DE60019976T2

DE60019976T2 - Verfahren zur herstellung von 6-o-alkenyl-subsitutierten erythromycin-derivativen

Info

Publication number: DE60019976T2
Application number: DE60019976T
Authority: DE
Inventors: Eric J. Stoner; Matthew J. Peterson; Yi-Yin Ku; Russell D. Cink; Arthur J. Cooper; Mahendra N. Deshpande; Tim Grieme; Anthony R. Haight; David R. Hill; Chi-Ping Margaret HSU; Steven A. King; Marvin R. Leanna; Elaine C. Lee; Maureen A. Mclaughlin; Howard E. Morton; James J. Napier; Daniel J. Plata; Prasad S. Raje; Michael Rasmussen; David Riley
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2020-06-16
Also published as: ATE294809T1; WO2000078773A3; AU5742900A; DE60019976D1; US6437106B1; CA2375364C; IL147041A0; CA2375364A1; KR100696089B1; AU779219B2; MXPA01013396A; CN1216064C; HK1053659A1; EP1272500A2; EP1272500B1; ES2241619T3; KR20020033644A; WO2000078773A2; JP2003502432A; JP4795589B2

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 6-O-substituierten Erythromycinderivaten und 6-O-substituierten Erythromycin-Ketoliden davon. Ausdrücklicher betrifft die Erfindung ein Palladium-katalysiertes Verfahren zur Herstellung von 6-O-substituierten Erythromycinderivaten aus Erythromycinen unter Verwendung von Alkylierungsmitteln in der Anwesenheit eines Phosphins und deren nachfolgende Umwandlung in 6-O-substituierte Erythromycin-Ketolide.
Hintergrund der Erfindung
6-O-Methylerythromycin A (Clarithromycin) ist ein wirksames Makrolid-Antibiotikum, das in US-Patent Nr. 4.331.803 offenbart wurde.
Das Verfahren zur Herstellung von Clarithromycin kann man sich allgemein als ein Vier-Schritt-Verfahren vorstellen beginnend mit Erythromycin A als dem Ausgangsmaterial:
Schritt 1: wahlweise die 9-Oxo-Gruppe in ein Oxim umwandeln;
Schritt 2: die 2'- und 4''-Hydroxylgruppen schützen;
Schritt 3: die 6-Hydroxylgruppe methylieren; und
Schritt 4: an den 2'-, 4''- und 9-Positionen entschützen.
Eine Vielzahl von Mitteln zur Herstellung von 6-O-Methylerythromycin A sind in der Literatur beschrieben worden. 6-O-Methylerythromycin A kann hergestellt werden durch Methylieren eines 2'-O-3'-N-Dibenzyloxycarbonyl-des-N-methyl- Derivates von Erythromycin A (US-Patent Nr. 4.331.803). 6-O-Methylerythromycin A kann außerdem hergestellt werden aus 9-Oximerythromycin-A-Derivaten (siehe z.B. US-Patente Nr. 5.274.085; 4.680.386; 4.668.776; 4.670.549 und 4.672.109, US-Patent 4.990.602 und Europäische Patentanmeldung 0260938 A2). Mehrere sich im gemeinsamen Eigentum befindliche US-Patente Nr. 5.872.229; 5.719.272; 5.852.180; 5.864.023; 5.808.017; 5.837.829 und 5.929.219 offenbaren die Verwendung von alternativen Schutzgruppen für das Oximhydroxyl und die 2'- und 4''-Hydroxyle in dem Verfahren zum Herstellen der 6-O-Methylerythromycinderivate.
Seit der Entdeckung von Clarithromycin sind neue Makrolid-Antibiotikum-Verbindungen entdeckt worden. Neue Klassen von besonders wirksamen Makrolid-Antibiotika werden offenbart in US-Patent Nr. 5.866.549. Die 6-O-Position des Makrolidkerns kann mit einer C₂-C₆-Alkenylgruppe substituiert werden. Solche Verbindungen sind im Allgemeinen hergestellt worden durch die Verfahren, die für die Herstellung von 6-O-Methylerythromycin A beschrieben wurden.
WO 99 16779 offenbart 3'-N-modifizierte 6-O-substituierte Erythromycinverbindungen. WO 99 11651 offenbart 3-Descladinose-6-O-substituierte Erythromycinderivate. WO 97 42206 und WO 98 09978 offenbaren 6-O-substituierte Erythromycinverbindungen und Verfahren zur Herstellung derselben. Jedoch ist die Substitution an der 6-O-Position mit anderen Substituenten als der Methylgruppe nicht leicht zu erreichen und wird begleitet von Nebenreaktionen, Nebenprodukten und geringen Ausbeuten.
Deshalb gibt es eine beträchtliche Anstrengung, die gerichtet ist auf das Entdecken wirksamerer und sauberer Verfahren zum Einführen von anderen Substituenten als dem Methyl in der 6-Position der Erythromycinderivate.
Die Palladium-katalysierte Allylierung von Alkoholhydroxylgruppen ist in der Literatur bekannt. Siehe zum Beispiel Lakhmiri et al., "Synthesis De O-glycosides D' Alcenyles", J. Carbohydrate Chemistry. 12(2), 223 (1993); Lakhmiri et al., Tetrahedron Letters, 30(35), Nr. 35, Seite 4673-4676 (1989); und Lakhmiri et al., "An Improved Synthesis of Allyl Ethers of Carbohydrates", Synthetic Communications, 20 (10), 1551-1554 (1990). Eine Palladium-kalatysierte Allylierung von Phenolderivaten unter Verwendung von Allyl-t-butylcarbonat ist offenbart in Goux C. et al., Synlett., 725 (1990). Jedoch gibt es keine bekannten Berichte von Palladium-katalysierter Substitution, Derivatisierung oder selektiven Allylierung von Hydroxylgruppen von Erythromycinderivaten.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter einem Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung deshalb ein Verfahren zur Herstellung von 6-O-substituierten Erythromycinderivaten, welches das Reagieren eines Erythromycinderivats mit einem Alkylierungsmittel umfasst, welches die folgende Formel hat:
worin
R unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Wasserstoff, einer Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen, Halogen, Aryl, substituiertem Aryl, Heteroaryl und substituierten Heteroaryl bei jedem Vorkommen;
R¹ eine Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen ist und
X O oder NR' ist, worin R' Alkyl oder Aryl ist, oder R¹ und R' zusammengenommen einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden;
in der Gegenwart von einem Palladiumkatalysator und einem Phosphin.
Das Erythromycinderivat, das in dem Verfahren der Erfindung verwendet wird, wird dargestellt durch die Formel (I) unten:
worin
R^P bei jedem Vorkommen unabhängig ein Wasserstoff oder eine Hydroxylschutzgruppe ist, außer dass R^P nicht gleichzeitig an beiden Positionen Wasserstoff sein kann;
V gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:

a) O
b) einem Oxim, welches die Formel N-O-R² hat; worin R² gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, einer Niederalkenylgruppe, einer Aryl(niederalkyl)gruppe, und einer substituierten Aryl(niederalkyl)gruppe;
c) einem Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R³ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Alkyl, Alkylaryl, Aryl, und substituiertem Aryl;
d) einem Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R⁴ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer Niederalkylgruppe, einer Cycloalkylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Aryl(niederalkyl)gruppe; oder R⁴ und R⁵ oder R⁴ und R⁶ und die Atome, an welche sie gebunden sind, zusammen genommen werden, um einen 5- bis 7-gliedrigen Ring zu bilden, der ein Sauerstoffatom enthält; und R⁵ und R⁶ unabhängig gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: einem Wasserstoffatom, einer Niederalkylgruppe, einer Phenylgruppe, einer Aryl(niederalkyl)gruppe, oder ein beliebiges Paar von Substituenten, gewählt aus (R⁴ und R⁵), (R⁴ und R⁶) oder (R⁵ und R⁶), und die Atome, an welche sie gebunden sind, zusammengenommen werden, um einen 5- bis 7-gliedrigen Ring zu bilden, der wahlweise ein Sauerstoffatom enthält; vorausgesetzt dass nur ein Paar von Substituenten (R⁴ und R⁵), (R⁴ und R⁶) oder (R⁵ und R⁶) mit den Atomen, an welche sie gebunden sind, zusammengenommen werden können, um einen Ring zu bilden wie oben definiert.
e) ein Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R⁷, R⁸ und R⁹, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff, Niederalkyl, Aryl-substituiertem Alkyl, Aryl, Cycloalkyl und Niederalkenyl;
f)
worin R¹⁰ und R¹¹, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff, Alkyl oder einer Stickstoff-Schutzgruppe, oder R¹⁰ und R¹¹ zusammengenommen einen 5- bis 7-gliedrigen Cycloalkylring bilden; und
g)
worin R¹² und R¹³ jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff, Alkyl oder einer Stickstoff-Schutzgruppe, oder R¹² und R¹³ zusammengenommen einen 5- bis 7-gliedrigen Cycloalkylring bilden; und Z Hydroxyl oder eine geschützte Hydroxylgruppe ist.

Das 6-O-substituierte Erythromycinderivat wird dargestellt durch Formel (II)
worin R^a dargestellt wird durch die Formel:
und worin R, R^p, V und Z wie oben definiert sind.
Die Verbindungen der Formel (II) können wahlweise entschützt und desoximiniert werden, um die Verbindungen der folgenden Formel (III) zu erhalten:
worin R^p, R^a und Z wie oben definiert sind.
Die Verbindungen der Formeln (I), (II) und (III) sind nützliche Intermediate bei der Synthese von Makrolid-Antibiotika, wie beschrieben in dem US-Patent Nr. 5.866.549, eingereicht am 2. Februar 1999, die dargestellt werden durch Formel (IV)
Deshalb umfasst das Verfahren der Erfindung unter einem anderen Gesichtspunkt weiter die folgenden Schritte:

(a) Umsetzen der Verbindung der Formel (III)
mit 1,1'-Carbonyldiimidazol in der Gegenwart einer Aminbase oder eines Aminbasenkatalysators, gefolgt von einer Reaktion mit Ammoniak oder Ammoniumhydroxid, wahlweise ausgeführt in der Gegenwart einer starken Base, um eine Verbindung, welche die folgende Formel hat, zu ergeben:
(b) Entfernen des Cladinoseanteils aus der in Schritt (a) erhaltenen Verbindung durch Hydrolyse mit Säure, um eine Verbindung, welche die folgende Formel hat, zu ergeben:
; und
c) Oxidieren der 3-Hydroxylgruppe und wahlweise Entschützen und Isolieren der gewünschten Verbindung.

Unter einem noch anderen Gesichtspunkt betrifft die vorliegende Erfindung das Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (IV) durch Entfernen des Cladinoseanteils einer Verbindung mit der Formel (I') mit Säure; Schützen der 2'- und wahlweise der 3-Hydroxylfunktionalitäten; Alkylieren der daraus erhaltenen Verbindung mit einem Alkylierungsmittel; Desoximieren; Herstellen eines 11,12-Cyclocarbamats; Entschützen des 3-Hydroxyls, falls geschützt; Oxidieren der 3-Hydroxylgruppe; und wahlweise Entschützen des 2'-Hydroxyls, um eine Verbindung der Formel (IV) zu erbringen. Das Verfahren der Erfindung ist ein wirksames Verfahren und liefert höhere Ausbeuten der gewünschten Verbindungen im Vergleich zu bekannten Alkylierungsverfahren.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Definitionen
Eine Anzahl von Ausdrücken wird hierin verwendet, um einzelne Elemente der vorliegenden Erfindung zu bezeichnen. Wenn sie so verwendet werden, sind die folgenden Bedeutungen beabsichtigt: Der Ausdruck "Erythromycinderivat" verweist auf Erythromycine mit einer 9-Ketogruppe, oder worin die 9-Ketogruppe umgewandelt ist in ein Oxim, das keine Substituenten hat oder spezifizierte Substituenten anstelle des Oximhydroxylwasserstoffs hat, und das wahlweise herkömmliche Schutzgruppen anstelle des Wasserstoffs der 2'- und 4''-Hydroxylgruppen aufweist.
Der Ausdruck "Erythromycin-9-oximderivat", wie er hier verwendet wird, verweist auf Erythromycine, worin die 9-Ketogruppe in ein Oxim wie oben beschrieben umgewandelt ist.
Der Ausdruck "6-O-substituierte Erythromycinderivate", wie er hier verwendet wird, verweist auf Erythromycin-9-oximderivate oder Erythromycine, bei denen der Wasserstoff von der 6-Hydroxylgruppe durch verschiedene Substituenten substituiert ist.
Der Ausdruck "Hydroxylschutzgruppe" ist auf dem Gebiet gut bekannt und verweist auf Substituenten an funktionellen Hydroxylgruppen von Verbindungen, die eine chemische Transformation durchmachen, welche unerwünschte Reaktionen und Zersetzungen während einer Synthese verhindern (siehe zum Beispiel T.H. Greene und P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3. Ausgabe, John Wiley & Sons, New York (1999)). Beispiele für Hydroxylschutzgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Benzoyl, Benzyloxycarbonyl, Acetyl, oder eine substituierte Silylgruppe mit der Formel SiR⁷R⁸R⁹, worin R⁷, R⁸ und R⁹ gleich oder verschieden sind und jedes ein Wasserstoffatom, eine Niederalkylgruppe, eine Aryl-substituierte Alkylgruppe, in welcher der Alkylteil 1 bis 3 Kohlenstoffatome hat, eine Arylgruppe, eine Cycloalkylgruppe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, oder eine Niederalkenylgruppe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen ist, und worin mindestens eine der Gruppen R⁷, R⁸ und R⁹ kein Wasserstoffatom ist.
Der Ausdruck "Alkyl" oder "Niederalkyl" verweist auf ein Alkylradikal, das ein bis sechs Kohlenstoffatome enthält einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Methyl, Etyhl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, t-Butyl und Neopentyl.
Der Ausdruck "Niederalkoxy" verweist auf eine Niederalkylgruppe wie zuvor definiert, die an einen Elternmolekülanteil durch eine Etherverknüpfung angelagert ist.
Der Ausdruck "Niederalkoxy(methyl)" verweist auf eine Alkoxygruppe wie oben beschrieben, die an einen Elternmolekülanteil über eine Methylengruppe (-CH₂) angelagert ist.
Der Ausdruck "geschütztes Hydroxyl" verweist auf eine Hydroxylgruppe, die mit einer Hydroxylschutzgruppe wie oben definiert geschützt ist.
Der Ausdruck "polares aprotisches Lösungsmittel" verweist auf polare organische Lösungsmittel, denen es an einem leicht entfernbaren Proton mangelt, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methyl-2-pyrrolidon, Hexamethylphosphorsäuretriamid, Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan, 1,2-Dichlorethan, Acetonitril oder Ethylacetat und dergleichen, oder eine Mischung davon.
Der Ausdruck "Aryl", wie er hier verwendet wird, verweist auf ein mono- oder bicyclisches carbocyclisches Ringsystem mit ein oder zwei aromatischen Ringen einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Phenyl, Naphthyl, Tetrahydronaphthyl, Indanyl, Indenyl und dergleichen. Arylgruppen (einschließlich bicyclischer Arylgruppen) können unsubstituiert sein oder substituiert mit ein, zwei oder drei Substituenten, die unabhängig gewählt sind aus Niederalkyl, substituiertem Niederalkyl, Haloalkyl, Alkoxy, Thioalkoxy, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, Acylamino, Benzyloxycarbonyl, Cyano, Hydroxyl, Halo, Mercapto, Nitro, Carboxaldehyd, Carboxy, Alkoxycarbonyl, Carboxamid und geschütztes Hydroxyl. Zusätzlich schließen substituierte Arylgruppen Tetrafluorphenyl und Pentafluorphenyl ein.
Der Ausdruck "Heteroaryl", wie er hier verwendet wird, verweist auf ein mono- oder bicyclisches kondensiertes aromatisches Radikal mit fünf bis zehn Ringatomen, wovon ein Ringatom gewählt ist aus S, O und N; null, ein oder zwei Ringatome sind zusätzliche Heteroatome, die unabhängig gewählt sind aus S, O und N; und die restlichen Ringatome sind Kohlenstoff, wobei das Radikal an den Rest des Moleküls über jedes beliebige der Ringatome gebunden ist, wie zum Beispiel Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Isooxazolyl, Thiadiazolyl, Oxadiazolyl, Thiophenyl, Furanyl, Chinolinyl, Isochinolinyl.
Der Ausdruck "substituiertes Aryl", wie er hier verwendet wird, verweist auf eine Arylgruppe wie hierin definiert, die substituiert ist durch unabhängiges Ersetzen von ein, zwei oder drei der Wasserstoffatome davon 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 jeder einzelne Substituent eine Aryl-, Heteroaryl- oder eine Heterocycloalkylgruppe sein. Außerdem umfassen substituierte Arylgruppen Tetrafluorphenyl und Pentafluorphenyl.
Der Ausdruck "substituiertes Heteroaryl", wie er hier verwendet wird, verweist auf eine Heteroarylgruppe wie hierin definiert, die substituiert ist durch unabhängiges Ersetzen von ein, zwei oder drei der Wasserstoffatome davon 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 jeder einzelne Substituent eine Aryl-, Heteroaryl- oder eine Heterocycloalkylgruppe sein.
Der Ausdruck "pharmazeutisch verträgliche Salze", wie er hier verwendet wird, verweist auf solche Carboxylatsalze, Ester und Prodrugs von der Verbindung der vorliegenden Erfindung, welche im Rahmen des gesunden medizinischen Ermessens geeignet sind zur Verwendung in Kontakt mit den Geweben von Menschen und niederen Tieren, ohne übermäßige Toxizität, Irritation, allergische Reaktion und dergleichen, und die im Einklang stehen mit einem vernünftigen Nutzen/Risiko-Verhältnis und die für ihre beabsichtigte Verwendung wirksam sind, sowie, wo möglich, die zwitterionischen Formen von den Verbindungen der Erfindung. Pharmazeutisch verträgliche Salze sind auf dem Gebiet gut bekannt und verweisen auf die relativ nicht toxischen, anorganischen und organischen Säureadditionssalze der Verbindung der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel beschreiben S. M. Berge, et al., pharmazeutisch zulässige Salze ausführlich in J. Pharmaceutical Sciences, 66: 1-19 (1977), was hierin durch Literaturverweis eingegliedert ist. Die Salze können in situ während der endgültigen Isolierung und Reinigung der Verbindungen der Erfindung hergestellt werden, oder separat durch Umsetzen der freien Basenfunktion mit einer geeigneten organischen Säure. Beispiele für pharmazeutisch verträgliche, nicht toxische saure Additionssalze 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 unter Verwendung anderer Verfahren, die auf dem Gebiet verwendet werden, wie Ionenaustausch. Andere pharmazeutisch verträgliche Salze umfassen die Salze Adipat, Alginat, Ascorbat, Aspartat, Benzensulfonat, Benzoat, Bisulfat, Borat, Butyrat, Campherat, Camphersulfonat, Citrat, Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Formiat, Fumarat, Glucoheptonat, Glycerophosphat, Gluconat, Hemisulfonat, Heptanoat, Hexanoat, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactobionat, Lactat, Laurat, Laurylsulfat, Malat, Maleat, Malonat, Methansulfonat, 2-Naphthalensulfonat, Nicotinat, Nitrat, Oleat, Oxalat, Palmitat, Pamoat, Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Phosphat, Pikrat, Pivalat, Propionat, Stearat, Succinat, Sulfat, Tartrat, Thiocyanat, p-Toluensulfonat, Undecanoat, Valerat und dergleichen. Repräsentative Alkali- oder Erdalkalimetallsalze enthalten Natrium, Lithium, Kalium, Calcium, Magnesium und dergleichen. Weitere pharmazeutisch verträgliche Salze enthalten, falls geeignet, nicht toxisches Ammonium, quartäres Ammonium und Aminkationen, die unter Verwendung von Gegenionen wie Halogenid, Hydroxid, Carboxylat, Sulfat, Phosphat, Nitrat, Niederalkylsulfonat und Arylsulfonat gebildet werden.
Wie hier verwendet verweist der Ausdruck "pharmazeutisch verträglicher Ester" auf Ester, welche in vivo hydrolysieren, und schließt solche Ester ein, die ohne weiteres im menschlichen Körper zerfallen, um die Stammverbindung oder ein Salz davon freizusetzen. Geeignete Estergruppen schließen zum Beispiel solche ein, die abgeleitet sind von pharmazeutisch verträglichen aliphatischen Carbonsäuren, besonders Alkansäuren, Alkensäuren, Cycloalkansäuren und Alkandisäuren, worin jeder Alkyl- oder Alkenylteil vorteilhafterweise nicht mehr als 6 Kohlenstoffatome aufweist. Beispiele für einzelne Ester umfassen Formiate, Acetate, Propionate, Butyrate, Acrylate und Ethylsuccinate.
Der Ausdruck "pharmazeutisch verträgliches Solvat" repräsentiert ein Aggregat, das ein oder mehrere Moleküle des gelösten Stoffs, wie eine Verbindung der Erfindung, mit einem oder mehreren Molekülen Lösungsmittel, umfasst.
Der Ausdruck "pharmazeutisch verträgliche Prodrugs", wie er hier verwendet wird, verweist auf solche Prodrugs von den Verbindungen der vorliegenden Erfindung, welche im Rahmen des gesunden medizinischen Ermessens geeignet sind zur Verwendung in Kontakt mit den Geweben von Menschen und niederen Tieren, ohne übermäßige Toxizität, Irritation, allergische Reaktion und dergleichen, und die im Einklang stehen mit einem vernünftigen Nutzen/Risiko-Verhältnis und die für ihre beabsichtigte Verwendung wirksam sind, sowie, wo möglich, die zwitterionischen Formen von den Verbindungen der Erfindung. Der Ausdruck "Prodrug" verweist auf Verbindungen, die schnell in vivo umgeformt werden, um die Elternverbindung mit der obigen Formel zu ergeben, zum Beispiel durch Hydrolyse in Blut. Eine eingehende Besprechung wird bereitgestellt in T. Higuchi und V. Stella, Pro-drugs as Novel Delivery Systems, Vol. 14 der Reihe A.C.S Symposium Series, und in Edward B. Roche, Hrsg., Bioreversible Carriers in Drug Design, American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987.
Ein Verfahren der Erfindung involviert das Herstellen einer Verbindung der Formel (IV) durch Umsetzen einer Verbindung der Formel (I) mit einem geeigneten Alkylierungsmittel, um eine Verbindung der Formel (II) zu erhalten, und Ausführen der nachfolgenden Transformationen wie in Schritten (a) – (c) oben zuvor beschrieben. Das Verfahren der Erfindung ist in Schema 1 unten veranschaulicht.
Schema 1
Gemäß Schema 1 kann die 9-Keto-Gruppe von Erythromycinen der Formel 1 anfänglich in ein Oxim ungewandelt werden durch Verfahren, die in US-Patent 4.990.602 beschrieben sind, gefolgt von dem Schutz der 2'- und wahlweise Schutz der 4''-Hydroxylgruppen der Erythromycinderivate, um Erythromycin-9-oxim der Formel (I) zu erhalten.
Die Herstellung von geschützten Erythromycinen ist außerdem beschrieben in den US-Patenten 4.990.602; 4.331.803; 4.680.386; und 4.670.549 und in EP 260.938 .
Die C-9-Carbonylgruppe von Erythromycin kann geschützt werden als ein Oxim, dargestellt durch V mit der Formel N-O-R²,
worin R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷, R⁸ und R⁹ wie oben definiert sind. Bevorzugte Oxime sind jene, worin V O-(1-Isopropoxycyclohexylketal)oxim und O-Benzoyloxim ist.
Silylether sind ebenfalls besonders nützlich zum Schützen der 2'- und 4''-Hydroxylgruppen von Erythromycinderivaten. Die Verwendung von Silylethergruppen, um einen 9-Oximteil und die 2' und 4''-Hydroxylgruppen zu schützen, ist beschrieben in US-Patent Nr. 5.892.008.
