DE3106463C2

DE3106463C2 - Verfahren zur Herstellung von Derivaten des Kanamycin A

Info

Publication number: DE3106463C2
Application number: DE3106463A
Authority: DE
Inventors: Shunzo Tokyo Fukatsu; Hamao Umezawa; Sumio Umezawa; Tadashi Yokohama Kanagawa Wakazawa; Toshio Yoneta
Original assignee: Microbial Chemistry Research Foundation
Current assignee: Microbial Chemistry Research Foundation
Priority date: 1980-02-25
Filing date: 1981-02-21
Publication date: 1983-03-17
Also published as: IT8109345A0; JPS56118097A; US4337336A; IT8109345A1; GB2070007A; IT1167836B; JPS631955B2; FR2476652B1; GB2070007B; FR2476652A1; DE3106463A1

Description

NHCOOR

(D

20

OH

in welcher die Gruppen -COOR und Y übliche Schutzgruppen bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daS man ein 4'-O-Sulfonylderivat des

25

NHCOOR

(Π)

OX

in welcher -COOR und Y die angegebene Bedeutung haben, W Mesyl, Tosyl oder Benzylsulfo nyl darstellt und X Alkanoyl oder Aroyl bedeutet, mit einem Alkalimetallalkoholat in einem niederen Alkanol bei Raumtemperatur umsetzt

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung 3\4'-Anhydro-4'-epi-derivaten von Kanamycin A. Die 3'-4'-Anhydro-4'-epi-derivate sind neue wertvolle Zwischenprodukte für die Synthese von Desoxyderivaten des Kanamycin A, die gegen eine ganze Reihe von Kanamycin Aresistenten Bakterienstämmen wirksam sind.

Die erfindungsgemäß hergestellten 3\4'-Anhydro-4'-epi-derivate von Kanamycin A entsprechen der Formel (1):

CH₂NHCOOR

NHCOOR

» eine bekannte zweiwertige Hydroxylschutzgnippe der angegebenen Art sein; vorzugsweise handelt es sich um niederes Alkyliden wie FormyKden. Äthyfiden oder Isopropyliden, Phenylalkyliden wie Benzyliden, Cyclopentyliden oder Cyclohexyliden oder Tetrahydropyra-

40 nyliden.

Die Verbindungen der Formel (I) sind wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von 3'.4'-Didesoxykanamycin A der Formel (III) oder von 4'-Desoxykanamycin A der Formel (IV). weil sie leicht in die Verbindungen der Formel (IU) oder (IV) umgewandelt werden können, indem man den 3'.4'-Epoxtdring mit einem Nucleophil wie Halogenid öffnet und anschließend das entstandene Halogenhvdrinderivat in entsprechender Weise zur Entfernung der Amino- und

so Hydroxylschuizgruppen behandelt.

-NH,

NH,

SS

in welcher die Gruppen -COOR und Y übliche Schulzgruppen bedeuten.

Die Gruppe -COOR ist vorzugsweise eine bekannte Aminoschutzgruppe vom Urethantyp, in welcher R Alkyl mit 1-6 Kohlenstoffatomen, Benzyl. Phenyl oder substituiertes Phenyl wie Nitrophenyl bedeutet. Y kann

ΠΠ)

HO

OH

HO

NHj

σν)

CHjNHCOOR' NHCOOR'

-O J ν NHCOOR'

OX'

(V)

OH

X'

