DD200303A5 - Verfahren zur herstellung von bistetrazolmethylsubstituierten beta-lactamantibiotika - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bistetrazolmethylsubstituierten 1-Oxa-*-lactamen der allgemeinen Formel, worin R fuer Wasserstoff oder den Rest einer Carbonsaeure steht, R&ind2! Wasserstoff oder Methoxy bedeutet und R&ind4! Wasserstoff oder C&ind1!-C&ind3! Alkyl darstellt. Die Herstellung dieser Verbindungen erfolgt ausgehend von einer entsprechende Verbindung, die in Stellung 3 eine Halogenmethylengruppe enthaelt, welche man in an sich bekannter Weise mit einem entsprechenden Bistetrazolmethyl-5-thiol umsetzt. Die hierdurch erhaltenen 1-Oxa-*-lactame stellen wertvolle Antibiotika dar, die sich gegenueber den bekannten Antibiotika durch eine verbesserte antibakterielle Wirksamkeit auszeichnen. Formel

Description

Vertreter: Patentanwaltsbüro Berlin

Titel der Erfindung:

Verfahren zur Herstellung von bistetrazolmethylsubstituierten ß-Lactamantibiotika

Anwendungsgebiet der Erfindung;

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ß-Lactamantibiotika mit breitem Wirkungsspektrum. Sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung bicyclischer 1-Oxa-ß-lactame, die in Stellung 3 durch Bistetrazolmethylthiomethyl substituiert sind und folgende allgemeine Formel haben, wobei die einzelnen Stellungen im Molekül die angegebenen Numerierungen aufweisen

- * - 23336 1 6

1 ϊ

:00H

Der Substituent R bedeutet darin den Rest einer Carbonsäure, während der Substituent R₂ für Wasserstoff oder •Methoxy steht und der Substituent R₄ Wasserstoff oder C.-C Alkyl ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen;

Es sind bereits die verschiedensten 1-Oxa-ß-lactame bekannt, und hierzu wird beispielsweise hingewiesen auf BE-PS 863 998 und US-PS 4 138 486. In US-PS 4 138 486 werden 1-Oxa-ß-lactame beschrieben, die in Stellung 3 durch 1-Methyl-1H-tetrazoi-5-ylthiomethyl substituiert sind und in Stellung 7 einen Phenylmalonamidosubstituenten oder einen durch Hydroxy oder Acyloxy substituierten Phenylraalonamidosubstituenten aufweisen. Diese 1-Oxaß-lactame verfügen über eine starke antibakterielle Wirksamkeit, sind diesbezüglich jedoch immer noch verbesserungsbedürftig.

-»- 2333

Aufgabe der Erfindung:

Die bekannten Antibiotika sind in verschiedener Hinsicht zwar ausreichend wirksam, jedoch immmer noch verbesserungsbedürftig. Aufgabe der Erfindung .ist daher die Schaffung neuer Antibiotika, die im Vergleich zu den bekannten Verbindungen über eine noch bessere biologische Wirksamkeit verfügen.

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Die obige Aufgabe wird nun erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung neuer 1-Oxa-ß-lactame gelöst, die in Stellung 3 durch Bistetrazolmethyl der allgemeinen Formel

substituiert sind.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Verbindungen unterscheiden sich strukturell von den aus BE-PS 863 998 und US-PS 4 138 486 bekannten Verbindungen und verfügen diesen gegenüber über eine wesentlich bessere biologische Wirksamkeit. .

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgt durch Umsetzung eines T-Acylamido-S-halogenmethyl-1-oxa-ß-lactams mit entweder einem 1-(1H-Tetrazol-5-yl-.methyl)-IH-tetrazol-5-thiol der allgemeinen Formel

2333 6 1 6

N N

A R-i

oder einem 2-(1H-Tetrazol-5-ylmethyl)-2H-tetrazol-5-* thiol der allgemeinen Formel

j—CHa- *

worin R. Wasserstoff oder C₁-C₃ Alkyl bedeutet. Wahlweise kann man auch ein 7-Amino-3-(bistetrazolmethyltiomethyl)-1-oxa-ß-lactam mit der gewünschten Carbonsäure acylieren, wodurch sich ebenfalls eine erfindungsgemäße Verbindung ergibt. Verbindungen der oben angegebenen allgemeinen Formel, in welcher R₂ für Methoxy steht, lassen sich in ähnlicher Weise nach an sich bekannten Methoden aus den entsprechenden 7-Methyoxyverbindungen herstellen.

Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen stellen Breitbandantibiotika dar, die besonders wirksam sind gegenüber Arten von Proteus und verschiedenen Stämmen von H. influenzae. Sie eignen sich zur Behandlung und Bekämpfung einer breiten Vielfalt von Microorganismen, welche Krankheitserreger für Mensch und Tier sind, wenn man diese Verbindungen parenteral verabreicht.

2333 6

Im einzelnen wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zi:r Herstellung neuer i^-Oxa-ß-laCtame der allgemeinen Formel I

Cf

worin R Wasserstoff oder eine Acylgruppe der allgemeinen Formel

• 0

It

R°-C-

bedeutet, in welcher R° für Aryl oder Aralkyl der allgemeinen Formel .

steht, worin R Phenyl oder durch Halogen, Hydroxy, Amino, Acetamido, C. -C₄ Alkyl, ^C-»~^C4 Alkoxy, Cyano, Carboxy, Carboxamido, Carboxymethyl, C₁-C₄ Alkoxycarbonylmethyl, Hydroxymethyl oder Aminomethyl substituiertes Phenyl ist oder R eine di- oder trxsubstituierte Phenylgruppe der allgemeinen Formel

-β- 2333 61

darstellt, in welcher die Substituenten a, a¹ und a¹¹ unabhängig voneinander. Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, C₁-C₄ Alkyl oder C₁-C₄ Alkoxy sind und η für 0 oder 1 steht,

oder R° Aryloxymethyl oder Arylthiomethyl der allgemeinen Formel

-CH₂-

darstellt, in welcher R die oben angegebene Bedeutung hat un.d ζ für 0 oder S steht,

oder R° für eine heterocyclische Methylgruppe der allgemeinen Formel . .

R²-CH₂-

steht, in.welcher R Thienyl, Furyl, IH-Tetrazol-1-yi, 1H-Tetrazol-5-yl oder Reste der allgemeinen Formeln

oder S

bedeutet, worin- der Substituent b jeweils Wasserstoff, Amino, geschütztes Amino, C₁-C₃ Alkyl oder Phenyl ist,

oder R° eine Gruppe der allgemeinen Formel

-'-23336

R³-CH-

. ι

. * ^Q

3 .

darstellt/ in welcher R für den oben angegebenen Substituenten R steht und zusätzlich dazu auch noch 1,4-Cyclohexadienyl, Thienyl oder Furyl sein kann und Q Hydroxy, Carboxy, SuIfο oder Amino bedeutet_r

oder R⁰ eine oximinosubstituierte Gruppe der allgemeinen Formel

RMr-

O-R⁵

4 bedeutet, in welcher R für den oben angegebenen Substituenten R steht und zusätzlich dazu auch noch Thienyl, Furyl oder ein Rest der allgemeinen Formel

/'

\—\

sein kann, in welcher b die bereits oben angegebene Bedeutung hat und R für Wasserstoff oder C₁-C₄ Alkyl steht,

oder R° einen Rest der allgemeinen Formel

R³-CH-RIH

233361

darstellt, in welcher R die oben angegebene Bedeutung hat und R für durch 1 bis 3 Hydroxylgruppen substituiertes Phenyl oder durch 1 bis 3 Hydroxylgruppen substituiertes Pyridyl steht oder R eine Gruppe der allgemeinen Formel

. 0

7 " R-C-N-

CH.

ist, in welcher R für C₁-C₄ Alkylamino, Phenyl, Chlorphenyl, Furyl, Styryl, Chlorstyryl oder Nitrostyryl steht,

oder R eine Gruppe der allgemeinen Formel

R⁸

bedeutet, in welcher n¹ für 1 oder 2 steht und m für 2 oder 3 steht, mit der Maßgabe, daß, falls n' für 2

steht, m dann 2 bedeutet, und worin R Wasserstoff, C₁-C₃ Alkyl, C₂-C₄ Alkanoyl oder C₁-C₃ Alkylsulfonyl ist, . .

Wasserstoff oder eine Carb.oxylschutzgruppe bedeutet,

2333

Ru Viasserstoff oder Methoxy ist,

R₃ eine Bistetrazolmethylgruppe der allgemeinen Formel

-CHa-

bedeutet/ worin R. für Wasserstoff oder CL-C- Alkyl steht,

und, falls der Substituent R₁ Wasserstoff bedeutet/ der pharmazeutisch unbedenklichen Salze der obigen Verbindungen,

das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II

Rs R-NH

©-CHs-X

II

worin R₁ eine Carboxylschutzgruppe bedeutet, X für Halogen steht und R sowie R₂ die oben im Zusammenhäng mit der allgemeinen Formel I- angegebenen Bedeutungen haben, mit der Maßgabe, daß, falls R Wasserstoff ist, dieser Rest dann mit einer herkömmlichen Aminoschutzgruppe geschützt ist, · "

-ίο- 23 3 3 61 6

mit einem Bistetrazolmethyl-5-thiol der allgemeinen Formel VII

VII

worin R₄ Wasserstoff oder C₁-C₄ Alkyl bedeutet, in einem inerten organischen Lösungsmittel umsetzt und die gegebenenfalls vorhandenen Schutzgruppen entfernt.

Bei der obigen Definition der erfindungsgemäßen Verbindungen steht die Angabe C₁-C₄ Alkyl für Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl oder t-Butyl, während sich die Angabe C₁-C₄ Alkoxy auf Methoxy, Ethoxy, t-Butyloxy oder n-Propoxy bezieht und unter der Angabe C₁-C₄ Alkoxycarbonyl beispielsweise Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbony!methyl oder Isopropoxycarbonylmethyl zu verstehen ist.

Steht in der obigen allgemeinen Formel I der Substituent R für eine substiuierte Phenylgruppe, dann' sind Beispiele für solche Gruppen die Halogenphenylgruppen, wie 4-Chlorphenyl, 3-Fluorphenyl oder 4-^Bromphenyl, die Hydroxyphenylgruppen, wie 4-Hydroxyphenyl oder 3-Hydroxyphenyl, die Amoniphenylgruppen, wie 2-Aminophenyl oder 4-Aminophenyl, die acetamidosubstituierten Phenylgruppen, wie 4-Acetamidophenyl oder 3-Acetamidöphenyl, die C₁-C₄ Alkylphenylgruppen, wie-4-Methylphenyl, 4-Ethylphenyl öder 4-t-Butylphenyl, die Alkylphenylester, wie 4-Methoxyphenyl, 3-Methöxyphenyl, 3-Ethoxyphenyl, 4-t-Butoxyphenyl, 4-Isopropoxyphenyl oder 2-Methoxyphenyl, die

- 233361

Cyanophenylgruppen, wie 4-Cyanophenyl, die carboxysubstituierten Phenylgruppen, wie 2-Carboxyphenyl oder 4-•Carboxyphenyl, die carboxymethylsubstituierten Phenylgruppen , wie 2-Carboxymethylphenyl, die niederen Älkylester der carboxymethylsubstituierten Phenylgruppen, wie 4-Ethoxycarbonylmethylphenyl, die Hydroxymethy1-phenylgruppen,. wie 2-Hydroxymethy!phenyl oder 4-Hydroxymethy!phenyl, und die Aminomethylphenylgruppen, wie 2-Aminomethylphenyl.

