CS250658B2 - Způsob výroby karbapenemových derivátů - Google Patents

Description

Vynález se týká nového způsobu výroby karbapenemových derivátů nesoucích v poleze 2 substituent odpovídající obecnému vzorci —S—A—R⁴⁴ ve kterém

A představuje cyklopentylenovou skupinu, cyklohexylenovou skupinu nebo alkylenovou skupinu se 2 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou jedním nebo dvěma alkylovými zbytky s 1 až 4 atomy uhlíku a

R¹⁴ znamená níže definovaný aromatický nebo nearomatický heterocyklický zbytek obsahující kvartérnizovaný dusík, navázaný na zbytek A tímto kvarternizovaným atomem dusíku.

—Karbapenemové deriváty vyráběné způsobem podle vynálezu jsou popsány a chráněny v amerických přihláškách vynálezů č. 366 910, 471 379 a 389 652, podaných 9. dubna 1982, 8. března 1983 resp. 18. června 1932, jejichž autory jsou Choung U. Kim a Peter F. Misco jr.

V americké přihlášce vynálezu č. 366 910 a v její částečně pokračovací přihlášce (continuation-in-part) podané 8. března 1983, kterážto částečně pokračovací přihláška odpovídá německé zveřejněné přihlášce vynálezu č. 3 312 533, je popsána příprava karbapenemových antibiotik obecného vzorce IA

ve kterém

R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje zbytek vybraný ze skupiny zahrnující atom vodíku a popřípadě substituované alkylové, alkenylové a alkinylové skupiny s 1 až 10 atomy uhlíku, cykloalkylové a cykloalkylalkylové skupiny se 3 až 6 atomy uhlíku v cykloalkylové části s 1 až 6 atomy uhlíku v části alkylové, fenylovou skupinu, aralkylové, aralkenylové a aralkinylové skupiny, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje až 6 atomů uhlíku, heteroarylové, heteroaralkylové, heterocyklylové a heterocyklylalkylové skupiny, v nichž heteroatom nebo heteroatomy jsou vybrány ze skupiny zahrnující jeden až čtyři atomy kyslíku, dusíku a síry, a kde alkylová část navázaná na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, přičemž výše zmíněný substituent nebo substituenty shora jmenovaných zbytků jsou vybrány ze skupiny zahrnující alkylové skupiny s 1 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituované aminoskupinou, halogenem, hydroxylovou skupinou nebo karboxylovou skupinu, atomy halogenů, zbytky vzorce —OR³,

O —OCNR³R⁴

O

II —CNR³R⁴ —nr³r⁴

NR$ //

----_x \ SS, L* —so₂nr³r⁴ o —NHCNR³R⁴

O

RŠCNR⁴— —co₂r³ =0 o

II —OCR³ —SR³

O

II —SR⁹ o

—SR⁹

II o

—CN —N₃ —0S0_3iR³ —oso2r³ —nr³so2r⁴ —NR³C==NR⁴

R³ —NR³CO2R⁴ a -N02 v nichž

R³ a R⁴ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku, alkylovou, alkenylovou či alkinylovou skupinu obsahující vždy až 10 atomů uhlíku, cykloalkylovou, cykloalkylalkýlovou či alkylcykloalkylovou skupinu obsahující 3 až 6 atomů uhlíku v cykloalkylovém kruhu a 1 až 6 atomů uhlíku v alkylové části, fenylovou, aralkylovou, aralkenylovou či aralkinylovou skupinu, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje až 6 atomů uhlíku, heteroarylovou, heteroarylalkylovou, heterocyklylovou nebo heterocyklylalkylovou skupinu, v nichž heteroatom nebo heteroatomy jsou vybrány ze skupiny zahrnující jeden áž čtyři atomy kyslíku, dusíku a síry a alkylová část napojená na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, nebo

R³ a R⁴ společně s dusíkovým atomem, na který je alespoň jeden z těchto zbytků navázán, tvoří pěti- nebo šestičlenný, dusík obsahující heterocyklický kruh, a

R⁹ má význam uvedený výše pro R³ s výjimkou vodíku, nebo

R¹ a R⁸ společně tvoří alkylidenovou skupinu se 2 až 10 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou hydroxylovou skupinou,

A znamená cyklopentylenovou skupinu, cyklohexylenovou skupinu nebo alkylenovou skupinu se 2 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou jednou nebo několika alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku,

R² představuje atom vodíku, anionický záporný náboj nebo běžnou snadno odštěpitelnou chránící skupinu karboxylové funkce s tím, že znamená-li R³ atom vodíku nebo chránící skupinu, je rovněž přítomen aniont vyrovnávající náboj, a

-Nj znamená popřípadě substituovaný mono-, bi- nebo polycyklický aromatický heterocyklický zbytek obsahující v kruhu alespoň jeden atom dusíku a navázaný na zbytek A dusíkovým atomem v kruhu, a jejich far250658 maceuticky upotřebitelných solí způsobem popsaným následujícím reakčním schéma tem:

R⁶ hl difenyl-chlorfosfát

0’ 'N —

COOR (IH)

R

HS—A—OH kde A je alkylen nebo cykloalkylen s 5 až 6 atomy uhlíku o^:

(V)

S-A-OH

COOR^Z> methansulfonylchlorid

s-a-oso_zch₃

COOR' ,Θ s-Á-i

- COOR (II)

1’ _A&,e (X g X

O - vyrovnávací aniont)

O¹

R* H

S~A~N ) ,X®

R¹ (I A)

H

^S*'^,A“^NO (Γ N \_c00f?2 (IA)

Dále je již popsán způsob výroby karbapěnemových antibiotik obecného vzorce IB

COOR* (IB)

ve kterém

R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje zbytek vybraný ze skupiny zahrnující atom vodíku a popřípadě substituované alkylové, alkenylové a alkinylové skupiny s až 10 atomy uhlíku, cykloalkylové a cykloalkylalkylové skupiny se 3 ža 6 atomy uhlíku v cykloalkylové části a 1 až 6 atomy uhlíku v části alkylové, fenylovou skupinu, aralkylové, aralkenylové a aralkinylové skupiny, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje až 6 atomů uhlíku, heteroarylové, heteroaralkylové, heterocyklylové a heterocyklylalkylové skupiny, v nichž heteroatom nebo heteroatomy jsou vybrány ze skupiny zahrnující jeden až čtyři atomy kyslíku, dusíku a síry a kde alkylová část navázaná na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, přičemž výše zmíněný substituent nebo substituenty shora jmenovaných zbytků jsou vybrány ze skupiny zahrnující alkylové skupiny s 1 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituované aminoskupinou, halogenem, hydroxylovou skupinou nebo karboxylovou skupinu, atomy halogenů, zbytky vzorce —OR³

O

II —NHCNR3R⁴

O

R³CNR⁴— —CO₂R³ =0

O —OCR³ —SR³

O —SR⁹

O

II —SR⁹

O —CN

-n₃ —OSO3R³ —OSO₂R³ —nr³so₂r⁴ —NR³C=NR⁴

R³ —NR³CO₂R⁴ a

-NO₂ v nichž —OCNR³R⁴

O

II —CNR³R⁴ —NR³R⁴

NR⁵

—SO₂NR³R⁴

R³ a R⁴ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku, alkylovou, alkenylovou či alkinylovou skupinu obsahující vždy 1 až 10 atomů uhlíku, cykloalkylovou, cykloalkylalkylovou čl alkylcykloalkylovou skupinu obsahující 3 až 6 atomů uhlíku v cykloalkylovém kruhu a 1 až 6 atomů uhlíku v alkylové části, fenylovou, aralkylovou, aralkenylovou či aralkinylovou skupinu, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, heteroarylovou, heteroarylalkylovou, heterocyklylovou nebo heterocyklylalkylovou skupinu, v nichž heteroatom nebo heteroatomy jsou vybrány ze skupiny zahrnující jeden až čtyři atomy kyslíku, dusíku a síry a alkylová část napojená na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, nebo

250

R³ a R⁴ společně s dusíkovým atomem, na který je alespoň jeden z těchto zbytků navázán, tvoří pěti- nebo šestičlenný, dusík obsahující heterocyklický kruh, a

R⁹ má význam uvedený výše pro R³ s výjimkou vodíku, nebo

R¹ a R⁸ společně tvoří alkylidenovou skupinu se 2 až 10 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou hydroxylovou skupinou,

R^R znamená popřípadě substituovanou alkylovou, alkenylovou či alkinylovou skupinu obsahující vždy 1 až 10 atomů uhlíku, cykloalkylovou či cykloalkylalkylovou skupinu se 3 až 6 atomy uhlíku v cykloalkylové části a 1 až 6 atomy uhlíku, v části alkylové, fenylovou skupinu, aralkylovou, aralkenylovou či aralkinylovou skupinu, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, heteroarylovou, heteroaralkylovou, heterocyklylovou nebo heterocyklylalkylovou skupinu, v nichž heteroatom nebo heteroatomy v heterocyklických zbytcích jsou vybrány ze skupiny zahrnující 1 až 4 atomy kyslíku, dusíku a síry, a alkylová část navázaná na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atomů kyslíku, přičemž shora uvedené popřípadě substituované zbytky ve významu symbolu R⁵ nesou jeden až tři substltuenty nezávisle na sobě vybrané ze skupiny zahrnující alkylové skupiny s 1 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituované aminoskuplnou, atomem fluoru či chloru, karboxylovou skupinou, hydroxyskupinou nebo karbamoylovou skupinou, atomy fluoru, chloru a bromu, zbytky vzorce —OR³ —OCO₂R³ —OCOR³ —OCONR³R⁴ —OSO₂R³ —NR³R⁴

R³CONR⁴— —NR³CO2R⁴ —NR³CONR³R⁴ —nr³so2r⁴ —SR^{3 8}

O t

—S—R⁹ —SO₃R³ —COaR³ —CONR³R⁴ —CN fenylovou skupinou, popřípadě substituovanou jedním až třemi atomy fluoru, chloru a bromu, alkylovou skupinou s 1 až 6 atomy uhlíku, skupinou —OR³, —NR³R⁴, —SOaR³, —COaR³ nebo —CONR³R⁴, přičemž symboly R³, R⁴ a R⁹ ve zbytcích ve významu substituentů symbolu R⁵ mají shora uvedený význam, nebo R⁵ znamená dvojvaznou fenylenovou skupinu nebo alkylenovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, navázanou na zbytek

za vzniku polycyklické skupiny s můstkem

A představuje cyklopentylenovou skupinu, cyklohexylenovou skupinu nebo alkylenovou skupinu se 2 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou jednou až čtyřmi alkylovými skupinami,

R² znamená atom vodíku, anionický záporný náboj nebo běžnou snadno odštěpitelnou chránící skupinu karboxylové funkce s tím, že znamená-li R² atom vodíku nebo chránící skupinu, je rovněž přítomen aniont vyrovnávající náboj, a

znamená popřípadě substituovaný mono-, bi- nebo polycyklický nearomatický heterocyklický zbytek obsahující v kruhu alespoň jeden atom dusíku a navázaný na zbytek A dusíkovým atomem v kruhu, za vzniku kvartérní amoniové skupiny, a jejich farmaceuticky upotřebitelných solí způsobem podle následujícího reakčního schématu:

difenyl-chlorf osfát

HS—A—OH kde A znamená alkylenovou skupinu nebo cykloalkylenovou skupinu s 5 až 6 atomy uhlíku

Wmethansulfonylchlorid

R^řR⁸ H

Λ—Ν (VI)

S-A-OSO^CH^ £

COOR^Z'

Ziix

S-A-I

0'

N· (II) ‘COOR^J

případné odstranění chránící skupiny

Při práci podle reakčních schémat známých z dosavadního stavu techniky se výchozí látka obecného vzorce III nechá v inertním organickém rozpouštědle reagovat s difenyl-chlorfosfátem v přítomnosti báze za vzniku meziproduktu obecného vzorce IV. Meziprodukt obecného vzorce IV se pak podrobí reakci s merkaptanem obecného vzorce HS—A—OH v inertním organickém rozpouštědle a v přítomnosti báze za vzniku meziproduktu obecného vzorce V. Tento meziprodukt obecného vzorce V se acyluje methansulfonylchloridem v. inertním organickém rozpouštědle v přítomnosti báze za vzniku meziproduktu obecného vzorce VI, který reakcí se zdrojem jodidových iontů v inertním organickém rozpouštědle poskytne meziprodukt obecného vzorce II. Meziprodukt obecného vzorce II se podrobí reakci s žádaným aminem v inertním organickém rozpouštědle v přítomnosti stříbrných iontů za vzniku kvarternizovaného produktu obecného vzorce I‘A nebo ΓΒ, z něhož je pak možno odstranit chránící skupinu za vzniku odpovídajícího nechráněného karbapenemu obecného vzorce IA nebo IB.

Shora popsaný postup má několik nevýhod. Tak například probíhá shora popsaný postup v několika reakčních stupních, jejichž počet by bylo výhodné snížit. Rovněž celkový výtěžek reakce je dosti nízký a kvarternizační stupeň se provádí s již hotovým karbapenemovým derivátem. Bylo by tedy žádoucí mít k dispozici nový způsob výroby sloučenin obecného vzorce IA nebo IB, který by

1) zahrnoval méně reakčních stupňů,

2) poskytoval vyšší výtěžky,

3) umožňoval nejprve přípravu kvarternizovaného aminu a pak teprve jeho napojení na karbapenemové jádro v pozdějším reakčním stupni syntézy a

4) se mohl použít k snadnější přípravě kvarterních aminoderivátů za použití široké palety aminů, jako například sféricky bráněných aminů a aminů s nízkými hodnotami pK_b.

Předmětem vynálezu je nový způsob výroby karbapenemových derivátů obecného vzorce I ve kterém

R⁸ znamená atom vodíku a

R¹ představuje zbytek vybraný ze skupiny zahrnující atom vodíku a popřípadě substituované alkylové, alkenylové a alkinylové skupiny s 1 až 10 atomy uhlíku, cykloalkylové a cykloalkylalkylové skupiny se 3 až 6 atomy uhlíku v cykloalkylové části a 1 až 6 atomy uhlíku v části alkylové, fenylovou skupinu, aralkylové, aralkenylové a aralkinylové skupiny, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, heteroarylové, heteroaralkylové, heterocyklylové a heterocyklylalkylové skupiny obsahující nejvýše 18 členů kruhu, v nichž heteroatom nebo heteroatomy jsou vybrány ze skupiny zahrnující jeden až čtyři atomy kyslíku, dusíku a síry a kde alkylová část navázaná na heterocykllcký zbytek obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, přičemž výše zmíněný substituent nebo substituenty shora jmenovaných zbytků jsou vybrány ze skupiny zahrnující alkylové skupiny s 1 až Θ atomy uhlíku, popřípadě substituované aminoskupinou, halogenem, hydroxylovou skupinou nebo karboxylovou skupinu, atomy halogenů, zbytky vzorce —OR³

O —QCNR³R⁴

O —CNR³R⁴ —NR³R⁴

NR⁵

SO₂NR³R⁴ o

-A-R^ τΎ

-M-\ o

COOR⁴ —NHCNR³R⁴

O

II

R³CNR⁴—

-co₂r³ (I) =0

O —OCR³ —SR³

O

II —SR⁹ o

—SR⁹

II o

—CN —n₃ —oso₃r³ —oso2r³ —NR³SO2R'¹ —NR³C==NR⁴

R³ —NR³CO2R⁴ a —NO2 v nichž

R³ a R⁴ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku, alkylovou, alkenylovou či alkinylovou skupinu obsahující vždy 1 až 10 atomů uhlíku, cykloalkylovou, cykloalkylalkylovou či alkylcykloalkylovou skupinu obsahující 3 až 6 atomů uhlíku v cykloalkylovém kruhu a 1 až 6 atomů uhlíku v alkylové části, fenylovou, aralkylovou, aralkenylovou či aralkinylovou skupinu, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, heteroarylovou, heteroarylalkylovou, heterocyklylovou nebo heterocyklylalkylovou skupinu obsahující do 18 kruhových členů, v nichž heteroatom nebo heteroatomy jsou vybrány ze skupiny zahrnující jeden až čtyři atomy kyslíku, dusíku a síry a alkylová část napojená na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, nebo

R³ a R⁴ společně s dusíkovým atomem, na který je alespoň jeden z těchto zbytků navázán, tvoří pěti- nebo šestičlenný, dusík obsahující heterocyklický kruh, a

R⁹ má význam uvedený výše pro R³ s výjimkou vodíku, nebo

R¹ a R⁸ společně tvoří alkylidenovou skupinu se 2 až 10 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou hydroxylovou skupinou,

A znamená cyklopentylenovou skupinu, cyklohexylenovou skupinu nebo alkylenoyou skupinu se 2 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou jednou nebo dvěma alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku,

R³ představuje atom vodíku, anionický záporný náboj nebo běžnou snadno odštěpitelnou chránící skupinu karboxylové funkce s tím, že znamená-li R³ atom vodíku nebo chránící skupinu, je rovněž přítomen aniont vyrovnávající náboj, a

R¹⁴ znamená kvartenizovatelný dusík obsahující aromatický nebo nearomatický heterocyklický zbytek navázaný na zbytek A prostřednictvím dusíkového atomu v kruhu za vzniku kvartérní amoniové skupiny, vybraný ze skupiny zahrnující pyridinový zbytek, popřípadě substituovaný jednou nebo dvěma alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, alkoxyskupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, alkylthioskupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, hydroxyalkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku nebo aminoskuplnami, imidazolový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku nebo/a alkylthioskupinou s 1 až 4 atomy uhlíku, piperazinový zbytek substituovaný jednou, dvěma nebo třemi alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, morfolinový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku, thiomorfolinový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku a thiomorfolin-S-oxidový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku, a jejich farmaceuticky upotřebitelných solí, vyznačující se tím, že se meziprodukt obecného vzorce IV

(IV) ve kterém

R¹ a R⁸ mají shora uvedený význam,

R²‘ představuje běžnou, snadnou odštěpitelnou chránící skupinu karboxylové funkce a

L znamená obvyklou odštěpitelnou skupinu, nechá reagovat s thiolem obecného vzorce VII

HS—A—R¹⁴ Χ“ (VII) ve kterém

A a R¹⁴ mají shora uvedený význam a

X představuje vyrovnávající aniont, v inertním rozpouštědle v přítomnosti báze, za vzniku karbapenemového derivátu obecného vzorce f

R^e Η

S-A-R í¹*

Ni.

CQOR { Γ) ve kterém

R¹, R⁸, R‘, A, R¹⁴ a X^- mají shora uvedený význam, načež se popřípadě odštěpí chránící skupina karboxylové funkce ve významu symbolu R'²‘ za vzniku odpovídající nechráněné sloučeniny obecného vzorce I nebo její farmaceuticky upotřebitelné soli.

Karbapenemové deriváty obecného vzorce I jsou účinnými antibakteriálními činidly nebo meziprodukty použitelnými pro přípravu takovýchto činidel.

Sloučeniny shora uvedeného obecného vzorce I obsahují karbapenemové jádro vzorce

a lze je tedy pojmenovávat jako deriváty l-karba.-2-penem-3-karboxylové kyseliny.

Alternativně je možno shora uvedené látky považovat za sloučeniny obsahující základní strukturní jádro vzorce

Ι7Ί —N

a pojmenovávat je jako deriváty 7-oxo-l-azabicyklof 3,2,0]hept-2-en-karboxylové kyseliny. I když vynález zahrnuje sloučeniny s relativní stereochemlí protonů v polohách 5 a 6 jak cis, tak trans, mají nicméně výhodné sloučeniny stereochemii 5R,6S( trans), jako je tomu v případě thienamycinu.

Sloučeniny obecného vzorce I mohou být nesubstituované v poloze 6 nebo mohou být v této poloze substituovány substituenty popsanými výše pro jiné karbapenemové deriváty. Konkrétněji řečeno může R⁸ znamenct atom vodíku a R¹ může představovat atom vodíku nebo některý ze substituentů uvedených například v evropské zveřejněné přihlášce vynálezu č. 38 869 (viz definici R₆). Alternativně mohou R⁸ a R¹ společně tvořit alkylidenovou skupinu se 2 až 10 atomy uhlíku nebo alkylidenovou skupinu se 2 až 10 atomy uhlíku, substituovanou například hydroxyskupinou.

Jednotlivé obecné výrazy ve významu symbolů R^! a R⁸ mají následující významy:

a) Alifatické alkylové, alkenylové a alkinylové skupiny mohou mít přímý nebo rozvětvený řetězec obsahující 1 až 10 atomů uhlíku, s výhodou 1 až 6 a nej výhodně ji 1 až 4 atomy uhlíku. Pokud tyto skupiny tvoří součást složitějších substituentů, například cykloalkylalkylových, heteroaralkylových nebo aralkenylových substituentů, obsahují v takovýchto případech alkylové, alkenylové a alkinylové skupiny s výhodou 1 až 6, nejvýhodněji 1 až 4 atomy uhlíku.

b) Výrazem „heteroaryl“ se míní mono-, bi- a polycyklické aromatické heterocyklické skupiny obsahující do 18 kruhových členů, včetně 1 až 4 atomů kyslíku, dusíku nebo síry, s výhodou pěti- nebo šestičlenné heterocyklické kruhy, jako kruh thienylový, furylový, thiadiazolylový, oxadiazolylový, triazolylový, isothiazolylový, thiazolylový, imidazolylový, isoxazolylový, tetrazolylový, oxazolylový, pyridylový, pyrazinylový, pyrimidinylový, pyridazinylový, pyrrolylový, pyrazolylový apod.

c) Výraz „heterocyklyl“ zahrnuje mono-, bi- a polycyklické nasycené nebo nenasycené nearomatické heterocyklické zbytky obsahující do 18 kruhových členů, včetně 1 až 4 atomů kyslíku, dusíku nebo síry, s výhodou pěti- nebo šestičlenné heterocyklické zbytky, jako zbytek morfolinylový, piperazinylový, piperidylový, pyrazolinylový, pyrazolidinylový, imidazolidinylový, imidazolinylový, pyrrolinylový, pyrrolidinylový apod.

d) Halogeny se míní chlor, brom, fluor a jód, s výhodou chlor nebo brom.

Výrazem „běžná snadno odštěpitelná chránicí skupina karboxylové funkce“ se míní známá esterová skupina, kterou je možno použtí k chránění karboxylové funkce během níže popsaných chemických reakcí, a kterou je možno, je-li to žádoucí, odštěpit metodami nezpůsobujícími žádné významnější destrukce zbývající části molekuly, například chemickou nebo enzymatickou hydrolýzou, působením chemických redukčních ěinidel za mírných podmínek, ozařováním ultrafialovým zářením nebo katalytickou hydrogenací. jako příklady těchto esterových chránících skupin se uvádějí skupina benzhydrylová, p-nitrobenzylová, 2-naftylmethylová, allylová, benzylová, trlchlorethylová, silylová, jako trimethylsilylová, fenacylová, p-methoxybenzylová, acetonylová, o-nitrobenzylová, 4-pyridylmethylová a alkylové skupiny s 1 až 6 atomy uhlíku, jako skupina methylová, ethylová nebo terc.butylová. Do rozsahu těchto chránících skupin spadají ty, které se hydrolyzují za fyziologických podmínek, jako skupina pivaloyloxymethylová, acetoxymethylová, ftalidylová, indanylová a methoxymethylová.

Zvlášť výhodnými chránícími skupinami karboxylové funkce jsou p-nitrobenzylová skupina, kterou lze snadno odštěpit katalytickou hydrogenolýzou a allylová skupina, kterou je možno odštěpit reakcí katalyzovanou tetra (trifenylf osf in) paládiem.

Mezi shora zmíněné farmaceuticky upotřebitelné soli náležejí netoxické adiční soli s kyselinami, například soli s minerálními kyselinami, jako s kyselinou chlorovodíkovou, kyselinou bromovodíkovou, kyselinou jodovodíkovou, kyselinu fosforečnou, kyselinou sírovou apod., a soli s organickými kyselinami, jako s kyselinou maleinovou, kyselinou octovou, kyselinou citrónovou, kyselinou jantarovou, kyselinou benzoovou, kyselinou vinnou, kyselinou fumarovou, kyselinou mandlovou, kyselinou askorbovou, kyselinou mléčnou, kyselinou glukonovou a kyselinou jablečnou. Sloučeniny odpovídající obecnému vzorci I, ve formě adičních solí s kyselinami, je možno znázornit obecným vzorcem farmaceuticky upotřebitelné soli, jsou užitečné jako antibakteriální činidla. Zbývající sloučeniny obecného vzorce I jsou cennými meziprodukty, které je možno na výše zmíněné biologicky aktivní sloučeniny převést.

V souhlase s výhodným provedením se vyrábějí sloučeniny obecného vzorce I, ve kterém R⁸ znamená atom vodíku, a R¹ představuje atom vodíku, ethylovou skupinu, skupinu

CH₃

CH—,

CH₃

CH₃ OH \l c— ch₃ nebo

OH

CH₃CH—.

