DK174484B1

DK174484B1 - Fremgangsmåde til fremstilling af penemforbindelser samt azetidinon- penemforbindelser, der er anvendelige som mellemprodukter ved fremgangsmåden

Info

Publication number: DK174484B1
Application number: DK198905167A
Authority: DK
Inventors: Douglas Phillips; Brian Thomas O'neill
Original assignee: Pfizer
Priority date: 1988-10-19
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 2003-04-14
Also published as: ES2091199T3; JPH06104672B2; DE68927085D1; CA1339845C; US5286857A; FI94252C; IL91961A; IE893345L; ATE142212T1; NO174054C; YU47073B; FI94252B; DK516789D0; PH26051A; CN1023015C; NO174054B; KR920001780B1; EP0365223A2; JPH02204494A; CN1041944A

Description

i DK 174484 B1

Den foreliggende opfindelse angår en effektiv flertrins-fremgangsmåde til fremstilling af penemforbindelser med den i krav l's indledning angivne almene formel (6); samt visse azetidinon- og penemforbindelser, der er specifice-5 ret i henholdsvis krav 4-5 og 6-7 ved de almene formler (3) og (5) og er specielt værdifulde som mellemprodukter ved denne flertrinsfremgangsmåde og en lignende fremgangsmåde, som er omhandlet i den fra nærværende ansøgning afdelte DK patentansøgning nr. 735/96, der blev offentlig- 10 gjort den 4. juli 1996. Forbindelserne med formlen (6) er nyttige som forstadier til forskellige antibiotiske penemforbindelser specificeret ved formlen (7), der sammen med de førnævnte almene formler er vist nedenfor i skema 3.

15 Der er hidtil blevet beskrevet en række processer til fremstilling af penem-antibiotica substitueret ved 2-posi-tionen med en alkylgruppe eller en thioethergruppe, -SR2/ som i formlerne (6) og (7) . For thioetherforbindelser (6) og (7) er to af de mere generelle af disse processer illu- 20 streret i skemaerne 1 og 2. I skema 1 er et alternativt mellemprodukt til sølvsaltet af mercaptanen mercaptanen selv, der beskrives opnået ved Zn/H+-reduktion af den tri-tylerede thiol (Girijavallabhan et al., J. Antibiotics, 39, 1182 (1986), U.S. patent nr. 4.584.133). Menard et al.

25 har også i U.S. patent nr. 4.272.437 beskrevet processer/ som er beslægtet med processerne i skema 2, hvilke processer blev anvendt mere generelt til syntese også af forbindelserne (6') og (7').

30 OR1

i S 5 g 0H

/ s. CHR3R° i η 5 g

fK Y chrV

H 1 H ^ I

/(-N-L H

O "" CO-.R V-N-"V

2 O COOH

(7-) (6') DK 174484 B1 2 hvori R betegner -CH2CX=CH2> {CH3) 3, p-nitroben- zyl eller et konventionelt radikal, som danner en ester, der hydrolyseres under fysiologiske betingelser, X beteg-5 ner H eller Cl, R1 er en konventionel beskyttende gruppe af silyltypen, R2 er et farmaceutisk acceptabelt radikal, r5 og R® enten defineres separat, hvor R5 betegner hydrogen eller (C1-C3)-alkyl, R® betegner hydrogen, methyl, (Ci-C8)-alkoxy eller OR7, R7 er en traditionel hydroxy-10 beskyttende gruppe, og R® betegner hydrogen, (C]_-Cg)-alkoxy eller OH, eller R® og R® defineres sammen og betegner - (CH2)raO(CH2)p_, hvor m og p hver er 0 eller et helt tal på fra 1 til 5, under den forudsætning, at summen af m og p er mindst 3, og R® og R® svarer til R® og R® med und-15 tagelse af, at når R® defineres separat fra R®, erstattes betydningen OR7 med OH.

For eksempel blev mellemprodukter af typen (K) omsat med et acyleringsmiddel, såsom R®R®CH-COCl til dannelse af 20 forbindelser, som er strukturelt beslægtede med (L) , som derefter opvarmes til lukning af ringen og således til dannelse af forbindelserne (6') og (7'). Se også publiceret ansøgning EP 199.446, hvor forbindelser af typen (61) og (7') ovenfor, i hvilke R~> og R® er defineret sammen, 25 fremstilles på lignende måde.

DK 174484 B1 3

Skema 1

Η H

Rd -!-frSC03 »d T ^ SC*3 5 -5> e ^

H ICH2C02R

J-NH > I-N-v

O 0 C02R

(A) (B)

10 H

RdJ_s

AgN03 . 'h ClCORf .

-► -«-s . -*

O C02R

15 ' (C)

S

Η '1

RdJ_£ S'^'0Rf 20 H stærk base ^ O ^ XG02Re (D)

H

25 RdJ!_ H RgXa_.

i—n—L e *

o CO 2R

(E)

H

30 9

Rd —!-y SysR9 *-N-^

O C02R

(P) DK 174484 B1 4

Referenceri

Girijavallabhan et al., J. Antibiotics, 39, 1182 (1986), U.S. patent nr. 4.584.133, hvor:

5 OH

Rd = Ch3--^ f

H

Re = -CH2CH=CH2, 10 R* = beta-naphthyl, R9 = C2H5, CHz osv·'

Xa = "leaving-gruppe".

15

DiNinno et al., U.S. patent nr. 4.610.823 (1986); Leanza et al., Tetrahedron, 39, 2505 (1983), hvor

+SiO

20 Rd = CH3x=N ,

H

Re = -CH2CH=CH2 eller -CH2ØN02,

Rf = C5H5, 25 R9 = alkyl, aralkyl osv.,

Xa = "leaving-gruppe".

30 Se også Girijavallabhan et al., U-S. patenterne nr. 4.443.373 og nr. 4.530.793 for en alternativ syntese af forbindelserne (E), hvor Rd betegner CH3CHOH-, og Re betegner CH2CH=CH2 eller CH2CH2OSi(CH3)3, ud fra forbindelsen (A) .

DK 174484 B1 5

Skema 2

I H

5 Ra-|-Ra 's's U ^ ΟΗΟΟΟ,ΙΤ ^

H _2 H OH

1 -nh 5 ► J-N-Hf „ 0 o NC02Rb (G) (H)

10 H

Ra JL_fst>3 O"'' Xc02Rb 15 (X)

Η H

Ra —--£SC®3 ,1 ^ 'H AgN°3 . PØ, 20 -N-C b ► J-o-f- 3 o co2r° 0^ 'co2Rb (J) (K) s

Η II

25 Ra T_^ S^^SEt

ClCS^Et x ^ rer r w 2 H ^pø Crt3u6H5 ^ jj . ^ Varme O ^ co2r° (L) .

30 DK 174484 B1 6 W H 0

Ra _?_X S\v/ SEt „a f ^SEt 5 Π ^ j ~Ί fe .

H 1 CIØCO^H Kl N-^ b * fe-N--fe 0 C02Rb O-' C02Kb (M) <N)

10 H

H3 J_/ Sy SRC

RCSH ^ J I

C02Rb - 20 Reference:

DiNinno et al., Tetrahedron Letters, 23, 3535 (1982), hvor

o c. +Si O

1 JL

Ra = ,

H

Rb = -CH2CH=CH2, 30

Rc = -CH(CH3)2, -CH2CH2OH osv.

*: Disse trin formodet på basis af fodnote 16 reference til UK 2.042.514.

DK 174484 B1 7

Se også Ganguly et al., J. Antimicrob. Chemo., 9, supplement Cl, (1982), hvor der anvendes adskillige lignende trin i en anderledes sekvens.

5 Ghosez et al., Tetrahedron Letters, 39, 2493 (1983), har beskrevet syntesen af 2-oxopenamforbindelser ud fra penicillin G og omdannelsen af samme til 2-alkoxy- penemderivater af penicillin G. I offentligt tilgængelig« i japansk patentansøgning nr. 84-115.788 (Chem. Abst-, 97: 10 34979y, Derwent Abst. 78700D) beskrives på lignende måde omdannelse af hydroxy- og carboxybeskyttede 6— (1 — hydroxyethyl)-2-oxopenamforbindelser til de tilsvarende alkoxyanaloger.

15 Yderligere alternative metoder til syntese af penemforbin-delser omfatter de metoder, der er beskrevet af Dextraze et al., U.S. patent nr. 4.769.451; Pirie et al., U.S. patent nr. 4.751.297; Volkmann et al., U.S. patent nr. 4.739.047; Brighty, U.S. patent nr. 4.695.626; Brighty et 20 al., U.S. patent nr. 4.782.145; Perrone et al., J. Org.

Chem., 51, 3413 (1986); Batastini et al., U.S. patent nr.

4.631.150; UK patentansøgning nr. 2.187.448; Alpegiani et al., U.S. patent nr. 4.577.016, og Franceschi et al., J. Antibiotics, 36, 938 (1983).

