DK171676B1 - Fremgangsmåde til fremstilling af N-hydroxy-2-azetidinoner eller syreadditionssalte deraf - Google Patents
Fremgangsmåde til fremstilling af N-hydroxy-2-azetidinoner eller syreadditionssalte deraf Download PDFInfo
- Publication number
- DK171676B1 DK171676B1 DK113695A DK113695A DK171676B1 DK 171676 B1 DK171676 B1 DK 171676B1 DK 113695 A DK113695 A DK 113695A DK 113695 A DK113695 A DK 113695A DK 171676 B1 DK171676 B1 DK 171676B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- amino
- hydroxy
- alkyl
- carboxy
- group
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D205/00—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D205/02—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D205/06—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
- C07D205/08—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with one oxygen atom directly attached in position 2, e.g. beta-lactams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D205/00—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D205/02—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D205/06—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
- C07D205/08—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with one oxygen atom directly attached in position 2, e.g. beta-lactams
- C07D205/085—Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with one oxygen atom directly attached in position 2, e.g. beta-lactams with a nitrogen atom directly attached in position 3
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
- Cephalosporin Compounds (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
i DK 171676 B1
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af N-hydroxy-2-azetidinoner, som er mellemprodukter, der ved kendte metoder kan omdannes til N-usubstituerede azetidi-noner eller til O-sulfaterede N-hydroxy-2-azetidinoner.
5 Den senere tids opdagelse og strukturmæssige klarlæggelse af β-lactamase-inhibitoren clavulansyre, de antibiotiske penemer og carbapenemer såvel som de monocycliske nocar-diciner og monobactamer har fået forskerne til at tage forholdene imellem struktur og aktivitet hos β-lactam-10 antibiotica op til fornyet overvejelse. Som følge heraf har beslægtede syntetiske og enzymatiske studier af monocycliske β-lactamer fået ny betydning. Med den foreliggende opfindelse tilvejebringes en simpel og økonomisk gennemførlig fremgangsmåde til fremstilling af N-hydroxy-15 2-azetidinoner, der er nøglemellemprodukter ved fremstillingen af monocycliske β-lactam-forbindelser, herunder norcardicinerne, monobactamerne og de nyere O-sulfaterede N-hydroxy-2-azetidinon-antibiotica.
Generelt kan man omsætte β-substituerede estere med 20 hydroxylamin til opnåelse af de O-substituerede hydroxam-syrer. Disse hydroxamsyrer acyleres til opnåelse af 0-acylhydroxamat-forbindelser, og de sidstnævnte cycliseres til l-acyloxy-2-azetidinoner. N-acyloxyazetidinonerne underkastes en solvolyse, hvorved der dannes N-hydroxy-2-25 azetidinoner. Fortrinsvis omdannes aminobeskyttede β-substituerede α-aminosyreestere til N-hydroxy-3-beskyttet amino-2-azetidinoner, der er nyttige mellemprodukter.
N-hydroxyazetidinonerne kan ved hjælp af kendte metoder omdannes til antibiotica af nocardicin-typen, monobacta-30 mer, O-sulfaterede azetidinoner, penem-forbindelser og carbapenem-forbindelser.
Ifølge opfindelsen tilvejebringes en fremgangsmåde til fremstilling af en forbindelse med formlen (I) 2 DK 171676 B1 \_/
j-N-OH
O
5 eller et syreadditionssalt deraf, hvori R er amino, beskyttet amino, hydrogen, C^-C^-alkyl, C^-C^-alkoxycarbo-nyl, carboxy, beskyttet carboxy eller C^-C^-alkyl substitueret med hydroxy, halogen, methoxy, amino, beskyttet 10 amino, beskyttet carboxy eller cyano, og R^ er hydrogen, Ci-C^alkyl, C^-C^-alkoxycarbonyl, carboxy, beskyttet carboxy, phenyl, substitueret phenyl, hvor substituenten er C^-C^-alkyl, hydroxy, halogen, C^-C^-alkoxy, amino, beskyttet amino, carboxy, beskyttet carboxy eller cyano, 15 eller C2-C4-alkyl substitueret med hydroxy, halogen, methoxy, amino, beskyttet amino, carboxy, beskyttet carboxy eller cyano, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man udsætter en forbindelse med formlen \ /R' 20 ]-f (IV)
j-N-O-Z
O
hvori Z betegner en acylgruppe R3-CO-, hvor R3 betyder methyl, phenyl eller phenyl substitueret med Ci-C4-alkyl, 25 Ci-C-i-alkoxy, halogen eller nitro, for solvolytiske betingelser, hvorefter man om ønsket, fjerner eventuelle tilstedeværende beskyttende grupper og, om ønsket, danner et syreadditionssalt af den opnåede forbindelse.
Fra US patentskrift nr. 4 337 197 kendes en forbindelse 30 svarende til formlen (IV), men hvori Z er pivaloyl. Imidlertid har det ifølge opfindelsen overraskende vist sig, at forbindelser med formlen (IV), hvori Z har ovennævnte betydning, hydrolyseres langt lettere end N-pivaloyloxy-forbindelserne. Faktisk er N-pivaloyloxy-forbindelserne 3 DK 171676 B1 ustabile ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen på grund af den vanskelighed/ hvormed de hydrolyseres, og den derved dannede N-hydroxy-forbindelse er vanskelig af rense og er ustabil ved opbevaring. Derimod hydrolyseres f.eks.
5 N-acetoxy-forbindelserne let ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen og giver en meget ren N-hydroxy-forbindelse, som er stabil ved opbevaring.
Mellemprodukterne med formlen (IV) kan fremstilles ved, at man 10 (a) foretager en ringslutning af en forbindelse med form len
Y
I .
R-CH-CH-R1 (III)
CONH-O-Z
15 hvori R, R·*· og Z er som defineret ovenfor, og Y er hydroxy, brom eller chlor.
Nærmere bestemt omsættes en β-substitueret ester med formlen
Y
20 I
Rq- Rj i coor2 med hydroxylamin til opnåelse af hydroxamsyre-derivatet 25 med formlen
Y
R-|-L-Ri 2
CONHOH
30 Hydroxamsyren (2) acyleres med et aktiveret derivat af en 4 DK 171676 B1 carboxylsyre til opnåelse af et O-acylhydroxamat med formlen
Y
5 Rrl-1
CONH-O-Z
hvori Z har ovennævnte betydning, og Y er hydroxy, chlor eller brom.
O-acylhydroxamatet cycliseres derefter til O-acyl-N-10 hydroxyazetidinonen med formlen (IV) . Når Y er hydroxy, gennemføres cycliseringen med et dialkylazodicarboxylat og en organophosphorforbindelse valgt blandt triphenylp-hosphin, triphenylphosphit, diphenylphenylphosphonat og phenyldiphenylphosphinoat. Når Y er chlor eller brom, 15 gennemføres cycliseringen med en base.
I formlerne 1-3 repræsenterer: R beskyttet amino, hydrogen, C-j_-C4-alkyl, C^-C^-alkoxy-carbonyl, beskyttet carboxy eller C^-C^-alkyl substitueret med hydroxy, halogen, methoxy, beskyttet amino, be-20 skyttet carboxy eller cyano;
Ri hydrogen, C^-C^-alkyl, C-^-C^alkoxycarbonyl, beskyttet carboxy, phenyl eller phenyl substitueret med C^-C^-alkyl, hydroxy, halogen, C-^-C^-alkoxy, beskyttet amino, beskyttet carboxy eller cyano; eller er C^-C^j-alkyl 25 substitueret med hydroxy, halogen, methoxy, beskyttet amino, beskyttet carboxy eller cyano; r2 C]_-C4-alkyl eller en carboxybeskyttende gruppe; og
O
Z en acylgruppe R3-C-, hvori R3 er methyl, phenyl eller 30 phenyl substitueret med C1-C4-alkyl, C^-C^j-alkoxy, halogen eller nitro.