3',4'-Didesoxykanamycin A der Formel (III) ist aus »Journal of Antibiotics« Band 3Z 1979, Seiten 1351 - 53 bekannt; 4'-DeSOX₃ -anamycin A der Formel (IV) wurde zuerst halbsynthetisch aus Kanamycin A von Naito et al. (Japan. Patent-KOKAI 93944/75; US-PS 38 86 138) gewonnen. Beide Verbindungen sind bekanntlich Mittel, deren antibakterielle Wirkung gegen kamayvin-empfindliche wie auch kamaycin-resistente Organismen besser ist als die von Kanamycin A. Die beiden Methoden, auf die vorstehend Bezug genommen wird, erfordern jedoch viele Stufen für die Herstellung ausreichend geschützter Derivate des Kanamycin A, in denen nur die erforderliche Hydroxylgruppe frei ist Bei beiden Methoden ^;st es erforderlich, komplizierte präparative Arbeitsweisen anzuwenden, um geschützte Kanamycin A-derivate zu gewinnen, in denen nur die 4'-Hydroxylgruppe frei ist. Die G'-Aminogruppe des Kanamycin A war mit einer Aminoscdtzgruppe und die anderen Aminogruppen waren durch andere Aminoschutzgruppen geschützt. Nach der Bildung des 4\6'-O,N-cyclischen Carbamates mit einer Base wurden die Hydroxylgruppen, die nicht entfernt werden sollten, durch Hydroxylschutzgnippen geschützt Im Anschluß an die Ringöffnung des Carbamates wurde die Θ'-Aminogruppe wieder mit einer Aminoschutzgruppe geschützt. Die allgemeine Desoxygenierungsmethode, die sich in eleganter Weise bei der Herstellung von 3'.4'-Didesoxykanamycin B und Tobramycin aus Kanamycin B über die Sulfonylderivate anwenden läßt, ist für die Kanamycin A-derivate nicht geeignet, weil die zur Einführung der Schutzgruppen notwendigen Schritte vor der Desoxygenierung so kompliziert sind.

Es ist jetzt auch die Anwendung des Verfahrens, welches in der |apan. Patent-KOKAI 71 445/77 bzw. GB-PS 15 37 905 zur Herstellung von 3,4-Didesoxykanamycin B vorgeschlagen worden ist. auf die Herstellung von Desoxyderivaten von Kanamycin A geprüft worden. Dieses bekannte Verfahren basiert auf der Ausnutzung eines Vorteils im Verhalten von Sacchariden bei der Acylierung, der darin liegt, daß die Reaktivität der 4-Hydroxylgruppe merklich geringer ist als die der anderen Hydroxylgruppen im Molekül; dementsprechend wird ein 4",6"-O-geschütztes Derivat eines pentä-N-geschützten Kanamycin B mit einem Alkanoylchlorid oder Aroylchlorid, typischerweise Benzoylchlorid, in Pyridin umgesetzt, wodurch die 3'- und 2"-Hydroxylgruppen acyliert werden, während die 4'-Hydroxylgruppe frei bleibt. Die Sulfonylierung der 4'·Hydroxylgruppe des acylierten Derivates führt zu einer Verbindung der Formel (V):

in welcher R' Alkyl oder Aryl, W' Mesyl, Tosyl oder Benzylsulfonyl, X' AlkanoyL, vorzugsweise mit 2—4 Kohlenstoffatomen wie Acetyl oder Aroyl, vorzugsweise Benzoy! und Y' Alkyiidsn, Aralkyüden, Cycloalkyliden oder Tetrahydropyranyliden bedeuten. Die Behandlung der entstandenen Verbindung mit einem Alkalimetallalkoholat in einem niederen Alkanol unter alkali schen Bedingungen führt zu dem 3',4'-Anhydro-4'-epiderivat des Kanamycin B der Formel (VI):

CH₂NHCOOR'	NHCOOR'	/	(vr
	J ν NHCOOR
	l/ \J
NHCOOR'
OCH, */J—ο* Y' /_NHCOO^\i	0
\\lZV

OH

in welcher R' und Y' die bereits angegebene Bedeutung haben; die Verbindung fällt als Zwischenprodukt in hoher Ausbeute nach einer verhältnismäßig geringen

so Zahl von Verfahrensstufen an.