Zu Beispielen für di- oder trisubstituierte Phenylgruppen R gehören 3,4-Dichlorphenyl, 3,4-Dihydroxyphenyl, •3-Methyl-4-chlorphenyl, 3-Hydroxy-4-chlorphenyl, 3-Chlor-4-hydroxyphenyl, 3,5-Dichlor~4-hydroxyphenyl, 3,5-Dimethoxyphenyl, 3,4,5-Trimethylphenyl oder 2,6-Dimethylphenyl.

Zu Carboxylschutzgruppen R₁ in der allgemeinen Formel I gehören die bekannten esterbildenden Gruppen, die auch zum zeitweiligen Schutz saurer Carboxylgruppen bei anderen ß-Lactamantibiotika verwendet werden, wie den Penicillinen oder Cephalosporinen. Zu solchen Gruppen gehören beispielsweise die Arylmethylgruppen, wie Benzyl, p-Methoxybenzyl, p-Nitrobenzyl, Diphenylmethyl (Benzhydryl) , 4-Methoxydiphenylmethyl oder 4.,4'-Dimethoxyphenylmethyl, die Halogenalkylgrupperi, wie 2-Iodethyl oder 2,2,2-Trichlorethyl, die Trialkylsily!gruppen, wie Trimethylsilyl oder Triethylsilyl, die Alkylgruppen, wie t-Butyl oder t-Amyl, die Alkenylgruppen, wie Allyl, 3-Methylbut-1-en-3-yl oder 3-Methylpentr-1-en-3-yl, und ähnliche Carboxylschutzgrupperi. Enthält die jeweilige Verbindung der allgemeinen Formel I weitere Carboxylgruppen in ihrer Struktur, dann können auch diese Carboxylgruppen geschützt sein. Steht beispielsweise der Substituent Q in der allgemeinen Formel I für eine Carboxylgruppe, dann kann auch diese Gruppe mittels einer

-233 3 6 ί 6

Esterschutzgruppe geschützt sein. Bedeutet der Substituent R einen durch eine Carboxylgruppe substituierten Phenylrest, dann ist zweckmäßigerweise auch diese saure Gruppe geschützt.

Es empfiehlt sich ferner auch irgendwelche freie Aminogruppe, die in einer Verbindung der allgemeinen Formel I vorhanden sind, während des jeweiligen Herstellungsverfahrens zu schützen. So schützt man beispielsweise eine Verbindung der allgemeinen Formel I, worin Q für Amino steht, während der Acylierung einer 3-(Bistetrazolmethyl)-7-aminokernverbindung (Formel I, worin R für H steht) mit einem aminogeschützten Phenylglycin. Bedeutet beispielsweise der Substituent R eine durch Amino substituierte Phenylgruppe, dann wird auch diese aromatische Aminogruppe während der Herstellung der entsprechenden Verbindung der allgemeinen Formel I zweckmäßigerweise geschützt. Als Aminoschutzgruppen, die sich während der Herstellung der vorliegenden Verbindungen verwenden, lassen, sind alle herkömmlichen Schutzgruppen geeignet. Hierzu gehören die für·ß-Lactame üblichen Schutzgruppen, beispielsweise Schutzgruppen, die mit der Aminogruppe Urethane bilden, wie t-Butyloxycarbonyl, Trichlorethoxycarbonyl oder Benzyloxycarbonyl, Schutzgruppen, welche Enamine bilden, wie Methylacetoacetat oder Ethylacetoacetat, oder Arylmethylschutzgruppen, wie Triphenylmethyl (Trityl).

In ähnlicher Weise lassen sich auch irgendwelche freie Hydroxylgruppen, die in den erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen vorhanden sind, erforderlichenfalls schützen. So kann man beispielsweise eine Hydroxylgruppe bei Verbindungen der allgemeinen Formel I, bei denen Q für Hydroxyl steht, oder R ' einen hydroxylsubstituierten Phenylrest bedeutet, mittels herkömmlicher Hydroxylschutzgruppen

3336

schützen. Zum Schutz phenolischer Hydroxylgruppen eignen sich vor allem Schutzgruppen,· die labile Ether bilden, wie Ether mit Dihydropyran oder. Methylvinylether. Ge-. eignete Schutzgruppen für Alkylhydroxylgiruppen sind beispielsweise die Ester, welche mit niederen Alkylcarbonsäuren gebildet werden, wie Ameisensäure, Essigsäure oder Propionsäure, oder die aus entsprechenden halogenierten Säuren dieser Art entstehen, wie Chloressigsäure, Dichloressigsäure oder β,β-Dichlorpropionsäure.

Beispiele für Verbindungen aus obiger allgemeiner Formel I gehen aus folgender Tabelle I hervor.

233361 6

"π	TABELLE.I	ü	H
υ η R°-C-		A	H
Benzoyl	H	A .	H
p-Toluamido	OCH3	A	H
Phenylacetyl	H	A	H
Phenylacetyl	OCH3	B	CH3
Phenylacetyl	OCH3	A	H . : ·
Phenoxyacetyl	H	A	H
Phenoxyacetyl	OCH3	B	H
Phenylmercaptoacetyl	OCH3	A	H
4-Chlorphenylmercapto- acetyl	H	B	CH3
2-Thienylacetyl	H	A	H
2-Thienylacetyl	OCH3	A	H
2-Furylacetyl	OCH3	B	H
2-Amind-l,3-thiazol- 4-ylacetyl	OCH3	A	H
2-Amino-l,3-thiazol- 4-ylacetyl	OCH3	A	H
2-Amino-l,3-thiazol- 4-ylacetyl	H	A	H'
Mandeloyl	H	A	H
Mandeloyl	OCH3	B	CH3
O-Formylmandeloyl	OCH3	A	H
a-Sulfophenylacetyl	H '	A	H
Phenylglycyl	OCH3	B	CH2CH3
Phenylgiycyl	OCH3	A	H
2-Thienylglycyl	H .	A
<x-Amino-(l,4-cyclo- hexadien—1-vl)acetyl H

233361 6

TABELLE I (Fortsetzung)

0 η 0 _,/-» Ja Vm»	OCH3	R3	R4
α-CarboxyphenylacetyI	OCH3	A	H
α-Methoxyimino-2- furylacetyl	OCH3	A	H
α-Methoxyimino-2- furylacetyl	OCH3	A	CH3
α-Methoxyimino-2- furylacetyl	CH3	B	H
a-Methoxyimino-a-(2- amino-I,3-thiazol-4- yl)acetyl	H	A	H
α-Methoxyimino-α- (2-amino-l,3-thiazol- 4-yl)acetyl	OCH3	A	H
a-Methoxyimino-α-(2- amino-1,3-thiazol- 4-yl)acetyl	H	B	H
α- (2,3-D.ihydroxybenz- amido)phenylacetyl	OCH3	A	CH3
α- (3-Hydroxypyridin- 4-ylcarbonylamino)- phenylacetyl		' A	H
α- (S-Cinnamoyl-S-methyl- 1-ureido)-α-(4-hydroxy-

phenyl)acetyl H A H

a-[3-(2-F.uroyl)-3-

methyl-1-ureido]-

a-phenylacetyl OCH, . A i

a-(3-Methylcarbamoyl~ · - . 3-methyl-1-ureido)-a-(4-hydroxyphenyl)-acetyl " QCH₃ BH

a-(3-Methylcarbamoyl- . '

3-methyl-l-ureido) - . ·· a-(4-hydroxyphenyl)-acetyi . H. · A H

233361

TABELLE I (Fortsetzung) 0

Il

R₂ R₃ R₄

α-(Imidazolidin-2-on-1-ylcarbony!amino)-α-phenylacetyl H A H

a-(Imidazolidin-2-on- ·

1-ylcarbonylamino)- .

. α-phenylacetyl ^0CH3 ^{A H}

α- [3-(Methylsulfonyl)-imidazolidin-2-on-1-ylcarbony!amino]-α-phenylacetyl H A CH₃

α-(4-Äthylpiperazin-2,-3-dion-l-ylcarbonylamino)-α-phenylacetyl H A-H

Va =

Q —

1 L₀JTI

- 17 -

2 3 3 3 6*1

Bei den erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen handelt es sich nach der streng formellen Bezeichnung um7ß-Acylamido-7alpha-H- oder (7alpha-Methoxy)-8-OXO-3-/1-(1H-tetrazol-5~y!methyl)-1H-tetrazol-5-ylthiomethyl/-5-oxa-1-azabicyclq/4.2.0/oct-2-en-2-carbonsäuren und die entsprechend substituierten Verbindungen,die in Stellung 3 durch eine 2-(1H-Tetrazol-5-ylmethyl) -2H-tetrazol-5-ylthiomethylgruppe oder eine 1-(1H-Tetrazol-5~y!methyl)-m-tetrazol-5-ylthiomethylgruppe substituiert sind.

Die in Stellung 7 der vorliegenden Verbindung befindliche Seitenkette hat stereochemisch die ß-Konfiguration, während die in Stellung 7 vorhandene Methoxygruppe • (falls R₂ für Methoxy steht) die alpha-Konfiguration aufweist. Trägt die in Stellung 7 befindliche Seitenkette einen Substituenten Q/ dann kann das asymmetrische Kohlenstoffatom entweder D-Konfiguration oder L-Konfiguration haben oder es kann auch ein Gemisch aus beiden Konfigurationen vorliegen. Die D-Konfiguration ist bevorzugt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden ausgehend von in Stellung 3 durch Halogenmethyl substituierten Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel II hergestellt

,1—4 i-CHa-)

iCHsX II /

•iooR

R^p und R₂ die im Zusammenhang mit der allgemeinen Formel I angegebenen Bedeutungen haben, R₁ für eine Carboxylschutzgruppe steht und X Chlor oder Brom bedeutet. Vorzugsweise steht R⁰. für Phenyl, durch Halogen, wie Chlor

23336

oder Hydroxy, substituiertes Phenyl, Niederalkyl, wie Methyl oder Cyano. . :

Dieses Verfahren besteht in einer Umsetzung einer in Stellung 3 durch Halogenmethyl substituierten Verbindung mit entweder 1-(iH-Tetrazol-5-ylmethyl)-1H~tetrazol~5-ylthiol oder einem C₁-C₃ Alkylderivat hiervon der allgemeinen Formel ΙΙΪ

^Ιτΐ

oder mit einem 2-(1H-Tetrazol-5-y!methyl)-2H-tetrazol-5-ylthiol oder einem C₁-C₃ Alkylderivat hiervon der allgemeinen Formel IV

JTUI !V

wobei R. jeweils für Wasserstoff oder C₁-C- Alkyl steht. Die Umsetzung des 3-halogenmethylsubstituierten 1-0xaß-lactams mit dem genannten Thiol wird bei einer Temperatur zwischen etwa 15 und 55⁰C durchgeführt, wobei man vorzugsweise in einem organischen Lösungsmittel arbeitet, beispielsweise einem polaren organischen Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Hexamethylphosphoramid (HMPA) , oder einem nichtpolaren Lösungsmittel, wie beispielsweise einem Nitril, wie Acetonitril,

- 233361

oder einem Halogenkohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid · oder einem Di- oder Trichlorethan. Ferner wird hierbei auch in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors gearbeitet, beispielsweise Pyridin oder einem Trialkylamin, wie Triethylamin. . Das im Handel erhältliche Dimethylformamid oder Dimethylacetamid enthält normalerweise eine zum Abfangen des sauren Nebenprodukts ausreichende Menge an freiem Amin. Die Umsetzung wird weiter auch vorzugsweise in einem Zweiphasensystem durchgeführt, das aus einem Halogenkohlenwasserstoff als Lösungsmittel, wie Methylenchlorid oder Dichlorethan, welches ein quaternäres Salz, wie Tetra-n-butylammoniumchlorid enthält, und einer wässrigen Phase besteht, die das Bistetrazolmethylthiol in verdünntem Natriumhydroxid enthält. Nach beendeter Umsetzung wird die das gewünschte Produkt enthaltende organische Phase von der wässrigen Phase abgetrennt, gewaschen und getrocknet. Aus der organischen Phase läßt sich dann das jeweilige Produkt durch Verdampfei gewinnen.

