CS226441B2

CS226441B2 - Method of preparing bicyclic 1-oxa-beta-lactam antibiotics

Info

Publication number: CS226441B2
Application number: CS816870A
Authority: CS
Inventors: Allen S Katner
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1980-09-17
Filing date: 1981-09-17
Publication date: 1984-03-19
Also published as: PL132040B1; BG35044A3; DK411881A; ES8303419A1; JPS5781488A; US4301282A; PT73683A; KR830007663A; RO82035A; GB2084143A; GR75779B; ZA816227B; YU222781A; RO82035B; SU1028249A3; PH16461A; CA1174676A; AU7528181A; GB2084143B; PL233055A1

Description

(54) Způsob výroby bicyklických 1-oxa-Mlaktamových antibiotik

1

Vynález popisuje způsob výroby bicyklických 1-oxa-S-aktamových antibiotik odpovídajících vzorci

HO

O 0¾ n

CH-CNH-COOH J0

COOH jejich derivátů s chráněnými funkčními skupinami, a jejich farmaceuticky upotřebitelných solí, kteréžto látky jsou antibiotiky se širokým spektrem účinnosti, užitečnými pro potírání mikroorganismů patogenních pro lidi a zvířata.

Shora uvedená antibiotika se připravují substitucí halogenu v odpovídajícím 7-(a-karboxy) -acylamino-3-halogenmethyl-l-oxa-β-laktamovém derivátu působením · 1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolu.

Bicyklická 3-laktamová antibiotika toho typu, jaký reprezentuje shora uvedený vzorec, v nichž je čtyřčlenný /-laktamový kruh nakondenzován na šestičlenný oxazinový kruh, popsali Narisada a spol. v americkém patentním spisu č. 4 138 486 a v belgickém patentním spisu č. 863 998. Tak například Narisada a spol. popisují 1-oxa-jS-aktamový derivát substituovaný v poloze 3 oxazinového kruhu l-methyl-lH-tetrazol-5-lythiomethylovou skupinou a v poloze 7 fenylmalonamidoskupinou, jak odpovídá následujícímu vzorci но

соон

Vzhledem k vysoké antibakteriální účinnosti /3-aktamových antibiotik tohoto nového typu bylo zaměřeno úsilí výzkumných pracovníků na hledání ještě účinnějších antibiotik tohoto bicyklického typu.

Sloučeniny vyráběné způsobem podle tohoto vynálezu, i · když jsou příbuzné látkám, které popsali Narisada a spol., se od těchto. látek strukturně liší tím, že v poloze 3 šestičlenného oxazinového kruhu obsahují tetrazolový zbytek substituovaný kyanmethylovou skupinou.

Konkrétně je předmětem vynálezu způsob výroby antibiotik obecného vzorce I

,RO

O II CH-CCOOR_Z (I) ve kterém

R znamená atom vodíku nebo chránící skupinu hydroxylové funkce,

Ri představuje atom vodíku nebo chránící skupinu karboxylové funkce a

Rž znamená atom vodíku nebo chránící skupinu karboxylové funkce, a farmaceuticky upotřebitelných solí těch shora uvedených sloučenin, v ’ nichž Ri nebo/a Rž znamená atom · vodíku, vyznačující se tím, že se sloučenina obecného vzorce II ^R'°++ o II CW-C-N/1 ČoOFfa осн₃

Д-Ц+си_г-х couly (II) ve kterém

X znamená atom chloru, bromu nebo jodu,

R‘ představuje chránící skupinu hydroxylové funkce,

Ri‘ znamená chránící skupinu karboxylové funkce a

Rž‘ představuje chránící skupinu karboxylové funkce, nechá reagovat s 1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolem vzorce III

(III) v inertním rozpouštědle, načež se z výsledného produktu obecného vzorce I, popřípa- * dě odštěpí chránící skupiny hydroxylové a karboxylových funkcí, a výsledný produkt v němž Ri nebo/a Rž znamená atom vodíku, se popřípadě převede na svoji farmaceuticky upotřebitelnou sůl.

