DE2501638A1 - Verfahren zur epimerisierung von penicillinverbindungen - Google Patents
Verfahren zur epimerisierung von penicillinverbindungenInfo
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- C07D503/00—Heterocyclic compounds containing 4-oxa-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. oxapenicillins, clavulanic acid derivatives; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulfur-containing hetero ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Dr. ing. Walter Abitz
Dr. ϋ]ειβτ F.Morf . ■
Dr. Hanc-A. Brauns . . '
8 iViuachcn 00, ^iGiizenaiiarstr. 28.
16. Jan. 1974 15 635
MERCE & CO., INC. Rahway, New Jersey, V.St.A,
Verfahren zur Epimerisierung von Penicillinverbindungen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Änderung der
Konfiguration bestimmter stereoisomerer Penicillinverbindungen.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindungen
besitzen die allgemeine Formel I
in der X S oder O ist, R., eine die Carboxylgruppe blockierende
bzw. schützende Gruppe, vorzugsweise eine solche Gruppe, die leicht
ohne Spaltung des ß-Lactamrings unter Bildung des aktiven freien
Säure-Endprodukts abgespalten werden kann, bedeutet und R einen beliebigen der zahlreichen aus dem Schrifttum bekannten Acylsubstituenten
darstellt.
_ 1 _
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E^ kann beispielsweise eine esterbildende Gruppe in Form einer
Trichloräthyl-, tert.-Butyl-, p-Bromphenacyl-, p-Methoxybenzyl-,
Benzyl-, Benzhydryl-, Trimethylsilyl-, Meth.oxymeth.yl- oder o-Nitrobenzylgruppe
sein. Diese esterbildenden Gruppen können nach herkömmlichen Methoden abgespalten werden. Die Abspaltung der Benzyl-
und p-Nitrobenzylgruppe erfolgt beispielsweise durch. Hydrierung in
Gegenwart eines Katalysators, wie Palladium-Aktivkohle. Die Trichloräthyl-
und p-Bromphenacylgruppe lassen sich durch Behandlung mit Zink und Essigsäure oder Ameisensäure abspalten. Die Entfernung
der tert.-Butyl-, p-Methoxybenzyl-, Benzhydryl- und Methoxybenzylgruppe kann ebenfalls durch Behandlung mit einer organischen
oder anorganischen Säure erfolgen. Bevorzugt unter diesen Säuren werden z.B. Ameisensäure und Trifluoressigsäure. Die o-Nitrobenzylgruppe
kann durch Photolyse abgespalten werden.
Der Acylrest R ist ein aliphatischer, aromatischer, heterocyclisch-
-araliphatischer oder heterocyclisch-aliphatischer Carbonsäurerest
der allgemeinen Formel O
Il
. Y-C-
in der Y einen Rest, der allgemeinen Formel R R CH- bedeutet, wobei
ο
R ein Wasser stoff atom, eine Azidogruppe, einen Alkoxyrest, einen Nieder-alkylrest, wie eine Methylgruppe, eine Phenylgruppe, ein Halogenatom, eine.Amino-, Guanidino-, Guanylureido-, Phosphono-, Hydroxyl-, Tetrazolyl-, Carboxyl-, Sulfo- oder SuIfaminogruppe darstellt. Die Amino-, Hydroxyl- oder Carboxylgruppe wird durch Blockierung mit einer leicht abspaltbaren Gruppe davor geschützt, in die Umsetzung einbezogen zu werden. R ist eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe, ein 5- oder 6gliedriger monocyclischer Heterocyclus mit 1 bis 4 Sauerstoff-,-Schwefel- oder Stickstoff- -Heteroatomen im Ring, z.B. eine Furyl-, Thienyl-, Thiazolyl-, Isothiazolyl-, Oxadiazolyl- oder Thiadiazolylgruppe, eine substituierte heterocyclische Thiogruppe, eine Cyangruppe oder eine (2,5-Cyclohexadien-1-yl)-gruppe; Y kann auch eine substituierte Phenylgruppe, eine S-Substituiert-phenyl-sübstituiert-isoxazol-^ylgruppe, eine 3-Substituiert-phthalazin-i-ylgruppe oder eine 2- -Substituiert-1-naphthylgruppe sein. Als Acylreste eignen sich ferner die 1 -Aminocyclohexyl- oder die Cyclopentylgruppe. Die Sub-
R ein Wasser stoff atom, eine Azidogruppe, einen Alkoxyrest, einen Nieder-alkylrest, wie eine Methylgruppe, eine Phenylgruppe, ein Halogenatom, eine.Amino-, Guanidino-, Guanylureido-, Phosphono-, Hydroxyl-, Tetrazolyl-, Carboxyl-, Sulfo- oder SuIfaminogruppe darstellt. Die Amino-, Hydroxyl- oder Carboxylgruppe wird durch Blockierung mit einer leicht abspaltbaren Gruppe davor geschützt, in die Umsetzung einbezogen zu werden. R ist eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe, ein 5- oder 6gliedriger monocyclischer Heterocyclus mit 1 bis 4 Sauerstoff-,-Schwefel- oder Stickstoff- -Heteroatomen im Ring, z.B. eine Furyl-, Thienyl-, Thiazolyl-, Isothiazolyl-, Oxadiazolyl- oder Thiadiazolylgruppe, eine substituierte heterocyclische Thiogruppe, eine Cyangruppe oder eine (2,5-Cyclohexadien-1-yl)-gruppe; Y kann auch eine substituierte Phenylgruppe, eine S-Substituiert-phenyl-sübstituiert-isoxazol-^ylgruppe, eine 3-Substituiert-phthalazin-i-ylgruppe oder eine 2- -Substituiert-1-naphthylgruppe sein. Als Acylreste eignen sich ferner die 1 -Aminocyclohexyl- oder die Cyclopentylgruppe. Die Sub-
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stituenten können Halogenatome oder Carboxyl-, Carboxymethyl-,
Guanidino-, Guanidinomethyl-, Carboxaminomethyl-, Amino methyl—,
Nitro—, Methoxy- oder Met.hylgruppen sein. Besonders bevorzugt
ρ
