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6-O-SUBSTITUIERTE MAKROLIDE
MIT ANTIBAKTERIELLER WIRKUNG
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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung betrifft neue Makrolidverbindungen, die antibakterielle
Wirkung haben, pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese Verbindungen
umfassen, Verfahren zur Behandlung von bakteriellen Infektionen
durch Verwendung der Verbindungen und Verfahren zur Herstellung
dieser neuen Verbindungen.
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Hintergrund der Erfindung
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Erythromycine
A bis D werden durch folgende Formel dargestellt:
und sind
gut bekannt und starke antibakterielle Mittel. Diese Verbindungen
sind weit verbreitet zur Behandlung und Vorbeugung von bakteriellen
Infektionen. Wie bei anderen antibakteriellen Wirkstoffen wurden
jedoch bakterielle Stränge
erkannt, die Resistenz oder nicht ausreichende Empfindlichkeit gegenüber Erythromycin
aufweisen. Erythromycin A hat nur eine schwache Wirkung auf gramnegative
Bakterien. Deswegen besteht ein ständiger Bedarf, neue Makrolidverbindungen
zu erkennen, die eine verbesserte antibakterielle Aktivität besitzen,
die weniger Möglichkeit
zur Entwicklung von Resistenz bieten, die die gewünschte Gramnegativ-Aktivität besitzen
und/oder die eine unerwartete Selektivität gegenüber Zielmikroorganismen besitzen.
Infolgedessen haben zahlreiche Forscher chemische Derivate von Erythromycin
hergestellt in dem Versuch, Analoga zu erhalten, die modifizierte
oder verbesserte Profile von antibiotischer Aktivität aufweisen.
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Das
United States Patent Nr.
5,444,051 offenbart 6-O-substituierte-3-oxoerythromycin
A-Derivate, in denen die Substituenten gewählt sind aus Alkyl, -CONH
2, -CONHC(O)Alkyl und -CONHSO
2Alkyl.
Das
WO 97/10251 , veröffentlicht am 20. März 1997,
offenbart 6-O-Methyl-3-descladinose-erythromycinderivate. Die Europäische Patentanmeldung
596802 ,
veröffentlicht
am 11. Mai 1994, offenbart bicyclische 6-O-Methyl-3-oxoerythromycin
A-Derivate. Das
WO
92/09614 , veröffentlicht
am 11. Juni 1992, offenbart tricyclische 6-O-Methylerythromycin
A-Derivate. Die
WO 98/09978 und United States Patent
Nr.
5,866,549 offenbaren 6-O-substituierte Ketolide, die antibakterielle
Aktivität
aufweisen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen gewählt aus der Gruppe bestehend
aus
einer Verbindung von Formel I
einer Verbindung von Formel
II
und einer Verbindung von
Formel III
oder ein pharmazeutisch verträgliches
Salz, Solvat, Ester oder Prodrug davon, worin entweder:
(a)
Y und Z zusammengenommen eine Gruppe X definieren, und X gewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus
(1) =0,
(2) =N-OH,
(3)
=N-O-R
1, worin R
1 gewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus
(a) unsubstituiertem C
1–C
12-Alkyl,
(b) C
1–C
12-Alkyl substituiert mit Aryl,
(c)
C
1–C
12-Alkyl substituiert mit substituiertem
Aryl,
(d) C
1–C
12-Alkyl
substituiert mit Heteroaryl,
(e) C
1–C
12-Alkyl substituiert mit substituiertem
Heteroaryl,
(f) C
3–C
12-Cycloalkyl
und
(g) -Si-(R
2)(R3)(R
4)
, worin R
2, R
3 und
R
4 jeweils unabhängig gewählt sind aus C
1–C
12-Alkyl und Aryl;
und
(4) =N-O-C(R
5)(R
6)-O-R
1, worin R
1 wie vorher
definiert ist und R
5 und R
6 jeweils
unabhängig
gewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus
(a) Wasserstoff,
(b)
unsubstituiertem C
1–C
12-Alkyl,
(c)
C
1–C
12-Alkyl substituiert mit Aryl,
(d)
C
1–C
12-Alkyl substituiert mit substituiertem
Aryl,
(e) C
1–C
12-Alkyl
substituiert mit Heteroaryl und
(f) C
1–C
12-Alkyl substituiert mit substituiertem
Heteroaryl
oder R
5 und R
6,
zusammengenommen mit dem Atom, an welches sie gebunden sind, einen
C
3–C
12-Cycloalkylring bilden;
oder
(b)
eins von Y und Z ist Wasserstoff und das andere ist gewählt aus
der Gruppe bestehend aus
(1) Wasserstoff,
(2) Hydroxy,
(3)
geschütztem
Hydroxy
und
(4) NR
7R
8,
worin R
7 und R
8 unabhängig gewählt sind
aus Wasserstoff und C
1–C
6-Alkyl
oder R
7 und R
8,
zusammen mit dem Stickstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen
3- bis 7-gliedrigen
Ring bilden, der, wenn der Ring ein 5- bis 7-gliedriger Ring ist, wahlweise eine
Heterofunktion enthalten kann, gewählt aus der Gruppe bestehend
aus -o-, -NH-, -N(C
1–C
6-Alkyl-)-, -N(Aryl)-,
-N(Aryl-C
1-C
6-alkyl-)-,
-N(substituiertem-Aryl-C
1–C
6-alkyl-)-, -N(Heteroaryl)-, -N(Heteroaryl-C
1–C
6-alkyl-)-,
-N(substituiertem-Heteroaryl-C
1–C
6-alkyl-)- und -S- oder -S(O)
n-,
worin n 1 oder 2 ist;
R
a Wasserstoff
oder Hydroxy ist;
R
b Wasserstoff oder
eine Hydroxyschutzgruppe ist;
L Methylen oder Carbonyl ist,
vorausgesetzt, dass, wenn L Methylen ist, T -O- ist;
T gewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus -O-, -NH- und -N(W-R
d)-, worin
W abwesend ist oder gewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus -O-, -NH-CO-, -N=CH- und -NH- und
R
d gewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus
(1) Wasserstoff,
(2)
C
1–C
6-Alkyl wahlweise substituiert mit einem
oder mehreren Substituenten gewählt
aus der Gruppe bestehend aus
(a) Aryl ,
(b) substituiertem
Aryl,
(c) Heteroaryl,
(d) substituiertem Heteroaryl,
(e)
Hydroxy,
(f) C
1–C
6-Alkoxy,
(g)
NR
7R
8, worin R
7 und R
8 wie vorher
definiert sind,
und
(h) -CH
2-M-R
9,
worin M gewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus
(i) -C(O)-NH-,
(ii) -NH-C(O)-,
(iii) -NH-,
(iv)
-N=,
(v) -N(CH
3)-,
(vi) -NH-C(O)
-O-,
(vii) -NH-C(O)-NH-,
(viii) -O-C(O)-NH-,
(ix)
-O-C(O)-O-,
(x) -O-,
(xi) -S(O)
n-,
worin n 0, 1 oder 2 ist,
(xii) -C(O)-O-,
(xiii) -O-C(O)-
und
(xiv) -C(O)-;
und
worin R
9 gewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus:
(i) C
1–C
6-Alkyl, wahlweise substituiert mit einem
Substituenten gewählt
aus der Gruppe bestehend aus
(aa) Aryl,
(bb) substituiertem
Aryl,
(cc) Heteroaryl und
(dd) substituiertem Heteroaryl;
(ii)
Aryl,
(iii) substituiertem Aryl,
(iv) Heteroaryl,
(v)
substituiertem Heteroaryl
und
(vi) Heterocycloalkyl;
(3)
C
3–C
7-Cycloalkyl,
(4) Aryl,
(5) substituiertem
Aryl,
(6) Heteroaryl
und
(7) substituiertem Heteroaryl;
X' C
3-Alkinyl
ist;
Y' Thienyl
ist;
Z' Pyridyl
ist;
und A, B, D und E unabhängig gewählt sind aus der Gruppe bestehend
aus:
(a) Wasserstoff;
(b) C
1–C
6-Alkyl, wahlweise substituiert mit
einem
oder mehreren Substituenten gewählt
aus der Gruppe bestehend aus:
(i) Aryl;
(ii) substituiertem
Aryl;
(iii) Heteroaryl;
(iv) substituiertem Heteroaryl;
(v)
Heterocycloalkyl;
(vi) Hydroxy;
(vii) C
1–C
6-Alkoxy;
(viii) Halogen bestehend aus
Br, Cl, F oder I;
und
(ix) R
7R
8, worin R
7 und R
8 wie vorher definiert sind;
(c) C
3–C
7-Cycloalkyl;
(d) Aryl;
(e) substituiertem
Aryl;
(f) Heteroaryl;
(g) substituiertem Heteroaryl;
(h)
Heterocycloalkyl; und
(i) einer Gruppe gewählt aus Option (b) oben,
weiter
substituiert mit -M-R
9, worin M und R
9 wie vorher definiert sind, unter der Voraussetzung,
dass mindestens zwei von A, B, D und E Wasserstoff sind;
oder
ein beliebiges Paar von Substituenten, bestehend aus AB, AD, AE,
BD, BE oder DE, zusammengenommen werden mit dem Atom oder den Atomen,
an welche sie gebunden sind, um einen 3- bis 7-gliedrigen Ring zu bilden, wahlweise
eine Heterofunktion enthaltend, gewählt aus der Gruppe bestehend
aus -O-, -NH-, -N (C
1–C
6-Alkyl-)-,
-N(Aryl-C
1–C
6-alkyl-)-,
-N(substituiertem Aryl-C
1–C
6-Alkyl-)-, -N(Heteroaryl-C
1–C
6-Alkyl-)-, -N(substituiertem Heteroaryl-C
1–C
6-Alkyl-)-, -S- oder -S(O)
n-,
worin n 1 oder 2 ist, -C(O)-NH, -C(O)-NR
12-,
worin R
12 gewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoff, C
1–C
3-Alkyl,
C
1–C
3-Alkyl substituiert mit Aryl, substituiertem
Aryl, Heteroaryl oder substituiertem Heteroaryl, -NH-C(O)– und -NR
12-C(O)– .
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch pharmazeutische Zusammensetzungen,
die eine pharmazeutisch wirksame Menge einer Verbindung von Formel
I, II oder III, wie oben definiert, in Kombination mit einem pharmazeutisch
verträglichen
Träger
enthalten.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung
von Verbindungen der Formel I, II oder III, worin das Verfahren
folgendes umfasst:
Kuppeln einer Verbindung gewählt aus
der Gruppe bestehend aus einer Verbindung von Formel I
a einer Verbindung von Formel
II
a und einer Verbindung von
Formel III
a worin
R
b eine
Hydroxyschutzgruppe ist und Y, Z, X, R
1,
R
z, R
3, R
4, R
5, R
6,
R
7, R
8, n, R
a, L, T, R
d, W, M,
R
9, X',
Y', Z', A, B, D, E, R
12 wie vorher definiert sind;
mit einer
Verbindung gewählt
aus der Gruppe bestehend aus X
1-Y'-Z' und
X
1-Y'-X
2, worin X
1 und X
2 unabhängig gewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus Bromid, Jodid, Sulfonat, Trialkylstannan,
Boronsäure
und Borat
und Y' und
Z' wie vorher definiert
sind;
in Anwesenheit eines Palladiumkatalysators,
unter
der Voraussetzung, dass, wenn X
1-Y'-X
2 verwendet
wird, eine nachfolgende Kupplungsreaktion mit X
3-Z' durchgeführt wird,
worin X
3 gewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Bromid, Jodid, Sulfonat, Trialkylstannan, Boronsäure und
Borat und Z' wie
vorher definiert ist;
(b) wahlweises Deprotektieren;
und
(c)
wahlweises Isolieren der gewünschten
Verbindung.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer therapeutisch
wirksamen Menge einer Verbindung von Formel I, II oder III, wie
oben definiert, zur Behandlung bakterieller Infektionen in einem
Wirtssäugetier,
das eine solche Behandlung benötigt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Wie überall in
der Beschreibung und den Ansprüchen
verwendet, haben die folgenden Ausdrücke die angegebenen Bedeutungen.