Výrazem „chránící skupina karboxylové funkce“ se označují esterové skupiny obvykle používané k chránění karboxylové skupiny v antibiotikách /3-aktamového typu, zahrnující halogenalkylové skupiny, jako 2,2,2-trichlorethylovou skupinu, 2,2,2-tribromethylovou skupinu a 2-jodethylovou skupinu, aralkylové a substituované aralkylové skupiny, jako benzylovou skupinu, ’ halogenbenzylové skupiny, p-methoxybenzylovou skupinu, p-nitrobenzylovou skupinu, difenylmethylovou skupinu, •M^dimethoxydifenylmethylovou skupinu, fenacylovou sku226441 pinu a substituované fenacylové skupiny, jako skupinu chlorfenacylovou, bromfenacylovou, methylfenacylovou a nitrofenacylovou, a trialkylsilylové skupiny, jako skupinu trimethylsilylovou. Výhodnými chránícími skupinami karboxylové funkce pro účely tohoto vynálezu jsou difenylmethylová (benzhydrylová) skupina a p-methoxybenzylová skupina, které tvoří s karboxylovou funkcí esterová seskupení.

Výrazem „chráněná hydroxylové funkce“ se míní fenolická hydroxyskupina příležitostně chráněná obvyklou chránící skupinou fenolické hydroxylové funkce, jako nižší alkanoylovou skupinou, například skupinou acetylovou, propionylovou apod., a-lialogenalkanoylovou skupinou, jako skupinou chloracetylovou, trifluoracetylovou, trichloracetylovou apod., alkoxykarbonylovou skupinou a arylalkoxykarbonylovou skupinou, jako skupinou terc.butoxykarbonylovou, 2,2,2-trichlorethoxykarbonylovou, benzyloxykarbonylovou, p-nitrobenzyloxykarbonylovou, difenylmethoxykarbonylovou apod., a arylalkylovou skupinou, jako skupinou benzyiovou, difenylmethylovou a tritylovou. Výhodnou chránící skupinou hydroxylové funkce je skupina tetrahydropyranylová. Další výhodnou skupinou je tritylová chránící skupina.

Funkce chránících skupin karboxylové a hydroxylové skupiny spočívá v blokování těchto jinak reaktivních skupin v průběhu syntézy sloučenin obecného vzorce I, aby se zabránilo nežádoucím vedlejším reakcím.

Sloučeninami vyráběnými způsobem podle vynálezu, odpovídajícími shora uvedenému obecnému vzorce I, v němž Ri a R2 znamenají atomy vodíku, jsou dikarboxylové kyseliny schopné tvořit soli s vhodnými anorganickými a organickými bázemi. Mezi tyto soli náležejí farmaceuticky upotřebitelné netoxické soli, jako soli sodné, draselné, vápe naté, amonné, cyklohexylamoniové, dicyklohexylamoniové, dibenzylamoniové, mono-ethanolamoniové a di-ethanolamoniové, a soli s prokainem. Tyto soli shora uvedených dikarboxylových kyselin se připravují postupy obvykle používanými pro výrobu solí karboxylových kyselin. Tak například je možno roztok dikarboxylové kyseliny v organickém rozpouštědle extrahovat vodným roztokem báze, jako hydroxidu sodného nebo uhličitanu sodného, a extrakt odpaří к suchu nebo podrobit lyofilizaci, za vzniku žádané soli v práškové formě. Amonnou sůl je možno získat přidáním hydroxidu amonného к roztoku dikarboxylové kyseliny ve vodném organickém rozpouštědle. Soli s aminy se připravují tak, že se dva ekvivalenty aminu, nebo mírný nadbytek, přidají к roztoku dikyseliny v prakticky bezvodém organickém rozpouštědle.

Sloučeniny shora uvedeného obecného vzorce I se formálně pojmenovávají jako 5-oxa-l-azabicyklo [ 4,2,0 ] okt-2-en-2-karboxylové kyseliny. Pro zjednodušení se o sloučeninách obecného vzorce I v tomto textu hovoří jako o 1-oxa-^-laktamových derivátech, kteréžto označení se vztahuje na jádro odpovídající vzorci

O 5 Lf

Sloučeniny shora uvedeného obecného vzorce I se v souladu s vynálezem připravují reakcí příslušného 7-acylamino-3-halogenmethyl-l-oxa-/j-laktamového derivátu ve formě diesteru s 1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolem ve smyslu následujícího reakčního schématu:

ro

O

II

CH- C- NH I

COOR, r

N--N

HS-Λ

N

RO

COOR<

CH-C-NH

COOR^

CH^C=.N v němž

R‘, Ri‘, Ra‘ a Z mají shora uvedený význam.