5 DK 171676 B1
Betegnelsen "beskyttet carboxy" refererer til en carboxygruppe, der er blevet blokeret eller beskyttet af en gruppe, der let lader sig fjerne, når de fornødne reaktioner er forløbet til ende. Sådanne grupper er de velkend-5 te konventionelle carboxybeskyttende grupper, der sædvanligvis anvendes inden for β-lactam-teknikken til forbigående beskyttelse eller blokering af den sure reaktive carboxygruppe. Disse beskyttende grupper har den funktion, at de blokerer carboxygruppens deltagelse i reaktio-10 ner, der finder sted på andre steder eller i andre funktionelle grupper i molekylet. F.eks. er det ønskeligt, at man under acyleringen af O-acylhydroxamaterne beskytter en carboxygruppe R eller R-^. Som eksempler på sådanne beskyttende grupper kan anføres tert.-butyl, trihaloge-15 nethyl (f.eks. 2,2,2-trichlorethyl), 2-iodethyl, allyl, benzyl, p-methoxybenzyl, p-nitrobenzyl eller diphenyl-methyl. Det vil være nærliggende for fagmanden at udvælge andre acceptable beskyttende grupper, såsom de grupper, der er nævnt i Protective Groups in Organic Chemistry, 20 redigeret af Plenum Press, N.Y. (1973) eller Protective Groups in Organic Synthesis, Greene, John Wiley & Sons, N.Y. (1981).
O-acylhydroxamaterne (formel 3) fremstilles ved acylering af hydroxamsyren (2) med et aktiveret derivat af en carb-25 oxylsyre R3COOH. "Aktiverede derivater" af carboxylsyrer, der er nyttige ved acyleringen, omfatter syreanhydrider og syrehalogenider. Syrehalogeniderne, f.eks. syrechlori-derne og syrebromiderne, anvendes ved acyleringen i nærværelse af et syrebindende middel, såsom en tertiær amin, 30 triethylamin eller N,N-diethylanilin. Fortrinsvis fremstilles O-acylhydroxamaterne (3) med syreanhydrider.
Som eksempler på carboxylsyrer med formlen R3COOH, som kan anvendes ved acyleringen, kan anføres eddikesyre, 6 DK 171676 B1 benzoesyre, anissyre, p-nitrobenzoesyre, 3-methoxybenzoe-syre og p-chlorbenzoesyre.
En foretrukken carboxylsyre er eddikesyre. En anden fore-trukken syre er benzoesyre.
5 Acyleringen gennemføres med hydroxamsyren (2) ved stuetemperatur i et inert opløsningsmiddel med et overskud af acyleringsmidlet. Reaktionen forløber udmærket ved en temperatur på mellem 15 og ca. 45 °C, og den finder sted med en passende hastighed, når der anvendes temperaturer 10 på omkring 20-25 °C.
Syrehalogenidet, syreanhydridet eller den aktive ester af syren R3COOH tilsættes i et overskud i forhold til den støkiometriske mængde, og generelt foretrækkes et overskud på omkring 2-3 gange ved de fleste praktiske acyle-15 ringer.
Inerte opløsningsmidler, der kan anvendes i processen, omfatter f.eks. methanol, ethanol, tetrahydrofuran, ace-tonitril, methylenchlorid og andre sædvanlige organiske opløsningsmidler, hvori hydroxamsyren (2) og acylerings-20 midlet er i det mindste delvis opløselige.
Forløbet af acyleringen kan følges ved tyndtlagschromato-grafi eller ved anvendelse af en ferrichlorid-farvetest på en lille prøve af reaktionsblandingen. Hydroxamsyren (2) reagerer således, at den giver en positiv test over 25 for ferrichlorid (generelt en rød farve), mens dette ikke er tilfældet for acylderivatet. Når reaktionen er forløbet til ende, er denne test negativ.
For at undgå en for tidlig solvolyse af O-acyl-derivater-ne forud for cycliseringen sørger man for at oparbejde 30 reaktionsblandingen omgående. Produktet (3) isoleres let ved konventionelle procedurer. Ved en af disse procedurer 7 DK 171676 B1 udhældes reaktionsblandingen i en blanding af fortyndet vandigt natrium- eller kaliumcarbonat og et organisk opløsningsmiddel såsom ethylacetat. Produktet optages i den svagt basiske opløsning, som blandes med et organisk op-5 løsningsmiddel såsom methylenchlorid eller ethylacetat, hvorefter blandingen gøres sur til pH 4-5. Produktet optages i den organiske fase, som derefter frasepareres, vaskes, tørres og inddampes til opnåelse af O-acyl-pro-duktet (3).
10 Cycliseringen af produktet (3), hvori Y er OH, til 2-azetidinonen (β-lactamen) (IV) gennemføres med et dialky-lazodicarboxylat (DAAD) og en organophosphorforbindelse valgt blandt triphenylphosphin (TPP), triphenylphosphit, diphenylphenylphosphonat (0-P(00)2) og phenyldiphenyl-15 phosphinoat ((Ø^P'OØ), hvor 0 er en phenylgruppe, eller med TPP-carbontetrachlorid-triethylamin. Processens cy-cliseringstrin gennemføres under i det væsentlige vandfri betingelser i et inert opløsningsmiddel, f.eks. acetoni-tril eller tetrahydrofuran, ved en temperatur på mellem 20 ca. 15 og ca. 40 °C, fortrinsvis ved en temperatur på omkring 20-25 °C. For at opnå de bedst mulige resultater gennemfører man reaktionen i en atmosfære af en tør inert gas, såsom nitrogen eller argon. Phosphorforbindelsen og dialkylazodicarboxylatet anvendes hver for sig i et over-25 skud på 100 mol-% i forhold til forbindelsen (3) . Et foretrukket dialkylazodicarboxylat er diisopropylazodi-carboxylat. Diethylazodicarboxylat virker også godt ved cycliseringen, men på grund af de lavere omkostninger foretrækker man diisopropyl-reaktanten, når der arbejdes 30 i stor målestok. Den foretrukne phosphorforbindelse er TPP.
Alternativt kan man gennemføre cycliseringen af forbindelsen (3) til forbindelsen (IV) ved hjælp af triphenylphosphin, carbontetrachlorid og triethylamin (TPP-CCI4- 8 DK 171676 B1 TEA) . Hver af komponenterne i denne reaktant anvendes i et overskud på 100 mol-% i forhold til O-acyl-derivatet (3) .
N-acyloxy-2-azetidinonen (4) udvindes fra reaktionsblan-5 dingen og kan renses ved chromatografi eller omkrystallisation.
Reaktionen gennemføres med TPP-DAAD-reaktanten på følgende måde: O-acylhydroxamatet (3) opløses i et inert tørt opløsningsmiddel, eksempelvis tetrahydrofuran, og mens 10 opløsningen beskyttes imod atmosfærisk fugtighed, tilsættes TPP og DAAD. Alternativt sætter man O-acylhydroxamatet (3) eller en vandfri opløsning deraf til en tør opløsning af TPP og DAAD. Blandingen omrøres ved stuetemperatur og overvåges ved tyndtlagschromatografi. Når reak-15 tionen er forløbet til ende, koncentreres blandingen ved inddampning, og koncentratet eller inddampningsresten, der indeholder β-lactam-produktet, renses ved chromatograf i .
Cycliseringen af forbindelsen (3) med TPP-CCl4-TEA-reak-20 tanten gennemføres på følgende måde: Man fremstiller en vandfri opløsning af forbindelsen (3) og CCI4, og denne blanding beskyttes imod atmosfærisk fugtighed.
Man tilsætter TPP og TEA, hvorefter man bevæger reaktionsblandingen ved omrøring eller omrystning. Reak-25 tionens forløb følges ved tyndtlagschromatografi, og når reaktionen er forløbet til ende, udvindes produktet (IV) og renses ved chromatografi og omkrystallisation. Når cycliseringen er fuldstændig, koncentrerer man f.eks. reaktionsblandingen ved inddampning, hvorefter man chro-30 matograferer koncentratet, som indeholder produktet, over silicagel.