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Die
Begriffe "C1-C3-Alkyl", "C1-C6-Alkyl" und "C1–C12-Alkyl",
wie hierin verwendet, bezeichnen gesättigte, gerad- oder verzweigtkettige
Kohlenwasserstoffradikale, abgeleitet aus einem Kohlenwasserstoffanteil, zwischen
ein und drei, ein und sechs bzw. ein und zwölf Kohlenstoffatomen enthaltend,
durch Entfernen eines einzelnen Wasserstoffatoms. Beispiele für C1–C3-Alkylradikale
schließen
Methyl, Ethyl, Propyl und Isopropyl ein, Beispiele für C1–C6-Alkylradikale schließen Methyl, Ethyl, Propyl,
Isopropyl, n-Butyl, tert-Butyl, Neopentyl und n-Hexyl ein. Beispiele
für C1–C12-Alkylradikale schließen alle vorhergegangenen Beispiele
ebenso wie n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl,
n-Decyl, n-Undecyl und n-Docecyl ein.
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Der
Begriff "C1–C6-Alkoxy",
wie hierin verwendet, bezeichnet eine C1–C6-Alkylgruppe, wie vorher definiert, gebunden
an den molekularen Stammanteil durch ein Sauerstoffatom. Beispiele
für C1–C6-Alkoxy schließen Methoxy, Ethoxy, Propoxy,
Isopropoxy, n-Butoxy, tert-Butoxy, Neopentoxy und n-Hexoxy ein.
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Der
Begriff "C3–C12-Alkenyl" bezeichnet eine monovalente oder divalente
Gruppe, abgeleitet aus einem Kohlenwasserstoffanteil, von zwei bis
zwölf Kohlenstoffatome
und mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthaltend,
durch das Entfernen eines einzelnen Wasserstoffatoms. Alkenylgruppen schließen Propenyl,
Butenyl, 1-Methyl-2-buten-1-yl
und dergleichen ein.
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Der
Begriff "C3–C12-Alkinyl" wie hierin verwendet bezeichnet eine
monovalente oder divalente Gruppe, hergeleitet aus einem Kohlenwasserstoff,
von zwei bis zwölf
Kohlenstoffatome und mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung
enthaltend, durch das Entfernen eines einzelnen Wasserstoffatoms.
Repräsentative
Alkinylgruppen schließen
2-Propinyl (Propargyl),
1-Propinyl und dergleichen ein.
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Der
Begriff "Alkylen" bezeichnet eine
divalente Gruppe, abgeleitet aus einem gerad- oder verzweigtkettigen
gesättigten
Kohlenwasserstoff durch das Entfernen von zwei Wasserstoffatomen,
zum Beispiel Methylen, 1,2-Ethylen, 1,1-Ethylen, 1,3-Propylen, 2,2-Dimethylpropylen
und dergleichen.
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Der
Begriff "C1–C3-Alkylamino" wie hierin verwendet bezeichnet ein
oder zwei C1–C3-Alkylgruppen,
wie vorher definiert, gebunden an den molekularen Stammanteil durch
ein Stickstoffatom. Beispiele für
C1–C3-Alkylamino schließen Methylamino, Dimethylamino,
Ethylamino, Diethylamino und Propylamino ein.
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Der
Begriff "Oxo" bezeichnet eine
Gruppe, worin zwei Wasserstoffatome an einem einzelnen Kohlenstoffatom
in einer Alkylgruppe wie oben definiert durch ein einzelnes Sauerstoffatom
ersetzt werden (zum Beispiel eine Carbonylgruppe).
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Der
Begriff "aprotisches
Lösungsmittel" wie hierin verwendet
bezeichnet ein Lösungsmittel,
das relativ inert zu Protonenaktivität ist und zum Beispiel nicht
als Proton-Donator agiert. Beispiele schließen Kohlenwasserstoffe ein,
wie beispielsweise Hexan und Toluen, halogenierte Kohlenwasserstoffe,
wie beispielsweise Methylenchlorid, Ethylenchlorid, Chloroform und
dergleichen, Heteroarylverbindungen, wie beispielsweise Tetrahydrofuran
und N-Methylpyrrolidinon und Ether, wie beispielsweise Diethylether,
bis-Methoxymethylether. Solche Verbindungen sind dem Fachmann wohl
bekannt und es ist für
den Fachmann offensichtlich, dass einzelne Lösungsmittel oder Mischungen
davon für
spezifische Verbindungen und Reaktionsbedingungen bevorzugt werden
können,
abhängig
von Faktoren wie zum Beispiel der Löslichkeit von Reagenzien, der
Reaktivität
von Reagenzien und bevorzugter Temperaturbereiche. Weitere Abhandlungen über aprotische
Lösungsmittel
sind in Lehrbüchern
für organische
Chemie oder in spezialisierten Monographien zu finden, zum Beispiel
Organic Solvents Physical Properties and Methods of Purification,
4. Ausgabe, herausgegeben von John A. Riddick et al., Band II, in
den Technigues of Chemistry Series, John Wiley & Sons, NY, 1986.
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Der
Begriff "Aryl", wie hierin verwendet,
bezeichnet ein mono- oder bicyclisches carbocyclisches Ringsystem,
das ein oder zwei aromatische Ringe hat, einschließlich Phenyl,
Naphthyl, Tetrahydronaphthyl, Indanyl, Indenyl und dergleichen.
Arylgruppen (einschließlich
bicyclischer Arylgruppen) können
unsubstituiert oder mit ein, zwei oder drei Substituenten substituiert
sein, unabhängig
gewählt
aus Niederalkyl, substituiertem Niederalkyl, Haloalkyl, Alkoxy,
Thioalkoxy, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Acylamino, Cyano, Hydroxy,
Halo, Mercapto, Nitro, Carboxaldehyd, Carboxy, Alkoxycarbonyl und
Carboxamid. Zusätzlich
schließen
substituierte Arylgruppen Tetrafluorphenyl und Pentafluorphenyl
ein.
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Der
Begriff "C3–C12-Cycloalkyl" bezeichnet eine monovalente Gruppe,
abgeleitet aus einer monocyclischen oder bicyclischen gesättigten
carbocyclischen Ringverbindung durch das Entfernen eines einzelnen Wasserstoffatoms.
Beispiele schließen
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Bicyclo[2.2.1]heptyl und
Bicyclo[2.2.2]octyl ein.
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Die
Begriffe "Halo" und "Halogen" wie hierin verwendet
bezeichnen ein Atom gewählt
aus Fluor, Chlor, Brom und Jod.
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Der
Begriff "Alkylamino" bezieht sich auf
eine Gruppe, die die Struktur -NHR' hat, worin R' Alkyl ist, wie vorher definiert. Beispiele
für Alkylamino
schließen
Methylamino, Ethylamino, iso-Propylamino und dergleichen ein.
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Der
Begriff "Dialkylamino" bezieht sich auf
eine Gruppe, die die Struktur -NR'R'' hat, worin R' und R'' unabhängig gewählt sind aus Alkyl, wie vorher
definiert.
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Zusätzlich können R' und R'' zusammengenommen wahlweise -(CH2)ksein, worin k eine ganze Zahl von 2 bis
6 ist. Beispiele für
Dialkylamino schließen
Dimethylamino, Diethylaminocarbonyl, Methylethylamino, Piperidino
und dergleichen ein.
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Der
Begriff "Haloalkyl" bezeichnet eine
Alkylgruppe, wie oben definiert, die ein, zwei oder drei Halogenatome
hat, gebunden daran und veranschaulicht durch Gruppen wie Chlormethyl,
Bromethyl, Trifluormethyl und dergleichen.
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Der
Begriff "Alkoxycarbonyl" bezeichnet eine
Estergruppe, zum Beispiel eine Alkoxygruppe, gebunden an den molekularen
Stammanteil durch eine Carbonylgruppe, wie beispielsweise Methoxycarbonyl,
Ethoxycarbonyl und dergleichen.
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Der
Begriff "Thioalkoxy" bezieht sich auf
eine Alkylgruppe wie vorher definiert, gebunden an den molekularen
Stammanteil durch ein Schwefelatom.
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Der
Begriff "Carboxaldehyd" wie hierin verwendet
bezeichnet eine Gruppe der Formel -CHO.
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Der
Begriff "Carboxy", wie hierin verwendet,
bezeichnet eine Gruppe der Formel -CO 2H.
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Der
Begriff "Carboxamid" wie hierin verwendet
bezeichnet eine Gruppe der Formel -CONHR'R'', worin R' und R'' unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff oder
Alkyl, oder R' und
R'' zusammengenommen
wahlweise -(CH2)k- sein können,
worin k eine ganze Zahl von 2 bis 6 ist.
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Der
Begriff "Heteroaryl", wie hierin verwendet,
bezeichnet ein cyclisches aromatisches Radikal, das fünf bis zehn
Ringatome hat, von denen ein Ringatom gewählt ist aus S, O und N; ein,
zwei oder drei Ringatome können
zusätzliche
Heteroatome sein, unabhängig
gewählt
aus S, O und N; und die restlichen Ringatome sind Kohlenstoff, wobei
das Radikal mit dem Rest des Moleküls durch ein beliebiges der
Ringatome verbunden wurde, wie beispielsweise Pyridyl, Pyrazinyl,
Pyrimidinyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Thiazolyl, Oxazolyl,
Isooxazolyl, Thiadiazolyl, Oxadiazolyl, Tetrazolyl, Thiophenyl,
Furanyl, Chinolinyl, Isochinolinyl und dergleichen.
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Der
Begriff "Heterocycloalkyl" wie hierin verwendet bezeichnet
ein nicht aromatisches teilweise ungesättigtes oder vollständig gesättigtes
3- bis 10-gliedriges Ringsystem, das einzelne Ringe mit einer Größe von 3
bis 8 Atomen und bi- oder tricyclische Ringsysteme einschließt, die
aromatische sechsgliedrige Aryl- oder Heteroarylringe einschließen können, ankondensiert
an einen nicht aromatischen Ring. Diese Heterocycloalkylringe schließen solche
ein, die von ein bis drei Heteroatome haben, unabhängig gewählt aus
Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff, in denen die Stickstoff- und
Schwefelheteroatome wahlweise oxidiert sein können und das Stickstoffheteroatom
wahlweise quaternisiert sein kann.
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Repräsentative
Heterocyclen schließen
Pyrrolidinyl, Pyrazolinyl, Pyrazolidinyl, Imidazolinyl, Imidazolidinyl,
Piperidinyl, Piperazinyl, Oxazolidinyl, Isoxazolidinyl, Morpholinyl,
Thiazolidinyl, Isothiazolidinyl und Tetrahydrofuryl ein.
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Spezifische
Heterocycloalkylringe schließen
3-Methylpiperidin,
4-(Diphenylmethyl)piperazin, 4-(2-(bis-(2-Propenyl)amino)ethyl)piperazin, 4-(2-(Diethylamino)ethyl)
piperazin, 4-(2-Chlorphenyl)piperazin, 4-(3,4-Dimethoxyphenyl) piperazin,
4-(4-Nitrophenyl)piperazin, 4-(4-Trifluormethylphenyl)piperazin,
4-Hydroxy-4-phenylpiperidin, 4-Hydroxypyrrolidin,
4-Methylpiperazin, 4-Phenylpiperazin, 4-Piperidinylpiperazin, 4-((2-Furanyl)carbonyl)piperazin,
4-((1,3-Dioxolan-5-yl)methyl)piperazin,
6-Fluor-1,2,3,4-tetrahydro-2-methylchinolin,
1,4-Diazacycloheptan, 2,3-Dihydroindolyl, 3,3-Dimethylpiperidin, 1,2,3,4-Tetrahydroisochinolin, 1,2,3,4-Tetrahydrochinolin,
Azacyclooctan, Decahydrochinolin, Piperazin, Piperidin, Pyrrolidin,
Thiomorpholin, Triazol und dergleichen ein.