Der Unterschied in der chemischen Struktur von Kanamycin A und Kanamycin B besteht darin, daß das entere eine Aminogruppe in der 2'-Stellung aufweist, während das letztere eine Hydroxylgruppe in dieser

M Stellung aufweist. Es konnte jetzt gefunden werden, daß das Kanamycin A mit Hilfe der folgenden Methode in das 3',4'-Anhydro-4'-epi-derivat umgewandelt werden kann. Zunächst werden alle vier Aminogruppen des Kanamycin A durch Aminoschutzgruppen geschützt

Nach der Umsetzung des tetra-N-geschützten Kanamycin A mit einem zweiwertigen Hydroxylgruppenschutzmittel wird das entstandene 4",6"-Ö-geschützte Derivat mit einem Alkanoylhalogenid oder Aroylhalogenid, typischerweise einem Benzoylhalogenid, umge-

setzt, um diese 2'-, 3'· und 2"-Hydroxylgruppen zu acylieren, während die 4'-Hydroxylgruppe nicht acyliert wird und frei bleibt. Anschließend wird die 4'-Hydroxylgruppe sulfonyliert und das gebildete sulfonylierte

Derivat wird mit einem Alkalimeiallalkoholat in einem A'kanol behandelt Das entstandene 3\4'-Anhydro-4'-epi-derivat kann in an steh bekannter Weise in 3',4'-Didesoxykanamycin A umgewandelt werden.

Gegenstand der Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung von 3',4'-Anhydro-4'-epi-derivaten von Kanamycin A der Formel (I) gemäß Patentanspruch.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Kanamycin A zunächst in der Weise behandelt, daß die vier Aminogruppen desselben in an sich bekannter Weise mit Schutzgruppen vom Urethantyp geschützt werden. Man erhält auf diese Weise ein tetra-N-geschütztes Derivat des Kanamycin A der allgemeinen Formel (VIl):

CH₂NHCOOR -O

HO

NHCOOR

(VII)

in welcher R die bereits angegebene Bedeutung hat. Die Verbindung der Formel (VII) wird dann behandelt, um selektiv die 4"- und 6"-Hydroxylgruppen zu schützen; zu diesem Zweck wird eine Umsetzung mit einem Alkylidenylierungs-, Aralkylidenylierungs-, Cycloalkylidenylierungs- oder Tetrahydropyranylidenylierungsiiiitlel als bekannten Hydroxylgruppen-Schutzmittel vorgenommen. Die Umsetzung wird vorzugsweise so durchgeführt, daß man die Verbindung der Formel (VII) mit einem Hydroxylgruppen-Schutzmittel in einem Lösungsmittel wie Dimethylformamid in Gegenwart einer katalytischer! Menge p-Toluolsulfonsäure bei Raumtemperatur, im allgemeinen 15-25°C, 15-20 Stunder, behandelt; bei dem Hydroxylgruppen-Schutzmittel kann es sich um ein bekanntes Alkylidenylierungs- oder Aralkylidenylierungsmittel wie Acetaldehy- de, 2^'-Dimethoxypropane, Anisaldehyd, Benzaldehyd oder Diäthylacetal oder um ein bekanntes Cycloalkylidenylierungsmittel wie 1,1-DimethoxycychIohexan oder ein bekanntes Tetrahydropyranylidenylierungsmittel wie 1,1-Dimethoxytetrahydropyranyliden handeln. Die zum Schutz der Aminogruppen und Hydroxylgruppen erforderlichen Schritte können in derselben Weise durchgeführt werden, wie das in der japanischen Patent-KOKAI 71445/77 beziehungsweise GB-PS 15 37 905 beschrieben ist Auf diese Weise wird ein 4",6"-O-geschütztes Derivat der allgemeinen Formel (VIII):

