DE69625238T2 - Alpha,beta-gesättigte und -ungesättigte 3-aryl-5-aminomethyl-butyrolactone antibakterielle mittel - Google Patents

Alpha,beta-gesättigte und -ungesättigte 3-aryl-5-aminomethyl-butyrolactone antibakterielle mittel

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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines antibakteriellen Mittels.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Viele antibiotische Oxazolidinonverbindungen sind bekannt. Sie sind beispielsweise in WO-A-9002744, WO-A- 9309103, WO-A-9323384, WO-A-9413649, WO-A-9507271, WO-A- 9514684, WO-A-9525106, WO-A-9613502, WO-A-9615130, WO-A- 9623788, US-A-5164510, US-A-5182403, US-A-5225565, US-A- 5231188 und US-A-5247090 offenbart. Insbesondere offenbart die WO-A-9413649 N-[[3-[4-(4-Methoxy-5-oxo-1,3,6-cycloheptatrienyl)phenyl]-2-oxazolidinyl]methylacetamid.
  • Die Posterpräsentation "Palladium-Catalyzed Cross Coupling of Tropone Triflates with Arylboronic Acids. An Applicatin to the Synthesis of Tropone-Sustituted Oxazolidinone (Tropox) Antibacterial Agents" des Bth International Symposium on Organometallic Chemistry Directed Towards Organic Synthesis (OMCOS 8 Symposium), Santa Barbara, CA, 6.-10. August 1995 offenbarte eine Oxazolidinonvarbindung mit einem 2-Phenyl-troponsubstituenten.
  • Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, Band 4, S. 1925 (1994); "5-Aryl,β,γ Butenolide, A New Class of Antibacterial Derived from the N-Aryl Oxazolidinone DUP 721" offenbart ein 5-Aryl-β,γ-butenolid, das antibiotische Wirksamkeit aufweist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung von N-[[4-[4-(4-Methoxy-5-oxo-1,3,6-cycloheptatrien-1-yl)phenyl]-2,5-dihydro-5-oxo-2-furanyl]methyl]acetamid die Behandlung von N-[[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-4-brom-5-oxo-2-furanyl]methyl]acetamid mit einer Base und die Umsetzung des Produkts mit Tropylstannan.
  • Das Produkt des neuen Verfahrens (das hier als das Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben wird) ist ein antibakterielles Mittel. Es kann Wirksamkeit gegenüber einer Zahl von Pathogenen in der Human- und Veterinärmedizin, die grampositive aerobe Bakterien, wie mehrfachresistente Staphylokokken, Streptokokken und Enterokokken, sowie anaerobe Organismen, wie Bacteroides spp.- und Clostridia spp.-Arten, und säurefeste Organismen, wie Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium und Mycobacterium spp. und Organismen wie Mycoplasma spp. umfassen, besitzen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung und Synthesevorstufen sind im Reaktionsschema angegeben. In Bezug auf dieses Reaktionsschema kann das Ausgangsmaterial für das Verfahren gemäß der Erfindung, d. h. die Verbindung XIII-F, durch Behandlung von N-[[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-5-oxo-2- furanyl]methyl]acetamid (XIII-E) mit N-Bromsuccinimid und Benzoylperoxid hergestellt werden. Die Verbindung XIII-E kann durch Behandlung von N-[[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-5- oxo-2-furanyl]methyl]azid (XIII-D) mit PPh&sub3; im Überschuss hergestellt werden. Das Azid XIIL-D kann durch Behandlung von [4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-5-oxo-2-furanyl]methyl]iodid (XIII-C) mit Natriumoxid hergestellt werden. Das Iodid XIII-C kann durch die Zugabe von NaHCO&sub3; zu einer Lösung von 2-(4-Bromphenyl)-4-pentensäure und die anschließende Zugabe einer Iodlösung hergestellt werden.