9 DK 171676 B1
Cycliseringen af et O-acylhydroxamat (3), hvori R er en acylaminogruppe, til en N-acyloxy-2-azetidinon gennemføres fortrinsvis med TPP-DAAD-reaktanten. Når imidlertid den aminobeskyttende gruppe er af den carbamatdannende 5 type, såsom ethoxycarbonyl eller benzyloxycarbonyl, er det foretrukne cycliseringsreagens DPP-CCI4-TEA.
Cycliseringen af O-acylhydroxamatet (3) til β-lactam-for-bindelsen (IV) gennemføres i de tilfælde, hvor Y er andet end hydroxy, med en organisk eller uorganisk base. F.eks.
10 kan cycliseringen gennemføres med natriumhydrid, et li-thiumalkylamid, såsom lithiumdiisopropylamid eller lithi-um-di-tert.-butylamid, eller med et alkalimetalcarbonat såsom lithium-, natrium- eller kaliumcarbonat.
Cycliseringen gennemføres under vandfri betingelser og 15 ved en temperatur på mellem ca. -15 °C og ca. 25 °C med et lithiumalkylamid eller natriumhyrid. Når basen er et alkalimetalcarbonat, kan der anvendes temperaturer, der er noget højere (eksempelvis temperaturer på mellem ca.
15 og ca. 40 °C) .
20 Cycliseringen forløber let på grund af surhedsgraden af N-H-protonen i O-acylhydroxamatet (3).
I et eksempel omsætter man methylesteren af N-phthaloyl-β-chloralanin med hydroxylamin, og hydroxamsyren acyleres med eddikesyreanhydrid til opnåelse af forbindelsen med 25 formel (3), hvori R er phthalamido, Y er chlor, R^ er hydrogen og Z er acetyl. O-acetylhydroxamatet behandles derefter i tørt tetrahydrofuran med lithiumdiisopropylamid til dannelse af den tilsvarende substituerede 0-acetyl-N-hydroxyazetidinon (IV). Alternativt kan man 30 fremkalde cycliseringen ved at omryste THF-opløsningen af O-acetylhydroxamatet med tørt natriumcarbonat.
DK 171676 B1 ίο
Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen udsættes N-acyloxy- 2-azetidinonen (IV) for milde solvolysebetingelser til opnåelse af N-hydroxy-2-azetidinonen med formlen
Ri 5 R- t
Jr—N-OH
O
Solvolysen kan gennemføres under en række forskellige 10 milde solvolytiske betingelser, idet man f.eks. kan arbejde med vandigt natriumcarbonat, vandigt kaliumcarbo-nat, vandigt ammoniumacetat, vandigt ammoniumcarbonat, vandigt dimethylsulfoxid og natriumcarbonat eller kali-umcarbonat. Man kan også anvende et med vand blandbart 15 organisk opløsningsmiddel sammen med de ovennævnte vandige opløsninger. F.eks. kan man anvende methanol, ethanol, tetrahydrofuran, DMAC eller DMF til at solubilisere N-acyloxy-2-azetidinonen (IV). Vandigt natriumcarbonat i en koncentration på omkring 3-5% er sammen med methanol et 20 passende solvolysemedium. Et andet bekvemt solvolytisk system består af en vandig opløsning af ammoniumacetat (ca. 5%) og methanol eller tetrahydrofuran. Generelt gennemføres solvolysen i en vandig organisk opløsningsmiddelblanding ved en pH-værdi på mellem ca. 8 og ca. 10.
25 Solvolysen gennemføres ved en temperatur på mellem ca. 0 og ca. 45 °C, fortrinsvis mellem ca. 0 og ca. 20 °C. Man kan bekvemt gennemføre solvolysen ved under kraftig omrøring at sætte fast natriumcarbonat til en opløsning eller suspension af N-acyloxy-2-azetidinonen. Solvolysens for-30 løb kan følges ved tyndtlagschromatografi. Man udvinder N-hydroxy-2-azetidinonen ved at indstille pH i solvolyse-blandingen til omkring 5 og ekstrahere produktet med et med vand ublandbart organisk opløsningsmiddel såsom ethylacetat. Ekstrakten vaskes, tørres og inddampes til DK 171676 B1 ll opnåelse af N-hydroxy-2-azetidinonen. Om nødvendigt kan produktet renses yderligere ved omkrystallisation.
Når man gennemfører solvolysereaktionen, og når man udvinder N-hydroxy-produktet (I), er det nødvendigt at sør-5 ge for, at produktet ikke opvarmes, eftersom N-hydroxy-2-azetidinonen kan undergå en termisk omlejring som beskrevet af T. Hirose et al., Heterocycles, 1982, 19^, 1019.
Den samlede proces til fremstilling af forbindelsen I kan illustreres ved det efterfølgende reaktionsskema: 10 I i R-CH-CH-R, HoNOH R-CH-CH-R,
1 ——> I
coor2 CONHOH
1 2 15
Y
Acylering R-CH-C-R,
2 -► I
2 0 eller S03/Py. CONH-O-Z
3 /Rl R—i-( _ Cyclisering
25 - -" )-N-O-Z
0 IV
/' R—i-/ ... Solvolyse
3 0 " / N0H
° I
12 DK 171676 B1 I en foretrukken udførelsesform for opfindelsen betegner R i de ovenfor viste formler en beskyttet aminogruppe.
Den beskyttende gruppe for denne beskyttede aminogruppe R kan være en vilkårlig konventionel aminobeskyttende grup-5 pe, der er stabil under reaktionsbetingelserne. F.eks. kan den beskyttende gruppe være en acylgruppe afledt af en carboxylsyre (amid-dannelse) eller en gruppe, der danner et carbamat med aminogruppen. Hvad angår de beskyttende acylgrupper kan man udvælge en sådan gruppe med det 10 formål at opnå en midlertidig beskyttelse af aminogruppen, eller man kan alternativt udvælge en sådan acylgruppe, fordi den udgør den ønskede sidekæde i det endelige β-lactam-antibioticum eller den endelige β-lactamase-inhibitor, som fremstilles ud fra N-hydroxy-2-azetidinon-15 en (I) . Som eksempler på egnede acylgrupper kan anføres C^-C^-alkanoyl, såsom formyl, acetyl og propionyl; benzoyl og substitueret benzoyl, f.eks. benzoyl substitueret med lavere alkyl såsom 4-methylbenzoyl, 2,4-dimethylben-zoyl og 4-tert.-butylbenzoyl, halogenbenzoyl såsom 4-20 chlorbenzoyl, 3,4-dichlorbenzoyl, 3-brombenzoyl og 4-fluorbenzoyl, lavere alkoxy-substitueret benzoyl såsom 4-methoxybenzoyl, 3-ethoxybenzoyl og 2,6-dimethoxybenzoyl; arylalkanoyl, f.eks. phenylacetyl og substitueret phenyl-acetyl såsom 4-methylphenylacetyl, 4-methoxyphenylacetyl, 25 2,4-dimethoxyphenylacetyl, 3,4-dichlorphenylacetyl, 3- bromphenylacetyl, 2-fluorphenylacetyl, 4-cyanophenylace- tyl og 4-hydroxyphenylacetyl; α-substituerede arylalka-noylgrupper, f.eks. mandeloyl, phenylglycyl, phenylmalo-nyl og sådanne grupper, der er substitueret på phenylrin-30 gen med lavere alkyl, lavere alkoxy, halogen, cyano eller hydroxy, og grupper, hvori a-amino-, α-hydroxy- og a-carboxygrupperne er passende beskyttede under processen; aryloxyalkanoyl og arylthioalkanoyl, f.eks. phenoxyace-tyl, 4-chlorphenoxyacetyl, phenylmercaptoacetyl, 3,4-di-35 chlorphenylmercaptoacetyl og 4-fluorphenylmercaptoacetyl; heteroarylalkanoylgrupper, f.eks. thienylacetyl, furyl- 13 DK 171676 B1 acetyl, thiazolylacetyl, oxazolylacetyl, 1,3,4-thiadiazo-lylacetyl, 1,3,4-oxadiazolylacetyl, 1,2,4-thiadiazolyl-acetyl, 1,2,4-oxadiazolylacetyl og sådanne grupper, hvori hetero-ringen er substitueret med amino, hydroxy, halogen 5 eller methyl; eller α-substitueret heteroaryl, f.eks. de ovennævnte heteroacetylgrupper, hvori α-carbonatomet i acetyl-delen er substitueret med amino, hydroxy, carboxy eller en alkoxyiminogruppe, hvori sådanne amino-, hydroxy- og carboxygrupper er passende beskyttet under pro-10 cessen.