CHjNHCOOR J-O

HO

NHCOOR

gebildet; in der Formel haben R und Y die angegebene Bedeutung. Die Verbindung der Formel (VIII) wird dann Weiterbchandelt, um selektiv die 2'-, 3'· und 2"-Hydro- «ylgruppen durch Hydroxylgruppen-Schutzmittel vom Acyltyp zu schützen. Dieser Schritt wird im allgemeinen Jo durchgefiih/t. daß man die Verbindung der Formel (VIII) mit einem Acylierungsmittcl wie Acylchlorid in Pyridin bei niedrig^·; Temperatur, vorzugsweise unter 5⁰C behandelt. Als Acylierungsmittel kommen beispielsweise Säurechioride geeigneter Carbonsäuren, vorzugsweise Alkancarbonsäuren mit 2 — 4 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Acetylchlorid oder Benzoylchiorid in Frage. Benzoylchlorid wird als Acylierungsmittel bevorzugt. Da Jie 4'-Hydroxylgruppe in dieser Stufe nicht acyliert wird, entsteht ein 2'.3'.2"-Tri-O-acyl-derivat der allgemeinen Formel (IX):

CH₂NHCOOR
-0

NHCOOR

NHCOOR
OH

(IX)

NHCOOR>/

CH₂NHCOOR
-O

NHCOOR

(Π)

gebildet in welcher R, X und Y die angegebenen Bedeutung haben und W Mesyl, Tosyl oder Benzylsulfonyl bedeutet Dieses Derivat wird als Ausgangsmaterial für das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung verwendet

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verbindung der Formel (II) 3',4'-epoxidiert Die 3',4'-Epoxidierung kann so durchgeführt werden, daß man die Verbindung der Formel (II) in einem niederen Alkanol mit 1 —4 Kohlenstoffatomen wie Methanol oder Äthanol löst und die Lösung mit einem Alkalimetallalkohoiat beispielsweise Natrium- oder Kaüumaikoholat insbesondere auch einem niederen Alkoxid, wie Methoxid oder Äthoxid, behandelt Die \ M ^% *^τ· 14^ ^^ ^\ wt ιλ ^f ι/An ^vJ ^* ^ w n m^n^Af ^τ^^^^ϊ^ί ^^^\ ^&^ ^^£ ο tntk n^ *\ τ I^ _

T Vl η \.ItUUIIg »VII ITU1* lUlIllllVlltVAIU VUVI ■ Tut! IVIlliaiitl oxid wird oder Natriumäthoxid wird bevorzugt Vo-zugsweise nimmt man die 3',4'-Epoxidierung bei

Raumtemperatur, gewöhnlich I5-2O⁼C. in I - 3 Stunden vor. Auf diese Weise wird das geschützte Derivat von 3',4'-Anhydro-4'-epi-kanamycin A der Formel (I):

CH₁NHCOOR

NHCOOR

in

15

in welcher R und Y die angegebene Bedeutung haben und X eine Acyigruppe. beispielsweise eine niedere Alkanoylgruppe wie Acetyl oder eine Aroylgruppe wie Benzoyl darstellt.

Die nächste Stufe besteht in der Sulfonylierung der 4'-Hydroxylgruppe der Verbindung der Formel (IX). Die 4'-O-Sulfonylierung kann so durchgeführt werden, daß man die Verbindung der Formel (IX) mit Mesylchlorid, Tosylchlorid oder Benzylsulfonylchlorid in Pyridin umsetzt. Die Reaktionstemperatur kann zwischen 20 und 50°C liegen. Mesylchlorid wird als 4'-O-Sulfonylierungsmittel bevorzugt. Auf diese Weise wird ein 4'-O-sulfonyliertes Derivat der allgemeinen Formel (II):

NHCOOR

(D

gebildet.

In der Formel haben R und Y die angegebene Bedeutung bei gleichzeitiger hydrolytischer Eliminierung der 2'- und 2"-Acylgruppen (X).

Die Verbindungen der Formel (I) gemäß vorliegender Erfindung können in 3',4'-Didesoxykanamycin A in derselben Weise umgewandelt werden, wie dies in der japanischen Patent-KOKAI 71 445/77 beziehungsweise in der GB-PS 15 37 905 beschrieben ist; die Verbindungen der Formel (I) werden danach mit einem Xanthat behandelt, wodurch sich ein geschütztes Derivat des 3',4'-Didesoxy-3',4'-didehydrokanamycin A, das heißt 3',4'-Didesoxy-3'-enokanamycin A der Formel (X)

CH₂NHCOOR
-O

40

45

50

NHCOOR

J _v NHCOOR

(X)

OH

In der vorstehenden Formel haben R und Y die bereits angegebene Bedeutung. Anschließend können die Aminoschutzgruppen und die Hydroxylschutzgruppen entfernt und die 3\4'-DoppeIbindung hydriert werden.

