DE2947118C2 - Verfahren zur Herstellung von 7-Oxo-4-thia-1-aza-bicyclo[3,2,0]heptanderivate - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 7-Oxo-4-thia-1-aza-bicyclo[3,2,0]heptanderivate

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DE2947118C2 DE2947118A DE2947118A DE2947118C2 DE 2947118 C2 DE2947118 C2 DE 2947118C2 DE 2947118 A DE2947118 A DE 2947118A DE 2947118 A DE2947118 A DE 2947118A DE 2947118 C2 DE2947118 C2 DE 2947118C2
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Description

worin R1 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung hat, ozonisiert, die Verbindung der Formel (VIII) mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
CHO COOR6
worin R6 die in Anspruch i angegebene Bedeutung hat bei einer Temperatur von 40 bis 10O0C zu einer Verbindung der allgemeinen Forme! (X), worin die Substituenten die in Anspruch 5 angegebenen Bedeutungen haben, kondensiert;
die Verbindung der Formel (X) mit einem Chlorierungsmittel in Anwesenheit einer Base bei einer Temperatur von -20 bis +200C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (XH), worin die Substituenten die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, chloriert;
die Verbindung der Formel (ΧΠ) bei einer 50°C nicht überschreitenden Temperatur in Anwesenheit von Pyridin oder 2,6-Lutidin mit Triphenylphosphin zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (XTN7) umsetzt
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Stufe b) erhaltene Produkt der allgemeinen Formel (TV) mit PBr3 bei einer Temperatur von 0 bis -40°C Dimethylformamid reduziert;
die dabei erhaltene Verbindung bei einer Temperatur von -20 bis -78°C mit Ozon behandelt; die dabei erhaltene Verbindung unter milden basischen Bedingungen oder in Anwesenheit von Silikagel zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (VIII), worin die Substituenten die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen iiaben, hydrolysiert und ϊπι folgenden wie im Ansp«u"h 4 angegeben verfährt
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Stufe g) erhaltene Produkt der allgemeinen Formel XI unter den gleichen Bedingungen wie in Stufe c) ozonisiert und das erhaltene Produkt der allgemeinen Formel XII wie in Anspruch 3 weiter umsetzt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von 7-Oxo-4-thia-l-aza-bicyclo-[3,2,0]heptanderivaten der allgemeinen Formel (I)
(f)
COOR
worin R Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Trichlorethyl. Benzyl, p-Nitrobenzyl, Diphenylmethyi, Acetoxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Phthalidyl, Trimethylsilyl oder eine Gruppe der Formel
-CHOCOOCH2CHj
CH3
bedeutet; R1 -CH2OH, -CH2OCOR2, -CH2OR3, -COOR2, -CHO, -CH2SH, -CH2SR4, -CH2NH2 oder CH2NHCOR2 darstellt, wobei R} Alkyl mil I bis 5 C-Atomen, Aryl, Aralkyl oder ein 5- oder 6-gliedriger heterocyclischer Ring mit einem oder mehreren Htiteroatomen ist, R3 Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Benzyl, Trityl oder Trialkylsilyl bedeutet, und R4 einen 5- oder
6-gliedrigen heterocyclischen Ring mit einem oder mehreren Heteroatomen, Benzyl, Trityl oder Trialkylsilyl darstellt.
Verbindungen der Formel (I), (E + Z-Isomere), die mit Clavulansäure verwandt sind (T. 7. Howarth, A. G. Brown: J. Chem. Soc. Chem. Comm. 266,1976), zeigen antibakterielle Wirksamkeit und sind als therapeutische Mittel bei der Behandlung von Infektionskrankheiten wertvoll. Für diesen Zweck können sie entweder parenteral oder oral als Säuren, pharmazeutisch verwendbare Salze oder Ester verabreicht werden.
Verbindungen der Formel (I) werden nach dem im folgenden angegebenen Reaktionsschema hergestellt.
In den in diesem Schema gezeigten Verbindungen s.aben die Substituönten die folgende Bedeutung: R6 ist Niedrigalkyl, Trichlorethyi, Benzyl, p-Nitrobenzyl, Diphenylmet!;yl, Acetoxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Phthalidyl, Trimethylsilyl oder eine Gruppe der Formel -CH(CH3)OCOOC2H5; R, ist eine Gruppe der Formel CH2OCOR2, CH,OR3, COOR2, CH2NHCOR2 oder
2, 2, , 2
CH2SR4, wobei R? Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Aryl
so Aralkjl oder eine heterocyclische Gruppe darstellt, Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Benzyl, Trialkylsilyl oder Trityl bedeutet und R4 einen 5-odero-gliedrigen heterocyclischen Ring mit einem oder mehreren Heteroatcmen oder Benzyl, Trityl oder Trialkylsilyl ist; R5 ist Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe; und X ist eine Gruppe der Formel COOR2, CN oder CONH2, oder Wasserstoff, wobei R2 die obige Bedeutung hat.