Die in Stellung 4 des jeweiligen 3-rHalogenmethyl-i-oxaß-lactam (Formel II) vorhandene Carboxylgruppe wird durch Veresterung geschützt. Ein solcher Schutz der Carboxylgruppe während der Reaktion der 3-Halogenmethylverbindung mit dem jeweiligen Tetrazolthiol verhindert die intramolekulare Bildung eines Lactons, zu der es bei Vorhandensein der freien Carboxylgruppe kommen kann.

Die Umsetzung kann mit äguimolaren Mengen an 3-Halogenmethy1verbindung und Tetrazolthiol durchgeführt werden, bessere Ausbeuten lassen sich jedoch bei einem Arbeiten mit überschüssigem Thiol erzielen.

233361 6

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung nach dem oben beschriebenen Verfahren setzt man beispielsweise p-Nitrobenzyl-Tß-phenylacetamido-S-chlormethyl-1-oxa-ß-lactam-4-carboxylat in Dimethylformamid bei einer Temperatur zwischen etwa 20 und 35°C mit einem 0,1-molaren Überschuß an 1-(1H-Tetrazol-5-ylmethyl)-1H-tetrazol-5-thiol um. Das Reaktionsgemisch wird bei der obigen Temperatur etwa 12 Stunden gerührt, worauf man es mit einem Gemisch aus Wasser und Ethylacetat verdünnt, die Ethylacetatschicht abtrennt, mit Wasser sowie Kochsalzlösung wäscht und über ein Trocknungsmittel, wie Natriumsulfat, trocknet. Durch anschließendes Verdampfen der getrockneten Ethylacetatschicht gelangt man zum gewünschten Produkt, das sich entweder chromatographisch oder durch ümkristallisation weiter reinigen läßt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der'allgemeinen Formel I lassen sich auch nach einem anderen Verfahren herstellen, indem man einen 7ß-Amino-3-(bistetrazolmethylthiomethyl)-1-oxa-ß-lactamester oder eine entsprechende frei Säure der allgemeinen Formel V

worin R. die oben angegebene Bedeutung hat und der in Stellung 3 vorhandene Bistetrazolsubs.tituent für 1- oder 2-substituiertes 1H- oder 2H-Tetrazol steht, acyliert. Diese N-Acylierung der in Stellung 3 substituierten Kernverbindung der allgemeinen Formel V läßt sich unter

-' 21 -

233361

Anwendung der verschiedensten Acylierungsmethoden erreichen. So kann man hierzu beispielsweise die Carbonsäure, weiche zur gewünschten 7-Acylgruppe führt, mit dem 7-Aminokerh in Gegenwart eines Dehydratisierungsmittels; beispielsweise Diimids, wie Dicyclohexylcarbodiimid, in einem wasserfreien organischen Medium kuppeln, wodurch sich die jeweilige N-Acylverbindung ergibt. Wahlweise kann man für diese Kupplungsreaktion auch ein aktives Derivat der Carbonsäure verwenden. Zu solchen aktiven Derivaten gehören die Säurechloride, Säurebromide, Säureazide, Säureanhydride, wie sie beispielsweise aus Säuren der allgemeinen Formel

R°-C(=O)-OH

und Methylchlorformiat oder Isobutylchlorformiat entstehen, oder auch'entsprechende aktive Ester, wie man sie beispielsweise mittels Hydroxybenzotriazol oder Hydroxysuccinimid erhält. Die N-Acylierung wird am besten in einem nicht wässrigen Medium durchgeführt, beispielsweise einem organischen Lösungsmittel, wie Acetonitril, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Nitromethan oder einem Halogenkohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid oder Dichlorethan.

Die Acylierung der in Stellung 3 substituierten 7-Aminokernverbindungen wird unter nicht wässrigen Bedingungen mit einem aktiven Derivat der Carbonsäure durchgeführt. Während dieser Acylierung ist die am Kern.vorhandene Carboxylgruppe im allgemeinen geschützt, nämlich mittels einer üblichen Carbonsäureschutzgruppe. Zu solchen Schutzgruppen gehören beispielsweise p-Nitrobenzyl, p-Methoxybenzyl, Benzyl, Diphenylmethyl, 2,2,2-Trichlorethyl oder t-Butyl oder ähnliche Estergruppen, die sich leicht

233361

hydrolytisch oder hydrogenolytisch abspalten lassen. Wahlweise kann die Carboxylgruppe der 7-Aminokernverbindung während der N-Acylierung temporär auch in Form eines Silylesters geschützt sein, beispielsweise in Form des Trimethylsilylesters/ den man durch Umsetzung einer Suspension der freien Kernsäure mit einem Silylierungsmittel, wie Trimethylsilylacetamid oder Bistrimethylsilylacetamid, erhält.

Zu aktiven Derivaten für den Carbonsäureacylrest/ die sich bei der Acylierung verwenden lassen, gehören beispielsweise der Pentachlorphenylester, gemischte Anhydride, wie sie beispielsweise aus Methylchlorformiat oder Isobutylchlorformiat gebildet werden, aktive Ester, wie sie beispielsweise durch N-Hydroxysuccinimid oder Hydroxybenzotriazol (HBT) entstehen, Säurehalogenide oder Säureazide.

Man kann auch die freie Säure selbst mit der 7-Aminokernverbindung in Gegenwart eines Kondensationsmittels, beispielsweise eines CarbodiimLds, wie Dicyclohexylcarbodiinid, kuppeln.

Ein Beispiel für die Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I unter Anwendung des oben beschriebenen nicht wässrigen Acylierungsverfahrens wird im folgenden beschrieben.

Zu diesem Zweck setzt man 7-Amino-3-/1-(1H-tetrazol-5-ylmethyl)-1H-tetrazol-5-ylthiomethyl/-1-oxa-ß-lactam--4-carbonsäure in Acetonitril mit Trimethylsilylacetamid um und acyliert den hierdurch erhaltenen Trimethylsilylester der 7-Aminokernverbindung dann mit dem gemischten Säureanhydrid eines mittels Methylchlorformiat gebildeten -aminogeschützten Phenylglycins, wodurch man zum aminogeschützten 7-Phenylacetamido-3-/1-(iH-tetrazol-5-ylmethyi)-iH-tetrazol-5-yl-Üiiomethyl/-1-oxa-ß-läctam-

2333 6 1

4rcärbonsäuretrimethylsilylester gelangt. Im Anschluß daran hydrolysiert man diesen Trimethylsilylester zur freien Säure und spaltet die Aminoschutzgruppe ab, wodurch man zur von Schutzgruppen befreiten Aminosäure gelangt. Dieses Verfahren läuft bei Verwendung von t-Butyloxycarbonyl als Aminoschutzgruppe formelmäßig wie folgt ab:

HsN-

COOSi(CH₃)S CH

_β—«

JL

t-BOC

\(CHs)3 H-J-O-C-CH

t-SOC

OCSi(CHa)₃ CHs—

H 0

(CH₃);

"Ti' τ m

1 k ^i-CHa-S-* Jl

CHs-

NHs

OOH

-233361

Durch Behandlung des geschützten Zwischenprodukts unter den Bedingungen einer sauren Hydrolyse spaltet man die t-Butyloxycarbonylgruppe (t-BOC) und die Trimethylsilylestergruppe ab. ·

Diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel I, worin R für eine Acylgruppe der allgemeinen Formel steht

R³-CH·

in welcher R Hydroxyphenyl oder Hydroxypyridyl bedeutet, lassen sich herstellen, indem man die alpha-Aminogruppe eines durch 7-Phenylglycyl, Thienylglycyl oder Furylglycyl substituierten 1-Oxa-ß-lactams der allgemeinen Formel I, worin R für eine Acylgruppe der allgemeinen Formel steht ·

R³-Cl

in welcher Q Amino bedeutet, mit einem aktiven Ester der hydroxysubstituierten Benzoesäure oder der hydroxysubstituierten Pyridincarborisäure acyliert. Diese Acylierung wird vorzugsweise so durchgeführt, daß man zuerst den Hydroxybenzotriazolester der Säure in Gegenwart eines Kondensationsmittels, beispielsweise eines Carbodiimids, wie Dicyclohexylcarbodiimid, bildet. Die Acylierung der.phenylglycylsubstituierten Verbindung der allgemeinen Formel I wird unter nicht wässrigen Be-

---23336

dingungen durchgeführt/ beispielsweise in trockenem Tetrahydrofuran oder Acetonitril.

Beispiele für hydr.oxysubstituierte Benzoesäuren oder hydroxysubstituierte Pyridincarbonsäurenj die sich bei diesem Verfahren verwenden lassen, sind 4-Hydroxybenzoesäure, 3-Hydroxybenzoesäure, 2-Hydroxybenzoesäure, 2,3-Dihydroxybenzoesäure, 2,6-Dihydroxybenzoesäure, 3,4-Dihydroxybenzoesäure, 3-Hydroxypyridin-4-carbonsäure, . 2,3-Dihydroxypyridin-4-carbonsäure, 4-Hydroxypyridin- Γ"·- 3-carbonsäure, 2,4-Dihydroxypyridin-3-carbonsäure oder 4,5-Dihydroxypyridin-3-carbonsäure.

Ein Beispiel für die Herstellung einer hydroxysubstituierten Benzoesäure oder hydroxysubstituierten Pyridincarbonsäure der oben angegebenen Art geht aus dem folgenden Reaktionsschema hervor, das die Umsetzung von 7-Phenylglycylamido-3-/1-(1H-tetrazol-5-ylmethyl)-1H-tetrazol-5-ylthiomethy]L/-'l·oxa-4-carbonΞäure in Acetonitril mit 2-Hydroxybenzoesäurehydroxybenzotriazolester unter Bildung von 7-/alpha-(2-Hydroxybenzamido)phenylacetamido/-3-/1-(1H-tetrazol-5-ylmethyl)-1H-tetrazol-5-ylthiomethyl/-1-oxa-4-carbonsäure zeigt.