Eine alternative Verfahrensweise zur Umwandlung der Verbindung der Formel (I) in 3',4'-Didesoxykanamycin A umfaßt folgende Stufen: zunächst werden die 2'- und 2"-Hydroxylgruppen der Verbindung der Formel (I) mit einem Acylchlorid, insbesondere einem Aroylchlorid wie Benzoylchlorid in Pyridin geschützt Das 2',2"-Di-O-acy!der!¥at, das auf diese Weise gewonnen worden ist, wird mit Natriumjodid, Natriumacetat und Essigsäure in Aceton behandelt, wobei man das

Verfahren gemäß »Bull. Chem. Soc. Japan«, 52, 1131-1134 (1979) anwendet. Man erhält auf diese Weise ein lodhydrinderivat der Formel (Xl)

10

Gewichtsanalyse für C

Berechnet: C51.56; 117.76; N 6.33% Gefunden: C 50,92; H 7,58; N 6,45%

CH₂NHCOOR NHCOOR

-O J _v NHCOOR

(XI)

OR"

(2)4".6"-O-Cyclohexyliden-tetra-N-t-butoxycarbonylkanamycin A

Die in der Verfahrensstufe (1) gewonnene Verbindung wurde in einer Menge von 10,5 g in 200 ml

in Dimethylformamid gelöst. Die Lösung wurde mit 20 ml 1,1-Dimethoxycyclohexan und 0,4 g p-Toluolsulfonsäure-Monohydrat versetzt. Die entstandene Mischung wurde 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Triethylamin neutralisiert, im Vakuum eingeengt und danach in 200 ml Wasser gegossen. Der gebildete Niederschlag wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt auf diese Weise 11 g (96%) der im Titel genannten Verbindung.[Ot]J' +67,0" (c= 1,0, Pyridin).

²⁽¹ Gewichtsanalyse föf Cu! I_nN^O_n:

Berechnet: C 54.25; H 7,95; N 5,81% Gefunden: C 53,82; H 7,41; N 5,25%

in welcher R und Y die bereits angegebene Bedeutung haben und R" eine Acylgruppe darstellt. Behandelt man dieses letztgenannte Derivat mit Benzylsulfonylchlorid in Pyridin. erhitzt das entstandene Benzylsulfonyloxyderivat 20 bis 30 Minuten auf 90^eC, so daß sich das entsprechende 3'-Enderivat bildet, entfernt die Aminoschutz- und Hydroxylgruppen, so daß 3'-Enkanamycin A gebildet wird, und hydriert schließlich die so rewonnene Verbindung, so erhält man schließlich 3\4'-Didesoxykanamycin A. 4'-Desoxykanamycin A kann man gewinnen, indem man das Jodhydrinderivat in Gegenwart von Raney-Nickel als Katalysator hydriert und anschließend die Aminoschutzgruppen und Hydroxylschutzgruppen in an sich bekannter Weise entfernt.

Mit Hilfe der Erfindung können auf einem neuen Weg 3',4'-Didesoxykanamycin A und 4'-Desoxykanamycin A aus Kanamycin A aus Kanamycin A über die Verbindungen der Formel (H) und (I) hergestellt werden. Mit Hilfe der Erfindung lassen sich die Reaktionsstufen bis zur Herstellung der Zwischenproduktes der Formel (I) gegenüber den bisher bekannten Verfahrensweisen verringern, was für die Herstellung in industriellem Maßstab einen erheblichen Vorteil bedeutet.