  • Das Produkt gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt eine verwendbare Wirksamkeit gegenüber einer Vielzahl von Organismen. Dessen In-vitro-Wirksamkeit kann durch Standardtestverfahren, wie die Bestimmung der minimalen Hemmkonzentration (MIC) durch Agarverdünnung gemäß der Beschreibung in "Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically" (MFT), Veröffentlichung Januar 1993 durch das National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS), 771 East Lancaster Avenue, Villanova, Pennsylvania 19084, USA, getestet werden. Die Wirksamkeiten des Produkts gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber Staphylococcus aureus und Streptococcus pneumoniae sind in Tabelle 1 angegeben. TABELLE 1
  • Die antimikrobielle Wirksamkeit wurde in vivo unter Verwendung des Maustestverfahrens getestet. Gruppen weiblicher Mäuse (sechs Mäuse von jeweils 18-20 g) erhielten intraperitoneal Bakterien, die unmittelbar vor der Verwendung aufgetaut und in Hirnherzinfusion mit 4% Brauereihefe (Staphylococcus aureus) oder Hirnherzinfusion (Streptococcus species) suspendiert wurden, injiziert. Eine antibiotische Behandlung mit sechs Dosiskonzentrationen pro Arzneimittel wird 1 h und 5 h nach der Infektion durch entweder orale Intubation oder auf subkutanen Wegen verabreicht. Das Überleben wird täglich während sechs Tagen beobachtet. Die ED&sub5;&sub0;-Werte auf der Basis der Mortalitätsraten werden unter Verwendung von Probitanalyse berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
  • TABELLE 2
  • ED&sub5;&sub0; (S. aureus UC 9213, sc) (mg/kg)
  • Beispiel Nr. 1 9,3
  • Vancomycin (Kontrolle) 1,9
  • Das Produkt gemäß der vorliegenden. Erfindung ist daher zur Behandlung von mikrobiellen Infektionen bei Menschen oder anderen Warmblütern durch Verabreichung einer wirksamen Menge desselben an einen dieses benötigenden Patienten verwendbar. Die Verbindung wird in einer pharmazeutischen Zusammensetzung oral, parenteral (beispielsweise subkutan (sc) oder intravenös) oder topisch verabreicht. Die Verbindung wird zweckmäßigerweise in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 100 mg/kg Körpergewicht/Tag, vorzugsweise etwa 3,0 bis etwa 50 mg/kg Körpergewicht/Tag verabreicht.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN Herstellungsbeispiel 1 2-(4-Bromphenyl)-4-pentensäure (Formel XIII-B)
  • Eine Lösung von 4-Bromphenylessigsäure (12,0 g) der Formel XIII-A in 450 ml wasserfreiem THF wird durch ein Eisbad auf 0ºC gekühlt. Die Lösung wird mit Lithiumbis(trimethylsilyl)amid (LiHMDS, 1,0 M in THF, 112 ml) behandelt, was anfangs zu einer hellgelben Aufschlämmung führt, die zu einer orangefarbenen homogenen Lösung wird. Die Lösung wird 2 h lang bei 0ºC gerührt und anschließend auf Raumtemperatur erwärmt. Die Lösung wird erneut auf 0ºC gekühlt und tropfenweise mit Allylbromid (5,0 ml) behandelt. Das Gemisch wird unter allmählichem Erwärmen auf Raumtemperatur über Nacht gerührt. Nach 18 h wird das Gemisch auf 0ºC gekühlt und mit 250 ml 10-%iger wässriger HCl gequencht. Das Gemisch wird in einen Scheidetrichter gegossen und mit EtOAc (2 · 300 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden über Wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet, filtriert und, eingeengt, wobei ein viskoses Öl erhalten wird. Dieses Material wird destilliert (0,5 mm Hg, gesammelt wird 158-161ºC), wobei 10,1 g des Titelprodukts erhalten werden.
  • Die physikalischen Eigenschaften sind folgende:
  • MS (EI): m/z: 254, 256 [M&spplus;], 215, 213, 211, 209, 134.