233 3 6 1

•-CH-

(f

OOOH

»-COOBT

•w

t——_vri—C-

ΊΗ

•^\

t .n

OOH

Ha—·

Jl

Diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel T, bei denen R für einen Rest der allgemeinen Formel

-"-•233361

steht, werden ausgehend von einer Verbindung der allgemeinen Formel I hergestellt; in welcher R eine Phenylglycyl-, Furylglycyl- oder Thienylglycylgruppe der allgemeinen Formel

' R³-CH (Q)-C^- steht, worin Q Amino bedeutet. Steht der Substituent R in obiger Formel für Phenyl, Chlorphenyl, Furyl, ,--λ Styryl, Nitrostyryl oder Chlorstyryl, dann erfolgt die Herstellung dieser Verbindungen durch Acylierung der alpha-Aminogruppe des phenylglycylsubstituierten 1-0xa~ ß-Lactams mit einem N-Chlorcarbonylamidderivat der allgemeinen Formel

Ha

Die hierzu benötigten N-Chlorcarbonylamide lassen sich herstellen, indem man ein entsprechendes N-Methylamid einer Säure der allgemeinen Formel

R⁷-COOH

mit Phosgen in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors umsetzt. Beispiele für N-Methylamide, die sich bei einer solchen Acylierung verwenden lassen, sind N-Methylbenzamid, N-Methyl-4-chlorbenzamid, N-Methy1-3-chlorbenzamid, N-Methyl-2-furansäureamid, N-Methyl-3-furansäureamid, N-Methylzimtsäureamid, N-Methyl-4-chlorzimtsäureamid, N-Methyl-4-nitrozimtsäureamid, N-Methyl-2-chlorzimtsäureamid oder N-Methyl-2-nitrozimtsäureamid.

- 2333 6 1

Die Umsetzung des jeweiligen N-Methylamids mit Phosgen wird in einem inerten.Lösungsmittel, beispielsweise einem Chlorkohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid oder Trichlorethan, in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors, beispielsweise eines Triniederalkylamins, wie Triethylamin oder Pyridin, durchgeführt.

Die Kupplung der N-Chlorcarbonylamide mit der alpha-Aminogruppe der 1-Oxaverbindung über eine N-Acylierung wird unter wässrigen oder nicht wässrigen Bedingungen in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors vorgenommen. Bei der Acylierung wird im allgemeinen Bei Temperaturen zwischen etwa -5°C und 35°C, und vorzugsweise zwischen etwa 0⁰C und 5⁰C gearbeitet. Als Lösungsmittel lassen sich bei dieser Acylierung beispielsweise Acetonitril, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid oder Dimethylacetamid verwenden.

Diejenigen Verbindungender allgemeinen Formel I, bei denen R für eine C₁-C. Alkylaminogruppe steht, werden in ähnlicher Weise hergestellt, indem man eine entsprechende alpha-aminosubstituierte Verbindung der allgemeinen Formel I. mit einem durch N-Alkyl-N'-methyl-N'-chlorcarbonyl substituierten Harnstoff acyliert. Durch Umsetzung von Ν,Ν'-Dimethylharnstoff mit Phosgen in einem inerten Losungsmittel erhält man beispielsweise ein N-Chlorcarbonylderivat, das sich dann für die Acylierung des alpha-aminosubstituierten 1-Oxa-ß-lactams unter den oben beschriebenen Acylierungsbedingungen verwenden läßt. Beispiele für Ν,Ν'-disubstituierte Harnstoffe, die sich bei dieser Acylierung zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel I einsetzen lassen, sind Ν,Ν¹-Dimethylharnstoff, N-Ethyl, N'-Methylharnstoff, N- " (n-ButyD-N'-methylharnstoff und ähnliche N-(C₁-C₄ Alkyl)-N'-methy!harnstoffe.

---2333

Diejenigen Verbindungen der allgemeinen Formel I, bei denen R für einen Rest der allgemeinen Formel

η'

R⁸-

W.

steht, können hergestellt werden, indem man die alpha-Aminogruppe in einem 7ß-Phenylglycy!amino-1-oxa~ß-lactam mit einem N-Chlorcarbonylderivat der allgemeinen Formel

2 m

acyliert. Durch Umsetzung von beispielsweise N-Chlorcarbonylimidolidin-2-on (n¹ = 1, m = 2) in Acetonitril, welches Propylenoxid als Chlorwasserstoffanger enthält, mit 7-Phenylglycylamino~1-oxa-ß-lactam aus der allgemeinen Formel I erhält man beispielsweise 7-/alpha-(Imidazolidin-2-on-1-ylcarbonylamino)phenylacetylamino/-1-oxa-ß-lactam.

Zu Beispielen für cyclische Harnstoffe R , die sich zur Herstellung von erfindungsgemäßen Verbindungen verwenden lassen, gehören -l-Ethylpiperazin^^-dion-i-ylcarboriyl-Chlorid (R =Ethyl, η'=2, m=2)-, 3-Methylimidazolidin-2-

on-i-ylcarbonylchlorid (R =Methyl,. n'=1, m=2), 3-Acetyl-

imidazolidin-2-on-1-ylcarbonylchlorid (R -Acetyl, n*=1, m=2) oder 3-Methylsulfonylimidazolidin-2-on-1-ylcarbonyl

8 Chlorid (R =Methylsulfonyl, n'=l, m=2).

- 2 3 3 3 6 1 6

Die zur Herstellung der erf indungsgemäßen Verbindungen als Ausgangsmaterialien benötigten 3-Halogenmethyl-i-oxaß-lactame (Formel II) .können nach den in BE-PS 863 998 beschriebenen Methoden erzeugt werden. Verbindungen der allgemeinen Formel I, bei denen R° für einen Rest der allgemeinen Formel

R³KIH(Q)-

steht und Q eine geschützte Carboxylgruppe bedeutet, lassen sich nach dem aus US-PS 4 138 486 bekannten Verfahren herstellen.

Die in Stellung 3 substituierten 7-Aininokernverbindungen der allgemeinen Formel V können hergestellt werden, indem man ein N-Acyl-1-oxa-ß-lactam der allgemeinen Formel II, worin R⁰ vorzugsweise für Phenyl oder substituiertes Phenyl steht, N-deacyliert. Diese N-Deacylierung der als Seitenkette vorhandenen Acylamidogruppe wird unter Anwendung von Methoden durchgeführt, wie sie zur N-Deacylierung von Cephalosporinen üblich sind, und diese Methoden bestehen in einer Bildung eines Iminohalogenids mit einem Phosphorhalogenierungsmittel, wie Phosphorpentachlorid, einer.Bildung des entsprechenden Iminoethers aus dem Iminochlorid und einem Alkohol, wie Methylalkohol, und einer abschließenden Hydrolyse des Iminoethers. Zu diesem Zweck setzt man beispielsweise Diphenylmethyl-7-benzamido-3-/1-(IH-tetrazol-5-ylmethyl)-iH-tetrazol-5-ylthiomethy]L/-1-oxa-ß-lactam-4-carboxylat in Methylenchlorid mit Phosphorpentachlorid bei einer Temperatur zwischen etwa -15°C und 20⁰C um. Nach beendeter Bildung des Iminochlorids behandelt man das Reaktionsgemisch bei einer Temperatur von etwa -5°C bis 0⁰C mit Methylalkohol. Der hierdurch als Zwischenprodukt erhaltene Iminoether wird dann durch Zugabe von Wasser zum Reaktionsgemisch hydrolysiert. Die schließlich erhaltene 7-Aminokernverbindung der allgemeinen Formel V isoliert man aus dem Reaktions-

-233361 δ

gemisch am besten in Form eines Salzes/ beispielsweise des Hydrochloridsalzes.

Wahlweise kann man die 7-Aminokernverbindungen (Formel V) auch unter Anwendung analoger Verfahren herstellen, wie sie in US-PS 4 138 486 für die Herstellung von 7-Amino-1-oxa~ß-lactamkernverbindungen beschrieben sind.

Zu einer bevorzugten Gruppe erfindungsgemäßer Verbindungen der allgemeinen Formel I gehören diejenigen, bei denen R_ für Bistetrazol der allgemeinen Formel A steht. Eine besonders bevorzugte Gruppe solcher Verbindungen sind diejenigen der allgemeinen Formel I, bei denen R eine Acylgruppe der allgemeinen Formel

bedeutet, worin R für einen Rest der allgemeinen Formel

R₃-CH(Q)-

steht und Q eine Carboxylgruppe oder eine geschützte Carboxylgruppe bedeutet.

Die bevorzugten erfindungsgemäßen Verbindungen haben die folgende allgemeinen Formel

J ?^CHV°\

H-C-NH—P—9 N

,·—CH2-S-

γ i—i

---2333 61 6

worin R für Phenyl oder Hydroxyphenyl steht.

Eine besonders bevorzugte" erfindungsgemäße Verbindung hat (³Ie folgende Formel

A-v 8 f^Hv\

;«-~ch-c-nh -

\—/ COCH

CCOH

Die in Stellung 7 befindliche Seitenkette der obigen bevorzugten Verbindungen hat, wie bereits erwähnt, die ß-Konfiguration, während die in Stellung 7 vorhandene" Methoxygruppe über die alpha-Konfiguration verfügt und das asymmetrische Kohlenstoffatom der in Stellung 7 vorhandenen Seitenkette vorzugsweise die D-Konfiguration hat.

Die in Stellung 4 bei den erfindungsgemäßen Verbindungen vorhandene Carboxylgruppe ist eine saure Funktion, die mit anorganischen und organischen Basen Salze bildet. Bei einer Reihe dieser Salze handelt es sich um pharmazeutisch unbedenkliche Salze, und dies gilt beispielsweise für die Alkalimetallsalze, wie die Natrium- und Kaliumsalze, die Erdalkalimetallsalze, wie das Calciumsalz, die Aminsalze pharmazeutisch unbedenklicher Amine, beispielsweise die Ethanolamine, wie die Mono-, Dioder Triethanolaminsalze, das Ammoniumsalz, die Salze" mit organischen Aminen, wie den Mono-, Di- oder Triniederalkylaminen oder den Cycloalkylaminen, wie den

-33- 2333 6 1 6

Salzen mit Dimethylamin, Diethylamin oder Bicyclohexylamin, oder auch anderen Aminsalzen, wie sie beispielsweise durch Abietylamin oder Procain gebildet werden. Verbindungen der allgemeinen Formel I/ die an anderer Stelle ihres Moleküls als Substituenten eine Carboxylgruppe aufweisen, können selbstverständlich Disalze bilden, und dies bedeutet, daß die bevorzugten erfindungsgemäßen Verbindungen der oben .angegebenen Formel solche Disalze bilden können,, wie beispielsweise Dinatriumsalze oder Dikaliumsalze. '

if

Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich zur Bekämpfung von Mikroorganismen, welche Krankheitserreger für Mensch und Tier sind, und sie lassen sich durch parenterale Verabreichung zur Behandlung von Infektionen . verwenden, die durch die verschiedensten Mikroorganismen hervorgerufen werden. Zu diesem Zweck werden die erfindungsgemäßen Verbindungen oder vorzugsweise pharmazeutisch unbedenkliche nichttoxische Salze hiervon beispielsweise intravenös oder intramuskulär verabreicht. Die vorliegenden Verbindungen oder ihre pharmazeutisch unbedenklichen Salze können zusammen mit geeigneten Trägern zu Formulierungen verarbeitet werden, die intramuskulär oder intravenös verabfolgt werden können. Zur Erfindung gehören daher auch pharmazeutische Formulierungen aus einem geeigneten Träger und einem Wirkstoff, die als Wirkstoff eine erfindungsgemäße Verbindung der allgemeinen Formel I enthalten. Beispiele für hierzu geeignete Träger -sind die pharmazeutisch unbedenklichen Verdünnungsmittel, wie zur Injektion geeignetes Wasser, physiologische Kochsalzlösung, 5%-ige Dextroselösung, Ringer-Lösung oder entsprechende öle, wie Ethyloleat. Die erfindungsgemäßen Verbindungen oder ihre pharmazeutisch unbedenklichen nichttoxischen. Salze können in Dosen zwischen etwa 25 und 500 mg/kg verabfolgt werden. Infolge der Verschiedenartigkeit der Faktoren, die das jeweilige' Krankh.eitsb.ild

- 2333 61 6

von Patient zu Patient beeinflußen, kann auch die Behandlungsart verschieden sein. Zu solchen Faktoren gehören die Stärke der Erkrankung, die Empfindlichkeit der infektiösen Mikroorganismen gegenüber dem jeweiligen Antibiotikum und der allgemeine Gesundheitszustand des Patienten. Auf täglicher Basis können daher mehrere Wirkstoffdosen verabreicht werden, und die Dauer der Behandlung kann beispielsweise von einer Woche bis zu zwei Wochen oder langer reichen.