Tato reakce se provádí v inertním rozpouštědle při teplotě pohybující se zhruba od 15 °C do 55 °C, i když je možno pracovat i při poněkud vyšší teplotě až do zhruba 70 °C. Pracuje se tak, že se к roztoku 3-halogenmethyl-l-oxa-^-laktamového derivátu ve vodném organickém rozpouštědle, obsahujícímu činidlo vázající kyselinu, přidá nadbytek tetrazolthiolu ve formě soli, například sodné soli. Reakce se s výhodou provádí ve dvoufázové reakční směsi sestávající z inertního organického rozpouštědla nemísitelného s vodou, jako z halogenovaného uhlovodíku, například methylenchloridu nebo di- či trichlorethanu, a z vodného roztoku sodné soli 1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolu, obsahujícího nadbytek hydroxidu sodného. К usnadnění reakce se к reakční směsi přidává kvartérní amoniumhalogenid, jako tetraalkylamoniumhalogenid, například tetra-n-butylamoniumchlorid. Reakce probíhající ve dvoufázovém systému se účelně provádí při teplotě místnosti nebo v okolí této teploty.

Výchozí 7-acylamino-3-halogenmethyl-l-oxa-p-laktamový derivát se připraví postupem podle belgického patentního spisu č. 863 998. Tak například jedním ze 7-acylamino-3-chlormethyl-l-oxa-^-laktamových derivátů popsaných v tomto patentním spisu je příslušný 7-(p-toluamido)-3-chlormethylester. Tuto sloučeninu je možno deacylovat na dusík dvoustupňovým N-deacylačním postupem popsaným v americkém patentním spisu č. 3 697 515, a to přípravou iminohalogenidu působením chloridu fosforečného v inertním rozpouštědle a pak reakcí tohoto iminohalogenidu s alkoholem, jako methylalkoholem či isobutylalkoholem, ze vzniku odpovídajícího iminoetheru. Hydrolýzou to hoto iminoetheru za mírných podmínek se získá příslušný 7-amino-3-chlormethyl-l-oxa-ester.

Alternativně je možno 7-acylamino-3-halogenmethyl-l-oxa-ester deacylovat na dusíku postupem popsaným v americkém patentním spisu č. 4 211 702.

7-Amino-3-chlormethyl-l-oxa-ester se pak acyluje na 7-aminoskupmě žádanou fenylmalonovou kyselinou, přičemž jedna z karboxylových skupin je chráněna snadno odštěpitelnou chránící skupinou karboxylové funkce. Zbývající volná karboxylová skupina se převede na aktivovaný derivát vhodný pro N-acylaci. Použitelnými aktivovanými deriváty jsou například smíšené anhydridy vytvořené reakcí s methyl- nebo isobutylchlorformiátem, nebo aktivované estery vytvořené působením hydroxybenzotriazolu.

Alternativně je možno sloučeniny obecného vzorce I připravit reakcí 3-chlormethyl-7-acylamino-l-oxa-^-laktam-esteru popsaného v belgickém patentním spisu číslo 863 998 s l-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolem za vzniku odpovídající 3-(l-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-ylthiomethyl) substituované sloučeniny. Tato sloučenina se pak shora popsaným způsobem deacyluje na dusíku za vzniku 7-amino-3- (1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-ylthiomethyl)-l-oxa-^-laktam-esteru, který se pak acyluje shora popsaným způsobem poloesterem arylmalonové kyseliny za vzniku sloučeniny obecného vzorce I.

Alternativně je možno sloučeniny shora uvedeného obecného vzorce I připravit postupy, které popsali Narisada a spol. v americkém patentním spisu č. 4 138 486. Náhradou heterocyklických thiolů používaných v tomto patentním spisu 1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolem se získají sloučeniny obecného vzorce I.

Zvlášť výhodnou sloučeninou podle vynálezu je látka vzorce

O II CH-C-NH

COOH

CH^CžN

Další výhodnou sloučeninou podle vynálezu, kterou je možno považovat rovněž za meziprodukt к výrobě shora uvedené zvlášť výhodné látky, je sloučenina obecného vzorce

ve kterém

PMB představuje p-methoxybenzylovou skupinu a

DPM znamená difenylmethylovou skupinu.