Die 9-Carbonylgruppe der Erythromycine kann ebenfalls geschützt werden durch Umwandeln der Gruppe in Erythromycin-9-hydrazon, wie beschrieben in US-Anmeldung Serial Nr. 08/927.057, eingereicht am 10. September 1997, welche als US-Patent Nr. 5.929.219 am 27. Juli 1999 herausgegeben wurde.
Die Verfahren zur Herstellung von Hydrazonen sind beschrieben in Sigal et al., J. Am. Chem. Soc., 78, 388-395 (1956). Zum Beispiel wird das 9-Hydrazon hergestellt durch Erhitzen von Erythromycin am Rückflusskühler in einem alkoholischen Lösungsmittel wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol in der Gegenwart von Hydrazin, bis kein Ausgangsmaterial mehr übrig ist. Die Reaktion dauert typischerweise etwa 12 bis 36 Stunden.
Das Lösungsmittel wird dann entfernt und der so erhaltene rohe Feststoff wird ohne weitere Reinigung verwendet.
Der Aminostickstoff des 9-Hydrazonerythromycinderivats kann wahlweise geschützt werden durch die Stickstoffschutzgruppen nach den Verfahren, die beschrieben sind in T. H. Greene und P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3. Ausgabe, John Wiley & Sons, New York, Kapitel 7, (1999); und P. J. Kocienski, Protective Groups, Thieme, Kapitel 6, (1994); und den darin zitierten Referenzen.
Zum Beispiel wird der Aminostickstoff von dem 9-Hydrazon geschützt durch Behandeln von Erythromycin-9-hydrazon mit 1-2 Äquivalenten eines Silylierungsmittels wie Triisopropylsilyltriflat in der Gegenwart einer organischen Base wie Triethylamin in einem aprotischen Lösungsmittel. Vorzugsweise wird die Reaktion in der Gegenwart von Triethylamin in Dichorethan ausgeführt. Die Reaktion führt zu der Bildung von einem 9-(N-Triisopropylsilyl)hydrazonerythromycinderivat, welches an der 2'- und wahlweise an der 4''-Position geschützt werden kann.
Das Erythromycin-9-hydrazonderivat kann außerdem umgewandelt werden in ein Azin durch die Verfahren, die zum Beispiel in US-Patent 3.780.020 und dem Deutschen Patent 1.966.310 beschrieben sind. Zum Beispiel wird das Azinderivat hergestellt durch Behandeln des Hydrazons mit einem geeigneten Keton, Aldehyd oder einem Acetal davon oder einem Orthoformiat mit oder ohne einem Co-Lösungsmittel und entweder mit oder ohne einem hinzugefügten Dehydratisierungsmittel wie Molekularsiebe. Die Reaktion wird bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt des Ketons, Aldehyds oder des Co-Lösungsmittels ausgeführt. Die Reaktion wird etwa eine Stunde bis etwa 24 Stunden ausgeführt. Der Azinstickstoff kann weiter geschützt werden durch Behandeln des 9-Azinerythromycinderivates mit einem geeigneten Ketal in der Gegenwart einer katalytischen Menge von Säure wie Ameisen- oder Essigsäure. Das Reaktionsgemisch wird bei Raumtemperatur über Nacht 6 bis 18 Stunden lang gerührt. Die Mischung wird dann mit Base auf pH 8-13 eingestellt und das Produkt in ein geeignetes Lösungsmittel extrahiert.
Die 2'- und 4''-Hydroxylgruppen werden geschützt durch Reaktion mit einem geeigneten Hydroxylschutzreagens in einem aprotischen Lösungsmittel. Typische Hydroxylschutzgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Acetylierungsmittel, Silylierungsmittel, Säureanhydride. Beispiele für Hydroxylschutzgruppen sind zum Beispiel Acetylchlorid, Essigsäureanhydrid, Benzoylchlorid, Benzoesäureanhydrid, Benzylchlorameisensäureester, Hexamethyldisilazan und Trialkylsilylchloride.
Beispiele für aprotische Lösungsmittel sind Dichlormethan, Chloroform, Tetrahydrofuran (THF), N-Methylpyrrolidinon, Dimethylsulfoxid, Diethylsulfoxid, N,N-Dimethylformamid (DMF), N,N-Dimethylacetamid, Hexamethylphosphortriamid, eine Mischung davon oder eine Mischung von einem dieser Lösungsmittel mit Ether, Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan, 1,2-Dichlorethan, Acetonitril, Ethylacetat, Aceton. Aprotische Lösungsmittel wirken sich nicht nachteilig auf die Reaktion aus. Vorzugsweise wird das Lösungsmittel gewählt aus Dichlormethan, Chloroform, N,N-Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, N-Methylpyrrolidinon oder einer Mischung davon. Eine eingehendere Besprechung von Lösungsmitteln und Bedingungen zum Schützen der Hyroxylgruppe ist zu finden in T. H. Greene und P. G. M. Wuts in Protective Groups in Organic Synthesis, 3. Ausgabe, John Wiley & Son, Inc., 1999.
Schutz der 2'- und 4''-Hydroxylgruppe von Verbindung 1 kann nacheinander oder gleichzeitig bewerkstelligt werden, um Verbindung (I) bereitzustellen, worin R^p zum Beispiel Acetyl, Benzoyl, Trimethylsilyl und dergleichen sein kann. Bevorzugte Schutzgruppen umfassen Acetyl, Benzoyl und Trimethylsilyl. Eine besonders bevorzugte Gruppe zum Schützen der Hydroxyl- und der Oximanteile ist die Benzoatschutzgruppe, worin R^p Benzoyl ist. Benzoylierung der Hydroxylgruppe wird typischerweise erreicht durch Behandeln des Erythromycin-9-oximderivats mit einem Benzoylierungsreagens, zum Beispiel einem Benzoylhalogenid und Benzoylanhydrid. Ein bevorzugtes Benzoylhalogenid ist Benzoylchlorid. Typischerweise wird die Reaktion mit einem Benzoesäureanhydrid vollbracht, was das geschützte Erythromycin- 9-oximderivat ergibt. Benzoesäureanhydrid ist ein relativ teures Reagens zum Schutz der Erythromycin-9-oximverbindung.
Alternativ kann das Erythromycin-9-oximderivat behandelt werden mit Natriumbenzoat und Benzoylchlorid, um die geschützte Erythromycin-9-oximverbindung zu ergeben. Die Reagenskombination ist eine kostenwirksamere Alternative zur Verwendung von Benzoesäureanhydrid. Durch Erzeugen von Benzoesäureanhydrid in situ ermöglicht die Reaktion die wirtschaftliche wirksame Hydroxylierung der 2'- und der 4''-Schutzgruppen und des 9-Oxims unter Verwendung billigerer und schneller verfügbarer Ausgangsmaterialien. Im Allgemeinen werden etwa 3 bis etwa 4,5 Moläquivalente Benzoylchlorid und Natriumbenzoat für jedes Äquivalent Erythromycin-A-9-oxim verwendet. Die bevorzugte Reaktion wird ausgeführt unter Verwendung von einem etwa 1:1-Molverhältnis von Benzoylchlorid und Natriumbenzoat. Vorzugsweise wird die Reaktion in Tetrahydrofuran als Lösungsmittel ausgeführt, wahlweise in der Gegenwart einer Base, zum Beispiel Triethylamin oder Imidazol.
Typischerweise wird das Erythromycinderivat isoliert nach Oximierung und vor Behandlung mit der geeigneten Schutzgruppe. Jedoch erbringt die Umwandlung von Erythromycin A mit Hydroxylamin und Ameisensäure in einem methanolischem Lösungsmittel ein Erythromycin-A-9-oximderivat, das direkt umgewandelt werden kann zu dem geschützten Erythromycin-A-9-oximderivat ohne Isolierung. Die bevorzugte Menge Hydroxylamin ist etwa 7 bis etwa 10 Moläquivalente bezüglich Erythromycin A. Etwa 2 bis etwa 5 Mole Ameisensäure werden für jedes Mol des Ausgangsmaterials Erythromycin A verwendet.
Für das unisolierte Erythromycin-A-9-oxim-Intermediat ist es bevorzugt, dass die Benzoylierung ausgeführt wird mit Benzoesäureanhydridreagens, wahlweise in der Gegenwart einer Base. Die Reaktion kann ausgeführt werden in Tetrahydrofuran, wahlweise in einer Mischung mit Isopropylacetat, um das geschützte Erythromycin-A-9-oxim-Intermediat zu erbringen.
Das Erythromycinderivat der Formel (I) wird dann umgesetzt mit einem Alkylierungsmittel der Formel:
worin R, R' und X wie oben definiert sind,
in der Gegenwart eines Palladiumkatalysators und eines Phosphinpromotors, um die Verbindung zu erhalten, die dargestellt wird durch Formel (II)
worin R^a, R^p, V und Z wie oben definiert sind.
Für die meisten Palladium(0)-Katalysatoren wird erwartet, dass sie in diesem Verfahren funktionieren. Einige Palladium(II)-Katalysatoren wie Palladium(II)-acetat, welches in situ in eine Palladium(0)-Spezies umgewandelt wird durch die Wirkungen eines Phosphins, werden auch funktionieren. Siehe zum Beispiel Beller et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1995, 34 (17), 1848. Der Palladiumkatalysator kann gewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Palladium(II)-acetat, Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0), Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium, (Tetradibenzylidenaceton)dipalladium, ist aber nicht darauf beschränkt. Palladium auf Kohlenstoff und Palladium(II)halogenidkatalysatoren sind weniger bevorzugt für dieses Verfahren als andere Palladiumkatalysatoren.
Das Verhältnis von Palladiumkatalysator zu dem Phosphin erstreckt sich generell von etwa 2:1 bis etwa 1:8.
Geeignete Phosphine umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Triphenylphosphin, Bis(diphenylphosphin)methan, Bis (diphenylphosphin)ethan, Bis(diphenylphosphin)propan, 1,4-Bis (diphenylphosphin)butan, Bis(diphenylphosphin)pentan und Tri(o tolyl)phosphin.
Die Reaktion wird ausgeführt in einem aprotischen Lösungsmittel, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei oder über 50°C. Das aprotische Lösungsmittel umfasst, ist aber nicht beschränkt auf, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methyl-2-pyrrolidon, Hexamethylphosphortriamid, Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan, Methyl-t-butylether (MTBE), Heptan, Acetonitril, Isopropylacetat und Ethylacetat. Die bevorzugtesten Lösungsmittel sind Tetrahydrofuran oder Toluol.
Die Alkylierungsmittel, die in dem Verfahren der Erfindung nützlich sind, sind Carbonate und Carbamate von allylischen Kohlenwasserstoffen, zum Beispiel Allylcarbonate und Allylcarbamate. Im Allgemeinen haben die Alkylierungsmittel, die für die Reaktion nützlich sind, die Formel, die zuvor beschrieben wurde, worin R' etwa 1 bis 10 Kohlenstoffatome ist. Die bevorzugten Alkylierungsmittel sind solche, worin R' eine t-Butylgruppe, Isopropyl oder N,N-Diisopropyl ist, zum Beispiel t-Butylcarbonat, Isopropylcarbonat oder N,N-Diisopropylcarbamatverbindungen. Alkylierungsmittel können zum Beispiel Allylisopropylcarbonat, Allyl-t-butylcarbonat, Allyl-N,N-diisopropylcarbamat, 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat und 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat einschließen. Die Alkylierungsmittel werden erhalten durch Reaktion eines Alkohols mit einer großen Vielfalt von Verbindungen zum Einlagern der Carbonat- oder Carbamatkomponente. Die Verbindungen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, t-Butylchlorameisensäureester, 2-(t-Butoxycarbonyl-oxyimino)-2-phenyl-acetonitril, N-t-Butoxycarbonyloxysuccinimid, Di-t-butyldicarbonat und 1-(t-Butoxycarbonyl)imidazol, und die Reaktion wird ausgeführt in der Gegenwart einer organischen oder einer anorganischen Base. Die Temperatur der Reaktion variiert von etwa -30° bis etwa 30°C. Vorzugsweise ist das Alkylierungsmittel Di-t-butyldicarbonat.
Ein alternatives Verfahren der Umwandlung des Alkohols in das Carbonat oder Carbamat umfasst Behandeln des Alkohols mit Phosgen oder Triphosgen, um das Chlorameisensäureesterderivat des Alkohols herzustellen. Das Chlorameisensäureesterderivat wird dann umgewandelt in das Carbonat oder Carbamat durch die Verfahren, die beschrieben sind in Cotarca, L., Delogu, P., Nardelli, A., Sunijic, V. Synthesis, 1996, 553. Die Reaktion kann in einer Vielfalt von organischen Lösungsmitteln ausgeführt werden wie Dichlormethan, Toluol, Diethylether, Ethylacetat und Chloroform in der Gegenwart einer Base. Beispiele für Basen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Ammoniumcarbonat, Dimethylaminopyridin, Pyridin, Triethylamin und dergleichen. Eine große Vielfalt von Phasenübergangsreagenzien kann verwendet werden einschließlich Tetrabutylammoniumhalogenid und dergleichen. Die Temperaturbedingungen können irgendwo zwischen 0°C bis etwa 60°C variieren. Die Reaktion benötigt etwa 3 bis 5 Stunden, um bis zur Vollständigkeit ausgeführt zu werden.
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Alkylierungsmittels ist beschrieben in der sich im gemeinsamen Besitz befindlichen US-Anmeldung Serial-Nr. 60/141.042, eingereicht am 24. Juni 1999, und wird in Schema 2 unten veranschaulicht.
Schema 2
Gemäß Schema 2 wird kommerziell erhältliches 3-Bromchinolin mit Propargylalkohol umgesetzt in der Gegenwart einer organischen Base, Palladiumkatalysator und eines Kupferhalogenids oder eines Phasenübergangsmittels wie Tetrabutylammoniumbromid. Die Reaktion wird bei einer Temperatur von etwa 40°C bis etwa 90°C ausgeführt.
Das so erhaltene 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol (i) wird dann reduziert durch eines der zwei Verfahren, um 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol herzustellen. Die Reduktion kann erreicht werden entweder durch katalytische Hydrierung unter Verwendung von Wasserstoffgas und einem Palladium- oder einem Platinkatalysator bei Raumtemperatur, um das cis-Isomer zu bilden, oder unter Verwendung eines Reagens vom Metallhybridtyp, zum Beispiel Aluminiumhydridreagenzien. Reaktion mit Lithiumaluminiumhydrid (LAH) und Natriumbis(2-methoxyethoxy)aluminiumhydrid in Toluol (Red-Al) zwischen -20°C bis etwa 25°C bildet das trans-Isomer. Bestimmte Additive sind für die katalytische Hydrierungsreaktion geeignet und können das cis-Isomer in guter Ausbeute erbringen. Ein geeignetes Additiv ist 3,6-Dithia-1,8-octandiol, jedoch können verschiedene andere Additive bei der Hydrierung verwendet werden.
Das 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol, das oben erhalten wurde, wird dann umgewandelt in ein Carbonat durch Reaktion mit einer großen Vielfalt von Reagenzien, oder in ein Carbamat durch bekannte Literaturverfahren, wie unten gezeigt,
worin X und R' wie zuvor definiert sind. Zum Beispiel kann der Allylalkohol, 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol, umgesetzt werden mit Di-t-butyldicarbonat bei 0°C in der Gegenwart einer Hydroxylbase wie Natriumhydroxid, um das entsprechende Carbonat zu ergeben. Siehe Houlihan et al., Can. J. Chem., 1985, 153.
Verbindungen der Formel (II) werden dann umgewandelt in die Verbindungen der Formel (III) durch wahlweise Entschützung und Desoximierung. Die Entschützung der Oximhydroxylgruppe wird ausgeführt unter neutralen, sauren oder basischen Bedingungen abhängig von der Natur der Schutzgruppe. Bedingungen zum Entschützen eines geschützten Oxims der Formel N-O-C(O)-R³ umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Behandlung mit einem alkoholischen Lösungsmittel bei Raumtemperatur oder Rückfluss, oder Behandlung mit einem primären Amin wie Butylamin. Alkoholische Lösungsmittel, die für die Entschützung bevorzugt werden, sind Methanol und Ethanol. Das geschützte Oxim der Formel N-O-C(R⁵)(R⁶)-O-R⁴ kann umgewandelt werden mit wässeriger Säure in Acetonitril, zum Beispiel wässerige Essigsäure, Salzsäure oder Schwefelsäure. Eine gründlichere Besprechung der Verfahren, Reagenzien und Bedingungen zum Entfernen von Schutzgruppen ist beschrieben in der Literatur, zum Beispiel durch T. W. Greene und P. G. M. Wuts in Protective Groups in Organic Synthesis, 3. Ausgabe, John Wiley & Son, Inc., 1999.
Desoximierung des 9-Oxims kann ausgeführt werden gemäß der Verfahren, die in der Literatur beschrieben sind, zum Beispiel durch Greene (a.a.O.) und andere. Beispiele für Desoximierungsmittel sind anorganische Nitrit- oder Schwefeloxidverbindungen wie Natriumnitrit, Natriumhydrogensulfit, Natriumpyrosulfat, Natriumthiosulfat, Natriumsulfat, Natriumsulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriummetabisulfit, Natriumdithionat, Kaliumthiosulfat, Kaliummetabisulfit. Beispiele für die Lösungsmittel, die verwendet werden, sind erotische Lösungsmittel wie Wasser, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Trimethylsilanol, oder eine Mischung von einem oder mehreren der genannten Lösungsmittel. Einige aprotische Lösungsmittel können in der Reaktion entweder allein verwendet werden oder in einer wässerigen Lösung, zum Beispiel Tetrahydrofuran.
Die Desoximierungsreaktion wird bequemer ausgeführt in der Gegenwart einer Säure wie Ameisensäure, Essigsäure, Citronensäure, Oxalsäure, Weinsäure und Trifluoressigsäure. Die Menge von verwendeter Säure reicht von etwa 1 bis etwa 10 Äquivalenten der verwendeten Menge von Verbindung der Formel (II). In einer bevorzugten Reaktion wird die Desoximierung ausgeführt unter Verwendung von Natriumsulfit in der Gegenwart einer organischen Säure wie Weinsäure. Die bevorzugte Reaktion wird in Tetrahydrofuran und Wasser ausgeführt, um ein entsprechendes 9-Ketoerythromycinderivat zu erbringen.
Verbindung (III) wird dann umgesetzt mit Carbonyldiimidazol in der Gegenwart einer starken Base, um das 11,12-Diol-Intermediat direkt in ein 12-Acylimidazolid-Intermediat umzuwandeln. Beispiele für eine geeignete Base umfassen ein Alkalimetallhydrid, eine Aminbase oder einen Aminbasenkatalysator. Die bevorzugten Basen sind Natriumhexamethyldisilazid und 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]-undec-7-en (DBU). Der Behandlung mit Natriumhexamethyldisilazid und DBU kann eine Behandlung mit Ammoniak oder Ammoniumhydroxid folgen, um das cyclische Carbamat zu erbringen. Das Alkalimetall kann Natrium, Kalium oder Lithium sein und das aprotische Lösungsmittel kann eines von denen sein, die oben definierten sind.
Die Umwandlungsreaktion kann in zwei Schritten ausgeführt werden. Der erste Schritt umfasst die Reaktion der Verbindung (III) mit Base in der Gegenwart von Carbonyldiimidazol in einem aprotischen Lösungsmittel etwa 8 bis etwa 24 Stunden lang bei Temperaturen von etwa -30°C bis etwa 45°C, um die Verbindung der Formel (III') bereitzustellen.
Die Reaktion kann Kühlen oder Erhitzen von etwa -20°C bis etwa 45°C erfordern, abhängig von den verwendeten Bedingungen, und vorzugsweise von etwa 0°C bis etwa 35°C. Die Reaktion benötigt etwa 0,5 Stunden bis etwa 10 Tage, und vorzugsweise etwa 10 Stunden bis etwa 2 Tage, um vollständig zu sein. Abschnitte dieser Reaktionssequenz folgen der Verfahren, die beschrieben wurde durch Baker et al.; J. Org. Chem., 1988, 53, 2340. Verbindung (III') wird dann umgewandelt in ein 11,12-Cyclocarbamat durch Umsetzen mit Ammoniak oder Ammoniumhydroxid. Eine Base wie Kalium-t-butoxid kann wahlweise hinzugegeben werden, um die Cyclisierung zu erleichtern.
Alternativ wird das 11,12-Diol behandelt mit Methansulfonylderivat, gefolgt durch Behandlung mit einer Aminbase, um ein 1,2-Dihydroxyenon-Intermediat zu ergeben der Formel:
Das bevorzugte Reagens zur Herstellung von Verbindung (III'') ist Methansulfonsäureanhydrid in Pyridin, gefolgt durch eine Aminbase wie DBU in Aceton oder Benzol. Behandlung der Verbindung mit der Formel (III') mit 1,1'-Carbonyldiimidazol ergibt eine Verbindung der Formel (III'). Behandlung der Verbindung der Formel (III') mit Ammoniak wahlweise in der Gegenwart einer Base wandelt das 12-Acylimidazolin-Intermediat in ein 11,12-Cyclocarbamat.
Der Cladinoseanteil des Makrolids kann entfernt werden durch Hydrolyse in der Gegenwart einer milden wässerigen Säure, um 2 zu ergeben. Repräsentative Säuren umfassen verdünnte Salzsäure, Schwefelsäure, Perchlorsäure, Chloressigsäure, Dichloressigsäure oder Trifluoressigsäure. Geeignete Lösungsmittel für die Reaktion umfassen Methanol, Ethanol, Isopropanol, Butanol. Reaktionszeiten sind typischerweise 0,5 bis 24 Stunden. Die Reaktionstemperatur ist vorzugsweise von etwa -10°C bis etwa 60° C.
Die 3-Hydroxylgruppe von 2 kann oxidiert werden zu dem Keton (IV) unter Verwendung eines modifizierten Swern-Oxidastionsverfahrens oder von Corey-Kim-Oxidationsbedingungen. Bei einem Verfahren fördert ein Diacylchlorid wie Oxalylchlorid die Aktivierung von einem geeigneten Oxidationsmittel, zum Beispiel Dimethylsulfoxid, um das Dimethylalkoxysulfoniumsalz von 2 zu ergeben. Behandlung des resultierenden Intermediats mit einer sekundären oder tertiären Base erbringt das entsprechende Keton. Die bevorzugten Basen für die Reaktion sind Diethylamin, Triethylamin und Hunig-Base.
Andere geeignete Oxidationsmittel umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, N-Chlorsuccinimid-Dimethylsulfid, Carbodiimid-Dimethylsulfoxid und dergleichen. In einem typischen Beispiel wird Verbindung 2 zu einem vorher gebildeten N-Chlorsuccinimid- und Dimethylsulfid-Komplex in einem chlorierten Lösungsmittel wie Methylenchlorid bei -10 bis 25°C hinzugegeben. Nachdem die Mischung 0,5-4 Stunden gerührt worden ist, wird ein tertiäres Amin wie Triethylamin oder Hunig-Base hinzugegeben, um das entsprechende Keton zu bilden.
Alternativ ist eine Verbindung, die ein Rutheniumübergangsmetall enthält, geeignet zum Ausführen der Oxidationsreaktion in einem organischen Lösungsmittel. Ein beispielhaftes Reagens ist Tetrapropyl-perruthenat (TPAP). Das bevorzugte Lösungsmittel für die Reaktion ist Methylenchlorid.
Entschützung der 2'-Hydroxylgruppe liefert das gewünschte Ketolid (IV). Wenn die Schutzgruppe ein Ester wie Acetat oder Benzoat ist, kann die Verbindung entschützt werden durch Behandlung mit Methanol oder Ethanol. Wenn R^p eine Trialkylsilylgruppe ist, kann die Verbindung entschützt werden durch Behandlung mit einer Quelle für Fluorid in THF oder Acetonitril.
Gemäß dem alternativen Verfahren, das in Schema 3 gezeigt ist, wird die Verbindung (I'), welche die 9-Oximverbindung von Erythromycin A ist, saurer Hydrolyse unterworfen mit verdünnter Mineralsäure oder organischer Säure wie zuvor beschrieben, um den Cladinoseanteil zu entfernen und Verbindung 3 zu ergeben.
