen, wobei jede organische Schicht noch einmal gewaschen wird mit 10 ml H2O und 10 ml Salzlösung. Die vereinten Äthylacetatschichten werden über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert, wobei man das rohe Diazid erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man Trans-3-(l-p-nitrobenzylcarbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-azido-äthyl>thioäthyl]-2-azetidinon. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung werden in analoger Weise erhalten.
Stufe J;
co2h
:(0h)o -+ 2n0
C02H
CHN2 EA/Et20
*
C0oPNB
J 2
C(OH)« !
C02PNB
-f
OCOOPNB
0
sch0ch.;n-
j SCHoCHyN-.N-ÏÏ J
OCOOPNB
Toi. ^
-N ^pH
sch2ch2n3 sch2ch2k3
(C02PNB)2
+ H20
PNB
45
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Eine frisch zubereitete (H. Davies und M. Schwarz, J.O.C., 30,1242 [1965]) Lösung aus p-Nitrophenyldiazomethan (29 mMol) in 150 ml Äther wird unter Rühren zu einer Lösung aus 1,0 g Oxomalonsäuremonohydrat (Molgewicht = 136; 7,35 mMol) in 50 ml Äthylacetat (EA) bei 0 °C gegeben. Nach 2vi Stunden wird die gelbe Lösung auf einem Drehverdampfer unter schwachem Erhitzen auf ungefähr das halbe Volumen konzentriert, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und wie oben beschrieben, zu einem Öl konzentriert. Zu dem rohen p-Nitrobenzylester in 50 ml Toluol (Toi.) gibt man i 3,54 mg Trans-3-(l-p-NitrobenzyIcarbonyldioxyäthyl)-4-[2,2-bis-(2-azidoäthyl)-thioäthyl]-2-azetidinon (Molgewicht = 524; 6,75 mMol). Das Reaktionsgemisch wird unter Rühren erhitzt auf einem Ölbad, wobei man ungefähr V3 des Toluols abdestillieren ocoopnb lässt. Toluol (getrocknet über einem 3A !/i6" Linde Molekularsieb) wird wiederum zugegeben, um das Volumen auf 50 ml aufzufüllen und der Azeo-Trocknungsprozess wird dreimal wiederholt. Die Lösung wird dann unter N2 eine Stunde rück-i flussbehandelt und der Azeo-Trocknungsprozess wird ein letztes Mal wiederholt und die Rückflussbehandlung wird eine weitere Stunde fortgesetzt. Beim Konzentrieren der erhaltenen Lösung unter einem Strom von N2 erhält man rohes 1. Das Rohmaterial wird chromatographiert über Kieselgel, wobei man 1 ' erhält. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.
Stufe K:
sch2ch2n3
sch2ch2n3
-f soci,
Py.
thf
ocoopnb ?
/
sch2ch2n3 ySCH2CH2N3
0
-m cl
V
(c02pnb)2
+ 03P
aq. BMF
ocoopnb %
0
sch2ch2n3 sch2ch2n3
-\/H
(io2PNB)2
Zu einer Lösung aus 2,80 g 1 (Molgewicht = 912; 3,07 mMol) in 35 ml THF (destilliert aus Lithiumaluminiumhydrid) bei -20 °C werden 0,3 ml Pyridin (Molgewicht = 79; e = 0,982; 3,73 mMol) (destilliert aus NaH und gelagert über einem 4A Linde Molekularsieb) gegeben. Unter Rühren unter N2 werden tropfenweise 0,438 g Thionylchlord (Molgewicht =119; 3,68 mMol) in 1 ml THF zugegeben. Die Reaktionsmischung wird unter N2 5 Minuten bei -20 °C gerührt und dann Vi Stunde bei
0 °C und schliesslich 1 Stunde bei 25 °C. Das Pyridinhydrochlo-rid wird unter N2 abfiltriert und zweimal mit Benzol (getrocknet über einem 3A VW Linde Molekularsieb) gewaschen. Die vereinten Filtrate und Waschlösungen werden unter einem 65 N2-Strom konzentriert, in einem geringen Volumen Benzol mit wasserfreiem MgS04 aufgeschlämmt, unter N2 filtriert und dann unter einem N2-Strom konzentriert Beim Pumpen unter Hochvakuum während Vi Stunde erhält man ein Öl. Zu dieser
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46
frisch zubereiteten Chlorverbindung gibt man unter Rühren 0,885 g Triphenylphosphin (Molgewicht = 262; 3,38 mMol) in 66 ml 9:1 Dimethylformamid (DMF)/HzO und anschliessend 550 mg K2HPO4(Molgewicht = 174; 3,16 mMol). Das Reaktionsgemisch wird 35 Minuten bei 25 °C gerührt. Nach Verdünnen mit EA und Kochsalzlösung werden die Schichten getrennt und die wässrige Schicht wird dreimal mit EA extrahiert. Die vereinten EA-Schichten werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert, wobei man rohes 2 erhält. Das Material wird über Kieselgel chromatographiert, wobei man 2 erhält. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-5 trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.
Stufe L:
ocoopnb
, N H
3 Y
(ó02pnb)2
S-CH2CH2N3 S-CH2CH2N3 + Sr2
Et2°/C5H12
■>
ocoopnb
0
*
r
_w
Br Br
-+ 1
SCH2CH2N3
SCH2CH2N3
H
(c02pnb)2
CD
(2) HaH.DMF
ocoopnb sch2ch2n3
(co2pnb)2
+
SCH,
Zu 7,8 ml Pentan (getrocknet über einem 4A Linde Moleku- 55 führt. Das Reaktionsgemisch wird auf eine gerührte eiskalte larsieb) werden 0,2 ml Bn (Molgewicht = 160; e = 3,12; 3,9 Mischung aus 2,5 ml Im KH2PO4 - 40 ml H20-75 ml EA gegos-
mMol) gegeben. Zu einer Lösung aus 950 mg 2 (Molgewicht = sen- Nach Trennung der Schichten wird die wässrige Schicht 896; 1,06 mMol) in 15 ml Diäthyläther (getrocknet über einem mjt NaCl gesättigt und nochmals mit EA extrahiert. Die verein-3A Vie" Linde Molekularsieb) gibt man bei 0 °C und unter N2 ten organischen Schichten werden einmal mit Kochsalzlösung unter Rühren tropfenweise 2,3 ml der obigen 0,49m Brz-Lösung 60 extrahiert, über wasserfreiem MgS04 getrocknet, filtriert und (1,13 mMol). Nach lOminütigem Rühren bei 0 °C werden 114 |il unter einem N2-Strom konzentriert und anschliessend in einem Cyclohexen (Molgewicht = 82, e = 0,81 ; 1,13 mMol) zugegeben. Hochvakuum gepumpt, wobei man das rohe 3 erhält. Durch Nach 5 Minuten bei 0 °C werden 53 mg 57%iges NaH (57% von präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel 53 mg = 30,2 mg, Molgewicht 24,1,26 mMol) in Mineralöl zu erhält man 3. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-der gerührten Reaktionsmischung gegeben. Darauf unmittel- es Mischung erhält man in analoger Weise.
bar gibt man 14 ml eiskaltes DMF (destilliert aus wasserfreiem CaS04 bei 40 mm und gelagert über einem 4A Linde Moleku- Stufe M:
larsieb). Das Rühren wird unter N2 bei 0 °C 3 Stunden fortge-
47
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ocoopnb sch2ch2n3
-+ Br2 Äther I^12 ^
(c02pnb),
ocoopnb
är
I /Br „chch i xsch2ch2n3
(co2pnb)2
+ NaH
dmf a
v ocoopnb sch2ch2n3
(c02pnb).