O H COOR5
(Π)
-N
ρ Reaktion d)
K1 .
COOR5 (VI)
Reaktion e)
-N
O S
Reaktion a)
O S
-NJ
COOR5
(UI)
Reaktion b)
O S
Reaktion c)
COOR5
(V)
-N
COC)Rj (IV)
Reaktion k)
H X
(VII)
Reaktion f)
Reaktion o)
-N
O H
(VIID
Reaktion 1)
R.
.OH X
COOR« (DO
Reaktion p)
-N
NyOH
COOR6 (X)
Reaktion g)
10
Reaktion m)
Reaktion q)
■j
-N
COOR6
Reaktion h)
Reaktion n)
Reaktion i)
kj
-N
COOR6
(XIV)
Reaktion j)
R1
Hydrolyse oder
Entfernung der Schutzgruppen (wenn notwendig)
Die Reaktion a) umfaßt die Umsetzung der Verbindung (II) mit einer Allenverbindung der Formel CHX=C=CHR1 oder mit einer Acetylenverbindung der Formel CX=C-CH2R1, worin X und R1 die obige Bedeutung haben, durch Erhitzen auf 50 bis 1200C in einem inerten Lösungsmittel. Geeignete inerte Lösungsmittel sind Benzol, Toluol und Dimethylformamid.
Die Reaktion b) umfaßt eine Isomerisierung, die in einem inerten Lösungsmittel bei Raumtemperatur durch Behandeln mit Triethylamin bewirkt wird. Dichlormethan ist ein geeignetes inertes Lösungsmittel.
Die Reaktion k) umfaßt drei aufeinanderfolgende Umsetzungen: Reduktion der Sulfoxydbindung der Verbindung (JV), Ozonolyse beider Doppelbindungen und Hydrolyse.
Die Reaktion 1) umfaßt die Kondensation der Verbindung (VIII) mit einem Glyoxylsäureester der Formel CHO · COOR6, wobei R6 die obige Bedeutung hat, bei einer Temperatur von 40 bis 10O0C. Die Verbindung (X) wird als Mischung der Diastereoisomeren erhalten.
Die Reaktion m) ist eine Chlorierung. Geeignete Bedingungen hierfür sind die Verwendung von Thionylchlorid als Chlorierungsmittel in Anwesenheit einer Base, wie Pyridin, bei einer Temperatur von -20 bis +200C. Die Verbindung (ΧΙΓ) wird als Mischung der Diastereoisomeren erhalten.
Die Reaktion n) ist eine Kondensationsreaktion zwischen der Verbindung (XII) und Triphenylphosphin, die bei einer Temperatur bis höchstens 500C und in Anwesenheit von Pyridin und 2,6-Lutidin durchgeführt wird. Gewöhnlich wird die Reaktion bei Raumtemperatur
t>5 durchgeführt.
Die Reaktion j) ist eine Ringschlußreaktion, die einfach durch Erhitzen der Verbindung (XTV) bei einer Temperatur von 20 bis 140°C in einem inerten Lösungs-
mittel, wie Toluol, Benzol oder Athylacetat, und in Anwesenheit einer katalytischer! Menge einer organischen Base, vorzugsweise Pyridin, durchgeführt wird.
Die Reaktion c) ist eine Ozonolyse, die bei einer Temperatur von -20 bis -78°C in einem Lösungsmittel, wie Dichlormethan, Athylacetat oder Tetrahydrofuran, durchgerührt wird.
Die Reaktion d) ist eine Reduktion, die mit Phosphortribromid bei 0 bis -4O0C in Dimethylformamid bewirkt wird.
Die Reaktion ist eine Hydrolyse, die gewöhnlich in Methanol in Anwesenheit von Silikagel oder unter milden basischen Bedingungen durchgeführt wird.
Die Reaktion 0 umfaßt die Kondensation der Verbindung (VlI) mit einem Glyoxylsäureester der Formel CHO · COOR6, worin R6 die obige Bedeutung hat, bei einer Temperatur von 40 bis 100°C. Die Verbindung (IX) wird als Mischung der Diastereoisomeren erhalten.
Die Reaktion s) is·- eine Chlorierung. Geeignete· Bedingungen hierfür sind die Verwendung von Thionylchlorid als Chlorierungsmittel in Anwesenheit einer Base, wie Pyridin, bei einer Temperatur von -20 bis +200C. Die Verbindung (XI) wird als Mischung der
Diastereoisomeren erhalten.
Die Reaktion wird uiiter den in Reaktion h) beschriebenen Bedingungen durchgeführt, wobei jedoch die Temperatur 40 bis 8G°C beträgt.