Die 3- und 2'-Hydroxylgruppe und das Oxim können geeignet geschützt werden mit einem geeigneten Schutzreagens wie zuvor beschrieben, um die Verbindung 4 zu ergeben. Der Schutz wird erreicht entweder gleichzeitig für das Oxim und die Hydroxylgruppen oder schrittweise durch Schützen und Isolieren jeder funktionellen Gruppe einzeln mit den zuvor beschriebenen Schutzreagenzien. Verbindung 4 wird dann allyliert, entschützt und desoximiert wie zuvor beschrieben für Schema 1, um Verbindung 5 zu ergeben. Die 2'-Hydroxyl- und 3-Hydroxylgruppe von Verbindung 5 werden wahlweise geschützt und umgesetzt mit N,N-Carbonyldiimidazol und Natriumhexamethyldisilazid, gefolgt durch Reaktion mit Ammoniak und nachfolgende Entschützung der 2'- und 3-Hydroxylgruppen, um das Carbamat 2 zu ergeben. Oxidation von Verbindung 2 erbringt die Verbindung von Formel (IV).
Schema 3
Die vorliegende Erfindung betrifft auch Intermediatverbindungen, die dargestellt werden durch eine Verbindung der folgenden Formel:
worin V' Sauerstoff ist oder N-O-R¹⁴; worin R¹⁴ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acetyl, Benzoyl oder Trimethylsilyl; R^p' ist unabhängig gewählt bei jedem Vorkommen aus Acetyl, Benzoyl oder Trimethylsilyl; L und T sind jeweils Hydroxyl; oder L zusammen genommen mit T bildet ein 11,12-Carbamat; und R^a ist wie zuvor definiert. Vorzugsweise sind R¹⁴ und R^p' jeweils Acetyl oder Benzoyl.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist R^a 3-(3-Chinolyl)-2-propenyl oder 2-Allyl und R^p' ist Benzoyl.
Abkürzungen
Abkürzungen, die in den Beispielen verwendet werden, sind folgende: Ac für Acetyl; THF für Tetrahydrofuran; CDI für 1,1'-Carbonyldiimidazol; DMF für N,N-Dimethylformamid; DBU für 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]-undec-7-en; DMSO für Dimethylsulfoxid; und TMSCl für Trimethylsilylchlorid; dppb für 1,4-Bis (diphenylphosphin)butan; Pd₂(dba)₃ für Tris(dibenzylidenaceton)dipalladium; IPAC für Isopropylacetat; MTBE für Methyl-t- butylether; DMAP für N,N-Dimethylaminopyridin; und IPA für Isopropylalkohol.
Ausgangsmaterialien, Reagenzien und Lösungsmittel wurden gekauft von Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI), sofern nichts anderes unten angegeben ist.
Die Verbindungen und Verfahren der Erfindung werden besser verstanden werden in Verbindung mit den Referenzbeispielen und Beispielen, welche als eine Veranschaulichung der Erfindung und nicht als Begrenzung des Umfangs der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen definiert, beabsichtigt sind.
REFERENZBEISPIELE
Die folgenden Referenzbeispiele veranschaulichen die Herstellung von geeigneten Alkylierungsmitteln für das Verfahren der Erfindung. Die Alkylierungsmittel stellen eine Gruppe bereit, die dargestellt wird durch R^a, wie zuvor beschrieben, welche an die 6-O-Position eines Erythromycin- oder Ketolidderivats angelagert werden kann. Die Referenzbeispiele unten sind nicht beabsichtigt, die Herstellung einer erschöpfenden Liste von Alkylierungsmitteln für die Erfindung zu beschreiben.
Referenzbeispiel 1
Herstellung von Allyl-t-butylcarbonat
Die Ausgangsmaterialien und die Mengen, die verwendet werden, sind in Tabelle 1 unten dargestellt.
Tabelle 1
Verfahren zur Herstellung der Carbonate wurden ausgeführt gemäß Verfahren, wie sie beschrieben sind in Houlihan et al., Can. J. Chem., 1985, 153. Ein 3-l-Dreihalsrundkolben, ausgestattet mit einem mechanischen Rührer, einem Stickstoffeinlassadapter und einem druckausgleichenden Zugabetrichter wurde gefüllt mit Allylalkohol, Di-t-butyldicarbonat und CH₂Cl₂ und auf 0°C gekühlt. Eine 0°C-Lösung von 30%igem NaOH (wässerig) wurde tropfenweise zu der schnell gerührten Lösung mit einer solchen Geschwindigkeit hinzugegeben, dass die Innentemperatur nicht über 20°C stieg (etwa 1 Stunde). Das Reaktionsgemisch wurde bei 20°C 2 Stunden lang vor der Aufarbeitung gerührt.
Das rohe Reaktionsgemisch wurde verteilt zwischen 1 l Wasser und 500 ml CH₂Cl₂. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit 1 l Wasser und 1 l gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO₄ getrocknet, filtriert und bis zur Trockenheit unter Vakuum reduziert, um etwa 300 g eines gelben Öls zu erbringen. Das Rohprodukt wurde gereinigt durch fraktionierte Destillation, Siedepunkt 96°C bei 70 mm Hg, um das Produkt als ein farbloses Öl zu erbringen, 250,3 g (68 %). ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz): δ 5,95 (m, 1H), 5,3 (scheinbar Quartet von Quartetten, 2H), 4,55 (scheinbar Dublett von Tripletten, 2H), 1,49 (s, 9H). ¹³C NMR (CDCl₃, 75 MHz): δ 153,1, 131,9, 118,3, 81,9, 67,4, 27,6, MS (NH₃, Cl): 176 (M+NH₄)⁺. Anal. berechnet für C₈H₁₄O₃: C, 60,73; H, 8,92. Gefunden: C, 60,95; H, 8,96.
Referenzbeispiel 2
Herstellung von 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat
Schritt (1): Herstellung von 3-(3-Chinolyl)-2-propin-1-ol
(Verbindung (i))
In einen trockenen 2-l-Dreihalskolben, der zuvor mit Stickstoff gespült wurde, wurden 3-Bromchinolin (118,77 g, 570 mmol), Propargylalkohol (71,9 g, 1,28 mol, 2,25 Äquivalente), Triethylamin (1500 ml), Kupfer(I)-iodid (3,62 g, 19 mmol, 0,033 Äquivalente) und Dichlorbis(triphenylphosphin)palladium(II) (6,67 g, 9,5 mmol) eingefüllt. Die resultierende Mischung wurde mechanisch gerührt und 3 Stunden lang bis zum Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde die Triethylaminlösung filtriert und mit Triethylamin (300 ml) gewaschen. Das Filtrat wurde dann unter verringertem Druck eingeengt, um Feststoffe bereitzustellen, welche in 5%igem wässerigen NaHCO₃ (600 ml) suspendiert wurden und mit Ethylacetat (1 × 600 ml) extrahiert wurden. Die Feststoffe, welche nach Filtration zurückblieben, wurden auf die gleiche Weise behandelt (d.h. in wässerigem 5%igen NaHCO₃ suspendiert und mit Ethylacetat extrahiert). Die vereinigten Ethylacetatextrakte wurden mit Silicagel (15 g) und Entfärbungskohle (3 g) verrührt, bevor sie durch ein Bett aus Diatomeenerde filtriert wurden. Das Filtrat wurde unter verringertem Druck eingeengt, um einen gelbbraunen Feststoff bereitzustellen, welcher im Vakuumofen bei 45°C über Nacht getrocknet wurde. Das 3-(3-Chinolyl)-2-propin-1-ol wurde somit isoliert. 92,14 g, 88,3% Ausbeute. MS(Cl): (M+H)⁺ bei 184; NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 4,58 (s, 2H), 4,70 (s, breit, 1H), 7,57 (m, 1H), 7,70 (m, 1H), 7,77 (d, 1H), 8,10 (d, 1H), 8,10 (s, H), 9,05 (s, 1H).
Schritt (2A): Herstellung von cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol
(Verbindung (ii))
In einen 1-l-Dreihalsrundkolben wurden 3-(3-Chinolyl)-2-propin-1-ol (31,65 g, 173 mmol), Ethanol (550 ml) und 5% Palladium auf Calciumcarbonat, vergiftet mit Blei (Lindlar-Katalysator, 750 mg, 0,0024 Äquivalente) gefüllt. Die Atmosphäre über dem heterogenen Gemisch wurde mit Wasserstoff gespült, wonach Wasserstoff zu dem Reaktionsgemisch über einen Ballon zugeführt wurde. Der Fortschritt der Reaktion wurde überwacht durch TLC (1:1 Ethylacetat/Heptan). Nach Reaktionsabschluss (~16 Stunden) wurde die Mischung mit Stickstoff gespült und durch ein Bett von Diatomeenerde vakuumfiltriert. Das Produktfiltrat wurde dann unter verringertem Druck eingeengt. Der Rückstand, welcher resultierte, wurde in Ethylacetat (750 ml) gelöst und mit 2 N HCl (2 × 750 ml) extrahiert. Die wässerige saure Produktlösung wurde dann auf pH 9 eingestellt mit 2 N NaOH und dann zurückextrahiert mit Isopropylacetat (2 × 700 ml). Die organische Schicht wurde dann über Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und zu einem Öl unter verringertem Druck eingeengt. Das Produktöl 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol (29,5 g, 92,2) bestand aus einer Mischung von sowohl cis- als auch trans-Alkenolen und wurde Flash-Chromatographie unterzogen (1:1 Ethylacetat/Heptan), um reines cis-Alkenol zu isolieren.
Schmelzpunkt 81-82°C. ¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 8,71 (d, J=2,2 Hz, 1H), 8,04 (dd, J=8,4, 0,9 Hz, 1H), 7,90 (d, J=2,1 Hz, 1H), 7,74 (m, 1H), 7,66 (m, 1H), 7,51 (m, 1H), 6,61 (br d, J=11,8 Hz, 1H), 6,13 (dt, J=11,8, 6,5 Hz, 1H), 4,81 (dd, J=6,4, 1,7 Hz, 2H). ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃): δ 150,8, 146,5, 135,0, 134,4, 129,6, 129,5, 128,7, 127,8, 127,5, 126,9, 126,9, 59,0. Anal. berechnet für C₁₂H₁₁NO: C, 77,81; H, 5,99; N, 7,56. Gefunden: C, 77,89; H, 6,03; N, 7,49.
Schritt (2B): Herstellung von 3-(3-Chinolyl)-trans-2-propen-1-ol
In einen trockenen ummantelten 250-ml-Dreihalsrundkolben wurde Natriumbis(2-methoxyethoxy)aluminiumhydrid gefüllt (Red-Al, 70 Gew-%-Lösung in Toluol, 11,0 g, 38,1 mmol, 1,39 Äquivalente) und wasserfreies THF (20 ml). Zu dieser vorgekühlten (0-2°C) und magnetisch gerührten Lösung wurde eine THF-Lösung (50 ml) von dem 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol (5,0 g, 27,32 mmol) über einen druckausgleichenden Tropftrichter hinzugegeben. Die Temperatur wurde nicht über 15°C steigen gelassen. Nachdem die Zugabe vollständig war (20 Minuten), wurde die Mischung auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und eine Stunde lang gerührt. Die Lösung wurde dann zurück auf 0°C gekühlt und durch die Zugabe von wässeriger 10%iger Schwefelsäure (20 ml) so gequencht, dass die Innentemperatur nicht über 15°C stieg. Das zweiphasige Reaktionsgemisch wurde dann mit wässerigem konz. NH₄OH basisch gemacht auf pH 9-10 und die wässerige Schicht wurde mit Ethylacetat (2 × 125 ml) zurückextrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter verringertem Druck eingeengt, um ausschließlich 3-(3-Chinolyl)-trans-2-propen-1-ol als einen Feststoff zu ergeben: 4,1 g, 81%.
¹H NMR (300 MHz, DMSO-δ6): 9,17 (d, J=2,5 Hz, 1H), 8,39 (d, J=2,5 Hz, 1H), 8,10-8,0 (m, 2H), 7,82-7, 64 (m, 2H), 6,90-6, 75 (m, 2H), 5,15 (t, J=5,6 Hz, 1H), 4,30 (dd, J=5,6, 3,0 Hz, 2H), 3,51 (s, 1H). ¹³C NMR (75 MHz, DMSO-δ6): d 149,3, 146,7, 133,6, 131,8, 130,0, 129,0, 128,7, 128,0, 127,4, 126,9, 125,0, 61,5. Anal. berechnet für C₁₂H₁₁NO: C, 77,81; H, 5,99; N, 7,56. Gefunden: C, 77,75; H, 5,83; N, 7,50.
Schritt (2C): Herstellung von 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat
In einen 500-ml-Dreihalsrundkolben, ausgestattet mit einem mechanischen Überkopfrührer, wurde 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol (13,03 g, 70,43 mmol) als eine Mischung von cis- und trans- Isomeren (81% cis und 19% trans), Di-t-butyldicarbonat (16,91 g, 77,48 mmol, 1,11 Äquivalente), Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat (742 mg, 2,17 mmol) und Methylenchlorid (135 ml) gefüllt. Die gerührte Mischung wurde gekühlt auf 0 bis 5°C, zu welcher Zeit wässeriges 25%iges Natriumhydroxid (33,3 ml) über 45 Minuten hinzugegeben wurde, so dass die Innentemperatur nicht über 20°C stieg. Nach Vollständigkeit der Reaktion (1 bis 4 Stunden) wurde das Reaktionsgemisch mit Methylenchlorid (50 ml) verdünnt und mit Wasser (2 × 125 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter Vakuum eingeengt, um das 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat bereitzustellen: 18,35 g (91,4%) als ein Öl. Dieses Material wurde weiter gereinigt durch Chromatographie auf Silicagel, um gereinigtes Carbonat als ein farbloses Öl bereitzustellen, welches das ursprüngliche Verhältnis von cis- und trans-Isomeren beibehielt: 17,50 g, 87,2.
Für cis-Isomer: Schmelzpunkt 57-58°C. ¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 8,78 (d, J=2,2 Hz, 1H), 8,07 (m, scheinbar d, J=8,5 Hz, 1H), 7,93 (d, J=2,0 Hz, 1H), 7,78 (dd, J=8,1, 1,0 Hz, 1H), 7,68 (m, 1H), 7,52 (m, 1H), 6,76 (br d, J=11,7 Hz, 1H), 6,05 (dt, J=11,8, 6,6 Hz, 1H), 4,88 (dd, J=6,6, 1,7 Hz, 2H), 1,47 (s, 9H). ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) δ 153,1, 150,8, 147,0, 134,7, 129,5, 129,3, 129,1, 128,8, 127,8, 127,4, 126,9, 82,4, 63,3, 27,6.
Anal. berechnet für C₁₇H₁₉NO₃: C, 71,56; H, 6,71; N, 4,91.
Gefunden: C, 71,31; H, 6,62; N, 4,91.
Für trans-Isomer: Schmelzpunkt 55-56°C. ¹H NMR (300 MHz, CDCl₃): δ 9,00 (d, 1H), 8,08 (br dd, 1H), 7,80 (dd, 1H), 7,72-7,65 (m, 1H), 7,58-7,51 (m, 1H), 6,83 (br d, J=16,2 Hz, 1H), 6,52 (dt, J=16,2, 5,9 Hz, 1H), 4,80 (dd, J=5,9, 1,1 Hz, 1H), 1,52 (s, 9H). ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃): δ 153,2, 149,1, 147,6, 132,9, 130,6, 129,4, 129,2, 129,0, 127,8, 126,9, 125,4, 82,4, 67,0, 27,7. Anal. berechnet für C₁₇H₁₉NO₃: C, 71,56; H, 6,71; N, 4,91. Gefunden: C, 71,59; H, 6,81; N, 4,80.
Referenzbeispiel 3
Herstellung von cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat
Schritt (1): Herstellung von cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol
In einen ummantelten 3000-ml-Dreihalskolben, ausgestattet mit einem Thermoelement, wurde 3-(3-Chinolyl)-2-propin-1-ol (76 g, 415,3 mmol), 5% Pd/CaCO₃ (1,52 g) und 3,6-Dithia-1,8-octandiol (0,76 g) gefüllt. 3A-Ethanol (1125 ml) wurde dann eingefüllt und die Mischung, welche resultierte, wurde kräftig gerührt bei Raumtemperatur (19°C). Die Atmosphäre über der Mischung wurde mit Wasserstoff gespült und dann evakuiert. Dieser Spül- und Evakuierungsprozess wurde zweimal wiederholt. Wasserblasen (0,32 psi) wurden über das Reaktionsgemisch gebracht und der Fortschritt der Reduktion wurde durch HPLC-Analyse überwacht. Nach 25 Stunden wurde die Reaktion gestoppt.
Die Mischung wurde durch ein Bett aus Diatomeenerde filtriert und der Kolben und der Kuchen wurden mit 3A-Ethanol gewaschen. Das Filtrat wurde unter verringertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde in Methylisobutylketon (MIBK, 400 ml) gelöst und diese Lösung wurde durch einen Pfropf Filterhilfsmittel (38 g) hindurchgelassen. MIBK (125 ml) wurde verwendet, um den Kolben und den Kuchen zu spülen, bis das Filtrat farblos war. Die vereinigten Filtrate wurden eingeengt auf ein Volumen von 200 ml, dann mit MIBK (270 ml) verdünnt, zu welcher Zeit die Kristallisierung von dem cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol initiiert wurde. Die Kristallisationslösung wurde dann langsam mit Heptan (270 ml) unter Rühren zerrieben und später über Nacht auf 0°C gekühlt. Das Produkt wurde mit kaltem MIBK/Heptan (3:4, 150 ml) gewaschen. Der nasse Kuchen wurde in einem Vakuumofen bei 50°C 6 Stunden lang getrocknet, um cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol (50,0 g, 70,0 Ausbeute, angepasst für Wirksamkeit des Ausgangsmaterials) zu ergeben. Reinheit bestimmt durch HPLC war 98,9.
Schritt (2): Boc-Schutz von Cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol
Das feste cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol (10,0 g, 54,1 mmol), Di-t-butyldicarbonat (17,6 g, 80,6 mmol, 1,5 Äquivalente), Toluol (43 g) und Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat (0,68 g, 2,0 mmol) wurden in einem Dreihalsrundkolben vereinigt und (mechanisch) gerührt. Zu dieser gerührten Mischung wurde langsam eine wässerige Natriumhydroxidlösung (28 g H₂O und 7,0 g NaOH) über 10 Minuten hinzugegeben. Die Temperatur der zweiphasigen Mischung wurde erwärmt von 18°C auf 31°C über 1,5 Stunden und wurde über Nacht bei Raumtemperatur rühren gelassen. Die Reaktion wurde dann mit Toluol (33 ml) und Wasser (19 ml) verdünnt. Die Schichten wurden getrennt (wässerige pH 12) und die organische Schicht wurde nacheinander mit Wasser (1 × 28 ml) und 5%igem wässerigen NaCl (1 × 28 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde dann mit einer wässerigen Natriumchloridlösung (7 g NaCl, 28 g H₂O) gewaschen vor Einengung unter verringertem Druck und einer Badtemperatur von 50°C. Das Öl, welches resultierte, wurde in Heptan (100 g) gelöst und durch Rotationsverdampfung (2 ×) eingeengt. Der resultierende Rückstand wurde in 55 ml Heptan zur Kristallisierung gelöst. Das Produkt wurde gesammelt bei -5°C, mit kaltem Heptan (10 ml) gewaschen und bei Raumtemperatur vakuumgetrocknet, um einen weißfarbigen bis gebrochen weißfarbigen Feststoff bereitzustellen (13,6 g, 88,3%). Reinheit bestimmt durch HPLC war 98,7.
Referenzbeispiel 4
Herstellung von Allylisopropylcarbonat
Isopropylalkohol (2-Propanol, 31,0 ml, 24,3 g, 0,4 mol, 1,1 Äquivalente), Pyridin (64,0 ml, 62,6 g, 0,79 mol, 2,1 Äquivalente) und 500 ml Methyltertiärbutylether (MTBE) wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß eingefüllt und auf 0°C gekühlt. Eine Lösung von Allylchlorameisensäureester (40,0 ml, 45,4 g, 0,38 mol, 1,0 Äquivalente) in 100 ml MTBE wurde über den Verlauf von 10 Minuten hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C 30 Minuten rühren gelassen vor Erwärmen auf Raumtemperatur (~25° C) und über Nacht gerührt (~16 Stunden). Das rohe Reaktionsgemisch wurde dann durch einen 1-Zoll-Pfropf Diatomeenerde filtriert (welcher dann mit 200 ml MTBE gewaschen wurde) und die vereinigten organischen Schichten wurden zweimal mit 200 ml 20%iger konz. HCl-Lösung, dreimal mit 200 ml destilliertem Wasser gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und bis zur Trockenheit unter Vakuum eingeengt, um 37,4 g (69%) des rohen Carbonats als ein farbloses Öl zu erbringen. Das rohe Öl aus diesem Experiment wurde mit dem aus einem früheren Experiment vereinigt und sie wurden als ein einziges Los zusammen durch Vakuumdestillation gereinigt (Siedepunkt 74-76°C bei 48-53 mm Hg Druck). Alle Spektraldaten sind konsistent mit der vorgeschlagenen Struktur.
¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 5,95 (m, 1H), 5,30 (m, 2H), 4,89 (scheinbar Septett, 1H), 4,61 (m, 2H), 1,3 (d, 6H); ¹³C NMR (75 MHz, CDCl₃) d 154,2, 131,6, 118,1, 71,5, 67,7, 21,4, MS (DClNH₃): 145 (M+H)⁺.
Referenzbeispiel 5
Herstellung von 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat Zu einer gerührten Lösung von Chinolin-3-carboxaldehyd (3 g, 19,1 mmol) in Tetrahydrofuran (15 ml) bei -10°C wurde Vinylmagnesiumchloridlösung in THF (11,3 ml, 15 Gew-%, d=0,975) bei -5 bis -10°C hinzugegeben. Am Ende der Zugabe zeigte HPLC, dass die Reaktion vollständig war. Diese braune Lösung wurde durch Kanüle zu einer gerührten Lösung von Di-t-butyldicarbonat (4,4 g, 22,9 mmol) in THF (10 ml) bei -10 bis -15°C überführt. Nach dem Transfer wurde das Reaktionsgemisch auf 0-5°C 1 Stunde lang erwärmt. Die Mischung wurde zurückgekühlt auf -10°C, mit 60 ml Methyl-t-butylether verdünnt und mit einer Lösung aus Citronensäure (4,8 g, 22,9 mmol) in Wasser (27 ml) bei <5°C gequencht. Nach 5 Stunden Mischen wurde die organische Schicht abgetrennt, mit 30 ml 7%igem Natriumbicarbonat, 2 × 30 ml Wasser gewaschen und filtriert. Das Filtrat wurde unter Vakuum eingeengt, um ein hellbraunes Öl (5,5 g) zu ergeben. Säulenchromatographie (Silicagel, 20:80 EtOAc/Hexan) des Rohprodukts ergab das reine Carbonat (4,3 g). Die Ausbeute war 79,0%.
¹H NMR (300 MHz, CDCl₃) δ: 8,93 (scheinbar d, 1H), 8,15 (m, 2H), 7,84 (scheinbar dd, 1H), 7,76 (scheinbar dt, 1H), 7,58 (scheinbar dt, 1H), 6,35 (m, 1H), 6,15 (m, 1H), 5,4 (m, 2H), 1,48 (s, 9H). ¹³C NMR (75,5 MHz, CDCl₃) δ: 149,8, 147,9, 135,3, 134,3, 131,5, 129,8, 129,3, 128,0, 127,6, 127,0, 90,4, 82,9, 77,1, 27,8. MS (DCl, NH₃): 286 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₁₇H₁₉NO₃: C, 71,56; H, 6,71; N, 4,91. Gefunden: C, 71,32; H, 6,75; N, 4,82.