Shora uvedená zvlášť výhodná sloučenina se formálně pojmenovává jako 7({[karboxy (4-hydroxyf enyl) acetyl ] amino}-7a-methoxy-8-oxo-3-{[ (l-kyanmethyl-lH-tetrazo--5~ -y i) thio ] methylj-5-oxa -1-azabicyklo [ 4,2,0 ] okt-2-en-2-karboxylová kyselina. *

Shora uvedený zvlášť výhodný produkt se připravuje za použití esterifikovaného 3lhalogenmethyΊ-l-oxa-(-laktamu s chráněnou hydroxyskuplnou, odpovídající obecnému vzorci

O il CH-C-NH 1 COOPMB

COODPM

Tento chráněný 3-halogenmethylderivát se nejprve podrobí reakci se zásaditým vodným roztokem l-kyanmethyl-lH-tetrazo--5-thiolu v prostředí methylenchloridu, jak je popsáno výše. Dvoufázová reakční směs obsahuje rovněž kvartérní sůl — tetra-n-butylamoniumchlorid. Intermediární 3-(l-kyan methyl-lH-tetrazol-5-yl) thiomethylsubstituovaný derivát se k odstranění tetrahydropyranové chránící skupiny hydroxylové funkce nechá při teplotě 0°C reagovat s kyselinou chlorovodíku v acetonu, za vzniku esterifikovaného meziproduktu obecného vzorce

O

HOCH-C-NH

COOPMB

0CH₃

CHi

COODPM

N — N s-k 'h N I

Shora uvědený diester se deesterifikuje při teplotě . . Zhruba 10 °C reakcí s nadbytkem chloridu hlinitého v anisolu a výsledný produkt, · jímž je příslušná dikyselina, se nejlépe vyčistí vysokotlakou kapalinovou chromatografií s reverzní fází na silikagelu, za použití směsi 12 % acetonitrilu, 2 % kyseliny octové a 86 % vody.

Stereochemická konfigurace 1-oxa-(-laktamových antibiotik podle vynálezu odpovídá konfiguraci sloučenin, které popsali Narisada a spol. Postranní řetězec v poloze 7 má (-konfiguraci, methoxýskupina v poloze 7 má a-konfikuraci a napojení kruhů v bicyklickém systému je následující:

o

Asymetrický uhlíkový atom v postranním řetězci v · poloze 7 má s výhodou · D-konfiguraci, i když i směsi isomerů s D- a L-konfigurací vykazují vysoký stupeň antibakteriální účinnosti.

Sloučeniny vyráběné způsobem podle vynálezu, odpovídající obecnému vzorci I, v němž Ri a Rz znamenají atomy vodíku, inhibují růst mikroorganismů patogenních pro lidi a zvířata. Tyto sloučeniny, ať už ve formě volných kyselin nebo ve formě solí, je možno používat při parenterální aplikaci k potírání a léčbě infekcí způsobovaných grampozitivními a gramnegativními mikroorganismy. Popisované látky je možno zpracovávat na vhodné jednotlivé dávkovači formy pro injekční podání nebo je lze přidávat k různým kapalinám, jako je solný roztok nebo glukózový roztok, při intravenózní infúzi.

V následující tabulce I je uveden přehled minimálních inhibičních koncentrací proti řadě mikroorganismů, zjištěných zřeďovací metodou na agaru pro výhodný l-oxa-₍e-laktamový derivát podle vynálezu.

·'·· ’ Tabulka I • Antibakteriální účinnost 7/-{dHkaaboxy (4-hydroxyfeny llac e tyl] amino)-7a-methoxy-8-oxo-3-([ (l-kyanmetyyMH-tetrazol-5-yl )-thio ]metyylJ-5-oxx-l-aza0icyklo [ 4,2,0 ] okt-2-en-2-karboxylové kyseliny