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Der
Begriff "Heteroarylalkyl" wie hierin verwendet
bezeichnet eine Heteroarylgruppe wie oben definiert, gebunden an
den molekularen Stammanteil durch eine Alkylengruppe, worin die
Alkylengruppe ein bis vier Kohlenstoffatome hat.
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"Hydroxyschutzgruppe", wie hierin verwendet,
bezeichnet eine leicht entfernbare Gruppe, die in dem Fachgebiet
bekannt ist für
den Schutz einer Hydroxylgruppe vor unerwünschter Reaktion während synthetischer
Verfahren und dafür,
dass sie selektiv entfernt werden kann. Die Verwendung von Hydroxyschutzgruppen
ist im Fachgebiet gut bekannt für
den Schutz von Gruppen vor unerwünschten
Reaktionen während
eines synthetischen Verfahrens und viele solcher Schutzgruppen sind
bekannt, vergleiche zum Beispiel Greene and Wuts, Protective Groups
in Organic Synthesis, 2. Ausgabe, John Wiley & Sons, New York (1991).
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Beispiele
für Hydroxyschutzgruppen
schließen
Methylthiomethyl, tert-Dimethylsilyl, tert-Butyldiphenylsilyl, Ether,
wie beispielsweise Methoxymethyl, und Ester, einschließlich Acetylbenzoyl
und dergleichen, ein.
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Der
Begriff "Ketonschutzgruppe", wie hierin verwendet,
bezeichnet eine leicht entfernbare Gruppe, die im Fachgebiet bekannt
ist für
den Schutz einer Ketongruppe vor unerwünschten Reaktionen während synthetischer
Verfahren und dafür,
dass sie selektiv entfernt werden kann. Die Verwendung von Ketonschutzgruppen ist
im Fachgebiet bekannt für
den Schutz von Gruppen vor unerwünschten
Reaktionen während
eines synthetischen Verfahrens und viele solche Schutzgruppen sind
bekannt. Siehe zum Beispiel Greene and Wuts, Protective Groups in
Organic Synthesis, 2. Ausgabe, John Wiley & Sons, New York (1991). Beispiele
für Ketonschutzgruppen
schließen
Ketale, Oxime, O-substituierte
Oxime ein, zum Beispiel O-Benzyloxim, O-Phenylthiomethyloxim, 1-Isopropoxycyclohexyloxim
und dergleichen.
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Der
Begriff "geschütztes Hydroxy" bezieht sich auf
eine Hydroxygruppe, geschützt
mit einer Hydroxyschutzgruppe, wie oben definiert, einschließlich z.
B. Benzoyl, Acetyl, Trimethylsilyl, Triethylsilyl, Methoxymethylgruppen.
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Der
Begriff "substituiertes
Aryl" wie hierin
verwendet bezeichnet eine Arylgruppe, wie hierin definiert, substituiert
durch unabhängiges
Ersetzen von ein, zwei oder drei der Wasserstoffatome darauf durch
Cl, Br, F, I, OH, CN, C1–C3-Alkyl,
C1–C6-Alkoxy, C1–C6-Alkoxy substituiert mit Aryl, Haloalkyl,
Thioalkoxy, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Mercapto, Nitro, Carboxaldehyd,
Carboxy, Alkoxycarbonyl und Carboxamid.
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Zusätzlich kann
ein beliebiger Substituent eine Aryl-, Heteroaryl- oder Heterocycloalkylgruppe
sein. Substituierte Arylgruppen schließen auch Tetrafluorphenyl und
Pentafluorphenyl ein.
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Der
Begriff "substituiertes
Heteroaryl", wie
hierin verwendet, bezeichnet eine Heteroarylgruppe wie hierin definiert,
substituiert durch unabhängiges
Ersetzen von ein, zwei oder drei der Wasserstoffatome darauf durch
Cl, Br, F, I, OH, CN, C1–C3-Alkyl,
C1–C6-Alkoxy, C1–C6-Alkoxy substituiert mit Aryl, Haloalkyl,
Thioalkoxy, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Mercapto, Nitro, Carboxaldehyd,
Carboxy, Alkoxycarbonyl und Carboxamid. Zusätzlich kann ein beliebiger
Substituent eine Aryl-, Heteroaryl- oder Heterocycloalkylgruppe
sein.
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Der
Begriff "substituiertes
Heterocycloalkyl" wie
hierin verwendet bezeichnet eine Heterocycloalkylgruppe, wie oben
definiert, substituiert durch unabhängiges Ersetzen von ein, zwei
oder drei der Wasserstoffatome darauf durch Cl, Br, F, I, OH, CN,
C1–C3-Alkyl, C1–C6-Alkoxy, C1–C6-Alkoxy substituiert mit Aryl, Haloalkyl,
Thioalkoxy, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Mercapto, Nitro, Carboxaldehyd,
Carboxy, Alkoxycarbonyl und Carboxamid. Zusätzlich kann ein beliebiger
Substituent eine Aryl-, Heteroaryl- oder Heterocycloalkylgruppe
sein.
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Zahlreiche
Asymmetriezentren können
in den Verbindungen der vorliegenden Erfindung existieren. Soweit
nicht anders vermerkt, berücksichtigt
die vorliegende Erfindung die verschiedenen Stereoisomere und Mischungen
davon. Dementsprechend versteht sich immer dann, wenn eine Bindung
durch eine gewellte Linie dargestellt ist, dass eine Mischung von
Stereoorientierungen oder ein individuelles Isomer von bestimmter oder
nicht bestimmter Orientierung vorhanden sein kann.
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Bevorzugt
für die
Durchführung
der vorliegenden Erfindung werden solche Verbindungen von Formel I,
II und III, worin X',
Y' und Z' gemeinsam eine Gruppe
R bilden und R gewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus
-(CH2)-C≡C-(5-(2-Pyridyl)-2-thienyl),
-(CH2)-C≡C-(5-(3-Pyridyl)-2-thienyl)
und
-(CH2)-C≡C-(5-(4-Pyridyl)-2-thienyl).
-C(H)=CH-(2-(5-Brom-(1,3-thiazol-2-yl))-5-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(2-(5-Brom-1,3-thiazol-2-yl)-5-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(2-(2-Thienyl)-5-thiazolyl),
-C(H)=CH-(2-(2-Pyrazinyl)-5-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(2-(5-Pyrimidinyl)-5-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(2-(5-(1,3-Thiazol-5-yl)-5-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(5-(2-Pyrimidinyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(2-Pyrazinyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(2-(1,3-Thiazolyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(4-Pyrimidinyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(4-(3-Pyridyl)-2-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(4-(3-Pyridyl)-2-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(4-(3-Pyridyl)-2-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(4-(2-Thienyl)-2-(1,3-thiazolyl)),
-C(H)=CH-(5-(3-Pyridyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(2-Pyrazinyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(5-Pyrimidinyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(3,
4-Dichlorphenyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(3-Fluorphenyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(5-(1,3-Thiazoyl))-2-thienyl),
-C(H)=CH-(2,2'-Bisthienyl),
-C(H)=CH-(5-(2-Pyridyl)-2-thienyl),
-C(H)=CH-(5-(3-Thienyl)-2-thienyl)
und
-C(H)=CH-(5-(2-Furanyl)-2-thienyl).
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Wie
hierin verwendet, bezeichnet der Begriff "pharmazeutisch verträgliches Salz" solche Salze, die
innerhalb des Bereichs der fundierten medizinischen Beurteilung
geeignet sind für
die Verwendung im Kontakt mit den Geweben von Menschen und niederen
Säugetieren
ohne unerwünschte
Toxizität,
Reizung, allergische Reaktion und dergleichen, und die einem vernünftigen
Nutzen-/Risikoverhältnis
entsprechen.
-
Pharmazeutisch
verträgliche
Salze sind im Fachgebiet gut bekannt. Zum Beispiel beschreiben S.
M. Berge et al. pharmazeutisch verträgliche Salze im Detail in J.
Pharmaceutical Sciences, 66: 1–19
(1977). Die Salze können
während
der Endisolierung und -reinigung der Verbindungen der Erfindung
in situ hergestellt werden, oder getrennt durch Reaktion der freien Basenfunktion
mit einer geeigneten organischen Säure. Beispiele für pharmazeutisch
verträgliche,
nicht toxische Säureadditionssalze
sind Salze einer Aminogruppe, die gebildet werden mit anorganischen
Säuren,
wie Salzsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Phosphorsäure,
Schwefelsäure
und Perchlorsäure,
oder mit organischen Säuren,
wie Essigsäure,
Oxalsäure,
Maleinsäure,
Weinsäure, Citronensäure, Bernsteinsäure oder
Malonsäure
oder durch Verwendung anderer Verfahren, die im Fachgebiet verwendet
werden, wie Ionenaustausch. Andere pharmazeutisch verträgliche Salze
schließen
Adipat-, Alginat-, Ascorbat-, Aspartat-, Benzensulfonat-, Benzoat-,
Bisulfat-, Borat-, Butyrat-, Camphorat-, Camphorsulfonat-, Citrat-,
Cyclopentanpropionat-, Digluconat-, Dodecylsulfat-, Ethansulfonat-,
Formiat-, Fumarat-, Glucoheptonat-, Glycerophosphat-, Gluconat-,
Hemisulfat-, Heptanoat-, Hexanoat-, Hydrojodid-, 2-Hydroxy-ethansulfonat-,
Lactobionat-, Lactat-, Laurylsulfat-, Malat-, Maleat-, Malonat-,
Laurat-, 2-Naphthalensulfonat-, Nicotinat-, Nitrat-, Methansulfonat-,
Oleat-, Oxalat-, Palmitat-, Pamoat-, Pectinat-, Persulfat-, 3-Phenylpropionat-, Phosphat-,
Picrat-, Pivalat-, Propionat-, Stearat-, Succinat-, Sulfat-, Tartrat-,
Thiocyanat-, p-Toluensulfonat-, Undecanoat-,
Valeratsalze und dergleichen ein.
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Typische
Alkali- oder Erdalkalimetallsalze schließen Natrium, Lithium, Kalium,
Kalzium, Magnesium und dergleichen ein. Weitere pharmazeutisch verträgliche Salze
schließen,
wenn geeignet, nicht toxisches Ammonium, quaternäres Ammonium und Aminkationen
ein, die gebildet wurden durch Verwendung von Gegenionen, wie Halogenid,
Hydroxid, Carboxylat, Sulfat, Phosphat, Nitrat, Niederalkylsulfonat
und Arylsulfonat.
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Wie
sie hier verwendet wird, verweist die Bezeichnung "pharmazeutisch verträglicher
Ester" auf Ester, die
in vivo hydrolisieren und diejenigen einschließen, die schnell im menschlichen
Körper
abgebaut werden, um die Stammverbindung oder ein Salz davon zu hinterlassen.
Geeignete Estergruppen schließen
zum Beispiel diejenigen ein, die aus pharmazeutisch verträglichen
aliphatischen Carbonsäuren
stammen, insbesondere Alkan-, Alken-, Cycloalkan- und Alkandisäuren, in
denen jeder Alkyl- oder Alkenylanteil günstigerweise nicht mehr als
6 Kohlenstoffatome hat. Beispiele für spezielle Ester schließen Formiate,
Acetate, Propionate, Butyrate, Acrylate und Ethylsuccinate ein.
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Der
Begriff "pharmazeutisch
verträgliche
Prodrugs", wie hierin
verwendet, verweist auf solche Prodrugs der Verbindungen der vorliegenden
Erfindung, die, innerhalb des Bereichs der fundierten medizinischen Beurteilung,
geeignet sind zum Gebrauch im Kontakt mit den Geweben von Menschen
und niedrigeren Tieren ohne unerwünschte Toxizität, Irritation,
allergische Reaktion und dergleichen, entsprechend einem vernünftigen
Nutzen-/Risikoverhältnis,
und wirksam für
deren gewünschten
Gebrauch, ebenso wie auf die zwitterionischen Formen, soweit möglich, der
Verbindungen der Erfindung. Der Begriff "Prodrug" verweist auf Verbindungen, die schnell
in vivo umgewandelt werden, um die Stammverbindung der obigen Formel
zu liefern, zum Beispiel durch Hydrolyse in Blut. Eine sorgfältige Abhandlung
wird bereitgestellt in T. Higuchi und V. Stella, Pro-drugs as Novel
Delivery Systems, Band 14 der A.C.S. Symposium Series, und in Edward
B. Roche, Hrsg., Bioreversible Carriers in Drug Design, American
Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987.