Die Reaktion i) ist eine Ozonolyse, bei der die Kohlenstoff-Phosphor-Doppelbindung durch Protonisierung mit einer starken Säure, wie Trifluoressigsäure geschützt wird, wobei die Deprotonisierung am Ende der Ozonbehandlung unter Verwendung von Natriumbicarbonat bewirkt. Die Reaktionstemperatur beträgt -20 bis -78°C.
Die Reaktionen O, P und Q sind Ozonolysereaktionen, die unter den gleichen Bedingungen wie die oben beschriebene Reaktion c) durchgeführt werden.
ti Verbindungen der Formel (I), worin R Wasserstoff" und R, -CH2OH, -CH2SH, -CH2NH2 oder -CHO bedeuten, werden einfach durch Entfernen der verschiedenen Schutzgruppen R2, R3 und R4, durch Reduktion der Gruppe -COOR2 oder durch Hydrolyse der Gruppe COOR4 erhalten.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung näher erläutern.
Beispiel 1
4>Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-l-(l-methoxycarbonyl-2-methyl-2-propenyI)-azetidin-2-on-S-oxyd
COOCH3 CH
Il c
CH
COOCH3
COOCH3
1,5 g Methylpenicillinat-1-oxyd wurden in 30 ml Toluol gelöst. Zu der Lösung wurden 2,2 g Glutinsäure- so dimethylester zugegeben und die erhaltene Lösung wurde 4 h bei Rückflußtemperatur behandelt Das Hauptprodukt konnte durch Säulenchromatographie unter Verwendung von Benzol-Äthylacetat gereinigt werden, wobei 1,8 g 4>Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl - 2 - methoxycarbonyl) -1 - (1 - methoxycarbonyl - 2-methyl - 2 - propenyl) - azetidin - 2 - on - S-oxyd erhalten wurden.
IR (CHCl3), v««:
1770, 1740 cm"1.
NMR (CDO3) δ:
60
(
2,00 ^,CH3-C-
2,93 (dd, J = 14,0 und 5,0 Hz, α C(3)H),
3,40 (dd, J = 14,0 und 2,0 Hz, β C(3)H),
3,88 (s, drei CH3O),
5,00 (breites s,
N COOC(H3)
\ /
CH
und eines der Vmylidenprotonen), 5,24 (breites s, C(4)H und eines der Vmylidenprotonen),
6,60
s, =
COOC(H3)
Beispiel 2
14
4^-Vinylthio{l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-l-(l-methoxycarbonyl-2-methyl-l-propenyl)-azetidin-2-on-S-oxyd
2,8 g ^-Vinylthio-O-carbomethoxymethyl^-methoxycarbonyl)-1 -(I -methoxycarbonyl^-methyl^-propenyl)-azctidin-2-on-S-oxyd wurden in 50 ml Dichlormethan gelöst und 0,5 ml Triäthylam'n wurden zugegeben. Die Lösung wurde eine Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen und dann im Vakuum zweimal aus Tetrachlorkohlenstoff" eingedampft. Der Rückstand bestand aus reinem 4/?-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-l-(l-methoxycarbonyl-2-methyl-l-propenyl)-azetidin-2-on-S-oxyd in quantitativer Ausbeute.
IR (CHCl3), vmat:
1775, 1725 cm '.
NMR (CDCl3) δ:
2,12 und 2,30 (zwei s,
3,78 (s, drei CH3O), 5,11 (breites s, C(4)H), 6,64 (s, =C-H).
CH3 CH3
Beispiel 3
4^-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-l-methoxyoxaloyl-
azetidin-2-on-S-oxyd
1,8 g 4jß-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-meth- IR (CHCl3), oxycarbonyl)-l-(l-methoxycarbonyl-2-methyl-l-propenyl)-azetidin-2-on-S-oxyd wurden in 100 ml Methylenchlorid gelöst und auf -78°C gekühlt. Ein Strom von so Ozon in Sauerstoff wurde durch diese Lösung geblasen, bis eine Blaufärbung auftrat. Das erhaltene Ozonid wurde durch Schütteln mit einer wässerigen Na2S2O5-Lösung geschüttelt; die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei 55 1,4 g 4j5-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl) -1 - methoxyoxaloyl - azetidin - 2 - on - S - oxyd erhalten wurden.
1830, 1720 cm"1. NMR (CDCl3) <5:
3,70 (s, zwei CH3O), 3,88 (s, CH3O), 5,27 (dd, J = 5,5 und 2,5 Hz, C(4)H). 6,65 (s, =C-H).