Den beskyttende gruppe kan også være afledt af en di-carboxylsyre. F.eks. kan R være phthalimido, succinimido eller en anden beskyttende diacylimidogruppe.
En særlig foretrukken beskyttet aminogruppe er den så-15 kaldte "Οχ-gruppe", nærmere bestemt den nedenfor viste 4,5-diphenyl-4-oxazolin-2-on-gruppe, som dannes med ami-nogruppen og 1,2-diphenylvinylencarbonat (J. C. Sheehan et al., J. Org. Chem. lji, No. 17, 3034-3040 [1973]): 0 0 20 ........... - -
V
o 25 hvori 0 er phenyl.
Når den beskyttende gruppe for aminogruppen R er en carbamatdannende beskyttende gruppe, kan eksempler på sådanne grupper angives ved den følgende formel:
O
30 II
r5-o-c- hvori R5 er C-^-Cj-alkyl, halogen-substitueret alkyl, 14 DK 171676 B1 C3-C5~alkenyl, C3-C6-cycloalkyl, adamantyl, diphenyl-methyl, benzyl eller benzyl substitueret med methoxy, methyl, halogen eller nitro, eller R5 er en tert.-alky-nylgruppe med formlen 5 ^6 HC=C-C- *7 hvori R6 og R7 hver for sig er hydrogen eller C^-C3~alkyl 10 eller tilsammen danner en C5-C7~cycloalkylgruppe. Eksempler på sådanne carbamatdannende beskyttende grupper er methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, isobutyloxycarbonyl, tert.-butyloxycarbonyl, tert.-amyloxycarbonyl, 2,2,2-tri-chlorethoxycarbonyl, allyloxycarbonyl, cyclopentyloxycar-15 bonyl, cyclohexyloxycarbonyl, adamantyloxycarbonyl, ben-zyloxycarbonyl, 4-methoxybenzyloxycarbonyl, p-nitroben-zyloxycarbonyl, diphenylmethoxycarbonyl, dimethylethynyl-carbinyloxycarbonyl, diethylethynylcarbinyloxycarbonyl, methylethylethynylcarbinyloxycarbonyl, 1-ethynylcyclopen-20 tyloxycarbonyl og 1-ethynylcyclohexyloxycarbonyl.
En foretrukken aminobeskyttende gruppe til opfindelsens formål er den carbamatdannende gruppe. En særligt foretrukken gruppe er en sådan, hvori R5 er benzyl eller substitueret benzyl.
25 De beskyttende acylgrupper, der dannes med monocarboxyl-syrer, er mindre foretrukne, hvilket skyldes disse gruppers tendens til at danne oxazolin-biprodukter under cyc-liseringstrinnet i processen i konkurrence med β-lactam-ringdannelsen. Sådanne biprodukter kan repræsenteres ved 30 formlen: 15 DK 171676 B1 R’
A
n q
I_J
5 CONHOZ
hvori R' er den organiske rest af acylgruppen, og Z er som defineret ovenfor.
Som eksempler på N-acyloxy-3-(beskyttet amino)-2-azeti-dinoner med formel (IV), hvori R er en acylaminogruppe, 10 kan anføres N-acetoxy-3-formamido-2-azetidinon, N-benzo-yloxy-3-acetylamino-2-azetidinon, N-acetoxy-3-phenylace-tylamino-4-methyl-2-azetidinon, N-benzoyloxy-3-phenylace-tylamino-4-ethoxycarbonyl-2-azetidinon, N-(4-chlorbenzo-yloxy)-3-(2-thienylacetylamino)-2-azetidinon, N-acetoxy-15 3-(p-methoxybenzoylamino)-2-azetidinon og N-acetoxy-3-[2- (2-aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetamido]-3-methyl- 2- azetidinon. Som eksempel på forbindelser, hvori R er en beskyttet aminogruppe dannet med en dicarboxylsyre, kan anføres N-acetoxy-3-succinimido-2-azetidinon. Som eksem- 20 pel på N-acyloxy-2-azetidinoner, hvor R er den ovenfor viste Οχ-gruppe, kan anføres N-acetoxy-3-(4,5-diphenyl-4-oxazolin-2-on-3-yl)-2-azetidinon„ Når R er en aminobe-skyttende carbamatgruppe, kan man som eksempler på forbindelsen (IV) nævne N-acetoxy-3-benzyloxycarbonylamino-25 2-azetidinon, N-benzoyloxy-3-(p-nitrobenzyloxycarbonyl-amino)-4-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)-2-azetidinon, N-acet-oxy-3-cyclohexyloxycarbonylamino-2-azetidinon, N-acetoxy- 3- (dimethylethinylcarbinyloxycarbonylamino)-2-azetidinon og N-acetoxy-3-adamantyloxycarbonylamino-4-phenyl-2-aze- 30 tidinon.
Fortrinsvis omsætter man methylesteren af N-benzyloxy-carbonyl-L-serin med hydroxylamin til dannelse af hy-droxamsyren, hvorefter man omsætter denne sidstnævnte sy- 16 DK 171676 B1 re med eddikesyreanhydrid til opnåelse af O-acetyl-N-benzyloxycarbonyl-L-serin-hydroxamat. Dette O-acetyl-de-rivat omsættes med triphenylphosphin, carbontetrachlorid og triethylamin til opnåelse af N-acetoxy-3-benzyloxy-5 carbonylamino-2-azetidinon (formel (IV), R = Cbz, R·^ = H, Z = COCH3). En solvolyse af N-acetoxygruppen i 2-azeti-dinonen med natriumcarbonat i vandigt methanol fører til N-hydroxy-3-benzyloxycarbonylamino-2-azetidinon (formel I, R = Cbz, R1 = H).
10 Ved en anden foretrukken fremgangsmåde omdanner man methylesteren af N-Cbz-L-threonin til hydroxamsyren, som man derefter acylerer med eddikesyreanhydrid, hvorpå man cycliserer O-acetyl-hydroxamatet med TPP-CCI4-TEA til opnåelse af N-acetoxy-3-Cbz-amino-4-methyl-2-azetidinon. En 15 solvolyse af acetylgruppen i N-acetoxy-p-lactam-forbindelsen fører til N-hydroxy-3-Cbz-amino-4-methyl-2-azeti-dinon.
Foretrukne O-acylhydroxamater kan angives ved formlen
H QH H
20 I R,
CONHO-Z
hvori R er benzyloxycarbonylamino, substitueret benzy-loxycarbonylamino eller 4,5-diphenyl-4-oxazolin-2-on-3-25 yl; R^ er hydrogen, methyl, C^-C^-alkoxycarbonyl eller beskyttet carboxy; og Z er acetyl eller benzoyl.
De ovenfor angivne foretrukne O-acetylhydroxamater med den viste konfiguration fremstilles med aminosyrerne L-serin, L-threonin og β-hydroxyasparaginsyre ved anvendel-30 se af de tidligere beskrevne procedurer og om nødvendigt under anvendelse af blokerende grupper.