Výhodnými sloučeninami z této podskupiny jsou ty látky, v nichž symbol R¹ znamená skupinu (R² = vodík nebo chránící skupina) kde X“ představuje aniont kyseliny. Aniont X je možno volit tak, aby se získala farmaceuticky upotřebitelná sůl pro terapeutickou aplikaci, v případě intermediárních sloučenin obecného vzorce I však může X~ znamenat rovněž toxický aniont. V takovémto případě je možno tento iont následně odstranit nebo nahradit farmaceuticky upotřebitelným aniontem za vzniku účinného finálního produktu vhodného pro terapeutické použití.

Jsou-li ve zbytku R¹ nebo ve kvarternizovaném zbytku R¹⁴ přítomny kyselé nebo zásadité skupiny, mohou sloučeniny podle vynálezu rovněž tvořit na tšchto funkčních skupinách vhodné soli s bázemi nebo kyselinami. Jedná se například o adiční soli s kyselinami v případě bazických skupin a o soli s kovy (například se sodíkem, draslíkem, vápníkem a hliníkem), amoniové soli a soli s netoxickými aminy (například s trialkylaminy, prokainem, dibenzylaminem, 1-efenaminem, N-benzyl-/3-fenethylaminem, N,N‘-dibenzyIethyIendiaminem apod.) v případě kyselých skupin.

Sloučeniny obecného vzorce I, ve kterém R² představuje atom vodíku, anionický náboj nebo esterovou skupinu hydrolyzovatelnou za fyziologických podmínek, a jejich

OH

CH₃,CH—, přičemž nejvýhodnější sloučeniny mají absolutní konfiguraci 5R, 6S, 8R.

V souhlase s dalším výhodným provedením zahrnuje vynález sloučeniny obecného vzorce I, ve kterém R¹ a R⁸ společně tvoří alkylidenový zbytek vzorce

HOCH₂

C=

H₃C

Alkylénovým nebo cykloalkylenovým zbytkem A ve sloučeninách obecného vzorce I může být cyklopentylenový zbytek

cyklohexylenový zbytek nebo alkylénový zbytek se 2 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituovaný jedním nebo několika alkylovými substituenty s 1 až 4 atomy uhlíku. Výhodnými substituenty ve významu symbolu A jsou cyklopentylenová skupina, cyklohexylenová skupina nebo alkylenová skupina obecného vzorce

RiO Ri2

I I —c—c—

I I

Rll _R13 ve kterém R¹⁰, R¹¹, R¹² a R¹³ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku nebo alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku. V souhlase s výhodným provedením se jedná o ty sloučeniny obecného vzorce I, ve kterém A znamená zbytek —CH₂CH_2;— —chch₂—,

I ch₃ nebo —CH₂CH—.

CH;j

V případě určitých sloučenin obecného vzorce I nesoucích cykloalkylenovou nebo rozvětvenou alkylenovou skupinu ve významu symbolu A může být přítomen jeden nebo několik dalších asymetrických uhlíkových atomů vedoucích k vzniku diastereoisomerů. Vynález zahrnuje směsi těchto diastereoisomerů, jakož i individuální čisté diastereoisomery.

Jednou z výhodných skupin substituentů R¹⁴ je možno znázornit obecným vzorcem který představuje shora definovaný, popřípadě substituovaný heteroarylový zbytek obsahující alespoň jeden dusíkatý atom v kruhu a navázaný na uhlíkový atom zbytku A prostřednictvím dusíkového atomu v kruhu, za vzniku kvartérní amoniové skupiny.

Výhodnými sloučeninami z výše uvedené skupiny jsou ty látky, v nichž symbol A představuje skupinu

-CH₂CH₃-, —chch₂— ch₃ nebo —CH₂CH— ch₃ a buď

a) R¹ a R⁸ společně tvoří zbytek vzorce

HOCH₂ \

C= h₃c nebo

b) R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje atom vodíku, skupinu CH₃CH₃—,

CH₃ \

CH— ch₃

CH₃ OH \i c/ ch₃ nebo

1*9

OH

CH₃CH—

Zvlášť výhodné jsou ty sloučeniny, v nichž R⁹ představuje atom vodíku a R¹ znamená zbytek

OH

CH₃CH—.

s výhodou sloučeniny mající absolutní konfiguraci 5R, 6S, 8R.

V souhlase se zvlášť výhodným provedením popisuje vynález způsob výroby těch sloučenin, v nichž zbytek

-o představuje zbytek obecného vzorce

ve kterém

R⁵ a R⁶ nezávisle na sobě představují vždy atom vodíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, alkoxyskupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, substituovanou hydroxyskuplnou, alkylthioskupinu s 1 až 4 atomy uhlíku nebo aminoskupinu.

Z této podskupiny jsou nejvýhodnější ty sloučeniny, v nichž symbol A znamená skupinu —CH₂CH₂— ch₃ —chch₂— aj R¹ a R⁸ společně tvoří seskupení

HOCH₂ \

C= /

h₃c nebo

b) R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje zbytek

CH₃CH₃-,

CH_t \

CH— /

ch₃

CH₃ OH \l οχ

CH·} nebo

OH

CH_SCH—.

Zvlášť výhodné jsou ty sloučeniny, v nichž R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje zbytek

OH

CHfCH— s výhodou pak sloučeniny mající absolutní konfiguraci 5R, 6S, 8R.

V souhlase s dalším výhodným provedením popisuje vynálezu způsob výroby sloučenin, v nichž

-o

znamená zbytek vzorce |\^! “·>— SCh* nebo —ch₂ch— ch₃ a kde buď

Z této podskupiny sloučenin jsou výhodné ty látky, v nichž A znamená skupinu —chch₂ ch₃ —ch₂ch₂—

-ch₂chch₃ a kde bud

a) R¹ a R² společně tvoří skupinu

HOCH₂ \

C= /

h₃c nebo

b) R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje skupinu

CH₃CH₂ch₃ \

CH— /

. CH₃

CH₃ OH \l c— /

ch₃ nebo

OH

I

CH₃CH—.

Zvlášť výhodné jsou ty sloučeniny, v nichž R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje skupinu

OH

CH₃CH— s výhodou pak sloučeniny mající absolutní konfiguraci 5R, 6S, 8R.

V souladu s dalším výhodným provedením popisuje vynález způsob výroby těch sloučenin, v nichž představuje pyridiniový zbytek.

Z této podskupiny látek jsou výhodné ty sloučeniny, v nichž symbol A představuje skupinu —CHCH₂— ch₃

-ch₂ch₂-

nebo —CH₂CH— ch₃ a kde buď aj R¹ a R⁸ společně tvoří skupinu

HOCHi \

C= /

H₃c nebo

b) R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje atom vodíku, skupinu

CH₃CH₂_ ch₃ \

CH— /

ch₃

CH₃ OH \l c— /

^CH3 nebo

OH

CH₃CH—.

Zvlášť výhodné jsou ty sloučeniny, v nichž R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje skupinu

OH

CH₃CH— (4)

CH OH ’^CH?^CH2.^NC0 s výhodou sloučeniny mající absolutní konfiguraci 5R, 6S, 8R.

V souhlase s nejvýhodnějším provedením popisuje vynález způsob výroby sloučenin obecného vzorce (5) ^CHÍ^CHZ^N\^/

OH

(6)

SCH, (7) ve kterém seskupení — A ^CH2^CH^^N

(8) představuje zbytek (1) (9) (2)

OCH_a (10)

(Π)

R nebo S diastereoisomery (12) ve kterém

R¹⁶ znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku a zbytek

(13)

představuje piperazinový, morfolinový, thiomorfolinový nebo thiomorfolin-S-oxidový zbytek, které mohou být substituovány shora uvedeným způsobem.

V souhlase s výhodným provedením popisuje vynález způsob výroby těch sloučenin, v nichž

(14) představuje zbytek vzorce ,N

CH,

R,R nebo S,S diastereoisomery na dvou asymetrických uhlících cyklohexylové skupiny \ r~Ň<

+ HH i V./ ch₃ cHjj;

\ rr\

-N N-CH* ¹ 4 \_J $ ch₃ \ \ /—\ A'

CHa

R² představuje atom vodíku, anionícký záporný náboj nebo běžnou snadno odštěpitelnou chránící skupinu karboxylové funkce s tím, že znamená-li R² atom vodíku nebo chránící skupinu, je rovněž přítomen vyrovnávající náboj, a jejich farmaceuticky upotřebitelných adičních solí s kyselinami.

Další skupinu kvarternizovaných substituentů R¹⁴ je možno znázornit obecným vzorcem v nichž

Y znamená atom vodíku nebo alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku.

Z této podskupiny jsou výhodné ty látky, v nichž A představuje zbytek —CHCHa— CH₃

—ch₂ch— ch₃ nebo — (CH₂)„— kde n je číslo o hodnotě 2, 3 nebo 4, ještě výhodnější pak jsou ty látky, v nichž A znamená zbytek —CH_2:CH₃— —CH₂CH₂CH₂— —chch₃—

CH·, ch₃ \

CH— /

CH₃

CH₃ OH \l c— . / ch₃ nebo'

OH

CH₃CH—.

Zvlášť výhodné jsou ty sloučeniny, v nichž R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje zbytek

OH

CH₃CH— zejména pak sloučeniny s absolutní konfigurací 5R, 6S, 8R.

V souladu s ještě výhodnějším provedením popisuje vynález způsob výroby těch sloučenin, v nichž zbytek nebo představuje skupinu —CH₂CH— ch₃ a nejvýhodnější pak jsou ty látky, v nichž A znamená zbytek

CH*>

-CH_2iCH_2iCH$ cm

CH, a kde buď (a) R¹ a R⁸ společně tvoří skupinu

H0CH₂ '3' CH,

CH* \ ^J/—\

0= h₃c nebo (b) R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje atom vodíku, skupinu

CH₃CH₂CHCH₂— ch₃

Výhodnými látkami z této výhodné pod skupiny jsou ty sloučeniny, v nichž A před stavuje zbytek nebo ch₃

Ό —ch₃ch— ch₃

CH—

Z ch₃

CH₃ OH

NI c—

CH₃ nebo

-(CH₃)_nkde n je číslo o hodnotě 2, 3 nebo 4, výhodnějšími látkami jsou ty sloučeniny, v nichž A znamená skupinu

OH

CH₃CH—.

Zvlášť výhodné jsou ty sloučeniny, v nichž R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje skupinu —CH₂CH₂— —ch₂ch₂ch₂—

OH

CH₃CH— nebo —chch₂ ch₃ a zejména pak látky s absolutní konfigurací 5R, 6S, 8R.

V souladu s nejvýhodnějším provedením zahrnuje vynález způsob výroby sloučenin obecného vzorce

OH

1, (R)

O* ^N 'C-OOR²' —ch₂ch— ch₃ a nejvýhodnějšími pak ty sloučeniny, v nichž A znamená skupinu ve kterém seskupení

CH₂CH₂— a kde buď (aj R^l a R⁸ společně tvoří seskupení H0CH₂

znamená zbytek

0= h₃c nebo (b) R⁸ znamená atom vodíku a R¹ představuje atom vodíku, skupinu ch₃ch₂-n: p

CH% \ /7^

-N S<vzOj ___/ skupinu (oba a- a /3-diastereoisomery)

ch₃

CHi , \ 4~λ x n<z.bo -N Ň \_J x

CH, ch₂ a R² znamená atom vodíku, anionický záporný náboj nebo běžnou snadno odštěpitelnou chránicí skupinu karboxylové funkce, přiěemž v případě, že R² představuje atom vodíku nebo chránicí skupinu, je rovněž přítomen vyrovnávající iont, a jejich farmaceuticky upotřebitelných adičních solí s kyselinami.

Určité produkty spadající do rozsahu obecného vzorce I mohou vznikat jako optické isomery, jakož i jako směsi epimerů. Je třeba zdůraznit, že vynález zahrnuje jak tyto optické isomery, tak i směsi epimerů. Tak například je-li substituentem v poloze 6 hydroxyethylová skupina, může mít tento substituent jak R, tak S konfiguraci a vynález zahrnuje jak výsledné isomery, tak směsi epimerů.

Při práci způsobem podle vynálezu se používají meziprodukty obecného vzorce IV

W

Ť (IV).

které jsou popsány například v evropské zveřejněné přihlášce vynálezu č. 38 869, a které je možno připravit tam popsanými obecnými metodami. Symbol L představuje běžnou odštěpitelnou skupinu (označenou v evropské přihlášce vynálezu č. 38 869 symbolem X), jako chlor, brom, jód, benzensulfonyloxyskupinu, p-toluensulfonyloxyskupinu, p-nitrobenzensulfonyloxyskupinu, methansulfonyloxyskupinu, trifluormethansulfonyloxyskupinu, dlfenoxyfosfinyloxyskupinu nebo di(trichlorethoxy jfosfinyloxyskupinu. Výhodnou odštěpitelnou skupinou je difenoxyfosfínyloxyskupina. Meziprodukty obecného vzorce IV se obecně vyrábějí in sítu reakcí meziproduktu obecného vzorce III _rj í cr

,.o 'CO 07 RO:

ve kterém

R^l, R⁸ a R² mají shora uvedený význam, s vhodným acylačním činidlem obecného vzorce

R°—L

Výhodný meziprodukt obecného vzorce IV, v němž L znamená dlfenoxyfosfinyloxyskupinu, je možno připravit reakcí ketoesteru obecného vzorce III v inertním organickém rozpouštědle, jako v methylenchloridu, acetonitrilu nebo dimethylformamidu, s cca ekvimolárním množstvím difenyl-chlorfosfátu v přítomnosti báze, jako diisopropylethylaminu, triethylaminu, 4-dimethylaminopyridinu apod., při teplotě pohybující se zhruba od —20 °C do +40 °C, nejvýhodněji při teplotě okolo 0 °G. Meziprodukt obecného vzorce IV je popřípadě možno izolovat, účelně se však používá jako výchozí materiál pro práci způsobem podle vynálezu bez izolace a čištění.

Při práci způsobem podle vynálezu se karbapenemový meziprodukt obecného vzorce IV podrobí reakci s kvartérním amin-thlolem obecného vzorce VII

HS—A—R^u X' (VII) ve kterém

A znamená cyklopentylenovou skupinu, cyklohexylenovou skupinu nebo alkylenovou skupinu se 2 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou jednou nebo dvěma alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, nejvýhodněji cyklopentylenovou skupinu, cyklohexylenovou skupinu nebo zbytek obecného vzorce

R10R12 [ I —C—C—

Ř¹¹ R¹³ kde

R¹⁰, Rⁿ, Rⁿ a R¹³ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku nebo alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku,

X^- představuje vyrovnávající aniont silné kyseliny, jako aniont Cl~, Br^-, CH₃SO₃ ^-, CF3SO3^- nebo

R¹⁴ znamená shora definovaný aromatický nebo nearomatický heterocyklus obsahující kvarternizovaný dusík.

Tato reakce se provádí v. inertním rozpouštědle, jako v acetonitrilu, ve směsi acetonitrilu a dimethylformamidu, v tetrahydrofuranu, ve směsi tetrahydrofuranu a vody, ve směsi acetonitrilu a vody nebo v acetonu, v přítomnosti báze. Charakter této báze nehraje rozhodující úlohu, nejlepších výtěžků se však dosahuje při použití nenukleofilní terciární aminové báze, jako diisopropylethylaminu, 1,8-diazabicyklo [ 5,4,0 ] undec-7-enu, l,5-diazabicyklo[4,3,0]non-5-enu nebo trialkylaminu s 1 až 4 atomy uhlíku v každé alkylové části, jako triethylaminu, tributylaminu nebo tripropylamínu.

Reakci meziproduktu obecného vzorce IV s thiolem obecného vzorce VII je možno provádět v širokém teplotním rozmezí, například při teplotě od —15 °C do teploty místnosti, s výhodou se však pracuje při teplotě zhruba od —15 °C do +15 °C, nejvýhodnějí při teplotě okolo 0 °C.

Karbapenemový derivát vzniklý reakcí kvartérního aminothiolu obecného vzorce VII s meziproduktem obecného vzorce IV bude obsahovat vyrovnávající aniont [například (C_fiH-,O)₂PO₂ ^-, Cl^- nebo aniont obsažený v kvartérním thiolu], který je možno v tomto reakčním stupni nahradit jiným vyrovnávajícím aniontem, například takovým, který je z farmaceutického hlediska vhodnější. Tato substituce se provádí běžným způsobem. Alternativně je možno vy34 rovnávající aniont odstranit v následujícím reakčním stupni spočívajícím v odštěpení chránící skupiny. Pokud kvarternizovaná karbapenemová sloučenina a vyrovnávající aniont tvoří nerozpustný produkt, může tento produkt okamžitě po svém vzniku z reakční směsi krystalovat a lze jej izolovat v čistém stavu pouhou filtrací.

Po vzniku žádaného karbapenemového produktu je možno chránící skupinu R²‘ karboxylové funkce ve sloučenině obecného vzorce Γ popřípadě odštěpit obvyklými postupy, jako solvolýzou, chemickou redukcí nebo hydrogenací. Používá-li se chránící skupina odštěpitelná katalytickou hydrogenací, jako p-nitrobenzylová, benzylová, benzhydrylová nebo 2-naftylmethylová skupina, je možno na takovýto meziprodukt 0becného vzorce Γ ve vhodném rozpouštědle, jako ve směsi dioxanu, vody a ethanolu, ve směsi tetrahydrofuranu, diethyletheru a tlumivého roztoku, ve směsi tetrahydrofuranu, vodného monohydrogenfosforečnanu draselného a isopropanolu, apod. působit v přítomnosti hydrogenačního katalyzátoru, jako paládia na uhlí, hydroxidu paladnatého, oxidu platičitého apod., při teplotě od 0 do 50 °C po dobu zhruba 0,24 až 4 hodin působit vodíkem za tlaku 0,1 až 0,4 MPa. Pokud R²‘ představuje například o-nitrobenzylovou skupinu, je možno takovouto skupinu odštěpit rovněž fotolýzou. Takové chránící skupiny, jako 2,2,2-trichlorethylovou skupinu, je možno odštěpit mírnou redukcí zinkem. Allyovou chránící skupinu lze odštěpit za použití katalyzátoru tvořeného směsí sloučeniny paládia a trifenylfosfinu ve vhodném aprotickém rozpouštědle, jako v tetrahydrofuranu, methylenchloridu nebo diethyletheru, Obdobně je možno jiné běžné chránící skupiny karboxylové funkce odštěpit metodami známými z dosavadního stavu techniky. Konečně pak, jak je již uvedeno výše, je možno ty sloučeniny obecného vzorce Γ, v němž R²‘ představuje fyziologicky hydrolysovatelný esterový zbytek, jako acetoxymethylovou skupinu, ftalidylovou skupinu, indanylovou skupinu, pivaloyloxymethylovou skupinu, methoxymethylovou skupinu apod., aplikovat pacientovi přímo, tedy bez odštěpování chránící skupiny, protože takovéto estery se hydrolyzují in vivo za fyziologických podmínek.

Pokud zbytek R¹ nebo/a R⁸, nebo kvarternizovaný nukleofil R¹⁴ navázaný na skupinu A obsahuje funkční skupinu, která může být 11a závadu zamýšlenému průběhu reakce, je možno tuto funkční skupinu chránit vhodnou chránící skupinou a tu pak odštěpit za regenerace žádané funkční skupiny. Vhodné chránící skupiny a postupy k jejich zavádění a odstraňování jsou odborníkům v tomto oboru dobře známé.

Jako je tomu i v případě jiných /3-laktamových antibiotik, je možno sloučeniny 0becného vzorce I známými způsoby převá250658 dět na farmaceuticky upotřebitelné soli, které jsou pro účely tohoto vynálezu ekvivalentní volným sloučeninám. Tak například je možno sloučeninu obecného vzorce I, ve kterém R² znamená anionický náboj, rozpustit ve vhodném inertním rozpouštědle a k roztoku přidat ekvivalentní množství farmaceuticky upotřebitelné kyseliny. Žádanou adiční sůl s kyselinou je možno izolovat běžným způsobem, například vysrážením rozpouštědlem, lyofilizací apod.

Pokud sloučenina obecného vzorce I obsahuje další bazické nebo kyselé funkční skupiny, je možno analogicky připravovat známými metodami další adiční soli s farmaceuticky upotřebitelnými bázemi a farmaceuticky upotřebitelnými kyselinami.

Sloučeninu obecného vzorce I, v němž R² znamená atom vodíku nebo anionický náboj, nebo její farmaceuticky upotřebitelnou sůl, lze rovněž běžnými postupy převést na odpovídající sloučeninu, ve které R² představuje fyziologicky hydrolyzovatelné esterové seskupení, nebo sloučeninu obecného vzorce I, v němž R² znamená běžnou chrániči skupinu karboxylové funkce, je možno převést na odpovídající sloučeninu, ve které R³ představuje atom vodíku, anionický náboj nebo fyziologicky hydrolyzovatelné esterové seskupení, nebo na její farmaceuticky upotřebitelnou sůl.

Způsob výroby výchozích thiolů shora uvedeného obecného vzorce II je předmětem našeho souvisejícího československého patentového spisu AO č. 256 686.

Karbapenemové deriváty obecného vzorce I, v němž R² znamená atom vodíku, anionický náboj nebo fyziologicky hydrolyzovatelnou chránící skupinu karboxylové funkce, a jejich farmaceuticky upotřebitelné soli, jsou účinnými antibiotiky působícími proti různým grampositivním a gramnegativním bakteriím a lze je používat například jako přísady do krmivá pro zvířata k stimulaci růstu, jako konzervační prostředky pro potraviny a krmivá, jako baktericidy pro průmyslové aplikace, například do nátěrových hmot na bázi vody a do bílých vod z papírenských strojů k inhibici růstu škodlivých bakterií, a jako desinfekční prostředky k ničení nebo inhibici růstu škodlivých bakterií na zdravotnickém a zubolékařském zařízení. Popisované sloučeniny jsou však vhodné zejména k léčbě infekčních chorob člověka a jiných živočichů, způsobovaných grampositivními a gramnegativními bakteriemi.

Farmaceuticky účinné sloučeniny vyrobené způsobem podle vynálezu je možno používat samotné nebo je lze upravovat na farmaceutické prostředky obsahující kromě aktivní karbapenemové složky ještě farmaceuticky upotřebitelný nosič nebo ředidlo. Zmíněné látky je možno aplikovat řadou cest, z nichž mají zásadní význam aplikace orální, místní nebo parenterální (intravenosní nebo intramuskulární injekce).

Farmaceutické prostředky mohou být v pevné formě (jako ve formě kapslí, tablet, prášků apod.) nebo v kapalné formě (jako ve formě roztoků, suspenzí či emulzí). Prostředky pro injekční aplikaci, které představují výhodné preparáty, je možno připravovat v jednotkových dávkovačích formách v ampulích nebo v zásobnících obsahujících několikanásobek jednotkové dávky, a mohou obsahovat pomocné látky, jako suspendační činidla, stabilizátory, a dispergátory. Tyto prostředky mohou být ve formě vhodné k okamžitému použití nebo v práškové formě, která se při aplikaci rekonstituuje vhodným nosným prostředím, jako sterilní vodou.

Používané dávkování závisí do značné míry na příslušné účinné látce, na charakteru lékové formy, na způsobu podání, na stavu pacienta, na místě infekce a na potíraném organismu. Výběr odpovídající výhodné dávce a způsobu aplikace je ovšem věcí ošetřujícího lékaře, obecně však lze říci, že sloučeniny podle vynálezu je možno aplikovat savci vyžadujícímu ošetření v množství zhruba od 5 do 200 mg/kg/den. Celková denní dávka se obecně aplikuje v několika dílčích dávkách, například třikrát až čtyřikrát denně.

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

Příklad 1

Příprava 3-(2-( 1-pyridinium) ethyl tlilo]-6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

A. 1- (2-merkaptoethyl) pyridinium-methansulfonát

+ MsOH °C ~------— hodin

(Ms = methansulfonyl)

K suspenzi pyridimum-methansulfonátu v pyridinu, připravené za chlazení přikapáním 1,95 ml (0,03 mol) methansulfonové kyseliny k 8,0 ml (0,099 mol) pyridinu, se přidá 1,96 ml (0,033 mol) ethylensulfidu. Výsledná směs se 16 hodin míchá při teplotě 55 °C a pak se za sníženého tlaku zahustí na hustý sirup, který se smísí s několika mililitry vody. Vzniklý roztok se nanese na kolonu (40 x 16 cm) ^-bondapak

C—18 a kolona se vymývá vodou. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 6,5 g (91 proč.) bezbarvého sirupovitého produktu.