Referenzbeispiel 6
Herstellung von Allyl-N,N-diisopropylcarbamat
Diisopropylamin (39,6 ml, 3 Äquivalente) und 200 ml Methyltertiärbutylether (MTBE) wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß gefüllt und auf 0°C gekühlt. Eine Lösung von Allylchlorameisensäureester (40,0 ml, 45,4 g, 0,38 mol, 1,0 Äquivalente) in 100 ml MTBE wurde über den Verlauf von 60 Minuten hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde sehr dick und weitere 200 ml MTBE wurden hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und dann weitere 12 Stunden lang gemischt, zu welcher Zeit es durch einen 1-Zoll-Pfropf aus Diatomeenerde filtriert und zweimal mit 100 ml 0,1 N HCl, einmal mit 100 ml destilliertem Wasser gewaschen, über MgSO₄ getrocknet und reduziert wurde, um 14,37 g eines farblosen Öls (83%) (>97% Reinheit durch GC) zu erbringen. Das Material war rein genug, um ohne weitere Reinigung verwendet zu werden, Spektraldaten sind konsistent mit dieser Struktur.
¹H NMR (400 MHz, d₅-Pyridin) δ 6,02 (m, 1H), 5,30 (dq, 1H), 5,15 (dq, 1H), 4,72 (m, 2H), 3,95 (br s, 2H), 1,18 (d, 12H). ¹³C NMR (100 MHz, d₅-Pyridin) δ: 155,0, 134,3, 116,7, 65,1, 45,8 (br), 20,6 (br). MS (DCl-NH₃): 186 (M+H⁺).
BEISPIELE
Die Beispiele, die hierin offenbart werden, beschreiben Verfahren zur Herstellung von 6-O-substituierten Erythromycin- und Ketolidderivaten. Die Beispiele sollen Beispiele für die Art und Weise bereitzustellen, in welcher das Verfahren der Erfindung bewerkstelligt werden kann und sollten nicht ausgelegt werden, dass sie den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise beschränken.
Beispiel 1
Herstellung von 6-O-Allyl-2',4''-O-bis-trimethylsilylerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim unter Verwendung von Allyl-t-butylcarbonat
(Verbindung (III), Schema 1)
Schritt (1): Herstellung von 2',4''-Bis-trimethylsilylerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim
Die obige Verbindung wurde hergestellt durch die Verfahren, die in US-Patent 4.990.602 beschrieben sind.
Schritt (2): Herstellung von 6-O-Allyl-2',4''-bis-trimethylsilylerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim
2',4''-O-Bis(trimethylsilyl)-erythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim (30,0 g, 29,0 mmol, 1 Äquivalent), Allyl-t-butylcarbonat (6,65 g, 1,45 Äquivalente), Palladiumacetat (33 mg, 0,005 Äquivalente), Triphenylphosphin (330 mg, 0,043 Äquivalente) und 150 ml THF wurden in ein geeignetes Reaktionsgefäß gefüllt. Das Reaktionsgemisch wurde evakuiert und mit Stickstoffgas mehrmals gespült, bevor es 19 Stunden lang bis zum Rückfluss erhitzt wurde. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur (~25°C) wurde ~3,0 ml handelsübliche Bleichlösung (5,25%iges NaOH) hinzugegeben und das Reaktionsgemisch 30 Minuten lang schnell gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert, um einen klumpenförmigen weißen Niederschlag zu entfernen, und bis zur Trockenheit unter Vakuum reduziert, um eine nahezu quantitative Wiedergewinnung von Material (~31 g) zu erbringen.
Das Rohprodukt (87% rein gemessen durch HPLC) wurde gereinigt durch Kristallisierung aus 300 ml 10:1 Isopropanol/Heptan bei 80°C. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das feste Produkt durch Filtration gesammelt, was nach Trocknen 23,94 g eines farblosen Feststoffs (77%) (>99% rein durch HPLC) erbrachte.
Schmelzpunkt: 221-223°C. IR (KBr): 3528, 3411, 2968, 2938, 1735, 1461, 1455, 1381, 1365, 1248, 1170, 1114, 1095, 1008, 897 und 840 cm^-1. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 5,88 (m, 1H), 5,11 (m, 1H), 5,05-5,08 (m, 2H), 5,03 (m, 1H), 4,84 (d, J=4,7 Hz, 1H), 4,43 (d, J=6,9 Hz, 1H), 4,21-4,26 (m, 2H), 4,02-4,15 (m, 2H), 3,93 (dd, J=2,2, 1,5 Hz, 1H), 3,89 (dd, J=2,2, 1,51 Hz, 1H), 3,71-3,76 (m, 4H), 3,66 (m, 1H), 3,30 (s, 3H), 3,23 (s, 1H), 3,16 (d, J=12,4 Hz, 1H), 3,12-3,18 (m, 1H), 2,88 (m, 1H), 2,70 (scheinbar q, m, 1H), 2,53 (br m, 1H), 2,37 (scheinbar d, 1H), 2,24 (br s, 6H), 1,92-2,03 (m, 3H), 1,44-1,90 (in, 11H), 1,43 (s, 3H), 1,14-1,28 (m, 23H), 1,08 (scheinbar t, 6H), 0,98 (d, J=7,2 Hz, 3H), 0,85 (t, J=7,6 Hz, 3H), 0,15 (s, 9H), 0,10 (s, 9H). ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 175,5, 169,3, 137,0, 114,8, 103,9, 102,4, 96,4, 80,7, 79,7 (6-C), 78,3, 77,8, 76,7, 74,0 (12-C), 73,4, 73,2, 70,0 (11-C), 67,2, 65,3, 65,2, 65,1, 62,8, 49,6, 44,8, 40,9, 39,2, 37,2, 35,7, 34,5, 33,4, 33,2, 29,5, 26,3, 25,5, 25,2, 24,4, 24,3, 22,9, 22,1, 21,8, 21,5, 21,1, 19,3, 19,0, 16,1, 15,8, 14,8, 10,6, 9,6, 0,9, 0,7. MS (DCl, NH₃): 1073 (M+H⁺).
Anal. berechnet für C₅₅H₁₀₄N₂O₁₄Si₂: C, 61,53; H, 9,79; N, 2,61.
Gefunden: C, 61,61; H, 9,73; N, 2,52.
Beispiel 2
Herstellung von 6-O-Allyl-2',4''-bis-O-trimethylsilylerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim unter Verwendung von Allylisopropylcarbonat
Die Titelverbindung wurde in 80% Rohausbeute hergestellt gemäß dem Verfahren, das in Beispiel 1, Schritt (2) beschrieben ist, aber unter Ersetzen von Allyl-t-butylcarbonat durch 1,8 Moläquivalente des Allylisopropylcarbonats, das in Referenzbeispiel 4 hergestellt wurde.
Beispiel 3
Herstellung von 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-2',4''-bis-O-trimethylsilylerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim
Die Titelverbindung wurde in 92% Rohausbeute hergestellt gemäß dem Verfahren, das in Beispiel 1, Schritt (2) beschrieben ist, aber unter Ersetzen von Allyl-t-butylcarbonat durch 1,2 Moläquivalente des 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonats, das in Referenzbeispiel 5 hergestellt wurde. Eine kleine Portion dieses Materials wurde gereinigt durch Chromatographie mit 2:1 Heptan/Aceton, um eine analytische Probe zur Charakterisierung bereitzustellen.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): 9,06 (scheinbar d, 1H), 8,30 (scheinbar d, 1H), 8,04 (scheinbar d, 1H), 7,78 (scheinbar dd, 1H), 7,61 (scheinbar ddd, 1H), 7,48 (scheinbar ddd, 1H), 6,62-6,50 (m, 2H), 5,19 (scheinbar dd, 1H), 4,80 (scheinbar d, 1H), 4,56-4,39 (m, 2H), 4,28-4,24 (m, 2H), 4,13-4,01 (m, 2H), 3,83-3,65 (m, 5H), 3,30-3,15 (m, 6H), 2,91-2,82 (m, 1H), 2,75-2,70 (m, 1H), 2,65-2,51 (m, 1H), 2,35-2,20 (m, 7H), 2,10-1,02 (m, 50H), 0,89-0,82 (m, 4H), 0,16 (s, 9H), 0,12 (s, 9H). ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃): 175,8, 169,3, 150,5, 147,4, 132,4, 131,6, 130,8, 129,2, 128,7, 128,4, 128,0, 126,5, 126,3, 103,9, 102,4, 96,5, 80,7, 79,9, 78,5, 77,6, 77,0, 73,9, 73,4, 73,1, 70,0, 67,2, 65,2, 65,1, 64,4, 62,8, 49,5, 44,9, 40,8, 39,6, 37,3, 35,6, 34,3, 33,5, 33,4, 26,3, 25,5, 24,3, 24,2, 22,9, 22,7, 22,0, 21,8, 21,6, 21,2, 19,4, 18,9, 16,1, 15,6, 14,7, 10,9, 9,5, 0,9, 0,7.
Anal. berechnet für C₆₄H₁₀₉N₃O₁₄Si₂·H₂O: C, 63,07; H, 9,18; N, 3,45. Gefunden: C, 63,02; H, 9,07; N, 3,33.
Beispiel 4
Herstellung von 6-O-Allyl-2',4''-bis-O-trimethylsilylerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim unter Verwendung von Allyl-N,N-diisopropylcarbamat
Die Titelverbindung wurde in 71% Rohausbeute hergestellt gemäß dem Verfahren, das in Beispiel 1, Schritt (2) beschrieben ist, aber unter Ersetzen von Allyl-t-butylcarbonat durch 2,9 Moläquivalente des N,N-Diisopropylcarbamats, das in Referenzbeispiel 6 hergestellt wurde.
Beispiel 5
Herstellung von 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-ketoerythromycin A
(Verbindung (IV), Schema 1)
Schritt (1): Herstellung von Erythromycin-A-9-oxim-2',4''-tribenzoat
Festes Erythromycin-A-oxim (2,006 kg, 2,677 mol) wurde in einen 50-l-Rundkolben (ausgestattet mit Rührpaddel, Thermoelement und Stickstoffeinlass) gefüllt und in Isopropylacetat (IPAC, 15,5 kg) gelöst. Das IPAC wurde eingeengt unter periodischem Hinzufügen von Tetrahydrofuran (THF, 45,6 kg) bis zu einem Endvolumen von 22 l (K.F. = 5,3 mol%). Dimethylaminopyridin (DMAP, 0,3282 kg, 2,67 mol), Triethylamin (1,198 kg, 11,84 mol) und Benzoesäureanhydrid (2,547 kg, 11,269 mol) wurden auf einmal zu dem Kolben hinzugegeben und es wurde bei 25°C 40 Stunden lang gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0-5°C abgeschreckt und N,N-Dimethylethylendiamin (0,427 kg, 1,5 Äquivalente gegen Bz₂O getestet) wurde mit einer Geschwindigkeit hinzugegeben, dass die Innentemperatur von <10°C beibehalten wurde (typischerweise ~40 Minuten). Nachdem die Zugabe abgeschlossen war, wurde die Mischung ungefähr 1 Stunde bei +5°C gerührt, bis kein Benzoesäureanhydrid mehr übrig war. Das Reaktionsgemisch wurde in einen 100-l-Kessel überführt und mit Methyl-t-butylether (MTBE, 20 l) verdünnt. Die organische Schicht wurde mit 5%iger KH₂PO₄-Lösung (2 × 20 kg) gewaschen. Die organische Schicht wurde mit 7%iger NaHCO₃-Lösung (20 kg) und 27%iger NaCl-Lösung (10 kg) gewaschen. Die organische Schicht wurde unter Vakuum eingeengt, um das THF zu entfernen, während periodisch IPA (16 l) eingefüllt wurde bis zu einem Endvolumen von 12 l (NMR zeigte, dass kein THF vorhanden war). Die Aufschlämmung wurde auf 45°C unter gutem Umrühren erwärmt und 1,5 Stunden lang gerührt. Die Aufschlämmung wurde auf -5°C gekühlt und 1,5 Stunden lang gerührt. Das Produkt wurde filtriert und mit IPA (3 × 1 l, vorgekühlt auf -10°C) gewaschen. Das Tribenzoat wurde in Trockenschalen überführt und bei 50°C unter Vakuum mit einer Stickstoffentlüftung getrocknet. Die Ausbeute war 2,323 kg (82%).
IR 1722,1450, 1379, 1339, 1262 cm^-1; ¹H NMR (CDCl₃) δ: 0,75 (d, 3H, J=7,7), 0,82 (t, 3H, J=7,3), 0,90 (d, 3H, J=5,1), 1,10 (s, 3H), 1,17-1,18 (3H, m), 1,18 (3H, d, J=6,9), 1,21 (3H, s), 1,31 (3H, d,J=7,0), 1,38 (3H, s), 1,41 (1H, m), 1,55 (2H, m), 1,73 (1H, dd, J=5,2, 15,3), 1,76 (1H, m), 1,87 (1H, m), 1,92-1,96 (1H, m), 2,34 (6H, s), 2,76-2,81 (2H, m), 2,97 (1H, bs), 3,22 (1H, bs), 3,46 (1H, d, J=6,7), 3,52 (3H, s), 3, 79-3, 86 (3H, m), 3,87 (1H, dd, J=1,3, 9,2), 4,39-4,44 (2H, m), 4,91 (1H, d, J=9,8), 4,93 (1H, d, J=7,6), 5,02 (1H, d, J=4,9), 5,10 (1H, dd, J=3,6, 10,4), 5,15 (1H, dd, 2,4, 10,7), 7,45-7,50 (6H, m), 7,56-7,62 (3H, m), 8,00-8,07 (5H, m); ¹³C (CDCl₃) δ: 179,4, 175,1, 166,1, 165,4, 163,8, 133,3, 133,2, 132,7, 130,7, 129,9, 129,6, 129,5, 129,0, 128,5, 128,4, 128,2, 100,2, 95,7, 83,6, 79,2, 78,8, 74,7, 74,3, 73,0, 72,3, 69,8, 67,7, 63,7, 63,5, 49,6, 44,5, 40,9, 39,0, 37,3, 35,3, 34,6, 31,8, 28,6, 26,4, 25,3, 21,3, 21,2, 21,1, 18,5, 18,2, 16,5, 15,7, 14,9, 10,6, 9,3. MS (EZI) m/z 1061 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₅₈H₈₀N₂O₁₆: C, 65,64; H, 7,60; N, 2,64; O, 24,12. Gefunden: C, 65,37; H, 7,42; N, 2,52; O, 24,38; Schmelzpunkt =149-152°C.
Schritt (2): Alkylierung von Erythromycin-A-oximtribenzoat mit 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol, t-Butylcarbonat und Oximentschützung
Festes Erythromycin-A-oximtribenzoat (1000,1 g, 0,942 mol) wurde in einen 10-l-Rotationsverdampferkolben eingefüllt und in THF (4,066 kg) gelöst. Das THF wurde unter Vakuum verdampft, wobei ein schaumiges Öl zurückblieb. Der Schaum wurde wieder in THF (3,427 kg) gelöst und wieder verdampft. Das resultierende Material wurde in THF (3,500 kg) gelöst und in einen 12-l-Rundkoben überführt, der mit einem Rückflusskondensator, einem Stickstoffeinlass, einem Heizmantel und einem mechanischen Rückapparat aufgerüstet war. Das Gefäß wurde desoxydiert. Festes 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1ol, t-Butylcarbonat (308,9 g, 1,08 mol, 1,15 Äquivalente) wurde als eine Portion hinzugegeben, gefolgt von der Zugabe von Pd₂(dba)₃ (8,61 g, 0,0094 mol, 0,01 Äquivalente) und dppb (8,02 g, 0,018 mol, 0,02 Äquivalente). Das Reaktionsgemisch wurde bis zum Rückfluss (65°C) ungefähr 30 Minuten lang erhitzt, bis das Ausgangsmaterial verbraucht war.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 15°C abgeschreckt. Isopropylalkohol (4,0 l) wurde hinzugegeben, unmittelbar gefolgt von 2N NaOH (234 ml, 0,234 mol, 0,5 Äquivalente). Zusätzliche Natriumhydroxidlösung kann hinzugegeben werden bei Bedarf, um die Hydrolyse bis zur Vollständigkeit voranzutreiben. Das Reaktionsgemisch wurde in MTBE (12 l) und 7%iges wässeriges NaHCO₃ (8 l) geschüttet und 4 Minuten gerührt. Bei Schichttrennung bildete sich eine schwarze Phasengrenzfläche. Die Schichten wurden getrennt und diese Phasengrenzfläche wurde mit der wässerigen Schicht entfernt. Die organische Schicht wurde mit 23%igem wässerigen NaCl (8 l) gewaschen und die Schichten wurden getrennt, wobei wieder die gesamte schwarze Phasengrenzfläche mit der wässerigen Schicht entfernt wurde. Die Lösungsmittel wurden auf dem Rotationsverdampfer entfernt, wobei das Wärmebad bei 45°C war. Der verbleibende Schaum wurde in THF (4 l) gelöst und durch Rotationsverdampfung eingeengt. Das Verfahren wurde wiederholt, wobei das gewünschte Produkt als ein trockener Schaum zurückblieb, der 1262,1 Gramm wog.
IR (Film, cm^-1) 1725, 1598, 1487, 1379, 1342, 1264; ¹H NMR (CDCl₃) δ: 0,77 (3H, d, J=7,3), 0,79 (3H, t, J=7,3), 0,99 (3H, d, J=5,8), 1,05 (3H, d, J=7,0), 1,06 (3H, s), 1,14 (3H, d, J=7,0), 1,16 (3H, d, J=7,0), 1,21 (3H, s), 1,24 (3H, d, J=6,1), 1,37-1,43 (3H, m), 1,50-1,54 (1H, m), 1,56 (3H, s), 1,71 (1H, dd, J=5,2, 15,2), 1,74-1,78 (1H, m), 1,89-1,94 (1H, m), 1,99-2,04 (1H, m), 2,35 (6H, s), 2,47 (1H, d, J=15,0), 2,60 (1H, q, J=7,0), 2,81-2,87 (1H, m), 2,96-3,02 (1H, m), 3,55 (3H, s), 3,67 (1H, dd, J=1,2, 9,8), 3,78 (1H, d, J=5,8), 3,84-3,89 (1H, m), 3,92-3,98 (1H, m), 4,02 (1H, dd, J=7,0, 11,3), 4,12 (1H, dd, J=3,8, 11,3), 4,53-4,58 (1H, m), 4,69 (1H, s), 4,93 (1H, d, J=9,8), 5,01 (1H, d, 6,6), 5,12 (1H, dd, J=8,3, 10,7), 5,25 (1H, dd, J=2,1, 10,7), 6,17 (1H, d, J=16,1), 6,36 (1H, ddd, J=4,9, 7,0, 16,1), 7,40 (1H, t, J=8,2), 7,42-7,50 (5H, m), 7,55-7,63 (3H, m), 7,72 (1H, d, J=1,8), 8,01-8,05 (5H, m), 8,80 (1H, d, J=2,0), 10,59 (1H, bs); ¹³C NMR (CDCl₃) δ: 174,7, 169,0, 166,2, 165,5, 149,4, 146,3, 133,2, 132,6, 132,5, 131,1, 131,0, 130,6, 130,0, 129,7, 128,5, 128,4, 128,3, 128,2, 128,1, 127,8, 126,3, 126,2, 100,0, 96,2, 79,5, 79,4, 78,9, 78,8, 76,8, 74,0, 73,0, 72,7, 70,6, 67,3, 64,7, 63,8, 63,7, 49,5, 44,4, 40,9, 38,2, 36,6, 35,4, 32,8, 31,8, 25,5, 21,4, 21,2, 19,0, 18,5, 16,5, 16,0, 15,2, 10,7, 9,5. MS (EZI) m/z 1124 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₆₃H₈₅N₃O₁₅: C, 67,30; H, 7,62; N, 3,74; O, 21,34. Gefunden: C, 67,02; H, 7,61; N, 3,59; O, 20,99.
Schritt (3): Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-keto-2',4''-dibenzoat
Festes Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-oximdibenzoat (800 g bei 78% Wirksamkeit) (aus Schritt (2) oben), (L)-Weinsäure (0,280 kg), NaHSO₃ (0,2118 kg), H₂O (3,38 kg) und THF (1,2 l) wurden in ein 2-Gallonen-Gefäß gefüllt. Die Mischung wurde auf 90°C über 30 Minuten erhitzt und bei 85-90°C weitere 90 Minuten lang bei gutem Umrühren gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde in einen 30-l-Kessel mit der Hilfe von 1,6 l THF und 0,5 lWasser überführt und weiter mit Ethylacetat (EtOAc, 2 l) verdünnt. Unter Rühren wurde 25%ige K₂CO₃-Lösung (3,6 l) hinzugegeben. Die Mischung wurde weiter verdünnt mit MTBE (2 l), kurz gerührt und sich setzen gelassen, bis die Phasen klar waren. Die wässerige Bodenschicht wurde entfernt. Für die organische Schicht wurde herausgefunden, dass sie 517,8 g (84%) des Produktes enthielt. Die Produktschicht wurde zu einem Endvolumen von ~3 leingeengt, während periodisch nacheinander EtOAc (1,2 l) und dann absolutes Ethanol (EtOH, 8 l) hinzugegeben wurde. Die Aufschlämmung wurde auf 5°C gekühlt und einmal filtriert, Überstandsgehalte des Ketons waren <8 mg/ml. Der Feststoff wurde mit kaltem EtOH (-10°C; 3 × 200 ml) gewaschen, in Trockenschalen überführt und bei 40°C unter Vakuum mit einer leichten N₂-Entlüftung 2 Tage lang getrocknet. Der resultierende kristalline Feststoff wog 485,4 g.
IR 1722, 1694, 1265, 1126, 1070 cm^-1; ¹H NMR (CDCl₃) δ: 0,79 (3H, d, J=7,6), 0,84 (3H, t, J=7,4), 0,95 (3H, d, J=6,1), 1,03 (3H, d, J=6,8), 1,04 (3H, s), 1,14 (3H, d, J=7,0), 1,22 (3H, d, J=4,3), 1,23 (3H, s), 1,24 (3H, d, J=4,0), 1,37-1,43 (1H, m), 1,49 (3H, s), 1,57 (1H, d, J=14,0), 1,75-1,79 (3H, m), 1,87-1,92 (1H, m), 1,96-2,02 (1H, m), 2,36 (6H, s), 2,50 (1H, d, J=15,0), 2,59-2,64 (1H, m), 2,85-2,91 (1H, m), 2,99 (1H, q, J=6,4), 3,00-3,05 (2H, m), 3,54 (1H, bs), 3,56 (3H, s), 3,67 (1H, s), 3,77 (1H, dd, J=1,9, 9,7), 3,81 (1H, d, J=5,7), 3,92-3,98 (1H, m), 4,02 (1H, dd, J=7,6, 11,0), 4,19 (1H, dd, J=4,0, 10,8), 4,47-4,52 (1H, m), 4,95 (1H, d, J=9,4), 5,02 (1H, d, J=7,6), 5,05 (1H, d, J=4,9), 5,08-5,12 (1H, m), 5,16 (1H, dd, J=2,4, 11,0), 6,52-6,59 (1H, m), 6,63 (1H, d, J=16,2), 7,44-7,52 (5H, m), 7,58-7,63 (3H, m), 7,79 (1H, dd, J=1,0, 8,6), 8,02-8,06 (5H, m), 8,27 (1H, d, J=1,8), 9,13 (1H, d, J=2,1). ¹³C NMR (CDCl₃) δ: 220,2, 175,1, 166,1, 165,4, 150,2, 147,4, 133,4, 132,8, 132,7, 130,8, 130,2, 129,8, 129,6, 129,1, 128,8, 128,7, 128,4, 128,3, 128,2, 127,9, 126,4, 99,9, 96,2, 80,0, 79,2, 78,8, 78,7, 76,5, 74,2, 73,0, 72,5, 68,7, 67,9, 67,4, 64,9, 63,8, 63,7, 58,3, 49,5, 45,5, 44,4, 40,9, 38,1, 37,7, 37,4, 35,4, 31,8, 25,6, 21,3, 21,2, 21,1, 21,0, 18,6, 18,3, 16,3, 12,2, 10,7, 9,5. MS (EZI) m/z 1109 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₆₃H₈₄N₂O₁₅: C, 68,21; H, 7,63; N, 2,53; O, 21,63. Gefunden: C, 67,98; H, 7,50; N, 2,39; O, 21,88. Schmelzpunkt = 214-216°C.