17 DK 171676 B1 N-hydroxy-2-azetidinonerne (I), som opnås ifølge opfindelsen, er nyttige mellemprodukter ved fremstilling af kendte antibiotiske forbindelser. F.eks. kan man omsætte N-hydroxy-forbindelsen (I), hvori R er en acylaminogrup-5 pe, med pyridin-SOø til opnåelse af de i US patentskrift nr. 4 337 197 beskrevne O-sulfaterede N-hydroxy-2-azeti-dinoner, der har den almene formel
O« R
II I 1 R°-C-N~1- 10 _ .
h-N-0-SO3 M+
O
hvori R® er resten af den carboxylsyre, der benyttes til at danne acyldelen af sidekæden.
15 Den foretrukne proces ifølge opfindelsen gør brug af en carbamatbeskyttet aminogruppe eller en Οχ-beskyttet ami-nogruppe R, og Z betegner acetyl eller benzoyl, β-lactam-forbindelsen (IV) underkastes en solvolyse ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og den beskyttende gruppe fjer-20 nes til dannelse af N-hydroxy-p-lactam-kernen med den nedenfor viste formel, hvori kernen befinder sig på zwit-terion-form: + H3N-pR, . t-N-O- 25 //
O
Alternativt kan den aminobeskyttende carbamatgruppe, eksempelvis Cbz-gruppen, fjernes ved hydrogenering over 5¾ palladium på carbon forud for solvolysen af O-acylgrup-30 pen, hvilket fører til N-acyloxy-3-amino-2-azetidinonen.
Den ovennævnte 3-amino-p-lactam-forbindelse kan acyleres med et aktivt derivat af den ønskede carboxylsyre til op- 18 DK 171676 B1 nåelse af den antibiotiske forbindelse eller et mellemprodukt for denne forbindelse.
Når R er en beskyttet aminogruppe, kan den beskyttende gruppe, som beskrevet ovenfor, fjernes på et hvilket som 5 helst trin efter cycliseringstrinnet, og aminogruppen kan acyleres med den ønskede carboxylsyre. En særdeles nyttig og bekvem metode til at acylere aminogruppen i β-lactam-forbindelsen består i en katalytisk hydrogenolyse af en 3-benzyloxycarbonylamino- eller 3-(substitueret benzyl)-10 oxycarbonylamino-N-acyloxy-2-azetidinon i nærværelse af anhydridet af den syre, der danner den ønskede sidekæde.
F.eks. kan man reducere N-acetoxy-3-(Cbz-amino)-2-azeti-dinon med hydrogen i nærværelse af en båret palladiumkatalysator i et inert opløsningsmiddel, der indeholder 15 phenyleddikesyreanhydrid på opløst form, hvorved man kan opnå N-acetoxy-3-phenylacetylamino-2-azetidinon i ét trin. Denne metode er anvendelig til acylering af 3-ami-ηο-β-lactam-forbindelser, hvori den ønskede acylamino-del af produktet ikke i sig selv indeholder en gruppe, som er 20 reducerbar under de ovenfor beskrevne hydrogenolyse-betingelser. Som eksempler på syrer, hvis anhydrider kan anvendes, kan nævnes eddikesyre, benzoesyre, 2,6-di-methoxybenzoesyre, phenoxyeddikesyre og thiophen-2-eddi-kesyre.
25 En foretrukken beskyttet aminogruppe R er repræsenteret ved formlen
OH
r5-o-c-n- hvori R5 har de samme betydninger som defineret i det 30 foregående. En anden foretrukken beskyttet aminogruppe er diphenyloxazolinogruppen (Ox), der har formlen 19 DK 171676 B1 0 0
V
o hvori 0 betyder phenyl.
Når R betegner acylamino, vælges den fortrinsvis blandt følgende grupper: 10
O O
II II
-C-NH-, -CH2-C-NH-,
O O
15 II II
-0-CH2-C-NH-, _S_CH2-c-NH-, o o
II II
20 Rg-CH-C-NH-, eller R8~C-C-NH- Q ^O-Rg hvori a og a' hver for sig er hydrogen, halogen, hydroxy, 25 C^-C^-alkyl, C-^-C^-alkoxy eller cyano, og Rg er phenyl, thienyl, furyl, thiazolyl, oxazolyl, 1,3,4-thiadiazolyl, 1,3,4-oxadiazolyl, 1,2,4-thiadiazolyl, 1,2,4-oxadiazolyl, og sådanne heterocycliske ringe substitueret iaed amino, hydroxy, halogen eller methyl, Q er hydrogen, amino, hy-30 droxy, carboxy eller methyl, og Rg er C^-C^-alkyl, 20 DK 171676 B1 carboxymethyl, 1- eller 2-carboxyethyl eller 2-carboxy-prop-2-yl.
Når R er en diacylaminogruppe kan man som eksempler på beskyttede aminogrupper R anføre phthalimido og succin-5 imido.
Opfindelsen illustreres nærmere ved de følgende eksempler, af hvilke eksemplerne 1, 2 og 4-6 angår fremstilling af udgangsmaterialer. I eksemplerne er samtlige smeltepunkter målt på Thomas-Hoover-smeltepunktsapparat, 10 og smeltepunkterne er ukorrigerede. De infrarøde spektre (IR) er optaget på et Perkin-Elmer 727b spektrofometer.
:H NMR spektre, angivet i ppm (δ) , blev optaget i chloro-form-d med tetramethylsilan som reference på Varian EM390, XL-100 eller Nicolet NB300 spektrometre. Masse- 15 spektre blev optaget på et AEI Scientific Apparatus 902 eller Dupont DP 102 spektrometer.
EKSEMPEL 1 O-acetyl-g-N-Cbz-L-serin-hydroxamat
En opløsning af 1,27 g (ca. 5 mmol) af methylesteren af 20 α-N-Cbz-L-serin i 10 ml methanol blev afkølet i et isbad.
I separate kolber opløstes 400 mg (5,76 mmol) hydroxyl-amin-hydrochlorid og 0,7 g kaliumhydroxid ved opvarmning af hvert af disse stoffer i 10 ml methanol. Begge opløsninger blev afkølet til stuetemperatur, og kaliumhy-25 droxidopløsningen blev tilsat til hydroxylamin-hydro-chloridopløsningen. De blandede opløsninger dannede omgående et bundfald af kaliumchlorid, og den fremkomne suspension blev tilsat til den kolde opløsning af serin-methylesteren under omrøring. Efter 5 minutters forløb 30 blev en dråbe af reaktionsblandingen udtaget og tilsat til en 1¾ vandig ferrichloridopløsning. Der dannedes omgående en mørkerød farve, hvilket indikerede en dannelse DK 171676 B1
2I
af noget af hydroxamatet. Efter 20 minutters forløb viste en analyse ved tyndtlagschromatografi (ethylacetatsilica-gel), at der stadig var en lille mængde udgangsmateriale tilbage. Reaktionen fik lov at fortsætte i et samlet 5 tidsrum på 45 minutter, hvorefter der tilsattes 1 ml ed-dikesyreanhydrid. Efter 10 minutters forløb var reaktionsblandingen stadig positiv med hensyn til ferrichlo-rid, og der tilsattes yderligere 0,1 ml eddikesyreanhy-drid. En ferrichlorid-test, som udførtes umiddelbart ef-10 ter, var negativ. Reaktionsblandingen blev straks hældt over i en skilletragt, der indeholdt 20 ml 5% natriumcar-bonat og 50 ml ethylacetat. Den vandige fase blev fjernet, og den organiske fase blev ekstraheret 2 gange med hver 15 ml 5% natriumcarbonat. De kombinerede vandige fa-15 ser blev anbragt i en skilletragt over 25 ml methy-lenchlorid, og surhedsgraden blev under omrøring indstillet til pH ca. 4-5 ved dråbevis tilsætning af 6 N saltsyre. Faserne blev separeret, og den vandige fase blev ekstraheret 3 gange med 25 ml methylenchlorid. Ekstrakterne 20 blev kombineret med methylenchlorid-fasen, vasket med en mættet saltopløsning, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet til opnåelse af 915 mg (63%) O-ace-tyl-a-N-Cbz-L-serin-hydroxamat i form af et hvidt fast stof. En omkrystallisation fra ethylacetat og hexaner 25 førte til en analyseren prøve med et smeltepunkt på omkring 120-121 °C (prøven syntes at sintre ved 110-119 °C) .