In der folgenden Tabelle II sind die minimalen Hemmkonzentrationen für eine bevorzugte erfindungsgemäße Verbindung angegeben, die sich durch den sogenannten Agarverdünnungsversuch ergeben. -

2333 6 1

TABELLE II

Antibiotisches Spektrum der folgenden

Verbindung

in vitro

HO-·:

oÖH

OQQH

Testmikroorganismus	aureus	Stamm	Minimale Hemmkon zentration (mcg/ml)
Staphylococcus	aureus	Xl, 1	32
Staphylococcus	aureus	V41.	32
Staphylococcus	aureus	X400	>128
Staphylococcus		S13E	64
Staphylococcus epiderinidis		EPIl	>128
Staphylococcus epiderinidis	EPI2	>128

Streptococcus A Streptococcus

C203

pneumonxae	PARK	64
Streptococcus D	X66	>128
Streptococcus D.	99.60	>128
Haemophilus influenzae	C.L.	0,03
Haemophilus influenzae	76	0,015

2333 6 1 6

TABELLE II (Fortsetzung)

Antibiotisches Spektrum der folgenden Verbindung

in vitro

>_ -Λ ΛΛΛΜ I Il¹I L CM t_ f* !J

• UUOn

¹^r γ ι

OOOH CH2—·,

Minimale Hemmkon-Testmikroorganismus Stamm zentration (mcg/ml)

Shigella sonnei N9 1

Escherichia coLi Escherichia coli Escherichia coli

Klebsiella sp. Klebsiella sp.

Enterobacter aerogenes Enterobacter aerogenes Enterobacter aerogenes Enterobacter cloacae Enterobacter cloacae

Salmonella sp. Salmonella sp. ·

NlO	8
EC14 .	1
TEM	1
X26	1
KAE	32
X68	1
C32	2
EB17	2
EB5	64
265A'	>128
• X514	32
1335	32

233361

TABELLE II (Fortsetzung)

Antibiotisches Spektrum der folgenden Verbindung

in vitro

β » CC

^{λ/ X}f Y y~—Ii

COOH CH2-—I Ά

^H0~ \ \-CH-CHMH-|—/ f

ÖOH /i—Α .e-CHs-S

Minimale Hemmkonzen-Testmikroorganismus - Stamm trat ion (mcg/ml)

Pseudomonas aeruginosa	X528	32
Pseudomonas aeruginosa	X239	16
Pseudomonas aeruginosa	PsIS	8
Serratia marcescens	X99	•1
Serratia marcescens	SE 3	32
Proteus morganii	PR15	16
Proteus inconstans	Pr33	0,06
Proteus rettgeri	PR7	64
Proteus rettgeri	C24	0,03

Citrobacter freundii ' CF17 64

Bordetella . .

bronchoseotica 16 128

-38- 2333 5 1 6

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen als Ausgangsmaterialien benötigten Bistetrazolmethylthiole lassen sich erzeugen, indem man beispielsweise i-Cyanomethyl-IH-tetrazol-5-ylthiol mit Tetramethylguadiniumazid in Dioxan bei Rückflußtemperatur zu 1-(1H-Tetrazol-5-y!methyl) -IH-tetrazol-S-ttiiol umsetzt. Zum entsprechenden 2H-tetrazolsubstituierten Tetrazol gelangt man durch Alkylierung von IH-Tetrazol-5-thiol, bei welchem die Thiolgruppe durch eine Schutzgruppe, wie die Benzylgruppe, geschützt ist, mit einem Halogenacetonitril, wie Chloracetonitril, in Gegenwart einer Base, wie Kaliumhydroxid, oder Natriumhydroxid. Diese Alkylierung führt zu einem Gemisch aus 1- und 2-Cyanomethyl-5-benzylthio-'1H-tetrazolenJDas erhaltene Isomerengemisch aus dem cyanomethylsubstituierten Tetrazol wird dann mit Tetramethylguanidiniumazid oder mit Aluminiumtriaz.id bei erhöhter Temperatur umgesetzt, wodurch man ein Gemisch aus1-(1H-Tetrazol-5-ylmethyl) -IH-tetrazo.l-5-thiol und 2- (1H-Tetrazol· 5-ylmethyl)-2H-tetrazol-5-thiol erhält, dessen Thiolgruppe beispielsweise mit einer Benzylgruppe geschützt ist. Das hierdurch erhaltene Isomerengemis.ch der Bistetrazole läßt sich dann beispielsweise durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie in die einzelnen Isomeren auf-

.trennen. .

Entsprechende Tetrazole, die durch C.-C, Alkyl substituiert sind, (R₄=C₁-C₃ Alkyl), lassen sich herstellen, indem man die jeweiligen isomeren Tetrazole durch Umsetzen mit einem C₁-C₃ Alkylbromid oder einem C₁-C₃ Alkyliodid in Gegenwart einer Base alkyliert. Diese Alkylierung führt zu einem Isomerengemisch, das sich ebenfalls durch Hochleistungsf lüssigkeitschrpmatographie in die einzelnen Isomeren auftrennen läßt. Nach erfolgter Auftrennung in die einzelnen isomeren Tetrazole oder in die Alkylierungsprodukte hiervon entfernt man die Benzylgruppe vom Thiol beispielsweise durch elektrolytische Reduktion an einer

23336

Quecksilbersammelkathode.

Nach einem anderen Verfahren kann man entsprechende 1-/1-(C₁-C₃ Alkyl)-IH-tetrazol-5-ylmethyV-IH-tetrazol-5-thiole auch ausgehend von Ethyl-5-chlor-IH-tetrazol-1-acetat herstellen. Hierzu setzt man ein solches 5-Chlortetrazolacetat mit einem C₁-C, Alkylamin zum entsprechende] N-(C₁-C₃ AlkyUamid um. Dieses Amid wird dann durch Umsetzung mit überschüssigem Phosgen bei einer Temperatur von etwa -5⁰C bis etwa 10⁰C in einem inerten Lösungsmittel, beispielsweise einem Halogenkohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid oder Dichlorethan, zum jeweiligen N-Chlorcarbonyl-N-(C₁-C^ alkyl)amid umgesetzt. Durch nachfolgende Reaktion dieses N-Chlorcarbonylamids mit Tetramethylguanidiniumazid in Dioxan bei Rückflußtemperatur . erhält man das jeweilige 1-/1-(C,-C₃ Alkyl)-1H-tetrazol-S-ylmethyV-S-chlor-iH-tetrazol. Die abschließende Umsetzung dieser. Verbindung mit Natriumhydrogensulfid führt dann unter Ersatz der in Stellung-5 vorhandenen Chlorgruppe durch die Thiolgruppe zur gewünschten Verbindung.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert.

Die darin eventuell vorhandenen Abkürzungen haben folgende Bedeutungen:

HPLC = Hochleistungsflüssigkeitschromatographie NMR = magnetische Kernresonanz

UV = ultraviolett

IR = infrarot

DMSO-dg = deuteriertes Dimethylsulfoxid

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Den bei der Beschreibung der NMR-Spektren verwendeten Abkürzungen kommen folgende Bedeutungen zu:

s = Singlett '

m = Multiplett

d = Doublett · ··..··

q = Quartett

t = Triplett

Herstellungsbeispiel· 1

Herstellung von i-Cyanomethyl-IH-tetrazol-S-ylthiol

A. Ethylazidoacetat .

Man versetzt eine'Lösung von 490 g (4 Mol) Ethylchloracetat in 1500 ml Acetonitril mit 260 g (4 Mol) Natriumazid und erhitzt das erhaltene Gemisch dann 20 Stunden auf Rückflußtemperatur. Sodann wird das Reaktionsgemisch in 11 Wasser gegossen und 0,5 Stunden gerührt. Die organische Schicht wird von der wässrigen Schicht abgetrennt und unter Vakuum zur Trockne eingedampft. Das zurückbleibende gelbe öl wird in 1200 ml Dethylether gelöst und die Lösung über Magnesiumsulfat getrocknet. Durch anschließendes Verdampfen des Diethylethers unter Vakuum gelangt man zu 391 g (Ausbeute = 76 %) Ethylazidoacetat.

B. Ethyl-S-chlpr-IH-tetrazol-i-ylacetat .

Ein Gemisch von 130 g (1 Mol) des wie oben unter Teil A hergestellten Ethylazidoacetats und 96 g (1/56 Mol) Cyanogenchlorid wird 20 Stunden auf 125°C erhitzt. Nach entsprechendem Abkühlen löst, man das Reaktionsproduktgemisch in Ethylacetat, filtriert die Lösung und dampft sie unter Vakuum ein, wodurch man als Produkt eine gelbe

23336

kristalline Masse erhält. Die gelben Kristalle werden aus wässrigem Ethylakohol umkristallisiert/ wodurch man zu 149 g (Ausbeute = 78 %) Ethyl-5-chlor-IH-tetrazol-'1-ylacetat in Form fahlgelber Kristalle gelangt, die bei etwa 57 bis 60⁰C schmelzen. ' · ·

C. Ethyl-5-thiol-iH~tetrazol-1-=ylacetat

Eine Lösung von 209 g des oben unter Teil B hergestellten Chlortetrazolesters und 250 g Natriumhydrogensulfid in 5 1 Ethylalkohol wird 24 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt. Im Anschluß daran säuert man das Reaktionsgemisch mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure an und verringert das Volumen des angesäuerten Gemisches durch Verdampfen unter Vakuum auf ein Viertel des ursprünglichen Volumens. Sodann wird das erhaltene Konzentrat mit Ethylacetat extrahiert, der Extrakt getrocknet und unter verringertem Druck zur Trockne eingedampft. Das zurückbleibende Produkt wird aus Toluol-Methylenchlorid-Hexan umkristallisiert/ wodurch man zu 129 g des gewünschten Produkts gelangt, das bei etwa 85 bis 88⁰C schmilzt.

D. 5-Thiol-IH-tetrazol-i-ylacetamidammoniumsalz

Eine Lösung von 20 g (0,106 Mol) des oben unter Teil C hergestellten Tetrazolthiolesters in 320 ml konzentriertem Ammoniumhydroxid und 200 ml Ethylalkohol, die 500 ml Ammoniumchlorid enthält, wird etwa 12 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt. Sodann dampft man das Reaktionsgemisch unter Vakuum ein und kristallisiert den angefallenen gelben kristallinen Rückstand aus heißem Ethylalkohol um, wodurch man als erste Ernte 13,7 g (Ausbeute = 73 %) « äes gewünschten Produkts in Form weißer Kristalle erhält, die nach Vakuumtrocknung bei etwa Ί97 bis 199⁰C schmelzen.. Als zweite Ernte gelangt man zu 1,4, g des gewünschten Produkts, welches bei etwa 191 bis 193°C schmilzt.

