DE2707404A1

DE2707404A1 - 5,6-dehydropenicilline und verfahren zu deren herstellung und mittel zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2707404A1
Application number: DE19772707404
Authority: DE
Inventors: Luciona Bassignani; Alberto Brandt; Luciano Re
Original assignee: SnamProgetti SpA
Current assignee: Anic SpA
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1977-02-21
Publication date: 1977-08-25
Also published as: NL171159C; IT1058858B; DD128359A5; BE851751A; SE438506B; DE2707404B2; SE7701907L; JPS52102267A; GB1572139A; DE2707404C3; YU49377A; AU514741B2; HU179786B; NL171159B; SU721004A3; NO773766L; GB1572140A; US4288366A; DK558781A; NL7701962A

Description

DH. ING. F. WÜESTIIOFF DK. K. τ. PEOIIM ANN

DIt. ING. D. HKlIHKNS

DIPL. ING. H. GOKTK

PATENTANWÄLTE

8OOO MP N CII K N OO SCIIWKKiKI(STRAKSK 2 TKLBION (080) 66 20 31 TKI.KX 9 24 070

TKLRUIiMHK t PHOTKOTPATIMT mCncheh

1A-49 105

Anmelder: SNAMPROGETTI S.p.A.

Corso Venezia 16, Mailand, Italien

Titel: 5,6-Dehydropenicilline und Verfahren zu deren Herstellung und Mittel zur Durchführung des Verfahrens

709834/0985

DIt. ING. F. WUKSTIIOFF

Ι)!Ι.Κτ.Ρ£ΟΠΜΑΝΝ

DH. INO. I). HKlIHKXS DIPL. ING. It. GOKTZ PATBNTAN WlLTI

8 MÜNCHEN 9O KCIIW eiOEHSTRASSE S Tm.>rnn (089) ««20 81 T>L« β 24 070

TKLKOIIAUNR ι PROTKOTPATKIfT MÜMCBKir

1A-49 105

Beschreibung zu der Patentanmeldung

Die Erfindung bezieht sich auf 5»6-Dehydropenicilline und auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Dehydropenicilline sind neuartige Penicillinderivate, die gekennzeichnet sind durch Anwesenheit einer ungesättigten Bindung in der ß-Lactamring-Struktur, die zu der Klasse der 2-Azetin-4-one gehört, von der bisher nur einige wenige Glieder bekannt waren, darunter jedoch keine bicyclischen.

Die Struktur des Dehydropenicillins entspricht der allgemeinen Formel:

(D

in der X eine Amingruppe ist, die auch mono- oder disubstituiert sein kann, während R eine Carboxylgruppe oder ein Salz, ein Amid, ein Ester oder ein Thioester davon sein kann.

Insbesondere kann die Gruppe R ein Carbonsäureester oder -thioester eines Alkyls (z.B· von Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl), eines Aralkyls (z.B. von gegebenenfalls substituiertem Benzyl), eines Aryls (z.B. von gegebenenfalls substituiertem Phenyl) sein oder R ist ein 2,2,2-Trichloräthylester oder -thioester einer Carbonsäure.

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Vorzugsweise wählt man einen leicht spaltbaren Ester (z.B. einen Benzylester oder einen 2,2,2-Trichloräthylester), falls aus den Estern der allgemeinen Formel I die entsprechende freie Carbonsäure hergestellt werden soll, aus der dann wieder auf an sich bekannte Art andere Carboxylderivate hergestellt werden können. Die Gruppe R kann insbesondere auch eine Mono- oder Dialkyl- (z.B. Mono- oder Diäthylamid-), eine Mono- oder Diaralkyl- (z.B. Mono- oder Dibenzylamid-) oder eine Mono- oder Diarylcarboxylamidgruppe (z.B. eine Mono- oder Diphenylamidgruppe) sein.

Sowohl die basischen Salze der Carboxylgruppe wie die sauren Salze der Amingruppe des Dehydropenicillins nach der allgemeinen Formel I können auf an sich bekannte Weise aus den entsprechenden Vorläufern hergestellt werden.

Besondere Beispiele für substituierte Amingruppen X in der allgemeinen Formel sind Aralkylamingruppen wie Benzylamino- oder Triphenylmethylaminogruppen oder Acylaminogruppen wie diejenigen ±n natürlichen Penicillinen oder Cephalosporinen, z.B. der Phenylacetamido- oder der Phenoxylacetamidorest.

Ein besonderes Beispiel für die disubstituierte Aminogruppe X ist die Phthalimidogruppe.

Die Herstellung dieser Verbindungen erfolgt erfindungsgemäß, wie aus Schema I hervorgeht, durch Bestrahlung von substituierten 4-Acylmethylthio-2-azetidinonen der allgemeinen Formel II oder Ha; man erhält dabei durch eine photochemische Reaktion des Norris-II-Typs das entsprechende 4-Thioxo-2-azetidinon-Derivat der allgemeinen Formel III oder IHa, das durch anschließende Behandlung mit einer Base (im Fall von III auch mit einer Säure oder einfach Wärmebehandlung) zur Bildung von Dehydropenicillin der allgemeinen Formel I führt.

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-J-

SCHEMA

(II)

-N

CH₃ ⁺CH₃COR¹ CH₃

(HI)

S-CH₂-COR¹

(Ha)

(Ilia)

Einwirkung vnn p_a	«ο Säure ^	:h₃ -:_r.-r.-.\	if	♦ . . ■ (D . v_:v,"
oder Wärme		- CH₃ ,"■
(III)
		0 "

*Bf.sf ITTT I — .. ......**
(Ilia)

Im obigen Umsetzungsschema I haben X und R die obige Bedeutung und R· ist ein Alkyl-, Aryl- oder Aralkylrest.