In dem Beispiel ist die Herstellung von 3',4'-Didesoxykanamycin A oder 4'-Deoxykanamycin A aus Kanamycin A näher erläutert

(3)2'3'.2"-Tri-0-benzoyl-4",6"-0-cyclohexylidentetra-N-t-butoxycarbonylkanamycin A

Die gemäß Verfahrensstufe (2) gewonnene Verbindung wurde in einer Menge von 11,4 g in 200 ml Pyridin gelöst. Die Lösung wurde dann auf 0 bis 5° C abgekühlt und danach mit 5,6 ml Benzoylchlorid versetzt. Die Umsetzung erfolgte in 3 Stunden bei 0 bis 5" C. Die Beendigung der Umsetzung wurde durch Dünnschichtchromatographie an Silikagel festgestellt. An- schließend wurden 5 ml Wasser zu dem Reaktionsgemisch gegeben, um überschüssiges Benzoylchlorid zu zersetzen. Danach wurde das Reaktionsgemisch eingeengt und in 300 ml Wasser gegossen. Der sich bildende Niederschlag wurde abfiltriert, gut mit In wäßrigem Natriumhydrogencarbonat und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet

Man erhielt auf diese Weise 14,8 g Rohprodukt Dieses Rohprodukt wurde durch Chromatographieren über Silikagel gereinigt Man erhielt auf diese Weise die Titelverbindung in einer Menge von 10,2 g (75%). [«]£ +1003° (C= 1,1, Chloroform), F. 182-188" C

Gewichtsanalyse für CeSH₈N₄O₂J:

Berechnet: C61.10; H 6,96; N 439% J₀ Gefunden: C 6031; H 6,74; N 4,09%

Beispiel

(1) Tetra-N-t-butoxycarbonylkanamycin A

Zu einer Lösung von 17,5 g Kanamycin A-Monosulfat und 2,4 g Natriumhydroxyd in 120 ml Wasser, 26 ml Triethylamin und 200 ml Dioxan wurden unter Rühren 432 g t-ButyI-S-(4,ß-dimethyI-pyrimidm-2-yI)-Aiolcarbonat als Mittel zur Einführung einer t-Butoxycarbonylgruppe gegeben; die entstandene Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt Der gebildete Niederschlag wurde zunächst mit in Chlorwasserstoffsäure und dann mit Wasser gewaschen und danach getrocknet Man erhielt auf diese Weise 20 g (75%) der im Titel genannten Verbindung. [a]f +74,1° (c=l,0, Dimethylformamid).

(4) 2'3',2"-Tri-O-benzoyl-4",6"-

O-cycIohexyliden^'-O-mesyl-tetra-N-t-butoxy-

carbonylkanamycin A

Die gemäß Verfahrensstufe (3) erhaltene Verbindung (13 g) wurde in 30 ml Pyridin gelöst Die Lösung wurde mit 0,4 ml Mesylchlorid versetzt, worauf in dem Gemisch die Reaktion bei Raumtemperatur in 3 Stunden ablief. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch mit 0,2 ml Wasser versetzt, um etwa vorhandenen Überschuß an Mesylchlorid zu zersetzen. Nachdem das Reaktionsgemisch eingeengt worden war, wurde es in 5OmI Wasser gegossen. Der gebildete Niederschlag wurde abffltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet Man erhielt auf diese Weise in quantitativer Ausbeute 2,0 g der Titelverbmdung. [α]?⁵ +1033" (c= 1,0, Chloroform), F. 194-204° C (unter Zersetzung).

IO

20

30

Gewichtsanalyse für CmHw

Berehnet: C 58,47; H 6,71; N 4,13; S 2,36%
Gefunden: C 58,45; H 6,52; N 4,23; S 2,20%

(5)3',4'-Anhydro-4'-epi-4"-6"-O-cyclohexylidentetra-N-t-butoxycarbonylkanamycin A

Diese Stufe bildet das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung.