Schritt (4): Herstellung von Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-2',4''-dibenzoat
Festes Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-diol-2',4''-dibenzoat (892,2 g, 96,6 Wirksamkeit, 0,778 mol) wurde in einen 20-l-Rotationsverdampferkolben gefüllt und in THF (5,5 l) gelöst. Das THF wurde unter Vakuum verdampft auf ungefähr 25% des ursprünglichen Volumens. Der Rückstand wurde wieder in THF (5,0 l) gelöst und wieder auf ungefähr 25% seines Volumens eingedampft. Das Material wurde in THF (3,5 l) gelöst und in einen 12-l-Kolben überführt, der mit einem druckausgleichenden 1000-ml-Zugabetrichter, einem Stickstoffeinlassrohr und einem mechanischen Rührapparat ausgestattet war. DMF (1,25 l) wurde hinzugegeben und die resultierende heterogene Suspension wurde gerührt. Festes CDI (495,6 g, 3,05 mol) wurde als eine Portion hinzugegeben. Eine Lösung von Natriumhexamethyldisilazid (NaHMDS, 1,0 M in THF, 1071 ml, 1,071 mol, 1,3 Äquivalente) wurde über 65 Minuten hinzugegeben, wobei die Innentemperatur auf weniger als 33°C gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 18 Stunden lang gerührt, bis HPLC-Analyse vollständigen Verbrauch (<1 Flächen-%) von Intermediat des 11,12-Cyclocarbonats zeigte. Die gerührte 12-Acylimidazolidlösung wurde auf -15°C gekühlt und NH₃(g) wurde hinzugegeben, indem es durch ein Einlassrohr unterhalb der Oberfläche hindurch perlen gelassen wurde. Die Reaktion wurde unter -5°C 1,5 Stunden lang gehalten, bis HPLC weniger als 1 Flächen-% von 12-Acylimidazolid zeigte.
Die Temperatur des Reaktionsgemischs wurde auf Raumtemperatur erhöht. Eine Lösung von Kalium-t-butoxid (1 M in THF, 918 ml, 0,918 mol) wurde zu dem Reaktionsgemisch hinzugegeben, wobei das Reaktionsgemisch unter 35°C gehalten wurde. Beruhend auf vollständigem Verschwinden von acyclischem Ausgangscarbamat und C-10-Methylepimer (<1 Flächen-%), nachgewiesen durch HPLC, war die Reaktion in 1,5 Stunden nach Zugabe von Kalium-t-butoxid (KOtBu) vollständig. Das Reaktionsgemisch wurde in einen 50-l-Trenntrichter geschüttet, der Isopropylacetat (iPrOAc, 13,5 l) und 5%iges wässeriges KH₂PO₄ (13,5 l) enthielt, gerührt und die Schichten trennten sich. Die organische Schicht wurde mit zusätzlichem 5%igem wässerigen KH₂PO₄ (13,5 l) und dann mit 5%igem wässerigen KH₂PO₄ (6,7 l) gewaschen. Die wässerigen Schichten wurden vereinigt und mit iPrOAc (6,7 l) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit 7%igem wässerigen NaHCO₃ (13,5 l) gewaschen, gefolgt von 23%igem wässerigen NaCl (10 l). Die organische Lösung wurde eingeengt und das Produkt kristallisierte. Isopropanol (4 l) wurde hinzugegeben und die Mischung wurde auf ungefähr 25% des ursprünglichen Volumens eingeengt. Isopropanol (3,4 l) wurde hinzugegeben und die Suspension wurde bei 45°C 30 Minuten lang gerührt, dann auf 4°C abgeschreckt und bei dieser Temperatur 2 Stunden lang gerührt. Das feste Produkt wurde filtriert und mit 1 l kaltem (+2°C) iPrOH gewaschen. Das Produkt wurde in einem Vakuumofen bei +55°C über 48 h getrocknet, um 793,2 g weißes Pulver zu ergeben. Das Endprodukt besaß 96,5 Wirksamkeit. 765,4 Gramm, 87% Ausbeute von Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-diol-2',4''-dibenzoat.
IR 1771,3, 1722, 1453, 1265, 1169, 1107 cm^-1; ¹H NMR (CDCl₃) δ: 0,72 (3H, t, J=7,5), 0,78 (3H, d, J=7,7), 0,95 (3H, d, J=6,1), 1,08 (3H, d, J=6,7), 1,14 (3H, d, J=7,3), 1,21-1,24 (9H, m), 1,31 (3H, s), 1,36-1,40 (2H, m), 1,47 (3H, s), 1,58 (1H, dd, J=1,5, 15,0), 1,72-1,86 (5H, m), 2,36 (6H, s), 2,51 (1H, d, J=15,0), 2,59-2,63 (1H, m), 2,81 (1H, m), 2,88 (1H, q, J=7,0), 3,01 (1H, m), 3,56 (3H, s), 3,71 (1H, s), 3,75 (1H, d, J=6,1), 3,85 (1H, dd, J=1,5, 8,8), 3,99 (1H, dd, J=7,6, 11,0), 4,14 (1H, dd, J=6,1, 11,0), 4,51 (1H, m), 4,88 (1H, dd, J=3,0, 9,5), 4, 99 (1H, d, J=9,7), 5,05 (1H, d, J=4,9), 5,09 (1H, dd, J=7,7, 10,7), 5,54 (1H, s), 6,40 (1H, ddd, J=6,4, 7,6, 16,9), 6,63 (1H, d, J=16,2), 7,45-7,55 (5H, m), 7,58-7,62 (3H, m), 7,81 (1H, d, J=8,2), 8,03-8,07 (5H, m), 8,23 (1H, d, J=1,9), 9,06 (1H, d, J=2,1). ¹³C NMR (CDCl₃) δ: 217,9, 175,8, 170,6, 166,1, 165,3, 157,9, 149,9, 147,6, 133,4, 132,7, 132,4, 130,7, 129,9, 129,8, 129,7, 129,6, 129,1, 128,9, 128,4, 128,3, 128,2, 128,1, 128,0, 126,6, 100,0, 96,0, 83,7, 79,6, 79,4, 78,7, 78,0, 76,0, 73,0, 72,4, 67,5, 64,9, 63,7, 57,7, 49,6, 45,2, 44,6, 40,8, 39,2, 38,1, 37,3, 35,2, 31,9, 22,3, 21,8, 21,4, 21,2, 21,0, 18,5, 18,4, 15,5, 13,7, 13,4, 10,6, 9,4. MS (EZI) m/z 1134 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₆₄H₈₃N₃O₁₅)_1/2 H₂O: C, 67,16; H, 7,41; N, 3,67; O, 21,69. Gefunden: C, 67,18; H, 7,24; N, 3,45; O, 21,71.
Schmelzpunkt = 166,5-168°C.
Schritt (5): Herstellung von Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-hydroxy-2'-benzoat
Kristallines Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamatdibenzoat (750,0 g, 96,5 Wirksamkeit, 0,639 mol) wurde in einen 12-l-Dreihalsrundkolben gefüllt, der mit einem Thermoelement, einem Stickstoffeinlassrohr und einem mechanischen Rührapparat ausgerüstet war. EtOH (3,64 l) und 2N HCl (3,64 l) wurden hinzugegeben und die Mischung wurde auf 45°C erhitzt, bis das Ausgangsmaterial nicht mehr durch HPLC detektiert wurde. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch in 10 l MTBE und 10 l Wasser geschüttet, gerührt und die Schichten trennten sich. Die wässerige produkthaltige Schicht (Bodenschicht) wurde mit 6 l iPrOAc verdünnt und mit 30%iger K₂CO₃-Lösung (4,2 kg) unter gutem Mischen behandelt. Die Schichten wurden getrennt. Die organische Lösung wurde zu einer Aufschlämmung eingeengt, 5 l iPrOAc wurde hinzugegeben und weiter eingeengt bis zu einem Endgewicht von 766,2 g.
IR 1771,3, 1727, 1456, 1274, 1159, 1119 cm^-1; ¹H NMR (CDCl₃) δ 0,75-0,81 (6H, m), 1,08 (9H, m), 1,25 (3H, d, J=6,7), 1,32 (3H, s), 1,36-1,40 (1H, m), 1,39 (3H, s), 1,42-1,46 (2H, m), 1,71-1,77 (2H, m), 1,80-1,86 (1H, m), 1,98-2,01 (1H, m), 2,29 (6H, s), 2,53-2,59 (1H, m), 2,63-2,69 (1H, m), 2,85 (1H, q, J=6,4), 2,91 (1H, dt, J=4,0, 12,0), 3,37-3,41 (1H, m), 3,53-3,57 (2H, m), 3,72 (1H, s), 3,82 (1H, d, J=1,8), 3,95-3,99 (2H, m), 4,88 (1H, d, J=7,6), 5,04 (1H, dd, J=7,6, 10,4), 5,11 (1H, dd, J=2,7, 10,4), 5,74 (1H, s), 6,37 (1H, dt, J=16, 6,1), 6,65 (1H, d, J=16,2), 7,44-7,46 (2H, m), 7,51 (1H, t, J=7,0), 7,57 (1H, t, J=7,0), 7,65 (1H, s), 7,82 (1H, d, J=6,7), 8,07 (1H, d, J=6,7), 8,09 (2H, dd, J=1,5, 7,0), 8,22 (1H, d, J=1,8), 9,06 (1H, d, J=2,1). ¹³C NMR (CDCl₃) δ: 217,5, 175,3, 170,6, 165,4, 158,1, 149,5, 147,3, 132,8, 132,7, 130,6, 129,8, 129,3, 129,2, 128,9, 128,7, 128,4, 128,2, 128,1, 126,9, 99,3, 83,8, 80,6, 79,0, 77,4, 75,5, 72,1, 68,8, 67,6, 64,0, 63,2, 58,1, 45,5, 43,9, 40,8, 38,4, 37,2, 36,0, 32,1, 22,3, 21,8, 21,4 21,0, 20,1, 18,3, 15,3, 13,8, 13,3, 10,4, 7,9. MS (EZI) m/z 872 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₄₉H₆₅N₃O₁₁: Theorie: C, 67,49; H, 7,51; N, 4,82. Gefunden: C, 67,11; H, 7,38; N, 4,60. Schmelzpunkt = 224-226°C.
Schritt (6): Herstellung von Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-keto-2'-benzoat
N-Chlorsuccinimid (NCS, 117,2 g, 880,4 mmol) wurde in einen 5-l-Dreihalsrundkolben gefüllt, der mit einem Thermoelement, Stickstoffeinlassrohr, mechanischen Rührapparat und Zugabetrichter ausgerüstet war. CH₂Cl₂ (740 ml) wurde hinzugegeben und die Mischung wurde auf -15°C (±5°C) gekühlt. Dimethylsulfid (63,68 g, 73,6 ml, 1,026 mol) wurde hinzugegeben, während die Innentemperatur bei -15°C (±5°C) gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weitere 15 Minuten lang gerührt, nachdem die Zugabe vollständig war. Festes Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-carbamat-3-hydroxy-2'-benzoat (734,7 g, 614 mmol, 72,8 Wirksamkeit) wurde in 1,91 l CH₂Cl₂ gelöst und hinzugegeben, während die Innentemperatur bei -15°C (±5°C) gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde 1 Stunden lang gerührt, nachdem die Zugabe vollständig war. Et₃N (70,6 g, 698 mmol) wurde hinzugegeben, während die Innentemperatur bei -15°C (±5°C) gehalten wurde. Das resultierende Gemisch wurde bei -10°C (±5°C) 1 Stunde lang gerührt. Das kalte Reaktionsgemisch wurde in 6,7 l EtOAc geschüttet und 2,7 l 0,5 N wässeriges NaOH wurde hinzugegeben. Die Schichten wurden geschüttelt und getrennt. Die obere produkthaltige Schicht wurde mit 5%igem wässerigen NaCl (3,3 l) gewaschen, gefolgt von 27%igem wässerigen NaCl (3,3 l). Die organische Lösung wurde zu einer Aufschlämmung eingeengt, MTBE (3 l) wurde portionsweise hinzugegeben und auf ungefähr 1,5 1 eingeengt. Hexan (1,4 l) wurde eingefüllt und die Suspension 30 Minuten lang bei 45°C gerührt. Die Suspension wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und gerührt, bis die Konzentration des Ketolids in dem Überstand <5 mg/ml durch HPLC war. Die Aufschlämmung wurde filtriert und mit 1:1 Hexan/MTBE (4 × 300 ml) gewaschen. Das Produkt wurde in einem Vakuumofen bei +35°C über 48 h zu konstantem Gewicht getrocknet, um 537,8 Gramm weißes Pulver (97% Ausbeute) zu ergeben.
IR 1771,3, 1743, 1719, 1697, 1456, 1267,7, 1172, 1104 cm^-1; ¹H NMR (CDCl₃) δ: 0,76 (3H, t, J=7,4), 1,01 (3H, d, J=7,9), 1,09 (3H, d, J=6,7), 1,12 (3H, d, J=7,0), 1,21 (3H, d, J=6,1), 1,36 (3H, d, J=16,9), 1,39 (3H, s), 1,44 (3H, s), 1,42-1,48 (1H, m), 1,54 (1H, dd, J=2,5, 14,7), 1,63 (1H, dd, J=11,7, 14,7), 1,75-1,82 (1H, m), 1,85 (ddd, J=3,4, 7,6, 14,5), 2,26 (6H, s), 2,59-2,62 (1H, m), 2,85-2,89 (2H, m), 3,04-3,12 (1H, m), 3,59-3,64 (1H, m), 3,80-3,86 (3H, m), 4,29 (1H, d, J=4,3), 4,59 (1H, d, J=7,6), 4,93 (1H, d, J=3,2, 9,4), 5,03 (1H, dd, J=7,6, 10,6), 5,49 (1H, s), 6,16 (1H, dt, J=16, 6,7), 6,56 (1H, d, J=6,56), 7,44 (2H, t, J=7,6), 7,50 (1H, t, J=7,6), 7,56 (1H, t, J=7,6), 7,64 (1H, t, J=7,6), 7,82 (1H, d, J=7,6), 8,02 (2H, dd, J=1,6, 7,6), 8,06 (1H, d, J=8,4), 8,15 (1H, d, J=2,1), 9,02 (1H, d, J=2,1). ¹³C NMR (CDCl₃) δ: 217,3, 205,4, 169,6, 165,2, 157,6, 149,6, 147,6, 132,8, 132,5, 130,5, 129,9, 129,7, 129,6, 129,2, 129,0, 128,5, 128,3, 128,0, 126,7, 100,7, 83,4, 78,8, 77,5, 75,6, 72,0, 69,2, 64,2, 63,5, 58,1, 50,8, 45,7, 45,0, 40,7, 38,7, 37,2, 31,5, 22,5, 20,9, 20,1, 18,0, 14,4, 13,8, 13,6, 10,6. MS (EZI) m/z 870 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₄₉H₆₃N₃O₁₁: Theorie: C, 67,64; H, 7,30; N, 4,83. Gefunden: C, 67,37; H, 7,21; N, 4,53. Schmelzpunkt = 150-152°C.
Schritt (7): Herstellung von 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-ketoerythromycin A
Kristallines Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-keto-2'-bezoat (495,0 g, 99,8% Wirksamkeit, 0,568 mol) wurde in einen 5-l-Dreihalsrundkolben gefüllt, der mit einem Thermoelement, Stickstoffeinlassrohr und mechanischen Rührapparat ausgerüstet war. MeOH (1,51 kg) wurde hinzugegeben und die Mischung bis zum Rückfluss erhitzt, bis kein Ausgangsmaterial mehr durch HPLC detektiert wurde (typischerweise 14 Stunden). Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch auf ungefähr 1 l eingeengt und mit 97:3 EtOAc/Heptan (3 l) und 0,5 N HCl (1,35 l) verdünnt und umgerührt. Die produkthaltige Bodenschicht wurde entfernt und die obere organische Schicht wurde weiter mit 0,5 N HCl (0,25 l) gewaschen. Die zwei produkthaltigen Bodenschichten wurden vereinigt und mit 97:3 EtOAc/Heptan (1 l) gewaschen. Die produkthaltige Bodenschicht wurde mit EtOAc (2,5 l) verdünnt und mit 15 Gew-%iger K₂CO₃-Lösung (1,4 l) behandelt und die Schichten getrennt. Die obere produkthaltige Schicht wurde eingeengt auf ungefähr 1,2 l und mit 10 mg kristallinem 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-ketoerythromycin A in 100 ml Heptan beimpft. Das Produkt wurde ungefähr 1 h bei Raumtemperatur gerührt, um zu ermöglichen, dass sich ein ausreichendes Impfbett bildete. Die Aufschlämmung wurde weiter mit 1,7 l Heptan verdünnt und auf ungefähr 2 l eingeengt. Das Produkt wurde filtriert und mit 9:1 Heptan/EtOAc (3 × 300 ml) gewaschen. Das Produkt wurde in einem Vakuumofen bei +42°C über 24 Stunden zu einem konstanten Gewicht getrocknet, um 402,0 g (92%) eines weißen kristallinen Feststoffs zu ergeben.
IR 1769,7, 1746,7, 1714, 1701, 1457, 1108, 1049 cm^-1; ¹H NMR (CDCl₃) δ: 0,79 (3H, t, J=7,5), 1,11 (3H, d, J=6,9), 1,13 (3H, d, J=7,5), 1,17 (3H, d, J=6,1), 1,39 (3H, d, J=6,9), 1,40 (3H, d, J=8), 1,43 (3H, s), 1,47-1,53 (1H, m), 1,51-1,54 (1H, m), 1,66 (1H, ddd, J=1,8, 2,0, 12,6), 1,69 (1H, dd, J=1,2, 14,5), 1,81 (1H, d, J=11,9), 1,84-1,90 (1H, m), 2,26 (6H, s), 2,44-2,52 (1H, m), 2,61-2,67 (1H, m), 2,96 (1H, q, J=6,5), 3,16-3,22 (2H, m), 3,53-3,57 (1H, m), 3,71 (1H, dd, J=7,2, 11,9), 3,84 (1H, dd, J=6,5,11,9), 3,91 (1H, s), 3,96 (1H, q, J=6,7), 4,36 (1H, d, J=7,3), 4,40 (1H, d, J=4,7), 4,94 (1H, dd, J=3,2, 9,1), 5,48 (1H, s), 6,16-6,21 (1H, m), 6,5 (1H, d, J=16,0), 7,50 (1H, t, J=6,9), 7,63 (1H, t, J=6,9), 7,82 (1H, d, J=8,1), 8,05 (1H, d, J=8,4), 8,17 (1H, d, J=2,1), 9,02 (1H, d, J=2,3). ¹³C NMR (CDCl₃) δ: 217,3, 205,3, 169,6, 157,6, 149,7, 147,6, 132,4, 129,9, 129,6, 129,1, 129,0, 128,5, 128,0, 126,7, 102,9, 83,5, 78,7, 77,5, 76,4, 70,2, 69,5, 65,8, 64,2, 58,1, 50,8, 46,2, 45,0, 40,2, 39,0, 37,3, 28,3, 22,6, 21,1, 20,1, 18,0, 14,4, 14,1, 13,6, 10,6. MS (EZI) m/z 766 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₄₂H₅₉N₃O₁₁: Theorie: C, 65,86; H, 7,76; N, 5,49. Gefunden: C, 65,69 H, 7,60; N, 4,34. Schmelzpunkt = 211-213°C.
Beispiel 6
Herstellung von 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-ketoerythromycin A
(Verbindung (IV), Schema 1)
Schritt (1): Herstellung von Erythromycin-A-9-oxim-2',4'',9-triacetat
Festes Erythromycin-A-oxim (100,2 g, 0,1338 mol) wurde in einen 2-l-Rundkolben gefüllt und in Tetrahydrofuran (400 ml) gelöst. Dimethylaminopyridin (2,07 g, 0,013 mol) und Triethylamin (62 ml, 0,443 mol) wurden eingefüllt. Die Lösung wurde auf 0-5°C gekühlt und Essigsäureanhydrid (39 ml, 0,413 mol) wurde über einen Zeitraum von einer halben Stunde eingefüllt. Die Lösung wurde über Nacht gerührt. Die Lösung wurde auf 10°C gekühlt und Triethylamin (6 ml) und Essigsäureanhydrid (5 ml) wurden eingefüllt. Die Lösung wurde über Nacht gerührt. Die Lösung wurde auf 10°C gekühlt und Triethylamin (1,5 ml) und Essigsäureanhydrid (1,5 ml) wurden eingefüllt. Die Lösung wurde über Nacht gerührt. Wasser (50 ml) wurde eingefüllt und die Lösung wurde 10 Minuten lang gerührt. Ethylacetat (300 ml) und 5%iges Natriumbicarbonat (200 ml) wurden eingefüllt. Die Schichten wurden getrennt und die organische Schicht wurde mit 5%igem Natriumbicarbonat (150 ml) und 15%igem Natriumchlorid (150 ml) gewaschen. Die organische Lösung wurde über Natriumsulfat getrocknet und zu einem Öl (140 g) eingeengt. Das Öl wurde in Methyl-t-butylether (MTBE, 350 ml) gelöst und auf ungefähr 40°C erhitzt. Heptan (400 ml) wurde eingefüllt und die Lösung wurde auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die Aufschlämmung wurde 5 Stunden lang auf 5-10°C gekühlt. Das Produkt wurde filtriert, mit Heptan/MTBE (2:1, 110 ml) gewaschen und bei 50°C 18 Stunden lang getrocknet. Die Ausbeute war 108,58 g (92 %). MS (APCI): 875 (M+H⁺).
Schritt (2): Alkylierung von Erythromycin-A-oximtriacetat mit 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol, t-Butylcarbonat und Entschützung
Erythromycin-A-oximtriacetat (40,0 g, 45,7 mmol) und 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol, t-Butylcarbonat (13,67 g, 48,0 mmol) wurden in einen 1-l-Rotationsverdampferkolben gefüllt. Toluol (400 ml) wurde eingefüllt, um die Feststoffe zu lösen. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde in Toluol (400 ml) gelöst und das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde in Tetrahydrofuran (310 ml) gelöst. Ungefähr 150 ml Lösungsmittel wurden bei einem Druck von 300 mbar und einer Badtemperatur von 45°C entfernt. Die restliche Lösung wurde in einen Dreihalsrundkolben überführt und mit Stickstoff gespült. Pd₂(dba)₃ (418 mg, 0,46 mmol, 0,01 Äquivalente) und dppb (389 mg, 0,091 mmol, 0,02 Äquivalente) wurden in die Lösung eingefüllt. Die Lösung wurde desoxydiert. Das Reaktionsgemisch wurde ungefähr 1 Stunde lang auf 65°C erhitzt.
Die Lösung wurde in einen 1-l-Dreihalsrundkolben überführt und Isopropanol (160 ml) wurde eingefüllt. Die Lösung wurde auf 1°C gekühlt und eine Lösung von 1 N Natriumhydroxid (28,8 ml, 28,8 mmol, 0,63 Äquivalente) wurde eingefüllt, während eine Temperatur von weniger als 3°C beibehalten wurde. Nach 1 Stunden wurde zusätzliches 1 N Natriumhydroxid eingefüllt (6,6 ml, 6,6 mmol, 0,14 Äquivalente) und das Reaktionsgemisch wurde ungefähr eine Stunde lang weitergerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in eine Mischung von 5% Natriumbicarbonat (250 ml) und MTBE (500 ml) geschüttet. Die Phasen wurden getrennt und die organische Phase wurde mit 15%igem Natriumchlorid (200 ml) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden auf dem Rotationsverdampfer entfernt. Der verbleibende Schaum wurde in THF (200 ml) gelöst und durch Rotationsverdampfung eingeengt. Das Verfahren wurde wiederholt, wobei das gewünschte Produkt als ein trockener Schaum zurückblieb, der 53,17 g wog.
Schritt (3): Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-keto-4''-acetat
Festes Erythromycin-A-6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-oxim-2',4''-diacetat (38,0 g, aus Schritt 2 oben), Essigsäure (9:5 ml), NaHSO₃ (11,5 g), Wasser (174 ml) und THF (48 ml) wurden in einen 1-l-Dreihalsrundkolben eingefüllt. Die Mischung wurde 6 Stunden lang auf ungefähr 70°C erwärmt.