  • Herstellungsbeispiel 2 [[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-oxo-2-furanyl]methyl]iodid (Formel XIII-C)
  • 2-(4-Bromphenyl)-4-pentensäure (9,3 g) von Herstellungsbeispiel 1 wird in 35 ml Et&sub2;O gelöst und die Lösung wird durch ein Eisbad auf 0ºC gekühlt. Als nächstes werden 100 ml einer gesättigten wässrigen NaHCO&sub3;-Lösung zugegeben und anschließend tropfenweise eine THF-Lösung (100 ml) von Iod (18,5 g) zugegeben. Dieses Gemisch wird über Nacht unter N&sub2; unter allmählichem Erwärmen auf Raumtemperatur gerührt. Nach 16 h wird das Reaktionsgemisch mit 200 ml einer gesättigten Natriumthiosulfatlösung behandelt. Dieses Gemisch wird in einen Scheidetrichter zusammen mit EtOAc (250 ml) und Wasser (100 ml) gegossen. Das Gemisch wird geschüttelt und die organische Phase wird abgetrennt. Die wässrige Phase wird mit weiterem EtOAc (300 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet und eingeengt, wobei das rohe Produkt erhalten wird, das durch Chromatographie unter Elution mit 7 : 1 Hexan/EtOAc gereinigt wird. Dies führt zur Isolierung von zwei diastereomeren Produkten. 3,23 g eines (trans-)Titelprodukts mit höherem Rf-Wert und 6,77 g eines (cis-)Titelprodukts mit niedrigerem Rf-Wert werden isoliert.
  • Die physikalischen Eigenschaften sind folgende:
  • Fp (trans): 86-88ºC; Fp (cis): 91-93ºC.
  • MS des Gemischs (EI): m/z: 380, 382 [M&spplus;], 211, 209, 130, 115, 77.
  • Herstellungsbeispiel 3 [[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-oxo-2-furanyl]methyl]azid (Formel XIII-D)
  • Das Iodid von Herstellungsbeispiel 2 (1,3 g) wird in 8 ml trockenem DMF gelöst und die Lösung wird mit Natriumazid (1,1 g) behandelt und anschließend unter N&sub2; auf 60ºC erhitzt. Nach 3,5 h wird das Gemisch auf Raumtemperatur gekühlt und DC zeigt, dass das Ausgangsmaterial aufgebraucht ist. Das DMF wird unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wird in CH&sub2;Cl&sub2; aufgeschlämmt. Das Gemisch wird mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Phase wird abgetrennt und über wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet. Die Lösung wird filtriert und eingeengt, wobei ein viskoser Gummi erhalten wird, der durch Chromatographie auf Silicagel unter Elution mit 4 : 1 Hexan/EtOAc gereinigt wird. Dies führt zur Isolierung von zwei diastereomeren Produkten. 256 mg eines (trans-)Azids mit höherem Rf-Wert werden als Öl und 431 mg eines (cis-)Titelprodukts mit einem niedrigeren Rf-Wert werden als wachsartiger Feststoff (Fp = 81 -83ºC) isoliert.
  • Die physikalischen Eigenschaften sind folgende:
  • MS des Gemischs (EI): m/z: 295, 297 [M&spplus;], 211, 213, 183, 185, 116, 104, 103, 77.