16
Beispiel 4 4^VinyltMcKl<»rt>omethoxymethyl-2-methoxycarbcMiyl)-l-methoxyoxaloyl-azetidin-2-on
I I COOCH3
N 0 k V^ COOCH3
COOCH,
Eine Lösung von 1,5 g 4^-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl - 2 - methoxycarbonyl) -1 - methoxyoxaloyl -azetidin-2-on-S-oxyd in 10 ml wasserfreiem Dimethylformamid wurde auf -20°C gekühlt und 0,6 ml PhosphortribrGiniii wurden unter Rühren zugesetzt Nach 10 min wurde die Mischung in Äthylacetat gegossen und zweimal mit Wasser gewaschen. Die organische Schient wurde über Na2SO4 getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei 1,1 g 4£-Vinylthio-(l-carbomethoxyme- thyl-2-methoxycarbonyl)-l-methoxyoxaloyl-azetidi: 2-on erhalten wurden.
NMR (CDQ3) <$:
3,76 (s, zwei CH3O),
3,97 (s, CH3O),
5,65 (dd, J = 5,5 und 2,5 Hz, C(4)H),
6,20 (s, =C-H).
Beispiel 5 4^-Vlnylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-azetidin-2-on
COOCH3
COOCH3
COOCH3
Eine Lösung von 1,6 g 4/?-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl - 2 - methoxycarbonyl) -1 - methoxyoxaloyl -azeIidin-2-on in 50 ml Methanol wurde über Nacht unter starkem Rühren zusammen mit 5 g Silikagel gehalten. Nach Abfiltrieren des unlöslichen Materials wurde die methanolische Lösung eingedampft und der Rückstand auf Silikagel Chromatographien, wobei mit Benzol-Äthylacetat eluiert wurde; dabei wurden 0,8 g so 4/?-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyI)-azetidin-2-on erhalten.
IR (CHCl3), vmax:
1780, 1740 1715 cm"1. NMR (CDCl3) δ:
(s, zwei CH3O), 3,83 (s, -CH2-C=C), 5,11 (breites s, C(4)H) 5,77 (s, =C-H).
-N
Beispiel 6 4>Methoxycarbonykcetylthio-azetidin-2-on
COOCH3 COOCH3 18
COOCH3
Eine Lösung von 0,250 g 4j8-Vinylthio-{l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-azetidin-2-on in 30 ml Dichlonnethan wurde auf -78°C gekühlt und ein Strom von Ozon in Sauerstoff wurde durch diese Lösung geblasen, bis eine Blaufärbung auftrat Die Mischung wurde mit einer wässerigen Na2S2O5-L6sung geschüttelt und über Na2SO4 getrocknet Es wurden 0,150 g 4>Meth-
15 oxycarbonylacetylthio-azetidin-^-on erhalten. NMR (CDQ3) δ:
3,67 (s, CO-CH2-COOCH3),
3,81 (s, CH3O),
535 (breites s, C(4)H).
Beispiel 7
^-Vinylthio-il-carbomethoxj'methyl-l-methoxycarbonyO-Hl-methoxycarbonyll-hydroxymethyl)-azetidin-2-on
T COOCH3
COOCH3
1,8 ml Methylglyoxylat (frisch hergestellt durch Ozonolyse von Dimethylfumarat) wurden in 50 ml Benzol gelöst und die Lösung 30 min mittels einer Dean-Stark-Apparatur am Rückfluß gehalten. Nach Abkühlen auf 500C wurden 0,8 g 4/}-Vinylthio-(l-carbomethoxymethy 1 - 2 - methoxycarbonyl) - azetidin - 2 - on zugesetzt und die erhaltene Lösung wiederum bei Siedetempera- -in tür 3 h am Rückfluß gehalten. Nach kurzer Chromatographie auf Silikagel zur Reinigung des Produktes von überschüssigem Methylglyoxylat wurden 1,7 g 4jß-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-1 -(methoxycarbonyl-1 -hydroxymethyl)-azetidin-2-on Y\
j COOCH3 \y0H COOCH3 COOCH3
als Mischung der Distereoisomeren erhalten. NMR (CDCl3) 6:
3,75, 3,90 und 3,95 (drei s, drei CH3O), 5,38/s, N-CH-O(H)
COO
5,40 (breites s, C(4)H), 6,00 (s, =C-H).
Beispiel 8
4>Methoxycarbonylacetylthio-l-(l-methoxycarbonyl-l-hydroxymethyl)-azetidin-2-on S ' S
-N
COOCHi
COOCH3
OH
,0
COOCH3
Eine Lösung von 0,450 g frisch hergestelltem Methylglyoxylat in 30 ml Benzol wurde mittels einer Dean-Stark-Apparatur 30 min lang gekocht. 0,200 g 4j8-Methoxycarbonylacetylthio-azetidin-2-on wurden zugesetzt und die Mischung wurde 3 h lang bei Siedetemperatur gehalten. Nach kurzer Säulenchromatographie zwecks Reinigung von überschüssigem Methylglyoxylat wurden 0,110 g 4j3-Methoxycarbonylacetylthio-l-O-methoxycarbonyl-i-hydroxymethyO-azetidin-2-on erhalten.