IR (KBr): 1700 cm-1 (bred).
1H-NMR (90 MHz): δ 2,15 (s, 3H) , 3,5-4,1 (m, 3H, OH + 30 CH2), 4,35 (m, IH), 5,1 (s, 2H) , 6,1 (br, d, NH) , 7,33 (s, 5H) .
Grundstofanalyse (%) beregnet for C13H16°6N2:
Teoretisk: C 52,70, H 5,44, N 9,45.
22 DK 171676 B1
Fundet: C 52, 56, H 5,71, N 9,51.
EKSEMPEL 2 N-acetoxy-3-(Cbz-amino)-2-azetidinon 5 Til en opløsning af 1,184 g (4 mmol) af serin-O-acetyl-hydroxamatet, opnået som beskrevet i eksempel 1, i 30 ml tørt acetonitril indeholdende 1 ml carbontetrachlorid blev samtidigt tilsat 4,2 mmol triphenylphosphin (TTP) og 4,4 mmol triethylamin. Reaktionsblandingen blev omrørt 10 ved stuetemperatur, idet der benyttedes et tørrerør, og overvåget ved tyndtlagschromatografi (ethylacetatsilica-gel, produktets Rf = ca. 0,6). Efter 8 timers forløb var TPP'et (Rj = ca. 0,7) næsten opbrugt, og reaktionsblandingen blev koncentreret til et volumen på 2-3 ml. Kon-15 centratet blev overført til en lille Michael-Miller-kolonne med silicagel (40-63 μπι), og kolonnen blev elue-ret med en blanding af ethylacetat og hexaner ved en hastighed på 30 ml/min. Der opnåedes flere UV-aktive fraktioner indeholdende det ønskede produkt. De fraktioner, 20 der indeholdt produktet, blev kombineret og inddampet til tørhed, hvilket gav 734 mg (66¾) N-acetoxy-3-(Cbz-amino)- 2-azetidinon som et hvidt fast stof. En omkrystallisation fra ethylacetat og hexaner gav en analyseren prøve, der smeltede ved omkring 130-131 °C.
25 IR (KBr): 3350 (bred), 1820, 1710 cm-1.
1H-NMR (90 MHz): δ 2,13 (2, 3H) , 3,53 (dd, IH), 3,95 (dd, tilsyneladende t, IH), 4,8 (m, IH), 5,1 (s, 2H), 5,7 (d, NH) og 7,33 (s, 5H).
Grundstof analyse (?>) beregnet for 30 C13H14N2°5·
Teoretisk: C 56,11, H 5,07, N 10,06.
23 DK 171676 B1
Fundet: C 55,86, H 5,21, N 10,04.
EKSEMPEL 3 N-hydroxy-3-(Cbz-amino)-2-azetidinon 5 Til en kold (0 °C suspension af 139 mg (0,5 mmol) af N-acetoxyazetidinonen, opnået som beskrevet i eksempel 2, i 8 ml af en blanding af methanol og vand (2:1, v:v) blev under kraftig omrøring tilsat 135 mg (1,25 mmol) fast na-triumcarbonat. Efter 15 minutters forløb blev en prøve af 10 reaktionsblandingen udtaget og analyseret via tyndtlags-chromatografi (ethylacetat på silicagel). To pletter på chromatogrammet viste udgangsmaterialet (Rf = 0,6) og produktet (Rf = 0,2-0,3). Efter 30-45 minutters forløb var udgangsmaterialet ikke længere synligt på TLC-chro-15 matogrammer. Reaktionsblandingens pH blev indstillet til 5 med 1,0 N saltsyre. Blandingen blev ekstraheret 4 gange med friske 25 ml portioner ethylacetat. Ekstrakterne blev kombineret, vasket med en mættet natriumchloridopløsning, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet til 20 tørhed, hvilket gav 101 mg (85,6¾) N-hydroxy-3-(Cbz- amino) -2-azetidinon som et hvidt fast stof med smp. 149 °C-150 °C (dek.).
IR (KBr): 1700 (bred), 1780, 1740 og 1700 cm-1.
^H-NMR (90 MHz, i acetone-Dg): 3,3 (dd, IH), 3,64 25 (tilsyneladende t, IH), 4,50 (m, IH), 4,97 (s, 2H) , 6,97 (m, IH) og 7,33 (s, 5H).
1H-NMR (90 MHz, i DMS0-D6): 3,35 (dd, IH), 3,7 (tilsyneladende t, IH), 4,5 (m, IH), 5,1 (s, 2H) , 7,4 (s, 5H) , 8,05 (br. d, NH) og 10,3 (br. OH).
30 24 DK 171676 B1
Grundstofanalyse {%) beregnet for c11h12N2°4:
Teoretisk: C 55,92, H 5,12, N 11,85.
Fundet: C 55,89, H 5,34, N 11,67.
5 EKSEMPEL 4 g-N-phenacetyl-L-serin-hydroxamsyre
En opløsning af 2,03 g (29,2 mmol) hydroxylamin-hydro- chlorid i 10 ml methanol blev behandlet med en opløsning 3,3 g kaliumhydroxid i 15 ml methanol under omgående dan-10 nelse af en suspension (KCl-bundfaid). Denne suspension blev afkølet i et isbad, hvorefter den under omrøring blev tilsat til en kold opløsning af 4,52 g (19,5 mmol) af methylesteren af N-phenylacetyl-a-serin i 30 ml methanol. Efter 1,5 timers forløb blev reaktionsblandingen 15 filtreret og ved inddampning koncentreret til et volumen på 25 ml. Koncentratet blev fortyndet med 10 ml vand og derefter gjort surt til pH 3 med 6 N saltsyre. Den sure blanding blev afkølet i et isbad, hvorefter g-N-phenyl-acetyl-L-serin-hydroxamsyren krystalliserede. Produktet 20 blev omkrystalliseret fra ethanol og diethylether til opnåelse af 3,06 g (67¾) analyserent produkt, der smeltede ved omkring 169,5-171 °C (dekomponering).
IR (KBr): 3205 cm-1, 1630 cm-1.
1H-NMR (90 MHz, CDCI3 + CD3OD) : δ 3,61 (s, 2H) , 3,74 (d, 25 2H) , 4,38 (m, IH) og 7,32 (s, 5H) .
Grundstof analyse (?>) beregnet for c11H14n2°4:
Teoretisk: C 55,46, H 5,92, N 11,76.
25 DK 171676 B1
Fundet: C 55,37, H 6,10, N 11,78.
EKSEMPEL 5 O-benzoyl-g-phenylacetylserin-hydroxaiaat 5 Til en opløsning af 0,497 g (2,09 mmol) af den i eksempel 4 fremstillede serin-hydroxaminsyre i 35 ml methanol, der indeholdt 0,32 ml (2,3 mmol) triethylamin, blev dråbevis ved stuetemperatur og under omrøring tilsat 0,242 ml (2,085) benzoylchlorid. Efter omrøring i 10 minutter gav 10 reaktionsblandingen en negativ ferrichloridtest, og den blev overført til en skilletragt, der indeholdt 125 ml ethylacetat og 20 ml vand. Faserne blev separeret, og den organiske fase blev vasket en gang med 10 ml vand, tørret over magnesiumsulfat, filtreret og inddampet til tørhed,
15 hvilket gav O-benzoyl-a-phenylacetylserin-hydroxamat som et hvidt fast stof. Dette hvide faste stof blev omkrystalliseret fra ethylacetat og hexaner til opnåelse af 0,628 g (88%) af produktet med et smeltepunkt på omkring 137-139 °C
20 IR (KBr) : 1700 cm-·*· (bred) .
1H-NMR (90 MHz) : δ (KBr): 1760 og 1640 cm-·*-.