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Repräsentative
Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurden in vitro auf antibakterielle
Aktivität wie
folgt untersucht: Es wurden zwölf
Petrischalen vorbereitet, die sukzessive wässerige Lösungen der Testverbindung gemischt
mit 10 ml sterilisierter Brain Heart Infusion (BHI) Agar (Difco
0418-01-5) enthielten.
Jede Platte wurde geimpft mit 1 : 100 (oder 1 : 10 für langsam
wachsende Stränge,
wie Micrococcus und Streptococcus,)-Verdünnungen von bis zu 32 verschiedenen
Mikroorganismen, unter Verwendung eines Steersreplikatorblocks.
Die geimpften Platten wurden bei 35–37°C 20 bis 24 Stunden bebrütet. Zusätzlich wurde
eine Kontrollplatte, die BHI Agar ohne Testverbindung verwendete,
vorbereitet und am Anfang und am Ende jedes Tests bebrütet.
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Eine
zusätzliche
Platte, die eine Verbindung enthielt, die bekannte Resistenzmuster
für die
getesteten Organismen aufwies und die derselben Klasse von Antibiotika
angehörte
wie die Testverbindung, wurde ebenfalls vorbereitet und zur weiteren
Kontrolle und um einen Test-zu-Test-Vergleich zu liefern bebrütet. Es
wurde Erythromycin A zu diesem Zweck verwendet.
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Nach
dem Bebrüten
wurde jede Platte optisch untersucht. Die minimale hemmende Konzentration
(minimum inhibitory concentration, MIC) wurde festgelegt als die
niedrigste Konzentration des Medikaments, die kein Wachstum, einen
leichten Schleier oder dünn
gesäte
isolierte Kolonien auf dem Impffleck lieferte, verglichen mit der
Wachstumskontrolle. Die Ergebnisse dieser Untersuchung, unten in
Tabelle 1 gezeigt, belegen die antibakterielle Wirkung der Verbindungen
der Erfindung. Tabelle
1 MICs
der gewählten
Verbindungen
Tabelle
1, Fortsetzung
Tabelle
1, Fortsetzung
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Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen
eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung der vorliegenden
Erfindung, formuliert zusammen mit einem oder mehreren pharmazeutisch
verträglichen
Trägern.
Wie er hierin verwendet wird, bezeichnet der Begriff "pharmazeutisch verträglicher
Träger" einen nicht toxischen,
inerten festen, halbfesten oder flüssigen Füllstoff, Streckstoff, Einbettungsstoff
oder ein Zubereitungshilfsmittel jeder Art. Einige Beispiele für Materialien,
die als pharmazeutisch verträgliche
Träger
dienen können,
sind Zucker, wie Lactose, Glucose und Sucrose; Stärken, wie
Maisstärke
und Kartoffelstärke;
Zellulose und ihre Derivate, wie Natriumcarboxymethylzellulose,
Ethylzellulose und Zelluloseacetat; pulveriertes Tragant; Malz;
Gelatine; Talk; Bindemittel, wie Kakaobutter und Zäpfenwachse, Öle wie Erdnussöl, Baumwollsamenöl; Safloröl; Sesamöl; Olivenöl; Maisöl und Sojabohnenöl; Glykole
wie Propylenglykol; Ester, wie Ethyloleat und Ethyllaurat; Agar;
Puffersubstanzen, wie Magnesiumhydroxid und Aluminiumhydroxid; Alginsäure; Pyrogenfreies
Wasser; isotonische Salzlösung;
Ringer's Lösung; Ethylalkohol
und Phosphatpufferlösungen,
sowie andere nicht toxische verträgliche Schmierstoffe, wie Natriumlaurylsulfat
und Magnesiumstearat, ebenso wie Farbstoffe, Trennmittel, Beschichtungsmittel,
Süßstoffe, Aromastoffe
und Geruchsstoffe, Konservierungsmittel und Antioxidantien können auch
in der Zusammensetzung vorliegen, je nach Urteil des Herstellers.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung können an
Menschen und andere Tiere oral, rektal, parenteral, intracisternal,
intravaginal, intraperitoneal, lokal (z. B. durch Pulver, Salben
oder Tropfen), bukkal oder als ein orales oder nasales Spray verabreicht
werden.
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Flüssige Dosierformen
für orale
Verabreichung schließen
pharmazeutisch verträgliche
Emulsionen, Mikroemulsionen, Lösungen,
Suspensionen, Sirupe und Elixiere ein. Zusätzlich zu den aktiven Verbindungen können die
flüssigen
Dosierungsformen inerte Streckstoffe enthalten, die im Fachgebiet
gewöhnlich
verwendet werden, wie zum Beispiel Wasser oder andere Lösungsmittel,
Lösungsverbesserer
und Emulgatoren, wie Ethylalkohol, Isopropylalkohol, Ethylcarbonat,
Ethylacetat, Benzylalkohol, Benzylbenzoat, Propylenglykol, 1,3-Butylenglykol,Dimethylformamid, Öle (insbesondere,
Baumwollsamen-, Erdnuss-, Mais-, Keim-, Oliven-, Rizinus- und Sesamöle), Glycerol,
Tetrahydrofurfurylalkohol, Polyethylenglykole und Fettsäureester
von Sorbitan und Mischungen davon. Außer inerten Streckstoffen können die
oralen Zusammensetzungen auch Hilfsmittel umfassen, wie Benetzungsmittel,
Emulgatoren und Suspendiermittel, Süß-, Geschmacks- und Geruchsmittel.
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Injizierbare
Präparate,
zum Beispiel sterile injizierbare wässerige oder ölige Suspensionen
können, wie
im Fachgebiet bekannt, zubereitet werden durch Verwendung von geeigneten
Dispergier- oder Benetzungsmitteln und Suspendiermitteln. Das sterile
injizierbare Präparat
kann auch eine sterile injizierbare Lösung, Suspension oder Emulsion
in einem nicht toxischen parenteral verträglichen Streckstoff oder Lösungsmittel
sein, zum Beispiel als Lösung
in Butan-1,3-diol. Unter den verträglichen Bindemitteln und Lösungsmitteln,
die verwendet werden können,
sind Wasser, Ringer's
Lösung,
U.S.P. und isotonische Natriumchloridlösung. Zusätzlich werden sterile, fette Öle üblicherweise
verwendet als Lösungsmittel
oder Suspendiermedium. Zu diesem Zweck kann jedes milde fette Öl verwendet
werden, einschließlich
synthetischer Mono- oder Diglyceride. Zusätzlich werden Fettsäuren wie Ölsäure bei
der Herstellung von injizierbaren Stoffen verwendet.
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Die
injizierbaren Formulierungen können
sterilisiert werden, zum Beispiel durch Filtrieren durch einen Bakterien
zurückhaltenden
Filter oder durch Einlagerung von sterilisierenden Mitteln in Form
von sterilen festen Zusammensetzungen, die in sterilem Wasser oder
in anderen sterilen injizierbaren Medien vor dem Gebrauch gelöst oder
dispergiert werden können.
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Um
die Wirkung eines Medikaments zu verlängern, ist es oft wünschenswert,
die Absorption des Medikaments aus der subkutanen oder intramuskulären Injektion
zu verlangsamen. Dies kann erreicht werden durch den Gebrauch einer
flüssigen
Suspension eines kristallinen oder amorphen Materials mit geringer
Wasserlöslichkeit.
Die Absorptionsgeschwindigkeit des Medikaments hängt dann von seiner Lösungsgeschwindigkeit
ab, die wiederum von der Kristallgröße und der kristallinen Form
abhängen
kann. Alternativ wird die verzögerte
Absorption einer parenteral verabreichten Medikamentenform durch
Lösen oder
Suspendieren des Medikaments in einem öligen Bindemittel erreicht.
Injizierbare Depotformen werden hergestellt durch Bildung von Mikrokapsel-Matrizen
des Arzneimittels in biologisch abbaubaren Polymeren wie z. B. Polylactid-Polyglykolid.
Abhängig
vom Mengenverhältnis
des Medikaments zum Polymer und der Art des jeweils verwendeten Polymers,
kann die Freisetzungsrate des Medikaments kontrolliert werden. Beispiele
für andere
biologisch abbaubare Polymere schließen Poly(orthoester) und Poly
(anhydride) ein. Depot-Injizierbare Formulierungen werden auch hergestellt
durch Einschließen
des Medikaments in Liposome oder Mikroemulsionen, die mit Körpergeweben
verträglich
sind.
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Zusammensetzungen
für rektale
oder vaginale Verabreichung sind vorzugsweise Zäpfchen, die hergestellt werden
können
durch Mischen der Verbindungen dieser Erfindung mit geeigneten nicht
reizenden Bindemitteln oder Trägern,
wie Kakaobutter, Polyethylenglykol oder einem Zäpfchenwachs, die fest sind
bei Raumtemperatur, aber flüssig
bei Körpertemperatur
und deshalb im Rektum oder in der Vagina schmelzen und die aktive
Verbindung freisetzen.
-
Feste
Dosierformen für
orale Verabreichung schließen
Kapseln, Tabletten, Pillen, Pulver und Körnchen ein. In solchen festen
Dosierungsformen wird die aktive Verbindung mit mindestens einem
inerten, pharmazeutisch verträglichen
Bindemittel oder Träger
gemischt, wie Natriumcitrat oder Dicalciumphosphat und/oder a) Füllstoffen
oder Streckmitteln, wie Stärken,
Lactose, Sucrose, Glucose, Mannitol und Kieselsäure, b) Bindemitteln, wie zum
Beispiel Carboxymethylcellulose, Alginaten, Gelatine, Polyvinylpyrrolidinon,
Saccharose und Akazie, c) Benetzungsmitteln, wie Glycerol, d) Desintegratoren,
wie Agar- Agar, Kalziumcarbonat, Kartoffel-
oder Tapiokastärke,
Algensäure,
bestimmten Silikaten und Natriumcarbonat, e) lösungsverzögernden Mitteln, wie Paraffin,
f) Absorptionsbeschleunigern, wie quaternären Ammoniumverbindungen, g)
Benetzungsmitteln, wie, zum Beispiel, Cetylalkohol und Glycerolmonostearat,
h) Absorptionsmitteln wie Kaolin und Bentonitton, und i) Schmierstoffen,
wie Talk, Kalziumstearat, Magnesiumstearat, festen Polyethylenglykolen, Natriumlaurylsulfat
und Mischungen davon. Im Fall von Kapseln, Tabletten und Pillen
kann die Dosierform auch Puffersubstanzen umfassen.
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Feste
Zusammensetzungen ähnlicher
Art können
auch als Füllstoffe
in weich- und hartgefüllten
Gelatinekapseln verwendet werden, unter Verwendung von Bindemitteln
wie Lactose oder Milchzucker ebenso wie Polyethylengykolen mit hohem
Molekulargewicht und dergleichen.
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Die
aktiven Verbindungen können
auch in mikroeingekapselter Form mit einem oder mehreren Bindemitteln
vorliegen wie oben ausgeführt.
Die festen Dosierformen von Tabletten, Dragees, Kapseln, Pillen
und Körnchen
können
hergestellt werden mit Beschichtungen und Hüllen, wie Schutzhüllen, freisetzungskontrollierenden
Hüllen
und anderen Hüllstoffen,
die in der pharmazeutischen Formulierung gut bekannt sind. In solchen festen
Dosierformen kann die aktive Verbindung mit mindestens einem inerten
Streckstoff gemischt werden, wie z. B. Saccharose, Lactose oder
Stärke.