Es sei bemerkt, daß bei der Synthese gemäß Schema I die Art der Gruppen X oder R in der Ausgangsverbindung II bzw. Ha nicht unbedingt die gleiche sefn^wie in dem Endprodukt I, das hergestellt werden soll, umso mehr als man auch mit konventionellen Methoden eine Modifikation dieser Gruppen im Zustand des Zwischenproduktes III oder IHa oder auch nach der Cyclisierung dieser Zwischenprodukte zu I bewirken kann.

709834/0985

" * ' 27Π740Α

• £-

Es sei ferner erwähnt, daß man für eine derartige Synthese die Aus gangs verb indungen II und Ha sowohl in der Cis- wie in der Transform, relativ zu den Substituenten an dem Kohlenstoffatom CU und C, des Lactamringes verwenden kann.

Die gemäß Schema I erhaltenen Derivate I sind optisch inaktive Cheiralprodukte, die auf bekannte Weise in ihre Enantiomeren aufgespalten werden können.

Ein interessanter Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Tatsache, daß die Vorläufer der Dehydropenicilline, die Verbindungen III und HIa in Schema I, neuartige Produkte sind; tatsächlich ist der Literatur kein einziges Beispiel für ein 4-Thioxo-2-azetidinon zu entnehmen.

Hingegen sind die Ausgangsprodukte II und Ha für diese Synthese bekannte Substanzen, die entweder aus Derivaten von natürlichen Penicillinen oder durch Totalsynthese hergestellt werden können, nämlich wie folgt:

a) Die Verbindungen II, bei denen X, R und R¹ die obige Bedeutung haben, können gemäß DT-OS 2 204 105 und DT-OS 2 254 632 aus Penicillinderivaten hergestellt werden; ihre Totalsynthese ist beschrieben in der Arbeit von Lattrel, R., Liebigs Ann. Chem. 1974, 1361 einschließlich der dort zitierten Literatur;

b) die Verbindungen II oder Ha, bei denen X eine Mono- oder Diacylaminogruppe und R ein Ester sind und R¹ die obige Bedeutung hat, können gemäß Yashimoto M., et al., Tetrahedron Letters, 1972, 4387 aus Penicillinen oder gemäß DT-OS 2 138 320 bzw. Lattrel R., Liebigs Ann.Chem., 1974, 1937 aus Penicillinsulfoxiden hergestellt werden;

c) die Verbindungen Ha, soweit sie andere X- und R-Gruppen tragen und bei denen R¹ die obige Bedeutung hat, lassen sich aus den oben erwähnten Derivaten herstellen, in denen X eine Mono- oder Diacylaminogruppe und R ein Ester ist und R' die obige Bedeutung hat;man verwendet hierzu die chemischen oder

709834/0985 . ₅ .

•3-

enzymatischen Verfahren, die jedem Fachmann bekannt sind.

Schließlich können die Verbindungen II, bei denen R¹ eine Arylgruppe, X eine R''NH-Gruppe (in der R'¹ für ein Aralkyl steht) und R eine COOR^llf-Gruppe (in der R·^f· ein Alkyl, ein Aralkyl oder ein Aryl ist) (V) auch mit Hilfe eines Originalverfahrens hergestellt werden, das somit als ein integrierender Teil der Erfindung anzusehen ist. Dieses Verfahren, das unmittelbarer verläuft als die oben angegebenen, ist dargestellt im Reaktionsschema II (worin Y = Halogen und Ar = Aryl ist) und besteht darin, daß man ein 6-Aralkylaminopenicillat (IV, worin R¹ ' und R¹" die obige Bedeutung haben) in Anwesenheit einer starken Base mit einem Halogenmethyl-arylketon umsetzt.

SCHEMA II

CH3

R" NH-

•N-

YCH₂COAi

^CH₃

Base

COOR¹"
(IV)

S-CH₂-CO-Ar

R¹¹-NH

o'

COOR¹¹¹

(V)

Auch aus den Verbindungen V lassen sich auf an sich bekannte Weise die anderen, bereits oben beschriebenen Derivate II mit R¹ = Aryl herstellen.

70983W098S

Genauer gesagt unterwirft man zwecks Herstellung des Dehydropenicillins I erfindungsgemäß die Ausgangssubstanz II bzw. Ha einer Bestrahlung niit einer ultravioletten Lampe, vorzugsweise eine solche mit mittlerem Quecksilberdruck, die mit einem Filter, insbesondere einem Pyrex- oder Corex-Filter ausgerüstet ist .(Mitteldruck-UV-Lampe).

Die Bestrahlung wird durchgeführt in einer Atmosphäre von inertem Gas (z.B. Stickstoff) in einem inerten Lösungsmittel (z.B. in einem aromatischen Lösungsmittel oder in Acetonitril), das von Wasser und Sauerstoff frei ist, wobei die Temperatur zwischen -10 und +40⁰C liegen kann, man jedoch vorzugsweise bei Raumtemperatur arbeitet. Man erhält in meistens sehr guter Ausbeute die Derivate III bzw. IHa.

Das Zwischenprodukt III bzw. IHa wird dann in einem wasserfreien inerten Lösungsmittel (z.B. einem halogenaliphatischen oder einem aromatischen Lösungsmittel) mit einer organischen Base (vorzugsweise Triethylamin) behandelt, deren Menge auch lediglich katalytisch sein kann (falls nämlich III bzw. IHa ein neutrales Molekül ist); man arbeitet wieder vorzugsweise bei Raumtemperatur, jedoch reicht der mögliche Temperaturbereich von -10 bis +40⁰C. Man erhält in meistens hoher Ausbeute das Dehydropenicillin I.