IČ (film): v_max

300—2 600 (široký pás, SH),

635 (pyridiniový zbytek),

490, 1 200 (sulfonátový zbytek),

1068, 1060, 1045, 791, 780 cm') ¹H-NMR (perdeuterodimethylsulf oxid, hodnoty á):

2,32 (3H, singlet, CH3SO3-),

2,61, 2,70, 2,73, 2,82 (1H, část B systému A₂B, SH),

3,07 {2H, multiplet [s D₂O 3,08 (2H, triplet, J = 6,5 Hz)], CH<>Sj,

4,76 (2H, triplet, J = 6,5 Hz, CH₂N⁺), 8,19 (2H, multiplet, Hm pyridiniového zbytku),

8,6 (1H, multiplet, Ho pyridiniového zbytku),

9,08 (2H, dvojitý dublet, J = 6,8 Hz, J — = 1,4 Hz, Ho pyridinového zbytku).

UV (vodaj: A_max 206 (ε 5 230),

258 (ε 3 760] nm.

Metoda A

Β. 1- (2-merkaptoethyl) pyridinium-chlorid

permutit S—1

Cl

-z HS

Vodný roztok 9,4 g (0,04 mol) surového 1- (2-merkaptoethyl) pyridinium-methansulfonátu se nanese na sloupec (2,5 x 41 cm) iontoměniče permutit S— 1 (Cl ). Sloupec se vymývá vodou rychlostí 0,5 ml za minutu, příslušné frakce se spojí a lyofilizují se. Získá se 7,0 g (100 %) nažloutlého sirupovitého produktu, který se bez dalšího čištění používá v následujícím reakčním stupni.

¹H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty <5):

3,22 (2H, m.ultiplet, CH,S),

4,88 (multiplet, CH₂N+),

8,18 (2H, multiplet, Hm pyridiniového zbvtku],

8,7 (lil, multiplet. Hp pyridiniového zbytku),

9,0 ppm (2H, multiplet, Ho pyridiniového zbytku).

Metoda B

K 5,6 ml (70 mmol) pyridinu, ochlazeného v ledu, se přidá 4,05 g (35 mmol) pyridin-hydrochloridu a 2,1 ml (35 mmol) ethylensulfidu. Směs se zahřeje na 65 °C a 75 minut se míchá, přičemž přejde na dvoufázový systém. Lehčí fáze se odstraní, olejovitý zbytek se promyje pětkrát vždy 10 ml etheru a vysuší se ve vysokém vakuu. Získá se sloučenina uvedená v názvu (výtěžek 90 až 100 %), která se bez dalšího čištění používá v následujícím reakčním stupni.

C. p-nitrobenzyl-3- [ 2- (1-pyridinium) ethylthio ] -6«- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát-chlorid

1) NEt(iPr)₂

OH

COOPNB

O

II

2) ClP(OPh)₂

4) NEt(iPr)₂

(PNB — p-nitrobenzyl Et = ethyl iPr = isopropyl)

Roztok 6,09 g (17,5 mmol) p-nitrobenzyl-6 a- [ 1- (R)-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]heptan-2-karboxylátu ve 20 mililitrech acetonitrilu se pod dusíkem ochladí na +5 °C a postupně se k němu přidá 3,65 ml (21,0 mmol) diisopropylethylaminu a 4,34 ml (21,0 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Výsledná směs se 30 minut míchá při teplotě 5 °C, pak se ochladí na —5 °C, přidá se k ní nejprve roztok 4,3 g (24 mmol) surového l-(2-merkaptoethyl)pyridinium-chloridu v 1,0 ml Ν,Ν-dimethylformamidu, a pak se k ní přikape 3,65 ml (21,0 mmol) diisopropylethylaminu Reakční směs se 1 hodinu míchá při teplotě 0 °C, pak se ochladí na —30 °C a míchá se ještě dalších 15 minut. Pevný materiál se odfiltruje a promyje se studeným (—30 °C) acetonitrllem. Získá se 5,77 g (65 %) žádaného produktu.

IČ (nujol) ^max

300 (OH),

1775 (G=O /3-laktamu),

690 (C=O p-nitrobenzylesteru),

630 (pyridiniový zbytek),

605 (fenyl p-nitrobenzylesteru),

1515 (NO₂),

335 cm-¹ (NO_a).

^fH-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty δ v ppm):

1.17 (3H, dublet, J =' 6,1 Hz, CH3CHOH),

3,2—3,75 (5H, H-4, H-6, CH₂S),

3,75—4,5 (2H, H-5, CH3CHOH),

4,92 (2H, široký triplet, J — 6,5 Hz, CH₂N⁺),

5.18 (1H, dublet, J i=. 4,9 Hz, OH),

5,37 (střed AB-kvartetu, J _a,_b = 14,2 Hz, CH₂ p-nitrobenzylového zbytku),

7,69 (2H, dublet, J — 8,7 Hz, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

8,24 (dublet, J = 8,7 Hz, Hm p-nitrobenzylového zbytku),

8,0-8,4 (4H, Hm p-nltrobenzylového zbytku, Hm pyridiniového zbytku),

8,66 (1H, multiplet, Hp pyridiniového zbytku),

9,17 (2H, široký dublet, J — 5,5 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

Filtrát se spojí s promývacími kapalinami a směs se zředí 150 ml etheru. Kapalina nad usazeninou se oddekantuje a pryskyřičnatý zbytek se rozpustí ve 40 ml vody, která obsahuje dostatečné množství acetonitrilu k rozpuštění všeho pevného materiálu. Roztok se nanese na kolonu (3 x 10 cm) μ-bondapak C—18, která se vymývá nejprve 150 ml směsi 10 % acetonitrilu a 90 % vody a pak 100 ml směsi 50 % acetonitrilu a 50 % vody. Příslušné frakce se spojí, acetonitril se odpaří ve vakuu a odparek se lyofilizuje. Získá se nažloutlý práškový produkt. NMR spektrum tohoto produktu svědčí o přítomnosti sloučeniny uvedené v názvu, ve směsi s difenylfosfátem p-nitrobenzyl-3- [ 2- (1-pyridinium) ethylthio ] -6a- [ 1- (R )-hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu (2 : 1). Práškový produkt se rozpustí v minimálním množství vody a prolije se sloupcem (1,5 x 21 cm) permutitu S—1 (Cl^-) za použití vody jako elučního činidla. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 1,8 g (20 % j sloučeniny uvedené v názvu.

D. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-3-[2-(l-pyridinium) ethylthio] -6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

ČOOPNB

1) Net(iPr)₃

O

II

2) ClP(OPh)₂

3)

MóO

Roztok 0,174 g (0,50 mmol) p-nitrobenzyl-6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicykloj 3,2,0 jheptan-2-karboxylátu ve 2 mililitrech acetonitrilu se v dusíkové atmosféře ochladí na 0 ^CC a postupně se k němu přidá 0,105 ml (0.60 mmol) diisopropylethylaminu a 0,124 ml (0,60 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Výsledný roztok se 30 minut míchá při teplotě 0 °C a pak se k němu postupně přidá roztok 0,170 g (0,72 mmol) 1- (2-merkaptoethyl) pyridinium-methansulfonátu v 0,6 ml acetonitrilu a 0,105 ml (0,60 mmol) diisopropylethylaminu. Reakční směs se 15 minut míchá při teplotě 0 ^CC, pak se zředí 7 ml studené vody (0 °C) a nalije se na sloupec (1,5 x 6,4 cm) adsorbentu μ-bondapak C—18. Sloupec se vymývá směsí acetonitrilu (25 až 50 %) ve vodě (75 až 50 %). Příslušné frakce se spojí, acetonitril se odpaří ve vakuu a odparek se lyofilizuje. Získá se 0,33 g (92 °/o) nažloutlého práškového produktu.

IC (KBr-technika):

^niax

600—3 000 (OH),

1765 (C=O /Haktamu),

690 (C=O p-nitrobenzylesteru j,

625 (pyridiniový zbytek),

585 (fenyl j,

1510 (NO₂),

330 (NO,),

885 cm-¹ (NO,).

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty 5 v ppm):

1,16 (3H, dublet, j = 6,2 Hz, CHgCHOH), 4,87 (2H, široký triplet, J = 6,6 Hz, CH_2iSj, 5,37 (střed AB-kvartetu, J_ab = 14,3 Hz,

CH₂ p-nitrobenzylového zbytku],

6,7-7,5 (fenylj,

7,68 (dublet, J = 8,8 Hz, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

8,23 (dublet, J = 8,8 Hz, Hm p-nitrobenzylového zbytku),

8,0—8,3 (multiplet, Hm pyridiniového zbytku),

8,4—8,8 (1H, Hp pyridiniového zbytku), 9,09 (2H, dvojitý dublet, j — 6,7 Hz, j = = 1,3 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

E. 3- [ 2- (1-pyridinium j ethylthio ] -6a- [ 1- (R j -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 j hept-2-en-2-karboxylát

Metoda A

10% Pd/uhlí,

H₂, tetrahydrofuran, ether

K roztoku 0,16 g (0,22 mmol) difenylfosfátu p-nitrobenzyl-3- [ 2- (1-pyridlnium Jethylthio ] -6 a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklof 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu v 10 mililitrech vlhkého tetrahydrofuranu se přidá 10 ml etheru, 16 ml 0,05M pufru o pH 7,4 na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného a 0,16 g 10% paládia na uhlí. Výsledná směs se 1 hodinu hydrogenuje při teplotě 25 °C za tlaku 0,28 MPa. Fáze se oddělí a organická fáze se extrahuje dvakrát vždy 3 ml vody. Vodné roztoky se spojí, promyjí se dvakrát vždy 10 ml etheru a nanesou se na kolonu (1,5 x 6,2 cm) μ-bondapak C—18 (po odstranění posledních stop organických rozpouštědel odpařením ve vakuu).

Kolona se vymývá vodou a příslušné frakce se lyofilizují. Získá se 0,062 g (84 %) nažloutlého práškového produktu.

IČ (KBr-technika): v_max

700—3 000 (OH),

755 (C=O /J-láktamu),

630 (pyridiniový zbytek),

590 cm^-1 (karboxylátj.

'H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty 8 v ppm): 1,22 (3H, dublet, J = 6,4 Hz, CH₃CHOH),

2.92 (dublet, J =' 9,1 Hz, H-4),

2,97 (dublet, J = 9,1 Hz, H-4),

3,20 (dvojitý dublet, J = 2,5 Hz, J = 6,1 Hz, H-6),

3,44 (triplet, J = 6,0 Hz, CH₂S),

3.93 (dvojitý dublet, J = 9,1 Hz, J = 2,5 Hz, H-5),

4.82 (triplet, J =' 6,0 Hz, CH_aN+),

8,04 (multiplet, Hm pyridiniového zbytku),

8,5 (multiplet, Hp pyridiniového zbytku),

8.82 (dvojitý dublet, J = 3,2 Hz, J = 1,1 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda):

^max

259 (ε 5 800),

296 (ε 7 030) nm.

τι/2 = 13,5 hodin (měřeno v koncentraci ΙΟ^-4 M ve fosfátovém pufru o pH 7,4 při 36,8 °C).

Metoda B

Cl

10% Pd/uhlí, H₂

N

tetrahydrofuran, ether, pufr o pH 7,2

K roztoku 5,77 g (11,4 mmol) chloridu p-nitrobenzyl-3- [ 2- (1-pyridinium ] ethylthio ] -6«- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-2-ka.rboxylátu ve 170 ml 0,2M pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného (pH 7,22) se přidá 30 ml tetrahydrofuranu, 30 mililitrů etheru a 5,7 g 10% paládia na uhlí. Výsledná směs se 1 hodinu hydro₃enuje při teplotě 2'2 ^CC za tlaku 0.28 MPa a pak se zfiltruje přes vrstvu křemeliny. Pomocný filtrační prostředek se promyje dvakrát vždy 15 ml vody, filtrát se spojí s promývacími kapalinami, a směs se zředí 100 mililitry etheru. Vodná fáze se oddělí, promyje se třikrát vždy 100 ml etheru a nanese se na kolonu (4,5 x 20 cm) p-bondapak C—18 (po odstranění organických rozpouštědel odpařením ve vakuuj. Elucí kolony nejprve vodou a pak 1% vodným acetonitrilem a po lyofilizaci příslušných frakcí se získá 2,48 g (65 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku. Analytická data tohoto produktu odpovídají údajům uvedeným pro sloučeninu připravenou podle metody A.

Příklad 2

Příprava 3-(2-( l-/3,5-dimethylpyridinium/)ethylthio ]-6a-[l-(R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu

A. 1- {2-merkaptoethyl) -3,5-dimethylpyridinium-methansulfonát

K suspenzi 3,5 lutidinium-methansulfonátu ve 3,5-lutidinu, připravené přidáním 0,65 mililitru (0,010 mol) methansulfonové kyseliny k 2,51 ml (0,022 mol) studeného 3,5-iutidiuu, se přidá 0,655 ml (0,011 mol) ethylensulfidu. Výsledná směs se v dusíkové atmosféře 24 hodiny míchá při teplotě 55 stupňů Celsia, pak se ochladí na 23 °C a zředí se 5 ml vody a 5 ml etheru. Organická vrstva se oddělí a vodný roztok se promyje šestkrát vždy 4 ml etheru. Zbytky etberu se odstraní odpařením ve vakuu a vodný roztok se nanese na kolonu (2,5 x x 6,0 cmj μ-bondapak C—18, která se vymývá vodou. Lyofilizací odpovídajících frakcí se získá 2,4 g (91 %) bezbarvého sirupovitého produktu.

IC (film). Vniax

520 (SH)

628 (pyridiniový zbytek),

600, 1 495, 1 325, 1 305, 1 283, 1200 (sulfonát),

040, 938, 765, 680 cm-¹.

Dd-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty v ppm):

2,31 (3H, singlet, CH₃SO₃,-),

2,47 (6H, singlet, CH₃ na pyridiniovém zbytku),

2.57, 2,66, 2,69, 2,78 (1H, část B systému

A,,B, SH),

3,06 (2H, multiplet [s přidaným deuteriumoxidem (2H, triplet, J = 6,5 Hz)], CH>S},

4,65 (2H, triplet, J -= 6,5 Hz, CH₂N+), 8,34 (1H, singlet, Hp pyridiniového zbytku),

8,79 (2H, singlet, Ho¹ pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_msx

271 (ε 4 860) nm.

Analýza: pro C₁₀H₁₇NO₃S₂.0,5 H₂0 vypočteno:

44,09 % C, 6,66 % H, 5,14 % N, 23,54 % S, nalezeno:

44,26 % C, 6,49 % H, 5,17 % N, 24,18 % S.

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-3-[ 2-(1-/3,5-dimethylpyridinium/) ethylthio ] -6a- [ 1- (R)-hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azablcyklo[ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

1) NEt(iPr)₂

O

2) ClP(OPh)₂

3)

4) Net(iPr)₂

K roztoku 0,523 g (1,50 mmol) p-nitrobenzyl-6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo- [ 3,2,0 ]heptan-2-karboxylátu v 6,0 ml acetonitrilu, ochlazenému na 0 °C se v dusíkové atmosféře přidá nejprve 0,314 mililitru (1,8 mmol] diisopropylethylaminu a pak 0,373 ml (1,8 mmol) dífenylchlorfosfátu. Reakční směs se 30 minut míchá a pak se k ní postupně přidá roztok 0,493 g (1,87 mmol) l-(2-merkaptoethyl)-3,5-dimethylpyridlnium-methansulfonátu v 1,9 ml acetonitrilu a 0,314 ml (1,8 mmol) diisopropylethylaminu. Výsledná směs se 1 hodinu míchá při teplotě 0 °C, pak se zředí 26 ml studené vody (0 °C) a nanese se na kolonu (7,0 x 3,5 cm) μ-bondapak C— —18. Kolona se vymývá směsí 25 až 50 % acetonitrilu a 75 až 50 % vody, příslušné frakce se spojí a lyofilizují se. Získá se 1,01 gramu (90 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technika): Aniax

700—3100 (OH),

778 (C=O /Maktamu),

700 (C=O p-nitrobenzylesteru),

635 (pyrldiniový zbytek),

595 (fenyl),

1521 (NO₂),

335 (N0₂),

895 cm-¹ (NO₂).

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty δ v ppm):

_1,16 (3H, dublet, J = 6,1 Hz, CH₃CH0H), 2,43 (singlet, CH₃ na pyridiniovém zbytku),

4,75 (2H, multiplet, CH₂,N⁺),

5,38 (střed AB-kvartetu, J_a,_(l = 14,3 Hz,

CH₂ p-nitrobenzylového zbytku), θ,θ—7,5 (10H, multiplet, fenyl),

7,70 (2H, dublet, J = 8,7 Hz, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

8,0-8,5 (3H, multiplet, Hp pyridiniového zbytku, Hm p-nitrobenzylového zbytku),

8,82 (2H, singlet, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_max 270 (ε 11 570),

306 (ε 7 343) nm.

Analýza: pro C₃₇H₃₈N₃O₁₀SP . H₂O vypočteno:

58,03 0/0 C, 5,26 % H, 5,48 % N, 4,18 % S, nalezeno:

57,98 O/o c, 5,05 % H, 5,22 % N, 4,34 % S.

C. 3-(2-(1-/3,5-dimethylpyridinium/) ethylthio ] -6a- [ l·· (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

tetrahydrofuran, ether, pufr

K roztoku 0,600 g (0,80 mmol) difenylfosfátu p-nitrobenzyl-3- [ 2- (l-/3,5-dimethylpyridiniu m/) ethylthio ] -6«- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu ve 36 ml tetrahydrofuránu sé přidá 36 ml etheru, 44 ml 0,05M pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného (pH 7,4) a 0,60 g 10% paládia na uhlí. Výsledná směs se 1,25 hodiny hydrogenuje při teplotě 23 °C za tlaku 0,28 MPa, organická vrstva se oddělí a extrahuje se dvakrát vždy 5 ml pufru. Vodné vrstvy se spojí, zfiltrují se přes vrstvu křemeliny, pomocný filtrační prostředek se promyje 40 ml etheru, ve vakuu se zbaví posledních stop organických rozpouštědel a nanese se na kolonu (2,5 x 10,0 cm) μ-bondapak C—18. Elucí kolony vodou a lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,186 g (64 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technika): v_inax

700—3 100 (OH),

760 (C=O /J-laktamu),

595 cm'¹ (karboxylát).

^jH-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

1.21 (3H, dublet, J = 6,3 Hz, CHjCHOH),

2.45 (6H, singlet, CH_:( na pyridiniovém zbytku),

2,81 (dublet, J = 9,2 Hz, H-4),

2,96 (dublet, J = 9,2 Hz, H-4),

3.22 (dvojitý dublet, J = 2,6 Hz, J — 6,2 Hz, H-6),

3,40 (triplet, J = 6,2 Hz, CH₂S),

3,84 (dvojitý dublet, J = 9,2 Hz, J = 2,6 Hz, H-5),

4,15 (multiplet, CH₃CHOH),

4,71 (triplet, J = 6,2 Hz, CH₂N+),

8,21 (1H, singlet, Hp pyridiniového zbytku),

8.46 (2H, singlet, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_max 279 (ε 8 345),

296 (ε 7 714) lim.

[«J/3 +40,7° (c = 0,53, voda).

τι/₂ — 16,9 hodiny (měřeno při koncentraci 10'* M ve fosfátovém pufru o pH 7,4 při teplotě 36,8 °C).

Příklad 3

Příprava (5R,63)-3-( (2-/3-hydroxymethylpyridinio/ethyl) thio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

A. 3-hydroxymethyl-l- (2 merkaptoethyl )pyridinium-trifluormethansulfonát

CřLOH

CH_ZOW /O> + cf₃so₃h + cf₃so₃

Κ 2,91 ml (0,030 mol) 3-pyridinmethanolu se přikape nejprve 1,327 ml (0,015 mol) trifluormethansulfonové kyseliny a pak 0,89 mililitru (0,015 mol) ethylensulfidu. Výsledná homogenní směs se 20 hodin zahřívá pod dusíkem na olejové lázni na teplotu 50 až 70 °C, pak se vyjme 15 ml vody a etxrahuje se pětkrát vždy 5 ml dichlormethanu. Vodná fáze se zahustí ve vakuu a zbytek se nanese na kolonu s reversní fází (C,₈). Elucí kolony vodou a odpařením příslušných frakcí se získá světle žlutý olejovitý materiál, který po nové chromatografii poskytne téměř bezbarvý olej. Po vysušení ve vakuu nad oxidem fosforečným se získá 4,50 g (94 %) produktu ve formě viskózního oleje.

IC (film): v_max 3 450 (s, OH),

560 (w, SH) cm'¹.

^lH-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty á v ppm):

9,10—8,05 (multiplet, 4H, aromatické protony),

5,01 (triplet, J = 5,5 Hz, 2H, N—CH,),

4,93 (singlet, 2H, —CH₂OH),

4,43 (široký singlet, 1H, —OH),

3,43—3,18 (multiplet, 2H, S—CH₂), 2,34—2,10 (multiplet, 1H, SH).

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-(5R,6S)-3- [ 2- (3-hydroxymethylpyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

K roztoku 0,174 g (0,50 mmol) p-nitrobenzyl- (5R,6S) -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7dioxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] heptan-2-karboxylátu ve 2 ml suchého acetonitrilu se pod dusíkem při teplotě 0 °C přidá 0,096 ml (0,55 mmol) diisopropylethylaminu. Po přikapání 0,114 ml (0,55 mmol) difenyl-chlorfosfátu se reakční směs 30 minut míchá při teplotě 0 °C, načež se k ní přidá nejprve roztok 0,223 g (0,70 mmol) 3-hydroxymethyl-1- (2-m.erkaptoethyl j pyridinium-trif luormethansulfonátu v 0,50 ml acetonitrilu a potom 0,122 ml (0,70 mmol) diisopropylethylaminu. Reakční směs se nechá 30 minut reagovat při teplotě 0 °C, pak se zahustí ve vakuu a zbylý žlutý pryskyřlčnatý zbytek se vyjme vodou, přičemž k jeho rozpuštění se přidá potřebné množství acetonitrilu. Výsledný roztok se nanese na kolonu s reversní fází (C_L8), která se vymývá 15% vodným acetonitrilem. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,305 g (81 %) produktu ve formě béžově zbarvené pevné látky.

IC (KBr-technika): v_mflX 3 420 (široký signál, OH),

1775 (0=0 /í-laktamového zbytku),

695 (—CO₂PNB) cm-¹.

^XH-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty δ v ppm):

9,44—7,72 (multiplet, 8H, aromatické protony),

7,22—6,91 (multiplet, 10H, difenylfosfát), 5,53, 5,27 (AB-kvartet, J = 14 Hz, 2H, benzylová skupina),

5,04 (triplet, J = 7,4 Hz, 2H, N—CH₂), 4,75 (singlet, 2H, CH₂OH),

4,5-3,1 (multiplet, 8H), 1,21 (dublet, J = = 6,3 Hz, 3H, CHCH₃).

C. (5R,6S) -3- [ 2- (3-hydroxymethylpyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 jhept-2-en-2-karboxylát

K roztoku 0,145 g (0,194 mmol) difenylfosfátu p-nitrobenzyl- (5R,6S) -3- [ 2- (3-hydroxymethylpyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl]-7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu v 10 ml tetrahydrofuranu obsahujícího 5 kapek vody se přidá 6,0 ml 0,05M fosfátového pufru (pH 7,4), 0,145 g 10% paládia na uhlí a 10 ml etheru. Směs se 1 hodinu hydrogenuje v Parrově aparatuře za tlaku 0,23 MPa a pak ss zfiltruje přes vrstvu křemeliny. Filtrační koláč se promyje malým množstvím vody a etheru, vodná fáze se oddělí a třikrát se extrahuje etherem. Vodný roztok se ochladí na 0 °C a jeho pH se pufrem o pH 7,4 upraví na hodnotu 7,0. Zbylé těkavé podíly se odpaří ve vakuu a vodný roztok se nanese na kolonu s reversní fází (C_I8), která se vymývá vodou. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 36 mg (51 %) produktu ve formě světle žluté pevné látky.

Po dalším vyčištění vysokotlakou kapalinovou chromatografií na reversní fázi se získá 31 mg (41 %) produktu ve formě pevné látky.

IČ (KBr-technika): v_max

300 (široký signál, OH),

755 (,Τ-laktamový karbonyl),

590 cm-¹ (--CO₂-).

Ή-NMR (deuteriumoxid, hodnoty 0 v ppm): 8,78—7,94 (multiplet, 4H, aromatické protony),

4,83 (triplet, J = 6,0 Hz, 2H, N—CH₂),

4,83 (singlet, 2H, CH₃OH),

4.16 (dublet kvartetů, J = J‘ = 6,2 Hz,

IH, H-1‘),

3,98 (dublet tripletů. J — 9,1 Hz, J‘ = 2,6

Hz, IH, H-5),

3,75—3,20 (multiplet, 3H),

3,20—2,65 (multiplet, 2H), __1,22 (dublet, J = 6,4 Hz, 3H, CHCH₃).