Zu 9,16 ml Pentan (getrocknet über einem 4A Linde Molekularsieb) gibt man 0,2 ml Bn (Molgewicht = 160; 3,9 mMol). Zu 474 mg 3 (Molgewicht = 793; 0,598 mMol) in 13 ml Diäthyl-äther (getrocknet über einem 3A Vu" Linde Molekularsieb) bei 0 °C unter N2 gibt man tropfenweise unter Rühren 1,52 ml der obengenannten 0,42m Bn-Lösung (0,63 mMol). Nach 15 Minuten bei 0 °C werden 33 mg 57%iges NaH (57% von 33 mg = 18,8 mg; Molgewicht = 24; 0,78 mMol) zugegeben und unmittelbar daran gibt man 6,35 ml eiskaltes DMF (destilliert aus wasserfreiem CaS04 bei 40 mm und aufbewahrt über einem 4A Linde Molekularsieb) hinzu. Das Reaktionsgemisch wird 1 Vi Stunden bei 0 °C gerührt, dann zu einer gerührten eiskalten Mischung von 1,6 ml Im KH2PO4 - 20 ml H2O und 20 ml E A gegossen. Die 45 Schichten werden getrennt und die wässrige Schicht wird mit NaCl gesättigt und nochmals mit weiterem EA extrahiert. Die vereinten organischen Schichten werden einmal mit Salzwasser gewaschen, getrocknet über wasserfreiem Magnesiumsulfat und filtriert. Das Filtrat wird konzentriert unter einem 50 N2-Strom und dann an ein Hochvakuum gelegt, wobei man das rohe 4 erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 4. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.
55 Stufe N:
ocoopnb
Br
I
v~~sch2ch2n3
/
V
(C02PNB)2
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48
dm so
»
-sch2ch2n3
(co2pnb)2
Zu 210 mg 4 (Molekulargewicht = 871;0,241 mMol),gelöst in 0,5 ml DMSO (destilliert aus CaH2 bei 8 mm und aufbewahrt über einem 4A Linde Molekularsieb) werden bei 25 °C unter Ru':ren 40 mg l,5-Diazobicyclo-[5,4,0]-undec-5-en (destilliert bei 80 °C/2 mm) (Molekulargewicht = 152; 0,263 mMol) in 0,7 ml Dimethylsulfoxid (DMSO) gegeben. Die Lösung wird 4 Stunden unter N2 gerührt und dann zu einer gerührten eiskalten Mischung von 0,48 ml Im KH2PO4,7 ml H2O und 10 ml EA gegeben. Nach Trennung der Schichten wird die wässrige Schicht wiederum mit EA extrahiert. Die vereinten organi-
0c00pnb
15 sehen Schichten werden einmal mit Salzwasser gewaschen und dann über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter einem N2-Strom konzentriert und anschliessend an ein Hochvakuum gelegt, wobei man das rohe 5 erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel 20 erhält man 5. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.
Stufe O:
0^"
.N
SCR2CH2N3+LiI
s-Collidili
(c02pnb)2
n.
-woOOPNB
f ch~ch0n,
co2pnb
Zu einer Lösung aus 187 mg 5 (Molekulargewicht = 791 ; 0,236 mMol) in 2,5 ml s-Collidin (destilliert aus gepulvertem KOH bei 30 mm Druck) werden 45 mg wasserfreies LiJ (getrocknet für einige Stunden bei 100 °C über P2O5 unter Vakuum) (Molekulargewicht = 134; 0,336 mMol) gegeben. Unter Rühren unter N2 wird das Reaktionsgemisch auf einem Ölbad auf 120 °C erhitzt. Nach insgesamt 25 Minuten wird die Reaktionsmischung auf 25 °C abgekühlt, mit CH2CI2 verdünnt und in einen Rundkolen überführt, um unter einem N2-Strom und im Hochvakuum zu konzentrieren. Der Rückstand wird zwischen 10 ml EA und 1,8 ml Im KH2PO4 in 10 ml H2O geteilt und anschliessend wird die wässrige Schicht zwei weitere Male mit EA extrahiert. Die vereinten organischen Schichten werden mit Salzwasser extrahiert, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter einem Stickstoffstrom kon-
55 zentriert, wobei man rohes 6 erhält. Durch präparative Dünnschichtchromatographie über Kieselgel erhält man 6. Die Cis-Diastereoisomeren oder die Cis-trans-Mischung wird in analoger Weise erhalten.
60 Stufe P:
49
632510
O
ocopnb
•^s_sch2CH2N3
co2?nb
+
dmso
0
ocopnb
0^
-N_
_sch2ch2n3
. c02pnb
Zu einer Lösung der gemischten Diastereoisomeren 6 (34 mg; Molekulargewicht = 612; 0,055 mMol) in 0,2 ml DMSO (destilliert aus CaH2 bei 8 mm und aufbewahrt über einem 4A Linde Molekularsieb) werden unter Rühren zugegeben 9,5 jxl l,5-Diazobicyclo-[5,4,0]-undec-5-en (destilliert bei -80 °C/2 mm) (Molekulargewicht = 152; e = 1 ; 0,0625 mMol). Die Lösung wird unter Stickstoff 15 Minuten gerührt und zu einem Gesamt-3o volumen von 1 ml mit CHCh verdünnt und unmittelbar auf 2 bis 1000 |x Kieselgelplatten gegeben. Die Bande des Produktes zeigt 7 an als Mischung von Cis- und Transdiastereoisomeren.