NMR (CDCl3) <5: fs, N O(H) )
\ /
C
/ \
j'
/ \
\ H COOC(H,) j
,
3.76 (s, CO-CHj-COOCH3)),
3,90 und 3,94 (zwei s, zwei CH3O).
•ν
5,60 :-.
Beispiel 9
20
^Vinylthio-il-carbomethojqrmethyH-methoxycaibonylVlKl-niethoxy carbonyli-chlormethyl)-azetidin-2-on
COOCH3
COOCH3
COOCH3
N C1
COOCH3 COOCH3 COOCH3
Zu einer Lösung von 0,200 g 4>Methoxycarbonylace- 15 IR (CHCl3), vm tylthio-l-(l-methoxy carbonyl-l-hydroxymethyl)-azetidin-2-on in 3 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran, gekühlt auf 00C, wurden 0,047 ml Pyridin und 0,042 ml Thionylchlorid untej Rühren zugesetzt Die Mischung wurde 30 min lang gerührt das unlösliche Material 20 (Pyridinhydrochlorid) wurde abfiltriert und die erhaltene Lösung im Vakuum bei 30°C eingedampft Der Rückstand waren 0,180 g 4>Vmylthio-(l-carboxymethoxymethyl -2 - methoxy carbonyl) -1 - (1 - methoxycarbonyl-l-chlormethyl)-azetidin-2-on als Mischung der 25 Diastereoisomeren.
1780, 1745, 1715 an"1. NMR (CDCl3) δ:
3,74, 3,75 und 3,92 (drei s, drei CH3O), 5,30 (breites s, C(4)H), 5,91 (s, CHCl), 6,10 (s, =C-H).
Beispiel 10 4jS-Mcthoxycarbonylacetylthio-l-(l-methoxycarbonyl-l-chlonnethyl)-azetidin-2-on
:ooch3
COOCH3
COOCH3
-N ei0
COOCH3
COOCH3
Eine Lösung von 0,150 g 4/>Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl - 2 - methoxycarbonyl) -1 - (1 - methoxycarbonyl-l-chlormethyl)-azetidin-2-on in 10 ml Dichlormethan wurde auf -78°C gekühlt und ein Strom von Ozon in Sauerstoff wurde eingeblasen, bis Blaufärbung auftrat. Dann wurde die Mischung mit einer wässerigen Na2S2O5-LOSUiIg geschüttelt und nach Trocknen über Na3SO4 im Vakuum eingedampft, wobei 0,090 g 4^-Methoxycarbonylacety lthio-1 -(I -methoxycarbony 1-l-chlormethyl)-azetidin-2-on erhalten wurden.
IR (CHCl3), w
1785, 1750 cm'1.
NMR (CDCl3) δ:
3,85 und 3,92 (zwei s, zwei CH3O), 5,75 (breites s, C(4)H,
/N — CH- Cl\
6,08
Beispiel 11
4ß-Methoxycarbonylacetylthio-l-(l-methoxycarbonyl-l-triphenylphosphoranylidenmethyl)-azetidin-2-on
COOCH3
N Cl0
COOCH3
COOCH3
-N O
^j=PPh3
COOCH3
Eine Lösung von 0,210 g ^Methox.ycarbonylaceryl- 15 IR (CHCl3), v, thio-1 -(I -methoxycarbonyl-1 -chlormethyl)-azetidin-2-oc in 8 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran mit einem Gehalt von 0,038 ml Pyridin und 0,250 g Tnphenylphosphin wurde nach leichtem Erhitzen über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen. Das Phosphoran, Aß- 20 Methoxycarbonylacetyithio - 1 - (1 - methoxycarbonyi-1 - triphenylphosphoranylidenmethyl) - azetidin - 2 - on, wurde auf Silikagel gereinigt Die Ausbeute betrug 0,120 g.
1755 (breit) cm"1.
NMR ^CDCl3) 5:
3,60 und 3,74 (zwei CH3O),
5,80 (breites s, C(4)H),
7,1-8,1 (m, drei QHs-Gruppen).
Beispiel 12
4>Vinylthio-(l-carbomethoxyrnethyl-2-methoxycarbonyl)-l-(l-methoxycarbonyll-triphenylphosphoranylidenmethyl)-azetidin-2-on
Eine Lösung von 0,200 g 4jS-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl - 2 - methoxycarbonyl) -1 - (1 - methoxycarbonyl -1 -chlormethyl)-azetidin-2 on in 4 ml Tetrahydrofuran und 4 ml Dioxan mit einem Gehalt von 0,047 ml Pyridin und 0,300 g Triphenylphosphin wurde 4 h auf 65°C erhitzt. Die erhaltene Verbindung 4>Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-1 -(I - methoxycarbonyl-1 -triphenylphosphoranylidenmethyl)-azetidin-2-on wurde auf Silikagel gereinigt. Die Ausbeute betrug 0.220 g.