Anstatt wie oben kann die Cyclisierung von III zu I auch in einem inerten wasserfreien Lösungsmittel (wie einem aliphatischen oder aromatischen Lösungsmittel) mit einer Br^nsted- oder Lewissäure, vorzugsweise Kieselsäuregel durchgeführt werden oder man arbeitet in neutraler Umgebung und erhitzt die Verbindung IH lediglich auf eine Temperatur zwischen 50 und 150⁰C.

Was die Herstellung der oben unter V erwähnten Ausgangsprodukte betrifft, so setzt man die Verbindungen IV in einem

-T-709834/098S

inerten wasserfreien Lösungsmittel (z.B. Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran oder Gemische aus dem letzteren und tertiärem Butylalkohol, vorzugsweise jedoch mit Tetrahydrofuran allein) mit einem Halogenmethylarylketon um, wobei man eine Base wählt, die dazu fähig ist, den Thiazolidinring von IV zu spalten, jedoch den Lactamring von IV oder V nicht angreift, z.B. ein Alkalimetallhydrid, wie Natriumhydrid oder das Alkalimetallsalz eines tertiären Alkohols, vorzugsweise Kalium-ter.-butylat; man arbeitet bei einer Temperatur zwischen -80 und +30⁰C, vorzugsweise bei -40°C.

Derivate des Typs IV, die sich besonders gut als Ausgangssubstanzen zur Herstellung der Verbindungen V gemäß Reaktionsschema II eignen, sind diejenigen, in denen R¹· eine Triphenylmethylgruppe ist, und dies gilt sowohl hinsichtlich der Ausbeute aus der Umsetzung selbst und hinsichtlich der Leichtigkeit, mit der eine solche Gruppe aus der Verbindung V abgespalten wird, so daß man das freie Amin erhält, aus dem man dann auf an sich bekannte Weise andere Aminderivat herstellen kann.

Die Bedeutung der Dehydropenicilline I und der 4-Thioxo-2-azetidinone III und IHa, die beide Gegenstand der Erfindung sind, liegt darin, daß diese Verbindungen wertvolle Zwischenprodukte sind, aus denen sich andere Derivate der Penicilline und Cephalosporine herstellen lassen, die aufgrund ihrer pharmazeutischen Wirkung von Interesse sind.

Einige der Dehydropenicilline I haben außerdem eine milde antibakterielle Wirkung.

Die Erfindung sei nun anhand der Beispiele näher erläutert.

7098 34/0985

Beispiel 1

Herstellung von cis-1-Xi-Methoxycarbonyl-2-methyl-1-propeny^) 3-triphenylmethylamino-4-phenacylthio-2-azetidinon (VII)

Ph₃ C-NH

CH₃

COOCH:

(VI)

Ph₃ CNH ■

-N

.S-CH₂-CO-Ph .CH₃
CH₃

(VIl)

COOCH₃

Zu einer Lösung aus 3,78 g (8 raMol) Methyl-6ß-triphenylmethylaminopenicillanat (VI) und 1,75 g (8 mMol) Phenacylbromid in 30 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran wurden im Verlauf von 30 min unter Rühren und unter Stickstoff bei einer Temperatur von -40⁰C 0,898 g (8 mMol) Kalium-tert.butylat gelöst in 40 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran gegeben.

Nach beendeter Zugabe wurde das Gemisch 5 v/eitere Stunden bei gleicher Temperatur gerührt, dann immer noch unter Stickstoff mit einigen Tropfen Eisessig verdünnt in wasserfreiem Tetrahydrofuran neutralisiert; anschließend wurde filtriert und das Filtrat im Vakuum eingedampft.

Der erhaltene Rückstand würde auf einer Silibagelkolonne (3 x 60 cm) chromatographiert mit Benzol, das 5 % Äthylacetat enthielt, als Eluens. Aus den ersten Eluaten wurden 1,71 g Ausgangsverbindung VI isoliert, die nicht reagierte, entsprechend einer Rückgewinnung von 45,2 %; aus den folgenden Eluaten wurden 1,52 g reine Verbindung (Ausbeute 58,7 %, bezogen

709834/0985

auf umgewandelte Ausgangsverbindung VI) in Form eines weißen Schaums isoliert.

IR(CHCl₃) :

λ) max 3340 (NH), 3040 und 3020 (Phenylgruppen), 1760 (CO des ß-Lactams), 1720 (CO des Esters), 1673 (CO von Phenacyl), 1625 (C = C), 1595, 1580 und 1495 cm~ (Phenylgruppen).

NMR(CDCl₃)

S1,83 (3H,s) und 2,03 (3H,s) /TCH₃J₂C = C7, 3,00 (1H,d, J = 8Hz, NH), 3,42 (2H,q, J = 14Hz, SCH₂), 3,80 (3H,s,COOCH₃), 4,60 (1H,q, J = 4 und 8Hz, 3-H), 4,92 (1H,d, J = 4Hz, 4-H), 6,90 - 7,90 (20 H,m, Aromaten).

Massenspektrum

: m/e 590, 485, 347, 243, 228, 155, 105, 77, 68.