Stufe Q:
35
ocoqpnb
-N-
0
-c02pnb
H2/ 2,8 kg/cm sch2ch2nh2
co2h
In Gegenwart von 61 mg PtOî werden 61 mg 7 (Molekulargewicht = 612; 0,1 mMol) in 6 ml Dioxan, 6 ml THF, 3 ml H2O 4 Stunden bei einem Druck von 2,8 kg/cm2 mit Wasserstoff so hydriert. Das Reaktionsgemisch wird durch ein Celite-Filter filtriert und mit 2 ml 0,ln pH 7 Phosphatpuffer gewaschen. Nach dem Konzentrieren im Vakuum bis zum Trübungspunkt wird die wässrige Mischung mit Äthylacetat extrahiert. Die wässrige Schicht wird zu einem geringen Volumen konzentriert und auf eine Säule von 100 g XAD-2 Harz gegeben. Beim Eluieren mit H2O und Verwerfen der Anfangsfraktionen werden die Fraktionen, welche das Produkt enthalten, gefriergetrocknet, wobei man 8 als Mischung von Cis- und Trans-Diastereoisomeren erhält. 60
Die nachfolgend beschriebene Verfahrensweise für die enzymatische N-Deacylierung von Thienamycin ist anwendbar für alle Isomeren des Thienamycins, besonders für die ausgeprägten N-Acetyl-Isomeren 890A und 890Aî, die nachfolgend beschrieben sind. <
Deacetylierung von N-Acetylthienamycin
Eine l%ige (Gewicht/Volumen) Suspension von fruchtbarer
8
Rasenerde wird hergeteilt, indem man 1 g der Rasenerde in 100 ml sterile Phosphatpuffer-Salzlösung gibt, wobei die Phosphatpuffer-Salzlösung die folgende Zusammensetzung hat:
Phosphatpuffer-Salzlösung NaCl
Im Phosphatpuffer, pH 7,5* destilliertes Wasser
8,8 g 10 ml 1000 ml
* Im Phosphatpuffer, pH 7,5
16 ml Im KH2PO4 werden gemischt mit 84 ml Im K2HPO4. Der pH des Phosphatpuffers wird durch Zugabe einer geringen Menge von entweder Im KH2PO4 oder Im K2HPO4 auf 7,5 eingestellt.
Aliquote dieser l%igen Vorratserde-Suspension werden hergestellt zur Zubereitung von 10x-, lOOx-und lOOOx-Ver-dünnungen.
1-ml-Anteile der Vorratssuspension oder 1-ml-Anteile der lOx-, 100x-und lOOOx-Verdünnungen werden zu 2-ml-Anteilen von sterilen, l,0%igen Agarlösungen bei 48 °C gegeben. Die
632510
50
Mischung wird schnell über die Oberfläche von sterilen Petrischalen von 85 mm Durchmesser, enthaltend 20 ml des Mediums A, gegossen. Medium A hat die folgende Zusammensetzung:
Medium A KH2PO4 K2HPO4 MgS04
destilliertes H2O N-Acetyläthanolaminlösung*
3,0 g 7,0 g 0,1g 1000 ml 8,5 ml
*N-Acetyläthanolaminlösung
N-Acetyläthanolamin wird Wx in H2O verdünnt und membransterilisiert. Diese Lösung wird nach der Autoklavenbehandlung zugegeben.
Für feste Medien: Man gibt 20 g Agar zu.
Die Petrischalen werden 18 Tage bei 28 "C inkubiert. Eine gut isolierte Kolonie wird aufgenommen und auf einer Petrischale, enthaltend Medium B, ausgebreitet. Medium B hat die folgende Zusammensetzung:
Medium B Tomatenpaste gemahlenes Weizenmehl destilliertes Wasser
40 g 15g 1000 ml pH: eingestellt auf pH 6 unter Verwendung von NaOH Für feste Medien: gibt man 20 g Agar hinzu.
Eine einzelne Kultur wird ausgewählt und 2 Tage bei 28 °C auf einer Agarkultur des Mediums B wachsen gelassen. Ein Teil des Wachstums dieser Kultur wird auf die Oberfläche von 6 Kulturen, die aus dem Medium B hergestellt worden sind, ausgebreitet. Diese Kulturen werden 2 Tage bei 28 °C inkubiert. Diese Kultur wurde identifiziert als Protaminobacter ruber und bezeichnet mit MB-3528 in der Kulturkollektion von Merck & Co., Ine, Rahway, N.J., USA und eine Probe wurde hinterlegt beim Agricultural Research Service, U.S. Department of Agriculture, Accession No. NRRL B-8143.
Ein Teil des Wachstums der Agarkultur von Protaminobacter ruber MB-3528 wird verwendet, um einen 250-ml-Erlen-meyer-Kolben, enthaltend 50 ml des Mediums C, zu beimpfen. Medium C hat die folgende Zusammensetzung:
Medium C
Dextrose 20 g
Pharmamedia 8 g
Flüssigkeit von eingeweichtem Mais 5 g (Nassbasis)
destilliertes Wasser 1000 ml pH: eingestellt auf 7 mit NaOH oder HCl
N-Acetyläthanolaminlösung* 8,5 ml
*N-Acetyläthanolaminlösung
N-Acetyläthanolamin wird 10x in H2O verdünnt und membransterilisiert. Diese Lösung wird nach der Autoklavenbehandlung zugegeben.
Der Kolben wird bei 28 °C und 200 U/Min. auf einem Rüttler 4 Tage geschüttelt. Eine 25-ml-Portion aus dem Kolben wird 15 Minuten mit 8000 U/Min. zentrifugiert. Das Überstehende wird entfernt und die Zellen an den Oberflächen des festen Mediums werden abgekratzt und zu einem 0,5 ml 0,05m Kaliumphosphatpuffer, pH 7,4, gegeben. Die erhaltene Suspension wird einer Ultraschallbehandlung unterworfen unter Verwendung eines Branson Instruments Modell LS-75 Sonifier mit einer 'A Inch Sonde bei einer Einstellung 4 mit vier 15-Sekun-den-Intervallen, während die Suspension während und zwischen den Unterbrechungen in Eiswasser gekühlt wird. Ein 10-jxl-Anteil des schallbehandelten Produktes wird mit 25 p.1 5 Lösung, enthaltend 840 ng/ml N-Acetylthienamycin in 10 mMol Kaliumphosphatpuffer, pH 7, vermischt und über Nacht bei 28 °C inkubiert. Kontrollen, welche das Antibiotikum und Puffer allein enthalten und beschallte Zellen und Puffer ohne Antibiotikum wurden auch vorgenommen. Nach einer Inkubierung 10 über Nacht bei 28 °C werden 2-p.l-Mengen auf cellulosebe-schichtete Dünnschichtchromatographie-Platten gegeben, die entwickelt wurden in Äthanol:H20,70:30. Nach dem Trocknen an der Luft wird die Dünnschichtchromatographie-Platte auf eine mit Staphylococcus aureus ATCC 6538P infizierte Platte 5 15 Minuten gegeben.
Die infizierten Platten sind wie folgt hergestellt worden: Das über-Nacht-Wachstum des für die Infizierung verwendeten Organismus Staphylococcus aureus ATCC 6538P in Fleischbrühe plus 0,2% Hefeextrakt wird mit Fleischbrühe plus 0,2% 20 Hefeextrakt zu einer Suspension verdünnt, die eine 60%ige Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 660 nm hat. Diese Suspension wird zu Difco-Nähragar, ergänzt mit 2,0 g/1 Difco-Hefeextrakt, bei 37 bis 48 °C gegeben, um eine Zusammensetzung zu erhalten, die 33,2 ml der Suspension pro Liter Agar ent-25 hält. 40 ml dieser Suspension werden auf Petrischalen,
22,5 cm x 22,5 cm, gegossen und diese Platten werden gekühlt und bei 4 °C gehalten bis sie verwendet werden (5 Tage Maximum).