Die gemäß Stute (4) gewonnene Verbindung wurde in einer Menge von 5,1 g in 100 ml Methanol gelöst. Die Lösung wurde mit 1,2 g Natriumniethylat versetzt und bei Raumtemperatur 2 Stunden gerührt, damit die Umsetzung ablaufen konnte. Das Reaktionsgemisch wurde mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure unter Eiskühlung neutralisiert, eingeengt und in 200 ml Wasser gegossen. Der entstandene Niederschlag wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wodurch man 4,1 g (88%) eines Rohproduktes erhielt. Dieses wurde durch Chromatographieren über Silikagel gereinigt. Man erhielt auf diese Weise die im Titel genannte Verbindung, welche folgende Eigenschaften aufwies: [ftj'^- +54,1° (c=l,0. Dimethylformamid), F. 109-207° C (unter Zersetzung).

Gewichtsanalyse für CmHmN₄O₁S: Berechnet: C 52,63; H 7,69; N 6,46%
Gefunden: C 52,14; H 7,60; N 6,15%

(6)3',4'-Anhydro-4'-epi-2',2"-di-O-benzoyl-4",
o'^O-cyclohexyliden-tetra-N-t-butoxycarbonylkanamycin A sowie anschließende Ringöffnung

zur Bildung des entsprechenden
3'-Hydroxy-4'-desoxy-4'-jod-derivates

4,3 g der gemäß Stufe (5) erhaltenen Verbindung wurden in 45 ml Pyridin gelöst. Die Lösung wurde mit 3 ml Benzoylchlorid versetzt; die Reaktion lief bei Raumtemperatur in 2 Stunden ab. Anschließend wurde die Reaktionsmischung mit 1 ml Wasser versetzt, um überschüssiges Benzoylchlorid zu zersetzen. Danach wurde das Reaktionsgemisch eingeengt und in 100 ml Wasser gegossen. Der sich bildende Niederschlag wurde abfiltriert, mit in wäßrigem Natriumhydrogencarbonat und Wasser gewaschen und dann getrocknet Das getrocknete Produkt wurde ohne weitere Reinigung in 4.5 ml Aceton gelöst; die Lösung wurde mit 33 ml Essigsäure, 0,2 g Natriumacetat und 5,8 g Natriumiodid versetzt Die Reaktion erfolgte unter Rückfluß in 4 Stunden. Danach ließ man das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen. Nach dem Einengen wurde es in 200 ml Wasser gegossen. Der ausgefallene Niederschlag wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Auf diese Weise erhielt man 5,5 g Rohprodukt Dieses wurde durch Chromatographieren über Silikagel gereinigt Die Ausbeute an Jodhydrinderivat betrug 33 g (71 %).

Gewichtsanalyse für C₅₂H₇₅N₄O₂₀I:
Berechnet: J 9,84%
Gefunden: J 931%

60

(7)2',2"-Di-O-benzoyl-4",6"-O-cyclohexyIiden-3'-eno-tetra-N-t-butoxycarbonylkanamycin A

2,6 g der gemäß Stufe (6) erhaltenen Verbindung wurden in 50 ml Pyridin gelöst Die Lösung wurde eisgekühlt und dann mit 1,5 g Benzylsulfonylchlorid versetzt Die Umsetzung wurde in einer Stunde unter Eiskühlung durchgeführt 0,5 ml Wasser wurden anschließend zugesetzt, um das überschüssige Benzylsulfonylchlorid zu zersetzen. Das Reaktionsgemisch wurde eine Stunde auf 90' C erhitzt, dann auf Raumtemperatur abgekühlt, eingeengt und in 200 ml gegossen. Der gebildete Niederschlag wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhielt auf diese Weise 2,1 g Rohprodukt. Dieses wurde durch Chromatographieren über Silikagel gereinigt; nach der Reinigung lagen 1,3 g (56%) der Titelverbindung vor. [λ]?-- +19,1° (c= 1,0, Chloroform), F. 221 -226°C (unter Zersetzung).