werden jene Acylreste, bei denen· R ein Y/asserstoffatom oder eine Hydroxyl-, Amino- oder Carboxylgruppe bedeutet und R eine Phenylgruppe oder ein 5- oder 6gliedriger heterocyclischer Ring mit 1 oder 2 Schwefel-, Sauerstoff- öder Stickstoff-Heteroatonfen) sind. Beispiele für bevorzugte Reste sind die Phenylacetyl-, 3-Brompheny!acetyl-, p-Aminomethylphenylacetyl-, 4-Carboxymethylphenylacetyl-, 4-Carboxamidomethylphenylacetyl-, 2-Puryläcetyl-, 5-Nitrofurylacetyl-, 3-Furylacetyl-, 5-Chlorthienylacetyl-, 5-Methoxy- . thienylacetyl-, a-Guanidino-2-thienyläcetyl-, 3-Methylisothiazolyl acetyl-, ,5-Isothiazolylacetyl-, 3-Chlorisothiazolylacetyl-, 3-Methyl-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl-, 3-Chlor-1,2,5-thiadiazolyl-4- -acetyl-, 3-Methoxy-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl-, Phenylthioacetyl-, 4-Pyridylthioacetyl-, Cyanacetyl-, Tetrazolylacetyl-, a-i3uorphenylacetyl-, D-Phenylglycyl-; 4-Hydroxy-D-phenylglycyl-, 2-Thienylglycyl-, 3—Thienylglycyl-, Phenylmalonyl-, 3-Chlorphenylmalonyl-, 2-Thienylmalonyl-, 3-Thienylmalonyi-, a-Phosphonophenylacetyl-, a-Sulfaminophenylacetyl-, a-Hydroxyphenylacetyl-, a-Tetrazolylphenylacetyl-, a-Sulfophenylacetyl-, 2-Thienylacetyl-, Phenoxyacetyl-, α-Phenoxypropionyl-, a-Phenoxyphenylacetyl-, 2-Phenylnaphthyl-1-, 5-Methyl-3-phenylisoxazol-4-carbonyl-, 5-Methyl-3- -( 2-chlorphenyl) -isoxazol-4-carbonyl-, 5-Methyl-3-( 2-chlor-6-fluor phenyl)-isoxazol-4-carbonyl-, cc-(3-Guanylureido)-phenylacetyl-, a-Amino-p-hydroxyphenylacetyl-, a-Phenyl-ß-aminopropionyl-, a-Azidophenylacetyl-, 2,6-J)imethoxybenzoyl-, 2,6-Dichlorbenzoyl-, 3-(2',ö -dichlor)-phenyl-4-methylisoxazol-4-carbonyl-, 1-Amino eye lohexylcarbonyl-, 1-(2,5-Cyclohexadien-1-yl)-glycyl- und 3-Carboxyphthalazin-1-ylgruppe. ■ ",
werden jene Acylreste, bei denen· R ein Y/asserstoffatom oder eine Hydroxyl-, Amino- oder Carboxylgruppe bedeutet und R eine Phenylgruppe oder ein 5- oder 6gliedriger heterocyclischer Ring mit 1 oder 2 Schwefel-, Sauerstoff- öder Stickstoff-Heteroatonfen) sind. Beispiele für bevorzugte Reste sind die Phenylacetyl-, 3-Brompheny!acetyl-, p-Aminomethylphenylacetyl-, 4-Carboxymethylphenylacetyl-, 4-Carboxamidomethylphenylacetyl-, 2-Puryläcetyl-, 5-Nitrofurylacetyl-, 3-Furylacetyl-, 5-Chlorthienylacetyl-, 5-Methoxy- . thienylacetyl-, a-Guanidino-2-thienyläcetyl-, 3-Methylisothiazolyl acetyl-, ,5-Isothiazolylacetyl-, 3-Chlorisothiazolylacetyl-, 3-Methyl-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl-, 3-Chlor-1,2,5-thiadiazolyl-4- -acetyl-, 3-Methoxy-1,2,5-thiadiazolyl-4-acetyl-, Phenylthioacetyl-, 4-Pyridylthioacetyl-, Cyanacetyl-, Tetrazolylacetyl-, a-i3uorphenylacetyl-, D-Phenylglycyl-; 4-Hydroxy-D-phenylglycyl-, 2-Thienylglycyl-, 3—Thienylglycyl-, Phenylmalonyl-, 3-Chlorphenylmalonyl-, 2-Thienylmalonyl-, 3-Thienylmalonyi-, a-Phosphonophenylacetyl-, a-Sulfaminophenylacetyl-, a-Hydroxyphenylacetyl-, a-Tetrazolylphenylacetyl-, a-Sulfophenylacetyl-, 2-Thienylacetyl-, Phenoxyacetyl-, α-Phenoxypropionyl-, a-Phenoxyphenylacetyl-, 2-Phenylnaphthyl-1-, 5-Methyl-3-phenylisoxazol-4-carbonyl-, 5-Methyl-3- -( 2-chlorphenyl) -isoxazol-4-carbonyl-, 5-Methyl-3-( 2-chlor-6-fluor phenyl)-isoxazol-4-carbonyl-, cc-(3-Guanylureido)-phenylacetyl-, a-Amino-p-hydroxyphenylacetyl-, a-Phenyl-ß-aminopropionyl-, a-Azidophenylacetyl-, 2,6-J)imethoxybenzoyl-, 2,6-Dichlorbenzoyl-, 3-(2',ö -dichlor)-phenyl-4-methylisoxazol-4-carbonyl-, 1-Amino eye lohexylcarbonyl-, 1-(2,5-Cyclohexadien-1-yl)-glycyl- und 3-Carboxyphthalazin-1-ylgruppe. ■ ",
Unter "Nieder-alkylresten" sind hier sowohl gerad- als auch verzweigtkettige
aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 10 Koh lenstoffatomen, wie die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Bu
tyl-, Isobutyl-, tert.-Butyl-, Amyl-, Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Heptyl-
oder Decylgruppe, zu verstehen. · . ·
— 3 —
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Bei den Verbindungen der allgemeinen Formel I handelt es sich in
chemischer Hinsicht um ö-Acylamino-i-CoxadethiaJ-penicillansäureester.
Die Verbindungen sind neu und eignen sich als Antibiotika.
Die allgemeine Formel I kann zur Unterscheidung der Stereokonfiguration
auch wie folgt geschrieben werden:
H H
In der allgemeinen Formel IA zeigen die die beiden Wasserstoffatome
mit dem Hing verknüpfenden punktierten Linien an, daß sich die Wasserstoffatome unterhalb der Ebene des ß-Lactamrings befinden;
die zum Aminostickstoff führende ausgezogene Linie weist auf dessen
oberhalb der Ringebene befindliche Stellung hin. Auf dem Penicillingebiet hat es sich durchgesetzt, daß die Konfiguration IA
unterstellt wird, wenn man die Formel I verwendet; der Grund hiefür liegt darin, daß die Konfiguration IA "jene des "normalen" oder
biologisch aktiven Penicillins ist und sich bei sämtlichen Fermentationsprozessen
ergibt.
Für Penicilline existiert eine weitere mögliche sterische Konfiguration,
welche der allgemeinen Formel IB entspricht:
H H
R-HN-
R-HN-
tfY
J-Jr—L.
(IB) COOR-
In der allgemeinen Formel IB werden das Stickstoffatom und das sich in 5-Stellung befindende Wasserstoffatom mit "α" bezeichnet
oder sind unter dem Ring angeordnet, während das in 6-Stellung befindliche Wasserstoffatom die Bezeichnung "ß" trägt und ober dem
Ring zu sehen ist. Verbindungen dieses Konfigurationstyps werden als "Epi"-Penicilline bezeichnet.
Die Konfiguration IA als "normal", die α,ß-Nomenklatur und die
punktierten im Konstrast zu den ausgezogenen Linien als Hinweis auf das biologisch aktive Penicillin haben sich auf dem einschlä-
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gigen Fachgebiet durchgesetzt. Diese Übereinkunft gilt für alle ·
Penieillinderivate mit Substituenten an einer der beiden verfügbaren
Stellungen am 6-Koh.lenstoffatom.
Natürlich vorkommendes Penicillin liegt, wie erwähnt, in der "normalen"
Konfiguration vor. Chemische Reaktionen, denen das Penicillin unterliegt, oder die Totalsynthese des Penicillinkerns führen
jedoch zu Verbindungen in der "Epi"-Konfiguration. In spezieller
Hinsicht wurde von Mitarbeitern des Erfinders eine-Totalsynthesemethode
ausgearbeitet, welche bei unterschiedlichen Anteilen zum Epi-
oder öa-Acylaminopenicillin der Formel IB führt. Um aktive und in
wirtschaftlicher Hinsicht wertvolle Antibiotika in hohen Ausbeuten
herzustellen, war es notwendig, eine Methode zur "Epimerisierung"
(d.h. Änderung der Konfiguration) der "Epi"-Penicilline zu den "normalen" Penicillinen zu entwickeln.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Epimerisierungsverfahren
zu schaffen, durch welches die ea-Acylamino-i-oxadethiapenicilline
zu eß-Acylamino-i-oxadethiapenieillinen umgewandelt werden.