Die Dünnschichtchromatographie-Platte wird entfernt und 30 die den Organismus enthaltende Platte wird über Nacht bei 35 °C inkubiert. Ausser dem nicht umgesetzten bio-aktiven N-Acetylthienamycin mit einem Punkt bei Rf 0,7-0,89 wurde ein bio-aktiver Punkt beobachtet bei Rf 0,44-0,47, der dem Thienamycin zugeschrieben wird. Kontrollinkubationsmischungen 35 des Antibiotikums plus Puffer, schallbehandelte Zellen plus Puffer und Antibiotikum plus Puffer, zu denen schallbehandelte Zellen zugegeben worden waren kurz vor der Dünnschichtch-romatografie-Anwendung, zeigten kein bio-aktives Material bei Rf0,44-0,47.
40
Herstellung von 890Ai, einem speziellen Isomeren
OH
« t o
SCH2CH21THCCH3
COOH
Ein Röhrchen einer gefriergetrockneten Kultur von Strepto-myces flavogriseus MA4434 (NRRL 8139) wird aseptisch 55 geöffnet und der Inhalt wird in ein Röhrchen suspendiert, welches 0,8 ml steriles Davis-Salz der folgenden Zusammensetzung enthält:
Davis-Salz 60 Natriumeitrat K2HPO4 KH2PO4 (NH4)2S04 MgS04-7H20 65 destilliertes Wasser
0,5 g 7,0 g 3,0 g 1,0 g 0,1 g 1000 ml
Diese Suspension wird verwendet zum Bebrüten von vier Kulturen des Mediums A mit der folgenden Zusammensetzung:
51
632510
Medium A
Glycerin 20,0 g primäre Hefe 5,0 g
Fischmehl 15,0g destilliertes Wasser 1000 ml
Agar 20,0 g pH: eingestellt auf 7,2 unter Verwendung von NaOH
Die beimpften Kulturen werden eine Woche bei 27-28 °C bebrütet und dann bis zur Verwendung bei 4-6 °C aufbewahrt.
Eine l/3-Portion des Wachstums von drei Kulturen wird verwendet, um 9 mit einem Stopfen versehene Erlenmeyer-Kolben, enthaltend 50 ml Medium B der folgenden Zusammensetzung, zu beimpfen:
Medium B
Hefeautolysat (*Ardamine) 10,0g
Glukose 10,0g
Phosphatpuffer** 2,0 ml
MgS04-7H20 50 mg destilliertes W asser 1000 ml pH: eingestellt auf 6,5 unter Verwendung von HCl oder NaOH •Ardamine: Yeast Products Corporation **Phosphatpufferlösung
KH2PO4 91,0g
N32HP04 95,0 g destilliertes Wasser 1000 ml
Die die Keime enthaltenden Kolben werden 1 Tag bei 27-28 °C auf einem Rüttler mit 220 U/Min. geschüttelt. Die Kolben und die Inhalte werden 1 Tag bei 4 °C aufbewahrt.
33 2-1-Erlenmeyer-Kolben, jeder enthaltend 250 ml des Mediums C, werden mit 8 ml pro Kolben des Wachstums aus dem die Keime enthaltenden Kolben beimpft. Das Medium C hat die folgende Zusammensetzung:
Medium C
Tomatenpaste 20,0 g primäre Hefe 10,0g
Dextrin (Amidex) 20,0 g
C0CI2 • 6H2O 5,0 mg destilliertes Wasser 1000 ml pH: eingestellt auf 7,2-7,4 durch NaOH
Nach der Beimpfung werden die Produktionskolben bei 24 °C bebrütet unter Schütteln auf einem Rüttler, der mit 212 U/Min. betrieben wird, und zwar für 4 Tage. Die Kolben werden dann entleert und der Inhalt auf Aktivität untersucht unter Verwendung von Standard Salmonella gallinarum MB1287 und Vibrio percolans ATCC 8461-Platten unter Anwendung von 1,25-cm-Scheiben, welche in die zentrifugierten Brüheproben eingetaucht wurden. Die Proben werden mit 0,02m Phosphatpuffer, pH 7,0, nötigenfalls verdünnt. Die Ergebnisse werden nachfolgend angegeben:
Zeitpunkt der Ernte (Harvest Age hours) h 96
pH 7,2
Salmonella gallinarum (mm Zone) 29,5
Vibrio percolans '/îo-Verdûnnung (mm Zone) 31
890 Prüfeinheiten 40
71 der gesamten Fermentationsbrühe werden auf 3 °C abgekühlt und in 200-ml-Anteilen mit 9000 U/Min. 15 Minuten jeweils zentrifugiert.
Zu den vereinten überstehenden Flüssigkeiten werden 7 ml
0,1m neutrales EDTA gegeben und die ganze Probe wird auf eine Dowex-1 x 2 (CI~), 50-100 Maschen-Säule gegeben mit Bettdimensionen von 5,1 x25 cm und einer Fliessgeschwindigkeit von 40 ml/Min. Die Säule wird mit 500 ml entionisiertem 5 Wasser, enthaltend 5 ml ImTris-HCI-Puffer, pH 7,0,und 25 |iMol neutrales EDTA, gewaschen. Das Antibiotikum wird mit 1 Liter entionisiertem Wasser, enthaltend 50 g Natriumchlorid, eluiert und die Säule wird dann mit 300 ml entionisiertem Wasser gewaschen. Fraktionen von 100 ml werden gesammelt, aus-10 gehend vom ersten Auftreten des Salzes am Säulenausgang. Die Bio-Aktivität liegt in den Fraktionen 1 bis 10 mit einem Peak bei der Fraktion 2 vor. Die Fraktionen 2 bis 5, welche 17% der angewandten Aktivität enthalten, werden zusammengegeben.
15 Die zusammengegebenen Fraktionen werden auf 110ml konzentriert mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck und der pH wird auf 5,8 eingestellt durch Zugabe von 4,2 ml Im HCL Das so eingestellte Konzentrat wird auf eine Säule von XAD-2 gegeben mit einer Bettdimension von 20 3,8x50 cm, die vorher gewaschen worden war mit 3160%igem wässrigem Aceton (Volumen/Volumen) und anschliessend mit 31 entionisiertem Wasser, 31 von 5%igem (Gewicht/Volumen) Natriumchlorid und 1125%igem (Gewicht/Volumen) Natriumchlorid in entionisiertem Wasser. Das angewendete Kon-25 zentrat lässt man auf das Niveau des Bettes abfliessen. Das Antibiotikum wird eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 15 ml/Min. 22 Fraktionen von jeweils 100 ml werden gesammelt, gerechnet von der ersten Anwendung der Probe. Die Bio-Aktivität erscheint in den Frak-30 tionen 6 bis 22 mit einem Peak bei den Fraktionen 9 und 10. Fraktionen 9 bis 20 werden für die weitere Verarbeitung vereint. Ähnlich hergestellte Fraktionen werden vereint und die vereinten Fraktionen werden auf 70 ml konzentriert mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck. 35 Das Konzentrat wird auf eine Dowex-1 x 4(C1~) 400 Maschen Säule mit einer Bettdimension von 2,2x27 cm gegeben. Die Säule wird mit 50 ml entionisiertem Wasser gewaschen und das Antibiotikum eluiert mit 210,070m NaCl + 0,005m NH4CL + 0,0001m NH3 in entionisiertem Wasser mit 4o einer Fliessgeschwindigkeit von 2 ml/Min. Fraktionen von 9,5 ml werden gesammelt.