Elementaranalyse:für

	73	C	5	H	N	74
berechnet für:	72	,19	6	,80	4,	91
gefunden:		,80		,02	4,
Beispiel 2

Herstellung von cis-1-(1-Methoxycarbonyl-2-methyl-1-propenyl)· 3-amino-4-phenacylthio-2-azetidinon-hydrochlorid (VIII)

CPh₃ NH

S-CH₂-CO-Ph

.CH₃ _

CH₃ COOCH₃

(VII) ·

'" "H₃

.CH₃

'CH₃ COOCH₃

(VIII)

- 10 -

709834/0985

Zu 0,673 g (1,14 mMol) Verbindung VII, hergestellt Beispiel 1 und gelöst in 10 ml wasserfreiem Methylenchlorid wurden bei -2O⁰C unter Rühren und in wasserfreier Atmosphäre (Stickstoff) 7,0 ml einer 0,326-n Lösung (2 Äquivalente) HCl-Gas in wasserfreiem Methylenchlorid gegeben. Die Lösung wurde 2 h bei gleicher Temperatur unter Stickstoff gerührt und dann im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der gummiartige Rückstand wurde mit einigen ml Gemisch aus Äthyläther und wasserfreiem Petroläther aufgenommen.

Der Niederschlag wurde unter Stickstoff abfiltriert und im Vakuum getrocknet; man erhielt 0,390 g Hydrochlorid VIII (Ausbeute 89 %) in Form eines stark hygroskopischen weißen Festkörpers, der für die nächste Reaktionsstufe (Beispiel 3) und für spektrophotometrische Analyse ausreichend rein war.

IR(CHCl₃) : 9 max 3060 und 3020 (Phenyl), 1775 (CO von ß-Lactam), 1720 (CO des Esters), 1675 (CO Phenacyl), 1620 (C = C), 1595, 1580 und 1490 cm"¹ (Phenyl).

NMR(CDCl,): S 2,05 (3H,s) und 2,22 (3H,s) /TCH^C - g7, 3,80 (3H,s, COOCHJ, 4,23 (2H,s,SCH₂), 5,87 (1H,d breite Bande, 4-H), 6,40 (1H,ra breite Bande, 3H), 7,00 - 7,90 (5H,m, Aromaten), 8,35 (3H, breite Bande, NH₃).

Beispiel 3

Herstellung von cis-1-(1-Methoxycarbonyl-2-methyl-1-propenyJ^- 3-acetamido-4-phenacylthio-2-azetidinon (X)

- 11 -

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rl-.,U⁺ S-CH₂-CO-Ph S-CH₂-CO-Ph

Cl NH₃- S κ" s *■

<r

CH₃
COOCH₃

(VIII)

^S-CH₂-CO-Ph
CH₃CONH ^ *

I X)H₃

CH₃

COOCH₃ (X)

Zu 0,385 g (1 mMol) Hydrochlorid VIII aus Beispiel 2, gelöst in 5 ml wasserfreiem Methylenchlorid wurden bei O⁰C uu^i" Rühren und in wasserfreier Atmosphäre (Stickstoff) 140 /ul (mMol) Triethylamin gegeben. Nach 30 min wurde das Gemisch, das das freie Amin IX enthielt, weiter auf -20⁰C gekühlt und immer noch unter Rühren und unter Stickstoff mit weiteren 140 /Ul Triäthylamin und anschließend mit 71 /ul (1 mMol) Acetylchlorid gelöst in 2 ml wasserfreiem Methylenchlorid versetzt; anschließend wurde noch einige Stunden bei O⁰C gerührt.

Nach Verdünnen mit 10 ml Methylenchlorid wurde das Gemisch mit Wasser neutral gewaschen und die organische Schicht über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft,

präperativer Die rohe Verbindung wurde mittels Dünnschichtchromatographie auf Silicagel gereinigt, wobei mit Äthyläther/Äthylacetat

- 12 -

709834/0985

(2:1) eluiert und die Verbindung aus dem Silicagel mit Chloroform extrahiert wurde.

Es wurden 0,085 g reine Verbindung X (Ausbeute 22 eines weißen Schaums erhalten.

in Form

IR(FiIm) : } max 3320 (NH), 3050 und 3020 (Phenyl), 1760 (CO ß-Lactam), 1720 (CO Ester), 1682 (Schulter, CO Acetamid), 1673 (CO Phenacyl), 1625 (C = C), 1595 und 1585 (Phenyl), 1523 (NH), 1500 cm"¹ (Phenyl).

NMR(CDCl₃): ^1,86 (3H,s) und 2,13 (3H,s) /TCH^C = C7, 1,93 (3H,s, CH₃CO), 3,75 (3H,s, COOCH₃), 3,80 (2H,s, SCH₂), 5,25 (1H,q, J = 8 und 4Hz, 3-H), 5,AO (1H,d, J = 4Hz, 4-H), 7,10 - 8,00 (6H, Aromaten und NH),

Massenspektrum : m/e 390, 291, 271, 239, 105, 84, 77, 68

Beispiel 4

Herstellung von 1-(1-Methoxycarbonyl-2-methyl -1-propenyl)-3-phenoxyacetamido-4-thioxo-2-azetidinon (XII)

PhOCH₂CONH-

,S-CH₂-CO-Ph

■N

CH₃ ^CH3

T COOCH3

(XI)

Ph

CH₂ C=O NH

(XII)

CH₃ COOCH₃

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- 13 -

In einer gebräuchlichen Vorrichtung für photometrische Reaktionen mit Tauchlampe, Kühlmantel, Magnetrührer, Kapillarrohr bis zum Boden zum Einleiten von Stickstoff und seitlich angeordnetem Auslaßt der mit einer Quecksilberschicht verbunden war, wurden unter Stickstoff 0,965 g (2mMol) Verbindung XI gelöst in I5O ml wasserfreiem und entgastem Acetonitril vorgelegt. Anschließend wurde 5 min mit Stickstoff gespült und dann bei Raumtemperatur unter Rühren 45 min lang bestrahlt und zwar mit einer Hanovia 500 W Mitteldrucklampe mit Pyrexglasfilter.