-2333 61 6

E. i-Cyanomethyl-IH-tetrazol-5-thiol

Eine Suspension, von 5,28 g des oben unter Teil D hergestellten Tetrazolamidainmoniumsalzes in 90 ml Methylenchlorid, die 14,4 ml Pyridin enthält, wird auf etwa 0⁰C gekühlt. Die Suspension* wird dann unter Rühren tropfenweise mit einer Lösung von 4,6 g (30 mMol) Phosphoroxychlorid in 40 ml Methylenchlorid versetzt. Nach beendeter Zugabe wir das Reaktionsgemisch 30 Minuten auf Rückflußtemperatur erhitzt und dann unter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach diesem Erhitzen ist das Reaktionsgemisch orange geworden und enthält etwa Niederschlag. Das Reaktionsgemisch wird unter Vakuum zur Trockne eingedampft und der Rückstand in einem 1:1~Gemisch (VolumensVolumen) aus Ethylacetat und Wasser gelöst. Der pH-Wert der Lösung wird mit 20%-iger wässriger Chlorwasserstoffsäure auf 2 eingestellt. Die angesäuerte Lösung wird zweimal mit jeweils 75 ml Ethylacetat extrahiert und die Extrakte werden vereinigt. Die vereinigten Extrakte werden mit 5%-iger Chlorwasserstoffsäure und mit Kochsalzlösung gewaschen, worauf man sie über Natriumsulfat trocknet und zur Trockne eindampft. Das hierdurch erhaltene braune öl kristallisiert beim Stehenlassen aus. Die Kristalle werden bei Raumtemperatur vakuumgetrocknet und ergeben dann 2,6 g (Ausbeute =61 %) eines hellbraunen Produkts, das bei etwa 113 bis 114°G schmilzt.

Die obige Umsetzung wird unter Verwendung von 10,6 g des Tetrazolamidammoniumsalzes und 3,7 g des Nitrils wiederholt, wodurch man zu weißlichen Kristallen gelangt, die bei etwa 116 bis 118°C schmelzen.

Das in obiger Weise erhaltene kristalline Produkt verfügt über folgende analytische Daten:.

-«-233361

Elementaranalyse für C₃H N₅S

berechnet: C 25,53; H 2,14; N 49,62; gefunden: C 25,82; H 2,40; N 49,91.

Das Massenspektrum des kristallinen Produkts ergibt ein Molekulargewicht von 141, was mit diesem Produkt übereinstimmt. . .

Herstellungsbeispiel 2

1-(1H-Tetrazol-5-y!methyl)-1H-tetrazol-5-thiol

Eine Lösung von 6,0 g (42,5 mMol) 1-Cyanomethyl-IH-tetrazol-5-thiol und 10,0 g (6,3 mMol) Tetramethylguanidiniumazid in 90 ml Dioxan wird 3 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt. Nach erfolgter Abkühlung dampft man das Reaktionsgemisch unter Vakuum zur Trockne ein und löst den Rückstand in einem 1:1-Gemisch aus Ethylacetat und Wasser. Die Ethylacetatschicht wird abgetrennt und der pH-Wert der wässrigen Schicht mit 20%-iger Chlorwasserstoffsäure auf 1,8 eingestellt. Die angesäuerte wässrige Schicht wird dreimal mit jeweils 75 ml Ethylacetat extrahiert, und die Extrakte werden vereinigt. Die vereinigten Extrakte werden mit 5%-iger Chlorwasserstoffsäure und mit Kochsalzlösung gewaschen, worauf man sie über Natriumsulfat trocknet und unter Vakuum zur Trockne eindampft. Das hierdurch erhaltene rote öl kristallisiert beim Animpfen aus. Die Kristalle werden mit Ethylacetat sowie mit Diethylether gewaschen und dann getrocknet. Auf diese Weise gelangt man zu 3,7 g des gewünschten Bistetrazolmethylthiols, das bei etwa 173 bis 175⁰C schmilzt. Das Filtrat_tder ersten Ernte wird zu einem öl eingedampft, welches nach Animpfung 0,3 g kristallines Produkt als zweite Ernte ergibt. In der gleichen Weise gelangt man auch zu 0,3 g einer dritten Ernte. Die gesamte Produktausbeute beträgt 4,3 g (Ausbeute

-233361

Das NMR-Spektrum des Produkts in DMSO-d_g zeigt ein Singlett bei 5,9 ppm delta für die Protonen der Methylengruppe, welche die Tetrazolringe miteinander verbindet.

Herstellungsbeispiel 3

Herstellung von 1-(1-Methyl-1H-tetrazol-5-ylmethyl)-1H-tetrazol-5-thiol

A. N-Methyl-S-chlor-IH-tetrazol-i^ylacetamid

Eine Lösung von 19,5 g (0,102 Mol) Ethyl-5-chlor-iH-tetrazol-1-acetat in 30 ml Ethylalkohol wird in einem Trockeneis-Propylalkohol-Bad gekühlt und über eine Zeitdauer von 5 Minuten mit gasförmigem Methylamin versetzt. Das sich hierdurch verfestigende Reaktionsgemisch wird mit Ethylalkohol und Diethylether gewaschen und dann auf einem Wasserbad getrocknet. Auf diese Weise gelangt man zu 13,2 g (Ausbeute = 74 %) des gewünschten N-Methylamids in Form weißer kristalliner Nadeln, die bei etwa 146 bis 148⁰C schmelzen.

Dieses kristalline Produkt verfügt über folgende analytische Daten:

Elementaranalyse für

berechnet: C 27,36; H 3,55; N 39,89; Cl 20,19; gefunden: C 27,59; H 3,35; N 39,65; Cl 20,49.

NMR-Spektrum (DMSO-dg): ^ 2,7 (d, J=5Hz, 3H, Amidmethyl),

5,28 (s, 2H, C . · 1 H, N-H) ppm.

5,28 (s, 2H, CH₂), 8,53 (s, breit,

- 2333 6 1

Das Massenspektrum des kristallinen Produkts ergibt ein Molekulargewicht von 175/5.

B. i-d-Methyl-^IH-tetrazol-S-ylmethyD-S-chlor-IH-tetrazol

Eine Suspension von 1,75 g (10 rnMol) des wie oben unter Teil A beschrieben hergestellten 5-Chlor-N-methyl-1H~ tetrazol-1-acetamids in 50 ml Methylenchlorid,die 0,8 g Pyridin enthält, wird bei einer Temperatur von etwa 0⁰C unter Rühren mit überschüssigem Phosgen versetzt. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch ohne weitere Kühlung noch 10 Minuten gerührt. Die erhaltene klare Lösung wird dann bei einer Temperatur von etwa 3O⁰C unter verringertem Druck zur Trockne eingedampft. Der das Reaktionsprodukt enthaltende Rückstand wird in 50 ml Dioxan suspendiert und die Suspension mit 2,4 g (15,2 mMol) Tetramethylguanidiniumazid versetzt. Das Gemisch wird 2 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt, worauf man es unter verringertem Druck nahezu zur Trockne einengt. Das Konzentrat wird in 30 ml Wasser gelöst, wodurch eine fahlgelbe Lösung entsteht, aus welcher das Produkt in Form farbloser Nadeln auskristallisiert. Durch Abfiltrieren dieses Produkts gelangt man zu 0,4 g Kristallen, die bei etwa 138 bis 14O⁰C schmelzen. Aus dem Filtrat ergibt sich eine zweite Ernte von 0,5 g Produkt, welches bei etwa 136 bis 139°C schmilzt,

Das erhaltene kristalline Produkt verfügt über folgende analytische Daten:

Elementaranalyse für C₄H₅N₈Cl

berechnet; C 23,95; H 2,51; N 55,86; Cl 17,45; gefunden: C 24,17; H"2,75; N 55,81; Cl 17,85.

233361

NMR-Spektrum (DMSO-dg): C 4,27 (s, 3H, N-CH₃), 6,33 (s,

2H, CH₂)' ppm.

C. 1-(1-Methyl-1H-tetrazol-5-ylmethyl)-1H-tetrazol-5-thiol

Eine Suspension von 0,5 g (2,5 mMol) des oben unter Teil B hergestellten 5-Chlorbistetrazols in 40 ml Ethylalkohol

O- *

wird mit 0,6 g Natriumhydrogensulfid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 16 Stunden'auf Rückflußtemperatur erhitzt, auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Das Filtrat wird unter verringertem Druck nahezu zur Trockne eingeengt und mit 30 ml 5%-iger Chlorwasserstoffsäure versetzt. Das angesäuerte Konzentrat wird dreimal mit jeweils 30 ml Ethylacetat extrahiert, worauf man die Extrakte vereinigt, mit 5%-iger Chlorwasserstoffsäure sowie mit Kochsalzlösung wäscht und über Natriumsulfat trocknet. Der getrocknete Extrakt wird auf ein kleines Volumen eingeengt, wodurch das gewünschte Produkt in kristalliner Form ausfällt. Durch Umkristallisieren dieses Produkts aus Ethyl. acetat-Hexan gelangt man zu 0,3 g nahezu farblosen Kristallen, die bei etwa 190 bis 192°C schmelzen.

Das kristalline Produkt verfügt über folgende analytische Daten;

Elementaranalyse für C₄H-NgS

berechnet: C 24,24; H 3,05; N 56,53; gefunden: C 24,21; H 3,28; N 56,43.

-"-2333 6 1 6

NMR-Spektrum(DMSO-d₆): 3 4,22 (s, 3H, CH₃), 5,95 (s, 2H,

₃10,57 (breites s, 1H, SH).

Dieses Produkt hat aufgrund eines Massenspektrums ein Molekulargewicht von 198..

Herstellungsbeispiel 4

Herstellung von 2-(1H-Tetrazol-5-y!methyl)-tetrazol-5-thiol

A. 5-Benzylthio-IH-tetrazol

Eine Lösung von 30 g (0,33 Mol) Thiosemicarbazid und 51 g (0,40 Mol) Benzylchlorid in 500 ml Ethylalköhol wird etwa . 3,5 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt. Sodann dampft man das Reaktionsgemisoh unter verringertem Druck zur Trockne ein und löst den Rückstand in Wasser. Die Lösung wird hierauf mit Ethylacetat gewaschen und zu einer Lösung von 25 g (0,36 Mol) Natriumnitrit in 50 ml Wasser gegeben. Die erhaltene Lösung wird 15 Minuten gerührt und dann mit Ethylacetat versetzt. Die organische Schicht wird abgetrennt, mit Wasser sowie Kochsalzlösung gewaschen und anschließend über Natriumsulfat getrocknet. Die getrocknete Ethylacetatlösung wird unter verringertem Druck eingedampft, worauf man den erhaltenen Rückstand mit Methylenchlorid wäscht und aus Ethylacetat umkristallisiert. Auf diese Weise gelangt man zu 21 g des gewünschten Produkts, welches bei etwa 134 bis 136⁰C schmilzt.

Dieses Produkt weist folgende Elementaranalyse auf: Elementaranalyse für CgH^N.S

berechnet: C 49,98; H 4,.19; N 29,14; gefunden: C 49,81; H 4,17; N 28,95.