Der Hauptpeak des Antibiotikums wird eluiert in den Fraktionen 142 bis 163. Die Fraktionen 146 bis 157 werden vereint für die weitere Verarbeitung.
45 Die vereinten Fraktionen 146-157 werden konzentriert auf 3 ml durch Verdampfen unter vermindertem Druck auf einem Drehverdampfer und das Konzentrat wird durch Zugabe von 5 |il Im NH3 auf pH 6,5 gebracht. Das Konzentrat wird auf eine Säule (2,2 x 70 cm) eines Bio-Gel P-2(200 bis400 Maschen) 50 gegeben, die vorher gewaschen worden war mit 20 ml 5m NaCl und 500 ml entionisiertem Wasser. Nachdem das Konzentrat auf das Bettniveau abgelaufen war, wurden 2 Spülungen mit jeweils 1 ml entionisiertem Wasser vorgenommen und wiederum bis zum Bettniveau ablaufen gelassen. Die Säule wird 55 dann eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 0,6 ml/Min. Fraktionen von 2,9 ml werden gesammelt.
Der Hauptpeak des Antibiotikums wird eluiert in den Fraktionen 63 bis 70. Fraktionen 64 und 65 werden für die weitere 60 Aufarbeitung zusammengegeben.
Die vereinten Fraktionen 64 und 65 werden auf einem Dünnschichtverdampfer unter vermindertem Druck auf 2 ml konzentriert und dann in einer Umhüllung gefroren und lyophilisiert während 8 Stunden in einem 14 ml mit Schraubverschluss es versehenen Gefäss, wobei man 2,25 mg des im wesentlichen reinen Antibiotikums 890Ai erhält. Die N-Acetylgruppe wird abgespalten, wie vorher beschrieben, wobei man die freie Base erhält:
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52
SCH^HIL,
n ILcooh
Herstellung von 890A3, einem speziellen Isomeren OH
^JUOOH
IpSCH2CH2NHCGH3 _N LLÜOOH
r^y
Ein Röhrchen einer lyophilisierten Kultur von Streptomyces flavogriseus MA-4434 (NRRL 8139) wird aseptisch geöffnet und der Inhalt wird suspendiert in einem Röhrchen, enthaltend 0,8 ml einer sterilen Davis-Salzlösung der folgenden Zusammensetzung:
Davis-Salz
Natriumeitrat
K2HPO4
KH2PO4
(NH4)2S04
MgS04-7H20
destilliertes Wasser
0,5 g 7,0 g 3,0 g 1,0 g 0,1 g 1000 ml
Diese Suspension wird verwendet, um 4 Kulturen des Mediums A der folgenden Zusammensetzung zu beimpfen:
Medium A Glycerin primäre Hefe Fischmehl destilliertes Wasser Agar pH: eingestellt auf 7,2 unter NaOH
20,0 g 5,0 g 15,0 g 1000 ml 20,0 g
Die beimpften Kulturen werden 1 Woche bei 27-28 °C bebrütet und dann bei 4-6 °C|bis zur Verwendung aufbewahrt (nicht länger als 21 Tage).
Ein '/3-Anteil des Wachstums aus 4 Kulturen wird zum Beimpfen von 12 verstöpselten 250-ml-Erlenmeyer-Kolben, enthaltend 50 ml Medium B der folgenden Zusammensetzung, verwendet:
Medium B
Hefeautolysat (*Ardamine)
Glucose
Phosphatpuffer**
MgS04.7H20 destilliertes H2O
pH: eingestellt auf 6,5 unter HCl oder NaOH *Ardamine: Yeast Products Corporation **Phosphatpufferlösung KH2PO4 Na2HP04
destilliertes Wasser
Die Flasche mit den Keimen wird 1 Tag bei 27-28 °C auf einer Rüttelmaschine mit 220 U/Min. geschüttelt. Die Flasche und der Inhalt werden 1 Tag bei 4 °C stationär aufbewahrt.
10,0 g 10,0 g 2,0 ml 50 mg 1000 ml
91,0 g 95,0 g 1000 ml
44 2-1-Erlenmeyer-Kolben, jeweils enthaltend 200 ml von Medium C, werden mit 8 ml pro Kolben des Wachstums aus den beimpften Flaschen versetzt. Medium C hat die folgende Zusammensetzung:
5
Medium C
Tomatenpaste 20,0 g primäre Hefe 10,0 g
Dextrin (Amidex) 20,0 g
10 CoCh-6H20 5,0 mg destilliertes Wasser 1000 ml pH: eingestellt auf 7,2-7,4 mit NaOH
's Nach der Beimpfung werden die Produktionskolben bei 24 °C 4 Tage und 5 Stunden auf einer Schüttelmaschine, die mit 212 U/Min. betrieben wird, gerüttelt. Die Kolben werden dann entleert und auf Aktivität untersucht unter Verwendung von Standard Salmonella gallinarum MB1287 und Vibro percolans 20 ATCC8461-Probeplatten unter Verwendung von 1,25-cm-Pro-bescheiben, die in die zentrifugierten Proben der Brühe eingetaucht wurden. Die Proben werden verdünnt mit 0,2m Phosphatpuffer, pH 7,0, falls erforderlich. Die Ergebnisse werden nachstehend angegeben:
25
Zeitpunkt der Ernte (Harvest Age hours) h 101 pH 7,2
Salmonella gallinarum (mm Zone) 35
Vibrio percolans V10 Verdünnung (mm Zone) 34 30 890 Probeeinheiten 121
Aus dieser Fermentation werden insgesamt 71 der gesamten Brühe erhalten und diese werden auf 3 °C abgekühlt und zentrifugiert in 200-ml-Portionen bei 9000 U/Min. während 35 jeweils 15 Minuten. Zu denvereinten überstehenden Lösungen werden 1,7 ml von 0,1m neutralem EDTA zugegeben und der Ansatz wird auf 3 °C gehalten.