IR (CHCl3), vmax:
1755 (breit) cm"1, 1715 cm"1.
NMR (CDCl3) <5:
3,65 und 3,72 (zwei s, zwei CH3O),
5,45 (breites s, C(4)H),
6,68 (s, =C-H),
7,2 bis 8,0 (m, drei C6H5-Gruppen).
Beispiel 13
^jS-Methoxycarbonylacetylthio-1 -(1 -methoxy carbonyl-1 -triphenylphosphoranylidenmethyl)-azetidin-l-on
COOCH3
-N COOH3
θ" N- PPh3
COOCH3
COOCH3
N 0
COOCH3
Eine Lösung von 0,100 g 4^ß-Vinylthio-l-carbomethoxy methyl-2-methoxycarbonyl)-1 -(1 -methoxycarbonyl -1 -triphenylphosphoranylidenmethyO-azetidin-
2-on in 6 ml Dichlormethan wurde auf -200C gekühlt und 7 ml einer 10%igen Lösung von Trifluoressigsäure in Dichlormethan wurden zugesetzt. Ein Strom von
Ozon in Sauerstoff wurde 1 min lang durchgeblasen, die Lösung mit Stickstoff entgast und 0,2 ml Trimethylphosphit wurden zugegeben. Die erhaltene Lösung wurde mit gesättigter NaHCOj-Lösung geschüttelt und über Na2SO4 getrocknet, wobei 0,060 g4jJ-Methoxycarbonylacetylthio-1 -(1 -methoxycarbonyl-1 -triphenylphosphor-
24
anylidenmethyl)-azetidin-2-on erhalten wurden. IR (CHCl,). vmtlx:
1755 (breit) cm"1.
Beispiel 14
Methyl-(2R,5R)-E-methoxycarbonylmethylen-7-oxo-4-thia-l-azabicyclo[3,2,0]heptan-2-carboxylat
4 COOCH3
ΓΠΛΓΙΙ
COOCH3
(E + Z)
H COOCH3
0,080 g 4./?-Methoxycarbonylacetylthio-l-(I-meth- :> NMR (CDCl3) 6: oxycarbonyl-l-triphenylphosphoranylidenmethyO-azetidin-2-on wurden in 3 ml Toluol gelöst und 30 min lang auf 1200C erhitzt. Das cyclisierte Produkt Methyl-(2 R.5 R)-E-3-methoxycarbonylmethylen-7-oxo-4-thial-azabicycloß^OJheptan^-carboxylat wurde von Tnphenylphosphinoxyd durch kurze Säulenchromatographie gereinigt. Es wurden 0,036 g Endverbindung als Mischung der E + Z-Isomeren erhalten. Die Reinigung der Hauptkomponente (Ε-Isomer) erfolgte durch Dünnschichtchromatographie.
3,31 (dd. J = 16,5 und 4,0 Hz, α C(6)H), 3,86 (dd, J = 16,5 und 2,0 Hz, β C(6)H), 3,91 und 3,92 (zwei s, zwei CH3O), 5,53 (dd, J = 4,0 und 2,0 Hz, C(S)H), 5,64 (d, J = 1,0 Hz, C(2)H), 6,29 (d, J = 1,0Hz, =C-H).
M.S.:
E-Isomer:
IR(CHCI5). v„,,„:
1792. 1750.1700 cm"1.
m/e 257, 0355
(M*, ber. für C,uHnNu5S 257, 0,358),
m/e 215, 0253
(M-CH2CO, ber. Tür C8H9NO4S 215, 0252),
m/e 156, 0119
(M-CH2CO-COOCHj, ber. für C6H1NO2S
156,0119).
Beispiel 15
4Ä-V,iiylthio-(l-carbomethoxyniethyl-2-methoxycarbonyl)-l-(l-methoxycarbonyl-2-methyl-l-propenyl)-azetidin-2-on
-N
I COOCH3
COOCH3
COOCH3
1.3 g 4^-Vinylthio-(l-carbomethoxymethyl-2-methoxycarbonyl)-1 -(I -metboxycarboriyl^-niethyl^-propenyl)-azetidin-2-on-S-oxyd wurden in 20 ml wasserfre:im Dimethylformamid gelöst und auf —200C gekühlt; 04 ml Phosphortribromid wurden zugegeben und die Mischung 30 min lang gerührt und gekür Äthyiacetat wurde zugegeben und die organische Phi zweimal mit Wasser gewaschen und über Na2S getrocknet Nach Eindampfen im Vakuum wurde 1,: der im TOeI genannten Verbindung erhalten.