-48- 2333 6 1 6

B. 1- und 2-Cyanomethyl-5-benzylthio-1H-tetrazol

Eine Lösung von 2,7g Kaliümhydroxid in 5 ml Methylalkohol wird unter Rühren zu einer Lösung von 7,9 g (0,041 Mol) 5-Benzylthio-IH-tetrazol in 25 ml Methylalkohol gegeben und nach 15 Minuten langem Rühren bei Raumtemperatur mit 3,4 g (0,045 Mol) Chloracetonitril versetzt. Das Reaktionsgemisch wird etwa 12 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt, worauf man den erhaltenen weißen Feststoff abfiltriert. Das Filtrat wird unter Vakuum zu einem öligen Rückstand eingeengt, den man in einem Gemisch aus Diethylether und Wasser löst. Die Etherschicht wird abgetrennt, mit einer wässrigen Lösung von Natriumbicarbonat, mit Wasser sowie mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet und schließlich unter verringertem Druck zur-Trockne eingedamft. Auf diese Weise gelangt man zu 3,4 g eines Gemisches aus 1- und 2-Cyanomethyl-5-benzylthio-1H-tetrazol in Form eines rötlichen Öls. Das NMR-Spektrum dieses Öls zeigt, daß es sich hierbei um ein Gemisch handelt, welches etwa 50 % eines jeden der beiden Isomeren enthält.

C* 5-Benzylthiol-2-(1H-tetrazol-5-ylmethyl)-2H-tetrazol

Man versetzt 70 ml trockenes Tetrahydrofuran unter Kühlen in einem Eis-Ethanol-Bad in kleinen Mengen mit 4,04 g (0,03 Mol) wasserfreiem 'Aluminiumchlorid. Nach beendeter Zugabe versetzt man das Ganze unter Rühren mit 5,85 g (0,09 Mol) feinvermahlenem Natriumazid. Das Reaktionsgemisch wird 5 Minuten gerührt, mit einer Lösung von 3,93 g (0,017 Mol) des Isomerengemisches von 1- und 2-Cyanomethyl-5-benzylthiotetrazol in 20 ml trockenem Tetrahydrofuran versetzt und 24 Stunden auf Rückflußtemperatur erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird in einer Mischung aus Eis und Ethanol gekühlt und durch tropfenweise Zugabe von 30 ml einer 20%-igen Chlorwasserstoffsäure angesäuert. Das angesäuerte Gemisch wird unter verringertem Druck auf ein Volumen von etwa 30 ml eingeengt und das Konzentrat

23336 1 6

dreimal mit jeweils 30 ml Ethy.lacetat extrahiert. Die vereinigten Extrakte werden mit Kochsalzlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Der getrocknete Extrakt wird unter Vakuum zur Trockne eingedampft, wodurch man zu 4,5 g (Ausbeute = 97 %) eines isomeren Gemisches von 5-Benzylthio-l- und 2-(lH-Tetrazol-5-ylmethyl)-IH- und -2H-tetrazol in Form eines lohfarbenen Öls gelangt. Nach mehrtägigem Stehen bilden sich in diesem Öl Kristalle. Das Gemisch wird mit Methylenchlorid behandelt und filtriert, wodurch man zu 0,85 g cremefarbenen Kristallen gelangt, die bei etwa 115° C bis etwa 117° C schmelzen. Aus dem Filtrat erhält man eine zweite Kristallern-•te, die etwa 0,2 g wiegt. .

Das obige Herstellungs-verfahren wird unter Verwendung von7,1 g des isomeren Gemisches von 5-Benzylthio-l- und -2-cyanomethylt.etrazol mit Aluminiumazid (in der oben beschriebenen Weise unter Verwendung von 7,3 g Aluminiumchlorid und 10,7 g Natriumazid hergestellt) wiederholt. Nach 24-stündigem Erhitzen auf Rückflußtemperatur wird das Reaktionsgemisch mit 20 %-iger Chlorwasserstoffsäure angesäuert, auf ein Volumen von etwa 60 ml eingeengt, mit E.thylacetat extrahiert, mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der erhaltene Rückstand kristallisiert beim Stehenlassen. Die cremefarbenen Kristalle werden in Methylenchlorid suspendiert, und durch filtrieren dieser Suspension gelangt man zu 3,5 g kristallinem Material. Das Filtrat wird zur Trockne eingedampft, wodurch man 4,9 g. eines orangen Öls erhält. .

Das NMR-Spektrum des kristallinen Produkts in deuteriertem DMSO zeigt vorwiegend ein Isomer, nämlich das 2-Isomer, während das NMR-Spektrum des Öls vorwiegend das 1-

2333 6 1

Isomer zeigt. . · ·

D. 2-(lH-Teträzol-5-ylmethyl)-2H-tetrazol-5-thiol

Man löst 175 mg des .oben unter Teil C. hergestellten 5-Benzylthio-2-(lH-tetrazol-5-ylmethyl)-2H-tetrazols in 4.0 ml destilliertem Dimethylformamid und reduziert dieses Material dann an der Quecksilbersammeikathode·(Quecksilbermenge 14 cm²) mit einer Platindrahtanode. Die Elektroden sind durch ein Sinterglas voneinander getrennt. Der Elektrolyt besteht aus 0,1 molarem Tetraethylammoniumperchlorat in der Dimethylformamidlösung des Substrats.' Die Elektrolyse wird bei -2,7 bis -2,85 Volt über eine Zeitdauer von 500 Sekunden und bei -2,80 Volt über eine Zeitdauer von etwa 630 Sekunden durchgeführt.

Das bei der Reduktion von einem Elektron erhaltene Reduktionsproduktgemisch wird zur Trockne eingedampft und der Rückstand in Ethylacetat gelöst. Die Lösung wird dreimal mit einem 9:1-Gemisch (Volumen/Volumen) aus einer gesättigten Lösung von Natriumchlorid und 0,1 η Chlorwasserstoff säure gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die getrocknete Lösung wird unter Vakuum eingeengt, wodurch aus dem Konzentrat 111 mg der Titelverbindung ausfallen. Dieses Material wird filtriert und getrocknet.

Beispiel 1

7ß-/dl-/Carboxy(4-hydroxyphenyl)acetyl7amino/-7oi-methoxy-8-ΟΧΟ-3-/ΖΖΪ-(lH-tetrazol-5-ylmethyl)-lH-tetrazol-S-yl?- thio/methyl7-5-oxa-l-azabicyclo/4.2.0/oct-2-en-2-carbonsäure .

Eine Lösung von 1,33 g (1,83 mMol) Dipheny!methyl-7ß-

233 3 6

^dl-ZS-methoxybenzylcarbonyl(4-hydroxyphenyl)acetyl7amino7-7ft-methoxy-8-0x0-3-(chlormethyl)-S-oxa-l-azabicyclo/^.2.Q/· oct-2-en-2-carboxylat der Formel

"s~\ ι ?^cHv\'

HO-* V-CH-C-NH—?—ψ . >

:OOpMB ^e~A >-CHs-

in 12 ml Methylenchlorid, die 200 mg Tetra-n-butylammoniumchlorid enthält, wird bei Raumtemperatur mit einer Lösung von 368 mg (2 mMol) l-(lH-Tetrazol-5-ylmethyl)-lH-. tetrazol-5-thiol in 4 ml 0,5 η Natriumhydroxid und 4 ml Wasser versetzt. Da's aus zwei Schichten bestehende Reaktionsgemisch wird 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Methylenchloridschicht wird abgetrennt, mit Wasser sowie Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum zur Trockne eingedampft. Auf diese Weise gelangt man zu 1,33 g (Ausbeute = 83 %) an in Stellung 3 substituiertem Diester der Formel

^H°-*\ ^»-CH-C-^H

\=,r ioopMB /

in Form eines goldfarbenen Schaums.

Der in obiger Weise erhaltene.fister wird dann wie folgt von den Estergruppen befreit.

2333 61 6

Eine Lösung von 1,16 g (1,3 mMol) des Diesters in 6 ml Methylenchlorid und 6 ml Nitromethan wird auf 0° C gekühlt. Die gekühlte Lösung wird langsam mit einer Lösung von 950 mg Aluminiumchlorid in 6 ml Anisol versetzt, worauf man das Reaktionsgemisch zuerst 1 Stunde bei 0⁰C und dann 30 Minuten bei Raumtemperatur rührt. Das Reaktionsgemisch wird zur Entfernung der Lösungsmittel unter verringertem Druck eingedampft und der Rückstand der rohen Disäure mit 20 ml Efchylacetat, 20 ml Wasser sowie 0,5 ml 20 %-iger Chlorwasserstoffsäure versetzt. Das Gemisch wird 5 Minuten kräftig gerührt, worauf man die als Produkt erhaltene feste Disäure abfiltriert und mit Wasser wäscht. Die rohe Disäure wird in einem Gemisch aus Aceton und Methylalkohol beschallt, worauf man das Ganze filtriert und das FiItrat zur Trockne eindampft. Auf diese Weise gelangt man zu 187 mg roher Disäure in Form einer gummiartigen Masse. ' ·

Diese gummiartige Masse wird wie folgt gereinigt:

Eine Lösung von 185 mg der gummiartigen Masse in 1,5 ml Methylalkohol wird zur Hochlexstungsflüssigkeitschromatographie in eine mit C18 Umkehrphasensxlic.agel gefüllte Säule eingespritzt und darin bei einem Druck von etwa 17 bar unter Verwendung eines Gemisches aus -6 % Acetonitril, 2 % Essigsäure und 92 % Wasser als Eluiermittel chromatographiert. Das Chromatogramm wird durch Ultraviolettlicht überwacht. Es wird eine Reihe von Fraktionen aufgefangen, wobei man die das gewünschte Produkt enthaltenden Fraktionen 21 bis 46 vereinigt und das darin enthaltene Acetonitril durch Verdampfen entfernt. Das wäßrige Konzentrat wird lyophilisiert, wodurch man zu 17 mg der Titelverbindung in Form eines weißen Feststoffs gelangt. Dieses Produkt hat die folgende Formel

2333 61 6

:00H

Y ΪΙ—ί

CH.2—β. A

NMR-Spektrum (90 MHz, DMSOd₆; DMSO-Bezug, 2,65 ppm) 6 3,56 (s, 7-Methoxy H), 4,44 (s, 3·-Methylen), 4,60 (m, Methen-H der Malonamidoseitenkette), 4,86 (s, C-2 Methylen), 5,25 (s, C-6 H), 5,87 (s, Methylen von Bistetrazol) und 7,16 (m, p-Hydroxyphenyl H) ppm. .

• Beispiel 2

7ß~(2~Thienylacetylamino)-7ot-methoxy-8-oxo-3-///l-(lH-tetra2ol-5-ylmethyl)-lH-tetrazol-S-yl/thio/methylZ-S-oxa-l-azabicyclo/4 ..2. o7oct-2-en-2-carbonsäure

Man löst 7ß-(2-Thienylacetylamino)-7od-methoxy-8-oxo-3-

oct-2-en-2-carbonsäure-4-nitrobenzylester in Methylenchlorid und versetzt die Lösung mit Tetra-n-butylaminoniumchlorid. Sodann versetzt man die Lösung mit einer Lösung aus einem Überschuß an l-(lH-Tetrazol-5-ylmethyl)-lH-tetrazol-5-thiol in einem Überschuß an 0,05 η Natriumhydroxid. Das aus zwei Schichten bestehende Reaktionsgemisch wird etwa 8 Stunden kräftig bei Raumtemperatur gerührt. Die organische Schicht wird abgetrennt,mit Wasser sowie mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft, wodurch man die Titelverbindung in Form des 4-Nitrobenzylesters erhält. 2ur Abspaltung der Estergruppe setzt man diese Verbindung dann mit Zink und Essigsäure in Tetrahydrofuran um, wodurch man zur im Titel genannten Verbindung gelangt.