Die obengenannte Fermentation wird unter identischen Bedingungen wiederholt mit der Ausnahme, dass die 44 40 2-1-Erlenmeyer-Kolben mit 7 ml pro Flasche des Wachstums aus den die Kulturen enthaltenden Flaschen beimpft werden; der pH und die erhaltenen Prüfergebnisse werden nachfolgend angegeben:
45 Zeitpunkt der Ernte (Harvest Age hours) h 101 pH 7,3
Salmonella gallinarum (mm Zone) 38
Vibrio percolans '/io Verdünnung (mm Zone) 39 890 Probeeinheiten 92,8
50
Insgesamt 7,41 der gesamten Brühe, die aus dieser Fermentation erhalten worden sind, werden auf 3 °C abgekühlt und jeweils 15 Minuten in 200-ml-Portionen bei 9000 U/Min. zentrifugiert. Zu den vereinten überstehenden Lösungen gibt man 1,8 55 ml 0,1m neutrales EDTA.
Das Überstehende von den zentrifugierten Brühen, wie es aus den beiden obengenannten Fermentationen in diesem Beispiel erhalten wurde, wird vereint, wobei man ein Gesamtvolumen von 131 erhält.
60 Die vereinten überstehenden Lösungen werden durch eine Säule aus Dowex-1 x2 (Cl~), 50-100 Maschen mit einer Bettdimension von 4,7 x 50 cm und einer Fliessgeschwindigkeit von 60 ml/Min. gegeben. Die Säule wird gewaschen mit 11 entionisiertem Wasser und das Antibiotikum wird mit.51 einer 5%igen 65 (Gewicht/Volumen) NaCI-Lösung, enthaltend 0,01m Tris-HCl-Puffer, pH 7,0, und 25 |j.Mol EDTA eluiert. Fraktionen von 220 ml werden gesammelt mit einer Fliessgeschwindigkeit von 50 i
53
632510
ml/Min. und die Fraktionen werden geprüft gegenüber Salmonella gallinarum MB1287-Platten.
Antibiotische Aktivität liegt vor in den Fraktionen 3 bis 26 mit einem Peak bei den Fraktionen 5 und 6. Die Fraktionen 5 bis 9 werden vereint für die weitere Verarbeitung. Der pH der zusammengegebenen Fraktionen ist 10,8 und die zusammengegebenen Fraktionen enthalten 24% der Anfangs-Bioaktivität, gemessen gegenüber Salmonella gallinarum MB1287-Platten.
Die vereinten Fraktionen 5 bis 9 werden auf 150 ml mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck konzentriert und auf eine Säule (4,9x47 cm) von XAD-2 gegeben, die vorher gewaschen worden war mit 5160%igem (Volumen/ Volumen) wässrigem Aceton und anschliessend mit 51 entionisiertem Wasser und 5150 g/1 NaCl in entionisiertem Wasser. Die Probe wird in 20-ml-Anteilen angewendet, wobei die Säule auf das Bettniveau jedesmal getränkt wird. Wenn die Anwendung beendet ist, werden drei 20-ml-Portionen von entionisiertem Wasser zugegeben und jedesmal auf das Bettniveau flies-sen gelassen. Die Probe wird eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 20 ml/Min. Alle Massnahmen, bei denen die XAD-Säule verwendet wird, werden durchgeführt bei Raumtemperatur (24 °C) und die eluierten Fraktionen werden schnell abgekühlt in einem Eisbad unmittelbar nach dem Sammeln. Fraktionen von 95 bis 230 ml werden gesammelt.
Die antibiotische Aktivität erscheint in Fraktionen 2 bis 21, wie aus einer Probe von Salmonella gallinarum MB1287-Plat-ten gemessen wurde, mit einem Peak bei Fraktionen 5 bis 7 (die 510 bis 895 ml an eluiertem Volumen ausmachen, gerechnet von der ersten Anwendung des entionisierten Wassers). Fraktionen 6 bis 21 werden zusammengegeben.
Die zusammengegebenen Fraktionen 6 bis 21 werden unter vermindertem Druck auf einem Drehverdampfer auf 68 ml konzentriert und dann durch Zugabe von entionisiertem Wasser auf 112 ml verdünnt. Das Konzentrat wird auf eine Säule "(*2,2x21 cm) von Dowex-1 x4 (Cl~) 400 Maschen gegeben. Die Säule wird mit 20 ml entionisiertem Wasser gewaschen und das Antibiotikum wird eluiert mit 210,07m NaCl + 0,005m NH4CI + 0,0001m NH3 in entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 1,6 ml/Min. Es werden Fraktionen von jeweils 8 ml gesammelt. Fraktionen 157 bis 179 haben die grösste Aktivität und werden zusammengegeben.
Diese zusammengegebenen Fraktionen werden konzentriert auf einem Drehverdampfer unter vermindertem Druck auf 7 ml, der pH wird auf 7,5 durch Zugabe von 20 ja.1 Im NaOH eingestellt. Die Lösung wird weiter konzentriert auf 5 ml und auf eine Säule gegeben (2,2x75 cm) von Bio-Gel P-2,200 bis 400 Maschen. Die Probe wird in dem Säulenbett mit zwei Waschungen von jeweils 1 ml entionisiertem Wasser gewaschen und eluiert mit entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 0,6 ml/Min. Zehn Fraktionen von 3,3 ml und anschliessend 60 Fraktionen von 2,65 ml und zehn Fraktionen von 2,0 ml werden gesammelt.
Die Fraktionen werden auf den pH-Bereich zwischen 7,5 und 8,0 durch Zugabe von 1,5 bis 2,5 jxl 0,1m NaOH eingestellt.
5 Die Fraktionen 62,63,64 und 65 werden gefroren und einzeln in 14-ml-Glasröhrchen lyophilisiert und bei —20 °C unter Vakuum aufbewahrt.
Zur Isolierung des Antibiotikums 890A3 aus 890Ai macht man von dem Vorteil Gebrauch der relativ höheren Beständig-10 keit des Antibiotikums 890A3 gegen Abbau durch Penicillinase in der folgenden Weise:
Bio-Gel Fraktion 63 wird kombiniert mit Fraktionen 61,66 und 67 aus der Bio-Gel Säule. Zu diesen vier vereinten Fraktionen werden 0,2 ml Im Tris-HCl-Puffer, pH, 7,5, und 0,2 ml Peni-15 cillinase (Difco «Bacto-Penase») gegeben. Nach 113 Minuten bei 23 °C werden weitere 0,2 ml Penicillinase hinzugefügt. Nach weiteren 7 Stunden bei Raumtemperatur werden weitere 0,2 ml Penicillinase zugegeben, und nach weiteren 2 Stunden bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch au einem Eisbad 20 abgekühlt. Das fertige Reaktionsgemisch wird auf 15 ml durch Zugabe von 5 ml entionisiertem Wasser verdünnt.
Das Reaktionsgemisch wird adsorbiert an einer Dowex-1 x4 (CI~) 400 Maschen-Säule, Bettdimension 2,15x40 cm. Das Antibiotikum 890A3 wir eluiert mit 0,07m NaCl + 25 0,005m NHiCl + 0,0001m NHs in entionisiertem Wasser mit einer Fliessgeschwindigkeit von 3 ml/min. Fraktionen von 13,8 ml werden jeweils gesammelt. Fraktionen 187 bis 200 werden zusammengegeben.