UV (voda): A_raax 294 (ε 7 614),

266 (ε 6 936) nm.

tj/2 = 14,0 hodin (pH 7,4, 36,8 °C).

Příklad 4

Příprava (5R,6S) -3- [ 2- (4-hydroxymethylpyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

A. 4-hydroxymethyl-l- (2-merkaptoethyl) pyridinium-trifluormethansulf onát

V ^N'^)^^CH2p^{H +} + / \ --* > ^hsch^ch₍

K roztoku 1,635 g (0,015 mol) 4-pyridinmethanolu v 10 ml dichlormethanu se pod dusíkem při teplotě 0 °C přikape 1,327 ml (0,015 mol) trifluormethansulfonové kyseliny, přičemž se rychle vyloučí světle hnědý olejovitý materiál. K směsi se přidá dalších 1,635 g (0,015 mol) 4-pyridinmethanolu a rozpouštědlo se odpaří za sníženého tlaku. K olejovitému zbytku se přidá 0,891 ml (0,015 mol) ethylensulfidu a výsledná směs se 3 hodiny zahřívá na olejové lázni na teplotu zhruba 60 °C. Reakční směs se vyjme 15 ml vody a vodný roztok se promyje pětkrát vždy 5 ml dichlormethanu. Po odstranění zbytků organického rozpouštědla odpařením ve vakuu se zbylý vodný roztok nanese na kolonu s reversní fází (C₁₈), která se vymývá vodou. Po odpaření příslušných frakcí se získá olejovitý materiál, který dalším vysušením ve vakuu nad oxidem fosforečným poskytne 4,64 g (97 °/o) produktu ve formě bezbarvého oleje.

IČ (film):v_Iliax 3 455 (s, OH),

565 (w, SH) cm-'.

⁴H-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty & v ppm):

9,07, 8,18 (AB-kvartet, J = 6,8 Hz, 4H, aromatické protony),

5,03 (singlet, 2H, CH₂OH),

4,96 (triplet, J = 6,5 Hz, 2H, N—CH₂), ’ 4,09 (široký singlet, 1H, —OH),

3,5-3,1 (multiplet, 2H, S—CH₂),

2,25 (široký singlet, 1H, —SH).

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-(5R,6S)-3-(2-( 4-hydr oxymethy] pyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 )hept-2-en-2-karboxylátu

K roztoku 0,348 g (1,0 mmol) p-nitrobenzyl- (5R,6Sj -6- [ 1- (R j -bydroxyethyl)-3,7-dio xo-l-azabicyklo[3,2,0]heptan-2-karboxylátu v 5 m.1 suchého acetonitrilu se pod dusíkem při teplotě 0 °C přikape nejprve 0,191 ml (1,1 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,228 ml (1,1 mmolj difenyl-chlorfosfátu. Výsledný zlatožlutý roztok se při teplotě 0 stupňů Celsia 40 minut míchá, načež se k němu přidá roztok 0,447 g (1,4 mmolj 4-hydrox vmethyl-1- (2-merkaptoethyl j pyridinium-trifluormethansulfonátu v 1 ml acetonitrilu a potom 0,191 ml (1,1 mmol) diisopropylethylaminu. Z reakční směsi se vyloučí červenavě černá pryskyřičnatá sraženina. Po dvacetiminutové reakci při teplotě 0 °C se reakční směs zfiltruje a filtrát se zahustí ve vakuu. Zbytek se vyjme minimálním objemem směsi stejných dílů acetonitrilu a vody a nanese se na kolonu s reversní fází (C,₈j. Elucí 25% vodným acetonitrilem a následující lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,353 g (47 %) krémově zbarveného produktu ve formě pevné látky.

IČ (KBr-technika j: v_mnx 3 240 (široký signál, OHJ,

775 C-=O /3-laktamuj,

695 (— CO₂PNB) cm¹.

’Ή-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty á v ppmj:

9,24—7,84 (multiplet, 8H, aromatické protony],

7,4—6,9 (multiplet, 10H, difenylfosfát), 5,52, 5.24 (AB-kvartet, J = 14 Hz, 2H, benzylový zbytek],

5,15—4,80 (multiplet, 4H),

4,45—3,05 (multiplet, 7H),

1,35 (dublet, J = 6,6 Hz, 3H, CHCHgj.

C. (5R,6S ]-3-(2-( 4-hydroxymethylpyridinio j ethyl-thio ] -7- (1- (R j -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylát

Ť

Směs 0,348 g (0,465 mmol) difenylfosfátu ρ-nitr obenzyl- (5R,6S) -3- [ 2- (4-hydroxymethylpyrldinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu a 0,35 g 10% paládia na uhlí v 11 ml 0,05M fosfátového pufru (pH 7,4), 5 ml tetrahydrofuranu a 10 ml etheru se 1,25 hodiny hydrogenuje za tlaku 0,28 MPa.

Výsledná směs se zfiltruje přes vrstvu křemeliny a vodná fáze se třikrát promyje etherem. Hodnota pH vodného roztoku se za použití dalšího pufru o pH 7,4 nastaví na 7,0, zbylé těkavé podíly se odpaří ve vakuu a vodný odparek se nanese na kolonu s reversní fází (C,₈). Elucí 2% vodným acetonitrilem a následující lyofilizací se získá žlutohnědý pevný materiál, který po opakované chromatografii (reversní fáze C₁₈/voda) poskytne 0,060 g (36 %) žádaného produktu ve formě nažloutlé pevné látky.

IČ (KBr-technika: i»_max

400 (široký signál, OH),

755 (C—O j3^Llaktamu),

1590 (—CO₂-) cm-¹.

'Il-NMR (deuteriumoxid, hodnoty <S v ppm):

8,73, 7,96 (AB-kvartet, J — 6,8 Hz, 4H, aromatické protony),

4,93 (singlet, 2H, CH₂OH),

4,77 (triplet, J = 6,0 Hz, 2H, N—CH₂),

4,15 (dublet kvartetů, J = J‘ = 6,3 Hz, 1H, H-1‘),

3,96 (dublet tripletů, J = 9,2 Hz, J‘ = 2,6 Hz, 1H, H-5),

3,65—3,20 (multiplet, 3H),

3,13—2,62 (multiplet, 2H),

1,21 (dublet, J = 6,3 Hz, 3H, CHCH_:í).

UV (voda): A_max 295 (ε 6 880),

256 (ε 5 595),

224 (ε 8111) nm.

τ_1/2ι = 14,5 hodiny (pH 7,4, 36,8 °C).

Příklad 5

Příprava 3-(2-( l-/2-methylpyridinium/) ethylthio ] -6 a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-karboxylátu

A. 1- (2-merkaptoethyl) -2-methylpyridinium-methansulfonát

5*C

HsOH ~~2Ť~hoá.in

HS

MsO™

250858

K suspenzi 2-methylpyridinium-methansulfonátu ve 2-methylpyridinu, připravené přidáním 0,65 ml (0,010 mol) methansulfonové kyseliny k 2,17 ml (0,022 mol) studeného 2-methylpyridinu, se přidá 0,655 ml (0,011 mol) ethylensulfidu. Reakční směs se 21 hodinu míchá v dusíkové atmosféře při teplotě 55 °C, pak se ochladí na 23 °C a zředí se 5 ml vody. Vodný roztok se promyje šestkrát vždy 4 ml etheru, odpařením ve vakuu se zbaví posledních stop organických rozpouštědel a nanese se na kolonu (2,5 x 10,0 cm) μ-bondapak C—18. Kolona se vymývá vodou, příslušné frakce se spojí a lyofilizují se. Získá se 2,13 g (85 %) sloučeniny uvedené v názvu.

IČ (film): y_max

520 (SH),

623 (pyridiniový zbytek),

574, 1 512, 1 485, 1 412, 1 195 (sulfonát),

038 cm-¹.

h-I-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid + + deuteriumoxid, hodnoty <S v ppm):

2,37 (3H, singlet, CH₃SO₃-),

2,83 (3H, singlet, CH₃ na pyrldiniovém zbytku),

3,09 (2H, ) = 6,9 Hz, CH₂S),

4,71 (2H, triplet, J = 6,9 Hz, CH,N+),

7,93 (2H, multiplet, Hm pyridiniového zbytku j,

8,44 (1H, multiplet, Hp pyridiniového zbytku),

8,89 (1H, multiplet, Ho pyridiniového zbytku.

UV (voda]: ^max 266 (ε 3 550] nm.

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-3-(2-(l-/2-methylpyridinium/) ethylthio ] -6a-[ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu j NEt(iPr)₂

OH

CGOPHB

2) ClP(OPh),

3)

HS‘ iO

4) NEt(iPr)

O

II (PhO)^ PO

K roztoku 0,523 g (1,50 mmol) p-nitrobenzyl-6a- [ 1- (R )-hydroxyethyl ]-3,7-dioxo-1-azabicyklo [ 3,2,0 ] heptan-2-karboxylátu v 6 ml acetonitrilu, ochlazenému na 0 °C, se v dusíkové atmosféře přidá nejprve 0,314 ml (1,80 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,373 ml (1.80 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Reakční směs se 30 minut míchá při teplotě 0 °C, načež se k ní přidá roztok 0,530 gramu (2,16 mmol) l-(2-merkaptoethyl)-2-methylpyridinium-methansulfonátu v 18 ml acetonitrilu a potom 0,314 ml (1,8 mmol) diisopropylethylaminu. Reakční směs se 1 hodinu míchá při teplotě 0 °C, pak se zředí 26 ml studené vody (0 °C) a nanese se na kolonu (3,5 x 7,0 cm) μ-bondapak C—18.

Elucí kolony směsmi 25 % acetonitrilu a 75 °/o vody, a 50 % acetonitrilu a 50 % vody a následující lyofilizací příslušných frakcí se získá 1,06 g (96 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technikaj: v_n,_ax 3 650—3 100 (OH),

700 (C=O /3-laktamu),

695 a 1 690 (C=O p-nitrobenzylesteru), 1 630 (pyridiniový zbytek),

595 (fenyl),

1518 (NO·,),

335 (NO,),

890 cm“¹ (NO,).

'H-NMR f perdeuterodimethylsulf oxid, hodnoty <5 v ppm):

1,15 (3H, dublet, ] = 6,1 Hz, CH3CHOH),

2,87 (singlet, CH₃ na pyridiniovém zbytku),

3,6-4,4 (2H, multiplet, H-5, GH₃CHOH), 4,75 (2H, multiplet, CH₂N⁺),

5,37 (střed AB-kvartetu, J = 14 Hz, CH₂ p-nitrobenzylového zbytku),

6,5-7,4 (10H, multiplet, fenyl),

7,70 (2H, dublet, J = 8,8 Hz, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

8,0 (2H, multiplet, Hm pyridiniového zbytku),

8,24 (2H, dublet, J — 8,8 Hz, Hm p-nitrobenzylového zbytku),

8,50 (1H, multiplet, Hp pyridiniového zbytku),

8,95 (1H, široký dublet, J = 6,1 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda):

265 (ε 11 990),

314 (ε 8 020) nm.

C. 3-(2-(1-/2-methylpyridinium/) ethylthio ] -6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl) -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-karboxylát

10% Pd/C, H₂ tetrahydrofuran, ether, pufr

K. roztoku 0,66 g (0,90 mmol) difenylfosf átu p-nitr obenzyl-3- [2-(1-/2-methylpyridinium/) ethylthio ]-6a-[1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu ve 34 ml vlhkého tetrahydrofuranu se přidá 34 ml etheru, 16,5 ml 0,15M pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného (pH 7,22) a 0,66 gramu 10% paládia na uhlí. Výsledná směs se 1,25 hodiny hydrogenuje při teplotě 23 stupňů Celsia za tlaku 0,28 MPa, pak se organická vrstva oddělí a extrahuje se dvakrát vždy 6 ml pufru. Vodné vrstvy se spojí, zfiltruií se přes vrstvu křemeliny, pomocný filtrační prostředek se promyje 40 ml etheru, zbytky organických rozpouštědel se odpaří ve vakuu a vodný odparek se nanese na kolonu (2,5 x 10 cm) μ-bondapak C—18. Elucí sloupce vodou a lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,098 g (31 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technika):

^max

650—3100 (OH),

1755 (0=0 /J-laktamu),

630 (pyridiniový zbytek),

595 cm^-1 (karboxylát).

*H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

1,20 (3H, dublet, J = 6,3 Hz, CH3CHOH),

2,83 (singlet, CH₃ na pyridinovém zbytku),

2,7-3,1 (5H, H-4, CH₃ na pyridiniovém zbytku),

3.1-3,7 (3H, multiplet, CH₂S, H-6),

3,90 (dvojitý dublet, J = 9,1 Hz, J --- 2,6

Hz, H-5),

3,1 (multiplet, CH₃CHOH),

4,78 (triplet, J = 6,2 Hz, CH₂N⁺),

7,8 (2H, multiplet, Hm pyridiniového zbytku),

8,3 (1H, multiplet, Hp pyridiniového zbytku),

8,65 (1H, multiplet, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): Λ_π,„_χ 268 (ε 9 350),

296 (ε 8 840) nm.

[a]_D ²³ - +41° (c — 0,5 ,voda).

ti/2 = 15,0 hodin (měřeno při koncentraci Í0^_/lM ve fosfátovém pufru o pH 7,4 při teplotě 36,8 °C.

Příklad 6

Příprava 3- [ 2- (1-/4-methylpyridinium/) ethylthio ] -6α- [ 1 (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[3,2,0]hept-2-en-2-karboxylátu

A. l-( 2-merkaptoethyl )-4-methylpyridiniummethansulfonát

+· N ^eC ______ \ hodiny

HS

K suspenzi 4-pikolinium-methansulfonátu ve 4-pikolínu, připravené přidáním 0,65 ml kyseliny methansulfonové (0,010 mol) k 2,14 ml (0,022 mol) 4-pikolinu, se za chlazení přidá 0,655 ml (0,011 mol) ethylensulfidu. Reakční směs se v dusíkové atmosféře 24 hodiny míchá při teplotě 55 °C, pak se ochladí na 23 °C a zředí se 5 ml vody a 10 ml etheru. Organická vrstva se oddělí, vodná vrstva se promyje pětkrát vždy 5 ml etheru a po odstranění posledních stop etheru za sníženého tlaku se nanese na kolonu (2,5 x 10 cm) ,u-bondapak C—18.

Sloupec se vymývá směsí 15 % acetonitrilu a 85 % vody a. příslušné frakce se lyofilizují. Získá se 2,66 g (100 %) bezbarvého sirupovitého produktu.

IČ (film):

500 (SH),

640 (pyridiniový zbytek),

572, 1 520, 1 478, 1 200 (sulfonát),

040, 833 a 768 cm¹.

^lH-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty S v ppm):

2,31 (3H, singlet, CH3SO.3-),

2,62 (singlet, CH_:( na pyridiniovém zbytku),

2,2-2,9 (4H, SH, CH·. na pyridinovém zbytku),

3,04 (2H, multiplet, CH.S),

4,68 (2H, triplet, J = 6,4 Hz, CH₂,N+),

8,01 (2H, dublet, J 6,6 Hz, Hm pyridinového zbytku),

8,89 (2H, dublet, J = 6,6 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_max 256 b 4100),

221 (ε 7 544) nm.

Β. 1- (2-merkaptoethyl) -4-methylpyridinium-p-toluensulfonát

K suspenzi 1,72 g (0,01 mol) p-toluensulfonové kyseliny v 6,5 ml benzenu se přidá 1,17 ml (0,012 mol) 4-pikolinu. Výsledná směs se v dusíkové atmosféře 30 minut míchá při teplotě 23 °C, načež se k ní přidá 0,65 ml (0,011 mol) ethylensulfidu a směs se 24 hodiny míchá při teplotě 75 °C. Po přidání dalších 0,65 ml (0,011 mol) ethylensulfidu se v míchání při teplotě 75 °C pokračuje ještě 24 hodiny, pak se reakční směs ochladí na 23 °C a zředí se 5 ml vody a 8 ml etheru.

Vodná vrstva se oddělí a promyje se třikrát vždy 8 ml etheru. Poslední stopy organických rozpouštědel se odstraní odpařením ve vakuu a odparek se chromatografuje na koloně μ-bondapak C—18 za použití vody jako elučního činidla. Získá se

2,94 g (90 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě bezbarvého sirupu.

IČ (film): p_max 2 510 (SH),

640 (pyridiniový zbytek),

595, 1 582, 1 475, 1 200 (sulfonát), 1031, 1010, 818 cm'¹.

PH-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty £ v ppm):

2,29 (3H, singlet, CH_:i na pyridiniovém zbytku),

2,61 (singlet, CH₃Ph),

2,4-2,8 (4H, SH, CH₃Ph),

3,03 [2H, multiplet (přidáním deuteriumoxldu se získá triplet, J — 6,4 Hz při 3,04), CH₂S], oh

4,68 (2H, triplet, ] = 6,4 Hz, CH₂N+), 7,11, 7,49 (4H, dva dublety, ) = 7,9 Hz, fenyl),

8,00 (2H, dublet, ] = 6,5 Hz, Hm pyridiniového zbytku),

8,89 (2H, dublet, J = 6,5 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda):

λπίβχ

256 (ε 4 315),

222 (ε 17 045) nm.

C. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-3-[2-(l-/4-methylpyridinium/) ethylthio ] -6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo(3,2,0 )hept-2-en-2-karboxylátu 1) NEt(iPr)₂

2) ClP(OPh)₃ čoopnb

K roztoku 0,522 g (1,5 mmol) p-nitrobenzyl-6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklof 3,2,0 jheptan-2-karboxylátu v 6 mililitrech acetonitrilu, ochlazenému na 0 stupňů Celsia, se v dusíkové atmosféře přidá nejprve 0,314 ml (1,8 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,373 ml (1,9 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Reakční směs se 45 minut míchá, načež se k ní přikape roztok 0,539 g(2,16 mmol) l-( 2-merkaptoethyl)-4-methylpyridinium-methansulfonátu v 1,8 ml acetonitrilu a potom 0,314 ml (1,8 mmol) diisopropylethylaminu. Výsledná směs se 1 hodinu míchá při teplotě 0 °C, pak se zředí 24 ml studené vody (0 °C) a nanese se na kolonu (2,5 x 8,5 cm) μ-bondapak C— —18.

Kolona se vymývá nejprve směsí 25 % acetonitrilu a 75 % vody (100 ml) a pak 100 ml směsi 50 % acetonitrilu a 50 % vody. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,91 g (83 °/o) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technika): v_max

700—2 800 (OH),

770 (C=O /3-laktamu),

1700 (C=O p-nitrobenzylesteru),

640 (pyridiniový zbytek),

595 (fenyl),

520 (N0₂),

340 (NCM,

890 cm-’ ~(NO₂).

⁴H-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty ó‘ v ppm):

1.16 (3H, dublet, ] = 6,2 Hz, CH₃CHOH), 2,61 (singlet, CH₃ pyridinového zbytku), 3,1-3,7 (3H, multiplet, H-6, CH₂S),

3.7- 4,4 (2H, multiplet, H-5, CH₃CHOH),

4,79 (2H, široký triplet, ) = 6,3 Hz,

CH,N+J,

5.17 (dublet, ) = 4,9 Hz, OH),

5,37 (střed AB-kvartetu, ) == 14,1 Hz, CH₂ p-nitrobenzylového zbytku),

6.7- 7,4 (10H, multiplet, fenyl),

7,69 (2H, dublet, ) = 8,8 Hz, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

8,00 (2H, dublet, ] =- 6,5 Hz, Hm pyridiniového zbytku),

8,23 (2H, dublet, ) = 8,8 Hz, Hm p-nitrobenzylového zbytku),

8,92 (2H, dublet, ) = 6,5 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda):A_max nalezeno:

262 (ε 10 835), 56,89 % C, 5,13 θ/ο H, 5,19 θ/ο N, 4,41 θ/ο S.

311 (ε 9 670) nm.

D. 3- [ 2- (l-/4-methylpyridinium/) ethylthio ] Analýza: pro C3_GH3₆N₃O₁₀SP . 1,5 H_2lO -6a-[l-(R)-hydroxyethyl]-7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát vypočteno:

56,84 % C, 5,17 O/o H, 5,52 % N, 4,21 % S, ! OH

10% Pd/C, H₂ tetrahydrofurán, ether, pufr

K roztoku 0,587 g (0,80 mmol) difenyifosfátu p-nitrobenzyl-3- [ 2- (l-/4-methylpyridinium/) ethylthio] -6a- [ 1- (R) -hydr oxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu ve 30 ml vlhkého tetrahydrofuranu se přidá 30 ml etheru, 14,7 ml 0,15M pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného (pH 7,22) a 0,59 gramů 10% paládia na uhlí. Výsledná směs se 1,25 hodiny hydrogenuje při teplotě 23 stupňů Celsia za tlaku 0,28 MPa, pak se organická vrstva oddělí a extrahuje se dvakrát vždy 6 ml pufru. Vodné extrakty se spojí, zfiltrují se přes vrstvu křemeliny, promyjí se třikrát vždy 20 ml etheru, zbytky organických rozpouštědel se odpaří za sníženého tlaku a odparek se nanese na kolonu (2,5 x 10 cm μ-bondapak C-—18. Eluci sloupce vodou a lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,136 g (49 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-techuika): v,,,.,,

700-3 000 (OH),

770 (C=O /3-laktamu),

642 (pyridiniový zbytek),

592 cm^-1 (karboxylát).

'H-NMR fdeuteriumoxid. hodnoty v ppm):

1,19 (311, triplet, J — 6,3 Hz, CH-CHOH),

2,59 (3H, singlet, CH₃ na pyridiniovém zbytku),

2.84 (dublet, J = 9,1 Hz, H-4),

2,90 (dublet, J = 9,1 Hz. H-4),

3,0-3,6 (3H, multiplet, CH₂S, H-6),

3.86 (dvojitý dublet, J — 9,1 Hz, J == 2,6 Hz, H-5), __ 4,1? (multiplet, CH3.CHOH), '4,5-4,9 (CH₂N+ maskovaný HOD),

7,80 (2H, dublet, J = 6,6 Hz, Hra pyridiuiového zbytku),

8,58 (2H, dublet, J — 6,6 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_max 256 (ε 5 510),

262 (ε 5 360),

296 (ε 7 050 )nm.

[a]_D ³³ =3 +20,8° (c = 0,48, voda).

Ti/τ = 12,8 hodiny (měřeno při koncentraci L0^-'¹ M ve fosfátovém pufru o pl-l 7,4 při teplotě 36,8 °C.

Příklad 7

Příprava (5R)-3- [ 2- (4-methylthiopyridinio) ethylthio ] - (6S) - [ (IR) -hydroxyethyl ] -7-oxo-1-azabicyklo [ 3,2,0) hept-2-en-2-karboxylátu

CH

A. 4-methylthiopyridin

Přípravu této sloučeniny popsali Kin?; a

Ware v J. Chem. Soc., 873 (1939). V následující části je popsán postup uvedený ve shora citované práci.

SH

1) McI/EtOH

2) Na-OH

SM<z, (Me = methyl, Et = ethyl)

5,55 g (50,0 mmol) 4-merkaptopyridinu (Aldrich) se rozpustí v 50 ml vroucího absolutního ethanolu a nerozpustný materiál se odstraní filtrací přes vrstvu křemeliny. Filtrát se zahřeje k opětnému rozpuštění pevných podílů a po ochlazení na cca 50 °C se k němu v jediné dávce přidá 3,17 ml (51,0 mmol) methyljodidu (Aldrich). Výsledná směs se nechá krystalovat. Odfiltrováním pevného podílu se získá 6,77 g (26,7 mmol) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě hydrojodidu. Výtěžek činí 53,5 %.

Ή-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

2,70 (3H, singlet, —SCHJ a

7,65—7,77—8,35—8,48 (411, typ A₂B₂, aromatické protony).

IČ (nujol): v_lllax

615, 1 585 (aromatika) a

780 cm- '.

UV (voda): λ_ω;ιχ

227 (ε 2,02 χ 10⁴ a

298 nm (ε 1,64 x 10⁴).

6,33 g (25,0 mmol) shora připraveného hydrojodidu se rozpustí ve 40 ml vody, nerozpustný materiál se odfiltruje a promyje se 10 ml vody. K filtrátu se při teplotě 0 až 5 °C přidá 5 g hydroxidu sodného v peletkách, vodná vrstva se nasytí chloridem sodným a extrahuje se třikrát vždy 25 ml diethyletheru. Spojené organické extrakty se dvakrát promyjí roztokem chloridu sodného, vysuší se síranem hořečnatým a odpaří se. Získá se 2,92 g (23,4 mmol) (celkový výtěžek 50 %) olejovité sloučeniny uvedené v názvu.

Ή-NMR (deuterochloroform, hodnoty δ v ppm):

2,48 (3H, singlet, — SCH₃) a

7,03-7,13—8,38—8,48 ppm (4H, typ A₂B₂, aromatické protony).