25 I litteraturen har der været talrige rapporter om omdannelsen af 2-oxocarbapenamforbindelser og 3-oxocephamfor-bindelser til 2-(alkylthio)-2-carbapenemforbindelser og 3-alkylthio-3-cephemforbindelser via enoliske estere: 30 DK 174484 B1 8 ,-o * J-o«1 o' T ° 1 h

COORh COOR

5 (P) (Q)

RJSH

V

10 J-^-sp Q' h COORn (R) hvor er en traditionel carboxybeskyttende gruppe, R1 er 15 f.eks. diphenyl- eller diethylphosphoryl, tosyl, mesyl eller trifluormethansulfonyl. Se f.eks. Sletzinger et al., Tetrahedron Letters, 21, 4221 (1980); Andrus et al., J.

Am. Chem. Soc., 106, 1808 (1984); Evans et al., Tetrahe dron Letters, 26, 3787 (1985) og 27, 3119 (1986) samt U.S.

20 patent nr. 4.673.737; Ratcliffe et al., 21, 31 (1980); samme sted 1979, 4947; Salzmann et al., samme sted, 21, 1193 (1980); Melillo et al., samme sted, 21, 2783 (1980);

Iimori et al., J. Am. Chem. Soc., 105, 1659 (1983). Men den kemi, som observeres med disse carbapenemketongrupper, 25 har generelt været uanvendelig over for thiolactoncarbo-nylgruppen i 2-oxopenemforbindelser. Omsætningen af me-sylchlorid eller mesylanhydrid med f.eks. en forbindelse af typen (4) nedenfor frembringer en forbindelse af typen 30 °r1 h " "H ^.S02ch3 ;

0 ^ COjR

(S) DK 174484 B1 9 medens enten tosylchlorid eller triflylchlorid og en forbindelse af typen (4) frembringer en forbindelse af typen or1 h 5 /H-/V0

H

H , Cl

^—n—J

(T C02R

(T) 10

Det er fornylig specifikt blevet angivet i publiceret europæisk patentansøgning nr. 257.419, at en forbindelse af typen (4) nedenfor blev omsat med diphenylphosphorylchlo-rid til dannelse af diphenylphosphorylesteren in situ, 15 hvilken blev omsat videre med en phenol til dannelse af en forbindelse af typen CHjCHIOR1) _ „Sy. O-Q«.

20 J

^ COOR2 (U) 25 i et meget lille udbytte. Denne ansøgning giver ingen specifik støtte for den påståede bredere anvendelse af andre potentielle enolesterdannende reagenser, såsom triflyl-chlorid, som faktisk er et kendt chloreringsmiddel, ikke et triflatesterdannende reagens (se ovenfor og Hakimelahi 30 et al., Tetrahedron Letters, 1979, s. 3643-3644).

DK 174484 B1 10

Vi har nu fundet en effektiv flertrinsfremgangsmåde til syntesen af penemantibiotica, hvilket er opsummeret i skema 3. I overensstemmelse hermed er fremgangsmåden ifølge opfindelsen særegen ved det i krav l's kendetegnende del 5 angivne. Azetidinonforbindelserne og penemforbindelserne ifølge opfindelsen er særegne ved det i krav 4' s kendetegnende del angivne henholdsvis det i krav 6's kendetegnende del angivne.

10 I skema 3 defineres de forskellige variable symboler på følgende måde: R betegner -CH2CX=CH2, -CH2CH2S1{CH3)3, p-nitrobenzyl eller et konventionel radikal, som danner en ester, der hy-15 drolyseres under fysiologiske betingelser, X betegner H eller Cl, R1 er en konventionel beskyttende gruppe af si-lyltypen og R2 er et farmaceutisk acceptabelt radikal.

i DK 174484 B1 11

Skema 3 OR1 OR1 A'J Χ*Λ X* SAg

H ΓΗ Α·3Η03 3 pH

J·-N-v * I-N-.

C02R O'" c02R

10 (i) OR1 -ΊΓΝ_rrSH o H-S H cic-o^”Vno, ib ^ ^1-N- base *

O1" C02R

(2) OR1 0 20 SCOH^>-H02 H ^ H Stærk base -- "·-'·-—- —N-\

O^ C02R

(3) 25 OR1

I H

χΛ_ ” -¾ (f3CS0;>2° 30 J-N-base ^ co2r (4) DK 174484 B1 12

Skema 3 (fortsat) 5 OR1 05O2C?3 H % i

H HSR

i-s-

0 ^ C02R

10 (5) OR1 ^kf .....sr2 15 H \ 1 I-Ν'-►

0^ C02R

(6)

20 0H

1 » _ „_2 (eller en tilsvarende

SR

- k> 1 ester hydrolyseret

H '' I

H under fysiologiske 0^ " ^COOH betingelser) 25 (7) 30 DK 174484 B1 13

Konventionelle radikaler, som danner estere, der hydrolyseres under fysiologiske betingelser, er blevet lige så almindelige inden for beta-lactam-området som farmaceutisk acceptable salte. Som i tilfældet med talrige andre beta-5 lactam-antibiotica anvendes sådanne ”præ-lægemiddel"-este-re almindeligvis oralt for at forøge mave-tarmabsorption.

Når de er absorberet, hydrolyseres de in vivo til dannelse af den tilsvarende penemsyre. Foretrukne ester-radikaler er -CHR3OCOR4 eller -CHR^OCC^R4, hvor R3 betegner hydrogen 10 eller methyl, og R^ betegner (C^-Cø)-alkyl, navnlig piva-loyloxymethyl og 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl.

Blandt de konventionelle beskyttende silylgrupper er tri-methylsilyl og dimethyl-t-butylsilyl. Sidstnævnte er mest 15 foretrukket på grund af den lette indføring og fjernelse, medens den samtidig har en udmærket stabilitet som beskyttende gruppe under de forskellige andre procestrin ved den foreliggende opfindelse.

20 Farmaceutisk acceptable radikaler r2 er blevet vidtgående defineret i den kendte teknik, hvilket vil fremgå af de efterfølgende referencer over kendt teknik: (a) Hamanaka, U.S. patent nr. 4.614.737; 25 (b) Girijavallabhan et al., U.S. patent nr. 4.614.738; (c) Hamanaka, U.S. patent nr. 4.619.924; (d) Girijavallabhan et al., U.S. patent nr. 4.443,463; (e) Girijavallabhan et al., U.S. patent nr. 4.530.793; (f) Girijavallabhan et al., U.S. patent nr. 4.585.133; 30 (g) Ganguly et al., U.S. patent nr. 4.690.922; (h) McCombie, europæisk publiceret ansøgning nr. 61.205; (i) Hamanaka, europæisk publiceret ansøgning nr. 132.101; (j) Hamanaka, europæisk publiceret ansøgning nr. 138.539; DK 174484 B1 14 (k) Perrone et al., europæisk publiceret ansøgning nr.

199.490; (l) Takemura et al., europæisk publiceret ansøgning nr.

210.883; 5 (m) Kirkup et al., europæisk publiceret ansøgning nr.

238.285; (n) Sunegawa et al., europæisk publiceret ansøgning nr.

243.686; (o) McCombie et al., europæisk publiceret ansøgning nr.

10 257.602, og (p) DiNinno et al., Tetrahedron letters 3535 (1982) .

Foretrukne værdier for R2 i den kendte teknik (angivet ved et lille bogstav fra referencelisten umiddelbart ovenfor) 15 er følgende: (C1-C4)-alkyl (b, e, h, p), (1,3-dioxacyclo- pent-4-yl)-methyl (a), (1,3-dioxacyclopent-2-yl) methyl (a) , (2-oxo-l,3-dioxacyclopent-4-yl) methyl (a), (1-methyl- 2-imidazolyl)methyl (i), piperidinomethyl (k) , 2-hydroxy-ethyl (b, e, h) , 2-(p-nitrobenzyloxycarbonylamino) -ethyl 20 (e, h), 2-(piperidino)ethyl (b), 2-(pyrrolidino)-ethyl (b) , 2-(morpholino)ethyl (b), 2-(4-allyloxycarbonyl)pipe- razino)ethyl (b), l-oxo-3-thiolanyl (cis og/ eller trans) (c) , 1,l-dioxo-3-thiolanyl (c), l-oxo-3-thianyl (cis og/eller trans) (c), 1,l-dioxo-3-thianyl (c), l-oxo-4- 25 thianyl (cis og/eller trans) (c), 1,l-di-oxo-4-thianyl (c), 4-hydroxy-3-thiolanyl (m) , 4-hydroxy-l-oxo-3-thiola-nyl (cis og/eller trans) (m), 4-hydroxy-l,l-dioxo-3-thio-lanyl (m) , 4-hydroxy-3-furyl (m) , 1,3-dioxacyclohex-5-yl (a), 2-oxo-l,3-dioxacyclohex-5-yl (a), 1-(p-nitrobenzyl- 30 oxycarbonyl)-3-pyrrolidinyl (e, f), 2-oxo-3-pyrrolidinyl (j, o), l-methyl-5-(dimethylaminocarbonyl)-3-pyrrolidinyl (n), l-methyl-5-(2-dimethylaminocarbonyl)ethyl-3-pyrroli-dinyl (n) og trans-4-hydroxy-l-(benzyloxycarbonyl)-3-pyrrolidinyl (m) .