organismus	kmen	minimální inhibiční koncentrace ((íg/ml)
Staphylococcus aureus	Xl.l	8
Staphylococcus aureus	V41	16
Staphylococcus aureus	X400	64
Staphylococcus aureus	S13E	32
Staphylococcus epidermis	EPI1	64
Staphylococcus epidermis	EPI2	128
Streptococcus skupiny A	C203	2
Streptococcus skupiny D	X66	>128
Streptococcus skupiny D	9960	>128
HaemopУilus influenzae	BRUN¹’	32
Haemophilus influenzae	2512)	64
Shigella sonnei	N9	0,125
Escherichia coli	N10	1
EschebicУia coli	EC14	0,125
EschnricУia coli	TEM	0,125
Klebsiella sp.	X26	0,25
Klebsiella sp.	KAE	16
E^-terobacter aerogenes	X68	0,25
En-terobacter aerogenes	C32	0,25
Enterobacter aerogenes	EB17	125
Eytnrobactnb cloacae	EB5	0,5
Enterobacter cloacae	265A	16
Salmonella sp.	X514	8
Salmonella sp.	1335	8
Pseudomonas aeruginosa	X528	16
Pseudomonas aeruginosa	X239	16
Pseudomonas aeruginosa	Psl8	32
Se^atia marcescens	X99	0,25
Serratla marcescens	SE3	8
Próteus morganll	PR15	8
Próteus inconstans	Po33	0,125
Próteus rettgeri	C24	0,125
Próteus rettgeri	PR7	16
Citrobacter freundii	CF17	16
B^j?di^’tella bronchoseptica	16	32

Legenda:

^u citlivý kmen ²⁾ rezistentní kmen llKyaymetУylllHltetгazol·5lthiol., použíný při shora popsané reakci, se připraví následovně:

Ethyl-azidoacetát se spolu s nadbytkem chlorkyanu zahřívá na teplotu cca 125 °C za vzniku pevného krystalického S-chlor-lH-tntrazol-llylacntátu, který se záhřevem s hvdrosulfidem sodným, v organickém rozpouštědle, jako v ethylalkoholu, převede na odpovídající 5-thiol. Reakce uspokojivě proběhne za varu pod zpětným chladičem v ethylalkoholu během zhruba 20 až 24 hodin. Výsledný thlol se izoluje zahuštěním reakční směsi a extrakcí organickým rozpouštědlem, například ethylacetátem.

Získaný ethyl-5-thiol·lH-tetrazol-l-ylace tát se pak záhřevem ve směsi koncentrovaného hydroxidu amonného, chloridu amonného a ethylalkoholu převede na příslušný amid, který se izoluje jako amonná sůl. Tato amonná sůl 5-thiol-lH-tetrazol-l-ylacetamidu se dehydratací převede na 1lkyaymethylllHltetrazol-5lthiol. Dehydratace shora uvedeného amidu se provádí záhřevem roztoku amidu v inertním organickém rozpouštědle s dehydratačním činidlem v přítomnosti akceptoru halogenovodíku.

Dehydrataci amidu v posledním stupni tohoto sledu reakcí je možno provádět v inertním organickém rozpouštědle, jako v halogenovaném uhlovodíku, například v methy^chloridu, chloroformu a di- či trichlormethanu, jako 1,2^dichlorethanu a 1,1,2-trichlorntУanu.

Mezi dehydratační činidla, která je možno používat k přípravě 1-kyanmethyltetbazolu, náležejí oxy^^ná fosforečný, chlo226441 rid fosforečný, kysličník fosforečný a thionil- Přípravu kyanmethyltetrazol-5-thiolu ilustchlorid. Výhodným dehydratačním činidlem ruje následující reakční schéma: je oxychlorid fosforečný.

N^CH^C OOC^+NCCt —>

’ ^! ’ < -'.-i... : .Г ' Ц (1)

CH_zC00C^H₆ + Na.SH

N—N ^H~^sJV^N 12/ I

CH^COOC^s + NH.OH-->NH.Š-Λ 'N * N (3)

CH^CONH^ * POCt.· δ

N — N

(4)

Vynález ilustrují následující příklady provedení, jimiž se však rozsah vynálezu v žádném směru neomezuje.