1H-NMR (CDCl3 + CD4OD) : δ 3,66 (s, 2H) , 3,89 (d, 2H) , 4,65 (IH, delvis overskygget af OH-top) , 7,34 (s, 5H) , 25 7, 63 (m, 3H) og 8,14 (m, 2H) .
EKSEMPEL 6 N-benzoyloxy-3-(phenylacetylamino)-2-azetidinon 26 DK 171676 B1
En opløsning af 0,31 g (0,89 mmol) af O-benzoylserin-hy-droxamatet, fremstillet som beskrevet i eksempel 5, 0,26 g (0,99 mmol) triphenylphosphin og 0,193 ml diisopropyl-diazodicarboxylat i 25 ml tetrahydrofuran blev omrørt ved 5 stuetemperatur i en time under en nitrogenatmosfære. Reaktionsblandingen blev inddampet til tørhed, hvilket gav en gul olie. Denne olie blev chromatograferet over sili-cagel under anvendelse af ethylacetat og hexaner (1:1, v:v) ved eluering, hvilket gav N-benzoyloxy-3-(phenylace-10 tylamino)-2-azetidinon og oxazolinen, O-benzoyl-2-benzyl-oxazolino-4-hydroxamat, i et udbytte på 65¾ og i et forhold på 1:5. Det ønskede azetidinonprodukt blev omkrystalliseret fra ethylacetat og hexaner, hvilket gav det rensede produkt i et udbytte på 65¾ og med et smeltepunkt 15 på omkring 127,5-130 °C.
IR (KBr): 1795, 1760 og 1650 cm-1.
1H-NMR (CDC13) : δ 3,65 (s, 2H) , 3,72 (m, IH), 4,15 (m, IH), 5,15 (m, IH), 6,10 (m, IH) og 7,26-8,04 (m, IH).
EKSEMPEL 7 20 N-hydroxy-3-phenylacetamido-2-azetidinon N-benzoyloxy-3-(phenylacetylamino)-2-azetidinonen fra eksempel 6 blev underkastet en solvolyse med natriumcarbo-nat i en vandig methanol, idet man fulgte betingelserne beskrevet i eksempel 3. Herved opnåedes titelforbindelsen 25 med et smeltepunkt på 138-140 °C (dekomponering) ; pK = 6, 5.
IR (KBr): 3230, 3050, 2800 (alle brede), 1770 og 1655 cm“l.
1H-NMR (DMSO-dg) : δ 3,28 (dd, IH), 3,46 (s, 2H) , 3,7 30 (tilsyneladende t, IH), J = 5 Hz), 4,7 (m, IH), 7,32 (s, 5H), 8,85 (d, br. NH), 10,22 (s, br. OH).
27 DK 171676 B1 EKSEMPEL 8 3-amino-N-hydroxy-2-azetidinon
En opløsning af 236 mg (1 mmol) N-hydroxy-3-(Cbz-amino)-2-azetidinon i 15 ml af en blanding af tetrahydrofuran og 5 vand (1:1) blev gennemblæst med nitrogen, og der tilsattes 15 mg 5% palladium på carbon. Hydrogen blev boblet igennem suspensionen i en time ved stuetemperatur, hvorefter der ikke var nogen synlige UV-aktive pletter ved tyndtlagschromatografisk analyse af reduktionsblandingen.
10 Katalysatoren blev fjernet ved filtrering, og filtratet blev inddampet til fjernelse af THF. Det vandige koncentrat blev lyofiliseret, hvilket gav 99 mg (99%) 3-amino-N-hydroxy-2-azetidinon som et hvidt fast stof, der dekom-ponerede ved temperaturer over 250 °C. Produktet gav en 15 positiv ferrichlorid-test i methanol og var positivt overfor ninhydrin. En titrering indikerede pK-værdier på 5,2 og 7,2.
IR (KBr): 3550 (bred), 1740, 1640, cm-1.
•*-H-NMR (D2O) : δ 3,5 (dd, IH), 3,87 (tilsyneladende t, IH) 20 og 4,27 (m, IH).
Claims (5)
1. Fremgangsmåde til fremstilling af N-hydroxy-2-azetidi-noner med den almene formel 5 \_/' β- Nl-OH 1 0 10 eller syreadditionssalte deraf, hvori R er amino, beskyttet amino, hydrogen, C^-C^-alkyl, C1-C4-alkoxycarbonyl, carboxy, beskyttet carboxy eller C^-C^alkyl substitueret med hydroxy, halogen, methoxy, amino, beskyttet amino, beskyttet carboxy eller cyano, og R·^ er hydrogen, C^-C^-15 alkyl, C^-C^-alkoxycarbonyl, carboxy, beskyttet carboxy, phenyl, phenyl substitueret med C^-C^alkyl, hydroxy, halogen, C-^-C^alkoxy, amino, beskyttet amino, carboxy, beskyttet carboxy eller cyano, eller C^-C^-alkyl substitueret med hydroxy, halogen, methoxy, amino, beskyttet ami-20 no, carboxy, beskyttet carboxy eller cyano, kendetegnet ved, at man udsætter en forbindelse med formlen \ / i-i (,V) N'°'z O hvori Z betegner en acylgruppe R.i-CO-, hvor R. betyder methyl, phenyl eller phenyl substitueret med Ci-C.|-alkyl,
30 Ci-C,|-alkoxy, halogen eller nitro, for solvolytiske betingelser, hvorefter man, om ønsket, fjerner eventuelt tilstedeværende beskyttende grupper og, om ønsket, danner et syreadditionssalt af den opnåede forbindelse. 29 DK 171676 B1
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at R er en acylaminogruppe.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at acylaminogruppen er valgt blandt phthalimido, 5 succinimido og grupper med formlerne
0 O II II -C-NH-, -CH2-C-NH-,
0 O II II 10 -o-ch2-c-nh-, -S-CH2-C-NH-, o O II II R8- CH- C- NH-, eller Rg- C~ C~NH- Q ^O-Rg 15 hvori a og a' hver for sig er hydrogen, halogen, hydroxy, C^-C^-alkyl, C^-C^-alkoxy eller cyano, Rg er phenyl, thienyl, furyl, thiazolyl, oxazolyl, 1,3,4-thiadiazolyl, 1,3,4-oxadiazolyl, 1,2,4-thiadiazolyl, 1,2,4-oxadiazolyl eller sådanne heterocycliske ringe substitueret med ami-20 no, hydroxy, halogen eller methyl, Q er hydrogen, amino, hydroxy, carboxy eller methyl, og Rg er C^-C^-alkyl, carboxymethyl, 1- eller 2-carboxyethyl eller 2-carboxy-prop-2-yl.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at R er en beskyttet aminogruppe med formlen 30 DK 171676 B1 OH III r5-o-c-n- hvori R5 er C1-C5-alkyl/ halogensubstitueret alkyl,
5 C3-C5~alkenyl, C3-Cg-cycloalkyl, adamantyl, diphenylme-thyl, benzyl, benzyl substitueret med methoxy, methyl, halogen eller nitro/ eller en tert.-alkynylgruppe med formlen ίο I HOC-C- hvori R6 og R7 hver for sig er hydrogen eller C^-C3-alkyl 15 eller tilsammen danner en C5-C7-cycloalkylgruppe, eller R er en gruppe med formlen 0 0 V o hvori 0 er phenyl.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-4, kendeteg-25 net ved, at Z er acetyl eller benzoyl.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US47937583 | 1983-03-28 | ||
US06/479,375 US4565654A (en) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | N-Acyloxy monocyclic β-lactams |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK113695A DK113695A (da) | 1995-10-10 |
DK171676B1 true DK171676B1 (da) | 1997-03-10 |
Family
ID=23903742
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK114384A DK171132B1 (da) | 1983-03-28 | 1984-02-28 | Monocycliske beta-lactam-forbindelser og fremgangsmåde til fremstilling deraf |