DK 174484 B1 15

De mest foretrukne værdier for R2 ved den foreliggende proces er -C2H5, -CH2CH (CH3) 2, -CH2CH2OH, €l tO Ck f/^η \ I /T~n\ °9 -cH CH-NHCOCH--/’ 'N-no 10 \^· nC02 N02 S 2 \=J 2 ’

Foretrukne værdier for -CHR5r8, der også findes i den kendte teknik, er methyl, hydroxymethyl, 2-tetrahydro-15 furyl, 2-tetrahydropyranyl eller methoxymethyl. Hydroxy-methylgruppen omsættes ofte yderligere til frembringelse af f.eks. et carbamat.

Ud over den ovenfor anførte fremgangsmåde angår den fore-20 liggende opfindelse også specifikt nye mellemprodukter med formlerne (3) og (5), der er vist i skema 3.

Med den foreliggende opfindelse, som let udøves, tilvejebringes en effektiv fremgangsmåde til fremstilling af pe-25 nemantibiotica med formlen (7) . 1 det første trin af denne proces omsættes en triphenyl-methylthioforbindelse med formlen (1) i nærværelse af to eller flere molære ækvivalenter af en svagt basisk amin, 30 såsom pyridin, og i mørke, med sølvnitrat (mindst ét mol ækvivalent, sædvanligvis i overskud, f.eks. 1,5-2 molære ækvivalenter) til frembringelse af sølvsaltet af den tilsvarende mercaptan. Denne reaktion udføres almindeligvis i et reaktionsinert opløsningsmiddel, såsom methanol. Tempe- DK 174484 B1 16 raturen er Ikke kritisk, men lavere temperaturer, f.eks. fra -25°C til 25°C, foretrækkes almindeligvis, hvor fra 0 til 5°C er specielt bekvem og tilfredsstillende. Almindeligvis uden isolering omdannes det mellemliggende sølvsalt 5 direkte med overskud af hydrogensulfidgas til mercaptanen.

Sølv indvindes som sulfidet ved filtrering, og mercaptanen (2) indvindes fra modervæsken ved hjælp af traditionelle metoder, såsom ekstraktion og opløsningsmiddelfordampning.

10 Som anvendt her refererer udtrykket "reaktionsinert opløsningsmiddel" til et opløsningsmiddel, som ikke reagerer med udgangsmaterialer, reagenser, mellemprodukter eller produkter på en måde, som på ugunstig måde påvirker udbyttet af det ønskede produkt.

15 I det andet trin omsættes mercaptanen (2) med i det væsentlige et molært ækvivalent 4-nitrophenylchlorformiat til dannelse af mellemproduktet med formlen (3). Dette trin udføres i nærvær af i det væsentlige et molært ækvi-20 valent af en tertiær amin, fortrinsvis diisopropylethyla-min og/eller dimethylaminopyridin, sædvanligvis i et reaktionsinert opløsningsmiddel, såsom tetrahydrofuran, og udføres fortrinsvis ved en lavere temperatur, f.eks. fra -25 til 25 °C, bekvemt ved 0-5 °C. Om ønsket isoleres mellem-25 produktet (3) , og det karakteriseres ved traditionelle metoder. Det foretrækkes imidlertid simpelthen at anvende den initielt opnåede opløsning af forbindelsen med formlen (3) direkte i det næste trin.

30 I det tredje trin cycliseres mellemproduktet (3) i nærvær af en stærk base til frembringelse af den ønskede 2-oxopenem med formlen (4), en kendt forbindelse, f.eks. når R betegner allyl. Dette trin udføres fortrinsvis på en opløsning af forbindelsen med formlen (3) i et reaktions- 17 DK 174484 B1 inert opløsningsmiddel, såsom tetrahydrofuran. Den foretrukne, stærke base er lithiumhexamethyldisilylamid i det samme reaktionsinerte opløsningsmiddel, sædvanligvis anvendt i et stort molært overskud (f.eks. 3-5 molære ækvi-5 valenter). Denne base, der bekvemt købes som en 1 H opløsning i tetrahydrofuran, fortyndes almindeligvis (f.eks. til fra-ca. 0,1 til 0,2 M) med tetrahydrofuran og afkøles til en lav temperatur (f.eks. fra -50 til -100 °C, bekvemt ved -78 °C, temperaturen for et bad med acetone og tøris).

10 En opløsning af forbindelsen med formlen (3) i samme opløsningsmiddel tilsættes portionsvis, idet der holdes den samme lave temperatur. Reaktionen, som stort set er afe sluttet, efter at tilsætningen er afsluttet, udslukkes bekvemt med overskud af eddikesyre, og 2-oxopenemen (4) iso-15 leres ved hjælp af konventionelle metoder til koncentrering og ekstraktion.

I det næste trin omsættes 2-oxopenemen (4) med frisk destilleret triflinsyreanhydrid, sædvanligvis i et lille mo-20 lært overskud, ved reduceret temperatur (fra 0 til -90 °C, hensigtsmæssigt ved -78 °C) i et reaktionsinert opløs ningsmiddel, såsom methylenchlorid, i nærvær af et molært overskud (sædvanligvis 4-6 molære ækvivalenter) af en tertiær amin, fortrinsvis diisopropylethylamin. Om ønsket 25 isoleres den fremkomne enoliske triflatester med formlen (5) ved kromatografi af reaktionsblandingen på siliciumo-xidgel, og forbindelsen karakteriseres. Dette er imidlertid unødvendigt, eftersom reaktionsopløsningen er velegnet til direkte omsætning med et passende reagens i det næste 30 trin. 1 det femte trin af den foreliggende sekvens i én af dets foretrukne udførelsesformer tilsættes en opløsning af den passende mercaptan, R2SH, hensigtsmæssigt opløst i det DK 174484 B1 18 samme reaktionsinerte opløsningsmiddel, såsom methylench-lorid, portionsvis til den kolde opløsning af triflat-esteren (5), idet temperaturen almindeligvis højst får lov til at stige med ca. 10-40 °C i forhold til begyndelses-5 værdien på fra ca. 0 til ca. -90 °C. Efter afslutning af reaktionen isoleres det ønskede penem-mellemprodukt med formlen (6) ved hjælp af traditionelle metoder, hvilket er eksemplificeret nedenfor.

10 I dette femte trin i en anden af dets foretrukne udførelsesformer omsættes en opløsning af det passende cuprosalt: (R5R6CH) 2Cu (CN) n Lin+1, hvor R^ og R^ har den overfor angivne betydning, og n er 0 eller 1, i det samme eller et andet reak.tionsinert opløsningsmiddel, med triflatesteren 15 (5) på lignende måde til frembringelse af penem-mellempro- dukter med formlen (6'J. Når R^ er en hydroxybeskyttende gruppe, foretrækkes det imidlertid almindeligvis at anvende et cuprosalt, hvor n er 0.

20 Når R er et traditionelt radikal, som danner en ester, der hydrolyseres under fysiologiske betingelser, og i fravær af en aminobeskyttende gruppe i radikalet R^ opnås den antibiotiske penemforbindelse ved traditionel fjernelse af den beskyttende silylgruppe, f.eks. ved metoder, der spe- 25 cifikt er eksemplificeret nedenfor. Når R betegner -CH2CX=CH2, -CH2CH2Si(CH3)3 eller p-nitrobenzyl, er et yderligere traditionelt kemisk trin nødvendigt til frembringelse af den sure, antibiotiske penem-forbindelse med formlen (7) eller dens farmaceutisk acceptable salt.

30 Når R betegner -CH2CX=CH2, fjernes gruppen bedst ved indvirkning af mindst ét molært ækvivalent af et alkalimetalsalt af en syre, såsom 2-ethylhexansyre, i et reaktionsinert opløsningsmiddel, såsom ethylacetat, i nærvær af ka- DK 174484 B1 19 talytiske mængder af triphenylphosphin og tetrakis(triphe-nylphosphin)palladium, hvor der direkte dannes alkalimetalsaltet af den antibiotiske penem-forbindelse. Når R2 indeholder nitrogen beskyttet af en allyloxycarbonylgrup-5 pe, fjernes denne gruppe ved den samme metode.