Příklad 1

7/?-{dl- [ karboxy (4-hydroxyfenyl) acetyl ] amino}-7oí-methoxy-8-oxo-3-{[ (1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-yl) thio ] methylj-5-oxa-l-azabicyklo [4,2,0] okt-2-en-3-karboxylová kyselina

К roztoku 1,62 g (2 mmol) difenylmethylesteru 7^-|dl-[4-methoxybenzyloxykarbonyl(4-tetrahydropyran-2-yloxyfenyl)acetyljaminoj-7a-methoxy-9-oxo-3- (chlormethyl j -5-oxa-l-azabicyklo [ 4,2,0 ] okt-2-en-2-karboxylové kyseliny ve 12 ml methylenchloridu, obsahujícímu 200 mg tetra-n-butylamoniumchloridu, se přidá roztok 366 mg (2,6 mmol) l-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolu ve 4 ml 0,5N hydroxidu sodného a 4 ml vody. Dvoufázová reakční směs se 2 hodiny míchá při teplotě místnosti, načež se organická fáze oddělí a vysuší se bezvodým síranem sodným. Vysušená organická fáze se pak chromatografuje na vrstvě silikagelu vysoké cca 5 cm, v Buchnerově nálevce, za použití nejprve 400 ml 25% ethylacetátu v methylenchloridu (objemově) jako elučního činidla. Elučním činidlem s obsahem 25 % ethylacetátu se vymyje žádaný produkt, který se izoluje odpařením eluátu к suchu. Získá se 1,15 g produktu odpovídajícího vzorci

COOPMB

N — H

CH^S-X^N

COODPM

CH^CN

Tetrahydropyranová chránící skupina se z takto připraveného meziproduktu odštěpí následujícím postupem:

K roztoku 1,1 g (1,2 mmol) shora připraveného produktu ve 12 ml acetonu, chlazenému v ledu na teplotu cca 0 °C, se přidá 0,2 ml koncentrované kyseliny chlorovodí kové. Výsledný roztok se za chladu 15 minut míchá a pak se odpaří k suchu. Zbytek se rozpustí v methylenchloridli, roztok se promyje vodou a roztokem chloridu sodného, vysuší se síranem sodným a odpaří se k suchu. Získá se 0,95 g produktu níže uvedeného vzorce, ve formě načervenalé pánovité látky.

O n CH-C-NH COOPMB

OCH₃

COODPM

Shora připravený produkt se deesterifikuje následujícím způsobem:

0,95 g (1,14 mmol) shora připraveného produktu se pod dusíkem za použití ultrazvuku rozpustí v 10 ml anisolu, roztok se v chladicí lázni tvořené ledem v ethylalkoholu ochladí na —10 °C a k studenému roztoku se během 10 minut pomalu přikape roztok 600 mg (4,5 mmol) chloridu hlinitého ve 3 ml anisolu. Reakční směs se míchá nejprve 1 hodinu při teplotě —10 °C a pak se nechá za míchání během 1 hodiny ohřát na teplotu místnosti. K ochlazené reakční směsi se pak přidá za míchání směs 8 ml ethylacetátu, 4 ml vody a 0,13 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové, přičemž se vyloučí nerozpustný produkt, který se přidáním acetonu znovu převede do roztoku. Organická vrstva se oddělí a odpaří se za sníženého tlaku k . suchu. Produkt, získaný ve formě surového pryskyřičnatého zbytku, se rozpustí v ethylacetátu a roztok se promyje vodou a roztokem, chloridu sodného. Po přidání čerstvé vody se pH roztoku upraví 5N hydroxidem sodným na 7,4. Vodná vrstva obsahující dvojsodnou sůl deesterlfikovaného produktu se promyje dvakrát vždy 50 ml ethylacetátu, k zásaditému vodnému roztoku se přidá čerstvý ethylacetát a hodnota pH se 20% kyselinou chlorovodíkovou upraví na 2,3. Ethylacetátová vrstva se oddělí, promyje se roztokem chloridu sodného a po vysušení síranem sodným' se odpaří k suchu. Získá se 370 mg sloučeniny uvedené v názvu, ve formě zlatově zbarvená pěny.

Získaný produkt se vyčistí následujícím způsobem:

370 mg nečistého deesterifikovaného produktu se podrobí vysokotlaké kapalinové chromatografií (převrácená fáze) ' na silikagelu za použití směsi 10 % (objemová %) acetonitrilu, 2 % kyseliny octové a 88 %o vody jako elučního činidla. Chrotnatogram se sleduje pomocí UV. Frakce č. 31 až 40 se spojí, acetonitril se z nich odpaří a vodný zbytek se lyofilizuje. Získá se 8,2 mg sloučeniny uvedené v názvu, odpovídající vzorci

NMR (90 MHz, perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty σ v ppm):

4,24 (singlet, C3‘-methylen),

4,44 (multiplet, proton methinové skupiny v postranním . řetězci),

4,62 (singlet, Czm eeh ylen),

4,96 (s, proton na Ce),

5,72 (singlet, methylenová skupina kyanmethylového seskupení),

6,84 (multiplet, fenyl) a

9,08 až 9,24 (dva singlety, skupina NH v polože 7 a fenolická hydroxiskupina).