Die Lösung wurde dann in einen Kolben verbracht und bei Raumtemperatur zunächst das Lösungsmittel im Vakuum, 13 mmHg, abgezogen; sodann wurde die überwiegende Fraktion Acetophenon unter einem Vakuum von 0,1 mmHg im Verlauf von wenigen Stunden abdestilliert. Der glasartige Rückstand machte 0,645 g aus (Ausbeute 89 50, bestand praktisch ausschließlich aus Verbindung XII und enthielt nur Spuren von Acetophenon und sehr wenig (etwa 10 %) Ausgangsverbindung XI. Die erhaltene Verbindung ließ sich nicht kristallisieren und war chromatographisch unbeständig, jedoch rein genug, um in die nächste Stufe (Beispiel 9) eingesetzt und spektrophotometrisch analysiert werden zu können.

IR(CHCl₃) : 3 max 3340 (NH), 3060 und 3040 (Schulter, Phenyl), 1820 (CO ß-Lactam), 1720 (CO Ester), 1682 (CO Phenoxyacetamide 1635 (Schulter, C = C), 1595 und 1580 (Schulter, Phenyl), 1528 (NH), 1490 an"¹ (Phenyl).

NMR(CDCl,): <f 2,06 (3H,s) und 2,28 (3H₁S)^TCH₃J₂C = C7, 3,80 (3H,s, COOCH₃), 4,36 (2H,s, OCH₂CO), 4,91 (1H,S, J = 8Hz, 3-H), 6,60 - 7,60 (5H,m, Aromaten), 7,94 {iH,d, J = 8Hz, NH).

- 14 70983 4 /0985

27G7404

Beispiel 5

Herstellung von 1-(1-Benzyloxycarbonyl-2-methyl-1-propenyl)-3-phenoxyacetamid-4-thioxo-2-azetidinon (XIV)

O-Ph

CH₂CNH-

S-CH₂-COPh

CH₃

COOCH₂Ph (XIII)

PhOCH₂CONH

(XIV)

Es wurde wie in Beispiel 4 bei der Herstellung von XII aus XI gearbeitet, jedoch hier ausgehend von dem Benzylester XIII.

Die so erhaltene glasartige Verbindung XIV (Ausbeute 86 %) war ausreichend rein für die nächste Reaktion (Beispiel 10) und für spektrophotometrische Analyse.

wie bei XII

NMR(CDCl₃): <T2,06 (3H,s) und 2,28 (3H,s) (CH₃J₂C = C, 4,36 (2H,s,OCH₂CO), 4,91 (iH,d, J = 8Hz, 3-H), 5,17 (2H,s,COOCH₂), 6,60 - 7,60 (1OH,m, Aromaten), 7,94 (1H,d, J = 8Hz, NH)₀

Beispiel 6

Herstellung von 1-(1-Methoxycarbonyl-2-methyl-1-propenyl)-3-triphenylmethylamino-4-thioxo-2-azetidinon (XV)

Ph₃C-NH

,S-CH₂COPh

COOCH₃

(VII)

Ph₃C-NH

COOCH₃

(XV)

70983 A/0985

- 15 -

Es wurde wie in Beispiel 4 bei der Herstellung von XII aus XI gearbeitet, jedoch von der gemäß Beispiel 1 hergestellten Verbindung VII ausgegangen.

Die auf diese Weise in Form eines homogenen Schaums erhaltene Verbindung XV (Ausbeute 81 %) war ausreichend rein für die nächste Reaktion (Beispiel 11), konnte jedoch mit geringerer Ausbeute durch Dünnschichtchromatographie auf Silicagel gereinigt werden; eluiert wurde dabei mit Benzol, das 5 % Äthylacetat enthielt und die reine Verbindung in Form eines weißen Schaums mit Chloroform aus dem Silicagel extrahiert.

IR(CHCl₃) : } max 3330 (NH), 3050 und 3020 (Phenylgruppen), 1810 (CO ß-Lactam), 1720 CO Ester), 1620 (Schulter, C = C), 1595, 1590 und 1490 cm"¹ (Phenylgruppen).

NMR(CDCl₃):f1,81 (3H,s) und 2,26(3H,s), (CH₃J₂C = C, 2,80 (1H,d, J = 8Hz, NH), 3,67 (3H,s,COOCH₃), 4,75 (iH,d, J = 8Hz, 3-H), 7,10 - 7,70 (15H,m, Aromaten).

1,4 (C = 1,00, CHCl₃)

Beispiel 7

Herstellung von 1-(1-Methoxycarbonyl-2-methyl-1-propenyl)-3-acetamido-4-thioxo-2-azetidinon (XVI)

*präperative

709834/0985

CH₃CONH

CH₃CONH

CH₃CONH-

.S-CH₂-CO-CH₃ j /CH₃

(XVI)

COOCH₃ (XVII)

a) Es wurde wie in Beispiel 4 bei der Herstellung von XII und XI verfahren, Jedoch von der gemäß Beispiel 3 hergestellten Verbindung X ausgegangen. Die auf diese Weise erhaltene glasartige Verbindung XVI (Ausbeute 84,5 %) war ausreichend rein für die nächste Reaktion (Beispiel 12a) sowie für spektrophotometrische Analyse.

IR(CHCl₃) : ν max 3320 (NH), 1020 (CO ß-Lactam), 1722 (CO

Ester), 1675 (CO Acetamid), 1635 (C = C), 1530 cm"¹ (NH).