Die vereinigten Fraktionen werden konzentriert auf 4 ml 3o mittels eines Drehverdampfers unter vermindertem Druck und das Konzentrat wird auf eine Säule (2,2 x 70 cm) Bio-Gel P-2, 200-400 Maschen, aufgegeben. Das Antibiotikum 890A3 wird mit entionisiertem Wasser eluiert mit einer Fliessgeschwindigkeit von 0,6 ml/min. 30 Fraktionen von 3,3 ml und anschliessend 35 50 Fraktionen von 2,65 ml werden gesammelt.
Fraktionen 66 bis 70 werden vereint und die vereinten Proben werden auf 1,5 ml unter vermindertem Druck mittels eines Drehverdampfers konzentriert und das Konzentrat wird gefroren und gefriergetrocknet, wobei man 5,4 mg eines Feststoffes 40 erhält, der das Antibiotikum 890A3 und restliches Salz enthält. Die N-Acetylgruppe ist abgespalten, wie vorher beschrieben, so dass man die freie Base erhält:
50
,2CH2M2
c00h

Claims (19)

  1. 632510
    2
    PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von Amidinen der allgemeinen Formel II
    oh worin X Wasserstoff oder R bedeutet, wobei R die Bedeutung hat von Cyano; Carbamoyl; Carboxyl; Alkoxycarbonyl und Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen; Alkenyl mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ; Alkynyl mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen; Cycloalkylalkyl und Cycloalkylalkenyl mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen; Cycloalke-nyl, Cycloalkenylalkenyl und Cycloalkenylalkyl mit 3 bis 10,4 bis 12 bzw. 4 bis 12 Kohlenstoffatomen; Aryl mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aralkyl, Aralkenyl und Aralkynyl mit 7 bis 16 Kohlenstoffatomen; mono- und bicyclisches Heteroaryl und Heteroaralkyl mit 4 bis 10 Ringatomen, von denen eines oder mehrere ein Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff ist, und worin die Alkylgruppe des Heteroaral-kylrestes 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält; mono- und bicyclisches Heterocyclyl und Heterocyclylalkyl mit 4 bis 10 Ringatomen, von denen eines oder mehrere ein Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff ist, und worin die Alkylgruppe des Heterocyclylalkylrestes 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält; und R1 und R2 sind unabhängig voneinander ausgewählt aus R, Wasserstoff, Nitro, Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Amino, Mono-, Di- und Trialkylamino, worin die Alkylgruppen jeweils 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten; R1 und R2 können miteinander verbunden werden unter Bildung eines substituierten oder nicht-substituierten mono-oder bicyclischen Heteroaryls oder Heterocyclyls, enthaltend (zusammen mit dem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind) 4 bis 10 Atome, von denen eines oder mehrere ein weiteres Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff sein können; und worin der vorerwähnte Substituent oder die Substituenten an R, R1, R2 oder an dem Ring, gebildet durch die Verbindung von R1 und R2, ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Chlor, Brom, Jod und Fluor; Azido; Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; Thio; Sulpho; Phosphono; Cyanthio (-SCN); Nitro; Cyano; Amino; Hydrazino; mono-, di-und trialkylsubstituiertes Amino und Hydrazino, worin das Alkyl 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat; Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkylthio mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Carboxyl; Alkoxycarbonyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkoxylgruppe; Acyloxy mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen; Carbamoyl und Mono- und Dlalkylcarbamoyl, worin die Alkylgruppe jeweils 1 bis 4 Kohlenstoffatome hat, und deren pharmazeutisch annehmbaren Salzen, dadurch gekennzeichnet,
    dass man Thienamycin I
    ok unter intermediärem Schutz der Sauerstoff-Funktionen und/ oder der Carboxyl-Funktion, mit einem Imidoester der Formeln
    N © N
    « "
    r-c-x°r", r-c-x°r"
    oder mit einem Imidohalogenid der Formel
    X'O
    ,3 worin -X°R" eine austretende Gruppe ist, R" bedeutet Wasserstoff; Amino; substituiertes Amino; substituierte oder unsub-stituierte, geradkettige oder verzweigtkettige Alkylreste, worin der Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome umfasst; Mercapto; Aryloxy ; Alkenyl- oder Alkynylgruppen; Aryl, Aralkyl; Cycloal-20 kyl; oder eine Heteroaryl- oder Heteroaralkylgruppe (mono-oder bicyclisch), worin das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind aus O, N und S; die vorgenannten Gruppierungen können unsubstituiert sein oder sie können substituiert sein, Alkyl oder Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, 25 Halogen, Cyano, Carboxy, Sulfamino, Carbamoyl, Sulfonyl, Azido, Amino, substituiertes Amino, wie Alkylamino einschliesslich quaternäres Ammonium, worin die Alkylgruppen 1 bis 6 Kohlenstoffatome haben, Halogenalkyl, Carboxalkyl, Car-bamoylalkyl, N-substituiertes Carbamoylalkyl, worin die Alkyl-30 gruppe der vorgenannten vier Reste 1 bis 6 Kohienstoffatome umfasst, Amidino, Guanidino, N-substituiertes Guanidino, Gua-nidinoniederalkyl, X° bedeutet Sauerstoff oder Schwefel, X' bedeutet Halogen und R, R1 und R2 haben obige Bedeutungen, behandelt und gegebenenfalls erhaltene Verbindungen in deren 35 pharmazeutisch annehmbare Salze überführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Wasserstoff; substituierten oder unsubstituierten Resten, nämlich: Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoff-
    40 atomen; Alkenyl mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen; Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Cycloalkenyl und Cycloalkenylalkyl mit 3 bis 6, 4 bis 7,4 bis 6 bzw. 4 bis 7 Kohlenstoffatomen; Aralkyl und Aralkenyl mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen; und monocyclischem Heteroalkyl mit 5 bis 6 Ringatomen, von denen eines oder meh-« rere ausgewählt ist aus Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff mit
    1 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe; worin der Ringoder Kettensubstituent oder die Substituenten in Bezug auf die Definition von R1 und R2 ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Chlor, Fluor, Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 3 Koh-
    50 lenstoffatomen, Dialkylamino mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe und Alkylthio mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen; und R ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: Wasserstoff; Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Aminoalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Alkenyl mit 2 bis 6 Kohlenstoffato-55 men; Alkoxyalkyl mit 2 bis 6 Kohlenstoff atomen; Mono-, Di-und Triniedrigalkylaminoalkyl mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen; Perfluoralkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Alkylthioalkyl mit
    2 bis 6 Kohlenstoffatomen; substituierte und unsubstituierte Gruppen, nämlich: Phenyl; Benzyl; Phenäthyl; monocyclisches Heteroaryl, Heteroaralkyl, Heterocyclyl und Heterocyclylalkyl; worin der Substituent oder die Substituenten ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Chlor, Fluor, Hydroxyl, Alkoxyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, Dialkylamino mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe und Alkylthio mit 1
    65 bis 3 Kohlenstoffatomen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus: Wasserstoff; Alkyl mit 1 bis 6 Koh-
    I 60
    r1R2N^= C - X' \
    R
    632510
    io lenstoffatomen, und Alkenyl mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen;
    und R ist unabhängig ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff; Alkyl; Alkoxyalkyl; Mono- und Dialkylamino-alkyl, worin jeder Alkylrest 1 bis 6 Kohienstoffatome aufweist, Aminoalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; Perfluoralkyl; Alkylthioalkyl; und substituierten oder unsubstituierten Resten, nämlich: Phenyl; Benzyl; Phenäthyl; monocyclisches Heteroaryl, Heteroaralkyl, Heterocyclyl und Heterocyclylalkyl.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Methoxymethyl, Hydro-xyäthyl, Hydroxymethyl, Aminomethyl, Aminoäthyl, Amino-propyl, Dimethylaminomethyl, Methylaminomethyl, Trifluor-methyl, Methylthiomethyl, Äthylthiomethyl, Phenyl, Benzyl, Phenäthyl, 2-, 3- und 4-Pyridyl und 2-Thiazolyl, 4-Thiazolyl ; und 15 R1 und R2 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, tert.-Butyl, Allyl und Benzyl.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass R1, R2 und R unabhängig voneinander ausgewählt sind aus 20 der Gruppe, bestehend aus: Wasserstoff, Alkyl und Aminoalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und Alkenyl mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass R1 und R2 Wasserstoff und R Aminoalkyl bedeuten.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass R Aminoäthyl bedeutet und man eine Verbindung der Formel nh.