IČ (film): v_mnx

580 a 800 cm^-1.

B. 4-methylthio-N- (2-merkaptoethyl) pyridimura-methansulfonát

SMc50 - 60 °C

-Y

SM&

K 0,65 ml (10,5 mmol) čerstvě destilované methansulfonové kyseliny se za chlazení v ledu pomalu přidá 2,75 g (22,0 mmol) 4-methylthiopyridinu. K vzniklé pevné směsi se přidá 0,66 ml (11,0 mmol) čerstvě des tilovaného ethylensulfidu (Aldrich) a výsledaná směs se 21 hodinu zahřívá na 50 až 60 °C. jak reakce probíhá, přecházejí pevné podíly do roztoku. Po ochlazení se reakční směs rozpustí v 5 ml vody a roztok se promyje pětkrát vždy 4 ml diethyletheru. Kalná vodná vrstva se zfiltruje přes křem.eliuu a filtrát se vyčistí chromatografii na sloupci silikagelu s revesrsní fází (10 g C_l8 micro bondapack), za použití vody jako elučního činidla. Odebírají se frakce po 10 ml. Frakce 2 a 3 se spojí a znovu se vyčistí chromatografii na sloupci s reversní fází. Z frakce 2 se získá 1,258 g (4,48 mmol; výtěžek 42,6 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě viskosního oleje.

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid,

CFT—20, hodnoty δ v ppm):

2,32 (3H, singlet, CH₃SO₃-),

2.72 (3H, singlet, —SCH₃),

2,68 (1H, multiplet, SH),

2,9-3,2 (3H, multiplet, —CH₂,S—),

4,59 (2H, triplet, J = 6,4 Hz, — CH₂N+), 7,97 (2H, dublet, J = 7,2 Hz, aromatické protony) a

8.72 (2H, dublet, J =' 7,2 Hz, aromatické protony).

250638

IČ (v substanci): v_inax 1 630, 1 200 (široký pás, —SO₃ ⁺),

785 a 770 cm’¹.

C. Chlorid (5R)-p-nitrobenzyl-3-[2-(4-niethylthiopyridino) ethylthio ] - (GS) - [ (IR) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo·· [3,2,0]hept-2-en-2-karboxylátu

OH

1) CíPQ(OPh),

2)

HS

/

S Ha

OH

MsO

S HaK roztoku 475 mg (1,36 mmol) (5R)-p-nitrobenzyl-3,7-dioxo- (6S) - [ (IR) -hydroxyethyl ] -1-azabicyklo [ 3,2,0 ] heptan- (2R) -karboxylátu a 0,24 ml (1,4 mmol) diisopropylethylaminu v 5 ml acetonitrilu se v dusíkové atmosféře při teplotě 0 až 5 °C přidá 0,29 ml (1,41 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Směs se 30 minut míchá při teplotě 0 až 5 stupňů Celsia, načež se k ní přidá olejová suspenze 4-raefhyltbio-N- (2-merkaptoethyl) pyridinium-methansulfonátu (678' mg, 1,45 mmol, čistota 60 %) v 1,5 ml acetonitrilu a pak 0,24 ml (1,4 mmol) diisopropylethylaminu. Výsledná směs se 1 hodinu míchá při teplotě 0 až 5 °C. Okamžitě po přidání báze se vyloučí nažloutlá sraženina, která se odfiltruje a promyje se 3 ml studeného acetonitrilu, čímž se získá 413 mg nažloutlé pevné látky. Tato látka poskytne triturací s 10% vodným methanolem (5 ml) 341 mg (0.618 mmol, výtěžek 45,4 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě bílých krystalů o teplotě tání 118 až 120 ⁿC.

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid,

CFT—20, hodnoty δ v ppm):

.1,16 (3H, dublet, J = 6,1 Hz, 1‘—CH₃),

2,72 (3H, singlet, —SCHJ,

3,1-3,7 (5H, multiplet),

3,7-4,3 (2H, multiplet),

4,71 (2H, triplet, J = 6,3 Hz, — CH-,N⁺),

5,15 (1H, dublet, I = 4,9 Hz, OH),

5,20—5,35—5,40—5,55 (2H, AB-kvartet, CO₂CH₉—Ar),

7,70 (2H, „dublet“, J = 8,8 Hz, protony nitrofenylového zbytku),

7,97 (2H, „dublet“, J = 7,0 Hz, protony pyridiniového zbytku),

8,25 (2IT, „dublet“, J — 8,8 Hz, protony nitrofenylového zbytku) a

8,76 (2H, „dublet“, J — 7,1 Hz, protony pyridiniového zbytku).

IČ (nujol): v,_11;iK 3 250 (OH),

775 (/í-laktam),

700 (ester) a

625 cm'¹ (pyridiniový zbytek).

UV (absolutní ethanol):

308 nm (ε 4,47 x 10'·).

[a],r³ +24,8° (c = 0,5, methanol).

Analýza: pro C₂₄H₂₀N3O₀S₂Cl. H₃O vypočteno:

50,50 % C, 4,95 % H, 7,37 % N, nalezeno:

50,63 % C, 4,72 % H, 6,89 % N.

D. (5R)-3- [ 2- (4-methylthiopyridinio)ethylthio ] - (6S) - [ (IR) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo (3,2,0 j hept-2-en-2-karboxylát

OH

330 mg (0,688 mmol) chloridu (5R)-p-nitrobenzyl-3- [ 2- (4-methylthlopyridinio} ethylthio j - (6S) -[(IR) -hydroxyethyl ]-7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hep-2-en-2-karboxylátu se rozpustí ve 31,5 ml tetrahydrofuranu a 31,5 ml 0,05M fosfátového pufru o pH 7,40 (Fisher) a roztok se zředí 31,5 ml diethyletheru.

K roztoku se přidá 380 mg 10% paládia na uhlí (Engelhard) a směs se v Parrově aparatuře 1 hodinu hydrogenuje při teplotě místnosti za tlaku 0,25 MPa. Vodná vrstva se k odstranění katalyzátoru zfiltruje přes vrstvu křemeliny, která se pak dvakrát promyje vždy 5 ml vody. Filtrát se spojí s promývacími kapalinami a směs se promyje dvakrát vždy 30 ml etheru. Vodná vrstva se ve vakuu zbaví všech zbytků organických rozpouštědel a vyčistí se chromatografií na sloupci 13 g adsorbentu s reversní fází (C|₈ microhondapak), který se vymývá vodou. Frakce, v jejichž UV spektru se vyskytuje absorpční pás při 307 nm se spojí (cca 1 litr] a lyofilizují se. Získá se 127 mg (0,334 mmol, výtěžek 48,5 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

hrl-NMR (deuteriumoxid, CFT—20, hodnoty δ v ppmj:

1,20 (3H, dublet, J = 6,4 Hz, 1‘— CH₃),

2,64 (3H, singlet, —SCH_:i),

2,81 (2H, multiplet, —SCH₂—),

3,19 (1H, dvojitý dublet, J₍;-i = 6,1 Hz,

Jo—s = 2,6 Hz, 6-H),

3,32 (2H, dvojitý dublet, J = 11 Hz, J = — 5,5 Hz, protony v poloze 4),

3,92 (1H, dvojitý triplet, J = 9,2 Hz, J5-0 = 2,6 Hz, 5-H),

4,1 (1H, multiplet, l‘-H),

4,61 (2H, triplet, J ·= 5,9 Hz, -CH₂N⁺),

7,70 (2H, „dublet“, J = 7,1 Hz, aromatické protony) a

8,40 (2H, „dublet“, J =- 7,1 I-lz, aromatické protony).

IČ (KBr-technika): v_max 3 400 (OH),

750 (/Haktam),

630 (pyridiniový zbytek) a 1 590 cm^-1 (karboxylát).

UV (voda): A_max 231 (ε 9 800) a 307 nm (ε 25 000).

[a]_D ²³ == +3,14° (_C = 0,5, voda).

Příklad 8

Příprava 3- [ 2- (3-methoxy-l-pyridiniumethylthio ] -6α- [ Γ- (R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-1-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

OM<xA. 1- (2-merkaptoethyl) -3-metboxypyridinium-methansulf onát

250638

K 698 mg (6,4 mmol) 3-methoxypyridinu, předchlazeného na 5 °C, se přikape 0,216 mililitru (3,05 mmol) methansulfonové kyseliny a 0,19 ml (3,2 mmol) ethylensulfidu. Směs se 18 hodin zahřívá na 60 °C, pak se ochladí na 20 °C, zředí se 10 ml vody a promyje se třikrát vždy 10 ml etheru. Vodná fáze se 15 minut odpařuje ve vysokém vakuu, načež se nanese na kolonu s reversní fázi (C_J8).

Sloučenina uvedená v názvu se vymývá vodou. Příslušné frakce se spojí a odpaří se ve vysokém vakuu. Získá se 61,6 mg (výtěžek 76,3 °/o) žádaného thiolu.

IČ (dichlormethan): u_lllax

550 (w, SH) a

620, 1 600, 1 585 cm^-1 (m, aromatika).

iH-NMR (perdeuterodimetliylsulf oxid, hodnoty ó' v ppm):

8,90—7,90 (4H, multiplet, C—H aromatického zbytku),

4,72 (2H, triplet, J = 6,6 Hz, CH₂N⁺), 4,01 (3H, singlet, OCH₃),

3,5-3,0 (multiplet, zakrytá CH_2lS),

2,66 (1H, dvojitý dublet, J — 9,5 Hz, J —

7,5 Hz, SH) a

2,31 (3H, singlet, CH₃SO₃—).

B. p-nitrobenzyl-3- (2- (3-methoxy-l-pyridiniumchlorido) ethylthio ] -6a- [ 1‘- (R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 Jhept^:2-en-2-karboxylát

K studenému roztoku (0° C) 1,04 g (3 mmol) p-nitrobenzyl-6«- [ 1‘- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] heptan-2 -karboxylátů ve 12 ml acetonitrilu se přikape 0,63 ml (3,6 mmol) diisopropylethylaminu a 0,75 ml (3,6 mmol) difenylchlorfosfátu, a směs se 30 minut míchá při teplotě 0 °C. Na výsledný enol-fosfát se působí 1,14 g (4,30 mmol) l-(2-merkaptoethyl)-3-methoxypyridinium-methansulfonátu v 7 mililitrech acetonitrilu a 0,63 ml (4,30 mmol) diisopropylethylaminu, směs se 30 minut míchá a pak se 30 minut chladí na -—10 °C. Vysrážený pevný produkt se odfiltruje, promyje se 2 ml studeného acetonitrilu a vysuší se. Získá se 1,32 g (výtěžek 82 %) sloučeniny uvedené v názvu.

IČ (nujolj: v_max 3 320 (m, OH),

1780, 1 765 (s, /3-laktam),

700, 1 695 (m, C=0 esteru) a 1 520 cm'¹ (s, NO₂).

^:lH-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty <S v ppm):

9,01 (1H, široký singlet, H-3 aromatického zbytku),

8,75 (1H, široký dublet, J = 5,4 Hz, H-6 aromatického zbytku),

8,35—7,95 (4H, multiplet, protony aromatického zbytku),

7,70 (2H, dublet, J = 7,7 Hz, protony aromatického zbytku),

5,37 (2H, střed AB-kvartetu, J = 13 Hz, CH₂PNB),

5,17 (1H, dublet, J = 4,9 Hz, OH),

4,87 (2H, triplet, J = 6,3 Hz, CH₃—N+), 4,35—3,75 (2H, multiplet, H-5 a H-1‘), 4,00 (3H, singlet, OCH₃),

3,56 (část tripletu, J = 6,3 Hz, CH₂S),

3,5—3,20 (3H, multiplet, H-6, H-3) a 1,16 (3H, dublet, J = 6,1 Hz, CH₃CHO).

C. 3-(2-( 3-methoxy-l-pyridinium)ethylthio ] -6a- [ 1‘- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

Roztok 600 mg (1,12 mmol) p-nitrobenzyl-3- [ 2- (3-methoxy-l-pyridiniumchlorido) ethylthio ] -6a- [ l‘~ (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-1-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu ve 25 ml tetrahydrofuranu, 25 ml etheru a 25 inl O,1M fosfátového pufru (pH 7,4) se v přítomnosti 1,1 g 10^G/b paládia na uhlí 1 hodinu hydrogenuje v Parrově aparatuře za tlaku 0,28 MPa. Směs se zředí etherem a vodná fáze se zfiltruje přes tvrzený filtrační papír. Vodná vrstva se promyje dvakrát vždy 20 ml etheru, ve vakuu se zbaví těkavých podílů a nanese se na sloupec silikagelu s reversní fází. Sloučenina uvedená v názvu se vymyje vodou obsahující 2 a 5 % acetonitrilu. Příslušné frakce se spojí a lyofilizují se. Získá se žlutý pevný produkt, který po přečištění vysokotlakou kapalinovou chromatografii poskytne 150 mg (38 °/o) žádaného penemkarboxylátu.

IČ (nujol):

^max

1750 (s, C=O (3-laktamu) a

580 cm“¹ (s, karboxylát).

^I-NMR [deuteriumoxid, hodnoty í v ppm):

8,55—8,30 (2H, multiplet, H-2, H-6 aromatického zbytku),

8,17—7,75 (2H, multiplet, H-3, H-4 aromatického zbytku),

4,77 (2H, triplet, J = 5,9 Hz, CH₂.N+), 4,10 (1H, část 5 signálů, J = 6,3 Hz, H-1‘), 3,97 (3H, singlet, OCH₃),

3,85, 3,82 (2 čáry, část dvojitého tripletu. J = 2,6 Hz, část H-5),

3,42 (2H, triplet, J =5,9 Hz, CH₂—S),

3,25 (1H, dvojitý dublet, J = 6,1 Hz,

J = 2,6 Hz, H-6),

2,99—2,60 (2H, 6 čar, část H-4) a

1,20 (3H, dublet, J = 6,4 Hz, CH₃).

UV (voda, c = 0,05): A,_nax 290 (ε 10 517),

223 (ε 6 643) nm.

Tip 20 hodin (0,lM fosfátový pufr o pH 7,4, teplota 37 °C).

Příklad 9

Příprava (5R,6S) -3- [ 2- (3-methylthiopyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azablcyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

A. 3-methylthio-l- (2-merkaptoethyl Jpyridinium-chlorid

S Ma.

HOí

SM &

K roztoku 2,00 g (0,016 mol) 3-methylthiopyridinu v 10 ml etheru se přidá 15 ml IN kyseliny chlorovodíkové a směs se dobře protřepe. Vodná fáze se oddělí, promyje se 10 ml etheru a odpaří se. Zbylý hydrochlorid se vysuší ve vakuu nad oxidem fosforečným. K bílému pevnému hydrochloridu se pak přidá 1,88 g (0,015 mol) 3-methylthiopyridinu a 0,80 ml (0,015 mol) ethylensulfidu, a směs se v dusíkové atmosféře 15 hodin zahřívé na olejové lázni na teplotu 55 až 65 °C.

Vznikne mírně zakalený olej, který se vyjme 125 ml vody a roztok se promyje dichlormethanern. Vodný roztok se zahustí zhruba na objem 25 ml a přidáním několika kapek acetonitrilu se směs uvede do homogenního stavu. Výsledný vodný roztok se nanese na kolonu s reversní fází (C_J8), která se vymývá vodou. Po odpaření příslušných frakcí se získá 2,66 g (80 °/o) žádaného produktu ve formě světle žlutého viskosnílio oleje.

IČ (film): y_lllux

410 cm'¹ (široký pás, —Sil).

'íl-NMR (perdeuleiOdimetbylsuilOxid -ΙΑ deuteriumoxid, hodnoty <5 v ppm):

8,88—7,88 (multiplet, 4H, aromatické protony),

4,70 (triplet, J 6,5 Hz, 2H, k Clí·,),

08 (nesouměrný triplet, J = 6,5 Hz, 2H,

S—Cil·,),

2,64 (singlet, 3H, S—CH_;J.

Výchozí 3-inethylthiopyridin se připraví postupem, který popsali J. A, Zoltewiez a C. Nisi v j. Org. Chem. 34, 765 (1969).

B. Chlorid p-nitrobenzyl-(5R,6S)-3-[2-(3-methylthiopyridinio) ethylthio )-6-(1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicykloj 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu

OH

CtyPNB

O

Roztok 0,522 g (1,50 mmol) p-nitrobenzyl- (5R,6S) -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ] heptan-2-karboxylátu v 7 ml suchého acetonitrilu se ochladí na 0 °C a přikape se k němu 0,287 ml (1,65 mmol) diisopropylethylaminu.

K vzniklému žlutohnědému roztoku se přikape 0,342 ml (1,65 mmol) difenyl-chlorfosfátu, směs se 30 minut chladí na 0 °C, načež se k ní přidá nejprve 0,313 ml (1,80 mmol) diisopropylethylaminu a pak roztok 0,398 g (1,80 mmol) 3-methylthio-l-(2-merkaptoethyljpyridiniumchloridu v 0,70 ml suchého dimethylformamidu. Zhruba za minutu po skončeném, přidávání se z reakční směsi vyloučí sraženina. Po následujícím desetiminutovém chlazení na —10 °C se získá pevný oranžově zbarvený materiál, který se trituruje s acetonitrilem. Pevný zbytek se odfiltruje, promyje se acetonitrilem, pak acetonem a nakonec se vysuší ve vakuu. Získá se 0,455 g (55 %) krémově zbarveného pevného produktu.

Spojené filtráty se odpaří na žlutý olejovitý zbytek, který se vyjme minimálním množstvím acetonitrilu a roztok se 30 minut chladí na 0 °C. Filtrací výsledné směsi se získá dalších 0,139 g produktu ve formě světle žluté pevné látky. Celkový výtěžek činí 0,594 g (72 %).

IČ (KBr-technika): v_max 3 345 (široký pás, —OH),

770 (karbonyl /3-laktamu),

680 (-CO_aPNB) cm“¹.

'H-NMR (perdeuterodimethylsulf oxid, hodnoty 5 v ppm):

8,98—7,96 (multiplet, 411, aromatické protony pyridiniového zbytku),

8,20—7,65 (AB-kvartet, J = 7,0 Hz, 4H, aromatické protony p-nitrobenzylového zbytku),

5,53—4,80 (multiplet, 4H),

4,3-3,7 (multiplet, 2H),

3,6—3,25 (multiplet, 6H),

2,66 (singlet, 3H, S—CH₃),

1,16 (dublet, J = 6,0 Hz, 3H, CHCH₃).

C. (5R,6S) -3- [ 2- (3-methylthiopyridinio)ethylthlo ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-1-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

K směsi 0,551 g (1,0 mmol) chloridu p-nitrobenzyl- (5R,6S) -3- [ 2- (3-methylthiopyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7 -oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2‘-karboxylátu a 0,55 g 10% paládia na uhlí ve 25 mililitrech 0,05M fosfátového pufru (pH 7,4) se přidá 5 ml tetrahydrofuranu a 25 ml etheru. Směs se pak 1 hodinu hydrogenuje v Parrově aparatuře za tlaku 0,28 MPa. Reakční směs se zfiltruje přes vrstvu křemeliny a filtrační koláč s promyje vodou a etherem. Vodná fáze se oddělí a promyje se ještě třikrát etherem. Zbytky organických rozpouštědel se odpaří ve vakuu, vodný roztok se nasyceným vodným hydrogenuhličitanein sodným upraví na pH 7,0 a okamžitě se nanese na kolonu s adsorbentem s reversní fází (C|₈). Eluci vodou a následující lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,25 gramů jasně žluté pevné látky, která se znovu přečistí vysokotlakou kapalinovou chromatografií na reversní fázi za vzniku 0,210 gramů (55 %) produktu ve formě nažloutlé pevné látky.

IČ (KBr-technika): v_max 3 400 (široký pás, —OH),

755 ((3-laktamový karbonyl),

590 (—CO₂-) cm“¹.

¹H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty 5 v ppm): 8,60—7,76 (multiplet, 4H, aromatické protony),

4,76 (triplet, J = 5,8 Hz, 2H, N—CH₂),

4,13 (dublet kvartetů, J = J‘ = 6,3 Hz,

1H, Η-Γ),

3,95 (dublet tripletů, J = 9,0 Hz, J* = 2,8

Hz, 1H, H-5),

3,45—2,75 (multiplet, 5Hj,

2,59 (singlet, 3H, S—CH,),

1,20 (dublet, J = 6,4 Hz, 3H, CHCH₃).

UV (voda): A_max 296 (ε 8 509),

273 (ε 13 005),

231 (ε 11 576) nm.

η_/2 = 20 hodin (pH 7,4, 36,8 °C).

Příklad 10

Příprava 3-(2-( l-/2,6-dimethylpyridinium/) ethylthio ] -6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-1-azabicyklo (3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

A. 1- (2-merkaptoethyl) -2,6-dimethylpyridinium-methansulf onát

-k

100 ^PC 42 hcjdiny ©/ —⁷ MsO'

Směs 19,2 ml (0,165 mol) 2,6-dimethyipyridinu a 3.27 ml (0,050 mol) methansulfonové kyseliny se 15 minut míchá, pak se k ní přidá 4,17 ml (0,070 mol) ethylensulfidu a výsledná směs se v dusíkové atmosféře 42 hodiny míchá při teplotě 100 °C. Po ochlazení na 25 °C se reakční směs zředí 45 mililitry etheru a 30 ml vody, obě vrstvy se oddělí a organická vrstva se extrahuje dvakrát vždy 5 ml vody. Vodné fáze se spojí, zfiltrují se přes vrstvu křemeliny. promyjí se dvakrát vždy 15 ml etheru, ve vakuu se zbaví posledních stop organických rozpouštědel a nanesou se na kolnou (3,0 x 12 cm] //-bondapak G—18.

Sloupec se vymývá směsí 3 % acetonilrilu a 97 % vody. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 2,5 g sirupovité znečištěné sloučeniny uvedené v názvu, která po přečištění vysokotlakou kapalinovou chromatografií na koloně ,u-bondapak C—18 poskytne 0,90 gramu (7 %) sloučeniny uvedené v názvu.

IČ (film): v_max

520 (SH),

640 a 1 625 (pyridiniový zbytek),

585, 1 490, 1 200 cm^-1 (sulfonátový zbytek).

*H-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid + + deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

2.36 (3H, singlet, CH,SO₃~),

4,62 (2H, multiplet, CH₂N⁺),

7,74 (2H, multiplet, Hm pyridiniového zbytku),

8,24 (III, multiplet, Hp pyridiniového zbytku).

LJV (vodaj:

272 (ε 4 080j um.

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-3-[2-(l-/2,6-dimethylpyridinium/) ethylthio ] -6a- (1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyk lo [ 3,2,0 ] hept-2-en-karboxylátu

250858

K roztoku 0,058 g (t ,89 mmol) p-nitrobenzyi-Ga- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo| 3,2,0 ]heptan-2-karboxylatu v 0 mililitrech acetonitrilu, ochlazenému na 0 stupňů Celsia, se v dusíkové atmosféře přidá 0,394 ml (2,26 mmol) diisopropylethylaininu a 0,468 ml (2,26 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Reakční směs se 30 minut míchá, načež se k ní přidá nejprve roztok 0,720 g (2,73 mmol) l-(2-merkaptoethyl)-2,6-dimethylpyridinium-methansulfonátu ve 3 ml acetonitrilu a pak 0,394 ml (2,26 mmol) diísopropylethylaminu. Výsledná směs se 2 hodiny míchá při teplotě 0 °C, pak se zředí 7Π ml vody o teplotě 0 ^CC a nanese se na kolonu (2,5 x 9,0 cm) .«-bondapak C—18. Eluci sloupce směsmi acetonitrilu a vody a lyofllizací příslušných frakcí se získá 0,92 gramu (65 %) sloučeniny uvedené v názvu.

IČ (KBr-technika): i>_niax

700—3 000 (OH),

765 (C ----0 /J-laktamu),

690 (C O p-nitrobenzylesteru),

620 (pyridiniový zbytek),

590 (fenyl),

1517 (NO.),

1. 330 (NO.,),

880 cm¹ (NO;,).

⁴fI--NMR (perdeu terodimethylsulfoxid, hodnoty í v ppm):

_J.,15 (3H, dublet, J = 6,2 Hz, CH₃CHOH),

2.7- 3,7 (11H, CH_2lS, 2-CH_3i na pyridiniovém zbytku, H-4, H-6),

3.7- 4,4 (2H, CH3CHOH, H-5),

4,7 (2H, multiplet, ClHN+j,

5,14 (1H, dublet, J == 4,5 Hz, OH),

5,37 (střed AB-kvartetu, J = 13,2 Hz, CH₂ p-nitrobenzylového zbytku),

6.7- 7,5 (10H, multiplet, fenyl),

7,5—8,7 (7H, pyridiniový zbytek, protony p-nitrobenzylové skupiny).

UV (voda): A_niax 274 (ε 14 150),

319 (ε 9 445) nm.

C. 3-[2-(i-/2,6-dimethylpyridinium/)ethylthio ] -6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

10% Pd/C, h₂ tetrahydrofuran, ether, pufr

K roztoku 0,80 g (1,07 mmol) difenylfosfátu p-nitrobenzyl-3- [ 2- (l-/2,6-dimethylpyridinium/) ethylthio ] -6a- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu ve 42 ml vlhkého tetrahydrofuranu se přidá 42 ml etheru, 21 ml 0,lM pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného [pH 7,22) a 0,80 gramu 10% paládia na uhlí, výsledná směs se 1 hodinu hydrogenuje při teplotě 23 °C za tlaku 0,28 MPa a pak se zfiltruje přes vrstvu křemeliny. Filtrát se rozdělí na jednotlivé vrstvy a organická vrstva se extrahuje třikrát vždy 8 ml pufru. Vodné fáze se spoji, promyjí se 50 ml etheru, zbytky organických rozpouštědel se odstraní odpařením ve vakuu a zbytek se nanese na kolonu (3,0 x 10,2 cm) μ-bondapak C—18. Elucí sloupce směsí 5 % acetonitrilu a 95 % vody a lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,246 g (63 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technika): v_niax

700—2 800 (OH),

750 (C—O /J-laktamu),

620 pyridiniový zbytek),

585 cm^-1 (karboxylát).

¹H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

1,23 (3H, dublet, J 6,4 Hz, CH₃CHOH),

2.5- 3,5 (11H, H-4, H-6, CH_;iS, dva methyly na pyridiniovém zbytku),

3,8-4,4 (2H, CH3CHOH, H-5),

4.5— 4,9 (CH₃N ⁺ , HOD),'^-“' ......

7,64 a 7,74 (2H, část A A^M-systémU, Hm pyridiniového zbytku),

8,07, 8,16, 8,18 a 8,27 (1H, část B A₂B-systému, Hp pyridiniového zbytku).

UV (voda):A_2nax 277 (ε 9 733),

300 (ε 8 271) nm.

[aJrr^! = +50,7° (c = 0,48, voda).

Analýza: pro Ci§H₂₂N₂O₄S . 1,5 H₂O vypočteno:

55,51 % C, 6,47 % H, 7,19 % N, nalezeno:

55,14 % C, 6,23 % H, 6,46 % N.

Příklad 11

Příprava (5R,6S) -3- [ 2-methylthio-3-methylimidazolio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l, 1-azabicyklo [ 3,2,0) hept-2-en-2-karboxylátu

SMc

A. 2-methylthio 3-methyl-l- (2-merkapto nát ethyl jiniidazoliunntrifluormethansulfuCa

N SMa+ CF^SCLH v / \ 3 3 / \ <2SM<2USCt-LCHiN' ^Λ V=7

Cf₃soý

5 51 6 5 8

Κ 4,0 g (0,03 mol) 2-methylthio-l-methylimidazolu [připraven postupem, který popsali A. Wohl a W. Marckwald, Chem. Ber. 22, 1 353 (1889)] se pod dusíkem při teplotě 0 ^CC přikape 1,38 ml (0,015 mol) trifluormethansulfonové kyseliny, načež se přidá 0,9 ml (0,015 mol) ethylensulfidu a směs se pod dusíkem 24 hodiny zahřívá na 55 ^C1C. Reakční směs se třikrát trituruje s etherem, zbytek se vyjme acetonem, roztok se zfiltruje a filtrát se odpaří. Získá se 4,2 g (82 proč.) produktu ve formě polokrystalické pevné látky, která se používá k další reakci bez čištění.

IC (film): v_lllax

550 (w, rameno) cm^-1.

Ή-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty ó v ppm):

7,97 (singlet, 2H),

4,86 (triplet, J — 7 Hz, 2H, methylen), -117 (singlet, 3H, N-Me),

3.20 (dublet tripletů, J = 7 Hz, J‘ — 9 Hz, 2H, methylen),

2,72 (singlet, 3H, S—Me),

2.20 (triplet, J = 9 Hz, 1H, —SH).

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-(5R,6S )-3-(2-( 2-methylthio-3-methylimidazolio) et í j ylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-1-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

K roztoku 1,40 g (4,0 mmol) p-nitrobenzyl- (5R,6S) -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-a.zabicyklo[ 3,2,0 ]heptan-2-karboxylátu v 50 ml suchého acetonitrilu se pod dusíkem při teplotě 0 °C přikape nejprve 0,76 mililitru (4,4 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,91 ml (4,1 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Směs se 1 hodinu míchá při teplotě místnosti, pak se k ní postupně přidá 0,76 mililitru (4,4 mmol) diisopropylethylaminu a roztok 2,0 g (5,9 mmol) 2-methylthio-3-methyl-1- (2-merkaptoethyl) imidazolium-trifluormethansulfonátu v 5 ml acetonitrilu, reakční směs se nechá 1,5 hodiny reagovat při teplotě místnosti a pak se zahustí ve vakuu. Pryskyřičnatý zbytek se vyjme vodou a nanese se na kolonu s reversní fází (C_l8).

Postupnou elucí vodou, 20% vodným acetonitrilem a nakonec 30% vodným acetonitrilem, a následující lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,90 g (30 %) produktu ve formě nažloutlé pevné látky.

iC (KBr-technika): v,_nax 3 380 (široký pás, OH),

1770 (/í-laktamový karbonyl) cm“¹.

¹I-I-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty S v ppm):

8,35 (široký singlet, 1H),

8,24, 7,78 (AB-kvartet, J = 8,8 Hz, 4H, aromatické protony),

7,89 (široký singlet, 1H),

7,25—6,91 (multiplet, 10H, difenylfosfát), 5,50, 5,25 (AB-kvartet, J = 1.2 Hz, 2H, benzylový zbytek),

4,75—4,27 (multiplet, 3H),

4,03 (singlet, 3H, N—CH₃),

4,15—2,75 (multiplet, 8H),

2,59 (singlet, 3H, S—CH₃),

1,22 (dublet, J = 6,2 Hz, 3H, —CHCH₃).

C. (5R,6S)-3- [ 2- (2-methylthio-3-methylimidazolio) ethylthio] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

K roztoku 1,20 g (1,56 mmol) difenylfosfátu p-nitrobenzyl- (5R,6S) -3- [ 2- (2-methylthio-3-methylimidazolio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu v 70 ml tetrahydrofuranu, 70 ml etheru a 31 ml 0,05M fosfátového pufru (pH 7,4) se přidá 1,2 g 10% paládia na uhlí a směs se v Parrově aparatuře 55 minut hydrogenuje za tlaku 0,25 MPa. Reakční směs se zfiltruje pres vrstvu křemeliny a filtrační koláč se promyje vodou a etherem. Vodná fáze se oddělí, ochladí se na 0 °C a její pH se nasyceným vodným roztokem hydrogenuhličitanu sodného upraví na hodnotu 7,0. Po odstranění zbytků organických rozpouštědel odpařením ve vakuu se vodný roztok nanese na kolonu s reversní fází (C₁₈). Elucí nejprve vodou a pak 8% vodným acetonitrilem, a následující lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,25 g pevného materiálu, který po přečištění vysokotlakou kapalinovou chromatografií na reversní fázi poskytne 0,114 g (19 %) žádaného produktu ve formě špinavě bílé pevné látky.

IČ (KBr-technika): v_max 3 420 (OH),

750 (/3-laktamový karbonyl),

590 {— CO₂-) cm-¹.

iH-NMR (deuteriumoxid, hodnoty <í v ppm) 7,58 (singlet, 2H),

4,52 (triplet, J = 6 Hz, 2H),

4,28—3,82 (multiplet, 2H),

3,90 (singlet, 3H, N—CH₃),

3,40—2,87 (multiplet, 5H),

2,40 (singlet, 3H, S—CH₃),

1,20 (dublet, J = 6,4 Hz, 3H, —CHCH₃)

UV (voda): A_max 297 (ε 7 572),

262 (ε 6 296),

222 (ε 7 955) nm.

Příklad 12

Příprava (5R,6S) -3- [ 2- (3-aminopyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

A. 3-amino-l- (2-merkaptoethyi) pyridiniumchlorid

1,50 g (0,016 mol) 3-aminopyridinu se vyjme 15 ml IN methanolické kyseliny chlorovodíkové a výsledný roztok se odpaří. K zbylému olejovitému hydrochloridu se přidá 1,32 g (0,015 mol) 3-aminopyrldinu a 0,89 ml (0,015 mol) ethylensulfidu a směs se pod dusíkem 2 hodiny zahřívá na olejové lázni na teplotu 60 až 65 °C. Po přidání dalšího ekvivalentu ethylensulfidu (0,89 ml, 0,015 molj se v zahřívání na 55 až 65 °C pokračuje ještě 65 hodin, pak se reakční směs promyje dichlormethanem a vyjme se 25 mililitrů vody. Vodný roztok se nanese na kolonu s reversní fází (C_i8) a kolona se vymývá vodou. Po odpaření příslušných frakcí se získá 1,26 g (44 %) žádaného produktu ve formě bezbarvého viskózního oleje.

IC (film). T>max

180 (NH₂) cm¹.

¹H-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty ó' v ppm):

8.19— 7,59 (multiplet, 4H, aromatické pro tony),

4,59 (triplet, J = 6,2 Hz, 2H, N—CH₂), 3,5 (široký singlet, 2H, — NH₂),

3.20— 2,77 (multiplet, 3H).

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-(5R,6S)-3- [ 2- (3-aminopyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl j -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

OH

OH

CO,PNB (PhO)?O

K roztoku 0,696 g (2,0 mmol) p-nitrobenzyl- (5R,6S) -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 jheptan-2-karboxylátu v 10 ml suchého acetonitrilu se při teplotě 0 °C pod dusíkem přikape nejprve 0,382 mililitru (2,2 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,457 ml (2,2 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Po třicetiminutovém míchání při teplotě 0 °C se přidá roztok 0,475 g (2,5 mmol) 3-amino-l-(2-merkaptoethyl jpyridinium-chloridu v 1 ml suchého dimethylformamidu a pak dalších 0,435 ml (2,5 mmol) diisopropylethylaminu, reakční směs se nechá 1,5 hodiny reagovat při teplotě 0 stupňů Celsia a pak se zahustí ve vakuu. Pryskyřlčnatý zbytek se vyjme směsí stejných dílů acetonitrilu a vody a nanese se na kolonu s reversní fází (C_L8). Elucí vodou a pak 20% vodným acetonitrilem, a následující lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,730 g (50 %) produktů ve formě béžově zbarvené pevné látky.

IČ (KBr-technika): v„_lfix 3 330 (široký pás, OH),

180 (široký pás, NH₂),

770 (β-laktamový karbonyl),

690 (—COnPNB) cm’¹.

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty <Š v ppm):

8,29—7,63 (multiplet, 8H, aromatické protony),

7.2- 6,7 (multiplet, 10H, difenylfosfát), 5,47, 5,18 (AB-kvartet, J = 14 Hz, 2H, benzylový zbytek),

4,73—4,45 (multiplet, 3H),

4.2- 3,8 (multiplet, 1H),

3,6-2,6 (multiplet, 8H),

1,15 (dublet, J = 6,2 Hz, 3H, CHCH₃).

C. (5R,6S) -3- [ 2- (3-aminopyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azablcyklo[ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

oh ι ^Ύ//

I ’

CO„

K směsi 0,730 g (1,0 mmol) difenylfosfátu p-nitrobenzyl- (5R,6S) -3- [ 2- (3-aminopyridinio) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[3,2,0]hept-2-en-2-karboxylátu a 0,7 g 10% paládia na uhlí ve 25 mililitrech 0,05 M fosfátového pufru (pH 7,4) se přidá 8 ml tetrahydrofuranu a 20 ml etheru a výsledná směs se 1 hodinu hydrogenuje v Parrově aparatuře za tlaku 0,28 MPa. Reakční směs se zfiltruje přes vrstvu křemeliny a filtrační koláč se promyje vodou a etherem.

Vodná fáze se oddělí, dvakrát se promyje etherem a zbytky těkavých podílů se odpaří ve vakuu. Vodný roztok se okamžitě nanese na kolonu s reversní fází (C|₈), která se vymývá vodou. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,45 g špinavě bílé pevné látky. Tento materiál poskytne po přečištění vysokotlakou kapalinovou chromatografii na reversní fázi 0,123 g (35 %) žádaného produktu ve formě slonovinově zbarvené pevné látky.

IČ (KBr-technika): v_max

340 (široký pás),

750 (široký pás, β-laktamový karbonyl),

1580 (široký pás, —CO₂ ^_) cm^-1.

*H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

8,07—7,59 (multiplet, 4H, aromatické protony),

4,61 (triplet, J = 5,8 Hz, 2H, N-CH₂),

4,14 (dublet kvartetů, J = J‘ = 6,3 Hz, 1H, Η-Γ)

3,97 (dublet tripletů, J = 9,2 Hz, J‘ — 2,6 Hz, 1H, H-5),

3,38 (triplet, J = 5,8 Hz, 2H, S—CH»),

3,24 (dublet dubletů, J = 6,0 Hz, J‘ = 2,6 Hz, 1H, H-6),

3,17—2,57 (multiplet, 2H, H-4),

1,21 (dublet, J = 6,3 Hz, 3H, CHCH₃).

UV (voda): A_max 299 (ε 7 949),

256 (ε 8 822) nm.

τ_1/2 = 18,5 hodiny (pH 7,4, 36,8 °C).

P ř í k 1 a d 1 3

Příprava (5R,6S) -3- [ 1- (S) -methyl-2- (1-pyridinium) ethylthio ] -6- [ 1- (R)-hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu vzorce

N.

v

_______/ 'co o a (5R,6S) -3- [ 1- (R-methyl-2- (1-pyridinium) ethylthio ] -6- [1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu vzorce

A. dl-1 - (2-merkapto-2-methylethyl )pyridinium-methansulfonát dl-1- (2-merkapto-l-methylethyl Jpyridinium-methansulfonát

100 + Ne, OH

M&0~

N(t

NsO

K 7,83 g (0,097 mol) studeného pyridinu se pomalu přidá 1,95 ml (0,030 mol) metliansulfonové kyseliny, výsledná směs se 15 minut míchá při teplotě 40 °C, pak se k ní přidá 25,9 ml (0,033 mol) dl-propylensulfidu a směs se v dusíkové atmosféře 90 hodin míchá při teplotě 60 °C. Pyridin se odpaří ve vakuu, zbytek se smísí s vodou a vyčistí se chromatografii (vysokotlaká kapalinová chromatografie, preparativní kolona Bondapak C—18). Příslušné frakce se spojí a lyofilizují se, čímž se získá 1,14 g (15 %) dl-1- (2-merkapto-2-methylethyl j pyridinium-methansulfonátu ve formě bezbarvého sirupu.

IČ (film): v,_nax

520 (SH),

640 (pyridiniový zbytek),

1180 (s, CHoSOn-),

040 (CH0SO3-) cm-¹.

h-l-NMR (perdeuterodimetliylsulf oxid, hodnoty <5 v ppm):

1,35 (dublet, J = 6,8 Hz, 3H, CH₃CHS),

2,30 (singlet, 3H, CH^SOO,

2,90 (dublet, J = 8,5 Hz, 1H, SH),

3,2--3,7 (multiplet, CHSH), .4,52 (dvojitý dublet, J_arni — 12,9 Hz, J —

----- 8,4 Hz, CHCH₂N⁺), ‘

8,0-8,4 (multiplet, 2H, Hm pyridinlového zbytku],

8,5 -8,8 (multiplet, 1H, Hp pyridiniového zbytku),

9,04 (dvojitý dublet, J = 1,4 Hz, J = 6,7 Hz, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_max

208 (ε 5 267),

259 (ε 3 338) nm.

Analýza: pro CgH₁₅NO₃S₂.2 H₂O vypočteno:

37,88 % C, 6,71 % H, 4,91 % N, 22,47 % S, nalezeno:

37,49 % C, 6,85 % H, 4,86 % N, 22,09 % S.

Jako druhý produkt se získá 0,82 g (11 proč.) dl-1- (2-merkapto-l-methylethyl)pyridinium-methan sulfonátu ve formě bezbarvého sirupovitého materiálu.

IČ (film): v_max

500 (SH),

628 (pyridiniový zbytek),

1180 (sulfonát),

035 (sulfonát) cm-¹.

^I-NMR (perdeuterodimetliylsulf oxid, hodnoty δ v pmm):

1,69 (dublet, J = 6,8 Hz, 3H, CH₃CHN+),

2,31 (singlet, 3H, CH₃SO_;r),

3,0-3,3 (multiplet, 2H, CH₂S),

4,2-5,2 (multiplet, 1H, CHN+),

8,0-8,4 (multiplet, 2H, Hm pyridiniového zbytku),

8,5-8,8 (multiplet, 1H, Hp pyridiniového zbytku),

9,0-9,2 (multiplet, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_inax

209 (ε 4 897),

258 (ε 3 838) nm.

Analýza: pro CgH₁₅NO₃;S₂. 1,5 H₂O vypočteno:

39,11 % C, 6,56 % H, 5,07 % N, nalezeno:

39,13 % C, 5,92 % H, 5,20 % N.

B. Difenylf osfát (5R,6S )-p-nitrobenzyl-3- [ 1- (R,S,) -methyl-2- (1-pyridinium) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

101

102 «

1) NEt(CPr).

O

K roztoku 0,523 g (1,5 mmol) (5R,GS)-p-nitrobenzyl-6- [ 1- (R) -hydroxyethyl )-3,7-dloxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] heptan-2-karboxylátu v 6 ml acetonitrilu, ochlazenému na 0 °C, se pod dusíkem přidá nejprve 0,314 mililitrů (1,8 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,373 ml (1,8 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Reakční směs se 30 minut míchá, načež se k ní přidá roztok 0,539 g (2,16 mmol) dl-l-(2-merkapto-2-methylethyl)pyridinium-methansulfonátu ve 2 ml acetonitrilu a 0,314 ml (1,8 mmol) diisopropylethylaminu. Výsledná směs se 1 hodinu míchá při teplotě 0 °C, pak se zředí 24 ml vody o teplotě 0 °O a chromatografuje se na preparativní koloně (2,5 x 8,5 cm) bondapak C— —18 za použití směsí acetonitrilu (25 až 50 %) a vody jako elučních rozpouštědel. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 1,07 g (97 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technika): v,_llax

700—3 100 (OH),

770 ((3-laktamový karbonyl).

695 (karbonyl p-nitrobenzylesteru),

630 (pyridiniový zbytek),

590 (fenyl),

518 (NO·,),

348 (NO₂),

885 (NO₂) cm“¹.

^JH-NMR (perdeuterodimethylsuifoxid, hodu oty δ v ppm):

1,33 (dublet, J 6,3 Hz, 311, C11|CHS),

4.6- 5,0 (multiplet, UI-UN' ),

5,14 (dublet, J = 5,2 Hz, 1H, OH),

5,37 (střed AB-kvartetu, J =-- 12,4 líz, 2H,

CH.j p-nitrobenzylového zbytku),

6.6- 7,5 (multiplet, 10H, fenyl fosfátového zbytku),

7,69 (dublet, J = 8.7 Hz, 2H, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

0-8,4 (multiplet, 4H, Hm p-nitrobenzylového zbytku, Hm. pyridinicvého zbytku),

8,4—8,8 (multiplet, 1H, Hp pyridiniového zbytku),

9,08 (dublet, J - 5,6 Hz, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda):

263 (ε 13 325),

308 (ε 8 915) nm.

Analýza: pro C^H^NnOmSP . H₂O vypočteno:

57,52 % C, 5,10 % H, 5,59 % N, 4,27 % S, nalezeno:

57,76 % C, 4,96 % H, 5,36 % N, 4,35 % S.

C. [ 5R,6S) -3- (1- (R a S) -methyl-2- (1-pyridinium) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl 1 -7-oxc-l-azabicyklo [ 3.2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

1,14 (dublet, J =- 6,1 Hz, 3H, CH-CHO)

103

104

10% Pd/C, H₂

OH

tetrahydrofuran, ether, pufr

K roztoku 0,60 g (0,82 mmol) difenylfosfátu 5(R,6S )-p-nitrobenzyl-3-[l-(R,S)-methyl-2- (1-pyridinium) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo 1-azabicyklo [3,2,0]hept-2-en-2-karboxylátu ve 33 ml vlhkého tetrabydrofuranu se přidá 33 ml etheru, 17 mililitrů 0,15N pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného (pH 7,22) a 0,60 g 10% paládia na uhlí.

Výsledná směs se 1 hodinu hydrogenuje za tlaku 0,28 MPa při teplotě 23 °C, pak se vrstvy oddělí a organická vrstva se extrahuje třikrát vždy 7 ml vody. Vodné vrstvy se spojí, zfiltrují se přes vrstvu křemeliny, promyjí se třikrát vždy 20 ml etheru a cbromatografují se na preparativní koloně (2,5 ;< 9,5 cm) bondapak C—18, za použití vody jako elučního činidla. Získá se 0,18 g (63 %) směsi diastereomerů. Tyto diastereomerv se oddělí vysokotlakou kapalinovou chromatografií (kolona prep.bondapak C—18) za použití vody jako elučního činidla. Jako isomer s nižší retenční dobou se získá sloučenina „B“ ve výtěžku 0,068 g (23 proč.).

IČ (KBr-technika): u_mi,_x

770 (/i-Iaktamový karbonyl],

633 [pyridiniový zbytek),

593 (karboxylátové seskupení] cm'.

^lIl-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

1,20 (dublet, J = 6,3 Hz, 3H, CH.CHO),

1,42 (dublet, J = 6,9 Hz, 3H, CH₃CHS),

2.3— 3,2 (multiplet, 3H, H-4, H-6),

3,5-3,9 (multiplet, IH, SCH),

3,9-4,2 (multiplet, 2H, H-5, CH₃CHO),

4.3— 5,1 (multiplet, CH₂N

7,8-8,2 (multiplet, 2H, Hm pyridiniového zbytku),

8.4— 8,7 (multiplet, IH, Hp pyridiniového zbytku),

8,7-9,0 (multiplet, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A_max

260 (ε 6 727),

300 (ε 8 245).

[«]„'« —39,3° (c == 0,56, voda).

Ti/2 = 12,6 hodiny (měřeno v koncentraci ⁴M ve fosfátovém pufru o pH 7,4 při teplotě 36,8 °C).

Jako isomer s vyšší retenční dobou se ve výtěžku 0,081 g (28 %) získá sloučenina „A“.

IČ (KBr-technika): v_max

755 (fj-laktamový karbonyl),

630 (pyridiniový zbytek),

590 (karboxylátové seskupení) cm^-1.

^lH-NMR (deuteriumoxid, hodnoty tf v ppm):

1,18 (dublet, J = 6,3 Hz, 3H, CH₃CHO),

1,40 (dublet, J = 7,0 Hz, 3H, CH₃CHS),

2,84 (dublet, J 9,3 Hz, 2H, H-4),

3,26 (dvojitý dublet, J = 2,7 Hz, J = 5,9 Hz, IH, H-6),

3,4-4,2 (multiplet, 3H, SCH, CH₃CHO, H-5),

4.2- 5,1 (multiplet, CH₂N⁺),

7,7-8,1 (multiplet, 2H, Hm pyridiniového zbytku),

8.3— 8,65 (multiplet, IH, lip pyridiniového zbytku),

8,65—8,9 (multiplet, 211, Ho pyridiniového zbytku).

UV (voda): A,_11(IX

259 (s 5 694),

296 (ε 6 930).

[_a]_D23 = +96,9° (c 0,56; voda).

Π/2 = 15,6 hodiny (měřeno v koncentraci

10~^ZlM ve fosfátovém pufru o pH 7,4 při teplotě 36,8 ^JC).

Příklad 14

Příprava (5R,3S )-3-(2- [ (S) - (1-pyridinium) ] -1- (S) -cyklohexylthio)-6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ]-7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu vzorce

105

106

(5R,6S) -3-J2- ((R) - (1-pyridinium) ] -1- (R) -cyklohexylthio}-6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu vzorce

OH

N·

COO

A. dl-1- (2-merkapto-l-cyklohexyl)pyridi nium-me thansulf onát

MsOH

K 2,42 ml (0,03 mol) pyridinu se za chlazení přikape 0,65 ml (0,01 mol) methansulfonové kyseliny. Směs se v dusíkové atmosféře 10 minut míchá, pak se k ní přidá 1,377 g (0,0102 mol) dl-cyklohexensulfidu (čistota 85 %) a směs se 25 hodin míchá při teplotě 72 °C. Nadbytek pyridinu se odpaří ve vakuu a jeho poslední stopy se odstraní destilací s vodou. Destilační zbytek se smísí s vodou a chromatografuje se na koloně (5 x 13 cm) prepbondapak C—18 za použití 0—2% vodného acetonitrilu jako elučního činidla. Po lyofilizaci příslušných frakcí se získá 1,57 g (53 %) produktu ve formě bezbarvého sirupu.