Das Reaktionsgemisch wurde in eine Lösung von Ethylacetat (150 ml) und THF (150 ml) gefüllt. Zu der Mischung wurde 25%iges Kaliumcarbonat (150 ml) gegeben. Die Zweiphasenmischung wurde bei 33-40°C gerührt und die Schichten wurden sich setzen gelassen. Die Schichten wurden getrennt und die wässerige Schicht wurde bei 35-48°C mit einer Mischung von THF (70 ml) und Ethylacetat (70 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden bei etwa 40°C mit 15%igem Natriumchlorid (2 × 120 ml) gewaschen. Die organische Lösung wurde unter Vakuum eingeengt, um einen Schaum (37 g) zu ergeben. Der Schaum wurde in Methanol (100 ml) gelöst und durch Rotationsverdampfung eingeengt. Das Verfahren wurde wiederholt. Der resultierende Rückstand wurde in Methanol (etwa 60 ml) gelöst und bei 44°C über Nacht gerührt. Die Mischung wurde auf 0°C 1 Stunde lang gekühlt. Die Feststoffe wurden durch Filtration isoliert, mit kaltem Methanol (8 ml) gewaschen und bei 30°C 18 Stunden lang vakuumgetrocknet, um 17,5 Gramm des Produktes als einen weißen Feststoff bereitzustellen.
Das Filtrat wurde eingeengt und der Rückstand wurde in Methanol (22 ml) und Wasser (7 ml) gelöst. Die Mischung wurde über Nacht gerührt. Die Feststoffe wurden durch Filtration isoliert, mit kaltem Methanol/Wasser (3:1, 4 ml) gewaschen und bei 30°C 18 Stunden lang vakuumgetrocknet, um 2,05 Gramm des Produkts bereitzustellen.
Schritt (4): Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-keto-2'-benzoat-4''-acetat
Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-keto-4''-acetat (12,00 g, 12,72 mmol), Benzoesäureanhydrid (3,74 g, 16,54 mmol), Isopropylacetat (48 ml), THF (24 ml) und Triethylamin (2,67 ml, 19,1 mmol) wurden in einen Rundkolben eingefüllt und die Mischung wurde auf etwa 55°C 9 Stunden lang erhitzt. Die Lösung wurde auf 5°C gekühlt und N,N-Dimethylethylendiamin (0,4 ml, 3,8 mmol) wurde eingefüllt. Die Mischung wurde eine Stunde lang gerührt. Die Feststoffe wurden durch Filtration entfernt und mit Ethylacetat (100 ml) und Wasser (50 ml) gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden auf einen Scheidetrichter überführt und die wässerige Schicht wurde entfernt. Die organische Schicht wurde mit 5%igem Natriumbicarbonat (50 ml) und 20%igem Natriumchlorid (30 ml) gewaschen. Ethylacetat (30 ml) wurde eingefüllt und die organische Lösung wurde unter Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde in Acetonitril (30 ml) gelöst und durch Rotationsverdampfung eingeengt. Das Verfahren wurde wiederholt. Acetonitril (40 ml) wurde eingefüllt und die Mischung wurde 25 Minuten lang auf 45°C erhitzt. Die Mischung wurde auf 5°C gekühlt. Die Feststoffe wurden durch Filtration isoliert, mit kaltem Acetonitril (5 ml) gewaschen und bei 45°C 60 Stunden lang vakuumgetrocknet, um 12,55 Gramm des Produkts bereitzustellen.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 9,13 (d, 1H), 8,27 (d, 1H), 8,06 (d, 1H), 8,02 (d, 2H), 7,80 (d, 1H), 7,64 (dt, 1H), 7,58 (t, 1H), 7,50 (t, 1H), 7,46 (t, 2H), 6,62 (d, 1H), 6,55 (dq, 1H), 5,15 (dd, 1H), 5,10 (dd, 1H), 4,99 (d, 1H), 4,92 (d, 1H), 4,70 (d, 1H), 4,38 (m, 1H), 4,19 (1H, dd), 4,02 (dd, 1H), 3,90 (m, 1H), 3,78 (d, 1H), 3,75 (scheinbar d, 1H), 3,65 (scheinbar s, 1H), 3,54 (s(-OH), 1H), 3,48 (s, 3H), 3,04 (s(-OH), 1H), 2,99 (m, 2H), 2,86 (m, 1H), 2,62 (m, 1H), 2,45 (d, 1H), 2,34 (s, 6H), 2,14 (s, 3H), 1,96 (m, 1H), 1,88 (m, 2H), 1,74 (dd, 1H), 1,68 (dd, 1H), 1,57 (d, 1H), 1,50 (s, 3H), 1,45 (m, 1H), 1,40 (m, 1H), 1,25 (d, 3H), 1,19 (d, 3H), 1,18 (s, 3H), 1,15 (d, 3H), 1,03 (d, 3H), 1,02 (s, 3H), 0,83 (t, 3H), 0,76 (d, 3H). ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 220,3, 175,1, 170,4, 165,4, 150,3, 147,4, 132,8, 132,7, 130,8, 130,2, 129,6, 129,2, 128,8, 128,3, 128,2, 128,0, 126,5, 99,8, 96,2, 79,6, 79,2, 78,5, 76,5, 74,3, 72,8, 72,6, 68,7, 67,2, 65,0, 63,5, 63,3, 49,4, 45,5, 44,3, 40,9, 38,2, 37,8, 37,4, 35,3, 32,1, 21,6, 21,3, 21,1, 21,0, 20,9, 18,5, 18,3, 16,3, 15,9, 12,3, 10,7, 94. MS (APCI): 1047 (M+H⁺).
Schritt (5): Herstellung von Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-keto-11,12-cyclocarbamat-3-hydroxy-2'-benzoat
In einen 250-ml-Rundkolben wurde Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-9-keto-2'-benzoat-4''-acetat (4,00 g, 3,82 mmol), Carbonyldiimidazol (CDI, 2,75 g, 17,0 mmol), THF (25 ml) und DMF (8 ml) gefüllt. Die Mischung wurde bei 18°C 20 Minuten lang gerührt und dann auf 3°C gekühlt. Eine Lösung von Natriumhexamethyldisilazid (NaHMDS, 1,0 M in THF, 6,0 ml, 6 mmol) wurde über einen Zeitraum von 10 Minuten hinzugegeben. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und über Nacht gerührt.
Die Mischung wurde auf 5°C gekühlt und NH₃(g) wurde hinzugegeben, indem es 35 Minuten lang durch die Lösung sprudeln gelassen wurde. Nach 2,5 Stunden wurde NH₃(g) hinzugegeben, indem es 30 Minuten lang durch die Lösung sprudeln gelassen wurde. Nach 1,5 Stunden wurde NH₃(g) hinzugegeben, indem es 20 Minuten lang durch die Lösung sprudeln gelassen wurde. Die Mischung wurde 1,5 Stunden lang bei 5°C gerührt. Kalium-t-butoxid (KOtBu, 1,0 M in THF, 4,6 ml, 4,6 mmol)) wurde eingefüllt und die Lösung wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und 19 Stunden lang gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in 5%iges KH₂PO₄ (60 ml) geschüttet und mit Isopropylacetat (60 ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde mit 5%igem KH₂PO₄ (60 ml) und dann 5%igem KH₂PO₄ (30 ml) gewaschen. Die vereinigten 5%igen KH₂PO₄-Waschungen wurden mit Isopropylacetat (40 ml) extrahiert. Die vereinigten Isopropylacetatextrakte wurden mit 5%igem Natriumbicarbonat (50 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde unter Vakuum eingeengt. Isopropylacetat (50 ml) wurde eingefüllt und die Lösung wurde unter Vakuum eingeengt, um 4,38 Gramm eines weißen Schaums zu erbringen.
Der obige Schaum (4,26 g), Ethanol (30 ml) und 2 N Salzsäure (15 ml) wurden in einen 100-ml-Rundkolben gefüllt. Die Lösung wurde 10 Stunden lang auf 50-55°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in Wasser (35 ml) und MTBE (40 ml) geschüttet. Die Schichten wurden getrennt und die MTBE-Schicht wurde mit 2 N Salzsäure (10 ml) extrahiert. Die vereinigte wässerige Schicht wurde mit MTBE (40 ml) gewaschen und dann wieder mit MTBE (20 ml). Der pH der wässerigen Schicht wurde auf pH 9-10 mit 25%igem Kaliumcarbonat (13 ml) eingestellt und mit Ethylacetat (50 ml) extrahiert. Die wässerige Schicht wurde mit Ethylacetat (25 ml) extrahiert. Die vereinigten Ethylacetatschichten wurden mit 15%igem Natriumchlorid (20 ml) gewaschen. Die Ethylacetatschicht wurde unter Vakuum eingeengt, in Ethylacetat (35 ml) gelöst und durch Rotationsverdampfung eingeengt. Der resultierende Rückstand wurde wieder in Ethylacetat (35 ml) gelöst und durch Rotationsverdampfung eingeengt. Der Rückstand wurde in Ethylacetat (10 ml) bei 45°C gelöst. Heptan (20 ml) wurde langsam bei 40-45°C hinzugegeben, um zu verursachen, dass das Produkt auskristallisierte. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und 1,5 Stunden lang gerührt. Die Aufschlämmung wurde 1 Stunde lang auf 5°C gekühlt. Die Feststoffe wurden durch Filtration isoliert, mit Heptan (5 ml) gewaschen und bei 45°C über Nacht vakuumgetrocknet, um das Produkt bereitzustellen. Die Ausbeute war 2,62 Gramm (79%). MS (APCI): 872 (M+H⁺).
Schritt (6): Herstellung von Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-keto-2'-benzoat
N-Chlorsuccinimid (NCS, 435 g, 3,27 mmol) wurde in einen 25-ml-Dreihalsrundkolben gefüllt, CH₂Cl₂ (5 ml) wurde hinzugegeben und die Mischung wurde auf -15°C (±5°C) gekühlt. Dimethylsulfid (0,28 ml, 3,82 mmol) wurde hinzugegeben, während die Innentemperatur bei -15°C (±5°C) gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weitere 30 Minuten lang gerührt, nachdem die Zugabe vollständig war. Festes Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-carbamat-3-hydroxy-2'-benzoat (2,00 g, 2,29 mmol) wurde in 10 ml CH₂Cl₂ gelöst und hinzugegeben, während die Innentemperatur bei -15°C (±5°C) gehalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde 1 Stunden lang gerührt, nachdem die Zugabe vollständig war. Et₃N (0,365 ml, 2,61 mmol) wurde hinzugegeben, während die Innentemperatur bei -15°C (±5°C) gehalten wurde. Das resultierende Gemisch wurde bei -10°C (±5°C) 1,5 Stunde lang gerührt. Das kalte Reaktionsgemisch wurde in 50 ml EtOAc geschüttet und 25 ml l 0,5 N wässeriges NaOH wurde hinzugegeben. Die Schichten wurden geschüttelt und getrennt. Die obere produkthaltige Schicht wurde mit 5%igem wässerigen NaCl (25 ml) gewaschen, gefolgt von gesättigtem wässerigen NaCl (25 ml). Die organische Lösung wurde über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wurde aus MTBE (6 ml) und Heptan (6 ml) umkristallisiert. Die Aufschlämmung wurde bei Raumtemperatur filtriert und mit MTBE/Hexan (1:1, 10 ml) gewaschen. Das Produkt wurde unter Vakuum bei 40°C über Nacht getrocknet, um 1,99 Gramm weißes Pulver zu ergeben. MS (ESI): 870 (M+H⁺).
Schritt (7): Herstellung von 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-ketoerythromycin A
Kristallines Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-keto-2'-benzoat (1,84 g, 2,11 mmol) wurde in einen 100-ml-Rundkolben gefüllt. MeOH (15 ml) wurde hinzugegeben und die Mischung bis zum Rückfluss erhitzt, bis kein Ausgangsmaterial mehr durch HPLC detektiert wurde (17 Stunden). Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch eingeengt und mit 97:3 EtOAc/Heptan (25 ml) und 0,5 N HCl (15 ml) verdünnt. Die produkthaltige Bodenschicht wurde entfernt und die obere organische Schicht wurde weiter mit 0,5 N HCl (10 ml) gewaschen. Die zwei produkthaltigen Bodenschichten wurden vereinigt und mit 97:3 EtOAc/Heptan (20 ml) gewaschen. Die produkthaltige Bodenschicht wurde mit 97:3 EtOAc/Heptan (40 ml) verdünnt und mit 10 Gew-%iger K₂CO₃-Lösung behandelt, um einen pH von 9-10 zu ergeben, und die Schichten getrennt. Die wässerige Schicht wurde mit 97:3 EtOAc/Heptan (40 ml) extrahiert. Die vereinigte produkthaltige EtOAc/Heptan-Schicht wurde mit 15%igem Natriumchlorid gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Die organische Lösung wurde zu einem dicken Öl eingeengt. Ethylacetat (2 ml) und Heptan (4 ml) wurden eingefüllt und die Mischung auf 38°C erwärmt, um zu verursachen, dass das Produkt auskristallisiert. Heptan (6 ml) wurde eingefüllt und die Aufschlämmung wurde bei 38°C 45 Minuten lang erwärmt. Die Aufschlämmung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, filtriert, mit 1:9 EtOAc/Heptan (10 ml) gewaschen und vakuumgetrocknet bei 45°C über Nacht, um 1,32 g (81%) eines weißen kristallinen Feststoffes bereitzustellen. MS (ESI): 766 (M+H⁺).
Beispiel 7
Herstellung von 6-O-Erythromycin-A-9-oxim-2',4'',9-tribenzoat
Schritt (1): Herstellung von Erythromycin-A-9-oxim
Ein 250-ml-Rundkolben wurde mit 80,0 ml MeOH befüllt und auf 0-5°C abgekühlt. Hydroxylamin (50%ige wässerige Lösung, 34,8 g, 526 mmol) wurde portionsweise hinzugegeben, woraufhin eine leichte Freigabe von Wärme beobachtet wurde (3 bis 10°C). Die Methanollösung wurde 5 Minuten lang gerührt und die Innentemperatur wurde auf 1,5°C gebracht. Ameisensäure (10,4 g, 226 mmol) wurde dann tropfenweise mit einer solchen Geschwindigkeit hinzugegeben, dass die Temperatur des Reaktionsgemischs unter 25°C blieb. Diese kalte Lösung wurde zu einem Dreihalskolben überführt, der Erythromycin A (47,6 g, 64,8 mmol) enthielt. Der Kolben war mit einem Stickstoffeinlassadapter, einer Temperatursonde (T-Typ) und einem mechanischen Rührer ausgestattet. Die Temperatur des Reaktionsgemischs wurde auf 50°C angehoben und Rühren 10 Stunden lang fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde durch TLC geprüft, wodurch aufgedeckt wurde, dass die Reaktion vollständig abgelaufen war. Das Reaktionsgemisch wurde auf 23°C abgekühlt und mit 150 ml IPAC verdünnt, gefolgt durch Zugabe von 56 g NaOH (6 N). Der pH des Reaktionsgemischs wurde zwischen pH 11-12 eingestellt, es wurde 5 Minuten lang gerührt und der Inhalt auf einen Scheidetrichter überführt. Die wässerige Schicht wurde abgelassen und die organische Schicht wurde mit 100 g NaOH (2 N) gewaschen. Karl-Fisher-Analyse deckte 4,7 Gew-% Feuchtigkeit/Wasser in der organische Schicht auf. Das Produkt wurde direkt in Schritt (2) unten verwendet.
Schritt (2): Tribenzoylierung von Erythromycin-A-9-oxim
Die organische Schicht aus Schritt (1) oben wurde eingeengt, um eine Aufschlämmung zu erhalten, und in 100 ml IPAC wieder verdünnt. Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt, um das Rohoxim azeotrop zu trocknen. Karl-Fisher-Analyse der Aufschlämmung zeigte 0,243 Gew-% Wasser. Dieser Schritt wurde noch einmal mit 100 ml IPAC wiederholt. Die Aufschlämmung wurde in 200 ml einer 1:1-Mischung von IPAC/THF gelöst. Kf-Analyse deckte 0,037 Gew-% Wasser auf. DMAP (7,42 g, 60,7 mmol) und Bz₂O (57,7 g, 225 mmol) wurden in einen 1000-ml-Dreihalskolben gefüllt, der mit einem mechanischen Rührer, einem Gaseinlassadapter und einer Temperatursonde ausgerüstet war, gefolgt von der IPAC-THF-Lösung des Rohoxims. Mit dem Rühren wurde mit der Zugabe von Oximlösung begonnen. Et₃N (26,2 ml, 188 mmol) wurde zu dem Reaktionsgemisch hinzugegeben und die Temperatur des Reaktionsgemischs wurde auf 40°C angehoben. Das Reaktionsgemisch wurde 10,5 Stunden lang bei 40°C und 13-14 h bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wurde durch HPLC überwacht und zu dieser Zeit deckte HPLC-Analyse ~4% Dibenzoat auf. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0-5°C gekühlt und 6,7 ml N,N-Dimethylethylendiamin (5,4 g, 1,5 Äquivalente gegen Bz₂O getestet) wurde hinzugegeben. Nach 20 Minuten bei 0-5°C wurde durch HPLC kein restliches Benzoesäureanhydrid in dem Reaktionsgemisch mehr aufgedeckt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 50 ml IPAC verdünnt und 100 ml 10%iges KH₂PO₄ wurde zu dem kalten Reaktionsgemisch hinzugegeben. Nach 10 Minuten Rühren wurde das Reaktionsgemisch auf einen 1-l-Scheidetrichter überführt und die wässerige Phase ablaufen gelassen. Die organische Phase wurde nacheinander mit 100 ml KH₂PO₄, 7%igem NaHCO₃ (2 × 100 ml) und 100 ml Salzlösung gewaschen. Das Lösungsmittel wurde durch Rotationsverdampfung bei 50°C unter Vakuum entfernt, um einen braunen gummiartigen Feststoff zu erbringen. Zusätzliche 100 ml IPAC wurden in den Kolben eingefüllt. Das Rohprodukt wurde gelöst und das Lösungsmittel bis zur Trockenheit durch Rotationsverdampfung unter Vakuum verdampft, um das Produkt azeotrop zu trocknen. Das Rohprodukt wurde als ein brauner gummiartiger Feststoff in quantitativer Ausbeute erhalten. Das Rohmaterial wurde in 60 ml wasserfreiem Aceton bei 60°C gelöst; 215 ml n-Heptan wurde hinzugegeben. Weißer Feststoff begann auszukristallisieren. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 62°C erhitzt, und dann war der gesamte Feststoff gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde dann langsam auf Raumtemperatur ausgleichen gelassen und nach Rühren bei Raumtemperatur über Nacht wurde das feste Produkt durch Vakuumfiltration gesammelt. Der nasse Kuchen wurde mit kalter Lösung von 1:4 Aceton/n-Heptan (50 ml) gewaschen und über Nacht unter Vakuum bei 50°C getrocknet, um das Tribenzoat (38,0 g) als einen weißen Feststoff in 56% Ausbeute zu erbringen.
Das 6-O-Erythromycin-A-9-oxim-2',4'',9-tribenzoat kann in dem Verfahren von Schritt 5, Schritte (2)-(7) verwendet werden, um eine Verbindung der Formel (IV) bereitzustellen.
Beispiel 8
Herstellung von Erythromycin-A-9-oxim-2',4'',9-tribenzoat
Ein 2-l-Dreihalsrundkolben, ausgestattet mit einem Stickstoffeinlassadapter, einer Temperatursonde (T-Typ) und einem mechanischen Rührer wurde mit 500 ml THF bei Raumtemperatur (22°C) gefüllt. PhCO₂Na (75,0 g, 521 mmol) wurde zu THF unter Rühren hinzugegeben, gefolgt von PhCOCl (60,4 ml, 521 mmol). Die Temperatur des Reaktionsgemischs ging während dieser Zugabe herauf auf 27°C. Rühren wurde 30 Minuten lang fortgesetzt und dann wurde das Erythromycin-A-9-oxim (100,0 g, 134 mmol, K.F.=0,63%) in 5 Portionen von ungefähr je 20 g hinzugegeben. Es wurde nicht zugelassen, dass die Temperatur des Reaktionsgemischs während der Zugabe von Erythromycin-A-9-oxim 40°C überstieg (erforderte periodisches Kühlen mit einem Wasserbad). Zu diesem Zeitpunkt wurde der Zugabetrichter zwischen den Kolben und den Stickstoffeinlassadapter gesetzt, der Et₃N (57,7 ml, 414 mmol) enthielt. Et₃N wurde tropfenweise über den Zugabetrichter über einen Zeitraum von 15 Minuten hinzugegeben. Es wurde nicht zugelassen, dass die Temperatur des Reaktionsgemischs während der Zugabe von Et₃N 40°C überstieg (erforderte periodisches Kühlen mit einem Wasserbad). Nach vollständiger Zugabe von Et₃N wurde der Zugabetrichter entfernt und DMAP (16,31 g, 134 mmol) wurde portionsweise hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch, mit weißem Feststoff darin suspendiert, wurde 14 h lang bei 40°C und bei Raumtemperatur 13 h lang gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0-5°C gekühlt (beim Kühlen schlägt das Reaktionsgemisch in eine dicke schlammähnliche Lösung um) und 5,0 ml N,N-Dimethylethylendiamin (1,5 Äquivalente gegen Bz₂O getestet) wurde hinzugegeben. Die Aufschlämmung wurde mit 150 ml THF verdünnt und Rühren weitere 1,5 h lang fortgesetzt. Die Reaktion wurde durch HPLC überwacht. Nach 1,5 h bei 0-5°C deckte HPLC eine vernachlässigbare Menge (0,8%) Benzoesäureanhydrid auf, das in dem Reaktionsgemisch zurückgeblieben war. Das Reaktionsgemisch wurde mit 200 ml IPAC verdünnt und 150 ml 10%iges KH₂PO₄ wurde zu dem kalten Reaktionsgemisch hinzugegeben. Nach Rühren für 10 Minuten wurde das Reaktionsgemisch auf einen 2-l-Scheidetrichter überführt und die wässerige Phase ablaufen gelassen. Die organische Phase wurde weiter verdünnt mit 150 ml IPAC und nacheinander mit 150 ml 10%igem KH₂PO₄, 7%igem NaHCO₃ (2 × 150 ml) und 200 ml Salzlösung gewaschen. Das Lösungsmittel wurde durch Rotationsverdampfung bei 50°C unter Vakuum entfernt. Zusätzliche 250 ml IPAC wurden in den Kolben eingefüllt, das Rohprodukt wurde gelöst und das Lösungsmittel bis zur Trockenheit durch Rotationsverdampfung unter Vakuum entfernt, um das Produkt azeotrop zu trocknen. Das Rohprodukt wurde als ein gebrochen weißer Schaum in quantitativer Ausbeute erhalten. Es wurde in 250 ml wasserfreiem Aceton gelöst durch Erhitzen auf 60°C und 800 ml n-Heptan wurden hinzugegeben. Weißer Feststoff begann auszukristallisieren. Nach Rühren bei Raumtemperatur über Nacht wurde das feste Produkt durch Vakuumfiltration gesammelt. Der nasse Kuchen wurde mit 1:6 Aceton/n-Heptan (100 ml) bei -5°C gewaschen und über Nacht unter Vakuum bei 50°C getrocknet, um das Erythromycin-A-9-oxim-2',4'',9-tribenzoat (118,0 g) als einen weißen Feststoff in 82,8 Ausbeute zu erbringen.
Das Erythromycin-A-9-oxim-2',4'',9-tribenzoat kann in dem Verfahren von Beispiel 5, Schritte (2)-(7) verwendet werden, um eine Verbindung der Formel (IV) bereitzustellen.