In diesem Zusammenhang wird festgestellt, daß es nicht notwendig ist, die Konfiguration beider am 6-Kohlenstoffatom befindlichen
Substituenten anzuführen; wenn die Stickstoffkonfiguration angegeben ist, weist der andere Substituent (d.h. das Wasserstoffatom)
zwangsläufig die andere Konfiguration auf. Die erfindungsgemäße
Aufgabe besteht ferner darin, das gewünschte "normale" Penicillin in hoher Ausbeute zu erzeugen, ungeachtet dessen, ob als Ausgangsmaterial
die reine "Epi"-Verbindung oder ein Gemisch der "Epi"- und "normalen" Verbindung dient.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe des nach-r- .
stehend beschriebenen Verfahrens gelöst (im folgenden Reaktionsschema haben die Substituenten R, X, R1 und Y die vorstehend angegebene Bedeutung).
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-COOR1
(IB) (ID (IA)
--COOR
Das neue !/"erfahren der Erfindung geht vomöa-Acylamino-G-tliiomethylpenicillin
der allgemeinen Formel IB aus. Die hergestellte .Lösung der Ausgangsverbindung in einem inerten Lösungsmittel, wie
Tetrahydrofuran oder Chloroform, wird auf unterhalb etwa O0C, vor-'
zugsweise auf etwa -100 bis 00C, abgekühlt. Dann versetzt, man die
Lösuhg des Penicillins IB mit einer Lösung von molekularem Chlor in 2.B. Tetrachlorkohlenstoff. Ss wird ein molarer Überschuß (1-bis
5fach) von Chlor, bezogen.auf die Menge, der Ausgangsverbindung IB, angegewendet. Zu diesem Zeitpunkt entspricht die Zusammensetzung
des reaktionsfähigen Zwischenprodukts hauptsächlich der Verbindung der allgemeinen Formel II. Dieses Acylimino-Zwischenprodukt
wird nicht isoliert oder in anderer Weise identifiziert. Man rührt die Mischung im allgemeinen einige Minuten bei niedriger
Temperatur, obwohl dies nicht obligatorisch ist. Anschließend fügt man (bei derselben niedrigen Temperatur) ein aktives Hydrid in gelöster
Form hinzu.
Als "aktives Hydrid" kann eine beliebige von zahlreichen anorganischen
Verbindungen mit einem Wasserstoffanion verwendet werden,
beispielsweise ein Lithiumaluminiumtrialkoxyhydrid, dessen Alkoxyrest gerad- oder verzweigtkettig ist und 1 bis 5 Kohlenstoff atome
aufweist, wie Lithiumaluminiumtri-tert.-butoxyhydrid oder Lithiumaluminiumtrxmethoxyhydrid,
ferner Natriumborhydrid, Lithiumbor-Hydrid oder Lithiumborhydridcyanid (LiBH.CN). Das aktive Hydrid
wird in molarem Überschuß (1- bis 5fach, bezogen auf die Menge
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des Penicillins IB) eingesetzt. Nach der Zugabe des Hydrids wird
das Gemisch einige Minuten gerührt und anschließend auf Raumtemperatur
oder O C bis Raumtemperatur erwärmen gelassen. Nach Waschen
und Eindampfen kann die reine Verbindung der allgemeinen Formel IA nach herkömmlichen Methoden, z.B. durch präparative
Dünnschichtchromatographie, gewonnen werden.
Die 6ß-Acylamino-Endprodukte sind wertvolle antibakterielle Mittel
mit Anwendbarkeit gegen grampositive und gramnegative Bakterien. Aufgrund dieser Aktivität besitzen sie Wirksamkeit gegenüber zahlreichen
Bakterien, unter anderem in vivo gegenüber Escherichia coli, Proteus vulgaris, Salmonella schottmuelleri, Klebsiella pneumoniae
AD und Kle/bsiella pneumoniae B. Die spezifische .bakterizide Wirkung
hängt von der genauen Struktur des jeweiligen Endprodukts ab; nicht alle Verbindungen sind gegenüber allen Organismen wirksam.
Die als Endprodukte erhaltenen ..aktiven Antibiotika können zur Bekämpfung
bakterieller Infektionen von Mensch und Tieren eingesetzt werden. Die anwendbaren Dosierungen und Verabfolgungsformen entsprechen jenen für handelsübliche Cephalosporine und Penicilline. Der
Fachmann kann die exakten Dosierungen und zweckmäßigen Verabrei— cfcungsarten ohne weiteres feststellen. Eine Dosis von 0,1 bis
500 mg/kg Körpergewicht ist im allgemeinen zur wirksamen Bakterienbekämpfung
geeignet. ■
Die im erfindungs gemäß en Verfahren als Ausgangsverbindungen dienenden
1-Oxadethiapenicilline fallen nicht unter die Erfindung, sind
jedoch in der DT-OS 2 411 856 beschrieben.
Die öa-Acylamino^-thiomethyl-i-oxadethiapenicillansäure wird aus
einer 6a-Amino-6-thiomethyl-1-(oxadethia)-penicillansäure durch Acylierung nach herkömmlichen Methoden erhalten. Die letztere Verbindung
wird dadurch hergestellt, daß man zunächst den 6a-Amino-1- -(pxadethia)-penicillansäureester in einem inerten !lösungsmittel
mit einem substituierten oder unsubstituierten Benzaldehyd zu einem 6a—Iminoderivat umsetzt. Das Iminoderivat wird anschließend
mit einer starken Base, wie Natriumhydrid, Kalium-tert .-butylät
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oder Phenyllithium, aktiviert. Anschließend führt man durch Umsetzung
mit Methylsulfinylchlorid die Methylthiogruppe ein. Das
Benzaldehydderivat wird durch Umsetzung mit einer Säure in Gegen- "
wart eines Amins beseitigt.
Das 6a-Amino-1-(oxadethia)-penicillansäurederivat wird durch Reduktion
des entsprechenden/*6a-Azido-1-(oxadethia) -penicillins mit
Wasserstoff in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators, wie Platinoxid, Palladium-Aktivkohle, Ruthenium oder'Rhodium, hergestellt.
Die 6a-Azido-1-(oxadethia)-penicillinate werden durch eine zehnstufige Synthese hergestellt, wobei die letzte Stufe den Ringschluß
beinhaltet. Bei dieser Synthese geht man von Äthyl-2-formamido-3- -hydroxy—3-methylbutyrat aus; die Verfahrensstufen sind folgende:
a)Herstellung der freien Säure, d.h. 2-Formamido-3-hydroxy-3-methy
!butter säure, durch Abspaltung der Estergruppe;
b) Hydrolyse der Formamidogruppe der Säure zur Herstellung der entsprechenden
Aminverbindung, d.h. 2-Amino-3-methyl-3-hydroxybuttersäure, in Form des Hydro Chlorids;
c) Schutz der Carboxylfunktion durch Veresterung, um ihre Einbeziehung
in die anschließenden Umsetzungen zu verhindern, wobei die Art der blockierenden Gruppen der obigen Definition von R^ entspricht;
d) Umsetzung der geschützten 2-Amino-3-hydroxy-3-methylbuttersäure
mit einem Nieder-alkylester von Thionoameisensäure (wie Thionoameisensäureäthylester)
in Gegenwart von Schwefelwasserstoff (diese Umsetzung wird im allgemeinen in einem inerten Lösungsmittel,
wie Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Methylendichlorid oder Hexan,
bei einer Temperatur von O bis 40 C durchgeführt) zur verestert en
2-Thioformamido-3-hydroxy-3-methylbuttersäure;
e) Schutz der Hydro xylfunkt ion durch Umsetzung der Hydroxyverbindung
mit einem geeigneten bekannten Blockierungsmittel (wie Dihydrppyran)
in Gegenwart einer Säure, wie p-Toluolsulfonsäure oder
Trimethylsilylchlorid, zur veresterten 2-Thioformamido-3-geschützt-
-hydroxy-3-methylbutt er säure;
f) Umsetzung der Geschützt-hydroxyverbindung mit einem Methylierungsmittel
(wie Methyljodid) in Gegenwart einer Base (wie Kaliumcarbonat)
in einem geeigneten inerten Lösungsmittel (wie Aceton
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oder Dimethylformamid) zur. verestert en 2-(0-Methylthioformimidato)-3-geschützt-hydroxy-3-methylbuttersäure;
g) Umsetzung der O-methyl substituiert en Verbindung mit Azidoacetylchlorid
und einem Säureakzeptor (z.B. einem tertiären Amin), der auch die Cycloaddition katalysiert, zu den einen Lactamring
aufweisenden Verbindungen der allgemeinen Formel IV
'3
(IV)
O2R1
h) Abspaltung der Schutegruppe der Hydroxjlgruppe in herkömmlicher Weise,
beispielsweise durch Umsetzung mit einer Säure (wie Salz- oder Perchlorsäure), wobei man die Verbindung mit freier Hydroxylgruppe,
d.h. 1-(1 t-R1-Oxycarbonyl-2'-methyl-2l-hydroxypropyl)-3-azido-
-4-methylthio-2-azetidinon, erhält;
i) Ersatz der 4-Methylthiogruppe durch Chlor durch Umsetzung· des
Azetidinons mit einem Chlorierungsmittel (wie Chlor) in einem geeigneten inerten Lösungsmittel (wie Methylendichlorid, Chloroform
oder Benzol) bei einer Temperatur im Bereich von etwa 0 bis etwa 400C zum entsprechend substituierten 4-Chlor-azetidinonj und
j) Umsetzung der 4-Chlorverbindung mit einem Dehalogenierungsmittel
(wie Süberfluorοborat, Silberoxid oder Silbertrifluormethansulfonat)
in einem geeigneten Lösungsmittel (wie Methylendichlorid, Tetrahydrofuran, Toluol oder Chloroform) zum gewünschten veresterten
6a-Azido-1-(oxadethia)-penicillanat der allgemeinen Formel V
-CO2R1
in der R1 die vorstehend angegebene Bedeutung hat.