Når R betegner -CH2CH2Si(CH3)3, fjernes gruppen bedst samtidig med den beskyttende diraethyl-t-butylsilylgruppe, fortrinsvis ved anvendelse af et molært overskud af tetra-10 butylammoniumfluorid i et reaktionsinert opløsningsmiddel, såsom tetrahydrofuran.

Når R betegner p-nitrobenzyl, fjernes gruppen almindeligvis ved traditionel hydrogenolyse over en ædelmetalkataly-15 sator, fortrinsvis palladium, f.eks. palladium-på-carbon.

Når R2 indeholder en nitrogenbeskyttende gruppe, såsom benzyloxycarbonyl, fjernes denne gruppe ved den samme metode .

20 De mercaptaner, som er nødvendige ved den foreliggende reaktionssekvens, er kendte eller kan opnås ved traditionelle metoder. Foretrukne metoder til syntese af 3S-mercapto-thiolan-lR-oxid er beskrevet specifikt nedenfor.

25 De antibiotiske penem-forbindelser med formlen (7) såvel som deres farmaceutisk acceptable salte og estere anvendes i lægemidler i overensstemmelse med metoder, som er beskrevet i de referencer, der er angivet ovenfor.

30 Det skal specifikt bemærkes, at forbindelserne med formlen (6), hvor R2 er

\ciS)I

\_—-S-O

DK 174484 B1 20 anvendes af Hamanaka, U.S. patent nr. 4.619.924 til at fremstille det tilsvarende produkt, dvs. forbindelsen med formel (7) eller en ester, hvor R2 har samme betydning.

Disse produkter er en blanding af diastereoisomerer, én, 5 hvor R2 er lR-oxo-3S-thiolanyl, og den anden, hvor R2 er lS-oxo-3R-thiolanyl. Blandt disse foretrækkes IR,3S-isomeren med formlen 10 H° H _ H Tal V-s —do)

N \-OH

<J

15 og dens farmaceutisk acceptable salte og estere. Dette skyldes ikke kun, at disse forbindelser og deres adskillige umiddelbare forstadier er enkelte, homogene forbindel- 20 ser, således at kvaliteten af slutprodukterne er meget bedre styret i forhold til den tidligere beskrevne diaste-reomere blanding (en vigtig faktor ved klinisk brug), men fordi de udviser kliniske fordele, der er bedre end Hama-nakas diastereoisomere blanding.

25

Den rene, diastereomere, antibakterielle forbindelse med formlen (10), dens salte og dens estere undersøges, formuleres og anvendes i overensstemmelse med de metoder, der er angivet i detaljer i det ovenfor refererede Hamanaka- 30 patentskrift, U.S. patent nr. 4.619.924. Inden for de humane dosisområder, der er beskrevet her, er det mere foretrukne dosisområde for disse forbindelser fra ca. 10 til 80 mg/kg/dag, både oralt og parenteralt. Disse tal er kun illustrative, eftersom lægen i nogle tilfælde vil finde DK 174484 B1 21 det mere fordelagtigt at anvende doser uden for disse områder, In vivo hydrolyserbare estere, navnlig pivaloyloxy-methyl- og 1-(ethoxycarbonyloxy)ethylesterne, foretrækkes til den orale anvendelse, medens natrium- eller kaliumsal-5 tene navnlig foretrækkes til parenteral brug.

De efterfølgende eksempler tjener til nærmere belysning af opfindelsen.

i j DK 174484 B1 22 EKSEMPEL 1 2-(4R-mercapto-3S-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-azetidinon-l-yl)eddikesyreallylester med formlen (2) 5

En opløsning af 20 g (33,2 mmol) 2-(4R-(triphenylmethylthio)-3S-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-azetidinon-l- yl)eddikesyreallylester (med formlen (1))(Jeff et al., Te-10 trahedron, bind 39, 2505-2513, 1983; U.S. patent nr.

4.610.823) i 600 ml methanol blev afkølet til 0°C og blev behandlet med 5,94 ml (73 mmol) pyridin. Den efterfølgende del af reaktionssekvensen blev udført med reaktionskolben beskyttet mod lys. Til opløsningen tilsattes fast sølvni-15 trat (10,2 g, 60 mmol), og reaktionsblandingen fik lov til at omrøre i 1,5 timer, medens temperaturen blev holdt ved 0°C. Da reaktionen var afsluttet, blev hydrogensulfidgas langsomt indført under konstant omrøring. Den mørke blanding blev derefter filtreret gennem celite med indvinding 20 af sølvsulfid, og filtratet blev koncentreret. Den organiske rest blev fordelt mellem ethylacetat og saltvand. Lagene blev separeret, og den vandige fase blev re-ekstraheret med frisk ethylacetat. De kombinerede, organiske lag blev tørret over natriumsulfat og blev derefter 25 inddampet til frembringelse af titelproduktet, der blev anvendt direkte i det næste trin.

EKSEMPEL 2 30 2- (4R-(4-nitrophenyloxycarbonylthio)-3S-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-azetidinon-l-vl)eddikesyreallylester med formlen (3) DK 174484 B1 23

Der blev fremstillet en opløsning af 4,06 g (33,2 mmol) dimethylaminopyridin og 6,69 g (33,2 mmol) 4-nitrophenylchlorformiat i 700 ml THF. Opløsningen blev afkølet til 0°C og blev samtidig behandlet med en opløsning 5 af hele portionen af titelproduktet fra det foranstående eksempel i 60 ml THF og en separat portion af 5,78 ml (33,2 mmol) diisopropylethylamin i 60 ml THF. Tilsætningen tog 0,5 time, og der blev dannet et hvidt præcipitat. Efter omrøring af blandingen i 5 minutter blev reaktions-10 blandingen filtreret under udelukkelse af atmosfærisk fugt, og den filtrerede opløsning af det foreliggende titelprodukt blev anbragt i en tilsætningstragt og straks anvendt i det næste trin.

15 En del af denne opløsning blev efter filtrering gennem en lille portion siliciumoxidgel under anvendelse af CDCI3 som elueringsmiddel karakteriseret ved hjælp af ^H-NMR (300 MHz), som viste delta: 8,22 (2H, d, J = 8 Hz), 7,29 (2H, d, J = 8 Hz), 5, 74-5, 89 (IH, ddd, J = 18 Hz, J - 12 20 Hz, J = 6 Hz), 5,46 (IH, d, J = 2 Hz) , 5,25 (IH, d, J = 18

Hz), 5,17 (IH, d, J * 12 Hz), 4,57 (2H, d, J = 6 Hz), 4,25 (IH, dq, J = 6Hz, J = 5 Hz), 4,10 (IH, d, J ^ 19 Hz), 3,90 (IH, d, J = 19 Hz), 3,27 (IH, dd, J = 5 Hz, J = 2 Hz), 1,26 (3H, d, J = 6Hz) , 0,84 (9H, s), 0,06 (3H, s), 0,04 25 (3H, s).

EKSEMPEL 3 5R,6S-2-OXO-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-penam-30 3-carboxylsyreallylester med formlen (4)

Hele opløsningen af produktet fra det ovenstående eksempel blev tilsat til 133 ml (133 mmol) 1,0 M lithiumhexamethyl-disilylamid (i THF), der tidligere var blevet fortyndet DK 174484 B1 24 med 1000 ml THF og afkølet til -78°C. Tilsætningen tog 0,5 time, og opløsningen blev klar gul. Eddikesyre (38 ml, 664 mmol) blev tilsat, og reaktionsblandingen blev omrørt i 10 minutter. Ca. halvdelen af opløsningsmidlet blev fjernet 5 ved koncentrering, og resten blev fortyndet med diethy-lether til et volumen på 2,7 liter. Etheropløsningen blev vasket med mættet bicarbonatopløsning, mættet saltvandsopløsning og blev derefter tørret over natriumsulfat. Den organiske fase blev koncentreret, og resten blev filtreret 10 gennem en pude af siliciumoxidgel under eluering med 15% ethylacetat i hexan. Der blev opnået 6,98 g (56%) af det foreliggende titelprodukt som et voksagtigt, fast materiale; smeltepunkt 45-48°C; ^H-NMR <CDC13, 300 MHz)delta: 5,78-5,94 (IH, ddd, J = 18 Hz, J = 11 Hz, J = 7 Hz), 5,51

15 (IH, d, J = 2 Hz), 5,32 (IH, d, J = 18 Hz), 5,25 (IH, d, J

= 11 Hz), 5,00 (IH, S), 4,65 (2H, d, J = 7 Hz), 4,32 (IH, dt, J = 7 Hz, J = 4 Hz), 3,54 (IH, dd, J = 4 Hz, J = 2 Hz), 1,28 (3H, d, J = 7 Hz), 0,86 (9H, s), 0,07 (3H, s), 0,05 (3H, s); C13-NMR (CDCI3, 75, 43 MHz)delta: 199,0, 20 169,0, 163, 4, 130,4, 119, 6, 71, 7, 67, 1, 66, 1, 64, 6, 62, 4, 25, 6, 22, 5, 17, 9, -4,2, -5, 1; m/e beregnet for c13H18N05ssi(p-tBu) : 328,0675, fundet: 328,0615.