Příprava l-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolu

A. Ethyl-azidoacetát

K roztoku 490 g (4 mol) chloroctanu ethylnatého v 1500 ml acetonitrilu se přidá 260 g (4 mol) azidu sodného, směs se 20 hodin zahřívá k varu pod zpětným chladičem, načež se vylije do 1 litru vody a 1/2 hodiny se míchá. Organická fáze se od vodné fáze oddělí a odpaří se ve vakuu k suchu. Žlutý olejovitý zbytek se rozpustí v 1200 ml diethyletheru a roztok . se vysuší

220441 síranem horečnatým. Po odpaření diethyletheru ve vakuu se získá 391 g (výtěžek 76 °/o) ethyl-azidoacetátu.

B. Ethyl-l^-(^l^l(^r--.H--(^ti^<^/Z(^l-^l-ylaC(^tát

Směs 130 g (1 mol) ethyl-azidoacetátu připraveného postupem popsaným v odstavci A, a 96 g (1,56 mol) chlorkyanu se 20 hodin zahřívá na teplotu 125 °C. Po ochlazení se reakční směs rozpustí v ethylacetátu, roztok se (filtruje a odpaří se ve vakuu na žlutý krystalický zbytek, který po překrystalování . z vodného ethylalkoholu poskytne 149 g (výtěžek 78 %) ethyl^-chlor-lH-tetrazol-l-ytacetátu ve formě nažloutlých krystalů tajících při 57 až 60 °C.

C. Ethyk5-(hiol··lH-(etrazolll(ylacetát

Roztok 209 g esteru, připraveného výše v odstavci B, a 250 g hydrosulfidu sodného v 5 litrech ethylalkoholu se 24_ hodiny zahřívá k varu pod zpětným chladičem. Po skončeném zahřívání se reakční směs okyselí koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou a odpařením. ve vakuu se objem okyselené směsi sníží na 1/4 původního objemu. Koncentrát se extrahuje ethylacetátem, extrakt se vysuší a odpaří se za sníženého tlaku k suchu.

Zbylý produkt poskytne po překrystalování ze směsi toluenu, methylenchloridu a hexanu 129 g žádané sloučeniny tající při 85 až 88 °C.

D. Amonná sůl 5-thiol-ll·I(teIrazrl(l(ylacetamidu

Roztok 20 g (0,106 moll esteru, připraveného postupem popsaným v odstavci C, ve 320 ml koncentrovaného hydroxidu amonného a 200 ml ethylalkoholu, obsahující 500 ml roztoku chloridu amonného, se zhruba 12 hodin zahřívá k varu pod zpětným chladičem. Po skončeném zahřívání se reakční směs odpaří ve vakuu a žlutý krystalický zbytek se překrystaluje z horkého ethylalkoholu, čímž se získá první podíl (13,7 gramu, výtěžek 73 % j produktu ve formě bílých krystalů tajících po vysušení ve vakuu při 197 až 199 °C. Z matečných louhů se získá druhý podíl produktu (1,4 gj o teplotě tání 191 až 193 °C.

E. l-kyanmethyl-lH-tetrazol-5--thiol

Suspenze 5,28 g amonné soli, připravené výše v odstavci D, v 90 ml methylenchloridu obsahujícího 14,4 ml pyridinu se ochladí zhruba na 0 °C, načež se k ní za míchání přikape roztok 4,6 g (30 mmol) oxychloridu fosforečného ve 40 ml methylenchloridu. Po skončeném přidávání se reakční směs 30 minut zahřívá k varu pod zpětným chladičem a potom se za míchání nechá zchladnout na teplotu místnosti. Po záhřevu se reakční směs oranžově zbarví a vyloučí se z ní určité množství sraženiny. Výsledná směs se odpaří ve vakuu k suchu, zbytek se rozpustí ve směsi stejných objemových dílů ethylacetátu a vody, a pH roztoku se 20% vodnou kyselinou chlorovodíkovou upraví na hodnotu 2. Okyselený roztok se extrahuje dvakrát vždy 75 ml ethylacetátu, extrakty se spojí, promyjí se 5% kyselinou chlorovodíkovou a roztokem chloridu sodného, vysuší se síranem sodným a odpaří se ve vakuu. Hnědý olejovitý zbytek stáním (krystaluje. Po vysušení krystalů ve vakuu při teplotě místnosti se získá 2,6 g (výtěžek 61 %j nahnědlého produktu tajícího při 113 až 114 °C.