    sch2ch2n=c
    NlH-
    cooh herstellt.
  8. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel nh_ / 2
    schach„n=c 2 2 \
    cooh
    R
    25 worin R = 3-Pyridyl ist, herstellt.
  9. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel nh.
    sch2ch2n=c
    /
    cooh n:h0ch0nh- 35
    nh / 2
    sch2ch2n=cs^ cooh herstellt.
  10. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel worin R = 4-Thiazolyl ist, herstellt.
    40 13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel oh
    /\_sch cf
    .2ch2n=c
    -cooh nh-
    / 2
    -O
    h n—ch3
    SCH2CH2N-C h cooh ^
    herstellt.
  11. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel herstellt.
  12. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel oh
    0
    U
  13. nh.
    sch2ch2n=cv h
    cooh
    65
    oh o
    .n
    ^h3
    ' ^H3
    _sch-ch«n=cv j 2 2 \H
    cooh herstellt. herstellt.
  14. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass man eine Verbindung der Formel dass man eine Verbindung der Formel
    632510
    4
    /
    h n-ch.
    ch2CH2N=C^ cooh s
    herstellt.
  15. 16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel
    oh
    O
    • N-
    .sch2ch2n=c cooh
    /
    h n-ch2ch=ch2
    nl herstellt.
  16. 17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel
    /
    h nch(ch3)2
    sch2ch2n=c^
    cooh h
    herstellt.
    herstellt.
  17. 18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 35 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass man eine Verbindung der Formel oh l
    I
  18. .N.
    h nch-ch. / 2 ;
    sch ch n=c 2 2 v cooh h
    dass bei der Definition von R" die Substituenten für die vorgenannten Gruppierungen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus OH, SH und SR, wobei R die Bedeutung hat von Niedrigalkyl oder Aryl.
    « 20. Verfahren zur Herstellung von Estern der allgemeinen Formel II'
    sch_ch_k=c-x
    I 1 2
    coor3' nr r
    (ii*)f worin X, R1 und R2 in Anspruch 1 definiert sind, und R3' ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl mit 1 bis 10 Koh-lenstoffatomen; Phenacyl und kernsubstituiertem Phenacyl, worin der Substituent Chlor, Brom, Fluor oder Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist; Alkoxyalkyl, worin die Alkoxygruppe offenkettig oder zyklisch ist und 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält und die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält; Alkanoyloxyalkyl mit 2 bis 12 Kohlenstoff atomen; Halogen-und Perhalogenalkyl, worin das Halogen Chlor, Brom oder Fluor ist und die Alkylkette 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält; Alkenyl mit 2 bis 10 Kohlenstoff atomen; Alkoxycarbonylalkyl mit 3 bis 14 Kohlenstoffatomen; Dialkylaminoacetoxyalkyl mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen; Alkanoylamidoalkyl mit 2 bis 13 Kohlenstoffatomen; Aralkyl, worin die Alkylgruppe 1 bis 3
    55 Kohienstoffatome enthält und die Arylgruppe 6 bis 10 Kohienstoffatome enthält; mono- und bicyclisches Heteroalkyl mit 4 bis 10 Ringatomen und 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, worin das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Sauerstoff, Schwefel 60 oder Stickstoff; kernsubstituiertes Aralkyl und Heteroaralkyl, worin der Substituent ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Chlor, Fluor, Brom, Jod und Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoff atomen; Niedrigalkanoyloxy mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und Niedrigalkoxy mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen; 65 mono- und bicyclisches Heterocyclylalkyl, worin das Heterocyclyl 4 bis 10 Atome enthält und das Heteroatom oder die Heteroatome ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff und die Alkylgruppe 1 bis 6 Koh
    632510
    lenstoffatome enthält; Aryl und kernsubstituiertes Aryl mit 6 bis 10 Ringkohlenstoffatomen und worin der Kernsubstituent ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxy, Niedrigalkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Chlor, Fluor, Brom, Alkylthioalkyl mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen; Cycloalkylthio-alkyl mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen; Acylthioalkyl, worin die
    Acylgruppe 2 bis 10 Kohienstoffatome enthält und die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohienstoffatome enthält; und deren pharmazeutisch annehmbaren Salzen, dadurch gekennzeichnet, dass man gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 eine Carbon-s säure der allgemeinen Formel II
    worin X, R1 und R2 in Anspruch 1 definiert sind, herstellt und anschliessend erhaltene Verbindungen verestert und gegebenenfalls so erhaltene Verbindungen in deren pharmazeutisch annehmbaren Salze überführt.
    oh
    /> 0
  19. .n.
    sch2ch2nh2 cooh
    Die substituierten N-Methylenthienamycin-Derivate gemäss der Erfindung können durch die folgende Strukturformel gekennzeichnet werden:
    sch2ch2n«c-x cooh t
    y ii die auch, abhängig von der Basizität des Aminostickstoffs (eine Funktion der Identität der Methylensubstituenten X und Y) als inneres Salz äquivalent dargestellt werden kann:
    sch ch,n=c-x
    I 1 2
    cooh nr r oh
    (ii)
    A
    20
    h
    /r o
    . n_
    -sch0ch-n=ç—x
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