NMR(CDCl₃): 6 2,00 (3H,s) und 2,32 (3H,s) ^CH₃J₂C = C7, 2,08 (3H,s,CH₃CO), 3,73 (3H,s,COOCH₃), 4,93 (1H,d, J = 8Hz, 3-H), 7,53 (iH,d, J = 8Hz, NH).

b) Es wurde wiederum wie in Beispiel 4 gearbeitet ausgehend von der Verbindung XVII unter Verwendung eines Corex Glasfilters und mit 4stündiger Bestrahlung. Nach beendeter Reaktion brauchte nicht bei 0,1 mmHg abgedampft zu werden, weil in diesem Fall als Keton/una nicht Acetophenon gebildet wurde.

709834/0965

- 17 -

rohe 'W'
Die gummiartige/Verbindung ließ sich nicht kristallisieren und erwies sich als chromatographisch unbeständig, konnte jedoch als solche für die nächste Stufe (Beispiel 12a) eingesetzt werden. Die IR- und NMR-Spektra ergaben, daß die rohe Verbindung etwa 40 % Verbindung XVI enthielt und die Ausbeute bezogen auf die reine Verbindung etwa 37 % betrug.

Eine Probe der Verbindung wurde durch wiederholtes Lösen in Äthyläther und Ausfällen mit Petroläther gereinigt; man erhielt in niedriger Ausbeute ein gummiartiges Produkt, dessen IR- und NMR-Spektra beim Vergleich mit den Spektra der Verbindung aus X die Struktur von XVI bestätigten.

Beispiel 8

Herstellung von 1-(1-Methoxycarbonyl-2-methyl-2-propenyl)-3-acetamido-4-thioxo-2-azetidinon (XIX)

CH₃CONH₁ f CH₃CONH

CH₃ COOCH₃

(XIX)

Es wurde wie in Beispiel 4 gearbeitet, jedoch von der Verbindung XVIII ausgegangen. Erhalten wurde die glasartige Verbindung XIX in einer Ausbeute von 78,5 %', sie war ausreichend rein für die nächste Reaktion und für spektrophotometrische Analyse.

IR (Film) : <) max 3300 (NH), 1818(CO ß-Lactam), 1740 (CO Ester), 1670 (CO Acetamid), 1530 cm"¹ (NH).

- 18 709834/0985

NMR(CDCl₃) la 1,88 (3H,s, CH₃-C = C), 2,07 (3H,s, CH₃CO-), 3,80 (3H,s, COOCH₃), 4,90 - 5,25 (4H,m,CH₂ = C, 3-H und CHCOO), 7,50 (1H,d, J = 8Hz, NH).

Beispiel 9

Herstellung von Methyl-ö-phenoxyacetamido-dehydropenicillanat

(XX)

PhOCH₂CONH-

CH₃

PhOCH₂CONH

-N-

'CH,

COOCH₃

(XII)

(XX)

a) Zu 0,645 g (1,78 mMol) Verbindung XII aus Beispiel 4, gelöst in 30 ml Methylenchlorid wurden 0,08 ml Triäthylamin gegeben und die Lösung bei Raumtemperatur unter Stickstoff gerührt, bis das IR-Spektrum der Lösung ergab, daß die für die Ausgangsverbindung XII typische Bande bei 1820 cm vollständig verschwunden war (Reaktionszeit etwa 4h). Das Gemisch wurde dann im Vakuum zur Trockne eingedampft und die rohe Verbindung zur Reinigung auf einer Silicagelsäule chromatographiert (2 χ 20cm), wobei mit Benzol und Äthylacetat (4:1) eluiert wurde. Nachdem die wenigen Begleitstoffe mittels Elution abgetrennt waren, wurden aus den aufeinanderfolgenden Eluaten 0,460 g Verbindung XX (Ausbeute 71 % aus XII und 63,5 % aus XI) sowie anschließend ca. 0,05 g Ausgangsverbindung XI aus der vorherigen Stufe (Beispiel 4) isoliert.

Das angestrebte Dehydropenicillin XX wurde als amorpher weißer Feststoff erhalten, der sich bei* DünnschichtChromatographie als rein erwies und aus Athyläther/Petroläther umkristallisiert

*präperativer

- 19 -

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wurde, Fp. 138 bis 139 C.

UV(EtOH): Λ max (log E) 220 (3,88, 245 (3,87) und 328 nyum(nm) (4,41).

IR(CHCl₃): ^ max 3300(NH), 3060 und 3020 (Phenyl), 1742 (CO Ester), 1720 (CO ß-Lactam), 1630 (CO Phenoxyacetamid), 1595 und 1585 (Schulter, Phenyl), 1565 (NH) 1493 era"¹(Phenyl).

NMR(CDCl₃):ό 1,47 (3H,s) und 1,73(3H,s) /TCH₃)₂g7, 3,80 (3H, s, COOCH₃), 4,52 (1H,s, 3-4), 4,00 (2H,s, OCH₂CO), 6,80 - 7,50 (5H, Aromaten), 7,85 (1H,s, breite Bande, NH).

Massenspek-

trum: m/e 362, 269, 209, 199, 167, 139, 94, 66

Elementaranalyse für C₁ ^H₁0N₀OcS:

_c 17 18 2 5 _{H N}

berechnet: 56,34 5,01 7,73 %

gefunden: 55,92 4,88 7^?

b) Zu 0,100 g (0,28 mMol) Verbindung XII aus Beispiel 4, gelöst in 10 ml Chloroform wurden 5 g Silicagel gegeben. Die Aufschlämmung wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt, anschließend filtriert und das Silicagel wiederholt mit Chloroform ausgewaschen.

Das Filtrat wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft; das IR-Spektrum des Rückstandes zeigte, daß die Bande bei 1820 cm" verschwunden war. Die rohe Verbindung wurde mittels*Dünnschichtchromatographie auf Silicagel gereinigt, wobei mit Benzol/Äthylacetat (7:3) eluiert und die reine Verbindung mit Chloroform aus dem Silicagel extrahiert wurde. Erhalten wurden 0,038 g Verbindung XX, die sich identisch erwies mit der unter a) hergestellten Verbindung.