Shora popsaná reakce se opakuje za použití 10,6 g výchozí amonné soli. Získá se 3,7 g žádaného nitrilu ve formě špinavě bílých krystalů tajících při 116 až 118 °C.

Shora popsaným způsobem připravený krystalický produkt má následující elementární analýzu.

Analýza pro:

C3H3M5S vypočteno

25,53 % C, 2,14 % H, 49,62 0/₀ M;

nalezeno

25,82 % C, 2,40 % H, 49,91 % M.

Podle hmotnostní spektroskopie činí molekulová hmotnost shora připraveného produktu 141, což odpovídá struktuře produktu.

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

1. Způsob výroby bicyklických l-oxa-e—laktamových antibiotik obecného vzorce I.

CHjCsN

220441 ve kterém

R znamená atom vodíku nebo chránící skupinu hydroxylové funkce, jako tetrahydropyranylovou skupinu,

Ri představuje atom vodíku nebo chránící skupinu karboxylové funkce, jako difenylmethylovou skupinu a

Rz znamená atom vodíku nebo chránící skupinu karboxylové funkce, jako p-methoxybenzylovou skupinu, vyznačující se tím, že se sloučenina obecného vzorce II (II) ve kterém

X znamená atom chloru, bromu nebo jodu,

R‘ představuje chránící skupinu hydroxylové funkce, jako tetrahydropyranylovou skupinu,

Ri‘ znamená chránící skupinu karboxylové funkce, jako difenylmethylovou skupinu a

Rz představuje chránící skupinu karboxylové funkce, jako p-methoxybenzylovou skupinu, nechá reagovat s 1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolem vzorce III v inertním rozpouštědle, načež se z výsledného produktu obecného vzorce I, popřípadě odštěpí chránící skupiny hydroxylové a karboxylových funkcí.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se к reakci s 1-kyanmthyl-lH-tetrazol-5-thiolem použije jako látka obecného vzorce II sloučenina abcného vzorce (lil)

O 11 CH-C-NW

COOPMB

COODPM ve kterém pMB znamená p-methoxybenzylovou skupinu a

DPM představuje difenylmethylovou skupinu.
3. Způsob podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě od 15 °C do 70 °C.
4. Způsob podle bodů 1 nebo 2, vyznaču jící se tím, že se reakce provádí při teplotě od 15 °C do 55 °C.
5. Způsob podle libovolného z bodů 1 až

4, vyznačující se tím, že se reakce provádí ve vodném organickém rozpouštědle obsahujícím činidlo vázající kyselinu.
6. Způsob podle libovolného z bodů 1 až

5, vyznačující se tím, že se reakce provádí v organickém rozpouštědle nemísitelném s vodou.
7. Způsob podle bodu 6, vyznačující se tím, že se jako rozpouštědlo použije halogenovaný uhlovodík.
8. Způsob podle bodu 6 nebo 7, vyznačující se tím, že se jako rozpouštědlo použije methylenchlorid.
9. Způsob podle bodů 6, 7 nebo 8, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě místnosti.
10. Způsob podle libovolného z bodů 1 až 9, vyznačující se tím, že se jako výchozí látka použije sodná sůl 1-kyanmethyl-lH-tetrazol-5-thiolu.
11. Způsob podle libovolného z bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že se к usnadnění reakce přidá kvartérní amoniumhalogenid.
12. Způsob podle bodu 11, vyznačující se tím, že se jako kvartérní amoniumhalogenid použije tetraalkylamoniumhalogenid.
13. Způsob podle bodu 11, vyznačující se tím, že se jako kvartérní amoniumhalogenid použije tetra-n-butylamoniumchlorid.