EKSEMPEL 4 25 5R,6S-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-(trifluormethansulfonyloxy)penem-3-carboxylsyreallylester med formlen (5) 30 En opløsning af 100 mg (0,260 mmol) af titelproduktet fra det foregående eksempel i 5 ml methylenchlorid blev behandlet med 0,180 ml (1,03 mmol) diisopropylethylamin.

Denne klare opløsning blev derefter afkølet til -78°C i et bad med tøris og acetone. Der blev tilsat frisk destille- DK 174484 B1 25 ret triflinsyreanhydrid (0,045 ml, 0,270 mmol), og den klare opløsning blev omrørt i 1 time ved -78°C til frembringelse af en kold opløsning af det foreliggende titelprodukt, der blev anvendt direkte i det næste trin. En 5 lille del af denne opløsning blev oprenset ved kromatografi på siliciumoxidgel efterfulgt af krystallisering ved lav temperatur (-78°C) fra pentan; smeltepunkt 40oC; ^H- NMR (CDCl3, 300 MHz)delta: 5,84-5, 98 (IH, ddd, J = 18 Hz, J = 12 Hz, J = 6 Hz), '5,73 (IH, d, J = 2 Hz), 5,37 (IH, 10 dd, J = 18 Hz, J = 1 Hz), 5,25 (IH, dd, J = 12 Hz, J = 1 Hz), 4,73 (2H, dd, J = 6 Hz, J = 1 Hz), 4,25 (IH, dq, J = 6 Hz, J = 4 Hz), 3,86 (IH, dd, J ^ 4 Hz, J = 2 Hz), 1,24 (3H, d, J = 6 Hz), 0,87 (9H, s), 0,08 (6H, s); m/e beregnet for C14H17N07S2SiF3(P-tBu): 460,0168, fundet: 15 460,0246.

EKSEMPEL 5 5R, 65-6- (IR- (dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-((lR-oxo-20 3S-thiolanyl)thio)penem-3-carboxylsyreallylester med formlen (6)

En opløsning af 69 mg (0,388 mmol) 3S-(acetylthio)thiolan-lR-oxid i 5 ml methylenchlorid blev behandlet med 5 ml 25 vand og blev afkølet til 0°C. Den omrørte opløsning blev tilsat 0,78 ml (1,56 mmol) 2,0 M natriumhydroxid og fik lov til at henstå i 0,5 time. Reaktionsblandingen blev quench-behandlet med 0,089 ml (1,56 mmol) eddikesyre og blev ekstraheret med 5 x 10 ml methylenchlorid. Den orga-30 niske fase blev tørret med natriumsulfat, blev filtreret og blev derefter behandlet med 0,135 ml (0,780 mmol) dii-sopropylethylamin. Denne opløsning af 3S-mercaptothiolan-lR-oxid fik lov til at henstå, medens det foregående eksempel blev afsluttet. Opløsningen blev derefter tilsat DK 174484 B1 26

til hele den kolde opløsning fra det foregående eksempel i løbet af 0,5 time, medens temperaturen hele tiden blev holdt under -65°C. Efter 18 timer ved -78°C blev reaktionsblandingen behandlet med 10 ml vand og fik lov til at 5 henstå for at opvarme til stuetemperatur. Produktet blev ekstraheret med methylenchlorid, og den organiske fase blev vasket med saltvand og blev derefter tørret og inddampet. Efter filtrering gennem siliciumoxidgel blev der opnået 129 mg (98%) af titelproduktet; smeltepunkt 131-10 134°C; ^H-NMR (CDCI3, 300 MHz)delta: 5,80-5,96 (IH, ddd, J

= 18 Hz, J = 12 Hz, J = 6 Hz), 5,62 (IH, d, J = 2 Hz), t 5,35 (IH, dq, J = 18 Hz, J = 2 Hz), 5,19 (IH, dq, J = 12 Hz, J = 2 Hz), 4,66 (2H, m) 4,21 (IH, dq, J = 7 Hz, J = 3 Hz), 3,93 (IH, dd, J = 14 Hz, J = 7 Hz), 3,67 (IH, dd, J = 15 3 Hz, J = 2 Hz), 3,56-3,72 (IH, m) , 3,09 (IH, m) , 2,54- 2,84 (4H, m) , 1,23 (3H, d, J = 7 Hz), 0,85 (9H, s), 0,05 (6H, s); C13-NMR (CDCI3, 75,43 MHz)delta: 171,9, 159,4, 150, 8, 131,7, 118,7, 118, 5, 71,8, 65,7, 65,2, 64,1, 61, 7, 52,7, 46,7, 33,2, 25,7, 22,5, 17,9; m/e beregnet for 20 Cd 7H24NO5S3S1(P-tBu) : 446, 0587, fundet: 446, 0597.

EKSEMPEL 6 5R,6S-6-(lR-hydroxyethyl)-2-((IR-oxo~3S-25 thiolanyl)thio)penem-3-carboxylsyreallylester (mellemprodukt mellem (6)og (7), jf. side 12)

En opløsning af 100 mg (0,198 mmol) af titelproduktet fra det foranstående eksempel i 2 ml tør THF og 0,114 ml eddi-30 kesyre blev behandlet med 0,594 ml (0,594 mmol) 1 M tetra-butylammoniumfluorid, og opløsningen fik lov til at omrøre ved stuetemperatur i 18 timer. Reaktionsblandingen blev hældt i en blanding af 50 ml ethylacetat og 10 ml vand. Opløsningens pH-værdi blev indstillet til 6,4 ved tilsæt- DK 174484 B1 27 ning af 20% kaliumacetat i vand. Den organiske fase blev fjernet, og det vandige lag blev vasket endnu to gange med 20 ml ethylacetat. De kombinerede, organiske lag blev tørret over natriumsulfat og blev derefter inddampet. Ind-5 dampningsresten blev kromatograferet på siliciumoxidgel (32-63 μ) med 15% methanol i ethylacetat. Der blev opnået 70,6 mg (92%) af titelproduktet som et fast materiale; smeltepunkt 151-155°C; ^H-NMR (DMSO-d-6, 300 MHz)delta: 5,96 (IH, m), 5,82 (IH, d, J = 3 Hz), 5,45 (IH, dd, J = 18 10 Hz, J = 3 Hz), 5,31 (IH, s), 5,29 (IH, dd, J = 12 Hz, J =

3 Hz), 5,78 (IH, dd, J = 18 Hz, J = 6 Hz), 5,65 (IH, dd, J

= 18 Hz, J = 6 Hz), 3,77-4,12 (4H, m), 3,08 (IH, m), 2,67- 2,98 (3H, m) , 2,49 (IH, m) , 1,23 (3H, d, J = 7 Hz); C13- NMR (DMSO-d-6, 75,43 MHz)delta: 173, 5, 158,9, 153, 6, 15 132,4, 117, 6, 116,2, 71, 3, 71,2, 64,6, 63,8, 60,4, 52,2, 46, 3, 33, 4, 21,4.

EKSEMPEL 7 20 5R,6S-6-(lR-hydroxyethyl)-2-((lR-oxo-3S- thiolanyl)thio)penem-3-carboxylsyre natriumsalt med formlen (7)

En opløsning af titelproduktet fra det foranstående eksem-25 pel (30 mg, 0,077 mmol) i 1 ml methylenchlorid blev behandlet med 0,058 ml (0,081 mmol) natriumethylhexanoat i ethylacetatopløsning (1,39 mmol/ml). Reaktionsblandingen blev behandlet med 6 mg (0.0223 mmol) triphenylphosphin og 6 mg (0,005 mmol) tetrakis(tri-phenylphosphin)palladium i 30 0,5 ml methylenchlorid. Blandingen fik lov til at omrøre i 1 time ved stuetemperatur. Der blev tilsat ethylacetat (30 ml), og blandingen blev filtreret til frembringelse af et råprodukt. Sidstnævnte blev taget op i destilleret vand og blev behandlet med en lille mængde aktiveret kul, blev DK 174484 B1 28 filtreret/ og filtratet blev frysetørret til frembringelse af det ovenstående titelprodukt, 10,5 mg; ^-H-NMR (DMSO-d-6, 300 MHz) delta: 5,52 (IH, d, J = 3 Hz), 5,24 (IH, brs) , 3, 74-3,96 (2H, m) , 3, 50-3, 66 (2H, m) , 2,88-2, 98 (IH, m) , 5 2,70-2, 86 (IH, m) , 2, 44-2, 60 (2H, sløret), 2,2-2,36 (IH, m) , 1,14 {3H, d, J = 7 Hz) .