Die ea-Acylamino-e-thiomethylpenicillansäurederivate werden nach
analogen Verfahren oder anderen, im einschlägigen Schrifttum beschriebenen Synthesemethoden, welche entweder βα-Penicilline oder
epimere Gemische liefern, hergestellt. .
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Man erkennt, daß das erfindungsgemäße Verfahren an reinen 6a-Epirnere$
oder an deren Mischungen mit den normalen 6ß-Penicillinen durchführbar
ist. Das gewünschte Produkt ist im wesentlichen frei vom unerwünschten Epimeren und wird in reinem (d.h. von Fremdstoffen
freiem) Zustand gewonnen.
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung einer typischen Me-
thode zur Herstellung eines Zwischenprodukts.
Benzyl-Sq—phenylacetamido-6-methylthio-i-oxadethiapenicillinat ·
Stufe A: Benzyl-2-oxazolin-5,5-dimethyl-4-carboxylat
Man stellt Äthyl-2-oxazolin-5,5-dimethyl-4-carboxylat in der von H.D. Hoffe und U.Schollkopf in Angew. Chem. Internat. Edit. 9
(1970), Seite 300 beschriebenen Weise her.
10 g Äthyl-2-oxazolin-5,5-dimethyl-4-carboxylat werden in 20 ml Benzylalkohol gelöst. Man versetzt die Lösung mit 0,15 g Natriumhydrid
und läßt die Mischung 2 Stunden bei Raumtemperatur stehen. Dann fügt man 100 ml Benzol hinzu und dampft das Gemisch bei 3O0C
unter vermindertem Druck ein. Man läßt den Rückstand weitere 2 Stunden stehen und wiederholt die Benzolzugabe und das Eindampfen.
Nach fünf derartigen Eindampfungen fügt man 100 ml Benzol hinzu, wäscht die Mischung einmal mit pH3-Puffern und anschließend Natriumehloridlösung,
trocknet, dampft ein und destilliert den Rückstand bei 0,3 mm· Dabei erhält man nach einem Vorlauf von Benzylalkohol
(Kp. 50 bis 650C) 8,1 g Benzyl-2-oxazolin-5,5-dimethyl-4-
-carboxylat vom. Kp, 125 bis 1300C.
IRja (Film) j 5,70 (Ester C=O), 6,1 (C=N). H " Kernresonanz (NIaR)T(CDCl3); 2,66 (C6H5); 3,25 (C=N, J=2 cps) 4,86 (C6H5CH2); 5,73 (N-C-C , J=2 cps); 8,56 und 8,83 (CH3-C).
IRja (Film) j 5,70 (Ester C=O), 6,1 (C=N). H " Kernresonanz (NIaR)T(CDCl3); 2,66 (C6H5); 3,25 (C=N, J=2 cps) 4,86 (C6H5CH2); 5,73 (N-C-C , J=2 cps); 8,56 und 8,83 (CH3-C).
■ H S
8/1 g Benzyl-2-oxazolin-5,5-dimethyl-4-carboxylat werden mit 0,9 ml
HpO und 0,3 ml Triäthylamin versetzt. Man erhitzt das'Reaktionsgemisch
3 Stunden unter Rühren auf 1000C. Anschließend fügt man 15 ml
- 10 -
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5 η HCl hinzu. Dann wird die Mischung abgekühlt, mit Wasser auf-50
ml verdünnt und zweimal mit jeweils 25 ml Methylendichlorid' extrahiert. Die wäßrige Schicht wird mit 50prozentiger Natronlauge
auf einen p^-Wert von 10 eingestellt und viermal mit jeweils-30 ml
Methylendichlorid extrahiert. Die vereinigten Methylendichloridextrakte
werden einmal mit Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft. Dabei-erhält man 5,9 g Benzyl-2-aminO-3-
-hydroxy-3-methylbutyrat.
IRjx: 3,95 (NH und OH);.5,75 (Ester C=O). .H
NMRT, (CCl4); 2,7 (C6H5),- 4,9 (C6H5CH2); 6,78 ('N-O-C) 7,75 (WHund
OH); 8,83 und 9,0 (CH3-C). O
Stufe C; Benzyl-2-thioformamido-3-hydroxy-3-methylbutyrat
5,9 g Benzyl-2-amino-3-hydroxy-3-methylbutyrat werden in ein dick-'
wandiges Röhrchen gegeben und mit 5 ml Thionoameisensäureäthylester
versetzt. Dann kühlt man das Röhrchen auf -7.80C ab. Nach Einkondensierung
von 5 ml HpS wird das Röhrchen verschlossen und der Inhalt
auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und gründlich gemischt. Dann wird das Röhrchen über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen und
hierauf auf -780C abgekühlt und aufgebrochen. Man läßt den Schwefelwasserstoff
abdampfen, nimmt den Rückstand in Methylendichlorid auf, filtriert und dampft das Piltrat ein. Dabei erhält man 6,1 g
Benzyl-2-thioformamido-3-hydroxy-3~-methylbutyrat · S
IRJx: 3,0 (NH und OH); 5,75 (Ester); 6,65 und 6,92 (HC)
NMRT, (CCl4); 0,6 (H(T); 0,86 (NH); 2,7 (C6H5); 4,86 (C6H5CH2);
6,53 (OH); 8,73 und 9,0 (CH3-C).
Stufe D: 3enzyl-2-thioformamido-3-trimethylsilyloxy-3-methylbutyrat
Man löst 8,1 g Benzyl-2-thioformamido-3-hydroxy-3-methylbutyrat in 100 ml Methylendichlorid. Die Lösung wird mit 12 ml Trimethylsilylchlorid
und 16 ml 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan versetzt, über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt und filtriert. Man dampft das Piltrat
unter vermindertem Druck ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel unter Verwendung von 25 i° Äthylacetat/Benzol als
Elutionsmittel. Dabei erhält man 6,62 g Benzyl-2-thioformamido-3- -trimethylsilyloxy-3-methylbutyrat. «
IRju, 3,0 (NH); 5,75 (Ester); 6,68 und 6,95 (HCj; 9,7 und 11,8(Si-O).