IČ (film): v,_llax

500 (SH),

625 (pyridiniový zbytek),

1190 (SO_;!-) cm¹.

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty δ v ppm):

1,2-2,5 (multiplet, 8H, protony cyklohexylového zbytku),

2,32 (singlet, 3H, CH3SO3-),

2,82 (dublet, J = 9,8 Hz, SH),

3,0-3,5 (multiplet, 1H, CHSH),

4,2-4,9 (multiplet, 1H, CHN⁺),

8,0—8,3 (multiplet, 2H, Hm pyridiniového zbytku),

8,4-8,8 (multiplet, 1H, Hp pyridiniového zbytku),

8,9-9,3 (multiplet, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV voda): A_max 214 (ε 5 365),

258 (ε 3 500).

Auaýzla: pro CjaH^NOijSo . 1-UO vypočteno:

46,88 % C, 6,88 % H, 4,56 % N, nalezeno:

46,61 % C, 6,46 % H, 4,65 % N.

B. Difenylfosfát (5R,6S)-p-nitrobenzyl-3-J2-f (R nebo S)-(1-pyridinium) ]-l- (R nebo S)-cyklohexylthioj-6- [ 1- (R)-hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2'-en-2-karboxylátu ι

107

OH

ČOOPNB

1) NEt(iPr)₂

O

2) ClP(OPh)₂

4) NEt(iPr)₂

OH

✓

o (PhOífO’

K roztoku 1,37 g {3,93 mmol) (5R,6S)-p-ni Lrobenzyl-6- [ 1- {R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]heptan-2-karboxylátu v 15 ml acetonitrilu, ochlazenému na 0 °C, se v dusíkové atmosféře přidá 0,822 ml (4,7 mmol) diisopropylethylaminu a 0,979 ml (4,7 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Výsledný roztok se 30 minut míchá, načež se k němu přidá nejprve roztok 1,64 g (5,66 mmol] dl-1- (2-merkapto-l-cyklohexyl) pyridinium-methansulfonátu ve 4,7 ml acetonitrilu a pak 0,822 ml (4,7 mmolj diisopropylethylaminu. Reakční směs se 1 hodinu míchá při teplotě 0 °C, pak se zředí 75 ml vody o teplotě 0 °C a chromatografuje se na koloně prepbondapak C—18 za použití 25—50% vodného acetonitrilu jako elučního činidla. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 1,9 g (53 proč.) sloučeniny uvedené v názvu.

IČ (KBr-technika): v_max

700—3 000 (OH),

1770 ((S-laktamový karbonyl),

1700 (karbonyl p-nitrobenzylesterového zbytku),

628 (pyridiniový zbytek),

1590 (fenyl),

1515 (N0₂),

345 (NO,),

880 (NO₃) cm-¹.

Ή-NMR (deuteriumoxid, hodnoty 5 v ppm):

1,13 (dublet, J = 6,1 Hz, 3H, CH_aCHO),

1,2-2,5 (multiplet, 8H, protony cyklohexylového zbytku),

2.7- 3,5 (multiplet, 4H, H-4, H-6, CHS),

3,5-4,4 (multiplet, 2H, CH₃CHO, H-5),

4.4- 5,0 (multiplet, 1H, CHN+),

5,30 (střed AB-kvartetu, J — 12,8 Hz, skupina CH, p-nitrobenzylového zbytku),

6.7- 7,4 (multiplet, 10H, fenylový zbytek), 7,65 (dublet, J = 8,6 Hz, 2H, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

7,9-8,4 (multiplet, 4H, Hm p-nitrobenzylového zbytku, Hm pyridiniového zbytku],

8.4- 8,8 (multiplet, 1H, Hp pyridiniového zbytku),

9.0-9,4 (multiplet, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV voda): A_max

263 (ε 9 038),

309 (ε 6 394) nm.

Analýza pro C39H40N3O10SP . H₂O vypočteno:

59,16 % C, 5,35 % H, 5,31 % N, nalezeno:

58,95 % C, 5,15 % H, 5,57 % N.

C. (5R,6S) -3-(2- [ (R nebo S) - (1-pyridinium) j-l-(R nebo S)-cyklohexylthioj-6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

OH

109

110

10% Pd/C, H₂ tetrahydrofuran, ether, pufr

OH

K roztoku 1,85 g (2,34 mmol) difenylfosfátu (5R,6S)-p-nitrobenzyl-3-j2-( (R nebo S)- (1-pyridinium) )-1-( R nebo S )-cyklohexylthio}-6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklof 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu v 96 mililitrech vlhkého tetrahydrofuranu sé přidá 96 ml etheru, 50 ml 0,15M pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného, a 1,9 g 10% paládia na uhlí.

Výsledná směs se 1,25 hodiny hydrogenuje za tlaku 0,28 MPa při teplotě 23 °C, pak se organická vrstva oddělí a promyje se třikrát vždy 20 ml vody. Vodné podíly se zfiltrují přes vrstvu křemeliny, promyjí se dvakrát vždy 60 ml etheru, zbytky organických rozpouštědel se odstraní odpařením ve vakuu a vodný zbytek se chromatografuje na koloně (4,5 x 9 cm) prepbondapak C—18 za použití 0 až 5% vodného acetonitrilu jako elučního činidla. Po lyofilizaci příslušných frakcí se získá 0,705 g (76 %) směsi diastereoisomerů. Dělení těchto diastereoisomerů se provádí vysokotlakou kapalinovou chromatografií (prepbondapak C—18) za použití 4% vodného acetonitrilu jako elučního činidla. Jako diastereoisomer s nižší retenční dobou se získá 0,29 g (31 %) sloučeniny „A“.

IČ (KBr-technika): v_max

750 (d-laktamový karbonylj,

620 (rameno, pyridiniový zbytek),

685 (karboxylátové seskupení] cm^-1.

hl-NMR (deuteriumoxid, hodnoty á v ppm):

1,21 (dublet, J 6,3 Hz, 311, CH,CHO),

1.4- 2,5 (multiplet, 8H, protony cyklohexylového zbytku),

2.5— 3,05 (multiplet, 2H, H-4],

3,05—3,25 (multiplet, 1H, H-6),

3,3-3,7 (multiplet, 1H, CHS),

3,9-4,3 (multiplet, 2H, H-5, CH₃CHO),

4.3- 4,8 (multiplet, CHN+),

7.8- 8,2 (multiplet, 2H, Hm pyridiniového zbytku),

8.3- 8,7 (multiplet, III, Hp pyridiniového zbytku),

8.8- 9,1 (multiplet, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV voda): žt_max 260 (ε 7123),

300 (ε 8 685).

[a]_D ²³ = +6,2° (c 3= 0,63, voda).

_Ti/2 3=3 16,6 hodiny (měřeno v koncentraci 10'⁴M ve fosfátovém pufru o pH 7,4 při teplotě 36,8 °C).

Analýza: pro C20H24N2O4S . 2 H₂O vypočteno:

56,59 % C, 6,65 % H, 6,60 % N, 7,55 % S, nalezeno:

56,83 % C, 6,47 % H, 6,59 % N, 7,43 % S.

jako diastereoisomer s delší retenční dobou se získá 0,35 g (38 %) sloučeniny „B“.

IČ (KBr-technika j: v_m!lx 1 750 (0-laktamový karbonylj,

622 (rameno, pyridiniový zbytek],

588 (karboxylátové seskupení) cm'¹.

hí-NMR (deuteriumoxid, hodnoty ΰ v ppm): 1,19 (dublet, J = 6,4 Hz, 3H, CH3CHO),

1.3- 2,5 (multiplet, 8H, protony cyklohexylového zbytku),

2,5—3,1 (multiplet, 2H, H-4),

3,1-3,3 (multiplet, 1H, H-6),

111

112

3.3- 3,8 (multiplet, 2H, H-5, CHS),

4,1 (střed multipletu, 1H, CH₃CHO),

4,25—4,7 (multiplet, 1H, CHN⁺),

7,8-8,1 (multiplet, 2H, Hm pyridiniového zbytku),

8.3- 8,7 (multiplet, 1H, Hp pyridiniového zbytku),

8,75—9,0 (mulltiplet, 2H, Ho pyridiniového zbytku).

UV voda): A„_lax 259 (ε 5 992),

296 (ε 7 646).

[a]_D ²³ = +65,3° (c = 0,43, voda).

τ_1/2 — 20,2 hodiny (měřeno při koncentraci 10“⁴M ve fosfátovém pufru o pH 7,4 při teplotě 36,8 °C).

Příklad 15

A. Difenylfosfát (5R)-allyl-3-[ (2-pyridinioethyl)thio ] - (6S) - [ (IR) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

K roztoku 473 mg (1,87 mmol) (5R)-allyl-3,7-dioxo-(6S)-[ (lR)-hydroxyethyl]-l-azabicyklo[3,2,0]heptan-(2R)-karboxylátu v 6 mililitrech acetonitrilu se při teplotě cca —10 °C v dusíkové atmosféře přidá nejprve 0,42 ml (2,4 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,50 ml (2,4 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Směs se 30 minut míchá při teplotě 0 °C, pak se ochladí na —15 °C a přidá se k ní nejprve olejová suspenze N-(2-merkaptoethyl)pyridinium-chloridu (527 mg, 3,00 mmol) v 1 ml acetonitrilu obsahujícího 5 kapek dimethylformamidu, a pak 0,42 ml (2,4 mmol) diisopropylethylaminu. Reakční směs se 30 minut míchá při teplotě —15 °C, pak se zředí 20 ml vody a vyčistí se chromatografií na 12 g silikagelu s reversní fází (C_IS PrepPAK), který se vymývá 200 ml vody, 100 ml 10% vodného acetonitrilu, 100 mililitry 20% vodného acetonitrilu, Í00 ml 30% vodného acetonitrilu a nakonec 100 mililitry 40% vodného acetonitrilu. Příslušné frakce se shromáždí, organické rozpouštědlo se odpaří ve vakuu a zbytek se podrobí lvofilizaci. Získá se 786 mg (1,26 mmol; výtěžek 67,3 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nahnědlého prášku.

¹H-NMR (perdeuterodimethylsulf oxid,

CFT—20, hodnoty á v ppm):

1,16 (3H, dublet, J = 6 Hz, l‘-CH₃),

2.6- 3,7 (multiplet),

3,75—4,3 (2H, multiplet, 5-H a l‘-H), 4,65 (2I-I, multiplet, —COoCH₃—),

4,87 (2H, triplet, J - 6 Hz, -CH₂—N⁺), 5—6,2 (3H, multiplet, olefinické protony),

6.6- 7,4 (multiplet, aromatické protony),

8,15 (2H, triplet, J == 7 Hz, aromatické protony v meta-poloze vůči dusíku), 8,63 (1H, „triplet“, J — 7 Hz, aromatický proton v para-poloze vůči dusíku) a 9,07 (2H, „dublet“, J — 7 Hz, aromatické protony v ortho-poloze vůči dusíku).

IČ (film): v_max 3 400 (OH),

770 (/3-laktam),

690 (ester),

625 (pyridiniová skupina) cm“¹.

B. (5R) -3-((2-pyridinioethyl)thio]-(6S)- [ (IR) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

258658

114

113

'3

N,

K roztoku 156 mg (0,25 mmol) difenylfosfátu (5R)-allyl-3-[ (2-pyridinioethyl)thioj- (6S) - [ (IR) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu ve 2 ml acetonitrilu se při teplotě cca 22 °C postupně přidá 0,6 ml 0,5M roztoku 2-ethylhexanoátu draselného v ethylacetátu (0,3 mmol), 15 mg (0,057 mmol) trifenylfosfinu a 15 mg (0,013 mmol) tetrakistrifenylfosfin-paládia. Směs se v dusíkové atmosféře 2 hodiny míchá při teplotě cca 22 °C, pak se k ní přidá 7 ml bezvodého etheru, vyloučená sraženina se odfiltruje a po přomytí 7 mililitry bezvodého etheru se vysuší ve vakuu. Získá se 101 mg nahnědlé pevné látky, která se vyčistí chromatografii na sloupci s reversní fází (12 g C₁₈ PrepPAK), za použití vody jako elučního činidla. Příslušné frakce (frakce 7 až 12, z nichž každá má objem 20 ml) se shromáždí a lyofilizují se. Získá se 53 mg (0,16 mmol; výtěžek 64 % j sloučeniny uvedené v názvu, ve formě nažloutlého prášku. Tento produkt je znečištěn kalium-difenylfosfátem a 2-ethylhexanoátem draselným.

¹H-NMR (deuteriumoxid, CFT—20, hodnoty δ v ppm):

0,80 (triplet, f — 6,4 Hz, methylová skupina z ethylhexanoátu),

1,21 (3H, dublet, ) = 6,3 Hz, l‘-CH₃),

2,93 (2H, dvojitý dublet, J|_₃ = 9 Hz, lnem = 4 Hz, protony v poloze 1),

3,28 (1H, dvojitý dublet, J₆_₃ = 6,2 Hz, J,;—5 = 2,5 Hz, 6-H),

3,42 (2H, triplet, J = 6 Hz, —CH₂S),

3,98 (1H, triplet dubletu, J₅__t = 9 Hz, Js-6 - 2,5 Hz, 5-H),

4,15 (1H, kvartet, J = 6,2 Hz, l‘-H),

4,80 (2H, triplet, J = 6,0 Hz, —CH₂N+),

7—7,5 (multiplet, fenylové protony difenylfosfátu),

8,03 (2H, multiplet, Hm pyridiniového zbytku),

8,56 (1H, multiplet, Hp pyridiniového zbytku) a

8,81 (2H, „dublet“, J = 6,5 Hz, Ho pyridiniového zbytku).

Příklad 16

Příprava 3-(2-( N-methylthiomorfolinium) ethylthio¹ j -6α- [ Γ- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-1-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

A. N-methyi-N- (2-merkaptoethyl jtliiomorfolinlum-methansulfonát

1) Ms> OH \^ /

ZA

¢.

M, >Kl <: •f· ‘ *\

K 5,00 g (42,7 mmol) N-methylthiomoríolinu [viz J. M. Lehn a J. Wagner, Tetrahedron, 28, 4 227 (1970)] ochlazenému v ledu, se přidá 1,47 ml (20,5 mmol) methansulfonové kyseliny a 1,30 ml (21,4 mmol) ethylensulfidu. Směs se 24 hodiny zahřívá na 65 °C, pak se zředí 25 ml vody, vodný roztok se promyje dvakrát vždy 25 ml diethyletheru, ve vakuu se zbaví stop organického rozpouštědla a nanese se na sloupec silikagelu s reversní fází, z něhož se sloučenina

113

116 uvedená v názvu vymývá vodou. Příslušné frakce se spojí a odpaří se. Získá se 4,80 g (výtěžek 86 %) žádaného thiolu ve formě oleje.

IC (film): υ,_ηαχ

550 cm-¹ (w, SH).

’Η-ŇMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty <5 v ppm):

3,25—2,95 (6H, multiplet, CH₂N⁺),

3.32 (3H, singlet, CH₃N⁺),

3,20—2,65 (7H, multiplet, CH₂S, SH) a

2.32 (3H, singlet, CH₃SO₃).

B. p-nitrobenzyl-3- [ 2- (N-methyl-thiomorfoliniumdif enylf osf át) ethylthio ] -6a- [ l‘- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

HS 3)

1) EtN

2) C1PO(OPh), + /-\ ‘N S / \~y

K roztoku 557 ing (i,60 mmol) p-nitrobenzyl-6a- [ 1‘- (R) -hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo| 3,2,0]heptan-2-karboxylátu v 8 mililitrech acetonitrilu, ochlazenému v ledu, se přikape 0,336 ml (1,92 mmol) diisopropylethylaminu a 0,400 ml (1,92 mmol) difenylchlorfosfátu. Reakční směs se 30 minut míchá, pak se k ní přidá 893 mg (2,29 mmol) N-methyl-N- (2-merkaptoethyl )thiomorfolinium-methansulfonátu ve 4 ml acetonitrilu a 0,336 ml (1,92 mmol) dlisopropyl ethyl aminu, a v míchání se pokračuje ještě 30 minut. Výsledný roztok se zředí 20 mililitry vody a nanese se na sloupec silikagelu s reversní fází, který se vymývá směsí stejných dílů acetonitrilu a vody. Příslušné frakce se spojí, 2 hodiny se evakuují a pak se podrobí lyofilizací. Získá se 1.01 g (výtěžek 85 %) sloučeniny uvedené v názvu.

IC (nujol): p_n,_íix

760 (s, /3-laktamový karbonyl),

510 cnm¹ (s, NO₂).

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty δ v ppm):

8,25 (2H, dublet, J — 8,8 Hz, aromatické protony),

7,70 (2H, dublet, J =' 8,8 Hz, aromatické protony),

7,33—6,84 (10H, multiplet, aromatické protony),

5,37 (2H, střed AB-kvartetu, J — 14,2 Hz, CH₂),

5.14 (1H, dublet, ] — 4,5 Hz, OH), 4,35—3,80 (2H, multiplet, H-Γ a H-5),

3,75—3,45 (6H, multiplet, CH,N⁺],

3,31 (3H, singlet, CH₃N⁺),

3,45—2,75 (9H, multiplet, CH₂S, H-6 a H-4) a

1.15 (3H, dublet, J = 6,2 Hz, CH₃).

C. 3-(2-( N-methyl-thiomorfolinium) ethylthio ] -6α- [ Γ- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

117

118

OH

Roztok 1,31 g (1,76 mmol) p-nitrobenzyl-3- [ 2- (N-methyl-thiomorfoliniumdifenylf ostát ) ethylthio ] -6α- [ Γ- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu ve 48,8 ml 0,lM fosfátového pufru o pH 7,4, 20 ml tetrahydrofuranu a 20 ml diethyletheru se v přítomnosti 1,5 g 10% paládia na uhlí 1 hodinu hydrogenuje v Parrově aparatuře za tlaku 0,28 MPa. Reakční směs se zředí 40 ml diethyletheru, fáze se oddělí a organická fáze se promyje dvakrát vždy 5 ml vody. Vodné fáze se spojí, zfiltrují se, filtrát se promyje dvakrát vždy 20 ml diethyletheru a zbytky rozpouštědla se odpaří ve vakuu. Vodný roztok se nanese na sloupec silikagelu s revesní fází a žádaná karbapenemové sloučenina se vymyje 5% vodným acetonitrilem. Příslušné frakce se spojí a lyofilizací poskytnou 205 mg (31 %) sloučeniny uvedené v názvu, ve formě amorfní pevné látky.

IČ (nujol): v_max

750 (s, jS-laktamový karbonyl),

590 cm-¹ (s, G=O).

iH-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

4.25— 3,95 (2H, multiplet, H-1‘, H-5),

3,70—3,40 (6H, multiplet, CH₂N⁺),

3,35 (1H, dvojitý dublet, J = 6,1 Hz, J = 2,6 Hz, H-6),

3,08 (3H, singlet, CH₃N+),

3.25— 2,75 ( 8H, CH₉S, H-4) a

1,24 (3H, dublet, J = 6,4 Hz, CH₃).

UV (voda, c = 0,062): A_raax

299 (ε 10 962) nm.

τ_1/9 -= 17,7 hodiny (koncentrace 0,lM, fosfátový pufr o pH 7, 37 °C).

Příklad 17

Příprava (5R,6S )-3-(2-( 1-methylmorfolino) ethylthio ] -6- [ (R) -1-hydroxyethyl ] -7-oxo-1-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

QH \ /“A .N o l Ί '7' //

CO,

A. 1-methy 1-1-( 2-merkaptoethyl jmorfolinium-trifluormethansulfonát

N

I i CF„SO„H -7 / \ — + / \ · Z_Δ

K 3,29 ml (0,030 mol) N-methylmorf olinu se při teplotě 10 °C přikape nejprve 1,327 mililitru (0,015 molj trifluormethansulfonO250698

119

120 vé kyseliny a pak 0,89 ml (0,015 mol) ethylensulfidu. Vzniklý žlutohnědý roztok se pod dusíkem 18 hodin zahřívá na olejové lázni na 50 až 60 °C, těkavé podíly se odpaří ve vakuu a olejovitý zbytek se vyjme 10 ml vody. Vodný roztok se promyje třikrát vždy 5 ml diethyletheru, zbylé organické rozpouštědlo se odstraní ve vakuu a vodný roztok se nanese na kolonu s Cjg reversní fází. Kolona se vymývá vodou, pak 5% vodným acetonitrilem a nakonec 10% vodným acetonitrilem. Po odpaření příslušných frakcí se získá bílý pevný materiál, který po vysušení ve vakuu nad oxidem fosforečným poskytne 1,92 g (výtěžek 41 %) žádaného produktu.

IČ (KBr-technika): v_max 2 560 (—SH) cm¹.

bl-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty 8 v ppm):

4,25—3,6 (multiplet, 8H),

3,49 (singlet, 3H, N—CH₃),

3,35—2,7 (multiplet, 5H).

B. Difenylfosfát p-nitrobenzyl-(5R,6S)-3-(2-( 1-methylmorf olino) ethy lthio) -6- [ (R)-1-hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo[ 3,2,0) hept-2-en-2-kar boxylátu

OH

K roztoku 0,348 g (1,0 mmol) p-nítrobenzyl- (5R,6S)-6- [ (R) -1-hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo[ 3,2,0 ]heptan-2-karboxylátu ve 25 ml suchého acetonitrilu se pod dusíkem při teplotě 0 °C přikape 0,191 ml (1,1 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,228 mililitru (1,1 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Po jednohodinovém míchání při teplotě 0 °C sc k vzniklému nnol-fosfátu přidá nejprve 0,226 ml (1,3 mmol) diisopropylethylaminu a pak 0,373 g (1,2 mmol) l-inethyl-l-(2-merkaptoethyljmorfolinium-trifluormethansulfonátu.

Reakční směs se 1,5 hodiny míchá při teplotě místnosti a pak se zahustí ve vakuu. Zbytek se vyjme vodou a nanese se na chromatografickou kolonu s C|₈ reversní fází. Kolona se vymývá vodou, pak 20% vodným acetonitrilem a nakonec 30% vodným acetonitrilem. Lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,360 g (40 %) žádaného produktu ve formě amorfní pevné látky.

IC (film): v,_nax 3 300 (—OH),

770 (β-laktamový karbonyl),

700 (—CO₂PNB) cm“¹.

^JH-NMR (perdeuteroaceton, hodnoty 8 v ppm):

8,25, 7,80 (AB-kvartet, J = 8,6 Hz, 4H, aromatické protony),

7,4-6,8 (multiplet, 10H, difenylfosfát), 5,56, 5,27 (AB-kvartet, J = 14,2 Hz, 2H, benzylový zbytek).

4,42 (dublet tripletů, J = 9,2 Hz, J‘ = 2,7 Hz, 1H, H-5),

4.1-2,7 (multiplet, 17H),

3,40 (singlet, 3H, N—CH₃),

1,22 (dublet, J = 6,2 Hz, 3H, —CHCH_:?).

C. (5R,6S) -3- [ 2- (1-methylmorf olino) ethylthio ] -6- [ (R) -1-hydroxyethyl ]-7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

121

122

OH

K roztoku 0,360 g (0,49 mmol) difenylfosfátu p-nitrobenzyl- (5R,6S) -3- [ 2- (1-methylmorfolino) ethylthio ] -6-[(R) -1-hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0) hept-2-en-2-karboxylátu ve 13 ml 0,05M fosfátového pufru o pH 7,4 se přidá 0,36 g 10% paládia na uhlí, 20 ml tetrahydrofuranu a 20 ml diethyletheru, výsledná směs se 1 hodinu hydrogenuje v Parrově aparatuře za tlaku 0,22 MPa, pak se zfiltruje přes vrstvu křemeliny a pomocný filtrační prostředek se promyje vodou a diethyletherem. Vodná fáze se oddělí a její pH se přídavkem fosfátového pufru o pH 7,4 upraví na hodnotu 7,0. Po odstranění zbytků organického rozpouštědla ve vakuu se vodný roztok nanese na kolonu s reversní fází C₍₈. Elucí vodou a lyofilizací příslušných frakcí se získá 0,130 g amorfní pevné látky. Tato látka se přečistí vysokotlakou kapalinovou chromatografií na reversní fázi, za vzniku 0,058 g (34 %) čistého produktu ve formě amorfní pevné látky.

IČ (KBr-technika): Vmax

420 (široký pás, OH),

1750 (/j-laktamový karbony)),

590 (—CO<) cm¹.

^JH-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm) 4,35—2,77 (multiplet, 17H),

3,18 (singlet, 3H, N—CH₃),

1,23 (dublet, J = 6,3 Hz, 3H, CHCH_:1).

UV (voda): A_max 300 (ε 6 344) nm,.

τ_ι/2 = 18,5 hodiny (pH 7,4, 36,8 °C).