Beispiel 9
Herstellung von 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-cyclocarbamat-3-ketoerythromycin-A-2',4''-dibenzoat
Ein 500-ml-Dreihalsrundkolben wurde mit einem mechanischen Überkopfrührer, einer Temperatursonde und einem Stickstoffeinlass/-auslass ausgestattet. In das Reaktionsgefäß wurde Erythromycin-A-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11,12-diol-2',4''-dibenzoat (Beispiel 5, Schritt (3)) (50,00 g, 45 mmol), CDI (18,27 g, 113 mmol, 2,5 Äquivalente) eingefüllt, gefolgt von DMF ( 61 ml) und THF (153 ml). Die wolkige Mischung wurde bei Raumtemperatur etwa 5 Minuten lang gerührt, bevor DBU (10,1 ml, 68 mmol, 1,5 Äquivalente) über eine Spritze hinzugegeben wurde. Unmittelbar nachdem DBU hinzugegeben war, stieg die Innentemperatur von 21°C auf 27°C. Als die Freigabe von Wärme aufhörte, war der gesamte Feststoff gelöst, um eine klare Lösung zu ergeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann über Nacht bei 35°C erwärmt. HPLC-Analyse nach 15 h zeigte vollständige Umwandlung zu dem 12-Acylimidazolid-Intermediat.
Die Lösung von 12-Acylimidazolid-Intermediat wurde auf <0°C gekühlt und Ammoniakgas wurde (unter der Oberfläche) über eine Nadel durchsprudeln gelassen. Die Reaktion wurde bei -4°C gehalten und durch HPLC überwacht. Der vollständige Verbrauch des 12-Acylimidazolid-Intermediats nahm ungefähr 5 h in Anspruch.
Das Reaktionsgemisch wurde dann auf 0°C erwärmt. Eine Lösung von Kalium-t-butoxid (5,56 g, 50 mmol, 1,1 Äquivalente) in THF (50 ml) wurde hinzugegeben, während die Innentemperatur unter 10°C gehalten wurde. Nachdem die Base zugesetzt war, wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmt. Nach HPLC war die Reaktion innerhalb 2 Stunden vollständig.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 0°C gekühlt und wurde langsam mit einer 4,5-N-HCl-Lösung gequencht. Der pH der wässerigen Schicht wurde auf pH 5-6 mit der gleichen Säurelösung eingestellt (insgesamt wurden 64 g 4,5-N-HCl verwendet). Die Mischung wurde auf einen 1-l-Scheidetrichter überführt zusammen mit IPAc (113 ml). Nach Mischen und Trennen der Schichten wurde die organische Schicht mit einer 5%igen NH₄Cl-Lösung (150 ml) gewaschen. Die resultierende organische Fraktion wurde unter reduziertem Druck eingeengt, um eine dicke Aufschlämmung von weißen Feststoffen zu ergeben.
Zu der Rohmischung wurde IPA (225 ml) hinzugegeben. Die Mischung wurde wieder zu einer dicken Aufschlämmung (~75 ml) eingeengt. IPA (190 ml) wurde hinzugegeben und die Mischung wurde unter Rühren in einem 45°C-Bad etwa 1 h lang erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Mischung weiter auf 0°C gekühlt und bei dieser Temperatur 2 h lang gerührt, bevor die Feststoffe gefiltert wurden. Die Mutterlauge wurde wieder zurückgeführt, um die Überführung von Feststoffen zu unterstützen. Die Feststoffe wurden dann mit kaltem IPA (56 ml) gespült vor Trocknen unter reduzierten Druck bei 65°C.
Das trockene isolierte Produkt waren 35,42 g weißes Pulver, 69,3 Ausbeute, 96,0 Peakfläche.
Beispiel 10
Herstellung von 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-oxo-6-O-[3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl]-11-desoxy-11-carboxyaminoerythromycin-A-11,12-(cyclocarbamat)
(Verbindung (IV), Schema 3)
Schritt (1). Herstellung von Descladinoseerythromycin-A-9-oximhydrochlorid
(a) Oximbildung
Erythromycin A (75 g, 0,1 mol, 1 Äquivalent) und 150 ml Isopropylalkohol wurden in einen Kolben gefüllt. Das Reaktionsgemisch wurde gerührt, um eine Aufschlämmung zu bilden. Hydroxylamin (50 ml, 50%ig wässerig) wurde in den Kolben gefüllt und Essigsäure (18,7 ml, 0,32 mol, 3,2 Äquivalente) wurde zu dem Reaktionsgemisch hinzugegeben. Die Mischung wurde 30 Stunden lang auf 50°C erhitzt und es bildete sich ein Niederschlag. Das Rohmaterial wurde in Schritt (b) unten ohne weitere Reinigung verwendet.
(b) Hydrolyse von Cladinose
Das Reaktionsgemisch aus Schritt (1) (a) oben wurde auf etwa 20°C abgekühlt. Salzsäure (500 ml, 2N) wurde tropfenweise zu dem Reaktionskolben hinzugegeben und die Mischung wurde auf etwa 35°C erwärmt. Die ausgefallenen Feststoffe lösten sich in der Lösung auf, um eine klare Flüssigkeit zu ergeben. Ethylacetat (300 ml) wurde in das Reaktionsgemisch eingefüllt, gefolgt von 600 ml 20%igem Kaliumcarbonat, um eine Lösung mit einem pH von etwa 10 zu ergeben. Die wässerige Schicht wurde gesammelt und mit 200 ml Ethylacetat extrahiert. Die Ethylacetatschichten wurden vereinigt, mit 150 ml Wasser und 100 ml 15%iger Natriumchloridlösung gewaschen und unter Vakuum eingeengt. Isopropylacetat (150 ml) wurde in die Lösung gefüllt und es wurde erneut eingeengt. Der Rückstand wurde in 500 ml Isopropylacetat und 100 ml Isopropylalkohol gelöst. Die Lösung wurde gerührt und eine 15-ml-Lösung konzentrierter HCl in 45 ml Isopropylalkohol wurde hinzugegeben. Es bildete sich ein Niederschlag. Das Reaktionsgemisch wurde etwa 30 Minuten lang gerührt und dann auf 5-10°C gekühlt, filtriert und mit Isopropylacetat (2 × 75 ml) gewaschen. Das Rohmaterial wurde unter Stickstoff getrocknet, um 71,3 Gramm rohes Descladinoseerythromycin-A-9-oximhydrochlorid zu erbringen (111% Ausbeute).
Schritt (2): Herstellung von 3-Descladinoseerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim
Das 3-Descladinoseerythromycin-A-9-oximhydrochlorid aus Schritt (1) (150,9 g, 255 mmol, 1 Äquivalent) wurde in Acetonitril zusammen mit Isopropylcyclohexylketal (170,8 ml, 767,4 mmol, 3 Äquivalente) gemischt. Ameisensäure (38,2 ml, 895 mmol, 3,5 Äquivalente) wurde dann hinzugegeben. Die klare gelbe Lösung wurde bei Raumtemperatur unter N₂ gerührt. Nach 2-3 Stunden wurde das Reaktionsgemisch mit Hexan (4 × 400 ml) extrahiert. Die Extraktionen wurden fortgesetzt, bis TLC und HPLC zeigten, dass das gesamte Ketalagens entfernt war. Der pH des Reaktionsgemischs wurde mit 2 N NaOH auf pH>9 eingestellt. Die wässerige Schicht wurde entfernt und die Acetonitrilschicht wurde mit halbgesättigter NaCl-Lösung (100-150 ml) extrahiert. Die Acetonitrilschicht wurde dann entfernt, mit Na₂SO₄ getrocknet und eingeengt, um einen weißen Schaum zu erbringen (176,84 g, 94,7%). Umkristallisation in CH₃CN (3-4 ml/g) erbrachte das Produkt in etwa 65-75% Ausbeute.
Schritt (3A): Herstellung von 2'-O-Benzoyl-3-hydroxyl-3-descladinoseerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim
Die Verbindung aus Schritt (2) (20 g, 27,4 mmol, 1 Äquivalent) oben wurde in Isopropylacetat (100 ml) gemischt. Benzoesäureanhydrid (~1,3 Äquivalente) wurde hinzugegeben, gefolgt von Et₃N (4,6 ml, 37,85 mmol, 1,2 Äquivalente). Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur unter N₂ über Nacht gerührt. Eine halbgesättigte Lösung von NaHCO₃ (50 ml) wurde unter Rühren für etwa 15-30 Minuten hinzugegeben. Die wässerige Phase wurde entfernt und die organische Phase wurde mit einer halbgesättigten NaCl-Lösung gewaschen. Die organische Phase wurde dann mit Na₂SO₄ getrocknet und zu einem Schaum eingeengt (22,4 g, 98%). Das Rohprodukt wurde zu der Silylierungsreaktion übernommen.
Schritt (3B): Herstellung von 2'-O-Benzoyl, 3-O-trimethylsilyl-3-descladinoseerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim
Die Verbindung aus Schritt (3A) oben (8,20 g, 9,8 mmol, 1 Äquivalent) wurde in CH₂Cl₂ (80 ml) gemischt. Trimethylsilylimidazol (2,9 ml, 19,6 mmol, 2 Äquivalente) wurde hinzugegeben, gefolgt von Trimethylsilylchlorid (1,5 ml, 11,8 mmol, 1,2 Äquivalente). Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur unter N₂ 30 Minuten lang gerührt. Eine halbgesättigte NaCl-Lösung (25 ml) wurde dann zu dem Reaktionsgemisch unter 5-10 Minuten Rühren hinzugegeben. Die wässerige Schicht wurde entfernt und das Reaktionsgemisch wurde mit gesättigtem NaCl gewaschen. Die CH₂Cl₂-Schicht wurde entfernt, mit Na₂SO₄ getrocknet und zu einem weißen Schaum (9,39 g, 105,4%) eingeengt. Das Rohprodukt wurde in CH₃CN (5 ml/g) auskristallisiert, um einen weißen Schaum zu ergeben (6,96 g, 78,1%).
Schritt (4): Herstellung von 2'-O-Benzoyl-3-O-trimethylsilyl-3-descladinose-6-O-[3-(3-chinolyl-2-propenyl)1-erythromycin-A-ketaloxim
In einen Dreihalsrundkolben wurde 2'-O-Benzoyl-3-O-trimethylsilyl-3-descladinoseerythromycin-A-ketaloxim aus Schritt (3B) (1,8 g, 2 mmol, 1 Äquivalent) gefüllt, gefolgt von THF (8 ml). Die Lösung wurde mit N₂ gespült. Zu der Lösung wurde 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat (741 mg, 2,6 mmol, 1,3 Äquivalente) hinzugegeben, gefolgt von dppb (17 mg, 0,04 mmol, 0,02 Äquivalente) und Pd₂(dba)₃ (18 mg, 0,02 mmol). Die resultierende Lösung wurde unter N₂ auf 66°C erhitzt. Nach Erhitzen am Rückflusskühler 1 Stunde lang zeigte HPLC an, dass das gesamte Ausgangsmaterial verschwunden war. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt. Zu dem Rückstand wurde Hexan (50 ml) hinzugegeben. Die resultierende Mischung wurde durch ein Bett von Diatomeenerde filtriert. Das Filtrat wurde mit CH₃CN (3 × 3 ml) extrahiert. Die obere Hexanschicht wurde unter Vakuum eingeengt, um 1,73 g des gewünschten Produktes als einen hellgelben Feststoff (80% Ausbeute) zu ergeben.
Schritt (5): Herstellung von 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-O-hydroxyl-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2-enyl)1-erythromycin A
Eine Mischung von 2'-O-Benzoyl-3-O-trimethylsilyl-3-descladinose-6-O-[3-(3-chinolyl-2-propen-1-yl)]-erythromycin-A-ketaloxim (1,07 g, 1,0 mmol), NaHSO₃ (572 mg, 5,5 mmol, 5,0 Äquivalente) und L-Weinsäure (750 mg, 5 mmol, 5 Äquivalente) in H₂O/THF (5 ml/1,5 ml) wurde 8 Stunden lang auf 82°C erhitzt. Der pH der resultierenden Mischung wurde mit 2 N NaOH eingestellt, das Produkt wurde mit EtOAc (30 ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde mit Salzlösung gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und unter Vakuum eingeengt, um 794 mg Produkt als einen hellgelben Feststoff zu ergeben (94% Ausbeute, HPLC-Reinheit ist 80%).
Schritt (6): Herstellung von 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-O-trimethylsilyl-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2-enyl)]-erythromycin A
In einen 50-ml-Rundkolben wurden 2,01 Gramm 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-O-hydroxyl-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2-enyl)]-erythromycin A und 10 ml Methylenchlorid eingefüllt. Die Lösung wurde unter Stickstoff gerührt. In das Reaktionsgemisch wurde 0,42 ml Trimethylsilylimidazol eingefüllt, gefolgt von 0,12 ml Trimethylsilylchlorid. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 2 Stunden und 15 Minuten lang gerührt. Halbgesättigtes Natriumchlorid (20 ml) wurde eingefüllt und die Mischung wurde 5 Minuten lang gerührt. Methylenchlorid (20 ml) wurde eingefüllt und die Schichten wurden getrennt. Die Methylenchloridschicht wurde mit 20 ml halbgesättigter NaCl gewaschen. Die Methylenchloridschicht wurde über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum zu einem Schaum von 2,33 Gramm eingeengt (107 Ausbeute, HPLC-82,7 % Peakfläche).
Schritt (7): Herstellung von 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-O-trimethylsilyl-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2-enyl)]-11-desoxy-11-carboxyaminoerythromycin-A-11,12-(cyclocarbamat)
Zu 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-O-trimethylsilyl-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2-enyl)]-erythromycin A (2,3 g, 2,37 mmol, 1 Äquivalent) in einem Rundkolben wurde 10 ml Tetrahydrofuran gefüllt und die Lösung wurde unter Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde in 8 ml Tetrahydrofuran und 8 ml Dimethylformamid gelöst und die Lösung wurde in einen 25-ml-Rundkolben gefüllt, der 1,1'-Carbonyldiimidazol (1,54 g, 9,50 mmol, 1 Äquivalent) enthielt. Die Lösung wurde auf -12°C gekühlt. Natriumbistrimethylsilylamid in Tetrahydrofuran (3,6 ml einer 1-M-Lösung) wurde eingefüllt, während die Temperatur des Reaktionsgemischs bei -12°C bis -8°C gehalten wurde. Die Lösung wurde 30 Minuten lang unter Kühlen gerührt. Die Lösung wurde auf 2°C erwärmt und 1 Stunde lang gerührt. Ein Niederschlag war vorhanden. Die Lösung wurde auf 15-20°C erwärmt und 3 Stunden lang gerührt, um eine klare Lösung zu ergeben. Nach HPLC war das 12-Acylimidazolin-Intermediat vorhanden (88 % Peakfläche).
Das Reaktionsgemisch wurde unter Vakuum eingeengt, um Tetrahydrofuran zu entfernen. Das eingeengte Reaktionsgemisch wurde auf 10°C gekühlt und 8 ml konzentriertes Ammoniumhydroxid wurde hinzugegeben. Es bildete sich ein Niederschlag. Isopropanol (4 ml) wurde hinzugegeben und das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und bei dieser Temperatur 14 Stunden lang gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde in 150 ml Ethylacetat geschüttet, mit 5%igem Natriumbicarbonat (3 × 100 ml) gewaschen, mit 20%igem Natriumchlorid (75 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum eingeengt, um 2,25 Gramm eines Schaums zu erbringen (100 Ausbeute, HPLC -87,7 % Peakfläche).
Schritt (8): Herstellung von 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-O-hydroxyl-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2-enyl)]-11-desoxy-11-carboxyaminoerythromycin-A-11,12-(cyclocarbamat)
In einen Rundkolben wurden 75 mg 2'-O-Benzoyl-3-descladinose-3-O-trimethylsilyl-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2- enyl)]-11-desoxy-11-carboxyaminoerythromycin-A-11,12-(cyclocarbamat) und 1 ml Isopropanol gefüllt. In die Lösung wurde 1 ml 1 N Salzsäure eingefüllt und die Lösung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde und 15 Minuten lang gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in einen Kolben geschüttet, der 50 ml Ethylacetat enthielt, mit 5%igem Natriumbicarbonat (2 × 20 ml) gewaschen, mit halbgesättigtem Natriumchlorid (20 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum auf 71 mg eines Schaums eingeengt (103 Ausbeute, HPLC -78,4 % Peakfläche).
Schritt (9): Herstellung von 3-Descladinose-3-oxo-6-O-[(3-chinol-3-yl)prop-2-enyl)]-11-desoxy-11-carboxyaminoerythromycin-A-11,12-(cyclocarbamat) [Verbindung (IV), Schema 3]
Die Titelverbindung wurde aus der Verbindung von Schritt (8) in zwei Schritten hergestellt durch Verfahren, die in US-Patent 5.866.549 beschrieben sind.
Beispiel 11
Herstellung von 6-O-[3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-yl]-2'-O-benzoylerythromycin-A-9-(O-benzoyl)oxim In einen 250-ml-Dreihalsrundkolben, ausgestattet mit einem Rückflusskondensator, einem Zugabetrichter und einem Stickstoffeinlass, wurde Pd₂(dba₃) (34 mg, 0,037 mmol, 0,03 Äquivalente) und dppb (32 mg, 0,075 mmol, 0,006 Äquivalente) eingefüllt. Der Inhalt des Kolbens wurde mit Stickstoff 10 Minuten lang gespült. Das 2'-O-Benzoylerythromycin-A-9-(O-benzoyl)oxim (12,0 g, 12,6 mmol) und 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat (5,0 g, 17,6 g, 1,4 Äquivalente) wurden vereinigt und in THF (75 ml) gelöst und zu dem Kolben über den Zugabetrichter als eine Portion hinzugegeben. Die resultierende gelbe Lösung wurde 4 Stunden lang bis zum Rückfluss erhitzt, zu welcher Zeit das 2'-O-Benzoylerythromycin-A-9-(O-benzoyl)oxim verbraucht war, wie durch HPLC-Analyse gezeigt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt und durch ein Glasfilter, das 20 g Silicagel enthielt, filtriert. Das Kissen wurde mit einer 50:50-Mischung Hexan/Aceton gewaschen und das Produkt wurde gesammelt und als ein Schaum eingeengt, welcher aus CH₃CN auskristallisiert wurde, um 8,7 g Produkt als einen hellgelben Feststoff (61%) von 98% Wirksamkeit gegen einen bekannten Standard zu erbringen.
Die obige Verbindung kann in eine Verbindung der Formel (IV) umgewandelt werden, indem das Oxim entschützt wird und die Verfahren befolgt werden, die in Beispiel 5, Schritte (3)-(7) beschrieben sind.
Beispiel 12
Herstellung von 6-O-Allylerythromycin-A-oxim-2',4'',9-tribenzoat
In ein geeignetes Reaktionsgefäß wurde das Erythromycinoximtribenzoat (5,00 g, 4,71 mmol, 1 Äquivalent) in 50 ml Toluol gebracht. Das Lösungsmittel wurde durch Destillation unter Vakuum entfernt und durch 50 ml wasserfreies THF ersetzt. Das THF wurde ähnlich durch Destillation entfernt und durch 50 ml frisches wasserfreies THF ersetzt. Zu dieser Lösung wurde Allyl-t-butylcarbonat (0,82 g, 5,19 mmol, 1,10 Äquivalente) hinzugegeben und das Reaktionsgefäß wurde evakuiert und dreimal mit Stickstoff gespült (KF<0,01 %). Pd₂(dba)₃ (86 mg, 0,02 Äquivalente) und dppb (80 mg, 0,04 Äquivalente) wurden hinzugegeben und das Gefäß wurde zwei mal evakuiert und mit Stickstoff gespült. Das Reaktionsgemisch wurde 3 Stunden bis zum Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde 1,0 g Filterhilfsmittel hinzugegeben und die Suspension 30 Minuten lang gerührt, bevor sie durch ein ½''-Pfropf Diatomeenerde (mit einer 50-ml-THF-Spülung) filtriert wurde. Die Lösung wurde bis zur Trockenheit reduziert, um 5,31 g (~100%) Rohprodukt zu erbringen. Der rohe Feststoff wurde in 100 ml Heptan von 70°C gelöst und durch einen ½''-Pfropf Diatomeenerde filtriert und wieder bis zur Trockenheit reduziert. Der resultierende Feststoff wurde gereinigt durch Kristallisation aus 30 ml 1:1 Et₂O/Hexan, um 3,78 g (73%) Produkt als einen farblosen Feststoff zu erbringen. Ein zweiter Klumpen (0,95 g, 18%) wurde erhalten durch weiteres Kühlen der Flüssigkeiten auf -10°C.
Gesamtisolation 4,73 g (91%). Alle Daten waren konsistent mit der gewünschten Verbindung.
Schmelzpunkt: 197-198°C, IR (KBr): 3500 (br), 3000, 1730, 1260, 1175, 1115, 1055 und 720 cm^-1. ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ: 8,01-8,08 (m, 6H), 7,53-7,77 (m, 3H), 7,40-7,51 (m, 6H), 5,70-5,80 (m, 2H), 5,21 (m, scheinbar dd, 1H), 5,09 (m, 1H), 5,01-5,06 (m, 2H), 4,93-5,01 (m, 2H), 4,92 (m, scheinbar d, 1H), 4,81 (m, scheinbar dd, 1H), 4,45 (m, 1H), 3,91 (m, 2H), 3,77 (m, 2H), 3,61-3,67 (m, 3H), 3,55 (s, 3H), 3,26 (br s, 1H), 2,98 (m, scheinbar td, 1H), 2,87 (m, 1H), 2,72 (m, scheinbar q, 1H), 2,32 (d, J=8 Hz, 1H), 2,28 (s, 6H), 1,94 (m, 2H), 1,75 (m, 3H), 1,05-1,60 (m, 23H), 0,92 (d, J=6Hz, 3H), 0,81 (d, J=7,2 Hz, 3H), 0,75 (d, J=7,6 Hz, 3H), ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ: 177,6, 174,8, 166,4, 165,8, 163,3, 134,7, 133,5, 133,1, 132,8, 131,0, 130,0, 129,8, 129,7, 129,4, 128,7, 128,5, 128,4, 117,1, 99,8, 96,2, 79,1, 78,8, 78,5, 76,7, 74,1, 73,0, 72,6, 69,5, 67,3, 65,7, 63,7, 63,6, 49,4, 44,2, 40,8, 37,6, 36,5, 35,3, 34,3, 31,6, 28,6, 21,3, 21,21, 21,19, 21,1, 18,9, 18,4, 16,3, 15,9, 15,1, 10,3, 9,3. MS (APCI⁺, NH₃): 1101 (M+H⁺), 1118 (M+NH₄ ⁺). Anal. berechnet für C₆₁H₈₄N₂O₁₆: C, 66,53; H, 7,69; N, 2,54. Gefunden: C, 66,52; H, 7,72; N, 2,52.
Die obige Verbindung kann in eine Verbindung der Formel (IV) umgewandelt werden, indem das Oxim entschützt wird und die Verfahren befolgt werden, die in Beispiel 5, Schritte (3)-(7) beschrieben sind.
Beispiel 13
Herstellung von 6-O-Propenylchinolinerythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim-2',4''-bis-trimethylsilylether
Das 2',4''-O-Bis(trimethylsilyl)-erythromycin-A-9-(O-isopropoxycyclohexylketal)oxim (10,3 g, 10,0 mmol, 1,0 Äquivalent) und trans-3-(3-Chinolyl)-2-propen-ol-t-butylcarbonat (3,4 g, 12,0 mmol, 1,2 Äquivalente) wurden in Toluol (100 ml) gelöst. Das Toluol wurde durch Rotationsverdampfung entfernt, um die Ausgangsmaterialien azeotrop zu trocknen. Eine zweite Portion Toluol (100 ml) wurde hinzugegeben und 50 ml wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Die Toluollösung wurde in einen Kolben überführt, der Pd₂(dba)₃ (92 mg, 0,1 mmol, 0,01 Äquivalente) und dppb (171 mg, 0,4 mmol, 0,04 Äquivalente) enthielt. Die Lösung wurde auf 70°C erhitzt. Nach 3 Stunden war die Reaktion vollständig. Nach Kühlen auf Raumtemperatur wurde 1,0 g Filterhilfsmittel hinzugegeben und die Suspension wurde 30 Minuten lang gerührt vor Filtern durch Diatomeenerde. Das Lösungsmittel wurde durch Destillation entfernt, um 11,1 g eines gelben Feststoffs (92%) zu produzieren. Eine kleine Portion dieses Materials wurde gereinigt durch Chromatographie (2:1 Heptan/Aceton), um eine analytische Probe zur Charakterisierung bereitzustellen. Alle Daten waren mit der gewünschten Verbindung konsistent.