  • Herstellungsbeispiel 4 N-[[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-oxo-2-furanyl]methyl]acetamid (Formel XIII-E)
  • Das Azid von Herstellungsbeispiel 3 (950 mg) wird in 20 ml trockenem THF gelöst und die Lösung wird mit PPh&sub3; (926 mg) in drei Portionen behandelt. Eine Gasentwicklung wird während der Zugabe beobachtet. Das Gemisch wird 16 h lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach dieser Zeit zeigt DC, dass das Ausgangsmaterial mit der Bildung des Grundlinieniminophosphorans verbraucht ist. Das Reaktionsgemisch wird mit 1,0 ml Wasser behandelt und 3 h lang unter Rückflußkühlung erhitzt. Nach diesem Zeitraum wird das Gemisch auf Raumtemperatur gekühlt und 16 h lang gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit Benzol (100 ml) verdünnt und die Lösung wird unter vermindertem Druck eingeengt, wobei ein viskoses Öl erhalten wird. Das Öl wird 2 h lang bei 0,4 mm Hg getrocknet und in 20 ml trockenem CH&sub2;Cl&sub2; gelöst. Die Lösung wird auf 0ºC gekühlt, mit Pyridin (1,0 ml) und Essigsäureanhydrid (492 mg) behandelt. Das Gemisch wird unter Erwärmen auf Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in einen Scheidetrichter gegossen und mit CH&sub2;Cl&sub2; verdünnt. Die Lösung wird mit 10-%iger wässriger HCl, gesättigter NaHCO&sub3;-Lösung und Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Phase wird eingeengt, wobei ein Gummi erhalten wird, der durch Radialchromatographie unter Elution mit einem Me-OH/CHCl&sub3;-Gemisch (1-4% MeOH in Volumina von 200 ml) gereinigt wird. 561 mg des Titelprodukts werden als weißer Feststoff, der ein Gemisch von nicht-trennbaren Diastereomeren ist, isoliert.
  • Die physikalischen Eigenschaften sind folgende:
  • Fp: 167-169ºC.
  • MS des Gemischs (EI): m/z: 311, 313 [M&spplus;], 271, 269, 183, 129, 104, 85, 72.
  • Herstellungsbeispiel 5 N-[[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-4-brom-5-oxo-2- furanyl]methyl]acetamid (Formel XIIT-F)
  • Das Acetamidausgangsmaterial (1,0 g) von Herstellungsbeispiel 4 wird in 25 ml CCl&sub4; aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wird mit N-Bromsuccinimid (713 mg) und Benzoylperoxid (39 mg) behandelt. Das Reaktionsgemisch wird durch dreimaliges Evakuieren und Spülen mit N&sub2; luftfrei gemacht. Das Reaktionsgemisch wird 1 h lang unter Rückflußkühlung erhitzt und anschließend auf Raumtemperatur gekühlt. Danach zeigt DC, dass eine kleine Menge Ausgangsmaterial zusammen mit zwei neuen Flecken eines höheren Rf-Werts vorhanden ist. Das Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck eingeengt und der orangefarbene Rückstand wird in CH&sub2;Cl&sub2; gelöst und durch einen kurzen Silicagelpfropfen unter Elution mit 4% MeOH/CHCl&sub3; filtriert. Das Filtrat Wird eingeengt und der Rückstand wird durch Radialchromatographie unter Elution mit 3% MeOH/CHCl&sub3; gereinigt. 540 mg des Titelprodukts, das mit Succinimid verunreinigt ist, werden isoliert. Ebenfalls isoliert werden 312 mg Ausgangsmaterial, das ebenfalls mit einer kleinen Menge Succinimid verunreinigt ist. Trotz wiederholter Chromatographie ist das Succinimid immer noch vorhanden. Dieses Material wird, so wie es erhalten wurde, verwendet.
  • Die physikalischen Eigenschaften sind folgende:
  • MS (EI): m/z: 311, 309, 252, 250, 240, 238, 102, 72,43, 30.