*präperativer

- 20 -

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27D7404

Ausbeute 38 % bezogen auf Verbindung XII und J>k % bezogen auf Verbindung XI.

c) Eine Lösung aus 0,100 g (0,28 mMol) Verbindung XII aus Beispiel 4 in 10 ml Tetrachloräthylen wurde 10 h bei 90 bis 100 ⁰C gerührt. Nach dem Abkühlen ergab das IR-Spektrum der Lösung, daß die Bande bei 1820 cm verschwunden war£ die Lösung wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft und der Rückstand wie unter b) gereinigt. Erhalten wurden 0,036 g Verbindung XX, die identisch war mit der unter a) hergestellten Verbindung.

Ausbeute 36 % aus Verbindung XII und 32 % aus Verbindung XI.

Beispiel 10

Herstellung von Benzyl-6-phenoxyacetamidodehydropenicillanat (XXI)

PhOCH₂CONH₁ f* _ PhOCH₂CONH

(XIV)

Es wurde wie in Beispiel 9a) bei der Herstellung von XX aus XII mit Triethylamin gearbeitet, ausgehend von dem Benzylester XIV hergestellt gemäß Beispiel 5. Erhalten wurde die Verbindung XXI in einer Ausbeute von 72,5 % als weißer amorpher Feststoff, der sich in der Dünnschichtchromatographie als rein erwies und aus Äthyläther/Petroläther umkristallisiert werden konnte, Fp. 129 bis 131⁰C.

- 21 -

709834/0985

IR(CHCl₃) : ^ max 3300 (NH), 3040 und 3020 (Phenyl), 1745

(CO Ester), 1720 (CO ß-Lactam), 1630 (CO Phenoxyacetamid), 1600 und 1590 (Schulter, Phenyl), 1565 (NH), 1495 cm"¹ (Phenyl).

InIMR(CDCI₃): ί 1,35 (3H,s) und 1,63(3H,s) LlCYi^)₂Cj, 4,50 (H, s,3-4), 4,80 (2H,s, OCH₂CO), 5,18 (2H,s,COOCH₂), 6,70 - 7,50 (1OH,m, Aromaten), 7,85 (1H,s, breite Bande, NH).

Massenspektrum: m/e 439, 438, 345, 303, 209, 94, 91, 66

Elementaranalyse	für C₂	3^H22^N2	O₅S	5	H	6	N
	C			5	,05	6	,39
berechnet:	63,	OO		,06		,17
gefunden:	62,	58
Beispiel 11

Herstellung von Methyl-6-triphenylmethylaniinodehydropenicillanat (XXII)

Ph₃C-NH

^ Ph₃C-NH

<f ^f*^ZWi ***" " COOCH₃

COOCH₃ (XV) (XXII)

Es wurde wie in Beispiel 9a) bei der Herstellung von XX aus XII mit Triethylamin gearbeitet, ausgehend von der Verbindung XV hergestellt gemäß Beispiel 6.

- 22 70983W0985

In diesem Falle wurde Jedoch beobachtet, daß mehr Zeit benötigt wurde,bis im IR-Spektrum die Bande bei 181.0 cm verschwand und zwar etwa 24 h; die so erhaltene rohe Verbindung wurde auf neutraler Tonerde bzw. Al₂O, gereinigt und mit Benzol eluiert.

Die reine Verbindung wurde in Form eines Schaums erhalten (Ausbeute 23 %); sie erwies sich bei der Dünnschichtchromatographie als rein, war jedoch nicht sehr beständig.

IR(CHCl₃) : ^ max 3320 (NH), 3060 und 3020 (Phenyl), 1750

(CO Ester), 1730 (CO ß-Lactam), 1595, 1580 (Schulter) und 1490 cm" (Phenyl).

': ά 1,35 (3H,s) und 1,72 (3H,s) /TCH₃)₂g7, 3,20 (1H,s, breite Bande, NH), 3,80 (3H,s, COOCH₃), 4,58 (1H,s, 3-4), 7,10 - 7,68 (15H,ra, Aromaten).

Elementaranalyse	für C	₂₈H₂₆N₂O₃S:	5	H	5	N
		C	5	,57	5	,95
Berechnet:	71	,47		,55		,75
gefunden:	71	,01

Beispiel 12

Herstellung von Methyl-ö-acetamidodehydropenicillanat (XXIII)

709834/0985

- 23 -

CHiCONH

CH₃CONH

(XVI)

COOCH₃

(XIX)

COOCH₃

CH₃CONH

CH₃

■Ν"

COOCH₃

(XXIII)

a) Es wurde wie in Beispiel 9a) bei der Herstellung von XX aus XII mit Triäthylamin gearbeitet, jedoch von de~ Verbindung XVI hergestellt gemäß Beispiel 7a) oder 7b) ausgegangen. Die erhaltene Verbindung wurde im ersteren Falle chromatographisch wie in Beispiel 9a) beschrieben gereinigt, jedoch unter Verwendung von Äthyläther'/Äthylacetat (2:1) als Eluens (Ausbeute 50,5 % aus XVI und 43 % aus X); im zweiten Falle wurde mittels Dünnschichtchromatographie auf Silicagel gereinigt, jedoch (Verunreinigungen) mit Äthyläther/Äthylacetat (3:1) eluiert und die reine Verbindung aus dem Silicagel mit Chloroform extrahiert (Ausbeute 24 % aus XVII). Die reine Verbindung wurde in beiden Fällen als glasartige feste Substanz erhalten, die sich aus Äthyläther/Petroläther Umkristallisieren ließ, Fp. 98 bis 100⁰C.