NMR (CDCl3) δ:
2,03
N
s, 3 H, ^=N
Me
/ N
2,26 (s, 3 H, v^
Me]
3,32 (m, J = 3 Hz, 5 Hz, 2 H, H-3),
NMR (CDCIj) <5:
3,70 bis 3,80 (11 H, CH7COOCH,,
CH-COOCH,,
COOCH,),
5,50 (dd, J = 3 Hz, 5 Hz, 1 H, 5,97 (s, IH, =CH).
Beispiel 16 4^-Methoxycarbonylacetylthio-l-methoxyoxaloyl-azetidin-2-on
~\ Il COOCHj
COOCHj
COOCH3 COOCH3
0 w
COOCH3
Eine Lösung von 0,450 g 4./?-Vinylthio-(l-carbometh- NMR (CDCl3) <5:
nxymethyl^-methoxycarbonyO-l-d-methoxycarbonyl-2-methyl-l-propenyl)-azetidin-2-on in 50 ml Dichiorrnciha'n wurde auf -78°C gekühlt und ein Strom von Ozon in Sauerstoff wurde eingeblasen, bis Blaufärbung auftrat. Das Ozonid wurde durch Schütteln der organischen Phase mit einer Na2S2O5-Lösung reduziert; nach Trocknen über Na2SO4 und Eindampfen im Vakuum wurden 0,280 g der im Titel genannten Verbindung erhalten.
3,08 (dd, J = 4 Hz, 14 Hz, 1 H, H(3)a),
3,55 (dd.. J = 5 Hz. 14 Hz, 1 H, H(3)0), 3,70(s, 2 H, CH7COOCH,), 3,80 (s, 3 H, CH7COOCH,), 3,97 (s, 3 H, COCOOCH,),
5,82 (dd, J = 5 Hz, 4 Hz, 1 H, C(4)H).
Beispiel 4>MethoxycarbonylacetyIthio-azetidin-2-on
-N
COOCH3 COOCH3
-N O
\
H
COOCH3
Zu einer Lösung von 0,380 g 4j8-Methoxycarbonylacetylthio-l-methoxyoxaloyI-azetidin-2-on in 50 ml Methanol wurden 2 g Silikagel zugesetzt und die erhaltene Mischung 60 min lang stehen gelassen. Nach Abfiltrieren des unlöslichen Materials bestand der Rückstand aus 0,210 g der im Titel genannten Verbindung.
NMR (CDa3):
Identisch dem Spektrum der Verbindung von Beispiel 6.
28
Beispiel 18
Benzyl-(2R,5R)-E-3-methoxycarbonylmethylen-7-oxo-4-thia-l-azabicyclof3,2,0]heptan-2-carboxylat
-N
COOCH3
N=PPh5
COOCH2-
COOCH3
-N ^k
'COOCH2-
0,120 g 4>Methoxycarbonylacetylthio-l-(I-benzyl- r> NMR(CDCl,):
oxycarbonyl-1 -triphenylphosphoranylidenmethy l)-azetidin-2-on wurden in 4 ml Toluol gelöst und 60 min lang auf 100°C erhitzt. Die im Titel genannte Verbindung wurde von POPh3 durch kurze Säuienchromaiographie gereinigt, wobei 0,040 g der reinen Verbindung erhalten wurden.
NMR (CDCl3):
3,74 (dd, J = 4 Hz, 16 Hz, 1 H, H-6 a), 3,77 (s, 3 H, CH1OCO),
J,IO (:>, i. n, ^ii^rii,
5,36 (dd, J = 4 Hz, 2 Hz, 1 H, H-5), 5,51 (d, J = 1,5Hz, IH, H-2), 6,12 (d, J = 1,5 Hz, 1 H, =CH), 7,33 (m, 5 H, Ph).