¹H NMR (400 MHz, CDCl₃): 9,06 (d, 1H), 8,30 (d, 1H), 8,04 (d, 1H), 7,78 (dd, 1H), 7,61 (ddd, 1H), 7,48 (ddd, 1H), 6,62-6,50 (m, 2H), 5,19 (dd, 1H), 4,80 (d, 1H), 4,56-4,39 (m, 2H), 4,28-4,24 (m, 2H), 4,13-4,01 (m, 2H), 3,83-3,65 (m, 5H), 3,30-3,15 (m, 6H), 2,91-2,82 (m, 1H), 2,75-2,70 (m, 1H), 2,65-2,51 (m, 1H), 2,35-2,20 (m, 7H), 2,10-1,02 (m, 50H), 0,89-0,82 (m, 4H), 0,16 (s, 9H), 0,12 (s, 9H). ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃): 175,8, 169,3, 150,5, 147,4, 132,4, 131,6, 130,8, 129,2, 128,7, 128,4, 128,0, 126,5, 126,3, 103,9, 102,4, 96,5, 80,7, 79,9, 78,5, 77,6, 77,0, 73,9, 73,4, 73,1, 70,0, 67,2, 65,2, 65,1, 64,4, 62,8, 49,5, 44,9, 40,8, 39,6, 37,3, 35,6, 34,3, 33,5, 33,4, 26,3, 25,5, 24,3, 24,2, 22,9, 22,7, 22,0, 21,8, 21,6, 21,2, 19,4, 18,9, 16,1, 15,6, 14,7, 10,9, 9,5, 0,7. Anal. berechnet für C₆₄H₁₀₉N₃O₁₄Si₂·H₂O: C, 63,07; H, 9,18; N, 3,45. Gefunden: C, 63,02; H, 9,07; N, 3,33.
Die obige Verbindung kann in eine Verbindung der Formel (IV) umgewandelt werden, indem das Oxim entschützt wird und die Verfahren befolgt werden, die in Beispiel 5, Schritte (3)-(7) beschrieben sind.
Beispiel 14
Herstellung von 2',4''-O-Bis(benzoyl)-6-O-(3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl)-erythromycin-A-9-[(O-benzoyl)oxim] unter Verwendung von trans-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat
In ein geeignetes Reaktionsgefäß wurde Erythromycin-A-oximtribenzoat (41,1 g, 38,6 mmol, 1 Äquivalent) und trans-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat (12,6 g, 44,2 mmol, 1,15 Äquivalente) in 300 ml Toluol gefüllt. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt und 300 ml THF wurde hinzugegeben (K.F.-Titration 0,01%. Der Katalysator Pd₂(dba)₃ (170 mg, 0,005 Äquivalente) und dppb (160 mg, 0,01 Äquivalente) wurde hinzugegeben und das Reaktionsgemisch durch Evakuierung und Entlüften (drei mal) in einer Stickstoffumgebung entgast. Die Reaktion wurde 3 Stunden lang bis zum Rückfluss erhitzt, auf Raumtemperatur abgekühlt und unter Vakuum bis zur Trockenheit reduziert. Der Rohrückstand (49 g, 105 der Theorie) wurde in 100 ml CH₃CN bei 60°C gelöst, filtriert und bis zur Trockenheit reduziert, um 46,8 g Produkt (99%) als einen blassgelben Schaum zu erbringen (>96% Reinheit nach HPLC).
Die obige Verbindung kann in eine Verbindung der Formel (IV) umgewandelt werden, indem das Oxim entschützt wird und die Verfahren befolgt werden, die in Beispiel 5, Schritte (3)-(7) beschrieben sind.
Beispiel 15
Herstellung von 2',4''-O-Bis(benzoyl)-6-O-(3-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl)-erythromycin-A-9-f(O-benzoyl)oximl unter Verwendung von cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat In ein geeignetes Reaktionsgefäß wurden Erythromycin-A-oximtribenzoat (1,06 g, 1 mmol, 1 Äquivalent) und cis-3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat (0,31 g, 1,09 mmol) in 10 ml Toluol gefüllt. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt und 10 ml THF wurde hinzugegeben. Der Katalysator, Pd₂ (dba)₃ (9 mg, 0,01 Äquivalente) und dppb (9 mg, 0,02 Äquivalente), wurde hinzugegeben und das Reaktionsgemisch durch Evakuierung und Entlüften in Stickstoff drei mal entgast. Die Reaktion wurde bis zum Rückfluss erhitzt. Nach 1 Stunde war die Reaktion zu ~70% vollständig nach HPLC, so dass weitere 0,08 g Carbonat (0,28 Äquivalente) hinzugegeben wurden und über Nacht am Rückflusskühler erhitzt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und 1,0 g Filterhilfsmittel wurde hinzugegeben. Nach 30 Minuten Mischen wurde das Reaktionsgemisch durch einen Pfropf Diatomeenerde filtriert (20 ml THF-Spülung) und bis zur Trockenheit reduziert, wobei 1,31 g (107 der Theorie) erbracht wurde. Das Rohprodukt wurde gereinigt durch Säulenchromatographie auf Silicagel (Elution mit 1:2 Aceton/Heptan), was 1,10 g (89%) des gewünschten Produktes als einen farblosen Feststoff erbrachte.
Die obige Verbindung kann in eine Verbindung der Formel (IV) umgewandelt werden, indem das Oxim entschützt wird und die Verfahren befolgt werden, die in Beispiel 5, Schritte (3)-(7) beschrieben sind.
Beispiel 16
Herstellung von 2',4''-O-Bis(benzoyl)-6-O-[1-(3-chinolyl)-2-propen-1-yl)-erythromycin-A-9-[(O-benzoyl)oximl unter Verwendung von 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat
In ein geeignetes Reaktionsgefäß wurden Erythromycin-A-oximtribenzoat (16,20 g, 15,3 mmol, 1 Äquivalent) und 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol-t-butylcarbonat (sekundäres Carbonat) (5,00 g, 17,5 mmol, 1,14 Äquivalente) in 100 ml Toluol gefüllt. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum entfernt und 50 ml THF wurde hinzugegeben. Der Katalysator, Pd(OAc)₂ (34 mg, 0,01 Äquivalente) und dppb (195 mg, 0,03 Äquivalente), wurde hinzugegeben und das Reaktionsgemisch durch Evakuierung und Entlüften in Stickstoff drei mal entgast. Die Reaktion wurde dann bis zum Rückfluss erhitzt. Nach 4 Stunde war die Reaktion vollständig nach HPLC und das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und durch einen ¼"-Pfropf Silicagel filtriert und bis zur Trockenheit reduziert, um 17,73 g eines blassgelben Feststoffs zu erbringen (95%, >95% Reinheit nach HPLC).
IR (KBr): 2970, 1730, 1265, 1170 und 1060 cm^-1. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8,98 (d, J=2 Hz, 1H), 8,18 (J=2Hz, 1H), 8,02-8,07 (m, 7H), 7,79 (dd, J=1,2, 8,0 Hz, 1H), 7,57-7,65 (m, 4H), 7,41-7,53 (m, 7H), 6,49 (m, 1H), 6,19 (d, J=16 Hz, 1H), 5,30 (dd, J=2,4, 7,0 Hz, 1H), 5,10 (m, 1H), 5,05 (s, 1H), 5,00 (m, 1H), 4,93 (d, J=9,6 Hz, 1H), 4,49 (m, 1H), 4,33 (s, 1H), 4,14 (scheinbar dd, 1H), 3,96 (m, 1H), 3,65-3,91 (m, 5H), 3,56 (s, 3H), 3,25 (s, 1H), 2,93 (m, 1H), 2,91 (m, 1H), 2,74 (scheinbar q, 1H), 2,49 (scheinbar d, 1H), 2,36 (s, 6H), 2,02 (m, 1H), 1,95 (m, 1H), 1,85 (m, 1H), 1,74 (scheinbar dd, 1H), 1,57 (m, 1H), 1,54 (s, 3H), 1,31-1,45 (m, 3H), 1,11-1,28 (m, 12H), 1,14 (d, J=6,8 Hz, 3H), 1,10 (s, 3H), 0,95 (d, J=6 Hz, 3H), 0,87 (t, J=7,2 Hz, 3H), 0,79 (d, J=7,6 Hz, 3H). ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 177,4, 175,0, 166,3, 165,7, 163,0, 150,6, 147,6, 133,5, 133,3, 132,8, 130,9, 130,2, 130,0, 129,7, 129,5, 129,4, 129,2, 129,1, 128,9, 128,8, 128,7, 128,5, 128,41, 128,39, 128,2, 127,9, 127,1, 126,4, 125,5, 99,8, 96,3, 79,2, 79,1, 78,71, 78,70, 77,2, 76,9, 74,0, 73,0, 72,6, 69,7, 67,9, 67,3, 64,9, 63,7, 63,6, 49,4, 44,2, 40,8, 37,8, 36,6, 35,2, 34,3, 31,6, 31,1, 29, 28,6, 25,4, 21,3, 21,21, 21,2, 21,0, 18,7, 18,4, 16,3, 15,9, 15,1, 10,5, 9,3. MS (DCl/NH₃): 1228 (M+H⁺). Anal. berechnet für C₇₀H₈₉N₃O₁₆: C, 68,60; H, 7,46; N, 3,34. Gefunden: C, 68,43; H, 7,30; N, 3,42.
Die obige Verbindung kann in eine Verbindung der Formel (IV) umgewandelt werden, indem das Oxim entschützt wird und die Verfahren befolgt werden, die in Beispiel 5, Schritte (3)-(7) beschrieben sind.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung von 6-O-substituierten Erythromycinderivaten, welches das Reagieren eines Erythromycinderivats mit einem Alkylierungsmittel umfasst, welches die folgende Formel hat:
worin: R unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, einer Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen, Halogen, Aryl, substituiertem Aryl, Heteroaryl und substituiertem Heteroaryl bei jedem Vorkommen; R¹ eine Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen ist und X 0 oder NR' ist, worin R' Alkyl oder Aryl ist oder R¹ und R' zusammengenommen einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden; in der Gegenwart von Palladiumkatalysator und einem Phosphin.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Alkylierungsmittel gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Alkyl-iso-propylcarbonat, Allyl-t-butylcarbonat, Allyl-N,N-diisopropylcarbamat, 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol t-butylcarbonat und 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol t-butylcarbonat.
Das Verfahren gemäß Anspruch 2, worin das Alkylierungsmittel gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Allyl t-butylcarbonat, 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol t-butylcarbonat und 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol t-butylcarbonat.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Palladiumkatalysator gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Palladiumacetat, Tetrakis(triphenylphosphin)palladium, tris (Dibenzylidenaceton)dipalladium und (Tetradibenzylidenaceton) dipalladium.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Phosphin gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Triphenylphosphin, bis (Diphenylphosphin)methan, bis(Diphenylphosphin)ethan, bis (Diphenylphosphin)propan, 1,4-bis(Diphenyl-phosphin)butan, bis (Diphenylphosphin)pentan und tri(o-Tolyl)phosphin.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Verhältnis von Palladiumkatalysator zu dem Phosphin im Bereich von ungefähr 2:1 bis ungefähr 1:8 liegt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Erythromycinderivat dargestellt ist durch die Formel:
worin: R^P bei jedem Vorkommen unabhängig Wasserstoff oder Hydroxyl-Schutzgruppe ist, außer dass R^p nicht gleichzeitig an beiden Positionen Wasserstoff sein kann; V gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: a) O b) einem Oxim, welches die Formel N-O-R² hat; worin R² gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, einer Niederalkenylgruppe, einer Aryl(niederalkyl)gruppe und einer substituierten Aryl(niederalkyl)gruppe; c) einem Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R³ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Alkyl, Alkylaryl, Aryl und substituiertem Aryl; d) einem Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R⁴ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer Niederalkylgruppe, einer Cycloalkylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Aryl(niederalkyl)gruppe; oder R⁴ und R⁵ oder R⁴ und R⁶ und die Atome, an welche sie gebunden sind, zusammengenommen werden, um einen 5- bis 7-gliedrigen Ring zu bilden, der ein Sauerstoffatom enthält; und R⁵ und R⁶ unabhängig gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: einem Wasserstoffatom, einer Niederalkylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Aryl(niederalkyl)gruppe; oder ein beliebiges Paar von Substituenten, gewählt aus (R⁴ und R⁵), (R⁴ und R⁶) oder (R⁵ und R⁶), und die Atome, an welche sie gebunden sind, zusammengenommen werden, um einen 5- bis 7-gliedrigen Ring zu bilden, der wahlweise ein Sauerstoffatom enthält; vorausgesetzt, dass nur ein Paar von Substituenten (R⁴ und R⁵), (R⁴ und R⁶) oder (R⁵ und R⁶), mit den Atomen, an welche sie gebunden sind, zusammengenommen werden können, um einen Ring bilden wie oben definiert; e) ein Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R⁷, R⁸ und R⁹, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff, Niederalkyl, Aryl-substituiertem Alkyl, Aryl, Cycloalkyl und Niederalkenyl; f)
worin R¹⁰ und R¹¹, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus einem Wasserstoff, Alkyl oder einer Stickstoff-Schutzgruppe oder R¹⁰ und R¹¹ zusammengenommen einen 5- bis 7-gliedrigen Cycloalkylring bilden; und g)
worin R¹² und R¹³, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff, Alkyl oder einer Stickstoff-Schutzgruppe oder R¹² und R¹³ zusammengenommen einen 5- bis 7-gliedrigen Cycloalkylring bilden und Z Hydroxyl oder eine geschützte Hydroxylgruppe ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, dargestellt durch die folgende Formel:
oder pharmazeutisch verträgliches Salz, Ester oder Prodrug davon, worin R^a dargestellt wird durch die folgende Formel:
worin: R, jedes Mal, wenn es vorkommt, unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, einer Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen, Halogen, Aryl, substituiertem Aryl, Heteroaryl und substituiertem Heteroaryl; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Reagieren eines Erythromycinderivats mit einem Alkylierungsmittel, welches die folgende Formel hat:
worin R wie oben definiert ist; R¹ eine Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen ist und X O oder NR' ist, worin R' Alkyl oder Aryl ist oder R¹ und R' zusammengenommen einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden; in der Gegenwart von Palladiumkatalysator und einem Phosphin; b) wahlweises Entschützen und Deoximieren des 6-O-substituierten Erythromycins aus Schritt (a), um die Verbindung der folgenden Formel zu erhalten:
worin Z Hydroxyl oder geschützte Hydroxylgruppe ist und R^a und R^p wie oben definiert sind; (c) Reagieren der Verbindung aus Schritt (b) mit 1,1'-Carbonyldiimidazol in der Gegenwart einer Aminbase oder eines Aminbasenkatalysators, gefolgt von einer Reaktion mit Ammoniak oder Ammoniumhydroxid, wahlweise durchgeführt in der Gegenwart einer starken Base, um eine Verbindung, welche die folgende Formel hat, zu liefern:
(d) Entfernen des Cladinoseanteils aus der in Schritt (c) erhaltenen Verbindung durch Hydrolyse mit Säure, um eine Verbindung, welche die folgende Formel hat, zu ergeben:
und (e) Oxidieren der 3-Hydroxylgruppe und wahlweises Entschützen und Isolieren der gewünschten Verbindung.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Erythromycinderivat in Schritt (a) eine Verbindung der folgenden Formel ist:
worin R^p, jedes Mal, wenn es vorkommt, unabhängig Wasserstoff oder Hydroxyl-Schutzgruppe ist, außer dass R^p nicht an beiden Positionen gleichzeitig Wasserstoff sein darf; V gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: a) O b) einem Oxim, welches die Formel N-O-R² hat; worin R² gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, einer Niederalkenylgruppe, einer Aryl(niederalkyl)gruppe und einer substituierten Aryl(niederalkyl)gruppe; c) einem Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R³ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Alkyl, Alkylaryl, Aryl und substituiertem Aryl; d) einem Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R⁴ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer Niederalkylgruppe, einer Cycloalkylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Aryl(niederalkyl)gruppe; oder R⁴ und R⁵ oder R⁴ und R⁶ und die Atome, an welche sie gebunden sind, zusammengenommen werden und einen 5- bis 7-gliedrigen Ring bilden, der ein Sauerstoffatom enthält; und R⁵ und R⁶ unabhängig gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: einem Wasserstoffatom, einer Niederalkylgruppe, einer Phenylgruppe und einer Aryl(niederalkyl)gruppe; oder ein beliebiges Paar von Substituenten, gewählt aus (R⁴ und R⁵), (R⁴ und R⁶) oder (R⁵ und R⁶) und die Atome, an welche sie gebunden sind, zusammengenommen werden und einen 5- bis 7-gliedrigen Ring bilden, der wahlweise ein Sauerstoffatom enthält; vorausgesetzt, dass nur ein Paar von Substituenten, (R⁴ und R⁵), (R⁴ und R⁶) oder (R⁵ und R⁶), zusammengenommen werden können mit den Atomen, an welche sie gebunden sind, um einen Ring zu bilden wie oben definiert; e) einem Oxim, welches die folgende Formel hat:
worin R⁷, R⁸ und R⁹, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff, Niederalkyl, Aryl-substituiertem Alkyl, Aryl, Cycloalkyl und Niederalkenyl; f)
worin R¹⁰ und R¹¹, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus einem Wasserstoff, Alkyl oder einer Stickstoff-Schutzgruppe oder R¹⁰ und R¹¹ zusammengenommen einen 5- bis 7-gliedrigen Cycloalkylring bilden; und g)
worin R¹² und R¹³, jedes Mal, wenn sie vorkommen, unabhängig gewählt sind aus Wasserstoff, Alkyl oder einer Stickstoff-Schutzgruppe; oder R¹² und R¹³ zusammengenommen einen 5- bis 7-gliedrigen Cycloalkylring bilden; und Z Hydroxyl oder eine geschützte Hydroxylgruppe ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, worin R^P Acetyl oder Benzoyl ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Erythromycinderivat aus Schritt (a) ein Erythromycin 9- Oximderivat ist, das Erythromycin 9-Oximderivat wird mit einem Benzoylierungsmittel behandelt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, worin das Benzoylierungsmittel Benzoylchlorid oder Benzoesäureanhydrid ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 11, worin das Benzoylierungsmittel eine Kombination aus Benzoylchlorid und Natriumbenzoat ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Alkylierungsmittel gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Allyl iso-propylcarbonat, Allyl t-butylcarbonat, Allyl N,N-diisopropylcarbamat, 3-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol t-butylcarbonat und 1-(3-Chinolyl)-2-propen-1-ol t-butylcarbonat.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin der Palladiumkatalysator gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Palladiumacetat, Tetrakis(triphenylphosphin)palladium und tris (Dibenzylidenaceton)dipalladium und (Tetradibenzylidenaceton) dipalladium.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Phosphin gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Triphenylphosphin, bis (Diphenylphosphin)methan, bis(Diphenylphosphin)ethan, bis (Diphenylphosphin)propan, 1,4-bis(Diphenylphosphin)butan, bis (Diphenylphosphin)pentan und tri(o-Tolyl)phosphin.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Verhältnis von Palladiumkatalysator zu dem Phosphin in dem Bereich von ungefähr 2:1 bis ungefähr 1:8 liegt.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das 6-O-substituierte Erythromycinderivat, hergestellt in Schritt (a), behandelt wird mit einem Schwefeloxid einer Natriumnitritverbindung.
Das Verfahren gemäß Anspruch 18, worin die Schwefeloxidverbindung Natriumhydrogensulfit, Natriummetabisulfit oder Natriumbisulfit ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 19, worin Natriumhydrogensulfit mit dem 6-O-substituierten Erythromycinderivat in der Gegenwart einer organischen Säure zur Reaktion gebracht wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 20, worin die Reaktion in einem aprotischen Lösungsmittel durchgeführt wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 20, worin die Säure Weinsäure ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 21, worin das aprotische Lösungsmittel Tetrahydrofuran ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, worin die Aminbase oder ein Aminbasenkatalysator in Schritt (c) Natriumhexamethyldisilazid, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]-undec-7-en oder eine Mischung davon ist.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung mit der Formel:
oder pharmazeutisch verträgliches Salz, Ester oder Prodrug davon, worin R^a dargestellt wird durch die Formel:
worin R, jedes Mal, wenn es vorkommt, unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, einer Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen, Halogen, Aryl, substituiertem Aryl, Heteroaryl und substituiertem Heteroaryl; wobei das Verfahren die folgende Schritte umfasst: (a) Entfernen des Cladinoseanteils aus einem Erythromycinderivat durch Hydrolyse mit einer Säure, um eine Verbindung zu ergeben, welche die folgende Formel hat:
(b) Schützen der Hydroxylgruppen, um eine Verbindung der folgenden Formel zu erhalten:
worin Z Hydroxyl oder geschützte Hydroxylgruppe ist; (c) Behandeln der Verbindung aus Schritt (b) mit einem Alkylierungsmittel, welches die folgende Formel hat:
worin R wie oben definiert ist; R¹ eine Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen ist und X O oder NR' ist, worin R' ein Alkyl oder ein Aryl ist, oder R¹ und R' zusammengenommen einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden; in Gegenwart von Palladiumkatalysator und einem Phosphin, um eine Verbindung der folgenden Formel zu erhalten:
(d) Entschützen und Deoximieren der Verbindung aus Schritt (c), um eine Verbindung mit der folgenden Formel zu erhalten:
(e) wahlweises Schützen der 2'- und 3-Hydroxylgruppen und Reagieren der Verbindung aus Schritt (d) mit 1,1'-Carbonyldiimidazol, in Gegenwart einer Aminbase oder eines Aminbasenkatalysators, gefolgt von Reaktion mit Ammoniumhydroxid, wahlweise durchgeführt in Gegenwart einer starken Base, um eine Verbindung, welche die folgende Formel hat, zu erhalten:
(f) wahlweises Entschützen der 3-Hydroxylgruppe und Oxidieren der 3-Hydroxylgruppe und (g) wahlweises Entschützen der Hydroxyl-Schutzgruppen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 25, worin R^p, jedes Mal, wenn es vorkommt, unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acetyl, Benzoyl und Trimethylsilyl.
Das Verfahren gemäß Anspruch 25, worin V
ist und R³ Phenyl ist und worin R Benzoyl ist
Das Verfahren gemäß Anspruch 25, worin V N-O-R² ist, worin R² und R^p, jedes Mal, wenn sie vorkommen, Trimethylsilyl sind.
Das Verfahren gemäß Anspruch 25, worin R^p Acetyl an der 2'- und Trimethylsilyl an der 4''-Position ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 25, worin V in dem Erythromycinderivat aus Schritt (a) die folgende Formel hat:
worin R⁵ und R⁶, zusammengenommen mit dem Kohlenstoff, an welchen sie gebunden sind, einen Cyclohexylring bilden und R⁴ Isopropyl ist.
Ein Intermediat, dargestellt durch die folgende Formel:
worin V' Sauerstoff oder N-O-R¹⁴ ist; worin R¹⁹ gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Acetyl, Benzoyl oder Trimethylsilyl; R^P', jedes Mal, wenn es vorkommt, unabhängig gewählt ist aus Benzoyl oder Trimethylsilyl; L und T jeweils Hydroxyl sind oder L zusammengenommen mit T ein 11,12-Carbamat bildet und R^a dargestellt wird durch die folgende Formel:
worin R, jedes Mal, wenn es vorkommt, unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Wasserstoff, einer Alkylgruppe von ein bis zehn Kohlenstoffatomen, Halogen, Aryl, substituiertem Aryl, Heteroaryl und substituiertem Heteroaryl.
Das Intermediat gemäß Anspruch 31, worin R^p', jedes Mal, wenn es vorkommt, unabhängig gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Benzoyl.
Das Intermediat gemäß Anspruch 32, worin R^a 3-(3-Chinolyl)-2-propenyl oder 2-Allyl ist, R^p' Benzoyl ist, L Hydroxyl ist und T Hydroxyl ist.