EKSEMPEL 8 5R,6S-6-(IR-(dimethyl-t-butyls ilyloxy)ethyl)-2-((1,1- 10 dioxo-3R-_og__3S-thiolanyl) thio) penem-3- carboxylsyreallylester med formlen (6)

En opløsning af 50 mg (0,129 mmol) af titelproduktet fra eksempel 3 ved 0°C i 4 ml methylenchlorid blev behandlet 15 med 0,089 ml (0,51 mmol) diisopropylethylamin. Denne klare opløsning blev derefter afkølet til -78°C i et bad med tøris og acetone. Der blev tilsat frisk destilleret trifluormethansulfonsyreanhydrid (0,024 ml, 0,142 mmol), og den klare opløsning, der fremkom, blev omrørt i 1 time 20 ved -78"C. Den fremkomne kolde opløsning af titelproduktet fra eksempel 4 blev behandlet med en opløsning af 10,6 mg (0,129 mmol) racemisk 3-mercaptothiolan-l,1-dioxid (Bezme-nova et al., Khim. Geterotsikl. Soedin., 1975, 188, 2;

Chem. Abstr., 1975, 170558) og 0,022 ml (0,129 mmol) dii-25 sopropylethylamin i 1 ml methylenchlorid. Tilsætningen tog 0,5 minut, og opløsningens temperatur blev holdt under -70°C hele tiden. Efter 2 timer ved -78°C fik reaktionsblandingen lov til at varme op til stuetemperatur og blev omrørt natten over. Opløsningen blev derefter behandlet 30 med 10 ml vand og blev ekstraheret med ethylacetat. Den organiske fase blev vasket med saltvand og blev derefter tørret og inddampet. Efter filtrering gennem siliciumo-xidgel (3:2, hexan:ethylacetat) blev der opnået 66,7 mg (100%) af ovenstående titelprodukt som en blanding af DK 174484 B1 29 diastereomerer. Disse diastereomerer blev separeret ved kromatografi på siliciumoxidgel ved eluering med opløsning af 6:3:1 af hexan:ethylacetat:benzen. Den mere polære diastereomer havde følgende egenskaber: smeltepunkt 180- 5 181°C, (a)D = +57,14° (c = 0,49 g/100 ml)/ HRMS beregnet for C17H24NOgS3Si: 462,0536 (P-tBu), fundet: 462,0473. Den mindre polære diastereomer havde følgende egenskaber: smeltepunkt 169-170°C, (a) d = +111,78° (c = 0,73 g/100 ml); HRMS beregnet for C]_7H24NOgS3Si: 462,0536 (P-tBu), 10 fundet: 462,0506.

Blokeringsgrupperne blev fjernet fra disse forbindelser i overensstemmelse med metoderne i eksemplerne 6 og 7 til frembringelse af de af Hamanaka kendte produkter, U.S. pa-15 tent nr. 4.619.924.

EKSEMPEL 9 5R,6S-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-20 (ethylthio)penem-3-carboxylsyreallylester med formlen (6)

Titelproduktet fra eksempel 3 (100 mg, 0,262 mmol) blev omdannet til en kold opløsning af titelproduktet fra eksempel 4 i overensstemmelse med metoden i eksempel 4. Den-25 ne opløsning, ved -78°C, blev behandlet med en opløsning af 0,096 ml (1,3 mmol) ethanthiol og 0,226 ml (1,3 mmol) diisopropylethylamin i 1 ml acetonitril. Tilsætningen tog 0,5 minut, og opløsningens temperatur blev holdt under -70°C i løbet af denne tidsperiode. Efter 5 minutter ved -30 78°C fik reaktionsblandingen lov til at opvarme til 0°C og blev omrørt i 2 timer. Opløsningen blev derefter behandlet med 10 ml vand og blev ekstraheret med ethylacetat. Den organiske fase blev vasket med saltvand og blev derefter tørret og inddampet. Efter filtrering gennem siliciumo- DK 174484 B1 30 xidgel {4:1, hexan:ethylacetat) blev der opnået 110 mg af ovenstående titelprodukt; smeltepunkt 83-84°C; HRMS beregnet for C19H31NO4S2S1; 429,1464, fundet: 429,1026; en forbindelse, der tidligere er blevet rapporteret i racemisk 5 form af Leanza et al·,/ Tetrahedron, bind 39, 2505-2513 (1983).

Blokeringsgrupper blev fjernet fra ovenstående titelforbindelse ifølge eksemplerne 6 og 7 til frembringelse af den tilsvarende kendte antibiotiske penem-forbindelse, der 10 tidligere er blevet rapporteret af Gangaly et al., J. An-timicrobiol. Chemotherapy, bind 9, s. C1-C5 (1982).

EKSEMPEL 10 15 5R,6S-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2- (isopropylthio)penem-3-carboxylsyreallylester med formlen (6)

Ved hjælp af metoderne i ovenstående eksempel blev titel-20 produktet fra eksempel 3 (105,3 mg, 0,274 mmol) og isopro-pylmercaptan (0,239 ml, 1,37 mmol) omdannet til ovenstående titelprodukt, blev oprenset ved kromatografi på sili-ciumoxidgel under anvendelse af 19:1, hexan:ethylacetat som elueringsmiddel, 60 mg, smeltepunkt 104-106°C; tidli-25 gere kendt i racemisk form, Leanza et al., anførte sted; blokeringsgrupper blev fjernet ved fremgangsmåden ifølge eksemplerne 6 og 7 til frembringelse af den tilsvarende, kendte antibiotiske penem-forbindelse, Ganguly et al., anførte sted.

30 DK 174484 B1 31 EKSEMPEL 11 5R,6S-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl) -2- ((hydroxyethyl)thio)penem-3-carboxylsyreallylester_med 5 formlen (6)

Ved fremgangsmåderne fra eksempel 8 blev titelproduktet fra eksempel 3 (61 mg, 0,158 mmol) og 2-mercaptoethanol (0,012 ml, 0,174 mmol) omdannet til ovenstående titelpro-10 dukt, det blev oprenset ved kromatografi på siliciumo-xidgel under anvendelse af 3:1, hexan:ethylacetat som elueringsmiddel, 60 mg; smeltepunkt 80°C; (a) q = +160,4° (c = 2,22 g/100 ml); HRMS beregnet for Ci9H3i-N05S2Si: 445,1412, fundet: 445,1420.

15 EKSEMPEL 12 5R,6S-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl) -2-(2-(4-nitrobenzyloxycarbonylamino)ethylthio)penem-3-20 carboxylsyreallylester med formlen (6)

Ved fremgangsmåderne ifølge ovenstående eksempel blev titelproduktet fra eksempel 3 (49,5 mg, 0,129 mmol) og 2- ((4-nitrobenzyloxycarbonyl)amino)ethylmercaptan (33 mg, 25 0,129 mmol; Shinkai et al., Synthesis, 1980, 924) omdannet til ovenstående, kromatograferede titelprodukt, 71 mg; smeltepunkt 103-105°C; (a)[j = +88, 34° (c = 3,26 g/100 ml) ; HRMS beregnet for C23H2sN30gS2Si: 566,1088 (P-tBu), fun det: 566, 1119.

30 DK 174484 B1 32 EKSEMPEL 13 5R,6S-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-(1-(4-nitrobenzyloxycarbonyl)-35-pyrrolidinylthio)penem-3-5 carboxylsyreallylester med formlen (6)

Ved fremgangsmåderne ifølge eksempel 8 blev titelproduktet fra eksempel 3 {101,7 mg, 0,264 mmol) og 3S-mercapto-l-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)pyrrolidin (0,050 ml, 0,289 mmol; 10 Sigimura et al·., Heterocycles, 24, 1331, 1986) omdannet til ovenstående titelprodukt, som efter ekstraktion i ethylacetat blev oprenset ved kromatografi på siliciumo-xidgel under anvendelse af 2:1, hexan:ethylacetat som elueringsmiddel, 147 mg; smeltepunkt 105-106°C; (a)p = 15 +260° (c = 0,84, CHC13).

EKSEMPEL 14 20 5R,6S-2-0X0-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-penem- 3-carboxylsyre 2-(trimethylsilyl)ethylester med formlen (4)

Ved metoderne i eksemplerne 1 til 3 ovenfor blev 2-{4R-25 (triphenylmethylthio)-3S-(IS-(dimethyl-t- butylsilyloxy) ethyl)-2-azetidinon-l-yl)eddikesyre 2-(trimethylsilyl )ethylester omdannet til ovenstående titelprodukt; !h-NMR (CDCI3, 300 MHz) delta: 5,52 (IH, d, J = 3 Hz), 4,96 (IH, s), 4,35 (IH, q, J = 8 Hz, J = 5 Hz), 4,26 30 (2H, dt# J = 12 Hz), 3,56 (IH, dd, J = 5 Hz, J = 3 Hz), 1,30 (3H, d, J - 8 Hz), 1,06 (2H, dt, J = 12 Hz), 0,89

(9H, s), 0,1 (3H, s), 0,08 (3H, S), 0,05 (9H, s); C13-NMR

(CDCI3, 62,89 MHz) delta: 199,3, 169,2, 163,9, 71,8, 66,4, 65, 5, 64,7, 62,5, 25,7, 22,5, 17,9, 17,4, -1,5, -4,2, - DK 174484 B1 33 5,1; m/e beregnet for C15H26NO5SS12 (P-t-Bu): 388,1119, fundet: 388,1125.