2333 61 6

Beispiel

OOH

7ß-[D- [Amino (phenyl) acetyl] amino] -8-OXO-3- [ [ [1- (.1H-tetrazol-5-ylmethyl)-lH-tetrazol-5-yl]thio]methyl]-5-. oxa-l-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carbönsäure .

Zuir Herstellung dieser Verbindung acyliert man 7.ß-Amino-8-oxo-3-/771-(lH-tetrazol-5-ylmethyl)-lH-tetrazol-5-yl7-thio7methyl7-5-oxa-l-azabicyclo/^.2.07oct-2-en-2-carbonsäure-4-nitrobenzylester mit dem.aminogeschützten gemischten Säureanhydrid-Derivat von D-Phenylglycin der Formel

filK ,C=CH-COOCHa

worin die Aminogruppe mit dem mit Methylacetoacetat gebildeten Enamin geschützt ist und wobei das gemischte Anhydrid hergestellt wird durch Umsetzen des enamingeschützten Phenylglycinnatriumsalzes mit Methylchlorformiat.

Die Acylierung wird unter nichtwäßrigen Bedingungen in Acetonitril durchgeführt und das hierdurch erhaltene

233361 6

aminogeschützte sowie veresterte Acylierungsprodukt wird dann zur Abspaltung der Estergruppen und Entfernung der Aminoschutzgruppe mit Zink und Essigsäure unter wasserfreien Bedingungen umgesetzt, wodurch man zur im Titel genannten Verbindung gelangt.

Beispiel4

©-CH2-S-

ΗΟ-Ύ/

7fi- [D- [2,3-Dihydroxybenzamido (phenyl) acetyl] amino] -8-oxo-3-[[[1-(lK-tetrazol-5-ylmethyl)-lH-tetrazol-5-yl]-thio]methyl]-S-oxa-l-azabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carbonsäure "

Zur Herstellung der im Titel genannten Verbindung acyliert man das 7ß-(D-Phenylglycylamino)-l-oxa-ß-lactam von Beispiel 3 mit dem unter Verwendung von Hydroxybenzotriazol (HBT) gebildeten aktiven Ester von 2,3-Dihydroxybenzoesäure. Die Acylierung wird unter nichtwäßrigen Bedingungen in Acetonitril oder Tetrahydrofuran durchgeführt.

2333 6 1 6

Beispiel

Die Verbindung der obigen Formel wird hergestellt, indem man das nach Beispiel 3 erhaltene 7ß-(D-Phenylglycylamino)· 1-oxa-ß-lactam mit N-Methyl-N-chlprcarbonyl-2-chlorbenzämid, welches Dimethylformamid als Co-Lösungsmittel und Pyridin als Chlorwasserstoffakzeptor enthalt, umsetzt.

Beispiel

\l-i!-NH-CH-C-NH—·

I. E COOH

7ß-[D-[4-Ethylpiperazin-2_/3-dione-l-ylcarbonylaminö-(phenyl)acetyl]amino]-8-OXO-3-[[[1-(lH-tetrazol-5-ylmethyl)-lH-tetrazol-5-yl]thio]methyl]-5-oxa-lazabicyclo[4.2.0]oct-2-en-2-carbonsäure

Zur Herstellung der im Titel genannten Verbindung acy-· liert man 7ß-(D-Phenylglycylamino)-1-oxa-ß-lactam von Beispiel 3 mit 4-Äthylpiperazin-2,3-dion-l-ylcarbonylchlorid in Acetonitril in Gegenwart von Pr-opylenoxid.

Claims (16)

1. 33361

   Erfindungsansprüche

   1. Verfahren, zur Herstellung von 1-Oxa-ß-lactamen der allgemeinen Formel I

   R-NH-?

   /*—\ /«-CH2-S-R3 I

   ic

   -0OR · . I

   worin R Wasserstoff oder eine Acylgruppe der allgemeinen Formel .

   O .
   R°-C-

   bedeutet, in welcher R° für Aryl oder Aralkyl der allgemeinen Formel

   R¹—(CH^

   steht, worin R Phenyl oder durch Halogen, Hydroxy, Amino, Acetamido, C,-C. Alkyl, C,-C. Alkoxy, Cyano, Carboxy, Carboxamido, Carboxymethyl, C₁-C₄ Alkoxycarbonylmethyl, Hydroxymethyl oder Aminomethyl substituiertes Phenyl ist oder R eine di- oder.trisubstxtuierte Phenylgruppe der allgemeinen Formel

   darstellt, in welcher die Substituenten a, a¹ und a" unabhängig voneinander Wasserstoff, Halogen,. Hydroxy, C, -C₄

   2333 6 1 6

   Alkyl oder C₁^C₄ Alkoxy sind und η für 0 oder 1 steht, oder R° Aryloxymethyl oder Arylthxomethyl der allgemeinen Formel . .

   darstellt, in welcher R die oben angegebene Bedeutung hat und ζ für 0 oder S steht,

   oder R° für eine heterocyclische Methylgruppe der allgemeinen Formel

   R²-CH₂-

   steht, in welcher R Thienyl, Furyl, lH-Tetrazol-1-yl, lH-Tetrazol-5-yl oder Reste der allgemeinen Formeln

   oder

   bedeutet, worin der Substituent b jeweils Wasserstoff, Amino, geschütztes Amino, C,-C₃ Alkyl oder Phenyl ist, oder R° eine Gruppe der allgemeinen Formel

   R³-CH-

   darstellt, in welcher R für den oben angegebenen Substituenten R steht und zusätzlich dazu auch noch 1,4-Cyclohexadienyl, Thienyl oder Furyl sein kann und Q Hydroxy, Carboxy, SuIfο oder Amino bedeutet,

   oder R° eine oximinosubstituie-rte Gruppe der allgemeinen Formel · " '

   -»- 233361 6

   R⁴-C-

   Il

   bedeutet, in welcher R für den oben angegebenen Substi tuenten R steht und zusätzlich dazu auch noch Thienyl, Furyl oder ein Rest der allgemeinen Formel

   sein kann, in welcher b die bereits oben angegebene Bedeutung hat und R für Wasserstoff oder C,-C₄ Alkyl steht, oder R° einen Rest der allgemeinen Formel

   R³-CH-

   NH-C=O

   B⁶ - .

   darstellt, in welcher R die oben angegebene Bedeutung
   hat und R für durch 1 bis 3 Hydroxylgruppen substituiertes Phenyl oder durch 1 bis 3 Hydroxylgruppen substituiertes
   Formel

   iertes Pyridyl steht oder R eine Gruppe der' allgemeinen

   η H
   R-C-N

   ' ' 7
   ist, in welcher R für C,.-C. Alkylamino, Phenyl, Chlorphenyl, Furyl, Styryl, Chlorstyryl oder Nitrostyryl
   steht, '

   oder R eine Gruppe der allgemeinen Formel.

   -«ο- 23336 Γ 5

   bedeutet, in welcher η¹ für 1 oder 2 steht und m für 2 oder 3 steht, mit der Maßgabe, daß, falls n¹ für 2 steht,

   '8

   m dann 2 bedeutet, und worin R Wasserstoff, C,-C₃ Alkyl,

   .C₃-C₄ Alkanoyl oder C,-C₃ Alkylsulfonyl ist, R, Wasserstoff oder eine Carboxylschutzgruppe bedeutet, R₂ Wasserstoff oder Methoxy ist,
   R-3 eine Bistetrazolmethylgruppe der allgemeinen Formel

   -N

   -CH₂-*. il ΐ

   bedeutet, worin R₄ für Wasserstoff oder C,-C₃ Alkyl steht, und, falls der Substituent R, Wasserstoff bedeutet, den pharmazeutisch unbedenklichen Salzender obigen Verbindungen,

   dadurch gekennzeichnet , daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II

   R-NH

   Λ vi-CHs-X. CC

   OORi

   II

   .- 61 -

   2333 61 6

   worin R, eine Carboxylschutzgruppe bedeutet, X für Halogen steht und R sowie R„ die ob.en im Zusammenhang mit der allgemeinen Formel I angegebenen Bedeutungen haben, mit der Maßgabe, daß, fal-ls R Wasserstoff ist, dieser Rest dann mit einer herkömmlichen Aminoschutzgruppe geschützt ist, -

   mit einem Bistetrazolmethyl-5-thiol der allgemeinen For-.mel VII

   H-S-

   N7

   -CHa-

   VII

   worin R. Wasserstoff oder C,-C₄ Alkyl bedeutet, in einem inerten organischen Lösungsmittel umsetzt und die gegebenenfalls vorhandenen Schutzgruppen entfernt.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß man bei einer Temperatur von etwa 15 bis 55° C arbeitet.
3. 3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet , daß man in Gegenwart eines Halogenwasserstoff akzeptors arbeitet.
4. 4. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in einem aus zwei Phasen bestehenden Lösungsmittelsystem durchführt.
5. 5. Verfahren nach Punkt 4, dadurch gekennzeichnet , da'ß man ein Lösungsmittel sy-

   .- 62

   - 233361 B

   stem aus einer Halogenkohlenwasserstoff-Phase und einer wäßrigen Phase verwendet.
6. 6. Verfahren nach Punkt 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Halogenkohlenwasserstoff-Phase verwendet, die ein quaternäres Salz enthält.
7. 7. Verfahren nach Punkt 6, dadurch gekennzeichnet , daß man als quaternäres Salz Tetra-n-butylammoniumchlorid verwendet.
8. 8. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R für eine Acylgruppe steht, durch N-Deacylierung in eine Kernverbindung der allgemeinen Formel I überführt, worin R Wasserstoff ist.
9. 9. Verfahren nach Punkt 8, dadurch gekennzeichnet , daß man die Kernverbxndung der allgemeinen Formel I, worin R Wasserstoff ist, einer N-Acylierung unterzieht.
10. 10. Verfahren nach Punkt 1 oder 9,* dadurch

    gekennzeichnet , daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel I herstellt, worin R eine Gruppe der allgemeinen Formel

    R³ - CH(Q) -

    bedeutet, in welcher R für den bei der Definition der Formel I angegebenen Substituenten R oder für 1,4-Cyclohexadienyl, Thienyl oder Furyl steht und Q Amino, Carb-

    233361 6

    oxy, Hydroxy, gegebenenfalls geschütztes Amino, gegebenenfalls geschütztes Carboxy oder gegebenenfalls geschütztes Hydroxy bedeutet.
11. 11. Verfahren nach Punkt 10, dadurch gekennzeichnet , daß man die eventuell vorhandene Aminoschutzgruppe abspaltet.
12. 12. Verfahren nach Punkt 11, dadurch gekennzeichnet , daß man die Aminogruppe acyliert.
13. 13. Verfahren nach Punkt 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die an der Carboxylgruppe vorhandene Schutzgruppe abspaltet-.
14. 14. Verfahren nach Punkt 10, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Verbindung der Formel

    worin R₂ für Wasserstoff oder Methoxy steht und R. Wasserstoff oder C,-C₃ Alkyl bedeutet, durch Abspaltung der Estergruppen in die entsprechende Disäure überführt.
15. 15. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindung der allgemeinen Formel VII eine Verbindung der

    ·- 64 -

    2333 61

    allgemeinen Formel III

    H-S-*

    JTJ

    III i

    ' ι

    verwendet, worin R. Wasserstoff oder Methyl ist.
16. 16. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verbindung der allgemeinen Formel VII eine Verbindung der allgemeinen Formel IV

    H-S-

    Ha-

    IV

    verwendet, worin R. Wasserstoff oder Methyl ist.