- 11 -
509830/09SS
NMR TO,55 (H-C); 2,0 (NH); 2,66 (C6H5); 4,86 (C6H5CH2);
8,62 und 8,7 (CH3C); 9,93 (CH3-Si).
-methylbut yrat
Man löst 20 g Benzyl^-thioformamido^-trimethylsilylöxy^-methylbutyrat
in 200 ml wasserfreiem Aceton und versetzt die Lösung mit
9 g gepulvertem wasserfreiem Kaliumcarbonat und 4,6 ml Methyljodid.
Das Reaktionsgemisch, wird 24 Stunden unter Stickstoff gerührt und
anschließend unter vermindertem Druck eingedampft. Man nimmt den
Rückstand in 100 ml Tetrachlorkohlenstoff auf,'filtriert und wäscht
den Rückstand mit 50 ml Tetrachlorkohlenstoff aus. Beim Eindampfen des mit den Waschwässern vereinigten Piltrats erhält man 20,15 g
Benzyl-2-( S-methylthioimidato) ^-trimethylsilyloxy^-methylbutyrat.
IR (Film): 5,75 (Ester); 6,26 (C=N); 9,6 und 8,85 (Si-O). NMRT(CCl4); 1,93 (H-C=N); 2,73 (C6H5); 4,92 (C6H5CH2);
6,16 (N-C-C); 7,63 (CH3-S); 8,67 und 8,73 (CH3-C); 9,93 (CH3-Si).
H
-propyl^-azido^-methylthio^-azetidinon
25 ml wasserfreies Methylendichlorid werden unter Stickstoff mit 2,42 ml (1,5 Äquivalenten) Azidoacetylchlorid versetzt. Man kühlt
das Gemisch auf -780C ab, fügt innerhalb von 15 Minuten 3,74 ml
(1,5 Äquivalente) Triäthylamin in 25 ml Methylendichlorid hinzu und
rührt die Mischung 1 Stunde bei -780C.
Anschließend werden 6,67 g Benzyl-2-(S-methylthioimidato)-3-trimethylsilyloxy-3-methyl-4-butyrat
in 25 ml Methylendichlorid innerhalb von 15 Minuten zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird weitere
10 Minuten bei -780C gerührt und anschließend innerhalb von 3 Stunden
auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Nach weiterem 30minütigem Rühren wird das Reaktionsgemisch einmal mit Wasser und anschließend
Natriumchloridlösung gewaschen, getrocknet und eingedampft. Das dabei erhaltene Rohprodukt ergibt nach Chromatographie an Kieselgel
unter Verwendung von 5 i° Äthylacetat/Benzol als Elutionsmittel
2,81 g (37 fi) 1-(1-Benzyloxycarbonyl-2-methyl-2-trimethylsilyloxy)-
- 12 -
509830/0955
-propyl^-azido^-methylthio^-azetidinon. ' -
TRß. (Film): 4,70 (N3); 5,61 (ß-Lactam); 5,70 (Ester); 9,6 und
11,85 (Si-O);
NMRT(CCl4); 2,68 (C5H5); 4,88 (C6H5CH2); 5,46 und 5,63 (ß-Lactam-
-Protonen).; 5,92 (N-C-CO); 7,96 (CH3-S); 8,56 und 8,6 (CH3-C); 9,90
(CH3-Si). · H
-propyl^-azido^-chlor^-azetidinon ■
Man löst 2 g 1-( 1-BenzyloxycarlDonyl-2-methyl-2-t'rimethylsilyloxy)-
-propyl^-azido^-methylthio^-azetidinon in 20 ml Tetrachlorkohlenstoff
und versetzt die Lösung mit 4,69 ml (1,3 Äquivalenten) einer Lösung von 2 g Cl2 in 20 ml CCl.. Das Reaktionsgemisch wird
1 Minute bei Raumtemperatur stehen gelassen und anschließend unter
vermindertem Druck eingedampft. Man löst den Rückstand in 20 ml Benzol, dampft die Lösung ein und wiederholt, diesen Prozeß. Als
■ Rückstand erhält man 1,9 g 1-(1-Benzyloxycarbonyl-2-methyl-'2-trimethylsilyloxy)-propyl-3-azido-4-chlor-2-azetidinon.
IRjx (Film); 4,7 (N3); 5,59 (ß-Lactam C=O); 5,70 (Ester-Carbonyl).
NMRT(CDCl,): 2,6 (0,-H1-; 3,72 (cis-f-f—H; 4,33
JH ° ■ - . H
(trans—|——{—Cl) ; 4,8 (CgH5CH2); 5,26 (trans- und cis-IT·,—f- j);
5,75 (N-C-C); 8,53 und 8,6 (CH3-C); 9,85 (CH3-Si).
HO '■■■".
-azido-4—chlor-2-azetidinon .
Man löst 1,9 g 1-(1-BenzyloxycarlDonyl-2-methyl-2-trimethylsilyloxy)-propyl-3-azido-4-chlor-2-azetidinon
in 20 ml Dioxan und 10 ml H2O und versetzt die Lösung mit 2,5 ml 2,5 η Salzsäure. Das Reaktionsgemisch
wird 15 Minuten bei Raumtemperatur stehen gelassen, mit p„7-Phosphatpuffer neutralisiert und mit Chloroform extrahiert.
Der Chloroformextrakt wird einmal mit Natriumchloridlösung gewaschen,
getrocknet und eingedampft.' Dabei erhält man 1,57 g 1-(1-
-Benzyloxycarbonyl-2-methyl-2-hydroxy)-propyl-3-azido-4-chlor-2-
-azetidinon.
IRju (Film); 2,9 (OH); 4,7 (N3); 5,60 (ß-Lactam) 5,75 (Ester 2=0).
- 13 -
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H H
NMRT-(CDClO; 2,58 (C^-Hj; 3,88.(CiS-P-I-Cl)J 4,48 (trans-Η—Cl);
J 0^ H 4,72 (C6H5CH2); 5,25 (eis- und trans-N^—| j) 5,92 (N-C-C=O); 8,6
und 8,66 (CH3-C). ' H °
Man löst 1,25 g 1-(1-Benzyloxycarbonyl-2-methyl-2-hydroxy)-propyl-
-3-azido-4-chlor-2-azetidi-non in 120 ml Tetrahydrofuran und kühlt.
die Lösung auf 5 C ab. Dann setzt man innerhalb von 1 Minute tropfenweise 0,9 g Silbertrifluormethylsulfonaf in 10 ml Tetrahydrofuran
hinzu. Das Reaktionsgemisch wird 5 Minuten· gerührt und anschließend
mit Benzol verdünnt und einmal mit Natriumchlorid enthaltendem pH7-Puffer gewaschen. Man trennt die organische Phase
ab und extrahiert die wäßrige Phase einmal mit Benzol. Die vereinigten organischen Phasen werden einmal mit Natriumchloridlösung
gewaschen-, getrocknet und eingedampft. Das dabei erhaltene Rohpro-.
dukt ergibt nach Chromatographie an Kieselgel unter Verwendung von
5 i> Äthylacetat/Benzol als Elutionsmittel 0,115 g Benzyl-6oc-azido-
-1 -oxadethiapenicillanat.
IRjU (Film); 4,7 (N3); 5,6 '(ß-Lactam); 5,71 (Ester).
IRjU (Film); 4,7 (N3); 5,6 '(ß-Lactam); 5,71 (Ester).
); 2,64 (C6H5); 4,79 (C6H5CH2); 4,91 (C-5 H)
(J = 1 cps); 5,,5 (C-6 H) (J = 1 cps); 6,3 (C-3 H) 8,63 und 8,8
(gem CH3).