Produktet blev ved de sekventielle trin og fremgangsmåder-5 ne i eksemplerne 4 til 6 og via nøglemellemproduktet 5R, 6S-6-(IR-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-(trifluormethan5Ulfonyloxy)penem-3-carboxylsyre 2-(tri-methylsilyl)ethylester omdannet til 5R, 6S-6-(IR-(dimethyl- 0 t-butylsilyloxy)ethyl)-2-((lR-oxo-3S-thiolanyl)thio)penem-10 3-carboxylsyre 2-(trimethylsilyl)ethylester med formlen (6) . Dimethyl-t-butylsilyl- og trimethylsilylethylbeskyt-telsesgrupperne blev fjernet til fremstilling af den., tilsvarende forbindelse med formlen (7) ved indvirkning af tetrabutylaramoniumfluorid i THF ved stuetemperatur ifølge 15 den metode, der er beskrevet i eksempel 8 ovenfor og af Girijavallabhan et al., U.S. patent nr. 4.443.373.

EKSEMPEL 15 20 5R, 6S-6-(lR-hydroxyethyl)-2-((lR-oxo-35- thiolanyl)thio)penem-3-carboxy1syrepivaloyloxymethylester med formlen (6) 25 Ved de sekventielle trin og metoderne i eksemplerne 1 til 6 blev 2-(4R-(triphenylmethylthio)-3S-(IS-(dimethyl-t-butylsilyloxy)ethyl)-2-azetidinon-l- yl)eddikesyrepivaloyloxymethylester omdannet til ovenstående titelprodukt. Den tilsvarende 1- 30 (ethoxycarbonyloxy)ethylester blev fremstillet på lignende måde.

DK 174484 B1 34 PRÆPARATION 1 p-toluensulfonsyre (R)-3-thiolanylester 5 (R)-4-(methylthio)-1,2-butandiol (1,0 g, 7,35 mmol) og p- toluensulfonylchlorid (3,0 g, 15,8 mmol) blev omsat i 10 ml pyridin ved 0-5°C, blev derefter omrørt ved stuetemperatur, hvorefter tic (3:1, hexan:ethylacetat) indicerede, at der ikke var nogen diol (Rf 0,1), en væsentlig mængde 10 diolditosylat (Rf 0,53), noget af mellemproduktet thiola-niumsalt (Rf 0,03) og et spor af titelproduktet (Rf 0,72). Reaktionsblandingen blev derefter opvarmet ved 60°C i 8 timer, på hvilket tidspunkt tic (5:1, hexan:ethylacetat) indicerede en væsentlig mængde af det ønskede titelprodukt 15 (Rf 0,45), kun et spor af ditosylatet (Rf 0,22), sandsynligvis en smule thiolaniumsalt (Rf 0,0) og andre, almindeligvis polære urenheder. Den afkølede reaktionsblanding blev fortyndet med et lige så stort volumen vand og to voluminer ethylacetat. Det organiske lag blev separeret, 20 blev vasket med mættet NaCl, tørret (MgSC>4), blev strip-pet, og resten blev kromatograferet på siliciumoxidgel under anvendelse af 10:1, hexan:ethylacetat som elue-ringsmiddel til frembringelse af 0,1 g mindre polære urenheder (stank!) og 0,25 g af ovenstående, oprensede titel-25 produkt; tcl Rf 0,55 (4:1, hexan:ethylacetat); (a)p = +15,87° (c = 0,6, CH3OH).

PRÆPARATION 2 30 3R- (p-toluensulfonyloxy)thiolan-lR-oxid

En opløsning af 46,30 g (0,179 mol) af titelproduktet fra ovenstående præparation i 600 ml acetone under nitrogen blev afkølet til 0°C. I en separat kolbe blev 61,73 g DK 174484 B1 35 (0,100 mol) kaliumperoxymonosulfat omrørt i 500 ml destilleret vand, indtil opløsningen var klar. Dette blev tilsat til acetoneopløsningen ved 0°C, og blandingen fik lov til at opvarme til stuetemperatur. Efter 25 minutter tilsattes 5 75 ml 10% (vægt/volumen) vandig natriumsulfit, acetonen blev afdampet, der blev tilsat 300 ml ethylacetat, og det vandige lag blev ekstraheret med ethylacetat (3 x 100 ml) .

De kombinerede ekstrakter blev tørret (MgSC>4) og blev koncentreret til tørhed til frembringelse af 48, 57 g af rå-10 produktet. Sidstnævnte blev oprenset ved siliciumo-xidgelkromatografi under anvendelse af 10:10:1, ethylacetat :CH2CI2:CH3OH som elueringsmiddel til frembringelse af det oprensede titelprodukt, 34,67 g {71%); (oOp = +4,26° (c = 3, 0, CHCI3).

15 PRÆPARATION 3 35-(acetylthio)thiolan-lR-oxid 20 I en flammetørret kolbe under nitrogen blev 31,67 g (0,1156 mol) af titelproduktet fra den foregående præparation opløst i 300 ml acetone, og der blev tilsat 19,81 g (0,1734 mol) kaliumthioacetat. Blandingen blev opvarmet ved tilbagesvaling i 3,5 timer og fik lov til at omrøre 25 ved stuetemperatur natten over. Blandingen blev filtreret, blev skyllet og vasket med 500 ml acetone, og filtratet og vaskeopløsningerne blev inddampet under vacuum til opnåelse af 23,96 g af det ønskede produkt som en olie. Olien blev oprenset ved flashkromatografi på en 120 mm x 25 cm 30 siliciumoxidgelsøjle under eluering med 19:1, ethylacetat: æethanol og opsamling af 125 ml fraktioner. Fraktionerne 42-64 blev hældt sammen og strippet til frembringelse af det oprensede titelprodukt som en olie, der krystalliserede ved henstand, 16,46 g (80%); smeltepunkt 51-52°C; (a) q DK 174484 B1 36 = -83,41° (c = 0,86, CHCI3). Analyse beregnet for C6HioS202: C, 40,4, H, 5,6%.

Fundet: C, 40,15, H, 5,53%.

5 Det ovenstående titelprodukt kan alternativt fremstilles på samme måde fra titelproduktet fra præparation 7 nedenfor .

PRÆPARATION 4 10 (R)-4-chlorbutan-l,3-diol 1 en flammetørret glasbeholder under nitrogen blev (R)-4-chlor-3-hydroxysmørsyremethylester ¢1,00 g, 6,55 mmol) op- 15 løst i 6,5 ml tør tetrahydrofuran. Opløsningen blev afkølet til 0°c, og der blev tilsat en opløsning af lithium-borhydrid (178 mg, 8,19 mmol) i 4,1 ml tør tetrahydrofuran med en sprøjte i løbet af 30 minutter under anvendelse af 2 ml tetrahydrofuran til skylning. Isbadet blev fjernet, 20 og opløsningen blev omrørt ved 23°C i 6 timer, blev derefter afkølet til 0°C, blev quench-behandlet med 40 ml methanol og blev gjort sur med 8 ml mættet methanolisk HCl. Blandingen blev strippet for opløsningsmiddel under vacuum, og resten blev behandlet med methanol, og reakti- 25 onsblandingen blev destilleret azeotropt (3 x 50 ml) til fjernelse af methylborat og blev strippet til en olie (1,55 g). Sidstnævnte blev flashkromatograferet på en 5 cm dyb pude af siliciumoxidgel med en diameter på 8,5 cm og blev gradient-elueret med CH2C12, 1:1 CH2C12:ethylacetat 30 og ethylacetat til frembringelse af 0,67 g (82%) af titelproduktet som en olie; (a)p = +24,5° (c = 1,01, CH3OH).

DK 174484 B1 37 PRÆPARATION 5

Methansulfonsyre_(R) -4-chlor-3- (methansulfonyloxy) - butylester 5 I en 500 ml 3-halset kolbe under nitrogen blev titelproduktet fra den foranstående præparation (5,0 g, 0,040 mol) opløst i 150 ml CH2CI2· Opløsningen blev afkølet til -20°C. Triethylamin (8,12 g, 11,2 ml, 0,080 mol) og di-10 methylaminopyridin (0,489 g, 0,004 mol) blev tilsat efterfulgt af mesylchlorid (9,19 g, 6,21 ml, 0,080 mol). Opløsningen blev omrørt ved fra -20 til -15°C i 1 time og blev derefter hældt over 1 liter knust is og blev omrørt i 10 minutter. Det separerede vandige lag blev ekstraheret 15 med methylenchlorid (1 x 300 ml). De kombinerede organiske lag blev vasket med 1 N HC1 (1 x 500 ml), mættet NaHCOg (1 x 500 ml) og saltvand (1 x 500 ml), blev tørret over MgS04 og blev strippet under vacuum til frembringelse af 9,96 g (88%) af det foreliggende titelprodukt; (a) p = +32,74° (c 20 = 1,06, CHCl3) .