Solche Dosierformen können,
wie es normale Praxis ist, auch zusätzliche Substanzen außer inerten
Streckstoffen umfassen, z. B. Tablettierungs-Schmiermittel und andere
Tablettierungshilfen wie z. B. Magnesiumstearat und mikrokristalline
Cellulose. Im Fall von Kapseln, Tabletten und Pillen können die
Dosierformen auch Puffer umfassen. Sie können wahlweise Trübungsmittel
enthalten, und sie können
auch von einer solchen Zusammensetzung sein, dass sie die aktiven
Bestandteile nur, oder vorzugsweise, in einem bestimmten Teil des
Darmtrakts, wahlweise in einer verzögerten Art und Weise, freisetzen.
Beispiele für
Einbettungs-Zusammensetzungen, die verwendet werden können, schließen Polymere und
Wachse ein.
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Dosierformen
für lokale
oder transdermale Verabreichung einer Verbindung dieser Erfindung
schließen
Salben, Pasten, Cremes, Lotionen, Gele, Pulver, Lösungen,
Sprays, Inhalantien oder Pflaster ein. Die aktive Komponente wird
unter sterilen Bedingungen mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger
und eventuell benötigten
Konservierungsmitteln oder Puffern gemischt. Ophthalmische Formulierungen,
Ohrentropfen, eyd ns werden auch als innerhalb des Schutzumfangs
dieser Erfindung liegend betrachtet.
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Die
Salben, Pasten, Cremes und Gele können zusätzlich zu einer aktiven Verbindung
dieser Erfindung Bindemittel, wie tierische und pflanzliche Fette, Öle, Wachse,
Paraffine, Stärke,
Tragant, Cellulosederivate, Polyethylenglykole, Silikone, Bentonite,
Kieselsäure,
Talk und Zinkoxid oder Mischungen davon enthalten.
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Pulver
und Sprays können
zusätzlich
zu den Verbindungen dieser Erfindung Bindemittel wie Lactose, Talk,
Kieselsäure,
Aluminiumhydroxid, Kalziumsilikate und Polyamidpulver oder Mischungen
dieser Substanzen enthalten. Sprays können zusätzlich herkömmliche Treibmittel wie Chlorfluorkohlenwasserstoffe
enthalten.
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Transdermale
Pflaster haben den zusätzlichen
Vorteil, eine kontrollierte Abgabe einer Verbindung an den Körper bereitzustellen.
Solche Dosierformen können
hergestellt werden durch Lösung
oder Dispergieren der Verbindung in einem geeigneten Medium. Absorptionsverstärker können ebenfalls
verwendet werden, um das Fließen
der Verbindung durch die Haut zu verbessern. Die Geschwindigkeit
kann entweder durch das Bereitstellen einer geschwindigkeitskontrollierenden
Membran oder durch Dispergieren der Verbindung in einer Polymermatrix
oder einem Gel kontrolliert werden.
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Bakterielle
Infektionen werden in einem Patienten wie einem Menschen oder niedrigeren
Säugetier behandelt
oder verhindert durch Verabreichung einer therapeutisch wirksamen
Menge einer Verbindung der Erfindung an den Patienten, in solchen
Mengen und für
eine solche Zeitspanne, wie es notwendig ist, um das gewünschte Ergebnis
zu erzielen. Mit "therapeutisch
wirksamer Menge" einer
Verbindung der Erfindung ist eine Menge der Verbindung gemeint,
die ausreicht, um bakterielle Infektionen zu behandeln, bei einem
vernünftigen
Nutzen-/Risikoverhältnis,
das auf jede medizinische Behandlung anwendbar ist. Es versteht
sich jedoch, dass über
den gesamten Tagesbedarf an den Verbindungen und Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung vom behandelnden Arzt innerhalb des Bereichs
der fundierten medizinischen Beurteilung entschieden wird. Die spezifische
therapeutisch wirksame Dosis für
jeden einzelnen Patienten hängt
von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich der zu behandelnden Erkrankung
und der Schwere der Erkrankung; der Wirkung der spezifischen verwendeten
Verbindung; der spezifischen verwendeten Zusammensetzung; des Alters, Körpergewichts,
des allgemeinen Gesundheitszustands, des Geschlechts und der Ernährung des
Patienten; der Zeit der Verabreichung, des Verabreichungswegs und
der Ausscheidungsrate der spezifischen verwendeten Verbindung; der
Zeitdauer der Behandlung; der Medikamente, die in Verbindung mit
oder gleichzeitig mit der spezifischen verwendeten Verbindung verwendet
werden; und ähnlicher
Faktoren, die in der Medizin gut bekannt sind.
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Die
Gesamttagesdosis der Verbindungen dieser Erfindung, die an einen
Menschen oder ein anderes Säugetier
in einer einzigen oder in mehreren Dosen verabreicht wird, kann
in Mengen von zum Beispiel von 0,01 bis 50 mg/kg Körpergewicht
oder häufiger
von 0,1 bis 25 mg/kg Körpergewicht
stattfinden. Einzeldosis-Zusammensetzungen
können
solche Mengen oder Untermengen davon enthalten, um die Tagesdosis
zu bilden. Generell umfassen Therapieregime gemäß der vorliegenden Erfindung
die Verabreichung von ungefähr
10 mg bis ungefähr
2000 mg der Verbindungen) dieser Erfindung pro Tag in einer oder
mehreren Dosen an einen Patienten, der eine solche Behandlung benötigt.
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Abkürzungen,
die in den Schemen und Beispielen verwendet wurden, schließen die
folgenden ein: Ac für
Acetat; dba für
Dibenzylidinaceton; THF für
Tetrahydrofuran; DME für
Dimethoxyethan; DMF für
N,N-Dimethylformamid; TFA für Trifluoressigsäure; DMSO
für Dimethylsulfoxid;
und TMS für
Trimethylsilyl. Ausgangsmaterialien, Reagenzien und Lösungsmittel
wurden von Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI) gekauft.
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Die
Verbindungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung können besser
verstanden werden im Zusammenhang mit den folgenden synthetischen
Schemen, die die Verfahren darstellen, durch welche die Verbindungen
der Erfindung hergestellt werden können. Die Verbindungen der
Formel I, II und III können
durch eine Vielzahl von synthetischen Wegen hergestellt werden.
Typische Verfahren werden unten in den Schemen 1–7 gezeigt. Die Gruppen R,
Rb, L und T sind wie vorher definiert, soweit nicht anders vermerkt.
Es wird schnell klar für
jemanden mit grundlegenden Fachkenntnissen, dass andere Verbindungen
innerhalb der Formeln I, II und III synthetisiert werden können durch
Substitution der geeigneten Reagenzien und Mittel in den unten gezeigten
Synthesen. Es wird auch ersichtlich für den Fachmann, dass die selektiven
Schutz- und Entschützungsschritte,
sowie die Reihenfolge der Schritte selber, in unterschiedlicher
Reihenfolge durchgeführt
werden können,
abhängig
von der Art der Gruppen R, RP, L und T, um die Synthesen der Verbindungen
der Formeln I, II und III erfolgreich abzuschließen.
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Die
Umwandlung von Erythromycin A zu 1 wird in den United States-Patenten
Nrn.
4,990,602 ,
4,331,803 ,
4,680,368 und
4,670,549 und
in der Europäischen
Patentanmeldung
EP 260,938 beschrieben.
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Kurz
beschrieben, kann das C-9-Carbonyl von Erythromycin A als ein Oxim
geschützt
werden. Bevorzugte Schutzgruppen an dem C-9-Carbonyl sind =N-O-Rx oder =N-O-C(Ry)
(Rz) (-O-Rx) , worin
Rx (a) C1–C12-Alkyl, (b) C1–C12-Alkyl substituiert mit Aryl, (c) C1–C12-Alkyl
substituiert mit substituiertem Aryl, (d) C1–C12-Alkyl substituiert mit Heteroaryl, (e)
C1–C12-Alkyl substituiert mit substituiertem
Heteroaryl, (f) C3–C12-Cycloalkyl
oder (g) -Si-(Rd) (Re)
(Rf) ist, worin Rd,
Re und Rf C1–C12-Alkyl oder -Si(Aryl)3 sind
und worin Ry und Rz unabhängig (a)
Wasserstoff, (b) C1–C12-Alkyl,
(c) C1–C12-Alkyl substituiert mit Aryl oder (d) C1–C12-Alkyl substituiert mit substituiertem
Aryl, oder Ry und Rz zusammengenommen
mit dem Kohlenstoffatom, an welches sie gebunden sind, einen C3–C12-Cycloalkylring bilden. Eine bevorzugte
Carbonylschutzgruppe ist O-(1-Isopropoxycyclohexyl)-oxim.
-
Die
2'- und 4''-Hydroxygruppen des C-9-geschützten Erythromycin
A können
mit einem Hydroxyschutzgruppenvorläufer in einem aprotischen Lösungsmittel
behandelt werden. Hydroxyschutzgruppenvorläufer schließen Essigsäureanhydrid, Benzoesäureanhydrid,
Benzylchlorformat, Hexamethyldisilazan oder ein Trialkylsilylhalid
ein. Beispiele für
aprotische Lösungsmittel
schließen
Dichlormethan, Chloroform, THF, N-Methylpyrrolidinon, DMSO, Diethylsulfoxid,
DMF, N,N-Dimethylacetamid,
Hexamethylphosphortriamid, Mischungen davon und Mischungen von einem
dieser Lösungsmittel
mit Ether, Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan, Acetonitril, Ethylacetat
oder Aceton ein. Aprotische Lösungsmittel
beeinträchtigen
nicht die Reaktion und sind vorzugsweise Dichlormethan, Chloroform,
DMF, Tetrahydrofuran (THF), N-Methylpyrrolidinon oder Mischungen
davon. Der Schutz der 2'-
und 4''-Hydroxygruppen des
C-9-geschützten Erythromycin
A kann mit aufeinander folgenden Schritten oder gleichzeitig erzielt
werden. Bevorzugte Schutzgruppen schließen Acetyl, Benzoyl und Trimethylsilyl
ein. Eine besonders bevorzugte Schutzgruppe ist Trimethylsilyl.