- 24 -

709834/0985

IR(CHCl₃): } max 3300 (NH), 1740 (CO Ester), 1715 (CO ß-Lactam), 1630 (CO Acetamid), 1570 cm"¹(NH).

NMR(CDCl₃):cT1,47 (3H,s) und 1,75 (3H,s) (CH₃J₂C, 2,20 (3H,s, CH₃CO), 3,80 (3H,s, COOCH₃), 4,48 (1H,s,3-4), 7,60 (1H,S, COOCH₃), 4,48 (1H,s,3-4), 7,60 (1H,s,breite Bande NH).

Massenspektrum: m/e 270, 238, 211, 199, 167, 139, 98, 39 -

Elementaranalyse für

	C	H	N
berechnet:	48,88	5,22	10,36
gefunden:	48,55	5,48	9,88

b) Es wurde wie in Beispiel 9a) bei der Herstellung von XX aus XII mit Triethylamin gearbeitet, jedoch von der Verbindung XIX nach Beispiel 8 ausgegangen. Die gewünschte Verbindung (Ausbeute 32 96 aus XIX und 25 % aus XVIII) wurde nach Dünnschichtchromatographie wie in Beispiel 12a) beschrieben als amorphe Substanz erhalten und erwies sich als identisch mit der gemäß Beispiel 12a) hergestellten Verbindung.

Beispiel 13

Herstellung von Kalium-6-phenoxyacetamidodehydropenicillanat (XXIV)

PhOCH₂CONH

COOCH₇Ph
(XXI) (XXIV)

709834/0985 » 25 -

Eine Lösung aus 0,438 g (1 mMol) Verbindung XXI hergestellt gemäß Beispiel 10 in 20 ml Gemisch aus Äthanol/Äthylacetat (4:1) wurde in Gegenwart von 0,430 g 10 % Palladium auf Aktivkohle unter Atmosphärendruck und bei Raumtemperatur 30 min lang hydriert. Dann wurde der Katalysator abfiltriert, das Filtrat erneut mit 0,430 g frischem Katalysator versetzt und die Hydrogenolyse während weiterer 40 min unter den gleichen Bedingungen fortgesetzt. Der Katalysator wurde wiederum abfiltriert und die Lösung sofort mit einer 5 #igen wäßrigen Kaliumbicarbonat-Lösung auf pH-Wert 7,8 bis 8,0 gebracht, wobei in einem Eisbad gekühlt wurde. Das Gemisch wurde im Vakuum bei Raumtemperatur zur Trockne eingedampft, der feste Rückstand in Äthylacetat aufgenommen, filtriert und die VerbindungXXIV mit Äthyläther aus der Lösung ausgefällt. Erhalten wurden O^ 330 g Verbindung XXIV entsprechend einer Ausbeute von 85 %·

IR(KBr) : ^ max 3400 (breite Bande (H₂O), 3320 (Schulter, NH), 3060 und 3040 (Schulter, Phenyl), 1703 (CO ß-Lactam), 1620 (CO Phenoxyacetamide 1602 (breite Bande CO Carboxylat), 1590 (Schulter, Phenyl), 1555 (NH), 1493 cm"¹ (Phenyl).

NMR(CD₃OD):f1,51 (3H,s) und 1,76 (3H,s) (CH₃J₂C, 4,38 (iH,a, 3-4), 4,86 (2H,s,OCH₂CO), 6,85 - 7,40 (5H,m, Aromaten).

Die Verbindung XXIV zeigte leichte antibakterielle Aktivität gegenüber B, subtilis und Staph. aureus bei in vitro Dosierung (Agarplatten-Diffusionstest).

Claims

Patentansprüche

1. 5,6-Dehydropenicilline der allgemeinen Formel

in der X eine gegebenenfalls mono- oder disubstituierte Aminogruppe ist lind R für eine Carboxylgruppe oder eine davon abgeleitete Salz-, Amid-, Ester- oder Thioestergruppe steht.

2. Verfahren zur Herstellung der Dehydropenicilline nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst ein substituiertes 4-Acylmethylthio-2-azetidinon bestrahlt und dann das dabei erhaltene entsprechende 4-Thioxo-2-azetidinon cyclisiert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man dieBestrahlung bei Temperaturen von -10 bis +40⁰C vornimmt«

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bestrahlung in Gegenwart eines wasserfreien und sauerstoffreien inerten Lösungsmittels vornimmt.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bestrahlung in einer Inertgasatmosphäre durchführt.

ORIGINAL INSPECTED

1A-49 105

6. Verfahren zur Herstellung von Dehydropenicillinen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man in der zweiten Stufe die Cyclisierung ausgehend von einem 4-Thioxo-2-azetidinon der allgemeinen Formel

CH₃
CH₃

durchführt.und diese Verbindung entweder

a) mit einer Base oder einer Säure bei einer Temperatur von -10 bis +40⁰C in Gegenwart eines wasserfreien inerten Lösungsmittels behandelt, oder

b) in Gegenwart eines wasserfreien inerten Lösungsmittels auf Temperaturen von 50 bis 150°C erhitzt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß man die Cyclisierung ausgehend von einem 4-Thioxo-2-azetidinon der allgemeinen Formel

durchführt und diese Verbindurg mit einer Base bei einer Temperatur von -10 bis +40⁰C behandelt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß man als Base eine organische Base verwendet.

709834/0985 - 3 -

1A-49 105

9. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7 in Form einer Verbindung der allgemeinen Formel

-N.

CH₃

10. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8 in Form einer Verbindung der allgemeinen Formel

-N

^CH2 CH₃

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