Stufe J; Benzyl-6q-amino-1-oxadethiapenicillanat
Man löst 0,115 g Benzyl-öct-azido-i-oxadethiapenicillanat in 8 ml
Benzol und versetzt die Lösung mit 0,05 g PtO2. Das Gemisch wird
1 Stunde unter H2 bei 18,14 kg (40 lbs) reduziert. Danach trennt
man den Katalysator durch Filtration durch ein Bett von Kieselgel G unter Elution mit Äthylacetat ab. Beim Eindampfen des Filtrats erhält
man 0,102 g Benzyl-6a-amino-1-oxadethiapenicillanat.
IR (Film); 3,0 (NH); 5,6 (ß-Lactam C=O); 5,72 (Ester C=O).
NMRT(CDCl3); 2,6 (C5H5); 4,8 (C6H5CH2); 4,95 (C-5 H, J = 1 cps);
5,8" (C-6 H, J = 1 cps); 6,23 (C-3 H); 7,3 (NH2); 8,61 und 8,75
(gem CH3).
- 14 - .
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Stufe K: Benzyl-eg-p-Nitrobenzalimino-i-oxadethiapenicillanat "
Man löst 0,102 g Benzyl-ecc-amino-i-oxadethiapenicillanat in 10 ml
Methylendichlorid, versetzt die" Lösung mit 0,05 g p-Nitrobenzaldehyd
und 2 g Magnesiumsulfat und rührt die Mischung 2 Stunden bei Baumtemperatur und filtriert sie. Das Filtrat wird eingedampft und
der Rückstand durch präparative Dünnschichtchromatographie gereinigt. Dabei erhält man 0,069 g Benzyl-ea-p-nitrobenzalimino-i-oxadethiapenicillanat.
IRu (Film); 5,59 (ß-Lactam C=O)'; 5,72 (Ester C=O); 6,1 (C=N).
H ■ H_H
HMRT(CDCi3); 1,4 (-C=N-); 1,86 (NO2-ZVV-C);' 2,6 (C6H5); 4,58 '
TT/ ^TT
Xl Xl
(C-6 H, J^= 1 cps); 4,76 (C6H5-CH2); 5,1 (C-5 H, J = 1 cps); 6,2
(C-3 H); 8,53 und 8,71 (gem CH3). ' . *
penicillanat
Man "löst 0,08 g Benzyl-öa-p-nitrobenzalimino-i-oxadethiapenicillanat
in 4 ml Tetrahydrofuran und kühlt die Lösung unter Stickstoff auf -78°C ab. Dann fügt man tropfenweise 0,082 ml Phenyllithium
(2,3 m Lösung in Benzol/Diäthyläther) hinzu und rührt die Mischung
1 Minute bei -78°C. Anschließend setzt man 4 ml Dimethylformamid hinzu, rührt das Gemisch 1 Minute bei -780C und fügt sodann 0,015 g
Methylsulfenylchlorid in 0,15 ml Tetrahydrofuran zu. Die Mischung
wird 5 Minuten bei -780C gerührt und anschließend auf -200C erwärmen
gelassen. Dann wird sie mit 20 ml Benzol versetzt, einmal mit Pg7-Puffer und anschließend viermal mit Wasser gewaschen, getrocknet
und eingedampft. Der Rückstand wird durch präparative Dünnschichtchromatographie an Zieselgel G- unter Verwendung von 5 i°
Äthylacetat/Benzol als Elutionsmittel gereinigt. Dabei erhält man
0,017 g Benzyl-6-p-nitrobenzalimino-6-meth.ylth.io-1 -oxädethiapenicillanat.
IRAi(FiIm); 5,59 (ß-Lactam C=O); 5,T72 (Ester C=O); 6,1 (C=N).
H · HH
NMR 7"(CDCl3); 0,16 (C=N); 1,86 (O2N-/^Vc); 2,65 (C6H5); 4,68
TJ ^TT
H Ii
(C-5 H); 4,8 (C6H5CH2); 6,1 (C-3 H); 7,53(S-CH3); 8,53und 8,79 (gem CH3).
- 15 -
509830/0955
toluolsulfonsäuresalz
Man löst 0,111 g Benzyl-ö-p-nitrobenzalimino-ö-methylthio-i-oxadethiapenicillanat
(nicht gereinigtes Rohprodukt) in 1 ml Tetrahydrofuran. Ferner mischt man 0,045 g 2,4-Dinitrophenylhydrazin
und 0,0425 g p-Toluolsulfonsäure-monohydrat 1 Stunde "bei Raumtemperatur
in 2 ml Tetrahydrofuran. Anschließend fügt man die in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellte Lösung der Schiff sehen
Base hinzu und rührt die Mischung 15 bis 20 Minuten bei Raumtemperatur.
Man filtriert das Reaktionsgemisch und wäscht den Rückstand mit 1 ml Tetrahydrofuran aus. Beim Eindampfen des mit den Wasch-·
wässern vereinigten Filtrats erhält man Benzyl-ö-amino-e-methylthio-1-oxadethiapenicillanat-p-toluolsulfonsäuresalz.
Stufe N: Benzyl-e-phenylacetamido-e-methylthio-i-oxadethiapenicdllanat
Man löst aus 0,111 g rohem Benzyl-6-p-nitrobenzalimino-6-methylthio-1-oxadethiapenicillanat
erhaltenes Benzyl-6-amino-6-methylthio-1-oxadethiapenicillanat-p-toluolsulfonsäuresalz
in 4 ml Methylendichlorid und kühlt die Lösung auf O0C ab. Dann fügt man
0,068 ml Pyridin und 0,034 ml Phenylacetylchlorid hinzu. Die Mischung wird 15 Minuten gerührt, mit Methylendichlorid verdünnt,
einmal mit p^-Puffer, anschließend mit pH3-Puffer und hierauf
nochmals mit p^-Puffer gewaschen. Dann wird die Chloroformlösung getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird durch präparative
Dünnschicht chromato graphie an Kieselgel G unter Verwendung von 25 ^
Äthylacetat/Benzol als Elutionsmittel gereinigt. Dabei erhält man
0,032 g Benzyl-e-phenylacetamido-ö-methylthio-i-oxadethiapenicillanat.
IRjiX (Film); 2,95 (NH); 5,59 (ß-Lactam C=O); 5,75 (Ester C=O);
5,95 (Amid C=O); 6,72 (Amid II).
NMRr(CDCl3); 2,6 und 2,7 (C6H5); 3,63 (NH); 4,7 (C-5 H); 4,81
(C6H5-CH2O); 6,19 (C-3 H); 6,45 (C6H5CH2C=O); 3,75 (S-<3H3); 8,6
"und 8,86 (gem CH3).
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
- 16 -·
509830/0955
Benzyl-6B-phenylacetamido-1 -oxadethiapenicillana't und dessen
Natriumsalζ
Man löst 0,08 g Benzyl-öa-phenylacetamido-e-methyltliio-i-oxadethiapenicillanat
in 2 ml Tetrahydrofuran und kühlt die lösung · unter Stickstoff auf -780C ab. Dann setzt man 1,3 Äquivalente
Chlor in 0,162 ml CC1A hinau und rührt die Mischung 3 1/2 Minuten.
Dann fügt man 0,0151 g (3 Äquivalente) Lithiumtributoxyaluminiumhydrid
in 1 ml Tetrahydrofuran hinzu % rührt das Gemisch
weitere 5 Minuten und läßt die Temperatur auf 0°'C ansteigen.Dann
wird die Mischung mit Chloroform versetzt, mit pH3-Puffer und anr
schließend p„7-Puffer gewaschen, getrocknet und eingedampft. Man
erhält 0,076 g Rohprodukt. Bei der Reinigung durch präparative Dünnschichtchromatographie an Kieselgel G unter Verwendung von
25 fo Äthylacetat/Benzol als Elutionsmittel erhält man 0,017 g
Benzyl-öß-phenylacetamido-i-oxadethiapenicillanat.