Eine sorgfältige
Abhandlung über
Schutzgruppen und die Lösungsmittel,
in denen sie am wirksamsten sind, ist zu finden in Greene and Wurts
in Protective Groups in Organic Synthesis, 2. Ausgabe, John Wile & Son, Inc., 1991. Schema
1
-
Wie
in Schema 1 gezeigt, kann die Umwandlung von Alkohol 1 in Ether
2 mit einem Alkylierungsmittel in der Anwesenheit einer Base erreicht
werden. Alkylierungsmittel schließen Alkylchloride, Bromide,
Jodide oder Alkylsulfonate ein. Spezifische Beispiele anderer Alkylierungsmittel
sind Allylbromid, Propargylbromid, Benzylbromid, 2-Fluorethylbromid,
4-Nitrobenzylbromid, 4-Chlorbenzylbromid, 4-Methoxybenzylbromid, α-Brom-p-toluonitril,
Cinnamylbromid, Methyl 4-Bromcrotonat, Crotylbromid, 1-Brom-2-penten,
3-Brom-1-propenylphenylsulfon, 3- Brom-1-trimethylsilyl-1-propin,
3-Brom-2-octin, 1-Brom-2-butin, 2-Picolylchlorid, 3-Picolylchlorid,
4-Picolylchlorid, 4-Brommethylchinolin,
Bromacetonitril, Epichlorhydrin, Bromfluormethan, Bromnitromethan,
Methylbromacetat, Methoxymethylchlorid, Bromacetamid, 2-Bromacetophenon,
1-Brom-2-butanon,
Bromchlormethan, Brommethylphenylsulfon und 1,3-Dibrom-1-propen. Beispiele
von Alkylsulfonaten sind Allyltosylat, 3-Phenylpropyltrifluormethansulfonat,
und n-Butylmethansulfonat. Beispiele von Lösungsmitteln, die verwendet
wurden, sind aprotische Lösungsmittel,
wie beispielsweise (DMSO), Diethylsulfoxid, N,N-Dimethylformamid,
N,N-Dimethylacetamid, N-Methyl-2-pyrrolidon,
Hexamethylphosphorsäuretriamid,
Mischungen davon oder Mischungen eines dieser Lösungsmittel mit Ether, Tetrahydrofuran,
1,2-Dimethoxyethan, Acetonitril, Ethylacetat oder Aceton. Beispiele
der Base, die verwendet werden kann, sind Kaliumhydroxid, Caesiumhydroxid,
Tetraalkylammoniumhydroxid, Natriumhydrid, Kaliumhydrid und Alkalimetallalkoxide,
wie beispielsweise Kaliumisopropoxid, Kalium tert-Butoxid und Kalium
iso-Butoxid. Ein besonders bevorzugtes Verfahren zur Herstellung
von 2 ist die Behandlung von Alkohol 1 mit Propargylbromid in einer
DMSO/THF Mischung mit Kaliumhydroxid als der Base. Die Umwandlung
von 2 zu 3 kann erreicht werden wie in Greene beschrieben. Die bevorzugten
Bedingungen für
die Aufhebung des Schutzes der 2'-
und 4''-Hydroxylgruppen
(Essigsäure
in Acetonitril und Wasser) kann mit der gleichzeitigen Entfernung
der 1-Isopropoxycyclohexylgruppe enden, was ein unalkyliertes Oxim
(=N-OH) am C-9 liefert. Wenn nicht, dann kann dann die Umwandlung
in einem getrennten Schritt erreicht werden. Die Desoximierung von
3, um das Intermediat 4 zu liefern, kann wie in Greene beschrieben
erreicht werden. Beispiele von desoximierenden Mitteln sind salpetrige
Säure (in
situ gebildet durch die Reaktion von Natriumnitrit mit Säuren wie
zum Beispiel HCl, H
2SO
4 und
TFA) und anorganische Schwefeloxidverbindung, wie Natriumhydrogensulfit,
Natriumpyrosulfat, Natriumthiosulfat, Natriumsulfat, Natriumsulfit,
Natriumhydrosulfit, Natriummetabisulfit, Natriumdithionat, Kaliumthiosulfat
und Kaliummetabisulfit in einem protischen Lösungsmittel. Beispiele von
protischen Lösungsmitteln
sind Wasser, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Trimethylsilanol
oder Mischungen davon. Die Desoximierungsreaktion kann auch mit
einer organischen Säure
wie Ameisensäure,
Essigsäure
und TFA erzielt werden. Die Menge an verwendeter Säure ist von
ca. 1 bis ca. 10 Äquivalente
pro Äquivalent
von 3. In einer bevorzugten Ausführungsform
wurde die Desoximierung durchgeführt
durch Verwenden von Natriumnitrit und einer anorganischen Säure, wie
beispielsweise HCl in Ethanol und Wasser, um das gewünschte 6-O-substituierte
Erythromycin Intermediat 4 zu liefern, worin R Propargyl ist. Schema
2
-
Wie
in Schema 2 gezeigt, kann die Umwandlung von 4 zum Intermediat 5
durch die 2'- und
4'' -Hydroxygruppenschutz-Verfahren, die vorher
beschrieben worden sind, erreicht werden. Die Umwandlung von 5 zu 6
kann mit einem Überschuß an Alkalimetallhydrid
oder bis(Trimethylsilyl)amid in der Anwesenheit von Carbonyldiimidazol
in einem aprotischen Lösungsmittel
für ca.
8 bis ca. 24 Stunden bei Temperaturen von ca. –30°C bis ca. Raumtemperatur erreicht
werden, um 6 zu liefern. Das Alkalimetall kann Natrium, Kalium oder
Lithium sein und das aprotische Lösungsmittel kann eins der vorher
definierten sein. Die Reaktion kann das Kühlen oder Erhitzen von ca. –20°C bis ca.
70°C erfordern,
in Abhängigkeit
von den verwendeten Bedingungen, und vorzugsweise von ca. 0°C bis ca.
Raumtemperatur. Die Reaktion erfordert ca. 0,5 Stunden bis ca. 10
Tage, und vorzugsweise ca. 10 Stunden bis 2 Tage, um vollendet zu
werden. Teile dieser Reaktionsreihe folgen dem Verfahren, das durch
Baker et al., J. Org. Chem., 1988, 53, 2340 beschrieben wurde, dessen
Offenbarung hierin durch die Bezugnahme eingeschlossen ist. Die
Umwandlung von 6 in das zyklische Carbamat 7, ein Vorläufer der
Verbindungen von Formel I, wurde durch Behandlung von 6 mit flüssigem Ammoniak
(Salmiakgeist) bei Raumtemperatur für 20 Stunden erreicht.
-
-
Wie
in Schema 3 gezeigt, kann 7 zu 8 umgewandelt werden durch Hydrolyse
des ersteren mit einer milden wässerigen
Säure oder
durch enzymatische Hydrolyse, um den Cladinoseanteil von der 3-Hydroxygruppe
zu entfernen. Typische Säuren
schließen
verdünnte
Salzsäure,
Schwefelsäure,
Perchlorsäure,
Chloressigsäure,
Dichloressigsäure
oder TFA ein. Geeignete Lösungsmittel
für die
Reaktion schließen
Methanol, Ethanol, Isopropanol, Butanol, Aceton und Mischungen davon
ein. Die Reaktionszeiten sind typischerweise von ca. 0,5 bis ca.
24 Stunden. Die bevorzugte Reaktionstemperatur ist ca. –10°C bis ca.
60°C, in
Abhängigkeit von
dem ausgewählten
Verfahren. Alternativ kann 5 mit Säure behandelt werden, um die
geschützte
Cladinosegruppe von der 3-Hydroxygruppe zu entfernen, wie für die Umwandlung
von 7 zu 8 beschrieben, und kann mit Base und Carbonyldiimidazol,
dann Ammoniak behandelt werden, wie beschrieben für die Umwandlung von
5 zu 6 bzw. die Umwandlung von 6 zu 7, um 8 zu liefern. Die Umwandlung
von 8 zu 9 kann erreicht werden durch Oxidation der 3-Hydroxygruppe
zu einer 3-Oxogruppe
durch Verwendung einer Corey-Kim-Reaktion mit N-Chlorsuccinimid-dimethylsulfid oder
mit einem modifizierten Swern-Oxidationsverfahren unter Verwendung eines
Carbodiimid-DMSO-Komplexes.
In einem bevorzugten Verfahren wird 8 zu einem vorgebildeten N-Chlorsuccinimid-Dimethylsulfid-Komplex
in einem chlorierten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Dichlormethan oder Chloroform, bei ca. –10 bis
ca. 25°C
hinzugefügt.
Nach Rühren
für ca.
0,5 bis ca. 4 Stunden wird ein tertäres Amin, wie beispielsweise
Triethylamin oder Diisopropylethylamin hinzugefügt, um 9 herzustellen, ein Vorläufer zu
den Verbindungen der Formel I. Schema
4
-
Wie
in Schema 4 gezeigt, kann 4 (aus Schema 2) alternativ (a) mit Säure behandelt
werden, um die Cladinosegruppe von der 3-Hydroxygruppe (wie beschrieben
für die
Umwandlung von 7 zu 8) zu entfernen, um 11a zu liefern, (b) geschützt werden
(wie beschrieben für
die Umwandlung von 4 zu 5), um 11b zu liefern, (c) oxidiert werden
(wie beschrieben für
die Umwandlung von 8 zu 9), um 12 zu liefern, und (d) mit Natriumhydrid
und Carbonyldiimidazol behandelt werden (wie beschrieben für die Umwandlung
von 5 zu 6), um 13 zu liefern. Schema
5
-
Wie
in Schema 5 gezeigt, wurde 15, ein Vorläufer der Verbindungen der Formel
II, hergestellt durch Behandlung von 13 mit Ethylendiamin in einem
geeigneten Lösungsmittel,
wie zum Beispiel wässerigem
Acetonitril, DMF oder wässerigem
DMF, um 14 zu liefern, das weiter durch intramolekulare Kondensation
mit dem naheliegenden C-9 Carbonyl zyklisiert wurde, um 15 zu bilden.
Bevorzugte Bedingungen für
die Bildung von 15 aus 14 sind verdünnte Essigsäure oder Salzsäure in einem
geeigneten organischen Lösungsmittel
wie beispielsweise Ethanol oder iso-Propanol. Schema
6
-
Wie
in Schema 6 gezeigt, wurde 16, ein Vorläufer der Verbindungen der Formel
III, hergestellt durch die Behandlung des Intermediats 13 mit Hydrazin
in einem geeigneten Lösungsmittel
wie zum Beispiel Acetonitril, DMSO, DMF oder Mischungen davon, bei
Temperaturen von ca. Raumtemperatur bis ca. 100°C. In einer bevorzugten Ausführungsform
wurde 13 mit Hydrazin in DMF bei einer Temperatur von ca. 58°C behandelt. Schema
7
-
Die
Intermediate 9, 15 und 16 können
durch eine Vielzahl von allgemeinen Wegen in Verbindungen der Formeln
I, II bzw. III umgewandelt werden. Zwei bevorzugte allgemeine Wege
sind in Schema 7 gezeigt. Im allgemeinen Weg 1 wird die 6-O-Propargylgruppe von
9, 15 oder 16 mit R Vorläufergruppen
zur Reaktion gebracht, wie beispielsweise X1-Arl-Ar2, worin Ar1 Thienyl ist, Ar2 ist
Pyridyl,
und X1 ist einer von vielen
kovalenten Bindungsvorläufern,
wie beispielsweise ein Halid (vorzugweise Bromid und Jodid) oder
ein Sulfonat, um die Verbindungen der Formeln I, II und III zu bilden.
In dem allgemeinen Weg 2 wird die 6-O-Propargylgruppe mit einem
bifunktionalisierten Aryl- oder Heteroarylgruppen-R-Voläufer, X1-Ar1-X2,
zur Reaktion gebracht, um den präfunktionalisierten
Kupplungsvorläufer
18 zu liefern, worin X2 ein Halogenid von
Sulfonat ist, welches danach mit der R-Vorläufergruppe
X3-Ar2 verknüpft wird,
in der X3 ein kovalenter Bindungsvorläufer ist,
wie zum Beispiel ein Halogenid (vorzugsweise Bromid und Jodid),
Sulfonat, Trialkylstannan, Boronsäure oder Boratester, um Verbindungen
der Formeln I, II und III zu liefern. Die Kupplungsreaktionen werden
durchgeführt
in der Anwesenheit von PdII oder Pd(O) Katalysatoren mit Promotern
wie zum Beispiel Phosphinen (vorzugsweise Triphenylphosphin), Arsinen
(vorzugsweise Triphenylarsin), Aminen (vorzugsweise Pyridin und
Triethylamin) und anorganischen Basen (vorzugsweise Kaliumcarbonat
oder Caesiumfluorid) in polaren, aprotischen Lösungsmitteln wie beispielsweise
DMF, DMSO, DME, Acetonitril, THF oder Mischungen davon, bei Temperaturen
von ca. Raumtemperatur bis ca. 150°C, abhängig von dem ausgewählten Kupplungsverfahren
und von der Natur von X1, X2 und
X3. Einen eingehenden Überblick über Kupplungsverfahren, Reagenzien
und Lösungsmittel
für die Übergangsmetallkatalysierten
Kupplungen wird in Larock, Comprehensive Organic Transformations.
A Guide to Functional Group Preparations, VCH Publishers, New York (1989)
geliefert.
-
BEISPIELE
-
Die
Verbindungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung können besser
verstanden werden in Zusammenhang mit den folgenden Beispielen,
die als eine Veranschaulichung und nicht als Einschränkung des Schutzumfangs
der Erfindung beabsichtigt sind, wie er in den anhängigen Ansprüchen definiert
ist.