Gewichtsanalyse für CSeHe₂N₄O₁C,:

Berechnet: C61.13; H 7,27; N 4,92%
Gefunden: C6I.78; H 7,31; N 4,45%

(8) 3'-Eno-kanamycin A

1,1 g der in Stufe (7) gewonnenen Verbindung wurden in 20 ml Methanol gelöst. Die Lösung wurde mit 0,3 g Natriummethoxid versetzt. Zur Durchführung der Reaktion wurde zunächst eine .Stunde auf Raumtemperatur und dann 2 Stunden auf 50°C erhitzt, und zwar unter Zugabe von 5 ml 6n Chlorwasserstoffsäure. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend mit 2n wäßrigem Natriumhydroxid unter Eiskühlung neutralisiert, eingeengt, in 50 ml Wasser gelöst und an einer Kolonne adsorbiert, die eine einem Volumen von 30 ml entsprechende Menge des lonenaustauscherharzes Amberlite®CG-50(NH₄®) enthielt. Die chromatogranhische Reinigung wurde mit 0,3n wäßrigem Ammoniak als Eluierungsmittel durchgeführt. Man konnte die Titelverbindung in einer Ausbeute von 034 g (75%) gewinnen. [λ]'γ + 52,1 (c= 1,0, Wasser)

Gewichtsanalyse für C₁₈H₁₄N₄O₉ ■ H₂CO₅:
Berechnet: C 44,51; H 7,09; N 10.93%
Gefunden: C4436; H 7,21; N 10,54%

(9) 3',4'-Didesoxykanamycin A

3'-Eno-kanamycin A, welches gemäß Stufe (8) hergestellt worden war, wurde in einer Menge von 200 g in 100 ml Wasser gelöst. Zu der Lösung wurden 15 mg Platinoxid gegeben, worauf Wasserstoff durch die Lösung geleitet wurde, und zwar bei Raumtemperatur und atmosphärem Druck 2 Stunden lang. Danach wurde der Katalysator abfiltriert Man gewann auf diese Weise 185 mg 3\4'-Didesoxykanamycin A. F.: 264 - ca. 272°C (unter Zersetzung); spezifische optische Drehung [a]'-" = + 127 (c= 1,0; Wasser).

(10) 4'-Desoxykanamycin A

Das gemäß Stufe (6) gewonnene Jodhydrinderivat (550 mg) wurde in 10 ml Methanol gelöst; die Lösung wurde mit 10 ml Dioxan und 5 ml Wasser versetzt Weiterhin wurden in die Lösung 23 g Raney-Nickel gegeben; anschließend wurde die Reduktion unter atmosphärem Druck durchgeführt Der Katalysator wurde dann abfiltriert, die Reaktionslösung wurde mit 60 mg Natriummethylat versetzt und die Mischung wurde bei Raumtemperatur 2 Stunden stehengelassen. Danach wurde mit In Chlorwasserstoffsäure neutralisiert und zur Trockne eingeengt Der verbleibende Rückstand wurde mit Wasser gewaschen und in 4,5 ml 95%ige Trifluoressigsäure gegeben. Man ließ die Mischung bei Raumtemperatur 30 Minuten stehen. Danach wurde die Reaktionslösung zur Trockne emgeengt Der Rückstand wurde in 13 ml Wasser gelöst Die Lösung wurde durch Zugabe von 4n wäßriger Natriumhydroxidlösung auf pH 7,5 eingestellt und an

A: iberlite CG-50 (NH₄ ⁸¹) (6 ml) adsorbiert. Das Harz wurde mit Wasser gewaschen und mit 0,3n wäßrigem Ammoniak eluiert. Das Eiuat wurde zur TrocKne eingeengt. Man erhielt auf diese Weise 105 mg 4'-Desoxykanamycin A. Das Produkt stimmte mit einer -, •uthentischen Probe der aus der Literatur bekannten Verbindung überein.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von 3', 4'-Anbydro-4'- Kanamycin A der allgemeinen Formel epi-derivatert des Kanamycin A der allgemeinen s Formel CH₂NHCOOR NHCOOR

CH₂NHCOOR J O

NHCOOR