  • Herstellungsbeispiel 6 N-[[4-(4-Bromphenyl)-2,5-dihydro-5-oxo-2-furanyl]methyl]acetamid (Formel XIII-G)
  • Das Dibromidausgangsmaterial (230 mg) von Herstellungsbeispiel 5 wird in 1,0 ml trockenem CH&sub2;Cl&sub2; gelöst und 4,0 ml trockenes Toluol werden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird mit trockenem Pyridin (198 mg) behandelt und anschließend auf 80ºC erhitzt. Nach 3,5 h zeigt DC ein neues Produkt mit etwas niedrigerem Rf-Wert und das Aufbrauchen des Ausgangsmaterials. Das Reaktionsgemisch wird eingeengt, wobei ein Feststoff erhalten wird, der in CH&sub2;Cl&sub2; gelöst wird. Die Lösung wird mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen und anschließend über wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet. Die Lösung wird filtriert und eingeengt, wobei ein Feststoff erhalten wird, der durch Radialchromatographie auf Silicagel unter Elution mit 2,5% MeOH/CHCl&sub3; gereinigt wird. 131 mg des Titelprodukts werden als weißer Feststoff isoliert.
  • Die physikalischen Eigenschaften sind folgende:
  • Fp: 186-187ºC.
  • MS (EI): m/z: 311, 309 [M&spplus;], 252, 250, 240, 238, 159, 102, 72, 51.
  • Beispiel 1 N-[[4-[4-[4-Methoxy-5-oxo-1,3,6-cycloheptatrien-1- yl]phenyl]-2,5-dihydro-5-oxo-2-furanyl]methyl]acetamid (Formel XIII-H)
  • Das Arylbromid (100 mg) von Herstellungsbeispiel 6 wird in 10 ml 1,4-Dioxan aufgeschlämmt. Das Tropylstannan (120 mg) wird zugegeben und das Gemisch wird durch dreimaliges Evakuieren und Spülen mit N&sub2; luftfrei gemacht. Der Katalysator Bis(triphenylphosphin)palladiumdichlorid (22 mg) wird zugegeben und das Gemisch wird ein letztes Mal luftfrei gemacht und anschließend auf Rückflußtemperatur erhitzt. Nach 1-stündigem Erhitzen unter Rückflußkühlung zeigt DC, dass das Ausgangsarylbromid duch die Bildung eines neuen Produkts mit niedrigerem Rf-Wert aufgebracht ist. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch über Celite filtriert und das. Filtrat wird eingeengt, wobei ein gelber Feststoff erhalten wird, der durch Radialchromatographie unter Elution mit 250 ml von jeweils 1-3% MeOH/CHCl&sub3; gereinigt wird. Hierbei werden 75 mg des Titelprodukts als hellgelber Feststoff erhalten.
  • Die physikalischen Eigenschaften sind folgende:
  • Fp: 200-201ºC.
  • MS (EI): m/z: 365 [M&spplus;], 306, 294, 278, 266, 237, 165, 72. REAKTIONSSCHEMA

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von N-[[4-[4-(4-Methoxy-5- oxo-1,3,6-cycloheptatrien-1-yl)phenyl]-2,5-dihydro-5-oxo-2- furanyl]methyl]acetamid, das die Behandlung von N-[[4-(4- Bromphenyl)tetrahydro-4-brom-5-oxo-2-furanyl]methyl]acetamid (XIII-F) mit einer Base und die Reaktion des Produkts mit Tropylstannan umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das die Vorstufe der Herstellung der Verbindung XIII-F durch Behandlung von N-[[4- (4-Bromphenyl)tetrahydro-5-oxo-2-furanyl]methyl]acetamid (XIII-E) mit N-Bromsuccinimid und Benzoylperoxid umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2, das die Vorstufe der Herstellung der Verbindung XIII-E durch Behandlung von [[4-(4- Bromphenyl)tetrahydro-5-oxo-2-furanyl]methyl]azid (XIII-D) mit PPh&sub3; im Überschuss umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 3, das die Vorstufe der Herstellung des Azids XIII-D durch Behandlung von [[4-(4-Bromphenyl)tetrahydro-5-oxo-2-furanyl]methyl]iodid (XIII-C) mit Natriumoxid umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, das die Vorstufe der Herstellung des Iodids XIII-C durch Zugabe von NaHCO&sub3; zu einer Lösung von 2-(4-Bromphenyl)-4-pentensäure und die anschließende Zugabe einer Iodlösung umfasst.
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