-
Beispiel 1
-
Verbindung von Formel
I: Rb ist H, L ist -C(O)-, T ist -NH-, R
ist -(CH2)-C≡C-(5-(2-Pyridyl)-2-thienyl)
-
Schritt 1a
-
Verbindung 2 aus Schema
1
-
Eine
gerührte
Lösung
von Verbindung 1 aus Schema 1 (100 g, 0,0969 mol) in frisch destilliertem
THF (500 ml) und wasserfreiem DMSO (200 ml) bei 0°C, wurde
mit Propargylbromid (80 Gewichtsprozent in Toluen, 27 ml, 0,24 mol)
behandelt, gefolgt von der tropfenweisen Zugabe einer Lösung/Aufschlämmung von
gepulvertem KOH (13, 6 g, 0, 24 mol) in DMSO (300 ml) über 25 Minuten,
es wurde bei 0°C
für 1 Stunde
heftig gerührt,
nacheinander mit gepulvertem KOH (10,9 g, 0,19 mol) und Propargylbromid
(80 Gewichtsprozent in Toluen, 0,10 mol) behandelt, und bei 0°C für 1,5 Stunden
gerührt.
Die Zugabefolge von KOH (10,9 g) und Propargylbromidlösung (21
ml), gefolgt von 1,5 Stunden Rühren
bei 0°C
wurde dreimal wiederholt, bis die Reaktion durch TLC (98 : 1 : 1
Dichlormethan : Methanol : Ammoniumhydroxid) als zu 60–65% vollständig beurteilt wurde.
Die kalte Reaktionsmischung wurde mit Ethylacetat (1,5 1) und Wasser
(1 1) verdünnt,
bei 0°C
für 5 Minuten
gerührt
und in einem Scheidetrichter geschüttelt. Die resultierende organische
Schicht wurde abgetrennt, nacheinander mit Wasser (1 1) und Salzlösung (2 × 500 ml)
gewaschen, getrocknet (MgSO4), gefiltert und
konzentriert, um 108 g eines dunkelbraunen Schaums zu liefern, der
in Schritt 1b ohne weitere Reinigung verwendet wurde.
MS (FAB)
m/z 10 71 (M + H)+.
-
Schritt 1b
-
Verbindung 3 aus Schema
1
-
Eine
Suspension des Produktes aus Schritt 1a (108 g) in Acetonitril (300
ml) wurde nacheinander mit Wasser (150 ml) und Eisessig (20 ml)
behandelt, bei Raumtemperatur für
20 Stunden gerührt
und bei 40° konzentriert,
um einen braunen Schaum zu liefern. Der Schaum wurde in Ethylacetat
(750 ml) aufgelöst,
nacheinander mit 5% wässerigem
Natriumcarbonat (2 × 250
ml) und Salzlösung
(2 × 250
ml) gewaschen, getrocknet (MgSO4), gefiltert
und konzentriert, um 74 g des rohen Oxims als einen braunen Schaum
zu liefern, der in Schritt 1c ohne weitere Reinigung verwendet wurde.
-
Schritt 1c
-
Verbindung 4 aus Schema
1
-
Eine
Lösung
des Produktes aus Schritt 1b (74 g) in Ethanol (50 ml) wurde nacheinander
mit Wasser (550 ml) und Natriumnitrit (33 g, 0,48 mmol) behandelt,
bei Raumtemperatur für
15 Minuten gerührt,
mit 4 M HCl (125 ml, 0,48 mol) über
15 Minuten behandelt, für
2 Stunden auf 70°C
erhitzt, auf Raumtemperatur gekühlt,
mit Ethylacetat (1,3 1) verdünnt,
nacheinander mit 5% wässerigem
Natriumcarbonat (2 × 350
ml) und Salzlösung
(2 × 300
ml) gewaschen, getrocknet (MgSO4), gefiltert
und konzentriert. Die Reinigung des Rückstands durch Flashchromatographie
auf Silikagel mit 98 : 1 : 1 Dichlormethan : Methanol : Ammoniumhydroxid lieferte
45 g eines gelben Schaums. Die Kristallisation des Schaums aus heißem Acetonitril
lieferte 27 g des gewünschten
Produktes als gebrochen weiße
Kristalle.
MS (APCI) m/z 772 (M + H)+.
-
Schritt 1d
-
Verbindung 5 aus Schema
2
-
Eine
Lösung
des Produktes aus Schritt 1c (18,9 g, 24,5 mmol) in wasserfreiem
Methylenchlorid (100 ml) wurde nacheinander mit 4-(Dimethylamino)pyridin
(105 mg, 0,86 mmol) und Triethylamin (7,16 ml, 51 mmol) behandelt,
auf 15–20°C in einem
kalten Wasserbad gekühlt,
mit Essigsäureanhydrid
(5,5 ml, 58 mmol) über
5 Minuten behandelt, bei Raumtemperatur für 4,5 Stunden gerührt, mit
Ethylacetat (300 ml) verdünnt, nacheinander
mit 5% wässerigem
Natriumcarbonat (2 × 100
ml), Wasser (2 × 100)
und Salzlösung
(2 × 100 ml)
gewaschen, getrocknet (MgSO4), gefiltert
und konzentriert, um 21 g des gewünschten Produktes als eine weißen Schaum
zu liefern, der ohne weitere Reinigung in Schritt 1e verwendet wurde.
-
Schritt 1e
-
Verbindung 6 aus Schema
2
-
Eine
Lösung
des Produktes aus Schritt 1d (92,38 g, 0,18 mol) in THF (350 ml)
und DMF (175 ml) bei Raumtemperatur wurde mit 1,1'-Carbonyldiimidazol
(61,26 g, 0,378 mol) behandelt, auf 0°C gekühlt, mit Natriumhydrid (60%
Dispersion in Mineralöl,
5,4 g, 0,135 mol) über
eine Stunde behandelt, für
zusätzliche
30 Minuten bei 0°C
und bei Raumtemperatur für
3 Stunden gerührt,
wieder abgekühlt
auf 0°C,
verdünnt
mit Ethylacetat (800 ml), nacheinander mit 5% wässerigen Natriumbicarbonat
(200 ml), Wasser (2 × 500
ml) und Salzlösung
(2 × 300
ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4), gefiltert und konzentriert, um 104 g
des gewünschten Produktes
als einen dunkelgelben Schaum zu liefern, der ohne weitere Reinigung
in Schritt 1f verwendet wurde.
MS (ESI) m/z 932 (M + H)+.
-
Schritt 1f
-
Verbindung 7 aus Schema
2
-
Eine
Lösung
des Produktes aus Schritt 1e (52 g, 55,8 mmol) in Acetonitril (500
ml) bei –78°C wurde in einem
geschlossenen Reaktionsgefäß mit flüssigem Ammoniak
(500–600
ml) behandelt, bei Raumtemperatur für 24 Stunden gerührt, zunächst durch
Verdampfung des Ammoniaks bei Raumtemperatur und atmosphärischem
Druck konzentriert, und schließlich
konzentriert, um das Acetonitril zu entfernen. Das rohe Produkt
(52 g) wurde durch Flashchromatographie auf Silikagel mit einem
Gradienten aus 3 : 7 Aceton/Hexanen bis 1 : 1 Aceton/Hexanen gereinigt,
um 32 g der Titelverbindung als einen gelben Schaum zu liefern.
-
Schritt 1g
-
Verbindung 8 aus Schema
3
-
Eine
Suspension des Produktes aus Schritt 1f (63,92 g, 72,55 Mmol) in
1 : 1 Ethanol/Wasser (600 ml) bei 0°C wurde über 20 Minuten mit 4 N HCl
(393 ml, 1860 mmol) behandelt, bei Raumtemperatur für 24 Stunden
gerührt,
weiter abgekühlt
auf 0°C,
mit Wasser (200 ml) verdünnt,
mit 4 N Natriumhydroxidlösung
auf einen pH von 9–10
eingestellt, mit Ethylacetat verdünnt, mit Salzlösung gewaschen,
getrocknet (NaZSO4),
gefiltert und konzentriert, um 62,1 g eines gelben Schaums zu liefern.
Kristallisation des Schaums aus 1,5 : 1 Ethylacetat/Hexanen (115
ml), lieferte 34 g des gewünschten
Produkts als einen weißen
Feststoff.
MS (ESI) m/z 681 (M + H)+.
-
Schritt 1h
-
Verbindung 9 aus Schema
3
-
Eine
Lösung
von N-Chlorsuccinimid (10,86 g, 81,66 mmol) in wasserfreiem Dichlormethan
(450 ml) bei –10°C wurde mit
Methylsulfid (6,98 ml, 95,27 mmol) über 10 Minuten behandelt, für zusätzliche
10 Minuten gerührt,
mit einer Lösung
des Produkts aus Schritt 1g (38,02 g, 54,44 mmol) in wasserfreiem
Dichlormethan (450 ml) über
35 Minuten behandelt, für
zusätzliche
25 Minuten bei –10°C gerührt, mit
Triethylamin (7,57 ml, 54,44 mmol) über 10 Minuten behandelt, bei –10°C für zusätzliche
50 Minuten gerührt,
nacheinander mit gesättigter
Natriumbicarbonatlösung
und Salzlöung
gewaschen, getrocknet (Na2SO4),
gefiltert und konzentriert. Die Reinigung des Rückstands durch Flashchromatographie
auf Silikagel mit von 3 : 7 bis 1 : 1 Aceton/Hexanen, lieferte 31,9
g des gewünschten
Produkts als einen blaß gelben
Schaum.
MS (ESI) m/z 679 (M + H)+.
-
Schritt 1i
-
Option 1 Verbindung von
Formel I: Rb ist CH3C(O)-,
L ist -C(O)-, T ist -NH- R ist -(CH2)-C≡C-(5-Jod-2-thienyl)
-
Eine
Aufschlämmung
des Produktes aus Schritt 1h (5,028, 7,40 mmol), 2,5-Diiodthiophen
(5,478, 16,29 mmol), Dichlorbis (triphenylphosphin)palladium II
(0,1038, 0,148 mmol), und Kupfer I Iodid (0,0148, 0,074 mmol) in
Triethylamin (18 ml) und Acetonitril (6 ml) wurde für 3 Stunden
auf 60°C
erhitzt, bei Raumtemperatur für
48 Stunden gerührt
und konzentriert. Die Reinigung des Rückstands durch Flashchromatographie auf
Silikagel mit von 40 : 60 bis 1 : 1 Aceton-Hexanen lieferte 4,548
des gewünschten
Produkts als einen gelben Schaum.
MS (APCI) m/z 887 (M + H)+.
-
Schritt 1i
-
Option 2: Verbindung
von Formel I: Rb ist CH3C(O)-,
L ist -C(O)-, T ist -NH-, R ist -(CH2)-C≡C-(5-Brom-2-thienyl)
-
Das
Produkt aus Beispiel 1h (10,8 g) wurde verarbeitet wie beschrieben
in Schritt 1i, Option 1, (unter Substitution von 2,5-Dibromthiophen
für 2,5-Dijodthiophen),
um 8,81 g des gewünschten
Produkt zu liefern.
MS (APCI) m/z 841 (M + H)+.
-
Schritt 1j
-
Option 1: Verbindung
von Formel I : Rb ist CH3C(O)-
, L ist -C(O)- T ist -NH-, R ist -(CH2)-C≡C-(5-(2-Pyridyl)-2-thienyl)
-
Eine
Lösung
des Produkt aus Schritt 1i, Option 2 (300 mg, 0,34 mmol), 2-tri-n-Butylstannylpyridin
(312 mg, 0,85 mmol), Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(O) (38
mg, 0,034 mmol) und Kupfer I Bromid (2,4 mg, 0,017 mmol) in entgastem
1,4-Dioxan (2,5 ml) wurde für
21 Stunden auf 90°C
erhitzt und konzentriert. Die Reinigung des Rückstands durch Flashchromatographie
auf Silikagel mit von 35 : 65 bis 1 : 1 Aceton-Hexanen lieferte
170 mg eines gelben Schaums.