3,22 (dd, J = 2 Hz, 16 Hz, 1 H, H-6jS),

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von 7-Oxo-4-thia-laza-bicyclo-[3,2,0]heptanderivaten der allgemeinen Formel (I)
R1
(I)
worin R Wasserstoff; Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Trichlorethyl, Benzyl, p-NitrobenzyL, Diphenylmethyl, Acetoxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Phthalidyl, Trimethylsilyl oder eine Gruppe der Formel
-CHOCOOCh2CH3
CH3
bedeutet; R1 -CH2OH, -CH2OCOR2, -CH2OR3, -COOR2, -CHO, -CH2SH, -CH2SR4, -CH2NH2 oder CH2NHCOR2 darstellt, wobei R2 Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Aryl, Aralkyl oder ein 5- oder 6-gliedriger heterocyclischer Ring mit einem oder mehreren Heteroatomen ist, R3 Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Benzyl, Trityl oder Trialkylsilyl bedeutet, und R4 einen 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring mit einem oder mehreren Heteroatomen, Benzyl, Trityl oder Trialkylsilyl darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) eine Verbindung der allgemeinen Formel (II)
(Π)
COOR5
worin R5 Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Aryl, « Aralkyl oder einen heterocyclischen Ring bedeutet, mit einer Alienverbindung der allgemeinen Formel
CHX = C = CHR1 w
oder mit einer Acetylenverbindung der allgemeinen Formel
CX = C-CH3R1
in welchen Formeln X Wasserstoff, -CN, -CONH2 oder -COOR2 ist, und R1 eine Gruppe der Formel CH2OCOR2, CH2OR3, COOR2, CH2NHCOR2 oder CH2SR4 ist, wobei w> R2 Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, Aryl, Aralkyl oder eine heterocyclische Gruppe, R3 Niedrigalkyl, Benzyl, Trialkylsilyl oder Trityl und R4 einen fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring mit einem oder mehreren Hetero- hi atomen oder Benzyl, Trityl oder Trialkylsilyl bedeuten, bei einer Temperatur von 50 bis 1200C in einem inerten Lösungsmittel umsetzt;
die dabei erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel
(DT)
worin R1, R5 und X die vorstehend angegebenen Bedeutungen besitzen, in einem inerten Lösungsmittel bei Raumtemperatur mit Triethylamin behandelt, wobei ent. Verbindung der allgemeinen Formel
(IV)
COOR,
worin R1, R5 und X die obigen Bedeutungen haben, erhalten wird,
die dann bei einer Temperatur von -20 bis -78°C in Dichlormethan, Ethylacetat oder Tetrahydrofuran ozonisiert wird;
worauf man die dabei erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel
(V)
worin R1, R5 und X die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, mit PBr3 bei einer Temperatur von O bis -400C in Dimethylformamid reduziert;
die dabei erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel
(VI)
worin R1, R5 und X die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, unter milden basischen Bedingungen oder in Anwesenheit von
Silikagel zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
(VD)
worin R1 und X die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, hydrolysiert;
die Verbindung (VH) mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
CHO COOR6
worin R6 NiedrigalkyL Trichlorethyl, Benzyl, p-Nitrobenzyl, Diphenylmethyl, Acetoxymethyl, PiviiayloxymethyL Phthalidyl oderTrimethylsilyl oder eine Gruppe der Formel
-CH(CH3)OCOOC2H5
bedeutet, bei einer Temperatur von 40 bis 10O0C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
(IX)
worin R1, R6 und X die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, kondensiert;
g) die Verbindung der Formel (IX) mit einem Chlorierungsmittel in Anwesenheit einer Base bei einer Temperatur von -20 bis +200C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
(XI)
worin R,, R6 und X die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, chloriert;
h) die Verbindung der Formel (XI) mit Triphenylphosphin bei einer Temperatur von 40 bis 8O0C in Anwesenheit von Pyridin oder 2,6-Lutidin kondensiert,
i) die dabei erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel
(ΧΜ)
worin R1, R6 und X die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben und Ph Phenyl darstellt, in Anwesenheit einer starken Säure bei einer Temperatur von -20 bis -78°C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
-N Ö
V^PPh3
COOR6
R1 (XIV)
worin R1, R6 und Ph die vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, ozonisiert;
j) die Verbindung (XTV) durch Erhitzen auf eine Temperatur von 20 bis 1400C in Anwesenheit einer organischen Base cyclisiert und
k) wenn notwendig, die Schutzgruppen entfernt und die- erhaltene Verbindung zu einer Verbindung der Formel (I) hydrolysiert
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Stufe g) erhaltene Produkt der allgemeinen Formel (XI) bei einer Temperatur von -20 bis -78°C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
R.
(ΧΠ)
yci
COOR6
worin R) und R6 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, ozonisiert unc
die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel (XII) bei einer 50°C nicht übersteigenden Temperatur in Anwesenheit von Pyridin oder 2,6-Lutidin mit Triphenylphosphin zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (XIV) umsetzt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Stufe f) erhaltene Produkt der allgemeinen Formel (IX) bei einer Temperatur von -20 bis -78°C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
-N
R.
(X)
.OH
COOR5
COOR6
worin R1 und R6 die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, ozonisiert,
die Verbindung der Formel (X) mit einem Chlorierungsmittel in Anwesenheit einer Base bei einer Temperatur von -20 bis +2O0C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (XII), worin die Substituenten die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, chloriert;
die Verbindung der Formel (XII) mit Triphenylphosphin bei einer 500C nicht übersteigenden Tempera-
tür in Anwesenheit von Pyridin oder 2,6-Lutidin zur Verbindung der Formel XIV kondensiert
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das in Stufe e) erhaltene Produkt der allgemeinen Formel (VII) bei einer Temperatur von -20 bis -78°C zu einer Verbindung der allgemeinen Formel
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