IRJi (Film); 2,95 (NH); 5,57 (ß-Lactam C=O); 5,73 (Ester- C=O);
5,97 (Amid C=O); 6,59 (Amid II). NMRr(CDCl3);
2,63 und 2,73 (CgH5); 3,84 (NH, J = 9 cps); 4,63
(C-6 H, J = 9 und J = 3 cps); 4,79 (C-5 H, J= 3 cps); 4,86
(C6H5CH2); 6,19 (C-3 H); 6,42 (C6H5CH2-C=O); 8,62 und 8,87
(gem )
Stufe B; Natrium-6 ß-phenylac et amido-1 -oxadethiapenicillanat
Man löst 0,007 g Benzyl-6ß-phenylacetamido-1 -oxadethiapenicillanat
in 1 ml Dioxan und 0,5 ml H2O, versetzt die Lösung mit 0,0015g Natriumbicarbonat
und 0,003 g 10 fo Pd/C (Bolhofer-Katalysator) und
reduziert die Mischung 30 Minuten unter H2 bei 18,14 kg (40 lbs).
Dann filtriert man den Katalysator ab, extrahiert das Filtrat mit
Chloroform und gewinnt das Natrium-öß-phenylacetamido-i-oxadethiapenicillanat.
Benzyl^ß-benzyloxvcarbonylamino-i-oxadethiapenicillanat
Stufe A: Benzyl^a-benzyloxycarbonylamino-o-methylthio-i-oxadethiapenicillanat
Man löst 0,508 g Benzyl-oa-amino-ö-methylthio-i-oxadethiapenicilla-
- 17 -
S09830/095S
nat-p-toluolsulfonsäuresalz in.10 ml Methylendichlorid. Die Lösung
wird auf O0C abgekühlt und mit 0,3 ml Pyridin und anschließend
0,2 g Benzyloxycarbonylchlorid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 15 Minuten bei 0 C und anschließend 1 Stunde bei Raumtemperatur
gerührt und hierauf mit p^-Puffer, dann p^-Puffer und schließlich
nochmals pH7-Puffer gewaschen. Die organische Phase wird getrocknet
und eingedampft. Die Chromatographie an Kieselgel mit 25 $>
Äthylacetat/Benzol ergibt das Benzyl-oa-benzyloxycarbonylämino-ö-methylthio-1-oxadethiapenicillanat.
Stufe Bt Benzyl-6ß—benzyloxycarbonylamino-1-oxadethiapenicillana-t
Man löst 0,321 g Benzyl-öa-benzyloxycarbonylamino-ö-methylthio-i-
-oxadethiapenicillanat in. 15 ml Tetrahydrofuran, kühlt die Lösung unter Stickstoff auf -780C ab und fügt 0,047 g Cl2 in 0,47 ml CCl4
hinzu. Nach 5 Minuten setzt man 0,42 g Lithium-tri-teft.-butoxyaluminiumhydrid
in 4 ml Tetrahydrofuran zu. Die Mischung wird dann 5 Minuten bei -780C gerührt und anschließend auf Raumtemperatur
erwärmen gelassen. Hierauf wird das Reaktionsgemisch mit Chloroform verdünnt, einmal mit p^3-Puffer und danach pH7-Puffer gewaschen,
getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird an Kieselgel unter Verwendung von 25 i° Äthylacetat/Benzol als Elutionsmittel
chromatographiertj dabei erhält man Benzyl-6ß-benzyloxycarbonylamino-1
-oxadethiapenicillanat.
Beispiel 3
Man löst 0,148 g Benzyl-Sa-methylthio-ö-phenylacetamidopenicillanat
in 6 ml Tetrahydrofuran, kühlt die Lösung unter Stickstoff auf -780C ab, fügt 0,028 g Chlor in 0,28 ml Tetrachlorkohlenstoff hinzu
und rührt das Gemisch 5 Minuten bei -780C, um das Acylimin zu erzeugen.
Anschließend werden innerhalb von 1 Minute 0,24 g LiAl (0-1ert.-Butyl KH in 3 ml Tetrahydrofuran zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird hierauf 5 Minuten bei -780C gerührt und dann auf 0 C
erwärmen gelassen. Anschließend wird das Gemisch mit Chloroform verdünnt, einmal mit pH3-Puffer und danach mit pH7-Puffer gewaschen,
getrocknet und eingedampft. Aus dem dadurch gewonnenen Rohprodukt erhält man durch präparative Dünnschichtchromatographie
- 18 -
503830/0955
an Zieselgel'unter Verwendung von 15 $ Äthylacetat/Benzol als
Elutionsmittel 0,031 g Benzyl-öß-phenylacetamidopenicillanat. ·
Beispiel 4
o-Nitrobenzyl^ß-phenoxyacetamido-i-oxadethiapenicillanat
Man löst 0,073 g o-Nitrobenzyl-6-phenoxyacetamido-6~methylthio-1-
-oxadethiapenicillanat in 5 ml Tetrahydrofuran, kühlt die Lösung
auf -78°C ab und fügt 13 mg Cl2 in 0,26 ml CCl, .hinzu. Nach 5 Minuten
setzt man 0,14 g Lithiumtributoxyaluminiumhydrid in 2 ml
Tetrahydrofuran hinzu, rührt die Mischung 5 Minuten "bei -78 C und
läßt die Temperatur dann auf O0C ansteigen. Anschließend gießt man
das Reaktionsgemisch in pH3-Puffer ein und extrahiert mit Chloroform.
Der-Chloroformextrakt wird getrocknet und eingedampft. Dabei
erhält man 0,072 g Rohprodukt. Nach dessen Reinigung durch präparative Dünnschicht Chromatographie an Kieselgel unter Verwendung
von 25 i° Äthylacetat/Benzol erhält man 0,019 g o-Nitrobenzyl-6ß-
-phenoxyacetamido—1-oxadethiapenicillanat.
IRja* (Film): 3,0 (IiH); 5,55 (ß-Lactarn C=O); 5,72 (Ester C=O); 5,91
(Amid C=O); 6,51 (NO2).
NIiRT(CDCl3): 1,8-3,2 (ArH); 4,42 (ArCH2O); 4,52 (J =10, J = 3)
q (C-6 H); 4,69, d (J = 3) (C-5H); 5,48, s (C6H5O-CH2); 6,08, s
(C-3 H); 8,52 und 8,66 (gem Dimethyl).
Die in der vorstehend beschriebenen V/eise hergestellten neuen dl-
-Penicillinverbindungen können nach bekannten Methoden in die Enanthiomeren
aufgespalten werden. Man kann somit beispielsweise durch . Aufspaltung der Ester die freien Säuren erzeugen, welche mit optisch
aktiven Basen umgesetzt werden können. Die erhaltenen diastereomeren Salze können durch fraktionierende Kristallisation aufgetrennt
und die optisch aktiven Salze in andere Salze (wie Amin- und Metallsalze), welche sich für die therapeutische Anwendung eignen,
umgewandelt werden.
Die dl-Penicillinverbindungen und die aktiven Enanthiomeren stellen
wertvolle antimikrobielle Substanzen dar, welche Wirksamkeit gegenüber
verschiedenen grampositiven und gramnegativen pathogenen Organismen, wie Bacillus subtilis, Salmonella schottmuelleri und Proteus
vulgaris, besitzen. Die freie Säure und insbesondere ihre SaI-
- 19 -
5 0 9 8 3 0 / 0 9 S £ :
ze (wie die Arnin- und Metallsalze, speziell die Alkali- und Erdalkalisalze)
sind demgemäß wirksame Bakterizide und können zur Entfernung von empfänglichen pathogenen Organismen von ärztlichen
und zahnärztlichen Geräten, zur Abtrennung von Mikroorganismen
und für therapeutische Zwecke in der Human- und Veterinärmedizin
eingesetzt v/erden. Für den letzteren Zweck können, pharmakologisch verträgliche Salze..jnit anorganischen und organischen Basen,
wie den. bekannten und für "die Verabreichung von Penicillinen und
Cephalosporinen benutzten Basen, verwendet v/erden. Man kann dafür
beispielsweise Alkali- und Erdalkalisalze sowie Salze mit primären, sekundären und tertiären Aminen einsetzen. Diese Salze können mit
pharmakologisch verträglichen flüssigen und festen Medien vereinigt
bzw. zu geeigneten Einheitsdosierungsformen, wie Pillen, Tabletten,
Kapseln, Suppositorien, Sirups oder Elixieren, verarbeitet werden.