DK113695A DK171676B1 (da) | 1983-03-28 | 1995-10-10 | Fremgangsmåde til fremstilling af N-hydroxy-2-azetidinoner eller syreadditionssalte deraf |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK114384A DK171132B1 (da) | 1983-03-28 | 1984-02-28 | Monocycliske beta-lactam-forbindelser og fremgangsmåde til fremstilling deraf |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4565654A (da) |
EP (1) | EP0123442B1 (da) |
JP (1) | JPH0745464B2 (da) |
KR (1) | KR910004090B1 (da) |
CA (1) | CA1331755C (da) |
DE (1) | DE3472102D1 (da) |
DK (2) | DK171132B1 (da) |
GB (1) | GB2137203B (da) |
GR (1) | GR81468B (da) |
HU (1) | HU197303B (da) |
IE (1) | IE57040B1 (da) |
IL (1) | IL71300A (da) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4638061A (en) * | 1985-01-28 | 1987-01-20 | E. R. Squibb & Sons, Inc. | [3S(Z)]-2-[[[1-(2-amino-4-thiazolyl)-2-[[2,2-dimethyl-4-oxo-1-(sulfooxy)-3-azetidinyl]amino]-2-oxoethylidene]-amino]oxy] acetic acid and intermediate |
US4772694A (en) * | 1986-07-24 | 1988-09-20 | Eli Lilly And Company | Chiral 3-(1,2,5-trisubstituted imidazolidinone) azetidinone antibiotic intermediates |
US4751296A (en) * | 1986-08-06 | 1988-06-14 | University Of Notre Dame Du Lac | Process for 4-halomethyl-azetidinones by cyclization of O-acylhydroxamates |
JP2591233Y2 (ja) * | 1991-06-25 | 1999-03-03 | 東プレ株式会社 | バン型車における荷物扉の煽止装置 |
US5631365A (en) | 1993-09-21 | 1997-05-20 | Schering Corporation | Hydroxy-substituted azetidinone compounds useful as hypocholesterolemic agents |
US5925659A (en) * | 1996-05-07 | 1999-07-20 | Merck & Co., Inc. | Antibacterial agents |
US11400079B2 (en) | 2017-10-05 | 2022-08-02 | University Of Notre Dame Du Lac | Antibacterial monobactams |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US337197A (en) * | 1886-03-02 | Ments | ||
US4337197A (en) * | 1980-10-31 | 1982-06-29 | E. R. Squibb & Sons, Inc. | O-sulfated β-lactam hydroxamic acids and intermediates |
US4386034A (en) * | 1981-02-02 | 1983-05-31 | E. R. Squibb & Sons, Inc. | Sulfamated amino acid amides |
JPS58113174A (ja) * | 1981-12-26 | 1983-07-05 | Toyama Chem Co Ltd | 新規なアゼチジン誘導体またはその塩類を含有する抗菌剤 |
EP0117053A1 (en) * | 1983-02-10 | 1984-08-29 | Ajinomoto Co., Inc. | Azetidinone derivatives |
-
1983
- 1983-03-28 US US06/479,375 patent/US4565654A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-02-28 DK DK114384A patent/DK171132B1/da not_active IP Right Cessation
- 1984-03-21 IL IL71300A patent/IL71300A/xx not_active IP Right Cessation
- 1984-03-21 CA CA000450139A patent/CA1331755C/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-03-23 KR KR1019840001503A patent/KR910004090B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-03-26 GB GB08407768A patent/GB2137203B/en not_active Expired
- 1984-03-26 EP EP84302005A patent/EP0123442B1/en not_active Expired
- 1984-03-26 GR GR74220A patent/GR81468B/el unknown
- 1984-03-26 DE DE8484302005T patent/DE3472102D1/de not_active Expired
- 1984-03-27 JP JP59060505A patent/JPH0745464B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1984-03-27 HU HU841219A patent/HU197303B/hu not_active IP Right Cessation
- 1984-03-27 IE IE742/84A patent/IE57040B1/en not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-10-10 DK DK113695A patent/DK171676B1/da active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3472102D1 (en) | 1988-07-21 |
GB2137203A (en) | 1984-10-03 |
JPH0745464B2 (ja) | 1995-05-17 |
IL71300A (en) | 1990-01-18 |
DK114384A (da) | 1984-09-29 |
GR81468B (da) | 1984-12-11 |
KR910004090B1 (ko) | 1991-06-22 |
GB2137203B (en) | 1987-01-14 |
DK171132B1 (da) | 1996-06-24 |
DK114384D0 (da) | 1984-02-28 |
IE840742L (en) | 1984-09-28 |
IE57040B1 (en) | 1992-03-25 |
GB8407768D0 (en) | 1984-05-02 |
US4565654A (en) | 1986-01-21 |
KR840008145A (ko) | 1984-12-13 |
EP0123442B1 (en) | 1988-06-15 |
IL71300A0 (en) | 1984-06-29 |
CA1331755C (en) | 1994-08-30 |
JPS6045560A (ja) | 1985-03-12 |
EP0123442A1 (en) | 1984-10-31 |
HU197303B (en) | 1989-03-28 |
DK113695A (da) | 1995-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4675399A (en) | Cyclization process for β-lactams | |
DE3650474T2 (de) | Verfahren und Zwischenprodukte für Beta-Lactam-Antibiotika | |
NO160577B (no) | Analogifremgangsmaate for fremstilling av antimikrobielt aktive eller b-laktamaseinhiberende 1-sulfo-2-oksoazetidinderivater. | |
DE3788463T2 (de) | 3-Beta-(3,4-disubstituiertes succinimido)azetidinone. | |
DK171676B1 (da) | Fremgangsmåde til fremstilling af N-hydroxy-2-azetidinoner eller syreadditionssalte deraf | |
US4282145A (en) | Process for the preparation of azetidines | |
Cremonesi et al. | Asymmetric synthesis of 1, 3-thiazolidine-derived spiro-β-lactams via a Staudinger reaction between chiral ketenes and imines | |
US4122086A (en) | Isopenicillins | |
US4166816A (en) | Methods and intermediates for preparing cis-4-oxoazetidine intermediates | |
US4158004A (en) | Process for antibiotic FR 1923 and related compounds | |
US4072674A (en) | Cis-4-oxoazetidine intermediates and methods of preparing them | |
NO752034L (da) | ||
US4075219A (en) | Epimerization process | |
HU195772B (en) | Process for producing n-(substituted methyl)-azetidin-2-one compounds | |
JP2735297B2 (ja) | 中間体の製造法 | |
Yamagata et al. | Synthesis of 1‐acyl‐2‐oxo‐3‐pyrrolidinecarbonitriles by the reaction of 2‐acylamino‐4, 5‐dihydro‐3‐furancarbonitriles with sodium iodide | |
SU791244A3 (ru) | Способ получени оксазолиноазетидиновых соединений | |
US4257947A (en) | 3-Amino-2-hydroxy, halo or mercaptomethyl-4-oxoazetidines | |
US4127568A (en) | Process for 3β-aminoazetidin-2-ones | |
DE3880229T2 (de) | Verfahren zum entschuetzen von 3-aminoazetidinonen. | |
JPH069646A (ja) | エキソメチレンセファム類の調製方法 | |
JP2661810B2 (ja) | 7−アミノ−3−クロロメチル−3−セフェム誘導体の製法 | |
JPH05194443A (ja) | 6−フルオロベンズイソチアゾール類の製造方法およびそのための中間体 | |
US4226767A (en) | Intermediates for 3-aminoazetidin-2-ones | |
CS196420B2 (en) | Method of producing 1-dethia-1-oxacephamderivatives |