Příklad 18

Příprava (5R.6S )-3-(2-(1,4-dimethyl-l-piperaziniuin) ethylthio J-6- [ 1- (R)-hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu

A. 1- (2-acetylthioethyl) -1,4-dimethylpiperazinium-bromid

1/

CHjCS' /~\

Br + —N \__7

V aceton ~50~^

O ll

-> CH.CS'

123

124

Roztok 2,20 g (0,012 mol) 2-bromethyl-thioacetátu [víz B. Hansen, Acta Chem. Scand. 11, 537—540 (1957)] a 1,95 ml (0,014 mol) 1,4-dimethylpiperazinu v 4 ml acetonu se 65 hodin míchá při teplotě 50 °C.

Po ochlazení na 25 °C se kapalná fáze dekantací oddělí od pryskyřičnatého zbytku, který se dvakrát trituruje s diethyletherem. Získá se 3,2 g (90 %) hygroskopického nažloutlého práškového produktu.

IC (nujol): v_max

685 (C=O thioesterového zbytku) cm^-1.

¹H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty <? v ppm): 2,37, 2,39 (dva singlety, 6H, CH₃CO,

II o

B. l,4-dimethyl-l-(2-merkaptoethyl)piperaziniumbromid-hydrochlorid li

CS \ Z“-\

N-,Qr \-_y

Br, HCl

HCl záhrev

Roztok 1,1 g (3,7 mmol) l-(2-acetylthioethyl }-l,4-dimethylpiperazinium-bromidu ve 4 ml 6N kyseliny chlorovodíkové se v dusíkové atmosféře 1 hodinu zahřívá na 80 stupňů Celsia a pak se zahustí za sníženého tlaku. Získá se 0,41 g (38 %) bílého práškového produktu.

'H-NMR (perdeuterodimethylsulf oxid, hodnoty δ v ppm):

H /

2,90 (singlet, N + ), —f \

TH,

—.5

3,26 (singlet, ).

Analýza: pro C₈H₂,jN₃SBrCl. H₂O vypočteno:

31,03 % C, 7,16 % H, 9,05 % N, 10,35 % S, nalezeno:

31,62 % C, 7,46 % H, 9,19 % N, 10,19 θ/o S.

C. Difenylfostát (5R,6S )-p-nitrobenzyl-3- [ 2- (1,4-dimethyl-l-piperazinium) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

125

250638

126

OH __________ ί /

COOPNB

1) NEt(iPr)₂

O ií

2) Cl(P(OPh)₂

3)

HS

4) NEt(iPr)₂

COOPNB

PhOÍ^PO

K roztoku 0,465 g (1,33 mmol) (5R,6S)-p-nitrobenzyl-6- [1- (R)-hydroxyethyl ] -3,7-dioxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] heptan-2- (R) -karboxylátu ve 2 ml acetonitrilu, ochlazenému na 0 °C, se v dusíkové atmosféře přidá 0,278 ml (1,59 mmol) diisopropylethylaminu a 0,33 ml (1,59 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Reakční směs se 30 minut míchá, načež se k ní přidá suspenze 0,40 g (1,37 mmol)

1,4-dimethyl-l- (2-merkaptoethyl) piperazinium-bromid-hydrochloridu ve směsi 3 ml acetonitrilu a 1 ml vody, a 0,278 ml (1,59 mmol) diisopropylethylaminu. Po osmnáctihodinovém míchání při teplotě 5 °C se přidá 15 ml studené vody a výsledný roztok se chromatografuje na koloně (2,5 x 7,5 centimetrů) s náplní PrepPak—500/C₁₈, za použití 25—35% vodného acetonitrilu jako elučního činidla. Po lyofilizaci příslušných frakcí se získá 0,50 g (50 %) produktu ve formě nažloutlého prášku.

IČ (KBr-technika j: v_lllax 1 765 (fj-laktamový karbonyl),

690 (G=O p-nitrobenzylesteru j,

585 (fenyl),

1512 (NO-,),

875 (NO₂) cm-¹.

Ή-NMR (perdeuterodimethylsulfoxid, hodnoty δ v ppm):

1,16, 1,18 (dva dublety, J = 6,1 Hz, 3H), CHjCHOH),

2,44 (singlet,

3/1½ ZsLngle.t,

5,31 (dublet, J = 6 Hz, OII),

5,39 (střed AB-kvartetu, ] — 13 Hz, CH₂ p-nitrobenzylového zbytku),

6,6-7,4 (multiplet, 10H, fenyl fosfátového zbytku),

7,71 (dublet, J = 8,8 Hz, 2H, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

8,26 (dublet, J = 8,8 Hz, Hm p-nitroben zylového zbytku).

D. (5R,6S) -3- [ 2- ( 1,4-dimethyl-l-piper azinium) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát

128

127

10% Pd/C tetrahydrofuran, ether, pufr

K roztoku 0,47 g (0,623 mmol) difenylfosfátu (5R,6S)-p-nitrobenzyl-3-[ 2- (1,4-dimethyl-l-plperazinium) ethylthio ]-6- [ 1- (Rj -hydroxyethyl j -7-oxo 1-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu ve 25 ml vlhkého tetrahydrofuranu se přidá 25 ml diethyletheru, 13 ml pufru na bázi dihydrogenfosforečnanu draselného a hydroxidu sodného (pH 7,22) a 0,47 g 10% paládia na uhlí. Výsledná směs se 1 hodinu hydrogenuje při teplotě 23 °C za tlaku 0,28 MPa, vrstvy se oddělí a organická vrstva se extrahuje dvakrát vždy 7 ml vody. Vodné vrstvy se spojí, zfiltrují se přes vrstvu křemeliny, promyjí se dvakrát vždy 15 ml diethyletheru a chromatograf ují se na koloně (2,5 x 9,5 cm) s náplní PrepPak—500/C₁₈.

Jako eluční činidlo se používá voda. Po lyofilizaci příslušných frakcí se získá 0,097 granm (43 %) žádaného produktu.

IČ (KBr-technika): i>_m„_x

000—3 700 (OH),

750 (/Maktamový karbonyl),

585 (karboxylátový zbytek) cm^-1.

^lH-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

1,24 (dublet, J == 6,4 Hz, 3H, CH₃CHOH),

2,33 (singlet, 3H,

Λ \ / —χ Ptíx

- c H,), 1, ts^&ínglíi, y/³'

4,0-4,5 (multiplet, H-5, CH₃CHOH).

UV (voda): A_lllax 296 (ε 9 476).

[a],?«’ ----- 61,1° (c = 0,26, voda).

tj/2 — 12,4 hodiny (měřeno v koncentraci 10⁴M ve fosfátovém pufru o pH 7,4, při teplotě 36,8 °C).

Příklad 19

Příprava (5R,6S) -3- [ 2- (N-methyl-thiomorf oliniumoxid) ethylthio ] -6- [ 1- (R J -hydroxyethyl ] 7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

O

129

OH

i A

L .....W.

-ry ' S· / \_7 Ma

139 m-chlorperbenzoová kyselina

K roztoku 608 mg (1,65 mmol) (5R,6S)-3- [ 2- (N-methyl-thiomorf olinium) ethylthio) -6- (1- (R)-hydroxyethyl]-7-oxo-l-azabicyklo( 3,2,0 ]hept-2-en-2-karboxylátu v 9 ml směsi stejných dílů acetonitrilu a vody, ochlazenému na —10 °C, se během 1 hodiny v malých dávkách přidá 334,8 mg (1,65 mmol) m-chlorperbenzoové kyseliny. Reakční směs se zředí 15 ml vody a promyje se třikrát vždy 15 ml diethyletheru. Vodná fáze se ve vakuu zbaví zbytků organických rozpouštědel a podrobí se chromatografii na sloupci silikagelu s reversní fází. Elucí vodou se získá pevný produkt tvořený směsí sloučenin. Tato směs poskytne po rozdělení vysokotlakou kapalinovou chromatografii (reversní fáze) frakci A ve výtěžku 52,4 mg (12 %) a frakci B ve výtěžku 23,6 mg (6 proč.), což jsou diastereomery sloučeniny uvedené v názvu.

Frakce A:

IČ (nujol): v_max

750 (s, /J-laktamový karbonyl),

580 cnr¹ (s, 0=0).

¹H-NMR (deuteriumoxid, hodnoty 5 v ppm):

4,26—2,91 (20H, multiplet, H-4, H-5, H-6, H-1‘, CH₉S, CH>S—O, CH₃—N+ a CH₂N⁺),

1,24 (3H, dublet, J = 6,4 Hz, CH₃).

UV (voda; c = 0,06): A_niax 302 (ε 10 425) nm.

τι/o = 12 hodin (koncentrace 0,065M, fosfátový pufr o pH 7,4, 37 %C).

Frakce B:

IČ (nujol): i._mr,x

750 (s, β-laktamový karbonyl),

585 cm*¹ (s, C=O).

Ul-NMR (deuteriumoxid, hodnoty i5 v ppm): 3,86—2,90 (17H, multiplet, H-4, H-5, H-6,

H-l‘, CI-US, CH.S—O, CH₂N+),

3,25 (3H, singlet, CHíN+j,

1,24 (3H, dublet, J = 6,4 Hz, CH₃).

UV (voda, c = 0,05): A_max 299 (ε 6 517) nm.

τι/₉ = 10,75 hodiny (koncentrace 0,065M, pufr o pH 7,4, 37 °C).

P ř í k 1 a d 2 0

Příprava chloridu (5R.6S )-3-( 2-(1,4,4-trimethyl-l-piperazinium) ethylthio ] -6- [ 1- (R) -hydroxyethyl ] -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylátu

N

C00

131

132

A. 1- (2-acetylthioethyl) -1,4,4-trimethylpiperazinium-bromid jodid

O \ Z—\

Cl-LCS

Mo-I flr ---oH.^-óor, o

u r<f

Br, I

K suspenzi 1,48 g (5,0 mmol) l-(2-acetylthioethyl)-l,4-diniethylpiperazimum-bromidu v 10 ml isopropylalkoholu se přidá 0,373 mililitru (6,0 mmolj methyljodidu a směs se 30 hodin zahřívá na 55 až 60 °C. Rozpouštědla se odpaří za sníženého tlaku, zbytek se trituruje s hexanem a pevný materiál se odfiltruje. Získá se 1,85 g tohoto pevného materiálu, který se rozpustí v 8 ml horké vody a roztok se až do zákalu zředí acetonem (70 až 80 ml). Dvěma po sobě následujícími krystalizacemi se získá 1,5 g (68 proč.) sloučeniny uvedené v názvu, tající za rozkladu při 220 až 225 °C.

IČ (KBr-technika): v_niax 1 692 cm¹ (G=O).

Ή NMR (deuteriumoxid, hodnoty 5 v ppm):

2,40 (singlet, 3H, CH₃COO),

3,37 (singlet, N—CH₃),

3,39 (singlet, N—CH;/),

3,99 (singlet).

UV (voda): A_m:ix 226 (ε 13 144) nm.

Analýza: pro C|jH₂4N₂OSBrI vypočteno:

30,08 % C, 5,51 % H, 6,38 % N, nalezeno:

30,48 % C, 5,53 % H, 6,86 % N.

Β. 1-(2-merkaptoethyl) 1,4,4-trim,ethylpiperazinium-bischlorid ^? O 11

CH,CS·

6N HC1 permutit

S—1 ciHS'

Směs 1,84 g (4,19 mmol) 1-(2-acetylthioethyl )-1,4,4-trimethylpiperazinium-bromidjodidu a 15 ml 6N kyseliny chlorovodíkové se v dusíkové atmosféře 2,5 hodiny zahřívá na 57 °C. Vzniklý roztok se za sníženého tlaku zahustí k suchu, pevný zbytek se suspenduje v 10 ml vody a k intenzívně míchané suspenzi se přidává iontoměnič permutit S—1 (Cl^-) až do vzniku roztoku. Tento roztok se nanese na sloupec (1,2 x 60 cm) iontoměniče permutit S—1 (Cl^-) a sloupec se vymývá vodou rychlostí 1,5 ml/min. Příslušné frakce se spojí a lyofilizací se z nich získá 0,93 g (85 %) bílého práškového produktu o teplotě tání 190 až 191 °C.

Ή-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm): 3,4 (singlet, N—CHJ,

3,45 (singlet, N—CH₃),

4,07 (singlet).

Analýza: pro C<jH₂2N₂SC1₂.0,75 H2O vypočteno:

39,34 % C, 8,62 % H, 10,20 % N, 11,67 % S, nalezeno:

39,48 % C, 8,39 % H, 10,55 % N, 11,15 % S.

C. (5R,6S) -p-nitrobenzyl-3- [ 2- (1,4,4-trimethyl-l-piperazinium) ethylthio ] -6- (1R-hydroxyethyl) -7-oxo-l-azabicyklo[3,2,0] hept-2-en-2-karboxylát-bischlorid

IČ (nujol): v_max 2 460 (SH) cm^-1.

133

134

1) Net(iPr)₂

O

2) ClP(OPh)_a

3) NEt (iPr)₃

permutit

S—1, Cl4)

íc roztoku 0,94 g (2,7 mmol] (5R,6S)-p-nitrobenzyl-6- (lR-hydroxyethyl)-3,7-dioxo-l-azabicyklo[ 3,2,0] heptan-2R karboxylátů ve 3 ml acetonitrilu, ochlazenému na 5 ^CC, se v dusíkové atmosféře přidá 0,557 ml (3,2 mmol) diisopropylethylaminu a 0,663 ml (3,2 mmol) difenyl-chlorfosfátu. Reakční směs se 30 minut míchá při teplotě 5 °C, načež se k ní přidá 0,599 ml (3,44 mmol) diisopropylethylaminu a 4 ml vodného roztoku l-( 2-merkaptoethyl )-1,4,4-trimethylpiperazinium-bischloridu (0,90 g, 3,44 mmol). Po 1,25 Rodiny se přidá 0,1 ml (0,57 mmol) diisopropylethylaminu a v míchání se pokračuje 2 hodiny. Část acetonitrilu se odstraní odpařením za sníženého tlaku a zbylá červeně zbarvená směs se chromatografuje na sloupci PrepPak—500/Cl8 za použití 25—75% vodného acetonitrilu jako elučního činidla. Po lyofilizaci příslušných frakcí se získá 1,4 g nažloutlého práškového materiálu, který se rozpustí ve vodě a vodný roztok se nanese na sloupec (1,2 x 58 centimetrů) iontoměniče permutit S—1 (Cl^-). Sloupec se vymývá vodou a příslušné frakce se lyofilizují. Získá se 1,17 g práškového produktu, který se přečistí chromatografií na koloně s náplní PrepPak— —50Q/C|S. Z příslušných frakcí se lyofilizací získá 0,80 g (53 %) nažloutlé práškovité látky.

IČ (KBr-technika): v_mav

400 (široký pás, OH),

770 (jS-laktamový karbonyl),

090 (C -0 p-nitrobenzylesteru),

605 (aromatika),

515 (NO,),

345 (NO_a) cín*¹.

Ή-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm):

1.26 (dublet, J = 6,3 Hz, 3H, CH₃CHOH), 3,39 (singlet, NCH_:i),

4,00 (singlet),

5,37 (široký singlet, CH₃ p-nitrobenzylového zbytku),

7,60 (dublet, J = 8,6 Hz, 2H, Ho p-nitrobenzylového zbytku),

8,20 (dublet, J 3= 8,7 Hz, 2H, Hm p-nitrobenzylového zbytku).

UV (voda): A_max 276 (ε 12 094),

306 (ε 10 752) nm.

Analýza: pro C,5H;_lfiN₄O₀SCl2 . 3 H,0 vypočteno:

46,51 % C, 6,56 % H, 8,68 % M, 4,97 % S, 10,98 % Cl, nalezeno:

46,31 % C, 6,18 % H, 8,57 % N, 5,36 % S,

11,37 % Cl.

D. (5R,6S )-3- [ 2- (1,4,4-trimethyl-l-piperazinium) ethylthio ] -6 (lR-hydroxyethyl) -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 j hept-2-en-2-karboxylát-chlorid

135

136

Směs 0,40 g (0,68 mmol) (5R,6S)-p-nitrobenzyl-3- [ 2- (1,4,4-trimethyl-l-piperazinium) ethylthio ] -6- (IR-hydroxyethyl) -7-oxo-l-azabicyklo [ 3,2,0 ] hept-2-en-2-karboxylát-bischloridu, 30 ml 0,05M fosfátového pufru o pH 7,0, 10 ml tetrahydrofuranu, 30 mililitrů etheru a 0,40 g 10% paládia na uhlí se 1 hodinu hydrogenuje při teplotě 23 stupňů Celsia za tlaku 0,24 MPa. Fáze se oddělí. Organická fáze se extrahuje 10 ml vody, vodné fáze se zfiltrují přes vrstvu křemeliny, promyjí se 10 ml etheru, zahustí se ve vakuu na objem 10 ml etheru, zahustí se ve vakuu na objem 10 ml a chromatografují se na koloně (2,2 x 11 cm] s náplní PrepPak—500/C_J8 za použití vody jako elučního činidla. Po lyofilizaci příslušných frakcí se získá 70 mg (25 %) žádaného produktu.

IČ (KBr-technika): v_m;ix 3 400 (široký pás, OH),

755 (β-laktamový karbonyl),

585 (karboxylátové seskupení) cm*¹.

^JH-NMR (deuteriumoxid, hodnoty δ v ppm): 1,24 (3H, dublet, J = 6,3 Hz, _CH₃CHOH), 3,36 (singlet, NCH_S),

3,98 (singlet).

UV (voda): A_max 296 (ε 7 987).

[«ln²³ = 35,9° (c == 0,30, voda).

Ti/2 =- 9,8 hodiny (měřeno při koncentraci 10^_4M ve fosfátovém pufru o pH 7,4, při teplotě 36,8 °C).

Claims (6)

1. Způsob výroby karbapenemových derivátů obecného vzorce I pS ^K.....R-Í 'COOR² (I) ve kterém

R^s znamená atom vodíku a R¹ představuje zbytek vybraný ze skupiny zahrnující atom vodíku a popřípadě substituované alkylové, alkenylové a alkinylové skupiny s až 10 atomy uhlíku, cykloalkylové a cykloalkylalkylové skupiny se 3 až 6 atomy uhlíku v cykloalkylové části a 1 až 6 atomy uhlíku v části alkylové, fenyVYNÁLEZU lovou skupinu, aralkylové, aralkenylové a aralkinylové skupiny, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje až 6 atomů uhlíku, heteroarylové, heteroaralkylové, heterocyklylové a heterocyklylalkylové skupiny, přičemž heteroarylovým či heterocyklickým zbytkem nebo částí je příslušný mono-, bi- nebo polycyklický zbytek obsahující nejvýše 18 kruhových členů, s výhodou 5 nebo 6 členů, a 1 až 4 heteroatomy vybrané ze skupiny zahrnující kyslík, dusík a síru a kde alkylová část navázaná na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atomů uhlíku, přičemž výše zmíněný suhstituent nebo substituenty shora jmenovaných zbytků jsou vybrány ze skupiny zahrnující alkylové skupiny s 1 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituované aminoskupinou, halogenem, hydroxylovou skupinou nebo karboxylovou skupinu, atomy halogenů, zbytky vzorce

137

138

-OR³ v nichž

O —OCNR³R⁴

O

II —CNR³R⁴ —NR³R⁴

NPJ' —SO₂NR³R⁴ o —NHCNR³R⁴

O

II . R³CNR⁴— —CO₂R³

O

II —OCR³ —SR³

O

II —SR⁹

O —SR⁹

II o

—CN —N₃ —oso₃r³ —oso2r³ —nr³so2r⁴ —NR³C=NR⁴

I

R³ —NK³CO2K⁵ a - NOa

R³ a R⁴ nezávisle na sobě znamenají vždy atom vodíku, alkylovou, alkenylovou či alkinylovou skupinu, obsahující vždy až 10 atomů uhlíku, cykloalltylovcu, cykloalkylalkylovou či alkylcykloalkylovou skupinu obsahující 3 až 6 atomů uhlíku v cykloalkylovém kruhu a 1 až 6 atomů uhlíku v alkylové části, fenylovou, aralkylovou, aralkenylovou či aralkinylovou skupinu, kde arylovou částí je fenylový zbytek a alifatická část obsahuje až 6 atomů uhlíku, hetercarylovou, heteroarylalkylovou, heterocyklylovou nebo heterocyklylalkylovou skupinu, přičemž heteroarylovým či heterocyklickým zbytkem nebo částí je příslušný mono-, bi- nebo polycyklický zbytek obsahující nejvýše 18 kruhových členů, s výhodou 5 nebo 6 členů, a 1 až 4 heteroatomy vybrané ze skupiny zahrnující kyslík, dusík a síru a alkylová část napojená na heterocyklický zbytek obsahuje 1 až 6 atcmů uhlíku, nebo

R³ a R⁴ společně s dusíkovým atomem, na který je alespoň jeden z těchto zbytků navázán, tvoří pěti- nebo šestičlenný dusík, obsahující heterocyklický kruh, a

R⁹ má význam uvedený výše pro R³ s výjimkou vodíku, nebo

R¹ a R⁸ společně tvoří alkylidenovou skupinu se 2 až 10 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou hydroxylovou skupinou,

A znamená cyklopentylenovou skupinu, cyklohexylenovou skupinu nebo alkylenovou skupinu se 2 až 6 atomy uhlíku, popřípadě substituovanou jednou nebo dvěma alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku,

R² představuje atom vodíku, anionícký náboj nebo chránící skupinu karboxylové funkce vybranou ze skupiny zahrnující popřípadě substituované aralkylové skupiny obsahující do 20 atomů uhlíku, benzhydrylovou skupinu, allylovou skupinu, halogenalkylové skupiny obsahující do 6 atomů halogenů a do 6 atomů uhlíku, trialkylsilylové skupiny obsahující v každé alkylové části vždy 1 až 4 atomy uhlíku, fenacylovou skupinu, acetonylovou skupinu, 4-pyrldylmethylovou skupinu, alkylové skupiny s 1 až 6 atomy uhlíku, pivaloyloxymethylovou skupinu, acetoxymethylovou skupinu, ftalidylovou skupinu, indanylovou skupinu a methoxymethylovou skupinu s tím, že znamená-li R² atom vodíku nebo chránící skupinu, je rovněž přítomen vyrovnávající aniont, a

R¹⁴ znamená kvarternizovatelný dusík obsahující aromatický nebo nearomatický heterocyklický zbytek navázaný na zbytek A prostřednictvím dusíkového atomu v kruhu za vzniku kvartérní amoniové skupiny, vybraný ze skupiny zahrnující pyridinový zbytek, popřípadě substituovaný jednou nebo dvěma alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, alkoxyskupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, alkyl thioskupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, hydroxyalkylovými skupinami s 1 až

139

140

4 atomy uhlíku nebo aminoskupinami, imidazolový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku nebo/a alkylthioskupinou s 1 až 4 atomy uhlíku, piperazinový zbytek substituovaný jednou, dvěma nebo třemi alkylovými skupinami s 1 až 4 atomy uhlíku, morfolinový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku, thiomorfolinový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku a thiomorfolin-S-oxidový zbytek substituovaný alkylovou skupinou s 1 až 4 atomy uhlíku, a jejich farmaceuticky upotřebitelných solí, vyznačující se tím, že se meziprodukt obecného vzorce IV ve kterém

R¹ a R⁸ mají shora uvedený význam,

R²‘ představuje běžnou snadno odštěpitelnou chránící skupinu karboxylové funkce a L znamená běžnou odštěpitelnou skupinu, nechá reagovat s thiolem obecného vzorce

VII (HS—A—R¹⁴ X- (VII) ve kterém

A a R¹⁴ mají shora uvedený význam a X“ představuje vyrovnávající aniont, v inertním rozpouštědle v přítomnosti báze, za vzniku karbapenemového derivátu obecného vzorce Γ

V 9 cocíc' ve kterém

R¹, R⁸, R²‘, A, R¹⁴ a X mají shora uvedený význam, načež se popřípadě odštěpí chránící skupina karboxylové funkce ve významu symbolu R²‘ za vzniku odpovídající volné sloučeniny obecného vzorce I nebo její farmaceuticky upotřebitelné soli.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako báze použije nenukleofilní terciární amin nebo trialkylamin obsahující v každé alkylové části vždy 1 až 4 atomy uhlíku.

3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že se jako báze použije nenukleofilní terciární amin.

4. Způsob podle bodů 1, 2 nebo 3, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě od —15 °C do teploty místnosti.

5. Způsob podle bodu 4, vyznačující se tím, že se reakce provádí při teplotě od —15 °C do +15 °C.

6. Způsob podle bodů 1, 2, 3, 4 nebo 5, vyznačující se tím, že se poiužívá inertní rozpouštědlo vybrané ze skupiny zahrnující acetonitril, dimethylformamid, tetrahydrofuran, směs tetrahydrofuranu a vody, směs acetonitrilu a vody a aceton.