Die Herstellung dieser Arzneipräparate erfolgt nach herkömmlichen Methoden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können allein
oder in kombinierter Form als Wirkstoffkomponente der verschiedensten'
Arzneimittel dienen. Diese Antibiotika und die ihnen entsprechenden Salze können in Kapselform oder als Tabletten, Pulver
oder Flüssigpräparate, d.h. Lösungen, Suspensionen oder Elixiere, eingesetzt werden. Man kann sie oral, intravenös oder intramuskulär
verabreichen. Beispiele für zur Formulierung geeignete Träger bzw. Medien sind Mannit, Rohrzucker, Glucose oder sterile Flüssigkeiten,
wie Wasser, Kochsalzlösung, Glykole und Öle auf Erdölbasis oder tierischen, pflanzlichen oder synthetischen Ursprungs, wie
Mineralöl, Erdnußöl oder Sesamöl. Außer einem Träger können die erfindungsgemäßen Arzneimittel auch andere Bestandteile enthalten,
z.B. Stabilisatoren, Bindemittel', Antioxidantien, Konservierungs-_
mittel, Gleitmittel, Suspendiermittel, Viskositätsverbesserer oder Geschmacks- "bzw. Geruchskorrigentien und Farbstoffe (flavoring agents).
Außerdem können den Arzneipräparaten zur Erzielung eines breiteren antibiotischen Aktivitatsspektrums andere Wirkstoffe einverleibt
werden.
Art und Menge der zu verabfolgenden Dosis hängen in hohem Maße vom
Zustand und Gewicht des Patienten ab. Der parenterale Verabreichungsweg wird bei allgemeinen Infektionen, der orale Weg bei
- 20 -
SQ9830/09S5 '
Darminfektionen bevorzugt.. Im allgemeinen faßt eine Tagesdosis
etwa 15 Ms etwa 600 mg Wirkstoff pro kg Körpergewicht des Patienten bei einer oder mehreren Verabfolgungen pro Tag.
Eine typische Einheitsdosierungsform erhält man, indem man 120 mg des Natriumsalzes von 6ß-Phenylacetamido-1 -oxadethiapenicillansäure
mit 20 mg Milchzucker und 5 mg Magnesiums te ar at vermischt und das Gemisch (145 mg) in eine Gelatinekapsel Nr.3 eingibt. Analog
können unter Verwendung einer höheren Wirkstoff menge und eines geringeren
Milenzuckeranteils andere Dosierungsformen in Gelatinekapseln Nr. 3 eingebracht werden v Wenn es notwendig ist, mehr als 145mg
der Bestandteile abzumischen, kann man auch größere Kapseln bzw. Preßt ablegt en und Pillen verwenden. Zur Erläuterung dient das folgende
Beispiel:
Trockengefüllte Kapsel mit einem Gehalt von 120 mg des Natriumsalzes
von 6ß-Phenylacetamido-1 -oxadethiapenicillansäure
Natriumsalz von 6ß-Phenylacetamido-1- -oxadethiapenicillansäure
Milchzucker
Magne siums t earat
Magne siums t earat
Kapsel der Große Nr.3 . . 145 mg
Man zerkleinert das Katriumsalz von 6ß-Phenylacetamido-1-oxadethiapenicillansäure
zu einem Pulver Nr.60, preßt dann Milchzucker und Magne siums tearat durch ein Siebtuch Nr. 60 auf das Pulver,
mischt die vereinigten Bestandteile 10 Minuten durch und füllt
das Gemisch in trockene Gelatinekapseln Nr.3 ein.
pro Kapsel | mg |
120 | mg |
20 | mg |
5 |
— 21 —
5 09830/0955
Claims (10)
1. Verfahren zur Reduktion von 6-Acyliminopenicillinen der nachstehenden
allgemeinen Formel
' ' H
' ' H
R-K
COOR1
in der X O oder S ist,· R einen Acylrest bedeutet und R1 eine
leicht abspaltbare blockierende Gruppe darstellt, d a d u r c.h gekennzeichnet , daß man eine solche Penicillinverbindung
in einem inerten Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa -10 bis -6O0C mit einem aktiven Hydrid in Form eines
Lithiumaluminiumtrialkoxyhydrids, von Natriumborhydrid, Lithiumborhydrid
oder Lithiumborhydridcyanid umsetzt, das Reaktionsgemisch auf-etwa 0 C erwärmt und die dabei gebildete Verbindung
der nachstehenden allgemeinen Formel
R-HN-4—f
J—Ή '-COOR1
gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive
Hydrid Lithiumtriäthoxyaluminiumhydrid oder Lithiumcyanhydridoborat (LiBH.CN) ist.
3. Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R einen
Rest der allgemeinen Formel
0 fl Y-C-
2 V bedeutet, in der Y ein Rest der allgemeinen Formel R R-OH- ist,
wobei R ein Wasserstoffatom oder eine geschützte Aminogruppe .
'· oder geschützte Hydroxylgruppe bedeutet und R3 eine Phenylgruppe,
phenoxysubstituierte Phenylgruppe, einen 5- oder 6gliedrigen
- 22 -
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monocyclischen Heterocyclus mit 1 bis 4 Sauerstoff-, Schwefel-"
oder Stickstoff-Heteroatomen oder eine substituierte heterocyclische
Thiogruppe, 1-Aminocyclohexylgruppe oder (2,5-"-CyCIohexadien-1-y3)-gruppe
darstellt, oder Y eine substituierte Phenylgruppe, 3-Substituiert-phen3'·l-substituiert-isoxazol-4-ylgruppe
oder 3-Substituiert-phthalazin-1-ylgruppe ist.
4. Verfahren nach Anspruch' 3, dadurch gekennzeichnet, daß R ein
Wasserstoffatom oder eine geschützte Hydroxylgruppe, geschützte
Aminogruppe oder geschützte Carboxylgruppe bedeutet und R eine
Phenylgruppe oder Phenoxygruppe oder einen '5- oder 6gliedrigen '
heterocyclischen Ring mit 1 bis 4 Schwefel-, Sauerstoff- oder Stickstoff-Heteroatomen darstellt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß R ein
Y/asserstoffatom oder eine geschützte Hydroxylgruppe bedeutet ' und R eine Phenyl-, Thienyl-, Furyl-, Isothiazolyl-, Thiadiazo-IyI-,
Pyridyl-, Phenoxy-, Isoxazolyl-, Thiazolyl- oder Teträzolylgruppe
darstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß R ein
Y/asserstoffatom oder eine geschützte Hydroxylgruppe bedeutet und R eine Phenyl- oder Phenoxygruppe darstellt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß X ein Sauerstoffatom ist.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß X ein
Schwefelatom ist. ·
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß R^ eine
Benzyl- oder o-Nitrobenzylgruppe ist.
10. Verfahren zur Herstellung der Ausgangsverbindungen gemäß Anspruch
1 mit der nachstehenden allgemeinen Formel
R-lfa Υ
5Ö9830/095S
in der R, R-* und X die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben,
dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der nachstehenden allgemeinen Formel
SCH-,'H
RIiH-
RIiH-
-mit molekularem Chlor zur Umsetzung bringt.
- 24
509830/09S6
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