-
Schritt 1k
-
Verbindung von Formel
I: Rb ist H, L ist -C(O)-, T ist -NH-, R
ist -(CH2)-C≡C-(5-(2-Pyridyl)-2-thienyl)
-
Eine
Lösung
des Produkts aus Schritt 1j wurde in Methanol (10 ml) aufgelöst, für 6 Stunden
bei Raumtemperatur gerührt
und konzentriert. Die Reinigung des Rückstands durch Flashchromatographie
auf Silikagel mit 98 : 1 : 1 Dichlormethan : Methanol : Ammoniumhydroxid
lieferte 136 mg des gewünschten
Produkts als einen gelben Schaum.
MS (APCI) m/z 796 (M + H)+.
13C NMR (100
MHz, CDCl3) 216.6, 205.1, 169.3, 157.7,
152.1, 149.5, 145.8, 136.5, 133.4, 124.5, 124.3, 122.0, 118.9, 103.1,
90.6, 83.5, 79.4, 79.4, 77.3, 77.3, 70.2, 69.5, 65.8, 58.2, 51.7,
51.0, 46.6, 44.7, 40.2, 38.7, 37.3, 28.3, 22.5, 21.1, 19.7, 18.0,
14.7, 14.5, 13.6, 13.6, 10.5;
Hoch-Auflösungs- MS (FAB) berechnet (M
+ H)+ für
C42H58N3O10S :796.3843 Gefunden: 796.3826.
-
Beispiel 2
-
Verbindung von Formel
I: Rb ist H, L ist -C(O)-, T ist -NH-, R
ist -(CH2)-C≡C-(5-(3-Pyridyl)-2-thienyl)
-
Das
Produkt aus Schritt 1i, Option 2 (250 mg) wurde wie in den Schritten
1j und 1k beschrieben verarbeitet (Unter Substitution von 3-tri-n-Butylstannylpyridin
für 2-tri-n-Butylstannylpyridin),
um 61 mg des gewünschten
Produkts zu liefern.
Hoch-Auflösungs- MS (FAB) berechnet (M
+ H)+ für
C42H58N3O10S: 796.3843. Gefunden: 796.3826.
-
Beispiel 3
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Verbindung von Formel
I: Rb ist H, L ist -C(O)-, T ist -NH-, R
ist -(CH2)-C≡C-(5-(4-Pyridyl)-2-thienyl)
-
Das
Produkt aus Schritt 1i, Option 2 (350 mg) wurde verarbeitet wie
beschrieben in den Schritten 1j und 1k (Unter Substitution von 3-tri-n-Butylstannylpyridin
für 2-tri-n-Butylstannylpyridin),
um 105 mg des gewünschten
Produkts zu liefern.
Hoch-Auflösungs- MS (ESI) berechnet (M
+ H)+ für
C42H58N3O10S: 796.3843. Gefunden: 796.3833.
-
Beispiel 4
-
Verbindung von Formel
II: Rb ist H, R ist -(CH2)-C≡C-(5-(2-Pyridyl)-2-thienyl)
-
Schritt 4a
-
Verbindung 11a aus Schema
4
-
Eine
Suspension von Verbindung 4 aus Schema 4 (56 g) in Ethanol (180
ml) und Wasser (540 ml) wurde langsam mit 1 M HCl (130 ml) über 20 Minuten
behandelt, für
7 Stunden gerührt,
auf 0°C
abgekühlt,
mit 1 M NaOH (130 ml) behandelt und mit Ethylacetat extrahiert.
Der Extrakt wurde mit Salzlösung
gewaschen, getrocknet (MgSO4), gefiltert
und konzentriert. Der Rückstand
wurde wiederaufgelöst
in Diethylether (300 ml) und in 1 M HCl (300 ml) extrahiert. Der
Extrakt wurde mit 1 M NaOH basisch gemacht (pH 10) und mit Ethylacetat extrahiert.
Der Extrakt wurde mit Salzlösung
gewaschen, getrocknet (MgSO4), gefiltert
und konzentriert, um 38 g des gewünschten Produkts zu liefern,
das in dem nächsten
Schritt ohne weitere Reinigung verwendet wurde.
-
Schritt 4b
-
Verbindung 11b aus Schema
4
-
Das
Produkt aus Schritt 4a (37 g) wurde in Dichlormethan (230 ml) aufgelöst und mit
Triethylamin (16,8 ml) behandelt, gefolgt von dem tropfenweisen
Zusatz von Essigsäureanhydrid
(11,2 ml) über
10 Minuten bei Raumtemperatur, es wurde für 10 Stunden gerührt, mit
Dichlormethan (200 ml) verdünnt,
nacheinander mit 5% wässerigem
NaHCO3 und Salzlösung gewaschen, getrocknet
(MgSO4), gefiltert und konzentriert, um
40 g des gewünschten
Produkts zu liefern, das in dem nächsten Schritt ohne weitere
Reinigung verwendet wurde.
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Schritt 4c
-
Verbindung 12 aus Schema
4
-
Das
Produkt aus Schritt 4b (35,73 g) wurde wie in Schritt 1h beschrieben
verarbeitet, um 40,2 g des rohen Produkts zu liefern, das durch
Flashchromatographie auf Silikagel mit einem Gradienten aus von
98 : 1 : 1 Dichlormethan/Methanol/Ammoniumhydroxid bis 94 : 5 :
1 Dichlormethan/Methanol/Ammoniumhydroxid gereinigt wurde, um 20,5
g des gewünschten
Produkts zu liefern.
-
Schritt 4d
-
Verbindung 13 aus Schema
4
-
Eine
Lösung
des Produkts aus Schritt 4c (13,57 g, 0,02 mol) in THF (250 ml)
bei 0°C
wurde zuerst mit 1,1'-Carbonyldiimidazol
(16,8 g, 0,103 mol), dann portionsweise über 20 Minuten mit Natriumhydrid
(60% Dispersion in Mineralöl,
831 mg) behandelt, bei Raumtemperatur für 6 Tage gerührt, wieder
abgekühlt
auf 0°C, verdünnt mit
Ethylacetat (500 ml), nacheinander gewaschen mit 5% wässerigem
Natriumbicarbonat (150 ml), Wasser (2 × 150 ml) und Salzlösung (2 × 200 ml)
, getrocknet (Na2SO4)
, gefiltert und konzentriert. Der Rückstand wurde gereinigt durch
Flashchromatographie auf Silikagel mit einem Gradienten aus von
3 : 7 Aceton/Hexanen bis 4 : 6 Aceton/Hexanen, und lieferte 5,75
g des gewünschten
Produkts.
-
Schritt 4e
-
Verbindung 14 aus Schema
5
-
Eine
Aufschlämmung
des Produkts aus Schritt 4d (1,5 g, 0,002 mol) in Acetonitril (15
ml) und Wasser (1 ml) wurde mit Ethylendiamin (1,4 ml) behandelt,
bei Raumtemperatur für
2 Stunden gerührt
und konzentriert. Der Rückstand
wurde mit Ethylacetat behandelt, mit Wasser gewaschen, getrocknet
(Na2SO4), gefiltert
und konzentriert. Der Rückstand
wurde durch Flashchromatographie auf Silikagel mit 97,5 : 2 : 0,5
Dichlormethan : Methanol : Ammoniumhydroxid gereinigt, um 0,904
g des gewünschten
Produkts zu liefern.
-
Schritt 4f
-
Verbindung 15 aus Schema
5
-
Eine
Lösung
des Produkts aus Schritt 4e (0,9 g, 1,25 mmol) in Ethanol (25 ml)
bei Raumtemperatur wurde mit Essigsäure (285 μl) behandelt, auf 78°C für 18 Stunden
erwärmt,
behandelt mit Ethylacetat (150 ml), nacheinander gewaschen mit 5%
wässerigem
Natriumbicarbonat (75 ml) und Salzlösung (2 × 75 ml), getrocknet (Na2SO4), gefiltert
und konzentriert. Der Rückstand
wurde durch Flashchromatographie auf Silikagel mit 8 : 92 Methanol/Dichlormethan
gereinigt, um 0,572 g des gewünschten
Produkts zu liefern.
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Schritt 4g
-
Verbindung von Formel
I, Rb ist H, L ist -C(O)-, T ist -NH-, R
ist -(CH2)-C≡C-(5-(2-Benzothiophenyl)-2-thienyl)
-
Das
Produkt aus Schritt 4f (380 mg) wurde verarbeitet wie beschrieben
in dem Referenzverfahren, das unten gegeben ist (Ersetzen von 2-Brom-5-(4-pyrimidinyl)thiophen
mit 2-(5-Brom-2-thienyl)pyridin)
und gereinigt durch Flashchromatographie auf Silikagel mit einem
Gradienten aus von 5 : 95 Methanol/Dichlormethan bis 7 : 93 Methanol/Dichlormethan,
um 210 mg des gewünschten
Produkts zu liefern.
Hoch-Auflösungs-MS (FAB) berechnet (M
+ H)+ für
C44H61N4O9S : 821.4154. Gefunden: 821.4161.
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Referenzverfahren zur
Herstellung
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Verbindung von Formel
I : Rb ist CH3C(O)-,
L ist -C(O)-, T ist -NH-, R ist -(CH2)-C≡C-(5-(5-Pyrimidinyl)-2-thienyl)
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Eine
Lösung
von Pd2 (dba)3 (96
mg, 0,105 mmol) und Triphenylarsin (128 mg, 0,42 mmol) in entgastem Acetonitril
(6 ml) wurde für
30 Minuten gerührt,
nacheinander mit dem Produkt aus Schritt 1h (1,04 g, 1,4 mol), 2-Brom-5-(4-pyrimidinyl)
thiophen (0,607 g, 2,5 mmol) und Kupfer I Jodid 82,7 mg, 0,014 mmol)
behandelt, bei 80°C
für 2 Stunden
gerührt,
abgekühlt,
mit Ethylacetat (50 ml) und Wasser (10 ml) behandelt, durch pulverisierte
Seashells (Celite®) gefiltert. Das Wasser
wurde entfernt und die organische Schicht wurde mit Salzlösung gewaschen,
getrocknet (Na2SO4),
gefiltert und konzentriert.
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Beispiel 5
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Verbindung von Formel
I: Rb ist H, L ist -C(O)-, T ist -N(W-Rd)-, W ist -NH-, Rd ist H, R ist -(CH2)-C≡C-(5-(2-Pyridyl)-2-thienyl)
Schritt 5a
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Verbindung 16 aus Schema
6
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Eine
Lösung
des Produkts aus Schritt 4d (3 g, 4 mmol) in DMF (22 ml) wurde nacheinander
behandelt mit 1-Hexen (12 ml) und Hydrazin (1,29 ml), für 6 Stunden
auf 58°C
erwärmt,
mit gesättigtem
wässerigem NH4Cl behandelt und mit Ethylacetat extrahiert.
Der Extrakt wurde nacheinander mit 5% wässerigem Natriumbicarbonat,
Wasser und Salzlösung
gewaschen, getrocknet (Na2SO4),
gefiltert und konzentriert. Der Rückstand (2,2 g) wurde in Methanol
(50 ml) aufgelöst,
für 20
Stunden gerührt
und konzentriert. Der Rückstand
wurde durch Flashchromatographie auf Silikagel mit 6 : 3,5 : 0,5
Ethylacetat/Hexanen/Ammoniumhydroxid bis 98,5 : 2 : 0,5 Dichlormethan/Methanol/Ammoniumhydroxid
gereinigt, um 1,6 g des gewünschten
Produkts zu liefern.
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Schritt 5b
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Verbindung von Formel
I: Rb ist H, L ist -C(O)-, T ist -N(W-Rd)-, W ist -NH-, Rd ist
H, R ist -(CH2) -C≡C- (5- (2-Pyridyl)-2-thienyl)
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Eine
Lösung
des Produkts aus Schritt 5a (350 mg) wurde verarbeitet wie beschrieben
in Schritt 4g, um das rohe Produkt zu liefern, das durch Flashchromatographie
auf Silikagel mit 2 : 97,5 : 0,5 Methanol/Dichlormethan/Ammoniumhydroxid
gereinigt wurde, um 229 mg des gewünschten Produkts zu liefern.
Hoch-Auflösungs-MS
(FAB) berechnet (M + H)+ für C42H59N4O10S: 811.3946. Gefunden 811.3945.