PRÆPARATION 6

Methansulfonsyre (R)-3-thiolanylester 25

Titelproduktet fra den foranstående præparation (3,5 g, 0,0125 mol) blev opløst i 60 ml 1:6, I^OtCHgCN under N2 ·

Der blev tilsat natriumsulfidnonahydrat (3,90 g, 0,050 mol). Efter opvarmning ved 50°C i 76 timer blev reaktions-30 blandingen fortyndet med 250 ml CH2CI2, blev vasket med H2O x 100 ml) og derefter med saltvand (1 x 100 ml), blev tørret over MgS04 og blev strippet under vacuum til frembringelse af det ovenstående titelprodukt, der blev kroma-tograferet på siliciumoxidgel under anvendelse af CH2CI2 DK 174484 B1 38 efterfulgt af 9:1, CH2CI2:ethylacetat som elueringsmiddel til frembringelse af 1,30 g (57%) af ovenstående titelprodukt; (ot)D = +16,8° (c = 3,0, CHCI3) .

5 PRÆPARATION 7 3R-(methansulfonyloxy)thiolan-lR-oxid

Ved fremgangsmåden ifølge eksempel 3 fra den publicerede 10 internationale patentansøgning WO 88/08845 blev titelproduktet fra det foranstående eksempel (1,17 g, 6,42 mmol) og kaliumperoxymonosulfat (Oxon; 2,21 g, 3,6 mmol) i 15 ml acetone omdannet til 0,96 g (75%) af ovenstående titelprodukt som et hvidt, fast materiale; (a) d = +2,04° (c = 15 2,94, CHCI3).

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af penemforbindelser med formlen 5 1 0R H 7 H |* l , -<«» N C02R 10 hvori R betegner -CH2CX=CH2, -CH2CH2Si(CH3)3, p-nitroben-zyl eller et konventionelt radikal, som danner en ester, der hydrolyseres under fysiologiske betingelser, X beteg-15 ner H eller Cl, R^ betegner en konventionel beskyttende silylgruppe, betegner C;[-C4-alkyl, (1,3-dioxacyclopent- 4—yl)-methyl, (1,3-dioxacyclopent-2-yl)methyl, (2-oxo-l,3-dioxacyclopent-4-yl)methyl, (1-methyl-2-imidazolyl)methyl, piperidinomethyl, 2-hydroxyethyl, 2-(p-nitrobenzyloxycar-20 bonylamino)-ethyl, 2-(piperidino)ethyl, 2-(pyrrolidino)- ethyl, 2-(morpholino)ethyl, 2-(4-allyloxycarbonyl)pipe-razino)ethyl, l-oxo-3-thiolanyl (cis og/eller trans), 1,1-dioxo-3-thiolanyl, l-oxo-3-thianyl (cis og/eller trans), 1,l-dioxo-3-thianyl, l-oxo-4-thianyl (cis og/eller trans), 25 1,l-dioxo-4-thianyl, 4-hydroxy-3-thiolanyl, 4-hydroxy-l- oxo-3-thiolanyl (cis og/eller trans), 4-hydroxy-l,1-dioxo- 3-thiolanyl, 4-hydroxy-3-furyl, 1,3-dioxacyclohex-5-yl, 2-oxo-1,3-dioxacyclohex-5-yl, 1-(p-nitrobenzyloxycarbonyl)- 3-pyrrolidinyl, 2-oxo-3-pyrrolidinyl, l-methyl-5-(dime-30 thylaminocarbonyl)-3-pyrrolidinyl, l-methyl-5-(2-dimethyl- aminocarbonyl)ethyl-3-pyrrolidinyl eller trans-4-hydroxy-1-(benzyloxycarbonyl)-3-pyrrolidinyl, kendetegnet ved, DK 174484 B1 (a) at en forbindelse med formlen OR1

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at Ri betegner dimethyl-t-butylsilyl, og at når R er en ester, som er hydrolyserbar under fysiologiske betingel- 10 ser, er den pivaloyloxymethyl eller 1-(ethoxycarbonyl-oxy) ethyl.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at R betegner -CH2CH=CH2, og at R2 betegner 15 20

3. A-N-\ β o C02R hvori R og R·*· er som defineret ovenfor; og DK 174484 B1 (e) at opløsningen af forbindelsen med formlen (5) omsættes med mindst et molært ækvivalent HS-R2, hvor R~ er som defineret ovenfor, ved en temperatur i området fra ca. 0 til ca. -90 °C til dannelse af en forbindelse med formlen 5 (6) .

4. Azetidinonforbindelser med formlen OB1 ° 2S s-C-o^3-No2 Η I (¾ '—t H ? ---(3) -N-k C02R 30 hvori R betegner -CH2CX=CH2, -CH2CH2Si(CH3)3, p-nitroben-zyl eller et konventionelt radikal, som danner en ester, som hydrolyseres under fysiologiske betingelser, valgt blandt -CHR3OCOR4 eller -CHR30C02R4, hvor R3 betegner hydrogen eller methyl, og R4 betegner (Οχ-Οβ)-alkyl, X be- DK 174484 B1 tegner H eller Cl, og R1 betegner en konventionel beskyttende silylgruppe valgt blandt trimethylsilyl og dimethyl-t-butylsilyl.

5. Azetidinonforbindelser ifølge krav 4, hvori R betegner et konventionelt radikal, som danner en ester, som hydrolyseres under fysiologiske betingelser, valgt blandt piva-loyloxymethyl og 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl.

5. SC(C6H5)3 H 1¾ Η —(1) i-N-v o'" nco2r 10 hvori R og R1 er som defineret ovenfor, omsættes med et molært overskud af AgNC>3 i nærvær af et molært overskud af pyridin i et reaktionsinert opløsningsmiddel ved en temperatur i området fra ca. -25 til ca. 25 °C, efterfulgt af behandling med H2S til dannelse af en forbindelse med 15 formlen OR1· I H SH H~ 1¾

20 H ; ---(2) „o N \ o C02R hvori R og R1 er som defineret ovenfor; 25 (b) at forbindelsen med formlen (2) acyleres med i det væsentlige et molært ækvivalent p-nitrophenylchlorformiat i nærvær af i det væsentlige et molært ækvivalent 4-{dime-thylamino)pyridin i et reaktionsinert opløsningsmiddel ved 30 en temperatur i området fra ca. -25 til ca. 25 °C til dannelse af en opløsning af en forbindelse med formlen DK 174484 B1 OR1 u H ^ ^ H ; ---(3) ^-N-\ O C02R 5 hvori R og R1 er som defineret ovenfor; i (c) at opløsningen af forbindelsen med formlen (3) omsæt tes med et molært overskud af lithiumhexamethyldisilylamid ved en temperatur i området fra ca. -50 til ca. -100 °C 10 til dannelse af en forbindelse med formlen or1 h At « I PH —,4, . N AojS hvori R og er som defineret ovenfor; 20 (d) at forbindelsen med formlen (4) omsættes med i det væ sentlige et molært ækvivalent triflinsyreanhydrid i nærvær af i det væsentlige et molært overskud af diisopropyl-ethylamin i et reaktionsinert opløsningsmiddel ved en temperatur i området fra ca. -40 til ca. -90 °C til dannelse 25 af en opløsning af en forbindelse med formlen °r1 h /A?_/%/OS02CF3 W Th I , —(5,

6. Penemforbindelser med formlen OR1 H ^vJL_^s>/0SO2CP3 H \''s I - , H 1 ? -—(5) 15 -N- O1 C02R hvori R betegner -CH2CX=CH2, -CH2CH2Si(CH3)3, p-nitroben-zyl eller et konventionelt radikal, som danner en ester, 20 som hydrolyseres under fysiologiske betingelser, valgt blandt -CHR3OCOR4 eller -CHR30C02R4, hvor R3 betegner hydrogen eller methyl, og R4 betegner (Cj-Cg)-alkyl, X betegner H eller Cl, og Ri betegner en konventionel beskyttende silylgruppe valgt blandt trimethylsilyl og dimethyl-25 t-butylsilyl. Penemforbindelser ifølge krav 6, hvori R betegner et konventionelt radikal, som danner en ester, som hydrolyseres under fysiologiske betingelser, valgt blandt pivaloy-30 loxymethyl og 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl.