FI80038C - Foerfarande foer framstaellning av 6 -bromi- och/eller 6,6-dibromi-penicillansyra-1,1-dioxider och nya 6-diazo-penicillansyra-1,1-dioxidderivat. - Google Patents

Description

1 S O O 3 8

Menetelmä 6a-bromi- ja/tai 6,6-dibromi-penisillaanihappo- 1,1-dioksidien valmistamiseksi ja uudet 6-diatso-penisil-laanihappo-1,1-dioksidijohdannaiset

Keksintö koskee menetelmää 6a-bromi- ja/tai 6,6-dibromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidien valmistamiseksi, joilla on yleiset kaavat 0 0 \ί

Br HS ,CHaX

: :/\ /

H - C - CC I

I I IX

C - N — CH CH3 /

0 COOR

ja/tai 0 0 w

Br H S , CH2X

• ·/ \ /

Br - C - t C, II

I I I \ ,C - N — CH 'CH3 /

O COOR

joissa X on vety, klooriatomi tai asetoksiradikaali ja R

on vety tai metalli- tai esteriradikaali.

Nämä yhdisteet ovat arvokkaita, koska ne voidaan debromata niin, että saadaan penisillaanihappo-1,1-dioksidia ja sen johdannaisia, jotka ovat käyttökelpoisia β-laktamaasi-inhi-biittoreita. Debromausvaihe tämän keksinnön mukaisesti valmistettujen yhdisteiden muuttamiseksi β-laktamaasi-inhi-biittoreiksi on esitetty FI-patenttihakemuksessa 831301.

Keksinnön mukaisesti kaavojen I ja II mukaiset yhdisteet valmistetaan siten, että diatsotoidaan 6P-aminopenisillaani-happo-1,1-dioksidijohdannainen, jolla on yleinen kaava 2 80038 o o \/

H HS CHaX

! :/ \ /

H2N - C - C C III

I I l\ c - N — CH CH3 /

O 'COOR

jossa X ja R tarkoittavat samaa kuin edellä, ja tämän jälkeen bromataan diatsotoitu yhdiste joko vähintään ekvimolaarisella määrällä nitrausainetta, jolloin läsnä on 1-5 ekvivalenttia voimakasta epäorgaanista tai orgaanista happoa liuoksessa tai suspensiossa, jonka muodostaa veden ja osittain tai täydellisesti veteen sekoittuvan orgaanisen liuotinväliaineen seos, jolloin läsnäolevan veden määrä on 1-20 tilavuus-%, joka seos sisältää vetybromidia ja bromia ainakin ekvimolaarisina määrinä ja mahdollisesti apuainetta, tai vähintään ekvimolaarisella määrällä alkyylinitriittiä tai sykloalkyylinitriittiä liuoksena tai suspensiona ei-hydrok-syylipitoisessa, inertissä, orgaanisessa liuotinväliainees-sa, joka ei sisällä lisättyä vettä tai korkeintaan 10 pai-no-% vettä, 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidijohdannaisen muodostamiseksi, jolla on yleinen kaava

0 P

V

H S CHaX

....... '</ \ /

N - N C - C C X

I I I \ C - N — CH 'CH3 /

O 'CO-OR

II

3 80038 jossa X ja R tarkoittavat samaa kuin edellä, mahdollisesti eristetään mainittu diatsoyhdiste reaktioseoksesta sellaisenaan, tai - kun R on vety - suolana, diatsoyhdiste muutetaan yleisen kaavan I ja/tai II mukaiseksi 6ct-bromi- ja/tai 6,6-dibromipenisillaanihappo-1,1-dioksidijohdannaiseksi tai sen esteriksi lisäämällä sellaista kompleksia tai seosta, joka sisältää ainakin ekvimolaarisen määrän bromia ja bromi-vetyä ja edullisesti myös tertiääristä amiinia.

Haluttaessa saada yhdisteiden I ja/tai II suoloja tai este-reitä joko lähtöaineyhdisteen III suola tai esteri tai hapot 1 ja/tai II muutetaan suoloiksi tai estereiksi sen jälkeen kun ne on valmistettu keksinnön mukaisesti. Reaktio-olosuhteiden yksityiskohdat keksinnön mukaisen menetelmän diatso-toimis- ja bromausvaiheessa esitetään jäljempänä.

NL-patenttihakemuksen 8 001 285 (vastaa GB-patenttihakemusta 2 045 755A) selityksestä on tunnettua valmistaa 6-a-bromi-penisillaanihappo, jolla on kaava:

Br H S .CH3 ! !/ \ /

H - C - CC IV

I I IX

C - N — CH CH3 /

0 COOH

diatsotoimalla 6-0-amino-penisillaanihappo, jolla on kaava: H HS CH3 ; !/\/

H2N - C - CC V

I I l\ C - N - CH CH3 /

O s COOH

(nimitetään jäljempänä lyhyyden vuoksi nimellä 6-APA) alka-limetallinitriitin, esimerkiksi natriumnitriitin kanssa, rikkihapon ja bromidianionin luovuttavan aineen, esimerkiksi 4 80038 natriumbromidin, suuren ylimäärän läsnäollessa.

On huomattava, että Cignarellan ym. diatsotoimis-bromaus-menetelmä aikaansaa, kuten alan asiantuntija voi odottaa, suhteellisen pieniä määriä yhdistettä 6,6-dibromi-penisillaa-nihappo, jolla on kaava:

Br H

! i /S\p x" CH3

Br C -- - C

I I I yr

I I I ' CH- VI

C------ N- CH 3 /

0 ' COOH

seikka, jonka ne kokeet ovat vahvistaneet, jotka on suorittanut J.P. Clayton /J.Chem.Soc. (C), 2123 (1969]/·

Cignarella-menetelmän käyttö aikaansaa myös kokemusten perusteella 6-hydroksi-penisillaanihappoa ja toista kahdesta mahdollisesta 6-bromi-6-hydroksi-penisillaanihapon isomeeristä, joilla vastaavasti on kaavat:

OH H OH H

! CH3 J /CH3 H — C -1' c; Br~~c---C c,

| i I '''CH Da III ''CH

C— N -CH 3 C —N—'C« 3 S \ rf

o ' ΛΛΤΤ ϋ rooH

COOH

VII VIII

joiden yhdisteiden muodostaminen oli vaikeata minimoida kokeissa parantaa Cignarellan diatsotoimis-bromausmenetelmää, samoin kuin huomattavan hajoamistuotteiden määrään. On mahdollista erottaa melkein selektiivisesti käyttökelpoiset reaktio-tuotteet, so. kaikki kaavan IV mukaiset monobromidit ja suurin osa kaavan VI mukaisista dibromideista, suorittamalla reaktio veteen sekoittumattoman liuottimen, edullisesti dikloorimetaa-nin läsnäollessa, jota seuraa uuttaminen dikloorimetaanilla jne. On kuitenkin todettu, ettei Cignarella-menetelmä, vaikka 5 80038 onkin enemmän tai vähemmän käyttökelpoinen pienessä laboratoriomittakaavassa, sovellu valmistukseen teollisuusmittakaa-vassa seuraavista syistä. Ensinnäkin johtuen 6-APA:n huonosta liukoisuudesta on reaktio suoritettava erittäin korkeassa laimennusasteessä. Toiseksi reaktio muodostaa niin paljon lämpöä, että sellaisessakin mittakaavassa, jossa käytetään ainoastaan noin 0,5 moolia 6-APA, on jäähdyttäminen jää-suolaseoksilla ainoastaan riittävä pitämään lämpötila valvonnassa ja samanaikaisesti takaamaan nopean reaktion ja kaavan IV ja VI mukaisten yhdisteiden stabiilisuuden alhaisessa pH-arvos-sa runsaan vesimäärän läsnäollessa. Kolmanneksi jo mainittu käyttökelpoisten tuotteiden epästabiilisuus pH-arvossa noin 0,5 estää pitkät reaktioajat ja uuttamiskäsittelyt, samoin kuin se-koitusajat, jotka ovat tarpeellisia suoritettaessa valmistus teollisuusmittakaavassa. Tämä vaikutus oli jo todettavissa laboratoriomittakaavassa siirryttäessä 0,1 moolin valmistuksesta 1 moolin mittakaavaiseen valmistukseen.

Hollantilaisessa patenttihakemuksessa 80 01285 on myös kuvattu 6-APA:n erään toisen diatsotoimis-bromausmenetelmän muunnelma, jonka on julkaissut Clayton /J.Chem.Soc. (C), 2123 (1969)} nimitetään seuraavassa nimellä Clayton-menetelmä/, jossa käytetään bromia natriumbromidin sijsta.

Alkuperäinen Clayton-menetelmä, jossa valmistetaan pääasiallisesti kaavan VI mukaista dibromidia, voi käytännössä aikaansaada suuremman määrän käyttökelpoista tuotetta kuin Cignarella-menetelmä. Myös tähän menetelmään liittyy erittäin huomattava lämmön muodostuminen ja se käsittää epämukavan samanaikaisen bromin ja nitriitin lisäämisen erittäin happamaan 6-amino-penisillaanihapon liuokseen.

Se Clayton-menetelmän muunnos, jota käytetään hollantilaisessa patenttihakemuksessa 80 01285, käsittää 6-amino-peni-sillaanihapon hitaan annoksittaisen lisäämisen seokseen, jossa on bromia, natriumnitriittiä, rikkihappoa, dikloorimetaania ja vettä. Tämän muunnoksen käyttö suuressa mittakaavassa on kuitenkin kyseen alainen ottaen huomioon se huomattava 6 80038 lämpömäärä, joka kehittyy reaktion aikana, ja vaadittava erittäin tarkka 6-amino-penisillaanihapon annostus.

Ne yhdisteet, joita valmistetaan esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä, ovat arvokkaita välituotteita sellaisten penisillaanihappo-1,1-dioksidi-yhdisteiden synteesiä varten, joilla on kaava:

Os yO

H %-S

S /CH2X

H~C-C

i i i 'soh ix

C-N-CH

/

O 'COOH

jossa kaavassa X on määritelty edellä, ja niiden suolojen ja estereiden valmistamiseksi (jos X = H yhdistettä kutsutaan PAS:ksi).

Näillä yhdisteillä on käyttökelpoisia farmakologisia ominaisuuksia esimerkiksi erilaisissa bakteereissa esiintyvien β-laktamaa-sien useiden lajien tehokkaina inhibiittoreina.

Kaavan III mukaiset yhdisteet, joissa X = H, ovat jo tunnettuja Euroopan patenttihakemuksesta 78300860.0 (julkaisu n:o 0002927). Tässä hakemuksessa esitetyt valmistusmenetelmät toteutetaan hapettamalla tavanomaisella tavalla 6-APA niiden käsittäessä kaksinkertaisen suojaamisen, nimittäin sekä aminoryhmän että karboksiryhmän suojaamisen. Vaikkakin karboksiryhmän suojaus ei mahdollisesti ole todellisuudessa välttämätöntä, on aminoryhmän suojaus toteutettava ennen hapetusreaktion suorittamista. Tämä merkitsee kahta ylimääräistä erillistä vaihetta, so. suojausta ja sen poistoa. 6-3-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidi ja sen : esterit, jotka on valmistettu tällä tavoin, ovat tuskin edul lisia lähtöaineita kaavan IX mukaisten yhdisteiden synteesin halutuksi aikaansaamiseksi, joista mahdollisesti voidaan johtaa taloudellinen, suuressa teollisuusmittakaavassa suoritettava valmistusmenetelmä. Onneksi sarjassa patenttihakemuksia, esimerkiksi Eurooppa patenttihakemuksessa 80201192.4 (julkaisu-numero 0030771) on kuvattu yksinkertainen menetelmä β-β-amino-

II

7 80038 penisillaanihappo-1,1-dioksidin ja sen estereiden synteettiseksi valmistamiseksi tavanomaisilla menetelmillä lähtien penisilliinien 1,1-dioksideista, joita voidaan valmistaa suuri-mittakaavaista käymismenetelmää käyttäen, kuten bentsyylipeni-silliinistä,ja menetelmä käsittää yhdessä astiassa suoritetun reaktion, esimerkiksi bentsyvlipenisilliini-1,1-dioksidin valmistamisen, jota seuraa karboksiryhmän suojaava silyloiminen in situ, imidikloridin muodostaminen fosforipentakloridin avulla ja imidikloridin muuttaminen edullisesti isobutanolin avulla iminoeetteriksi, jonka jälkeen hydrolyysin avulla saadaan haluttu lähtöaine.

Sellaiset yleisen kaavan IX mukaiset yhdisteet, joissa X on ha-logeeniatomi, ovat tunnettuja hollantilaisesta patenttijulkaisusta 8100209.

Sellainen kaavan III mukainen yhdiste, jossa X = H ja R = H (nimitetään joskus jäljempänä lyhyyden vuoksi nimellä "amino-PAS"), kun se valmistetaan täten kahdessa vaiheessa bentsyylipenisillii-nistä, on periaatteessa mahdollinen ja taloudellisesti edullinen lähtöaine, koska ensimmäisessä vaiheessa bentsyylipeni-silliini-1,1-dioksidia saadaan suuressa mittakaavassa 70-90 %:n saannolla hapettamalla yksinkertaisesti ja suoraan permanga-naatin avulla.

Onko edullista käyttää esimerkiksi yhdistettä amino-PAS (tai sen sellaista johdannaista, jossa X ei ole H vaan substituent-ti) ja sen estereitä taloudellisesti edullisina lähtöaineina riippuu siitä, voidaanko vai ei näitä lähtöaineita muuttaa edullisilla saannoilla kaavan I ja/tai II mukaisiksi yhdisteiksi. Tässä yhteydessä on ollut luonnollisesti välttämätöntä kehittää sopivat olosuhteet 6-8-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin diatsotoimis-bromaamiseksi.

On todettu, että diatsotoitaessa yhdistettä amino-PAS bromin läsnäollessa Clayton-menetelmää käyttäen, muodostuu erittäin pieniä määriä pääasiallisesti kaavan II (X = H) mukaista di-bromidia. Asteittainen veden korvaaminen asetonitriilillä 8 80038 aikaansai vähäisen, pääasiallisesti dibromidin määrän lisääntymisen, mutta saannot pysyivät liian alhaisina. Diatsotoi-minen alhaisessa pH-arvossa bromin läsnäollessa, samoin kuin bromidi-anionien läsnäollessa, aikaansai ajoittain arvioituja todellisia saantoja, maksimin ollessa 40-45 % käyttökelpoisia tuotteita. Tällaisia saantoja ei kuitenkaan saatu systemaattisesti ja saadut tuotteet olivat tavallisesti huomattavan epäpuhtaita.

Seurauksena laajsta tutkimus- ja koetoiminnasta on nyt keksitty menetelmä 6-g-amino-penisillaanihappo-l,l-dioksidijohdannaisen diatsotoimiseksi, jolla yhdisteellä on yleinen kaava

0 O

H H \ / y

! ! β. /CH2X

H-N - C -t XC

Δ . ^ ^ 1 I ^h3 · m

c--N- CH J

ϋ 'COOR

jossa X ja R tarkoittavat samaa kuin edellä, jota seuraa diatsotoidun yhdisteen bromaus lämpötilassa välillä -20 ja 30°C, edullisesti välillä -10 ja 15°C, käyttäen ainakin ekvimolaarista määrää nitraus-ainetta 1-5 ekvivalentin voimakasta epäorgaanista tai orgaanista happoa läsnäollessa, sellaisessa liuoksessa tai suspensiossa, joka käsittää veden ja osittain tai täydellisesti veteen sekoittuvan orgaanisen liuotinväliaineen seoksen, jolloin läsnäolevan veden määrä on 1-20 tilavuus-% sen sisältäessä bromi-vetyä tai bromia ainakin ekvimolaarisissa määrissä. Haluttaessa voidaan myös käyttää lisäainetta, joka edistää diatsotoidun yhdisteen bromausta määrissä, jotka vaihtelevat 10 %:sta ainakin dioksidi-lähtöaineen ekvimolaariseen määrään saakka.

Apuaineina, jotka mahdollisesti voidaan lisätä reaktioseokseen, voidaan käyttää erilaisia orgaanisia yhdisteitä, kuten yleensä tertiäärisiä amiineja, pyridiini-N-oksideja, sulfoneja ja sulfok-sideja, ja yleensä amideja, ureideja ja imideja, joissa kaikissa on asyyliosan vieressä typpi-vety-osa, erilaisia yhdisteitä, ti 9 80038 joissa on imiini (C=N-H) tyyppinen rakenneyksikkö, kuten 1,1,3/3-tetra-alkyyli-guanidiineja, samoin kuin erilaisia malo-nihapon ei-hydroksyylijohdannaisia. On kuitenkin huomattava, että voidaan myös käyttää muita sopivia lisäaineita, joita ei erikoisesti ole mainittu tässä selityksessä.

Ne apuaineet, joita mahdollisesti voidaan käyttää keksinnön tämän osan diatsotoimiskäsittelyssä, kuuluvat orgaanisten yhdisteiden kuuteen ryhmään. Ne ovat yleensä tertiäärisiä amiineja, pyridiini-N-oksideja, sulfoneja ja sulfoksideja, ja sellaisia yhdisteitä, joiden ketjussa tai renkaassa on asyyliaminoryhmä, ainakin yksi typpi-vety-sidos (N-H), ja yhdisteet, joissa on osa C=N-H. Apuaineiden tässä kuudessa ryhmässä ei ole paljon merkitystä yksittäisellä rakenteella, pääasiallisen rajoituksen muodostuessa siitä, että apuaineen tulee olla suhteellisen inerttinen bromauksen suhteen käytetyissä olosuhteissa. Tämän johdosta suurin osa enamiineja, ja yleensä sellaiset yhdisteet, joilla on bromin suhteen erittäin reaktiokykyisiä etyleeni-tai alkyleeniyksiköitä, jäävät tämän ryhmän ulkopuolelle. Samoin Ν,Ν-dialkyyli-aromaattiset amiinit, joiden aromaattinen rengas bromautuu erittäin helposti, eivät yleensä ole käyttökelpoisia. Eräs toinen huomattava rajoitus, joka koskee mahdollista tässä suhteessa altista apuaineen nitrausta, joka johtaa periaatteessa erotettavissa olevaan nitrosojohdannai-seen, on kemiallisessa suhteessa seurauksiltaan haitallinen, koska 6-3-aminopenisillaanihappo-l,1-dioksidin aminoryhmä on paljon reaktiokykyisempi nitraantumisen suhteen.

On huomattava, että mikäli keksintöä selitettäessä on edullista lisätä nitrausainetta kaavan II mukaista yhdistettä sisältävään seokseen, on yleensä yhtä hyvin mahdollista lisätä kaavan II mukaista yhdistettä annoksittain seokseen, joka sisältää nitrausainetta. Se, että tämä viimemainittu käänteinen menetelmä ei yleensä ole edullinen, johtuu terveydellisistä seikoista, so. huomattavasti kasvaneesta vaarasta määrättyjen apuaineiden pysyvästä tai tilapäisestä muuttumisesta nitrosojohdannaisiksi, kuten N-nitrosoamideiksi tai -imideiksi, jotka vaikuttavat tai eivät vaikuta edullisesti nitrausaineina ίο 80038 kaavan III mukaista yhdistettä nitrattaessa.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän reaktio-olosuhteita, joka on tarkoitettu muuttamaan 6-6-amino-penisillaaninappo- 1,1-dioksidi voimakkaasti happamassa liuoksessa kaavan I ja II mukaisiksi yhdisteiksi, voidaan kuvata seuraavasti.

Kaavan HI mukainen yhdiste lisätään samalla sekoittaen ja jatkuvasti jääveden avulla jäähdyttäen sellaiseen seokseen, jonka muodostaa sopiva orgaaninen liuotinväliaine, 1-20 tilavuus-S vettä, edullisesti 3-15 tilavuus-% ja 1-5 happoekvivalenttia voimakasta epäorgaanista tai orgaanista happoa, edullisesti aryylisulfonihappoa, kuten p-tolyylisulfonihappoa, rikkihappoa tai bromivetyhappoa. Bromivetyhappo ja rikkihappo lisätään luonnollisesti edullisesti vesiliuoksina, mutta tällaisissa liuoksissa oleva vesi, samoin kuin se paljon pienempi vesimäärä, joka esiintyy lähtöaineessa ja kaupan olevissa aryylisul-fonihapoissa, joita tavallisesti myydään hydraatteina, on edul-linen reaktion kannalta. Kaavan III mukaisen yhdisteen väkevyys täten valmistetuissa liuoksissa on vähintään 5 % ja voidaan lisätä noin 10 öiseksi valitsemalla sopivasti olosuhteet.

Tämän jälkeen lisätään vähintään ekvimolaarinen määrä (käytettyyn amino-PAS-määrään nähden) bromivetyä, mahdollisesti apuainetta ja vähintään ekvimolaarinen määrä bromia. Nämä aineet voidaan johtaa erikseen tai mikäli mahdollista 1:1:1-seoksena (esim. pyridiini-hydrobromidi-perbromidina) tai bromi-vetynä ja apuaineen ja bromin, tai bromin ja apuaineen suolan ja bromivedyn muodostamana kompleksina. Suoritettaessa erillinen tai osittain erillinen lisääminen, on edullista lisätä bromi tai bromin ja apuaineen kompleksi viimeiseksi. On huomattava, että bromivetyhappoa käytettäessä lähtöaineen liuottamiseksi ja nitrosolajien vapauttamiseksi tämän jälkeen lisä-tystä nitrausaineesta, ja jos samanaikaisesti apuainetta ei lisätä kompleksina bromivedyn kanssa, voidaan bromivedyn koko laskettu määrä lisätä yksinkertaisuuden vuoksi yhtenä eränä valmistettaessa lähtöaineen liuos. Heti kun on aikaansaatu täydellinen tai melkein täydellinen liukeneminen, lisätään ainakin ekvimolaarinen määrä nitrausainetta valitussa lämpö 11 80038 tilassa tai valitulla lämpötila-alueella. Lämpötila voi vaihdella välillä -15 ja +25°C, edullisesti välillä -5 ja +10 , ja vielä edullisemmin välillä O ja +10°C. Nitrausaine voi olla kaupan oleva halpa alkalimetallinitriitti, esimerkiksi natriumnitriitti, joka lisätään vähitellen tai joukkona suunnilleen yhtä suuria eriä. On mahdollista, vaikkakaan ei yleensä edullista, lisätä tipottain kyllästetty, esimerkiksi natriumnitriitin vesiliuos ottaen huomioon tässä liuoksessa oleva vesimäärä. Nitrausaineena voidaan myös käyttää kaupan olevaa, edullisesti halpaa sykloalkyylinitriittiä tai alkyyli-nitriittiä, kuten etyylinitriittiä, 1-pentyylinitriittiä, 2-pentyylinitriittiä jne., joka lisätään tipottain. Nitraus-aineen lisäysnopeus säädetään niin, että säilytetään valittu lämpötila-alue, mutta käytetty aika rajoittuu tavallisesti 10-30 minuutiksi. Reaktio on päättynyt kun tämän jälkeen sekoitetaan vielä noin 15-45 min suunnilleen samassa lämpötilassa. Lopullista reaktioseosta voidaan käsitellä eri tavoin riippuen niistä valituista määrätyistä olosuhteista, joissa reaktio toteutetaan, ja niistä päämääristä, jotka ovat aiheuttaneet näiden määrättyjen olosuhteiden valinnan.

Sopivalla orgaanisella liuotinväliaineella tarkoitetaan yksinkertaista orgaanista liuotinta tai ainakin kahden orgaanisen liuottimen seosta, jotka eivät käytetyissä olosuhteissa vaikuta reaktioon oleellisesti ja jotka voivat sisältää aina 10 tilavuus-% vettä tai vielä enemmän. Sopimattomia yksinkertaisia liuottimia ovat ketonit, koska ne vaikuttavat diatsotoi-tuihin tuotteisiin, sekä erilaiset alkoholit. Edullisia yksinkertaisia liuottimia ovat tämän johdosta mm. etyyliasetaatti, metyyliasetaatti, nitrometaani, dioksaani, tetrahydrofuraani, 1,2-dimetoksietaani ja asetonitriili, joilla kaikilla on suhteellisen alhainen kiehumispiste ja jotka voidaan helposti poistaa reaktion lopussa tavalla tai toisella. Yleensä on edullisin liuotin asetonitriili ja toiseksi paras 1,2-dimetoksietaani. Riippuen reaktio-olosuhteista voi joku muista mainituista liuottimista olla sopiva valinta, mutta asetonitriili ja heti sen jälkeen 1,2-dimetoksietaani ovat melkein aina yhtä sopivia kuin mikä hyvänsä muu liuotin. Vaikkakin 1,2- 12 80038 dimetoksietaani ja erikoisesti asetonitriili voidaan poistaa ja suuressa määrin ottaa helposti talteen nopeasti väkevöi-mällä lopullinen reaktioseos tyhjössä, voivat nämä erittäin hyvät liuottimet olla haitallisia terveydelle, ja ympäristön puhtautta koskevat määräykset ovat tulleet yhä vaativammiksi eräissä maissa. Tämän johdosta on tutkittu voidaanko nämä hyvät liuottimet korvata yleensä yhdistelmällä, joka sisältää vähintään 80 tilavuus-% jotain yleistä, vähemmän haitallista liuotinta, joka voidaan ottaa helposti talteen erotettaessa kerrokset erotuskäsittelyn aikana, kuten dikloorimetaanilla ja erikoisesti etyyliasetaatilla, ja jossa on korkeintaan 20 tilavuus-% dipolaarista, aproottista liuotinta, joka lisää veden ja suolojen liukoisuutta, mutta jota toiselta puolen ei usein voida ottaa talteen helposti. Hyviä tämänlaatuisia liuottimia ovat 1,1,3,3-tetrametyyliurea, mutta erikoisesti dimetyy-lisulfoksidi, tetrahydrotiofeeni-1,1-dioksidi (sulfolaani) ja ryhmä ei-hydroksyyliliuottimia, joiden rakenne on johdettu malonihaposta, jolloin karboksyyliradikaalit on esteröity alemmilla alkyyliryhmillä tai korvattu syanoryhmällä, esimerkiksi disyanometaani, etyylisyanoasetaatti, dietyylimalonaatti, jotka kolme liuotinlajia lisäksi vaikuttavat apuaineina. Vähemmän sopivia näyttävät olevan yleisimmät täysin N-alkyloidut, amidityyppiset liuottimet, kuten dimetyyliasetamidi ja N-metyyli-pyrrolidin-2-oni.

Veden suhteellinen määrä diatsotoimis-bromausseoksessa on tavallisesti välillä 1 ja 20 tilavuus-% (edullisesti 3-15 %).

On mahdotonta määritellä tarkemmin veden optimaalista suhteellista määrää, koska tämä vaihtelee tapauksesta toiseen ja riippuu joukosta valittuja reaktio-olosuhteita, kuten orgaanisen liuotinväliaineen luonteesta, käytetyn voimakkaan hapon luonteesta, nitrausaineen luonteesta ja mahdollisesti käytetyn apuaineen luonteesta.

Vaikkakin muita voimakkaita happoja, so. voimakkaita orgaanisia happoja, voidaan joskus käyttää yhdisteen amino-PAS tai sen johdannaisen liuottamiseksi ja riittävän happaman liuoksen

II

13 80038 aikaansaamiseksi, ovat yleensä sopivimpia happoja aryylisulfo-nihapot, rikkihappo ja bromivetyhappo, ja erikoisesti viimemainittu happo. Tässä yhteydessä on huomattava, että fosfori-happo ei sovellu hyvin käytettäväksi. 1-5 happoekvivalentin määrä on mainittu edellä, mutta suhteellisen hyviä tuloksia aikaansaadaan tavallisesti käytettäessä noin 1,5 tai useampaa happoekvivalenttia.

Diatsotoimis-bromaus-sarjalle ominaiset vaihtelut, joihin sisältyy välituotteena muodostunut diatsoniumjohdannainen, eivät mahdollista tarkempaa voimakkaan hapon tarvittavan määrän yleistä määrittelyä, koska muutoin identtisissä olosuhteissa syklo-alkyylinitriittejä ja alkyylinitriittiä sisältävät reaktiot tarvitsevat aina yhden happoekvivalentin enemmän voimakasta happoa kuin samat reaktiot, joissa käytetään esimerkiksi nat-riumnitriittiä.

Keksinnön mukaisen menetelmän erään toteuttamismuodon mukaisesti on todettu, että saannot ovat kasvaneet käytettäessä apuainetta määrätyissä tapauksissa.

Eräs seikka 6-β-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin diatso-toimis-bromauskäsittelyssä olosuhteissa, jotka käsittävät diatsoniumvälituotteen muodostumisen on se, että käyttäen samaa yleistä menetelmää, mutta eri tavoin kaavan II mukaista di-bromidia sekä kaavan I mukaista monobromidia, voidaan valmistaa muuntelemalla bromivetyhapon bromin kaavan III mukaisen lähtöaineen ja mahdollisesti käytetyn apuaineen välisiä suhteita. Kuitenkin ottaen huomioon tämän menetelmän käytön yhdisteen PAS synteettiseksi valmistamiseksi, eivät seuraavat esimerkit mahdollista tarkkaan apuaineiden luotettavaa ja tehokasta luokittelua, koska saanto ei riipu yksinkertaisesti apuaineen laadusta. Jokainen apuaine vaatii sen käytölle parhaiden olosuhteiden aikaansaamisen niin, että 20 %:n absoluuttinen ero todellisessa saannossa kahta apuainetta käytettäessä, esimerkiksi 70 % versus 50 %, joka tulos on aikaansaatu muutoin identtisissä olosuhteissa tai erilaisissa olosuhteissa, ei ehdotto- ,4 80038 masti osoita, että sama eroavaisuus säilyy kaikkein sopivampien olosuhteiden määräämisen jälkeen kumpaakin näitä apuainetta varten. Se voi olla suurempi tai pienempi, koska tällainen suuri eroavaisuus on ilmeisesti osoitus siitä, että ensin mainittu aine on tehokkaampi, mutta ei kuinka paljon tehokkaampi. Teollisuusmittakaavaa olevassa keksinnön mukaisessa menetelmässä ei sopivimman apuaineen valinta riipu ainoastaan saannosta ja apuaineen hinnasta, vaan myös ekologisista tekijöistä ja käsittelyn helppoudesta, tehden sellaiset apuaineet edullisemmiksi, jotka eivät ole uutettavissa tai poistu helposti pestäessä orgaanisia liuotinuutteita, jollaisia ovat esimerkiksi yleensä tertiääriset amiinit, pyridiini-l-oksidit, hydantoiini ja meripihkahappoimidi, tai jotka voidaan täysin ottaa talteen uuttamalla neutraalissa pH-arvossa, kuten esimerkiksi kaprolaktaami.

Ottaen huomioon esillä olevan keksinnön taloudellisen käyttökelpoisuuden ovat apuaineet, joita mahdollisesti voidaan käyttää keksinnön mukaisessa menetelmässä, sellaisia, jotka esimerkiksi asetonitriilissä ja yhdessä bromin kanssa, jota käytetään noin 50 %:n ylimäärässä, aikaansaavat kaavan I ja/tai II mukaisia yhdisteitä niin, että arvioitu todellinen saanto on vähintään 65 %. Sopivia apuaineita, joita voidaan käyttää keksinnön mukaisesti määrätyissä spesifisissä tilanteissa, ovat seuraavat: (a) tertiääriset (syklo) alifaattiset amiinit, joissa typpi-atomiin on kiinnittynyt kolme ryhmää, jotka on valittu suoran tai haarautuneen ketjun omaavista alkyyliryhmistä, joissa ei ole useampia kuin 6 hiiliatomia, ja tyydytetyistä 5-7—jäseni-sistä sykloalkyyliryhmistäj (b) tertiääriset tyydytetyt 5-7-jäseniset heterosykliset amiinit, joissa rengastyppiatomi on kiinnittynyt edelleen (syklo)-alkyyliryhmään, kuten edellä on määritelty, samalla kun rengas voi sisältää yhden happiatomin tai yhden lisätyppiatomin, jossa on edellä määritelty (syklo)alkyyliryhmä, esimerkiksi N-etyyli-pyrrolidiini, N-etyyli-piperidiini, N-metyyli-morfoliini ja N,N'-dimetyyli-piperatsiini;

II

is 80038 (c) tertääriset, täysin tyydyttämättömät heterosykliset amiinit, joihin kuuluvat pyridiini, kinoliini,isokinoliini, pyramidiini, pyratsiini, N-(syklo)alkyyli-imidatsoli, N-vinyyli-imidatsoli ja edellä määritellyt (syklo)alkyyliryhmät; (d) pyridiini-l-oksidit; (e) sulfonit ja sulfoksidit, joissa rikkiatomiin on kiinnittynyt kaksi mahdollisesti substituoitua ryhmää, jotka on valittu seuraavista: alkyyli, sykloalkyyli, aryylimetyyli, aryyli-etyyli, aryyli ja trimetyleeni, tetrametyleeni ja pentametylee-ni, sekä aryylifenyyli, bifenyyli, 1- tai 2-naftyyli ja pyridyy-li, ja edellä mainitut (syklo)alkyyliryhmät, kuten dimetyyli-sulfoksidi, sulfolaani, dimetyylisulfoni ja difenyylisulfoksi-di; (f) alkyyli-, sykloalkyyli-, aryylimetyyli-, aryylietyyli- ja aryylikarbonamidit, samoin kuin N-mono(syklo)alkyyli ja sen N-monoaryylijohdannaiset, ja edellä määritellyt (syklo)alkyyli-ja aryy 1 iryhmät", (g) tyydytetyt monosykliset 5-7-jäseniset laktaamit, kuten kaprolaktaami; (h) alkyyli-, (syklo)alkyyli-, aryylimetyyli-, aryylietyyli-ja aryylisulfonamidit, samoin kuin niiden N-mono(syklo)alkyyli-ja N-monoaryyli-johdannaiset, ja edellä määritellyt (syklo)-alkyyli- ja aryyliryhmät; (i) N-monoasyyli-ureidit, joilla on yleinen kaava Q-CO-NH-CO-NH-Q1, jossa kaavassa Q on (syklo)alkyyli-, aryylimetyyli-, aryylietyyli- tai aryyliryhmä, jolloin aryyliryhmä ja (syklo)alkyyliryhmä on määritelty edellä, ja on vety tai edellä määritelty (syklo)alkyyli, ja Q ja Q1 voivat olla sitoutuneet toisiinsa niin, että muodostuu tyydytetty 5- tai 6-jä-seninen rengas metyleeni- tai etyleeniyksikössä, joka mahdollisesti on substituoitu kahdella metyyliryhmällä tai yhdellä fenyyliryhmällä, kuten hydantoiini-5,5-dimetyyli-hydantoiini, 5-fenyyli-hydantoiini tai N-fenyyliasetyyliurea; (j) imidit, jotka ovat tyyppiä Q2-CO-NH-CO-Q3, jossa Q2 ja 3 Q ovat samanlaisia tai erilaisia (syklo)alkyyli-, aryylimetyyli-, aryylietyyli- tai aryyliryhmiä, jolloin aryyli ja (syklo)- 16 80 038 2 3 alkyyli on määritelty edellä ja jolloin Q ja Q voivat myös olla sitoutuneita toisiinsa niin, että muodostuu tyydytetty 5- tai 6-jäseninen rengas, joka mahdollisesti on substituoitu etyleeni- tai propyleeniyksikössä yhdellä tai kahdella metyyli-ryhmällä tai yhdellä fenyyliryhmällä, esimerkiksi N-bentsoyyli-bentseenikarbonamidi tai meripihkahappoimidi; (k) disulfonyyliamiinit, jotka ovat tyyppiä aryyli-SC^-NH-SC^-aryyli, jolloin aryyli voi olla samanlainen tai erilainen ja on määritelty edellä; (l) yhdistelmäimidit, jotka ovat tyyppiä aryyli-SO -NH-CO-Q^, 4 λ jossa Q on aryyli tai (syklo)alkyyli, jolloin aryyliryhmät ja (syklo)alkyyliryhmät on määritelty edellä; (m) ftaali-imidi ja sakkariini; (n) guanidiini ja sellaiset guanidiinit, joissa on aina neljä alempi alkyyliryhmää ja joissa on osa C=N-H, jolloin alempi alkyyli on määritelty edellä, esimerkiksi 1,1,3,3-tetrametyyli- guanidiini; (o) malonihapon ei-hydroksyylijohdannaiset, joissa karboksyyli-ryhmät on korvattu kahdella syano- ja/tai N,N-di-(alempi)alkyy- li-karbamoyyli- ja/tai (alempi)alkoksikarbonyyliryhmällä ja joiden metyleeniryhmä on mahdollisesti substituoitu alempi alkyyliryhmällä, ja (p) α,ω-disyanoalkaanit, esimerkiksi 1,2-disyanoetaani.

Mitä nitrausaineeseen tulee, on todettu, että vaikkakin ekvi-molaariset määrät nitrausainetta edistävät huomattavasti reaktiota haluttuun suuntaan, aikaansaadaan maksimisaannot tavallisesti käytettäessä noin 15-40 %:n ylimäärää. Huomattavasti suurempi ylimäärä voi aiheuttaa pienempiä saantoja, ja nitraus-aineen ylimäärä ei saisi olla suurempi kuin käytetty bromiyli-määrä.

Saatuja reaktioseoksia käsitellään bisulfiittiylimäärällä, esimerkiksi natriummetabisulfiitin väkevällä vesiliuoksella tarkoituksella hajottaa vielä läsnä olevat hapettavat aineet, kuten bromi, jonka jälkeen lisätään laimeata alkalimetalli-

II

17 80038 hydroksidia siksi, kunnes haluttu pH-arvo on saavutettu. Nyt vedellä laimennetun reaktioseoksen edelleenkäsittely riippuu alkuperäisistä tarkoituksista, jotka ovat määränneet suoritettujen reaktioiden reaktio-olosuhteiden valinnan. Yleisesti on olemassa neljä mahdollisuutta edelleenkäsittelyä varten, nimittäin käsittelyt a, b, c ja d.

Käsittely a.

Jos tarkoituksena on valmistaa selektiivisesti, valitsemalla sopivasti reaktio-olosuhteet, joko kaavan II mukaista dibromi-dia tai kaavan I mukaista monobromidia, saatetaan seos pH-arvoon 6-7 ja tämän jälkeen suoritetaan alhaisessa lämpötilassa kiehuvan orgaanisen liuottimen poisto tyhjössä, liuoksen puhdistaminen vedessä uuttamalla edullisesti dikloorimetaanilla ja tämän jälkeen uuttamalla haluttu tuote esimerkiksi etyyliasetaatilla pH-arvossa 2-4. Tavanomaisen edelleenkäsittelyn jälkeen saadaan 6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidia tai 6-a-bromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidia pääasiallisesti puhtaassa muodossa, kysymyksen ollessa dibromidista 65 %:n tai suuremmalla saannolla ja kysymyksen ollessa monobromidista vähintään 50 %:n saannolla.

Jos nämä keksinnön mukaisesti valmistetut bromidit on tarkoitettu kuitenkin vain välituotteiksi yhdisteen PAS valmistamiseksi, voidaan käsittely rajoittaa kummankin bromatun tuotteen raaka-seosten valmistukseen. Seuraavia muunnelmia voidaan käyttää.

Käsittely b.

Yksinkertaisin menetelmä on säätää raakatuotteen vesiliuoksen pH arvoon 2,5 tai sen yläpuolelle samalla kun alhaisessa lämpötilassa kiehuva orgaaninen liuotin mahdollisesti poistetaan.

Käsittely c.

Jonkin verran monimutkaisempi tapa käsittää alhaisessa lämpötilassa kiehuvan liuottimen poistamisen tyhjössä pH-arvossa 2,5, haluttujen tuotteiden uuttamisen etyyliasetaatilla pH-arvossa 2,5 ja yhdistettyjen uutteiden pesemisen kerran pienellä tila- 18 80038 vuusmäärällä natriumkloridin kyllästettyä vesiliuosta ja yhdistettyjen uutteiden sekoittamisen veden kanssa.

Käsittely d.

Tässä menetelmässä reaktioseoksia käsitellään tavallisesti reaktio-olosuhteiden vaihteluiden vaikutusten vertaamiseksi haluttujen bromattujen tuotteiden saantoon samaan tapaan kuin käsittelyssä a. Lopuksi saatu yhdistetty uute pestään kyllästetyllä natriumkloridiliuoksella, kuivataan vedettömän epäorgaanisen suolan avulla, suodatetaan ja haihdutetaan, jota seuraa kuivaaminen tyhjössä. Puhdistava uuttaminen dikloorimetaanilla suunnilleen neutraalissa pH-arvossa voidaan jättää pois kun käytettyjen olosuhteiden tiedetään aikaansaavan suhteellisen hyviä saantoja ja käytettyä apuainetta ei uuteta pHarvossa 2-4 esimerkiksi etyyliasetaatilla.

Käsittelyssä d saatujen sekoitettujen tuotteiden kaavan I ja II mukaisten yhdisteiden yhdistettyä saantoa arvioidaan puolikvanti-tatiivisen menetelmän avulla. Puhtaasti teoreettinen maksimi-saanto lasketaan PMR-spektrin toisistaan hyvin erottuneiden absorptioviivojen integraalien avulla. Tällöin määrätään dibro-midin ja monobromidin välinen suhde ja todettavissa olevat tunnetut epäpuhtaudet, joita ovat jäljelle jäänyt liuotin, usein etyyliasetaatti, joskus jäljelle jäänyt apuaine ja mahdollisesti vesi.

Arvioitu todellinen reaktiosaanto on tämän johdosta kvalitatiivinen arvio, joka perustuu yleisesti spektrin ulkonäköön. Mak-simisaannon ja todellisen saannon välinen eroavaisuus koskee tämän johdosta laatuarviointeja, jotka ovat erinomainen, erittäin hyvä, hyvä ja kohtuullinen. Otettaessa PMR-spektrit erotetun tuotteen punnitun määrän seoksista ja vertailuyhdisteen, so.

3,4,5-trimetoksifenyylietikkahapon punnitusta määrästä, on toistuvasti todettu, että todellinen reaktiosaanto oli aina vähintään 90 % lasketusta todellisesta saannosta. Keskimääräisesti silloin tällöin liian korkea todellisen saannon arvio kompensoituu kun vastaavasti ei oteta huomioon kaavan III mukaisen lähtöaineen vesipitoisuutta (6-7 paino-%).

I! 19 80038

Edellä kuvattu menetelmä β-β-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin muuttamiseksi diatsotoimis-bromauksen avulla kaavan II ja/tai kaavan I mukaisiksi yhdisteiksi käyttäen suhteellisen hellävaraisia ja vaihdeltavia olosuhteita, joihin sisältyy di-atsoniumvälituotteen muodostaminen, on periaatteessa myös suhteellisen helposti sovellettavissa amino-PAS-estereihin. Kaavojen I ja II mukaisten yhdisteiden esterit, erikoisesti kaavan II mukaiset esterit, jotka voidaan erottaa tällaisten reaktioiden avulla, valmistetaan kuitenkin sopivammin sellaisen jäljempänä kuvatun menetelmän avulla, joka käsittää välituotteina uusia 6-diatsovälituotteita, koska tämän toisen keksinnön mukaisen menetelmän erittäin hellävaraiset olosuhteet soveltuvat paremmin esiintyvien esteriryhmien hauraaseen luonteeseen.

Edellä kuvattu keksinnön mukainen diatsotoimis-bromausmenetel-mä on tähän asti kuvattu erikoisesti yhdisteen amino-PAS yhteydessä. Sitä voidaan kuitenkin käyttää myös muiden samantapaisten yhdisteiden yhteydessä, jotka kuuluvat yleisen kaavan III piiriin, ja erikoisesti sellaisten yhteydessä, joissa ei esiinny kaavan III mukaisia estereitä tai suoloja.

Esillä olevan keksinnön eräs toinen toteuttamismuoto käsittää uusina välituotteina 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidi-johdannaiset, joilla on yleinen kaava: ° .0 H \\/

“ ' / CH_X

:/ \ /

N N — C -C

III'' CH

: x C--N-CH J X

:· «S

CO-OR

jossa kaavassa X on määritelty edellä ja R on vety tai esteriradikaali, tai kun R on vety, sen suoloja.

Tällaisia diatsoyhdisteitä voidaan erottaa ja säilyttää tämän jälkeen, koska ne ovat riittävän lämpöstabiileja sopivissa varastoimisolosuhteissa ja soveltuvat tämän jälkeen erilaisiin käsittelyihin, kuten bromaamiseen kaavan I ja/tai II mukaisiksi yhdisteiksi.

20 80038

On huomattava, että yleisen kaavan X mukaiset yhdisteet per se ja niiden suolat muodostavat esillä olevan keksinnön erään tärkeän ja erillisen toteuttamismuodon. Eräänä toisena riippumattomana indikaationa on huomattava, että yleisen kaavan III mukaisten yhdisteiden diatsotoimisen jälkeen ne käyttäytyvät yllättävästi ja odottamattomasta eri tavoin verrattuna yhdisteeseen 6-APA,ja vastaavia johdannaisia, kuten 6-diatso-penisillaa-nihappoa, ei tätä ennen ole erotettu eikä käytetty raa'assa muodossa seuraavissa reaktioissa.

Tätä keksinnön piirrettä kuvataan erikoisesti jäljempänä viittaamalla sellaisiin kaavan X mukaisiin diatsoyhdisteisiin, joissa X ja R ovat vetyatomeja.

Kaavan X mukainen yhdiste (X ja R ovat vety) valmistetaan yksinkertaisesti lisäämällä tipottain ainakin ekvimolaarinen määrä edullisesti kaupan olevaa sykloalkyylinitriittiä tai alkyvli-nitriittiä kaavan III mukaisen yhdisteen suspensioon (jossa ] kaavassa R on vety) sopivassa orgaanisessa liuottimessa, jolloin suhteellisen voimakkaasti hapan karboksyyliradikaali lähtöaineessa aikaansaa tarvittavan reaktiokatalyytin reaktion aikaansaamiseksi nitrausaineen nitriittiryhraän ja substraatin amino-ryhmän välillä. Melkein kvantitatiivinen muuttuminen kaavan X mukaiseksi 6-diatsojohdannaiseksi (jossa X ja R on vety) voidaan todeta substraatin täydellisen liukenemisen perusteella. Reaktio tapahtuu erittäin hyvin katsomatta siihen, onko se pieni vesimäärä, joka esiintyy lähtöaineyhdisteessä ja käytetyssä liuottimessa, poistettu vai ei. Tämän johdosta on edullista työskennellä käyttäen ei-ennakolta kuivattua, kaupan olevaa, hyvälaatuista orgaanista liuotinta ja lähtöainetta suhteellisen pysyvässä muodossa, joka sisältää 6~7 paino-% vettä. Reaktiolämpötila ;·: voi olla niinkin korkea kuin noin 25°C, mutta on edullista käyt- tää lämpötila-aluetta välillä O ja 10°C. Tavanomaisia menetelmiä käyttäen voidaan kaavan X mukainen yhdiste (jossa X ja R ovat vetyatomeja) erottaa sellaisenaan, mutta on edullisempaa saada tämä yhdiste natrium- tai kaliumsuolana lisäämällä vastaavaa heikosti happaman orgaanisen yhdisteen, kuten <*-etyyli- 11 21 80038 kapronihapon, alkalimetallisuolaa. Erotetut tuotteet ovat raa'assa muodossa, koska ne tavallisesti sisältävät vaihtele-via, mutta pieniä määriä liuotinta ja/tai sykloalkanolia tai alkanolia, joka on peräisin orgaanisesta nitriitistä, ja/tai esimerkiksi α-etyyli-kapronihappoa. Hajoamistuotteita ei kuitenkaan oleellisesti esiinny. Todelliset saannot voivat olla niinkin korkeat kuin 70 % tai suuremmat. Vaikkakaan hydroksyy-lipitoiset liuottimet, kuten etanoli ja reaktiokykyiset karbonyy-liliuottimet, kuten ketonit ja aldehydit, eivät sovellu käytettäväksi tässä reaktiossa, ovat muut edellä mainitut liuottimet, kuten asetonitriili, tetrahydrofuraani ja dioksidi, sopivia erittäin hyvän reaktion aikaansaamiseen, vaikkakin ottaen huomioon haluttu 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidin suolan helppo erottaminen,on käsittelyt helpompi suorittaa silloin, kun reaktioliuottimena käytetään metyyliasetaattia tai etyyliasetaattia.

Olosuhteet, jotka ovat sopivia ja käytännöllisiä yhdisteen III mukaisten esterien muuttamiseksi vastaaviksi 6-diatso-johdannaisiksi, joilla on kaava X, ovat samat Jaiin edellä on esitetty, lukuunottamatta sitä, että nopean reaktion aikaansaamiseksi on välttämätöntä lisätä edullisesti vesiliukoista inerttistä orgaanista yhdistettä, jolla on riittävä happamuus ja pKa-arvo vedessä 1,5-5,0, esimerkiksi edullisesti vesiliukoista karboksyylihappoa, joka voidaan poistaa täydellisesti kaavan X mukaisten yhdisteiden- saatujen liuosten yhden tai kahden pesukäsittelyn avulla. Sopiva suhteellinen määrä sitä hapanta ainetta, joka lisätään edullisesti ennen (syklo)alkyylinitriitin lisäämistä, riippuu tämän happaman aineen luonteesta, so. sen happamuudesta. Tämä suhteellinen määrä voi tämän johdosta olla muutaman mooliprosen-tin ja yhden happoekvivalentin välillä suhteessa substraatin määrään. Orgaaninen happo voi olla niinkin heikko kuin etikka-happo, mutta on edullista käyttää suhteellisen voimakasta karboksyylihappoa, kuten kloorietikkahappoa tai oksaalihappoa. Reaktion kulkua seurataan ohutkerroskromatografiän avulla, tai jos liuottimen luonne siihen sopii, infrapunaspektroskopian avulla. Täydellisen reaktion jälkeen pestään saadut liuokset suoraan silloin, kun käytetty liuotin on esimerkiksi etyyliasetaatti, 22 80038 kerran tai kahdesti vedellä, joka sisältää riittävästi suolaa niin, että voidaan toimia lämpötilassa noin -10°C, tai pestään samalla tavoin vesiliukoisen liuottimen, kuten dikloorimetaanin tai etyyliasetaatin korvaamisen jälkeen, jota seuraavat tavanomaiset jatkokäsittelyt. Lopuksi saadut 6-diatso-penisillaani-happo-1,1-dioksidin esterit, joilla on kaava X, ovat tavallisesti kiinteitä aineita, joskus kiteisiä aineita. Raakatuot-teiden saanto on hyvästä erittäin hyvään, ja tällaisten alustavien tuotteiden puhtaus vaihtelee kohtalaisesta hyvään.

Täten saatuja kaavan X mukaisia diatsoyhdisteitä voidaan käyttää niiden muuttamiseksi kaavan I ja/tai II mukaisiksi yhdisteiksi. Siinä tapauksessa, että R on vety, aikaansaa bromaus tavallisesti seoksen, joka sisältää kumpaakin kaavan I ja II mukaista bromattua yhdistettä. Estereiden kysymyksessä ollessa aikaansaa bromaus kuitenkin tavallisesti kaavan I mukaisia monobromi-deja (joissa R on esterijäännös) melkein kokonaan ilman kaavan II mukaisten dibromidien estereitä, tai kaavan II mukaisia dibromideja melkein ilman vastaavia kaavan I mukaisia monobro-mideja riippuen siitä, poistettiinko vai ei se karboksyylihappo, jota käytettiin valmistettaessa kaavan X mukaisia välituotteita, pesemällä veden avulla, vai jätettiinkö se liuokseen, joka sisälsi kaavan X mukaisia välituotteita, mikä osoittaa tämän keksinnön ainutlaatuisia erikoispiirteitä, koska 6-diatso-penisillaanihappo-1,1-dioksidin esterit voidaan muuttaa tällä valmistusmenetelmällä 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin tai 6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin puhtaiksi estereiksi.

Vaikkakin kaavan X mukaisia erotettuja diatsoyhdisteitä voidaan käyttää kaavan I ja/tai II mukaisten yhdisteiden valmistamiseen, on luonnollisesti tavallisesti edullisempaa käyttää diatso-johdannaisten valmistusta in situ. Kun R on vety, on olemassa yksi käsittelytapa. Kun R on esteriradikaali, on olemassa kaksi mahdollista käsittelytapaa.

Kun R on vety, niin bromi ja bromivetyhappo lisätään tavallisesti sen jälkeen, kun 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidi on

II

23 8 0 0 3 8 muodostunut in situ. Näissä valmistuksissa, jotka toteutetaan in situ, on orgaaninen liuotin edullisesti asetonitriili, 1,1-dimetoksietaani tai esimerkiksi etyyliasetaatti yhdessä korkeintaan 20 tilavuus-%:n kanssa sulfolaania, dimetyylisulfoksidia, tetrametyyliureaa tai malonihapon ei-hydroksyylipitoista johdannaista, kuten edellä on määritelty.

Seuraavat ei-rajoittavat esimerkit ja valmistusmenetelmät kuvaavat esillä olevaa keksintöä.

Esimerkki I

6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin ja 6a-bromi-peni- sillaanihappo-l,l-dioksidin raakaseoksen valmistus_ a. 2,9 ml väkevää rikkihappoa lisättiin varovasti 25 ml:aan jäävettä. 3 ml täten valmistettua laimeata rikkihappoa lisättiin 30 ml:aan asetonitriiliä lämpötilassa 0-5°C. Käytetyn rikkihapon määrä on tämän johdosta noin 10,5 mmoolia eli 21 happoekvivalenttia. Toimimalla jatkuvasti lämpötilassa välillä 0-5°C lisättiin 2,0 g (oletettiin vastaavan 8,0 mmoolia; todellisuudessa ainoastaan noin 7,5 mmoolia) 68-amino-penisillaani-happo-1,1-dioksidia samalla sekoittaen. Tämä ei aikaansaanut täydellistä liukenemista. Sitten lisättiin 8 g (25 mmoolia) pyridiini-hydrobromidi-perbromidia (C^H^N.HBr^), jolloin saatiin välittömästi kirkas liuos. 660 mg natriumnitriittiä (9,5 mmoolia) lisättiin viitenä, suunnilleen yhtä suurena annoksena noin 15 min kuluessa ja tämän jälkeen sekoitettiin vielä 30 min.

Tämän jälkeen lisättiin liuos, jossa oli 1 g natriummetabi-sulfiittia 20 ml:ssa vettä samalla sekoittaen, jonka jälkeen pH nostettiin arvoon 5,0 lisäämällä varovaisesti 4N natriumhydrok-sidia. Asetonitriili poistettiin aseotrooppisesti väkevöimällä : paineessa noin 15 mm Hg noin 10 min. Saatu liuos hapotettiin 4N

kloorivetyhapolla pH-arvoon 2,4 ja uutettiin tämän jälkeen kolmasti suunnilleen yhtä suurilla tilavuusmäärillä etyyliasetaattia. Yhdistetyt uutteet kuivattiin vedettömällä magnesiumsulfaatilla, suodatettiin ja haihdutettiin täydellisesti tyhjössä. Perus-" teellisen kuivaamisen jälkeen tyhjössä painoi saatu kiinteä aine 2,61 g.

24 80038

Tuotteen PMR-spektrin mukaisesti (d--DMSO 60 Mc) se sisälsi

O

6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-dioksidia, 6a-bromi-penisil-laanihappo-1,1-dioksidia, etyyliasetaattia ja pyridiiniä (itse pyridiiniä ja/tai pyridiini.HCl tai pyridiini.HBr) moolisuhtees-sa 13:1:1, 5:3,5. Olettaen, että pyridiiniä oli läsnä sellaisenaan, oli laskettu maksimisaanto 78,7 % käyttökelpoisia tuotteita. Ottaen huomioon erittäin vähäinen läsnäolleiden hajoamistuotteiden määrä PMR-spektrillä ja ohutkerroskromatografisesti määrättynä, ja mahdollisuus, että pyridiini on läsnä suolana, oli laskettu todellinen saanto noin 65-70 %.

b. Koe toistettiin samalla tavoin, mutta tekemällä yksi muutos erotuskäsittelyssä. Pyridiinipitoisten aineiden poistamiseksi pestiin etyyliasetaattiuute, joka sisälsi molemmat bromidit, kahdesti pienellä tilavuusmäärällä kyllästettyä natriumkloridi-liuosta. Saatu bromidien seos painoi 2,46 g, jolloin dibromidin ja monobromidin moolisuhde oli 8:1. Ottaen huomioon jäljellä olevan etyyliasetaatin vähäinen määrä, laskettiin maksimisaan-non olevan 78,2 % käyttökelpoisia tuotteita. Ottaen huomioon hyvästä erittäin hyvään laatuun, mitä hajoamistuotteisiin tulee, 011 todellinen saanto 70 % tai parempi.

c. Tämä koe toistettiin, mutta käyttäen yhtä muunnosta. 25 mmoolin sijasta bromattua kompleksia käytettiin ainoastaan 12 mmoolia (3,84 g), joka yleisesti ottaen muodostaa sopivamman ylimäärän. Raaka-bromidiseoksen saanto oli nyt 2,39 g huomattavasti vähemmän puhdasta tuotetta, joka sisälsi etyyliasetaatin vähäisen määrän ohella dibromidia, monobromidia ja tuntematonta sivutuotetta moolisuhteessa 75:13:12. Ilmeisesti bromivetyhapon pienempi määrä, koska se on huomattavassa määrin kompensoitu pyridiinillä, ei tässä kokeessa ollut riittävä kompensoimaan rikkihapon toisen happoekvivalentin pienentynyttä happamuutta.

Esimerkki II

68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin muuttaminen 6,6-dibromi- ja 6cx-bromi-penisiliaaniahppo-l, 1-dioksidin seokseksi_

Työskennellen jatkuvasti lämpötilassa välillä 0 ja 8°C,jota ylläpidettiin ulkopuolisen jäähdyttämisen avulla murskattua jäätä

II

25 80 038 ja vettä käyttäen, lisättiin 2,0 g 6&-amino-penisillaanihappo- 1,1-dioksidia sekoitettuun liuokseen, jossa oli 2,0 g (10,5 mmoolia) p-tolyylisulfonihapon monohydraattia seoksessa, jossa oli 3 ml vettä ja 30 ml asetonitriiliä,jolloin aikaansaatiin täydellinen liukeneminen. Kun oli liuotettu 8,0 g (25 mmoolia) pyridiini-hydrobromidi-perbromidia, lisättiin 660 mg (9,5 mmoolia) natriumnitriittiä esimerkissä I kuvatulla tavalla. Reaktioseosta käsiteltiin samalla tavoin, jolloin uute pestiin väkevällä natriumkloridiliuoksella. Saanto 2,54 g.

Ohutkerroskromatografia (TLC) ja PMR-spektri osoittivat erotetun tuotteen hyvän tai erittäin hyvän puhtauden mitä tulee kahteen tuntemattomaan hajoamistuotteeseen, joita oli läsnä pienessä tai erittäin pienessä määrässä. Ottamatta huomioon hajoamistuotteita, osoitti PMR-spektri, että dibromidin, mono-bromidin, etyyliasetaatin ja etikkahapon moolisuhde oli 12,5:1:1:1,4. Laskettu maksimisaanto oli 79,8 %. Todellisen saannon laskettiin olevan noin 72 %. Tämä todettiin pelkistämisen jälkeen sinkin avulla lämpötilassa 0-5°C ja pH-arvossa, joka vaihteli välillä 4,2 ja 4,7, jolloin saatiin vähintään 60 %:n saannolla penisillaanihappo-1,1-dioksidia, joka oli läsnä todella puhtaan lopputuotteen muodossa.

Esimerkki III

Esimerkin II toisto, joka sisälsi jälleen p-tolyyli-sulfoni- happoa, mutta käyttäen eräitä muunnoksia_ (a) Esimerkin II mukainen koe toistettiin samassa mittakaavassa ja samoissa reaktio-olosuhteissa, mutta asetonitriili korvattiin nyt samalla tilavuusmäärällä etyyliasetaattia. Koska voitiin odottaa, että bromidien raakaseoksen saanto ja puhtaus olisivat vähemmän hyviä, uutettiin vesiliuos käsittelyn jälkeen bisulfiitilla ja etyyliasetaatin poistamisen jälkeen tyhjössä alustavasti pH-arvossa 6-6,5 kahdesti dikloorimetaanilla. Myös haluttujen tuotteiden uuttamista pH-arvossa 2,0 etyyliasetaatilla säädettiin jossain määrin TLC:n avulla. Tuotteen saanto oli 2,17 g ja sen laatu oli TLC- ja PMR-analyysien perusteella hyvä.

6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin ja 6a-bromi-penisil-laanihappo-l,l-dioksidin välinen suhde oli nyt 9:5, mikä osoitti, 26 80038 että tämä suhde riippuu myös käytetyn orgaanisen liuottimen luonteesta. Ottaen huomioon läsnäolevan etyyliasetaatin määrä laskettiin maksimisaannoksi 61,3 %. Ottaen huomioon suhteellisesti suurempi tuntemattomien hajoamistuotteiden määrä arvioitiin todelliseksi saannoksi 50-55 %.

(b) Seikka, että bromidianioneja on oltava läsnä tarkoituksella aikaansaada tyydyttävä saanto todettiin kolmen kokeen avulla, joissa bromivetyhappo jätettiin pois, mutta käytettiin suurempia määriä p-tolyyli-sulfonihappoa. Ensimmäisessä kokeessa käytettiin 2,0 g 68-amino-penisillaanihappo-l,l-dioksidia, 4,0 g (21 mmoolia) p-tolyyli-sulfonihappoa, 0,95 ml pyridiiniä (12 mmoolia), 0,62 ml (12 mmoolia) bromia, 660 mg (0,5 mmoolia) natriumnitriittiä, 30 ml asetonitriiliä ja 3 ml vettä. Saanto oli ainoastaan 1,03 g. Monobromidi muodosti päätuotteen ja arvioitu todellinen saanto oli ainoastaan noin 24 %.

Kahdessa muussa kokeessa aineosat olivat 1,82 g (7,35 mmoolia) 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia, 4,18 g (22 mmoolia) p-tolyyli-sulfonihappoa, 12 mmoolia pyridiiniä ja bromia, 9,5 mmoolia natriumnitriittiä, 25 ml asetonitriiliä ja 2,7 ml vettä. Saantojen ollessa 1,20 g ja 1,02 g tulokset olivat myös huonot. Kummassakin tapauksessa oli päätuote monobromidi ja arvioidut todelliset saannot olivat alle 20 %.

Esimerkki IV

Esimerkin I (a) toisto muuttuneissa olosuhteissa (a) Samalla tavoin kuin edellä esitetyissä esimerkeissä käsiteltiin 2,0 g (8 mmoolia) 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia seoksessa, jossa oli 30 ml asetonitriiliä, 3 ml vettä ja 5,25 mmoolia rikkihappoa (10,5 happoekvivalenttia), 3,84 g:lla (12 mmoolia) pyridiinihydrobromidi-perbromidia ja 660 mg:11a (9,5 mmoolia) natriumnitriittiä. Tavanomaisten toimenpiteiden jälkeen saatu vesipitoinen kerros puhdistettiin ensin jossain määrin uuttamalla dikloorimetaanilla pH-arvossa 6,0-6,5 ja uutettiin tämän jälkeen pH-arvossa 2,0 etyyliasetaatilla. Tuotteen saanto oli 2,06 g. Ottaen huomioon läsnäoleva etyyliasetaatti ja 6,6-dibromi- ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-di-

II

27 80038 oksidien välinen moolisuhde 9:11 laskettiin maksimisaannon olevan 69,6 %. Ottaen huomioon suhteellisen hyvä laatu mitä tulee tuntemattomiin hajoamistuotteisiin, arvioitiin todelliseksi saannoksi 59-61 %.

(b) Koe (a) toistettiin käyttäen muussa suhteessa identtisiä olosuhteita ja ainemääriä, mutta etyyliasetaattia orgaanisena liuottimena. Saanto oli 1,87 g ja dibromidi/monobromidi-mooli-suhde 9:5. Laskettu maksimisaanto oli 61,3 %. Koska tuotteen laatu oli ainoastaan tyydyttävä, ei todellinen saanto ollut oletettavasti parempi kuin noin 50 %.

Esimerkki V

68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin muuttaminen 6,6-dibro- mi- ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin seokseksi_ (a) Lämpötilassa 0-5°C lisättiin 1,2 ml 47 %:sta bromivetyhappoa (10,5 mmoolia) ja 1,3 ml vettä 25 ml:aan asetonitriiliä. Lisättäessä 2,0 g (8 mmoolia) 68-amino-pensillaanihappo-l,1-diok-sidia saatiin kirkas liuos. Työskennellen jatkuvasti lämpötilassa alle 5°C, lisättiin 3,84 g (12 mmoolia) pyridiini-hydrobromi-di-perbromidia, ja välittömästi tämän jälkeen 660 mg (9,5 mmoolia) natriumnitriittiä suunnilleen viitenä yhtä suurena eränä noin 15 minuutin kuluessa. Kun oli vielä sekoitettu 30 minuuttia, lisättiin 1 g natriummetabisulfiittia 20 ml:ssa vettä, jonka jälkeen pH nostettiin arvoon noin 5,0 lisäämällä varovaisesti 4N natriumhydroksidia. Asetonitriili poistettiin väkevöi-mällä tyhjössä. Vesiliuos uutettiin pH-arvossa 2 etyyliasetaatilla, yhdistetyt uutteet pestiin kerran pienellä tilavuusmääräl-lä kyllästettyä natriumkloridiliuosta, kuivattiin vedettömän magnesiumsulfaatin avulla, suodatettiin ja haihdutettiin täydellisesti tyhjössä. Kuivaamisen jälkeen tyhjössä oli saanto 2,27 g tuotetta, jonka laatu oli TLC- ja PMR-analyysien perusteella hyvästä erittäin hyvään mitä tulee tuntemattomien hajoamistuotteiden esiintymiseen.

PMR-spektri osoitti, että dibromidin, monobromidin ja etyyliasetaatin välinen moolisuhde oli 8:6,5:2,3. Erotettu tuote 28 80038 sisälsi tämän johdosta 1,325 g (3,388 moolia) 6,6-dibromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidia ja 0,859 g (2,753 mmoolia) 6a-brcmipenisillaanihappo-1,1-dioksidia ja täten kaikkiaan 6/141 mmoolia käyttökelpoista tuotetta. Maksimisaanto oli tämän johdosta 76,7 % ja todellisen saannon arvioitiin olevan vähintään 70 %.

(b) Koe (a) toistettiin käyttäen kahta muunnosta. Samalla kun asetonitriilin ja veden välinen suhde pidettiin arvossa 10:1, lisättiin bromivetyhapon määrä 14,5 mmooliksi ja vesiliuos puhdistettiin ensin jossain määrin uuttamalla dikloorimetaanilla pH-arvossa 6,5 ennen käyttökelpoisen tuotteen uuttamista pH-arvossa 2,0. Laadultaan erittäin hyvä tuote painoi 2,30 g. Dibromidin ja monobromidin välinen suhde oli 5,8:4. Maksimi-saanto oli 77,8 % ja arvioitu todellinen saanto vähintään 72 %.

(c) Koe (a) toistettiin käyttäen 7,68 g (24 mmoolia) pyridiini-hydrobromidi-perbromidia erotuskäsittelyn ollessa identtisen kokeessa (b) esitettyyn verrattuna. Erotettu tuote, jolla oli hyvästä erittäin hyvä laatu, painoi 2,30 g. Dibromidin ja monobromidin välinen suhde oli 9,7:6. Maksimisaanto oli 76,8 % ja arvioitu todellinen saanto 68-72 %.

Esimerkki VI

68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin muuttaminen 6,6-dibromi- ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin seokseksi_ (a) Työskennellen jatkuvasti lämpötilassa 0-5°C lisättiin 0,62 ml (12 mmoolia) bromia liuokseen, jossa oli 1,82 g (7,35 mmoolia) 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia seoksessa, jossa oli 22,5 ml asetonitriiliä, 2,5 ml dimetyylisulfoksidia, 2,5 ml vettä ja 22 mmoolia bromivetyhappoa (vesi ja bromivetyhappo lisättiin 2,5 ml:na hapon 47 %:sta vesiliuosta), ja tämän jälkeen lisättiin annoksittain 660 mg natriumnitriittiä edellä kuvatulla tavalla. Tavanomainen menetelmä tuotteen erottamiseksi käsitti vesiliuoksen puhdistamisen dikloorimetaanilla pH-arvossa 6,5. Saanto 2,08 g tuotetta, jolla oli PMR-spektrin perusteella ainakin hyvä laatu mitä tulee tuntemattomien hajoamistuotteiden

II

29 80038 aiheuttamiin epäpuhtauksiin. Tässä tuotteessa oli läsnä 6,6-dibromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidia, 6a-bromi-penisillaani-happo-1/1-dioksidia, etyyliasetaattia, dimetyylisulfoksidia ja vettä moolisuhteessa 12,3:1,2:1,3:0,5:4. Maksimisaannon laskettiin olevan 70,6 % ja lasketun todellisen saannon 61-63 %.

Koe toistettiin käyttäen 22,5 ml etyyliasetaattia asetonitrii-lin saman tilavuusmäärän sijasta. Saanto oli 1,58 g. Laskettu maksimisaanto oli 53,9 % ja dibromidin, monobromidin, etyyliasetaatin, dimetyylisulfoksidin ja veden välinen moolisuhde 12:1,5:1,5:0,5:3. Ottaen huomioon tuotteen erinomainen laatu, mitä tulee tuntemattomiin hajoamistuotteisiin, arvioitiin todellisen saannon olevan 50 %.

(b) Työskennellen jatkuvasti lämpötilassa 0-5°C lisättiin 0,62 ml bromia liuokseen, jossa oli 1,91 g (7,7 mmoolia) 6β-amino-penisillaanihappo-1,1-dioksidia seoksessa, jossa oli 22,5 ml etyyliasetaattia, 2,5 ml tetrahydrotiofeeni-1,1-dioksidia (sulfolaania) ja 2,5 ml 47 %:sta bromivedyn vesiliuosta (vastaa 22 mmoolia bromivetyhappoa), ja tämän jälkeen lisättiin annoksittain 660 mg (9,5 mmoolia) natriumnitriittiä edellä kuvatulla tavalla. Tavanomainen menetelmä tuotteen erottamiseksi käsitti vesiliuoksen puhdistamisen dikloorimetaanilla pH-arvossa 6,5. Saanto 2,17 g tuotetta, joka PMR-spektrin perusteella oli laadultaan suhteellisen hyvää mitä tulee läsnäoleviin tuntemattomiin hajoamistuotteisiin. Laskettu käyttökelpoisen tuotteen maksimisaanto oli 60,7 % ja dibromidin, monobromidin, sulfolaa-nin ja veden välinen moolisuhde 10:0,6:6:6. Todellisen saannon arvioitiin olevan 53-55 %.

(c) Tämä koe suoritettiin samalla tavoin lähtien 2,0 g:sta (8 mmoolia) 66-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia, 0,62 mlrsta (12 mmoolia) bromia, 660 mg:sta (9,5 mmoolia) natriumnitriittiä, 22 mmoolista bromivetyä ja 2,5 ml:sta vettä (lisätty 2,5 ml:na 47 %:sta bromivedyn vesiliuosta), ja orgaanisena liuottimena käytettiin seosta, jossa oli 22,5 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml 30 80038 (23,5 mmoolia) etyylisyanoasetaattia. Erotuskäsittely oli samanlainen kuin kohdassa (b). Saanto 2,40 g tuotetta, jonka laatu PMR-spektrin perusteella oli hyvä mitä tulee läsnäoleviin tuntemattomiin hajoamistuotteisiin. Laskettu maksimisaanto oli 77,0 % ja dibromidin, monobromidin, etyyliasetaatin ja veden välinen moolisuhde 6:5,5:3,3:7. Todellisen saannon arvioitiin olevan 69-71 %.

(d) Samalla tavoin suoritettiin sellainen koe, jossa käytettiin 8 mmoolia 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia, 12 mmoolia bromia, 2,5 ml 47 %:sta bromivedyn vesiliuosta (22 mmoolia HBr), 9.5 mmoolia natriumnitriittiä, 22,5 ml etyyliasetaattia ja 2.5 ml etyylisyanoasetaattia. Tuotteen saanto oli 2,16 g.

Laatu oli vähintään hyvä. Suhde dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 10,9:4,6:5,3. Maksimisaanto 67,9 %. Laskettu todellinen saanto 60-62 %.

(e) Samalla tavoin toteutettiin koe, jossa käytettiin 8 mmoolia 6g-amino-penisillaanihappo-1,1-dioksidia, 12 mmoolia bromia, 2.5 ml 47 %:sta bromivedyn vesiliuosta (22 mmoolia HBr), 9,5 mmoolia natriumnitriittiä, 22,5 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml di-etyylimalonaattia. Tuotteen saanto oli 2,23 g. Laatu oli erittäin hyvä. Suhde dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:dietyyli-malonaatti = 6,2:6,5:4:1,7. Maksimisaanto 69,7 %. Arvioitu todellinen saanto 64-67 %.

Esimerkki VII

ög-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin muuttaminen 6,6-dibromi- ja 6cx-bromi-penisillaanihappo-l,l-dioksidin seokseksi_ (a) Reaktio toteutettiin toistuvasti edellä kuvatulla tavalla käyttäen 2,0 g (8 mmoolia) 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia, 22 mmoolia bromivetyhappoa, ainoastaan 200 mg N-bentsoyyli-bentseeni-sulfonamidia (noin 0,77 mmoolia), 0,62 ml (12 mmoolia) bromia, 660 mg natriumnitriittiä (9,5 mmoolia), 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Erotettaessa tuote käytettiin useampivaiheista käsittelyä, johon sisältyi vesiker-roksen peseminen dikloorimetaanilla pH-arvossa 6,5. Saanto 2,44 g tuotetta, jolla PMR-spektrin perusteella oli vähintään

II

31 80038 hyvä laatu mitä tulee tuntemattomiin hajoamistuotteisiin. Laskettu maksimisaanto oli 72 % ja 6,6-dibromi-penisillaanihappo- 1.1- dioksidin, 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin, etyyliasetaatin ja N-bentsoyylibentseenisulfonamidin moolisuhde 10,6:2,7:2:1,8. Todelliseksi saannoksi arvioitiin 64-67 %.

(b) Koe (a) toistettiin, mutta sulfonamidin sijasta käytettiin apuaineena 0,2 ml (noin 1,88 mmoolia) etyylisyanoasetaattia. Saanto 2,45 g tuotetta, jolla PMR-spektrin perusteella oli vähintään hyvä laatu mitä tulee tuntemattomien hajoamistuotteiden esiintymiseen. Laskettu maksimisaanto oli 75,8 % ottaen huomioon dibromidin, monobromidin ja etyyliasetaatin moolisuhde 13,6:2,2:2,3, ja todelliseksi saannoksi arvoitiin 68-70 %.

Esimerkki VIII

Apuaineen luonteen vaikutus käyttökelpoisten tuotteiden saantoon diatsotoimis-bromattaessa 68-amino-penisillaanihappo- 1.1- dioksidia ja 6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin ja 6a-bromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidin tässä reaktiossa muodostuneeseen suhteeseen_

Apuaineen vaihtelun tulokset on esitetty seuraavassa lyhennetyssä muodossa. Kaikki reaktioseokset käsiteltiin samalla tavoin. Reaktion päättymisen jälkeen lisättiin laimeata natrium-bisulfiittia ja tämän jälkeen suoritettiin osittainen neutralointi lisäämällä 4N natriumhydroksidia, poistamalla alhaisessa lämpötilassa kiehuva orgaaninen liuotin, tavallisesti asetonit-riili, suorittamalla puhdistava uuttaminen dikloorimetaanilla pH-arvossa 6,0-6,5, jolloin näiden uuttamisten määrä riippui käytetyn apuaineen laadusta, kolme käyttökelpoisten tuotteiden uuttamista etyyliasetaatilla pH-arvossa 2,0, kaksi yhdistettyjen happamien uutteiden pesua pienellä tilavuusmäärällä natriumklori-din kyllästettyä vesiliuosta, saadun uutteen kuivaaminen vedettömällä magnesiumsulfaatilla, suodattaminen, haihduttaminen tyhjössä ja lopuksi kuivaaminen tyhjössä. Erotetut tuotteet analysoitiin protonien magneettisen resonanssin (PMR) spektrin avulla käyttäen liuoksia dg-DMS0:ssa arvossa 60 Mc sekä tetra-metyylisilaania sisäisenä vertailuaineena. Kaikki reaktiot 32 80038 toteutettiin lämpötilassa 0-5°C. Nitraussuoritettiin aina käyttäen natriumnitriittiä, joka lisättiin viitenä suunnilleen yhtäsuurena eränä noin 15 minuutin kuluessa ja tämän jälkeen sekoitettiin vielä 30 minuuttia.

Näissä lyhennetyissä esimerkeissä on esitetty 68-amino-penisil-laanihappo-1,1-dioksidin määrä (merkitty lyhennyksellä "amino-PAS") jättäen pois esiintyneen veden määrä, kaikki aineosat mmooleina tai tilavuusmäärinä, saanto grammoina, moolisuhteet tunnettujen komponenttien välillä erotetussa tuotteessa, laskettu maksimisaanto, josta tunnettujen hajoamistuotteiden esiintyminen on jätetty pois, erotetun tuotteen laatu, mitä tulee näihin tuntemattomiin hajoamistuotteisiin ja arvioitu todellinen käyttökelpoisten tuotteiden saanto.

Kuten edellä mainittiin, niin todellinen saanto on laskettu maksimisaannon ja tuotteen laadun perusteella, joka viimemainittu on määrätty PMR-spektrin ja ohutkerroskromatogrammien avulla.

(a) Reaktio 2,4,6-trimetyylipyridiinin (kollidiini) läsnäollessa 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia kollidiinia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2.5 ml vettä. Saanto 1,80 g. Laatu: hyvä. Dibromidi:mono-bromidi:etyyliasetaatti = 10,5:4,0:2,7. Maksimisaanto 58,4 %. Arvioitu todellinen saanto noin 50 %.

(b) Käyttäen 1-metyyli-imidatsolia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 1-metyyli-imidatsolia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä, 2,5 ml vettä. Saanto 2,07 g. Laatu: erinomainen. Dibromi-di:monobromidi:etyyliasetaatti = 11:7:1,3. Maksimisaanto 70.5 %. Arvioitu todellinen saanto vähintään 67 %.

(c) Käyttäen 1-metyyli-imidatsolia

Koe (b) toistettiin käyttäen yhtä muunnosta: 12 mmoolin sijasta bromia käytettiin nyt ainoastaan 9 mmoolia. Saanto 2,21 g.

Il 33 80038

Laatu: kohtuullinen. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 1:8,5:10,5. Maksimisaanto 66,2 %. Arvioitu todellinen saanto noin 55 %.

(d) Käyttäen 1-metyyli-imidatsolia

Koe (b) toistettiin käyttäen 1,2-dimetoksietaania (25 ml) orgaanisena liuottimena ja enemmän NaN02 (11 mmoolia 9 mmoolin sijasta). Saanto 2,21 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidi: monobromidi:etyyliasetaatti = 6,5:3,6:1,2. Maksimisaanto 73,1 %. Arvioitu todellinen saanto 60-63 %.

1) Koe, joka toteutettiin samassa mittakaavassa kuin kohdassa (d) , mutta joka käsitti tavanomaisen määrän NaNO^Jta (so. 9,5 mmoolia) ja ainoastaan 9 mmoolia bromia, aikaansai samoin kuin koe (c) vähemmän hyvän tuloksen: 1,83 g tuotetta, jolla oli ainoastaan kohtuullinen laatu, maksimisaanto 65,7 % melkein pelkästään monobromidia, todellisen saannon arvioitiin olevan noin 50-52 %.

2) Samanlainen koe kuin (d), mutta jossa käytettiin ainoastaan 10,5 mmoolia HBr, aikaansai 1,84 g tuotetta, jolla oli ainoastaan kohtuullinen laatu, dibromidin ja monobromidin suhde oli 1:10 ja arvioitu todellinen saanto pienempi kuin 45 %. Näissä kokeissa happamuus on ilmeisesti liian alhainen erikoisesti, koska 1-metyyli-imidatsoli ei ole heikko emäs.

(e) Käyttäen 3-metyyli-pyridiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 3-metyyli-pyridiiniä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitrii-liä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,98 g. Laatu: hyvä. Dibromidi: monobromidi:etyyliasetaatti = 5:8:2. Maksimisaanto 69,5 %. Arvioitu todellinen saanto 60-62 %.

(f) Käyttäen 2-dimetyyliamino-pyridiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 2-dimetyyliamino-pyridiiniä, ainoastaan 9 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 34 80038 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,81 g. Laatu: erinomainen. Monobromidi:etyyliasetaatti = 10,5:15. Maksimi-saanto 51,8 %. Arvioitu todellinen saanto 50 % tai suurempi.

(g) Käyttäen 4-dimetyyliamino-pyridiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 4-dimetyyliamino-pyridiiniä, ainoastaan 9 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,87 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 0,7:11,0:15,5. Maksimisaanto 53,9 %. Arvioitu todellinen saanto vähintään 50 %.

(h) Käyttäen 2,6-dimetyyli-pyridiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 2,6-dimetyyli-pyridiiniä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä, 2,5 ml vettä. Saanto 1,92 g. Laatu: hyvä. Dibromidi -.monobromidi: etyyliasetaatti = 11:4:1,7. Maksimisaanto 63,1 %. Arvioitu todellinen saanto noin 55 %.

(i) Käyttäen 3-metyyli-isokinoliinia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 3-metyyli-isokinoliinia, ainoastaan 9 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNC>2, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,73 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Maksimisaanto 63,9 %. Arvioitu todellinen saanto 55-57 %. Dibromidi-.monobromidi : etyyliasetaatti = 2,3:9,8:1,6.

(j) Käyttäen 4-metyyli-pyridiini-l-oksidia 8 mmoolia amino-PAS, ainoastaan 10,5 mmoolia HBr, 12 mmoolia 4-metyyli-pyridiini-l-oksidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja ainoastaan 1,3 ml vettä. Saanto 1,83 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidi:monobromidi: etyyliasetaatti = 8:5:1,2. Maksimisaanto 62,1 %. Arvioitu todellinen saanto 50 % tai enemmän.

(k) Käyttäen trietyyliamiinia 8,0 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia trietyyliamiinia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonit-

II

35 80038 riiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,72 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:vesi = 11,6:1,8:1,7. Maksimisaanto 53,6 %. Arvioitu todellinen saanto noin 48 %.

(l) Käyttäen 5,5-dimetyyli-hydantoiiniä

Koe (1)—1: 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 5,5- dimetyyli-hydantoiinia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNC>2, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,26 g. Laatu: hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:dimetyylihydrantoii-ni:vesi = 3,1:2:1,8:1:4. Maksimisaanto 67,4 %. Arvioitu todellinen saanto 58-60 %.

Koe (1)-2: 8 mmoolia amino-PAS, ainoastaan 11 mmoolia HBr, 12 mmoolia 5,5-dimetyyli-hydantoiinia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,30 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti :dimetyylihydantoiini:vesi = 4:3:1,9:1,2:5. Maksimi-saanto 69,2 %. Arvioitu todellinen saanto noin 60 %.

(m) Käyttäen 2-metyyli-pyratsiinia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 2-metyyli-pyratsiinia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,56 g. Laatu: hyvä. Mono-bromidi:etyyliasetaatti:2-metyylipyratsiini:vesi = 8,8:1,8:1,8:2. Maksimisaanto 54,8 %. Arvioitu todellinen saanto noin 50 %.

Erittäin samankaltainen koe, jossa käytettiin ainoastaan 11 mmoolia HBr, aikaansai suunnilleen samalla saannolla ja puhtaudella tuotteen, joka sisälsi, kuten oli odotettua, dibromidin ja mono-bromidin seosta moolisuhteessa 2,3:4.

(n) Käyttäen N-fenyyli-fenyylikarbonamidia

Koe (n)-l: 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia N- fenyyli-fenyylikarbonamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä, 2,5 ml vettä. Saanto 2,56 g.

36 80038

Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti :N-fenyyli-fenyylikarbonamidi = 10:1,5:1,4:4:3. Maksi-misaanto 68,8 %. Arvioitu todellinen saanto 62-64 %.

Koe (n)-2: Samanlainen kuin koe (n)-l lukuunottamatta sitä, että käytettiin ainoastaan 11 mmoolia HBr. Saanto 2,40 g.

Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidi:monobromidietyyliasetaatti : N-fenyyli-fenyylikarbonamidi = 5:5,5:3,0:3,7. Maksimisaanto 67,5 %. Arvioitu todellinen saanto noin 60 %.

(o) Käyttäen N-etyyli-piperidiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia N-etyyli-piperidiiniä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml aseto-nitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,61 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 12:2:1,8. Maksimisaanto 51,5 %. Arvioitu todellinen saanto noin 48 %.

(p) Käyttäen ftaali-imidiä

Koe (p)—1: 8 mmoolia amino-PAS, ainoastaan 11 mmoolia HBr, 12 mmoolia ftaali-imidiä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNC^, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,04 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:ftaali-imidi-.vesi = 7:3,5:1,7:0,5:3. Maksimisaanto 65,0 %. Arvioitu todellinen saanto noin 55 %.

Koe (p)-2: Identtinen kokeen (p)-l kanssa lukuunottamatta sitä, että nyt käytettiin 22 mmoolia HBr. Saanto 2,0 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:ftaali-imidi = 11,2:2,2:0,7:0,8. Maksimisaanto 64,4 %. Arvioitu todellinen saanto 60 %.

(q) Käyttäen N-metyyli-morfoliiniä

Koe (q)—1: 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia N- metyyli-morfoliiniä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02# 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,0 g. Laatu: hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 10:4:1,3. Maksimisaanto 68,9 %. Arvioitu todellinen saanto 61-63 %.

il 37 80038

Koe (q)— 2: Toisin kuin kokeessa (q)-l, käytettiin ainoastaan 9 nmtoolia bromia ja 1,2-dimetoksi-etaania asetonitriilin sijasta. Saanto 2,01 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidi: monobromidi:etyyliasetaatti:dimetoksi-etaani = 5:6,4:2,3:0,25. Maksimisaanto 68,6 %. Arvioitu todellinen saanto 58-60 %.

(r) Käyttäen hydantoiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia hydantoiiniä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02 , 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,18 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:hydantoiini = 11,5:1:1,3:0,5. Maksimisaanto 68,4 %. Arvioitu todellinen saanto 62-64 %.

(s) Käyttäen fenyyliasetyyliureaa 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia fenyyliasetyyliureaa, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,07 g. Laatu: hyvä. Dibromidi: monobromidi:etyyliasetaatti:fenyyliasetyyliurea:vesi = 14,2:1,3:0,7:0,6:5. Maksimisaanto 64,5 %. Arvioitu todellinen saanto 56-58 %.

(t) Käyttäen fenyyliasetamidia

Koe (t)-l: 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia fenyyliasetamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,25 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:fenyyli-asetamidi = 10:1,2:1,2:1,0. Maksimisaanto 69,3 %. Arvioitu todellinen saanto 62-64 %.

Koe (t)-2: Tässä kokeessa käytettiin jonkin verran vähemmän lähtöainetta ja jonkin verran enemmän vettä, samalla kun ei tehty yrityksiä poistaa enemmän tai vähemmän kvantitatiivisesti apuainetta. 7,35 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia fenyyliasetamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,7 ml vettä. Saanto 2,42 g. Laatu: hyvästä 38 80038 erittäin hyvään. Dibromiditmonobromidi:etyyliasetaatti: fenyy-liasetamidi:vesi = 7,5:2:1:5,5:4. Maksimisaanto 70,2 %. Arvioitu todellinen saanto 63-65 %.

(u) Käyttäen asetamidia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia asetamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 1,57 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibromidi: monobromidi:etyyliasetaatti:asetamidi:vesi = 9,5:3:1,5:0,4:9. Maksimisaanto 49,4 %. Arvioitu todellinen saanto 45 % tai enemmän .

(v) Käyttäen N-fenyyli-asetamidia 7.35 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia N-fenyyli-asetamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02# 25 ml asetonitriiliä ja 2,7 ml vettä. Saanto 1,6 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:N-fenyyliasetamidi:vesi = 12:1,4:0,9:0,8:4. Maksimisaanto 56,2 %. Arvioitu todellinen saanto 50-52 %.

(w) Käyttäen pyridyyli-4-karbonamidia 7.35 mmoolia amino-PAS, 10,5 mmoolia HBr, 10 mmoolia p-tolyyli-sulfonihappoa, 12 mmoolia pyridyyli-4-karbonamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNO^, 25 ml asetonitriiliä ja 2,7 ml vettä. Saanto 2,00 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidi:monobromidi: etyyliasetaatti:vesi = 10:1,6:1:8. Maksimisaanto 68,7 %. Arvioitu todellinen saanto 54-56 %.

(x) Käyttäen N-bentsoyyli-bentseenisulfonamidia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia N-bentsoyyli-bentseenisulfonamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,67 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti: N-bentsoyyli-bentseenisulfonamidi = 4,3:0,7:0,5:0,5. Maksimi-saanto 78,6 %. Arvioitu todellinen saanto 71-73 %.

(y) Käyttäen p-tolyyli-sulfonamidia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia p-tolyyli-

II

39 80038 sulfonamidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,35 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti: p-tolyyli-sulfonamidi:vesi = 8:0,5:1:2:4. Maksimisaanto 63,3 %. Arvioitu todellinen saanto 56-58 %.

(z) Käyttäen bis(p-tolyyli-sulfon)imidiä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia bis(p-tolyyli-sulfon) imidiä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNC>2, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,16 g. Laatu: hyvä. Dibromidi :monobromidi :etyyliasetaatti:bis(p-tolyylisulfon)imidi = 8,0:2,0:0,8:0,5. Maksimisaanto 67,7 %. Arvioitu todellinen saanto noin 60 %.

Esimerkki IX

Lisää esimerkkejä apuaineen luonteen vaikutuksesta käyttökelpoisten tuotteiden saantoon 66-amino-penisillaanihappo-l,l-di-oksidin diatsotointi-bromaus-käsittelyssä (katso esimerkkiä VIII) (a) Reaktio sakkariinin läsnäollessa 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia sakkariiniä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,12 g. Laatu: hyvä. Dibromidi:mono-bromidi:etyyliasetaatti:sakkariini = 8,0:2,0:1,0:1,0. Maksimi-saanto 64,8 %. Arvioitu todellinen saanto 55-57 %.

(b) Käyttäen 1-metyyli-imidatsolia 7,7 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 1-metyyli-imidatsolia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml nitro-metaania ja 2,6 ml vettä. Saanto 1,84 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 11:1,4: 1,7. Maksimisaanto 60,6 %. Arvioitu todellinen saanto 54-56 %.

(c) Käyttäen meripihkahappoimidiä

Koe (c)-l: 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia meri pihkahappoimidiä, ainoastaan 9 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNC>2 , 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,21 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 3:13,5:23. Maksimisaanto 61,5 %. Arvioitu todellinen saanto 55-57 %.

«° 80038

Koe (c)-2: Samanlainen kuin koe (c)-l lukuunottamatta sitä, että käytettiin 12 mmoolia bromia. Saanto 2,32 g. Laatu hyvä, koska tuote sisälsi ainoastaan yhtä näkyvää hajoamistuotetta (noin 5-6 mmooli-%). Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 3:6,5:3,6. Maksimisaanto 78,3 %. Arvioitu todellinen saanto 70-72 %.

Koe (c)-3: Identtinen kokeen (c)-2 kanssa lukuunottamatta sitä, että käytettiin 7,35 mmoolia amino-PAS ja 2,7 ml vettä. Saanto 2,21 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibromidi:monobromidi: etyyliasetaatti:meripihkahappoimidi = 14:1:3:2. Maksimisaanto 72,1 %. Arvioitu todellinen saanto 67-69 %.

Koe (c)-4: 7,7 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia meripihkahappoimidiä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNO^, 22,5 ml etyyliasetaattia, 2,5 ml sulfolaania ja 2,6 ml vettä. Saanto 1,93 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibromidi:etyyliasetaatti: sulfolaani:meripihkahappoimidi = 10,5:1,4:1,7:2,0. Maksimi-saanto 57,1 %. Arvioitu todellinen saanto 52-53 %.

Koe (c)-5: 7,35 mmoolia amino-PAS, ei HBr, 22 mmoolia p-tolyy- li-sulfonihappoa, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNOj, 30 ml asetonitriiliä, 2,7 ml vettä. Saanto ainoastaan 1,38 g, mikäli käyttökelpoista tuotetta oli läsnä, sen muodosti pääasiallisesti monobromidi. Saannon arviointi ei ollut mielekästä liian huonosta laadusta johtuen.

Koe (c)-6: Samanlainen kuin koe (c)-2, mutta meripihkahappoimi- din ja bromin määrät nostettiin 15 mmooliksi ja NaN02:n määrä 12 mmooliksi. Saanto 2,48 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:meripihkahappoimidi = 16:0,5:1,1:3. Maksimisaanto 73,0 %. Arvioitu todellinen saanto 66-68 %.

Koe (c)-7: Kuten koe (c)-6, mutta meripihkahappoimidin määrä saatettiin jälleen 12 mmooliksi. Saanto 2,2 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:meripih-kahappoimidi:vesi = 12,2:0,7:0,7:3,5:6. Maksimisaanto 66,7 %.

il 41 80038

Arvioitu todellinen saanto 60-62 %.

Koe (c)-8: 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 nvmoolia N-bromi-meripihkahappoimidiä, 9/5 mmoolia NaNO^/ 25 ml aseto-nitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,09 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidirmonobromidi:etyyliasetaatti = 10,5:4,1:1,5. Maksimisaanto 69,1 %. Arvioitu todellinen saanto 59-62 %.

Huom: Näyttää järkevältä otaksua, että kun läsnä on ylimäärin bromivetyhappoa, niin N-bromi-meripihkahappoimidi hajaantuu nopeasti pääasiallisesti bromiksi ja meripihkahappoimidiksi. Näin ollen seos sisältää jo ennen NaN02:n johtamista suunnilleen moolisuhteessa 10:12:12 HBr meripihkahappoimidiä ja bromia. Dibromidiylimäärä monobromidiin verrattuna erotetussa tuotteessa vahvistaa tällaista olettamusta. Huomattavasti alhaisempi käyttökelpoisten tuotteiden saanto verrattuna kokeeseen (c)-2, jonka aiheuttaa liian alhainen HBr-määrä, on täten myös looginen.

(d) Käyttäen 1-vinyyli-imidatsolia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 1-vinyyli-imidatsolia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml aseto-nitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,44 g. Laatu: vähintään hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 16,2:1,6:1,5. Maksimisaanto 77,8 %. Arvioitu todellinen saanto vähintään 70 %.

(e) Käyttäen difenyylisulfoksidia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia difenyylisulfoksidia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02» 25 ml aseto-nitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,00 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:vesi = 15,2:1,1:1,8:3. Maksimisaanto 65,2 %. Arvioitu todellinen saanto 59-62 %.

(f) Käyttäen kaprolaktaamia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia kaprolaktaamia, 42 80038 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNC^, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,40 g. Laatu: vähintään hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 11,7:1,6:1,6. Maksi-misaanto 78,0 %. Arvioitu saanto 69-72 %.

(g) Käyttäen 1,1,3,3-tetrametyyliguanidiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 1,1,3,3-tetra-metyyliguanidiinia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 mmoolia asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,24 g.

Laatu: hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:vesi = 10,2:1,6:1,5:3. Maksimisaanto 70,7 %. Arvioitu todellinen saanto 62-64 %.

(h) Käyttäen pyridiiniä käänteisessä menetelmässä 8 mmoolia amino-PAS lisättiin annoksittain lämpötilassa 0-5°C 30 minuutin kuluessa seokseen, jossa oli 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia pyridiiniä, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNO^, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä ja tämän jälkeen sekoitettiin vielä 15 minuuttia. Saanto 2,21 g. Laatu:suhteellisen hyvä. Dibromiditmonobromidi:etyyliasetaatti = 13,5:2,2:2,3. Maksimi-saanto 70,3 %. Arvioitu todellinen saanto 58-61 %.

(i) Käyttäen dimetyylisulfonia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia dimetyylisulfonia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,50 g. Laatu: vähintään hyvä. Dibromidi :monobromidi:etyyliasetaatti:dimetyylisulfoni = 14,5:1,1:1,4: 2,5. Maksimisaanto 76,5 %. Arvioitu todellinen saanto 68-70 %.

(j) Käyttäen pyrrolidin-2-onia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia pyrrolidin-2-onia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaN02, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,06 g. Laatu: vähintään hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti:pyrrolidin-2-oni:vesi = 8:4,6:2:1,4:2. Maksimisaanto 66,3 %. Arvioitu todellinen saanto 59-61 %.

Il 43 8 0 0 3 8 (k) Käyttäen guanidiinia 8 mmoolia amino-PAS, 22 mxnoolia HBr, 12 mmoolia guanidiinin hydrokloridia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NaNO^, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,08 g. Laatu: vähintään hyvä. Dibromidirmonobromidi:etyyliasetaatti:vesi = 10,2: 3,5:1,8:6. Maksimisaanto 66,6 %. Arvioitu todellinen saanto 60-62 %.

(l) Käyttäen disyanometaania 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia disyanometaania, bromia, 9,5 mmoolia NaNO^, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,32 g. Laatu: hyvä. Dibromidi:monobromidi: etyyliasetaatti:disyanometaani = 9:4,5:2,4:6. Maksimisaanto 70,8 %. Arvioitu todellinen saanto 62,65 %.

(m) Käyttäen 1,2-disyano-etaania 8 mmoolia amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 1,2-disyanoetaa-nia, 12 mmoolia bromia, 9,5 mmoolia NafK^, 25 ml etyyliasetaattia ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,45 g. Laatu: erittäin hyvä. Dibro-midi:monobromidi:etyyliasetaatti:1,2-disyanoetaani = 12,6:1,2: 1,6:9,7. Maksimisaanto 68,0 %. Arvioitu todellinen saanto 61-64 %.

Esimerkki X

68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin diatsotoimis-bromaus suuremmassa mittakaavassa 6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,l-dioksidiksi ja 6ot-bromi-penisillaanihappo-l,l-dioksidiksi 1-metyyli-imidatsolin läsnäollessa_ (a) Esimerkin VIII (c) toistaminen 40 mmoolin mittakaavassa. Samalla sekoittaen ja lämpötilassa alle 5°C lisättiin 10 g (40 mmoolia) 68-amino-penisillaanihappo-l,l-dioksidia liuokseen, jossa oli 12,5 ml 47 %:sta bromivedyn vesiliuosta (vastasi 110 mmoolia HBr) 125 ml:ssa asetonitriiliä, joka oli valmistettu alhaisessa lämpötilassa. Lähtöaine liukeni melkein heti. Välittömästi tämän jälkeen lisättiin peräkkäin 4,95 ml (60 mmoolia) 1-metyyli-imidatsolia ja 2,30 ml (45 mmoolia) bromia. Heti kun saatu seos saavutti lämpötilan alle 5°C ulkopuolisen jäähdyttämisen 44 80038 avulla veden ja murskatun jään seosta käyttäen, lisättiin 3,3 g (47,5 mmoolia) natriumnitriittiä suunnilleen viitenä yhtä suurena eränä noin 10 minuutin kuluessa ja tämän jälkeen sekoittamista jatkettiin vielä 30 min. Pitäen edelleen lämpötila arvossa 5°C tai sen alapuolella lisättiin varovasti liuos, jossa oli 5 g natriummetabisulfiittia (Na2S205) 100 mlrssa vettä, ja välittömästi tämän jälkeen lisättiin 4N natriumhydroksidia siksi, kunnes saavutettiin pH-arvo noin 5. Saatua liuosta väkevöi-tiin tyhjössä paineessa 12-20 mm Hg 10-15 minuuttia asetonitrii-lin poistamiseksi aseotrooppisesti. Saadun liuoksen pH nostettiin 4N natriumhydroksidin avulla arvoon 6,0-6,5 ja tämän jälkeen uutettiin kahdesti noin 200 ml:n tilavuusmäärällä dikloorimetaa-nia. Lisäämällä 4N kloorivetyhappoa saatettiin saadun, jossain määrin puhdistetun liuoksen pH arvoon 2,0 ja tämän jälkeen uutettiin kolmasti 100-150 ml:n tilavuusmäärillä etyyliasetaattia pH-arvossa noin 2,0. Yhdistettyihin uutteisiin lisättiin 5 ml natriumkloridin kyllästettyä vesiliuosta ja tämän jälkeen seosta ravistettiin voimakkaasti ja kerrokset erotettiin. Tämä yhdistettyjen uutteiden puhdistaminen toistettiin noin 10 ml:11a kyllästettyä natriumkloridiliuosta. Uute kuivattiin vedettömällä magnesiumsulfaatilla, suodatettiin, suodoskakku pestiin kolmasti pienellä tilavuusmäärällä etyyliasetaattia ja yhdistetyt suodok-set haihdutettiin tyhjössä. Saatu tuote kuivattiin tyhjössä.

Saanto 9,83 g.

Ottaen huomioon tuntemattomien hajoamistuotteiden esiintyminen, oli erotetun tuotteen laatu suhteellisen hyvä TLC- ja PMR-spektrien avulla määrättynä arvossa 60 Mc liuoksena dg-DMSO:ssa ja käyttäen tetrametyylisilaania sisäisenä vertailuaineena. Spektrissä oli 6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin, 6a-bromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidin ja etyyliasetaatin välinen moolisuhde 8:28:18. Laskettu maksimisaanto oli 65,8 %. Koska laadun todettiin olevan hieman hyvää huonomman, on todellinen saanto oletettavasti jonkin verran alhaisempi kuin 65,8 % -10 % tästä prosenttimäärästä eli 59,3 %. Spektri, joka otettiin vertailuaineen ja tuotteiden punnituista määristä, osoitti, että todellinen saanto oli 55,4 % käyttökelpoisia tuotteita.

Il « 80038 (b) Esimerkin VIII (b) toistaminen 40 mmoolin mittakaavassa. Esimerkki (a) toistettiin identtisellä tavalla, mutta lisäämällä 3,10 ml (eli 60 mmoolia) bromia. Saanto 9,98 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 9:6:1,5. Laskettu maksimisaanto 67,8 %. Koska tämän tuotteen laatu on huomattavasti parempi kuin sen tuotteen, joka valmistettiin edellä kohdassa (a), on arvioitu todellinen saanto oletettavasti 67,8 % miinus 5-10 % tästä arvosta, eli todellinen saanto on 61-64 %.

Vertailtaessa tämän esimerkin X tuloksia vastaaviin esimerkeistä VIII (b) ja (c) saatuihin tuloksiin ilmenee, että ainakin määrättyjä tertiäärisiä amiineja apuaineina käytettäessä mittakaavan laajentaminen näyttää olevan mahdollinen myös ilman optimointia tai käyttäen vielä suurempaa mittakaavaa ja että arvioitujen todellisten saantojen summittainen esittäminen riippuu kokonaan siitä seikasta, että myös ilman varmuusesitoimenpiteitä saantoja ei ole korjattu ottamalla huomioon myös lähtöaineessa oleva vesi ja lähtöaineen puhtaus.

Esimerkki XI

Diatsotoimis-bromaus 5,5-dimetyylihydantoiinin läsnäollessa Jäljempänä kuvatut kokeet suoritettiin sen mahdollisuuden toteamiseksi onko käsittely mahdollista suorittaa suuremmassa mittakaavassa käytettäessä amidisidoksen sisältävää apuainetta. Tähän tarkoitukseen valittiin 5,5-dimetyyli-hydantoiini, koska se aikaansaa diatsotoimis-bromauksessa kohtuullisen suuria saantoja tavanomaisissa olosuhteissa käytettäessä esimerkkien VIII ja IX mukaisia valmistusmenetelmiä. Esimerkissä VIII (1)—1 käytetty mittakaava laajennettiin täten kuusikertaiseksi, mutta loppuosa esimerkistä XI on tarkka kopio esimerkistä VIII (1) —1 lukuunottamatta yhtä muutosta, nimittäin minkäänlaisia vakavia yrityksiä ei suoritettu apuaineen poistamiseksi, ei käyttämällä perusteellisempaa vesikerroksen puhdistamista diatsotoimisen jälkeen uuttamisen avulla dikloorimetaanilla pH-arvossa 6-6,5, tai puhdistamalla vesipitoinen kerros pelkistämisen jälkeen uuttamalla esimerkiksi etyyliasetaatilla pH-arvossa noin 5, joka on sopivampi tapa tämän apuaineen poistamiseksi. Itse pelkistysvaihe on eräs 46 80038 esimerkiksi kaksifaasijärjestelmän pelkistämisen edullisuudesta, jolloin voidaan jättää pois bromidiseoksen varsinainen erottaminen ja uudelleen liuottaminen.

Samalla jäähdyttäen jääveden avulla liuotettiin 12 g (48 mmoo-lia) 60-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia samalla sekoittaen liuokseen, jossa oli 15 ml (132 mmoolia) 47 %:sta bromivety-happoa 150 ml:ssa asetonitriiliä. Jatkuvasti toimien lisättiin peräkkäin lämpötilassa 0-5°C 9,24 g (72 mmoolia) 5,5-dimetyyli-hydantoiinia ja 3,72 ml (72 mmoolia) bromia ja välittömästi tämän jälkeen johdettiin 3,96 g (57 mmoolia) natriumnitriittiä noin viitenä yhtä suurena eränä 10-15 minuutin kuluessa. Kun oli sekoitettu vielä 30 minuuttia, lisättiin liuos, jossa oli 6 g natriummetabisulfiittia 60 ml:ssa vettä ja 4N natriumhydroksidia varovaisesti samalla sekoittaen. Sen jälkeen kun pH oli saavuttanut arvon noin 6,5, poistettiin asetonitriili väkevöimällä tyhjössä ja tämän jälkeen uutettiin kahdesti 60 ml:n tilavuus-määrällä dikloorimetaania. Jäljelle jäänyt vesiliuos uutettiin pH-arvossa 2,0 kolmasti 150 ml:n tilavuusmäärillä etyyliasetaattia. Yhdistetyt uutteet pestiin kahdesti pienellä tilavuusmäärällä kyllästettyä natriumkloridiliuosta ja sekoitettiin tämän jälkeen 150 ml:n kanssa kylmää vettä, jonka jälkeen pH saatettiin arvoon 3,5 lisäämällä 4N natriumhydroksidia.

Esimerkki XII

öft-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin diatsotoimis-bromaus 6,6-dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin ja 6a-bromi-penisil-laanihappo-1,1-dioksidin seoksiksi alkyylinitriitin ollessa nitrausaineena_

Edellä olevissa esimerkeissä 6g-amino- penisillaanihappo-1,1-dioksidin diatsotoimis-bromaus, joka erittäin todennäköisesti käsittää vedelle erittäin herkän välituotteen 6-diatsonium-penisilla-naatti-1,1-dioksidin tai sen konjugaattihapon, suoritettiin aina alkalimetallinitriitin ollessa nitrausaineena. Alla olevat esimerkit osoittavat, että saman tyyppinen reaktio voidaan myös toteuttaa käyttäen nitrausaineena alkyyli- tai sykloalkyylinit-riittiä. Tulokset osoittavat edelleen, että hyviä saantoja I] n 80038 voidaan myös saada tällöin, mutta että optimoitu menetelmä sisältää mahdollisesti jonkin verran erilaisessa moolisuhtees-sa lähtöainetta, happoa, bromivetyhappoa, bromia, apuainetta ja vettä verrattuna samankaltaiseen optimoituun menetelmään, joka käsittää saman apuaineen, mutta natriumnitriitin ollessa nitrausaineena. Vaikkakin erilaisia (syklo)alkyylinitriittejä voidaan käyttää, käytettiin jäljemmissä esimerkeissä pelkästään pentyylinitriittiä, kaupan olevaa halpaa tuotetta, jonka muodostaa melko tarkka pentyyli-2-nitriitin ja pentyyli-l-nitriitin 3:1 seos.

Menetelmä, jota käytettiin pienessä (noin 8 mmoolia) mittakaavassa, on erittäin samankaltainen kuin se menetelmä, jota käytettiin suoritettaessa reaktio käyttäen natriumnitriittiä edellä olevissa esimerkeissä yhtä muutosta lukuunottamatta. Pentyyli-nitriitti lisättiin yhtenä eränä ja tämän jälkeen sekoitettiin 45 minuuttia lämpötilassa 0-5°C. Erotuskäsittely oli myös samanlainen kuin edellä on kuvattu ja sisälsi aina vesiliuoksen pesemisen dikloorimetaanilla pH-arvossa 6,0-6,5 ennen tuotteen uuttamista etyyliasetaatilla pH-arvossa 2. Kokeet on tämän johdosta esitetty lyhennetyssä muodossa samalla tavoin kuin esimerkeissä VIII ja IX.

(a) Paineenalainen reaktio 1-metyyli-imidatsolia käyttäen 8 mmoolia 6-amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 1-metyyli-imidatsolia, 12 mmoolia bromia, 12 mmoolia pentyylinitriittiä, 25 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,19 g. Laatu: suhteellisen hyvä. Dibromidiimonobromidi:etyyliasetaatti = 13:2:0,7. Maksimisaanto 71,2 %. Arvioitu todellinen saanto 61-63 %.

(b) Käyttäen 1-metyyli-imidatsolia 8 mmoolia 6-amino-PAS, 22 mmoolia HBr, 12 mmoolia 1-metyyli-imidatsolia, 12 mmoolia bromia, 11 mmoolia pentyylinitriittiä, 30 ml asetonitriiliä ja 2,5 ml vettä. Saanto 2,09 g. Laatu: hyvä. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 12:2:0,8. Maksimisaanto 67,9 %. Arvioitu todellinen saanto 60-62 %.

48 8 0 0 3 8 (c) Käyttäen pyridiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 28 mmoolia HBr, 12 mmoolia pyridiiniä, 12 ramoolia bromia, 16 mmoolia pentyylinitriittiä, 25 ml asetonitrii-liä, 3,2 ml vettä. Saanto 2,65 g. Laatu: ainoastaan kohtalainen. Dibromidirmonobromidi:etyyliasetaatti = 9,5:3:1. Maksimi-saanto 87,4 %. Arvioitu todellinen saanto: noin 70 % mahdollisesti enemmän.

(d) Käyttäen pyridiiniä 8 mmoolia amino-PAS, 10,5 mmoolia p-tolyyli-sulfonihappoa, 8,0 g (25 mmoolia) pyridiinihydrobromidi-perbromidia, 16 mmoolia pentyylinitriittiä, 25 ml asetonitriiliä, ei ylimääräistä vettä. Saanto 1,92 g. Laatu: ainoastaan kohtalainen. Dibromidi:mono-bromidi:etyyliasetaatti:vesi = 13:1:0,9:5. Maksimisaanto 60,4 %. Arvioitu todellinen saanto noin 50 %.

Esimerkki XIII

Diatsotoimis-bromaus ylimääräisen hapon läsnäollessa ja käyttäen pentyylinitriittiä_ (a) Työskennellen jatkuvasti lämpötilassa 0-5°C liuotettiin 12 g (48 mmoolia) 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia seokseen, jossa oli 19,2 ml 47 %:sta bromivedyn vesiliuosta (168 mmoolia) ja 150 ml asetonitriiliä, jonka jälkeen lisättiin 5,7 ml (72 mmoolia) pyridiiniä ja 3,72 ml (72 mmoolia) bromia. Liuos, jossa oli 12 ml (96 mmoolia) pentyylinitriittiä 30 ml:ssa asetonitriiliä, lisättiin tipottain 10-15 minuutin kuluessa ja tämän jälkeen sekoitettiin vielä 30 minuuttia. Saatua reaktioseosta käsiteltiin tavanomaisella tavalla: Lisättiin laimeata natrium- metasulfiittia ja 4N natriumhydroksidia pH-arvoon 6,0-6,5, poistettiin asetonitriili tyhjössä, uutettiin kahdesti dikloorimetaa-nilla, uutettiin halutut tuotteet etyyliasetaatilla pH-arvossa 2,0 ja pestiin yhdistetyt etyyliasetaattikerrokset pienellä tila-vuusmäärällä natriumkloridiliuosta.

(b) Koe (a) toistettiin käyttäen toista apuainetta ja jonkin verran muutettuja olosuhteita. Työskennellen jatkuvasti lämpötilassa 0-5°C liuotettiin 12 g (48 mmoolia) lähtöainetta seokseen,

II

49 80038 jossa oli 9,18 g (48 mmoolia) p-tolyylisulfonihapon monohydraat-tia, 15 ml bromivedyn 47 %:sta vesiliuosta (130 mmoolia HBr) ja 150 ml asetonitriiliä, ja tämän jälkeen johdettiin 6,0 ml (72 mmoolia) 1-metyyli-imidatsolia ja 3,72 ml (72 mmoolia) bromia. 10,5 ml (84 mmoolia) pentyylinitriittiä lisättiin tipottain 10-15 minuutin kuluessa ja tämän jälkeen sekoitettiin vielä 30 minuuttia. Saatua reaktioseosta käsiteltiin tavanomaisella tavalla siten kuin kohdassa (a) on esitetty. Kun oli pesty pienellä tilavuusmäärällä kyllästettyä natriumkloridia, kuivattiin lopullinen etyyliasetaattiliuos vedettömän magnesiumsulfaatin avulla, suodatettiin ja haihdutettiin tyhjössä. Saanto 6,22 g. PMR-spektri osoitti erittäin hyvän laadun ja että 6,6-dibromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidin, 6a-bromi-penisillaani-happo-l,l-dioksidin, etyyliasetaatin ja pentanolien välinen mooli-suhde oli 10,6:3,6:1:2. Laskettu maksimisaanto oli 66,5 %. Arvioitu todellinen saanto oli 60-63 %.

Esimerkki XIV

Kalium-6a-bromi-penisillanaatti-l,1-dioksidin valmistus Samalla kun sisäinen lämpötila pidettiin alueella 0-5°C, liuotettiin 20 g (80 mmoolia) 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia nopeasti sekoittaen seokseen, jossa oli 300 ml asetonitriiliä ja 28,5 ml 47 %:sta bromivedyn vesiliuosta (vastaa noin 250 mmoo-lia HBr), ja tämän jälkeen lisättiin välittömästi 15 ml (noin 120 mmoolia) 2-dimetyyliaminopyridiiniä ja 6,2 ml (120 mmoolia) bromia. 6,6 g (95 mmoolia) natriumnitriittiä lisättiin kuutena yhtä suurena eränä 15-20 minuutin kuluessa ja tämän jälkeen sekoitettiin vielä 30-40 minuuttia. Samalla kun lisättiin varovasti 4N natriumhydroksidia, nostettiin hyvin sekoitetun seoksen pH arvoon 6,5 samanaikaisesti kun lisättiin liuos, jossa oli 10 g natriummetabisulfiittia 100 ml:ssa kylmää vettä pH-arvossa 2-4. Asetonitriili poistettiin tyhjössä ja tämän jälkeen vesiliuoksen tilavuus lisättiin noin 200 ml:ksi. Liuos uutettiin kahdesti pH-arvossa 6,5 150 ml:n tilavuudella dikloorimetaania. Yhdistetyt orgaaniset faasit pestiin kerran 50 ml:11a vettä ja heitettiin tämän jälkeen pois. 200 ml etyyliasetaattia lisättiin samalla sekoittaen yhdistettyihin vesikerroksiin, jonka jälkeen pH saatettiin arvoon 2,0 lisäämällä 4N kloorivetyhappoa. Kerrosten so 80038 erottamisen jälkeen uutettiin vesikerros kolmasti pH-arvossa 2 150 ml tilavuusmäärillä etyyliasetaattia. 5 ml kyllästettyä natriumkloridin vesiliuosta ravistettiin yhdistettyjen etyyli-asetaattiuutteiden kanssa. Kerrosten erottamisen jälkeen pesu toistettiin käyttäen 10 ml kyllästettyä natriumkloridia. Aktivoitua hiiltä lisättiin samalla sekoittaen etyyliasetaattiliuok-seen ja tämän jälkeen 30 minuutin kuluttua lisättiin vedetöntä sulfaattia. Seos suodatettiin suodatusapuaineen lävitse ja pestiin etyyliasetaatilla. Suodos haihdutettiin tyhjössä, jolloin saatiin hieman värillistä kiinteätä ainetta. Kuivaamisen jälkeen tyhjössä oli saanto 20,7 g. PMR-spektri osoitti, että 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin ja etyyliasetaatin välinen moolisuhde oli 2:3. Tuotteen laatu oli hyvä ja 6,6-dibromi-din aiheuttama saastuminen mitätön. Maksimisaannon laskettiin olevan 58 %. Todellisen saannon laskettiin olevan 51-53 %.

20 g tätä tuotetta liuotettiin minimitilavuusmäärään etyyliasetaattia, jonka jälkeen lisättiin kalium-a-etyylikapronaattia (suunnilleen 5N liuos butanolissa) hieman ylimäärin. Siemennettäessä saatiin kiteinen tuote. Kun oli lisätty hitaasti suunnilleen yhtä suuri tilavuusmäärä dietyylieetteriä samalla ravistaen, otettiin tuote talteen suodattamalla, pestiin kylmällä etyyliasetaatilla ja dietyylieetterillä. Kuivaamisen jälkeen tyhjössä oli 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin kaliumsuolan saanto 13 g.

Esimerkki XV

Raa'an 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidin liuosten valmistus Typpikehässä suspendoitiin 2,0 g 66-amino-penisillaanihappo-l,l-dioksidia (sisälsi 6-7 paino-% vettä) samalla sekoittaen 25 mitään hyvälaatuista asetonitriiliä. Lämpötilassa noin 20°C ja samalla sekoittaen lisättiin yhdessä erässä 1,5 ml (noin 50 % ylimäärin) n-pentyyli-nitriittiä (Merck-Schuchardt; todellisuudessa pentyyli-2-nitriitin ja pentyyli-l-nitriitin 3:1 seos). Reaktio todettiin noin 3°:een suuruisen lämpötilan nousun perusteella ja huonosti liukenevan lähtöaineen vähittäisen liukenemisen perusteella. Käytännössä ei voitu todeta typen kehittymistä.

Il 5i 80038

Kunoli sekoitettu vielä 15 minuuttia, käsiteltiin reaktioseok-sen vähäistä osaa ohutkerroskromatografiän avulla piioksidi-geelillä käyttäen elutoimisaineena 98/2 etyyliasetaatti/muura-haishappoa. Sen jälkeen kun tarkastelu oli suoritettu UV-valon ja jodiatsidi/tärkkelyssuihkun avulla, oli levyllä laaja merkki Rf-arvossa noin 0,5, ja paljon pienempiä merkkejä alussa ja Rf-arvossa noin 0,4, jolloin viimemainitut oletettavasti osoittivat saastumista erittäin pienellä määrällä ei-haluttua sivutuotetta, nimittäin 3,3-dimetyyli-8-okso-l-atsa-4-tia-7-oksa-bisyklo-/3,30/oktaani-2-karboksyylihappo-4,4-dioksidia. Pieni tilavuus-määrä reaktioseosta laimennettuna asetonitriilillä saatettiin IR-spektroskopiakäsittelyyn käyttäen asetonitriiliä vertailuun. Saadussa spektrissä oli huomattavan voimakas absorptio arvossa 2150 cm joka aiheutui diatsoryhmästä.

1) TLC- ja IR-määräykset voivat tämän johdosta osoittaa erittäin hyvää, mahdollisesti noin 90 %:sta lähtöaineen muuttumista 6-diatso-penisillaanihappo-1,1-dioksidiksi huolimatta veden läsnäolosta lähtöaineessa ja liuottimessa, jota ei ollut kuivattu.

2) Lähtöaineen suspensiot joukossa muita hyvälaatuisia, mutta ei varsinaisesti kuivattuja, ei-hydroksyylipitoisia liuottimia, kuten tetrahydrofuraanissa ja muissa eetterityyppisissä liuotti-missa, metyyliasetaatissa ja etyyliasetaatissa, olivat myös sopivia reaktion suorittamiseksi huoneen lämpötilassa alkyylinitriit-tien kanssa, jolloin saatiin sellaisia 6-diatso-penisillaanihappo- 1.1- dioksidin liuoksia, joilla oli suunnilleen sama laatu. Johtuen liian alhaisesta liukoisuudesta tai diatsoryhmän reaktioista liuottimen kanssa, olivat ei-sopivia liuottimia halogenoidut hiilivetyliuottimet, kuten dikloorimetaani (liian alhainen liukoisuus), muutamat hydroksyylipitoiset liuottimet, kuten etanoli, ja sellaiset liuottimet, jotka sisälsivät reaktiokykyisen karbo-nyyliryhmän, kuten asetoni, jossa toisin kuin kokeissa, joissa käytettiin etanolia, tapahtui huomattava lähtöaineen liukeneminen, mutta sitä seurasi huomattava 6-diatso-penisillaanihappo- 1.1- dioksidin hajoaminen tai muuttuminen.

52 80038 3) Edellä mainittu bisyklo/3,3,0/oktaani-2-karboksyylihappo- 4,4-dioksidi voi olla läsnä vähäisenä epäpuhtautena Rf-arvosta johtuen, joka on identtinen autenttisen yhdisteen Rf-arvon kanssa, ja koska on todettu useita kertoja, että nitrattaessa lähtöainetta erilaisissa välituotteen happamuusolosuhteissa, so. välillä noin pH 2 ja pH 5, mahdollisesti bromidianionien läsnäollessa, mutta erikoisesti bromin puuttuessa, tämä tuote esiintyy reaktiotuoteseoksessa erittäin todennäköisesti, ellei aivan varmasti, veden reaktion seurauksena nitratun väliaineen kanssa, mutta ei diatsoryhmän tai diatsoniumryhmän kanssa. Seurauksena tällaisesta reaktiomekanismista on vesimolekyylin happiatomin asettuminen bisyklisen ryhmän alkuperäisen hiili-atomin 6 ja hiiliatomin 7 väliin. Paras todettu tapa valmistaa tällainen bisyklinen yhdiste on lisätä natriumnitriitti liuokseen, jossa on 66-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia vedessä, joka on valmistettu liuottamalla lähtöaineen trietyyli-amiinisuola pH-arvossa 4,5-5,0. Koska näissä olosuhteissa lähtöaineen muuttuminen bisykloyhdisteeksi on noin 80 %:nen tai suurempi, ja koska uuttaminen etyyliasetaatilla on yksinkertainen, voidaan yhdiste saada helposti ja tällä tavoin puhtaassa muodossa. Yhdisteen, 3,3-dimetyyli-8-okso-l-atsa-4-tia-7-oksa-bisyklo/3,3,0/oktaani-2-karboksyylihappo-4,4-dioksidin, identtisyys todettiin sen metyyliesterijohdannaisen massaspektrogram-min avulla, joka yhdiste saatiin reaktion avulla diatsometaanin kanssa, mikä vahvisti esterin molekyylipainoksi 249, ja tämän pysyvän, tähän asti tuntemattoman bisyklisen sulfonikarboksyyli-hapon IR- ja TMR-spektrien avulla (muuttamisen jälkeen kaliumsuo-laksi) (KBr-levy-arvot yksikössä cm 1): 3250, 3200, 1758 (erittäin voimakas), 1615 (erittäin voimakas), 1452, 1395 (voimakas), 1342 (voimakas), 1308 (voimakas), 1260, 1200 (erittäin voimakas; olakkeet), 1180 (sh), 1140, 1105 (voimakas), 1080, 1035, 988, jne. PMR (dg-DMSO ja muutamia tippoja DCX^D, TMS, 60 Mc, δ-arvot yksikössä ppm) : 1,43 (s, 3H), 1,52 (s, 3H), 4,45 (s, 1H), 4,62-5,34 (ABC hajonnut kuvio, C5~H-monijuovan ollessa arvossa noin 5,25, 3H) .

Il 53 80038 4) Huolimatta hydroksyyliyhdisteiden, so. veden ja pentanolin, pienten, mutta noin ekvimolaaristen määrien läsnäolosta, ovat tällaiset noin 90 %:sesti puhtaat 6-diatso-penisillaanihappo- 1,1-dioksidiliuokset yllättävän pysyviä lämpötilassa 0°C tai sen alapuolella ja niitä voidaan sen johdosta varastoida. Koska täydellinen hajoaminen varastoimisen aikana huoneen lämpötilassa, joka vaatii useita vuorokausia päättyäkseen, samoin kuin lämpötilassa 50°C, joka vaatii useita tunteja, aikaansai sellaisen tuoteseoksen, jossa toinen uusi yhdiste on vallitsevana, suoritettiin myös hajottaminen lämpötilassa 50°C niin, että läsnä oli noin 12 mooli-% ylimäärin etyylitetrolaattia (l-metyyli-2-karbetoksietyyniä). Hajoaminen oli nyt päättynyt noin 30 minuutissa ja uusi, sinänsä myös pysymätön, yhdiste esiintyy reaktiotuotteessa huomattavasti suuremmassa määrässä. Tämä yhdiste erotettiin noin 40 %:n saannolla ei-täysin puhtaana tuotteena ottamalla talteen sakat useamman väkevöimisen jälkeen tyhjössä, jotka yhdistettiin samalla jäähdyttäen ja laimentaen dietyylieetterillä, samoin kuin lyofilisoimalla. Lähdettäessä 2,0 g:sta 60-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidia saatiin 1,19 g osittain kiteistä tuotetta. Hajoamista nopeutettiin, koska tämän uuden yhdisteen oletettiin ensin olevan 5,5-dimetyyli-4,5-dihydro-tiatsoli-3-karboksyylihappo-l,1-dioksidia aikaansaamalla terminen hajoaminen täksi yhdisteeksi ja hypoteettiseksi diatsoketoniksi, joka voitiin sitten eristää etyylitetrolaatin avulla. Tämä rakenne oli kuitenkin hylättävä useista syistä. Tämä uusi yhdiste syntyi veden ja 6-diatso-johdannaisen välisessä reaktiossa niin, että syntyi typpeä, ja sitä edisti etyylitetrolaatin läsnäolo. Tuotteen IR-spektri (KBr-levy-arvot yksikössä cm oli sangen epäselvä johtuen tuotteen selvästä hydroskooppisesta luonteesta. Pääasialliset absorptiot tapahtuivat alueella 1720-1760 (karboksyyliryhmä tai -ryhmät), noin 1640 (C=C?), 1570, 1390-1480, noin 1290, noin 1240 ja 1070. Spektri osoitti, että läsnä oli huomattavasti vettä. Erittäin hyvä laatu muihin rikkipitoisiin yhdisteisiin nähden, määrättynä TLC:n avulla, vahvistettiin PMR-spektrillä (d -DMSO, 6-arvot

O

yksikössä ppm, TMS, 60 Mc) ottamatta huomioon, että läsnä oli noin 1/3 moolia etikkahappoa ja noin 2 moolia vettä moolia kohden yhdistettä: C(CH3)2: 1,04 (s, 3H) ja 1,33 (s, 3H): C5~H: 54 80038 5,69 (s, 1H) ja C2~H: 8,82 (s, 1H). Spektri osoitti, että läsnä oli 4-6 mooli-% toista yhdistettä, jossa oli myös kaksi CH-j-yksinkertaista signaalia ja kaksi C-H yksinkertaista signaalia, jotka todennäköisesti olivat peräisin päätuotteen uudelleen ryhmityksestä. PMR-spektrin absorptiosignaalien jakautumisen perusteella oletettiin tämän uuden yhdisteen olevan 6,6-dimetyyli-5,6-dihydro-(4H)-tiatsiini-3,5-dikarboksyylihappo- 1,1-dioksidin, jota muodostusmekanismi voi vastata. Rakenteen lisäidentifloimista,esimerkiksi sellaista, joka on mahdollinen muuttamisen avulla monoesteriksi tai diesteriksi käyttäen diat some taani-reaktiota, ei suoritettu, koska tällä yhdisteellä, samoin kuin 3,3-dimetyyli-8-okso-l-atsa-4-tia-7-oksa-bisyklo-/3,3,0/oktaani-2-karboksyylihappo-4,4-dioksidilla, ei ole antibioottisia ominaisuuksia. Nämä kaksi uutta yhdistettä on kuvattu tässä yhteydessä 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidin edelleen identifioimiseksi, joka yhdiste muodostaa esillä olevan keksinnön tärkeän toteuttamismuodon ja kuvaamaan niitä vaikeuksia, jotka oli voitettava tarkoituksella aikaansaada keksinnön mukaisen 68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin sopivia diatsotointimenetelmiä.

Esimerkki XVI

Raa'an kalium-6-diatso-penisillanaatti-l,1-dioksidin valmistus 2,0 g 68-amino-penisillaanihappo-l,l-dioksidia suspendoitiin samalla sekoittaen 25 ml:aan metyyliasetaattia. Reaktio pen-tyylinitriitin kanssa toteutettiin esimerkissä XIV kuvatulla tavalla. Reaktion päättymisen jälkeen, jota säädettiin TLC:n avulla, lisättiin vähitellen lämpötilassa 10°C noin 1-molaarista kalium-a-etyyli-kapronaatin n-butanoliliuosta siksi, kunnes seoksen pH-arvo oli 6,5. Koska saostumista ei tapahtunut, lisättiin tipottain 50 ml vedetöntä dietyylieetteriä samalla sekoittaen. 30 minuutin pituisen seisomisen jälkeen lämpötilassa 0-5°C otettiin sakka talteen suodattamalla, pestiin nopeasti kylmällä metyyliasetaatilla ja tämän jälkeen dietyylieetterillä. Hydroskooppinen kellertävä, kiinteä aine kuivattiin tyhjössä eksikaattorissa useiden tuntien kuluessa. Saanto 2,2 g. Tämä

II

55 80038 uusi 6-diatso-penisillaanihappo-l,l-dioksidin näin saatu kalium-suola, joka näytti olevan suhteellisen pysyvä sitä varastoitaessa jääkaapissa, analysoitiin ja tutkittiin TLC-, IR- ja PMR-ana-lyysien perusteella.

TLC: Vähäinen määrä tuotetta liuotettiin jääkylmään veteen.

Liuos saatettiin suoraan TLC-analyysiin piidioksidilla käyttäen 98:2 etyyliasetaatti/muurahaishappoa. Tarkastelu UV-valossa levyn kuivaamisen jälkeen ja yhdessä jodiatsidi/tärkkelyksen kanssa kuumentamisen jälkeen lämpötilaan 150°C osoitti ei-mitättömiä kohtia alkuosassa (yksi tai useampi hajoamistuote) ja yhden suuremman kohdan RF-arvossa noin 0,5 (haluttu tuote). Liuoksen annettiin seistä lämpötilassa noin 18°C noin 1 tunti. TLC-analyysi piidioksidilla käytettäessä asetonitriili:vesi: muurahaishappoa suhteessa 80:20:1 osoitti voimakasta, mutta ei täydellistä hajoamista tiatsiini-1,1-dioksidi-yhdisteeksi (Rf 0,24; näkyvä UV-valossa, melkein huomaamaton käytettäessä jodi-atsidi/tärkkelystä). Tämä 6-diatso-penisillaanihappo-l,l-diok-sidin muuttuminen (Rf on 0,72 tässä järjestelmässä) tapahtui melkein selektiivisellä tavalla. Huomattavaa 3,3-dimetyyli-8-okso-l-atsa-4-tia-7-oksa-bisyklo/3,3,C>7oktaani-2-karboksyyli-happo-4,4-dioksidin muodostumista ei voitu todeta näillä levyillä. IR: (KBr-levy-arvot yksikössä cm x): erittäin voimakkaat absorptiot arvossa 1780 (8-laktaami) ja 1630 (karboksylaatti-anioni), voimakkaat absorptiot arvossa 2155 (diatsoryhmä) ja 1335 (S02), hieman vähemmän voimakkaat absorptiot arvoissa 1400, 1265, 1170 ja 1135, ja pienemmät absorptiot arvossa noin 3000, 1485, 1060, 820 ja useita muita välillä 1040 ja 640. Spektri osoitti myös veden läsnäolon.

PMR: (dg-DMSO δ-arvot yksikössä ppm, TMS, 60 Mc): Spektri osoitti, että läsnä oli noin 1 mooli vettä moolia kohden yhdistettä ja vähän epäpuhtautena etikkahappoa, metyyliasetaattia, dietyylieetteriä ja α-etyyli-kapronaattia johtuen tuotteen kiteisestä laadusta, mutta hajoamistuotteita ei todellisuudessa esiintynyt. 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidilla oli seuraavat absorptiot: C(CH3)2: 1,36 (s, 3H), 1,46 (s, 3H); C3-H: 3,66 (s, 1H) ja Cg-H: 5,81 (s, 1H).

56 80038

Lisättäessä pieni määrä DCO^Dztä, oli seurauksena huomattava pääasiallisesti tiatsiini-1,1-dioksidi-yhdisteen hajoaminen. Lämpötilassa 25°C tuotteen liuos D20:ssa aikaansai spektrin, joka osoitti välittömän ja jatkuvan hajoamisen samaksi aineeksi melkein puhtaassa reaktiossa, mikä oli todettavissa myös TLC:n avulla.

a) Niiden absorptioiden integraalien, jotka kuuluvat veteen ja erilaisiin edellä mainittuihin epäpuhtauksiin, huolellinen vertailu niihin absorptiointegraaleihin, jotka aiheutuvat di-atsojohdannaisesta, aikaansai lasketuksi saannoksi 1,67 g 2,22 g:n sijasta, eli erotussaanto oli hieman yli 70 %. Tämä tulos osoittaa käytännössä 6β-penisillaanihappo-l,1-dioksidin erittäin hyvän muuttumisen 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidiksi kuten TLC-määräyksen perusteella voitiin todeta esimerkissä XIV.

b) Vastaava raaka natriumsuola valmistettiin samalla tavoin ja suunnilleen samalla saannolla etyyliasetaatin in situ valmistetusta liuoksesta. Kuivausolosuhteet 6-diatso-johdannaisen valmistuksen ja sen suolojen valmistuksen aikana eivät aikaansaaneet oleellisesti parempia saantoja. Kun erilaista happoa ei esiinny, ovat 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidi ja sen suolat ilmeisesti kohtuullisen pysyvät vähäisen vesimäärän läsnäollessa pH-alueella noin 2-7.

Esimerkki XVII

6fS-amino-penisillaanihappo-l, 1-dioksidin muuttaminen 6,6-di-brcxni- ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l, 1-dioksideiksi pyridiini-hydrobromidi-perbromidin ja alkyylinitriitin avulla ja sen käsittäessä 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidin_ Jäljempänä kuvatuissa kokeissa lisättiin pentyylinitriittiä lämpötilassa 15-20°C suspensioon, jossa oli 6 β-amino-penisil-laanihappo-l,l-dioksidia orgaanisessa liuottimessa, ja tämän jälkeen sekoitettiin noin 10 minuuttia typpikehässä siksi, kunnes lähtöaineen täydellinen liukeneminen oli tapahtunut. Liuos jäähdytettiin lämpötilaan 5°C, jota seurasi bromauskompleksin lisääminen yhdessä erässä, ja noin 30 minuutin pituinen sekoit- 57 80038 taminen siksi, kunnes TLC-määräys osoitti 6-diatso-penisillaani-happo-1,1-dioksidin täydellisen reaktion. Kuten useasti edellä on esitetty, niin reaktioseosta käsiteltiin natriummetabi-sulfiitin laimealla vesiliuoksella ja 4N natriumhydroksidilla. Orgaaninen liuotin poistettiin tyhjössä pH-arvossa 6-6,5. Lukuunottamatta koetta (a), jossa brcmidien seos uutettiin suoraan tämän jälkeen pH-arvossa 2 etyyliasetaatilla jne., puhdistettiin muissa kokeissa vesiliuos ensin uuttamalla kahdesti dikloorimetaanilla pH-arvossa noin 6,5. Kokeet on esitetty lyhennetyssä muodossa, jota jo käytettiin esimerkeissä VIII ja IX.

(a) 8 mmoolia amino-PAS, 11 mmoolia kaupan olevaa pentyyli-nitriittiä, 12 mmoolia pyridiinihydrobromidi-perbromidia (Cj-Hj-N.HBr^) , 20 ml asetonitriiliä. Saanto 2,28 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti: pentanoli = 6:5:1,3:6,6. Maksimisaanto 68,8 %, jolloin ei otettu huomioon lähtöaineessa olevan veden määrää. Arvioitu todellinen saanto 62-64 %.

PMR-spektrissä (Dg-DMSO) (δ-arvot yksikössä ppm, TMS, 60 Mc) oli 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidilla ja 6,6-dibromi-penisillaanihappo-1,1-dioksidilla seuraavat absorptiosignaalit.

6a-bromidi: C(CH3)2: 1,41 (s) ja 1,51 (s), C3~H: 4,50* Cg-H ja Cg-H: noin 5,6 (kapea AB-kvartetti, vähäinen kemikaalien siirty-misdifferenssi, luonteenomainen pieni trans-orientoitumisen Jg6-arvo).

6,6-dibromidi: C(CH3)2: 1,41 (s) ja 1,51 (s) (täydellinen yhteneväisyys 6a-monobromidin vastaavien signaalien kanssa) C3~H: 4,68 (s); C5-H: 6,00 (s).

(b) Koe (a) toistettiin käyttäen 20 ml etyyliasetaattia 20 ml:n sijasta asetonitriiliä. Saanto 2,02 g. Laatu: hyvästä erittäin hyvään. Dibromidi:monobromidi:etyyliasetaatti = 2:7:7,5. Maksimisaanto 62,7 %. Arvioitu todellinen saanto 56-59 %.

58 80038 (c) 8 mmoolia amino-PAS, llrtmoolia pentyylinitriittiä, 25 mmoolia pyridiinihydrobromidia (bromia ei lisätty), 20 ml aseto-nitriiliä. TLC-määräyksen perusteella pyridiini.HBr:n lisääminen in situ muodostettuun 6-diatso-johdannaiseen ei aikaansaanut huomattavaa käyttökelpoisten tuotteiden muodostumista.

(d) 8 mmoolia amino-PAS, llnmoolia pentyylinitriittiä, 8 mmoolia pyridiini.HBr, 8 mmoolia pyridiinihydrobromidi-perbromidia, 20 ml asetonitriiliä. Saanto ainoastaan 1,11 g.

(e) 8 mmoolia amino-PAS, 11 mmoolia pentyylinitriittiä, 24 mmoolia pyridiinihydrobromidi-perbromidia, 20 ml asetonitriiliä. Saanto 0,93 g.

(f) 8 mmoolia amino-PAS, 11 mmoolia pentyylinitriittiä, 12 mmoolia pyridiiniä, 12 mmoolia bromia (ei bromivetyhappoa), 20 ml asetonitriiliä. Saanto ainoastaan 1,26 g.

Koska bromivetyhapon puuttuessa reaktio lämpötilassa 5°C oli TLC-analyysillä määrättynä huomattavasti hitaampi, annettiin lämpötilan nousta arvoon 20°C 10 minuutin kuluessa bromin lisäämisen jälkeen. Reaktio oli tapahtunut täydellisesti noin 40 minuutin kuluttua bromin lisäämisen jälkeen. Suhteellisen alhainen saanto osoitti, että on välttämätöntä käyttää bromia samoin kuin bromivetyhappoa. Sama koe käytettäessä 1-metyyli-imidatsolia pyridiinin sijasta, aikaansai vain 0,95 g saannon.

Esimerkki XVIII

6,6-dibromi- ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin piva- loyylioksimetyyliestereiden seoksen valmistus_ a) Pivaloyylioksimetyyli-6a-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin valmistus

Seosta, jossa oli 14,84 g (0,144 mmoolia) natriumbromidia, 17,5 ml (0,121 mmoolia) pivaloyylioksimetyylikloridia ja 320 ml kuivaa metyyliformamidia, sekoitettiin huoneen lämpötilassa 45 minuuttia. Seokseen lisättiin 41,92 g (0,120 mmoolia) 66-amino-penisillaanihappo-1,1-dioksidin trietyyliamiinisuolaa, jonka jälkeen sekoittamista jatkettiin 3,5 h. Reaktioseos kaadettiin

II

59 80038 sitten hyvin sekoitettuun seokseen, jossa oli 3,2 litraa vettä ja murskattua jäätä, 160 g natriumkloridia ja 1,6 litraa etyyliasetaattia, ja tämän jälkeen lisättiin 4N natriumhydrok-sidia siksi, kunnes seoksen pH oli 6,5. Kerrokset erotettiin ja vesipitoinen kerros uutettiin kolmasti 400 ml:n tilavuus-määrillä etyyliasetaattia pH-arvossa 6,5. Yhdistetyt orgaaniset kerrokset pestiin kolmasti 400 ml:n tilavuusmäärällä jääpi-toista vettä ja sekoitettiin tämän jälkeen kylmässä vedettömän magnesiumsulfaatin kanssa 30 min. Suola poistettiin suodattamalla, jonka jälkeen suodos haihdutettiin tyhjössä. Jäännös-öljyä sekoitettiin 800 ml:n kanssa dietyylieetteriä, jonka jälkeen liukenematon materiaali poistettiin suodattamalla. Suodos laimennettiin 800 ml:11a n-heksaania. Dietyylieetteri poistettiin sameasta liuoksesta väkevöimällä tyhjössä, jolloin haluttu tuote saostui öljynä. Tämän jälkeen n-heksaani poistettiin dekantoimalla ja sitten lisättiin peräkkäin 200 ml dietyylieetteriä ja 600 ml n-heksaania. Kun dietyylieetteri oli poistettu tyhjössä, erotettiin puolikiinteä tuote n-heksaanista dekantoimalla. Kiinteätä ainetta ravistettiin n-heksaanin kanssa, jota seurasi n-heksaanin dekantoiminen ja kuivaaminen tyhjössä vakiopainoon. Saanto 19,6 g (noin 45 %) ohutkerroskromatogra-fian ja PMR-spektrin perusteella melkein puhdasta tuotetta.

PMR (CDCl^, 60 Mc, δ-arvot yksikössä ppm, TMS): 1,22 (s, 9H), 1,40 (s, 3H), 1,55 (s, 3H), noin 2,4 (br, noin 2H), 4,48 (s, 1H), noin 4,68-4,90 (AB-q, vähäiset br-juovat, J = 4,5 Hz, 2H) ja 5,65-6,00 (AB-q, J = 5,5 Hz, 2H).

Lähtöaineyhdisteen trietyyliamiinisuola voidaan valmistaa suurella saannolla seuraavalla tavalla: 39,8 g 68-amino-penisil-laanihappo-l,l-dioksidia, joka sisälsi noin 6 paino-% (vastaa noin 0,75 mooli-%) vettä, suspendoitiin samalla sekoittaen 700 ml:n kanssa dikloorimetaania ja tämän jälkeen lisättiin tipottain 29,7 ml trietyyliamiinia. Melkein täydellisen liukenemisen jälkeen poistettiin pieni määrä liukenematonta materiaalia suodattamalla. Suodokseen lisättiin 700 ml etyyliasetaattia ja tämän jälkeen väkevöitiin tyhjössä pieneen tilavuuteen.

60 80038

Kun oli lisätty 500 ml etyyliasetaattia toistettiin väkevöi— minen tyhjössä. Samalla jään avulla jäähdyttäen lisättiin pieni määrä dietyylieetteriä samalla sekoittaen tai raaputtaen melkein öljymäiseen jäännökseen. Saatu kiteinen massa johdettiin lasisuodattimeen, imusuodatettiin, pestiin kerran pienellä määrällä dietyylieetteriä ja kuivattiin tyhjössä. Saanto 50 g tai enemmän puhdasta, hieman hygroskooppista tuotetta (on varastoitava jäähdytyslaitteessa). Tämä suola liukenee vapaasti veteen ja useihin tavanomaisesti käytettyihin orgaanisiin liuottimiin.

(b) 6,6-dibromi- ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin pivaloyylioksimetyyliestereiden seoksen valmistus Typpikehässä ja samalla jäähdyttäen jääkylvyn avulla lisättiin 10,00 g (31,25 mmoolia) pyridiini-hydrobromidi-perbromidia (Cj^H^H.HBr-j) liuokseen, jossa oli 9,05 g (25 mmoolia) kohdassa (a) valmistettua esteriä 62,5 ml:ssa asetonitriiliä. Lämpötilassa korkeintaan 8°C lisättiin tipottain 3,75 ml pentyylinitriit-tiä. Noin 1 tunnin kuluttua, kun kaasun kehittyminen oli täysin pysähtynyt ja lämpötila oli laskenut arvoon noin 3°C, lisättiin hitaasti 3 ml pyridiiniä (37 mmoolia). 50 ml:n avulla kylmää etyyliasetaattia siirrettiin reaktioastian sisältö haih-dutuspulloon ja tämän jälkeen lisättiin samalla ravistaen sellainen kylmä liuos, jossa oli 2,5 g natriummetabisulfiittia 25 ml:ssa vettä. Orgaaninen liuotin poistettiin nopeasti haihduttamalla tyhjössä alhaisessa lämpötilassa. Vesiliuos uutettiin 300 ml:11a dietyylieetteriä, jonka jälkeen orgaaninen faasi pestiin kolmasti 25 ml:n tilavuudella jäävettä. Kuivaamisen jälkeen magnesiumsulfaatin avulla haihdutettiin dietyylieetteri-liuos punaiseksi öljyksi. Tuote liuotettiin pieneen tilavuus-' määrään dikloorimetaania ja tämän jälkeen sitä käsiteltiin kroma- tografisesti lyhyen piioksidipatsaan lävitse. Kun oli elutoitu dikloorimetaanin avulla, yhdistettiin TLC-määräyksen perusteella puhtaat ja melkein puhtaat fraktiot toisiinsa ja haihdutettiin tyhjössä. Öljymäinen, ainoastaan hieman värillinen jäännös liuotettiin 100 ml:aan dietyylieetteriä ja tämän jälkeen lisättiin 200 ml n-heksaania ja väkevöitiin tyhjössä noin 80 ml tilavuuteen, jolloin puolikiinteä tuote saostui. Tämän jälkeen I! 61 80038 poistettiin n-heksaani dekantoimalla ja hangattiin pienen tila-vuusmäärän kanssa n-heksania ja dekantoitiin (kahdesti). Perusteellisen kuivaamisen jälkeen tyhjössä saanto oli 6,61 g. PMR-spektrin perusteella määrättynä oli tuotteen puhtaus 90-95 %. Sen muodosti suunnilleen 6,6-dibromidin ja 6 a-bromidin 2:1 seos niin, että saanto oli suunilleen 55 %.

PMR (CDCl^/ 60 Mc, δ-arvot yksikössä ppm, TMS): 1,22 (s, 9H), 1,43 (s, 3H), 1,59 (s, 3H), 4,43 (s, 1/3H), 4,52 (s, 2/3H), 4,69 (d, J = 1,5 Hz, 1/3H), 5,02 (s, 2/3H), 5,16 (d, J = 1,5 Hz, 1/3H), 5,68-6,01 (AB-q, J = 5,3 Hz, 2H).

Esimerkki XIX

Pivaloyylioksimetyyli-6-diatso-penisillanaatti-l,1-dioksidin ja pivaloyylioksimetyyli-6a-bromi-penisillanaatti-l,1-dioksi- din valmistus_ _______ (a) Raa'an pivaloyylioksimetyyli-6-diatso-penisillanaatti-l,1-dioksidin valmistus 1,45 g (4 mmoolia) pivaloyylioksimetyyli-68-amino-penisillanaat-ti-1,1-dioksidia, joka oli valmistettu esimerkissä XVIII (a) kuvatulla tavalla liuotettiin 15 ml:aan kuivaa asetonitriiliä. Typpikehässä ja samalla sekoittaen lämpötilassa 10°C lisättiin peräkkäin 150 ml (1,67 mmoolia) vedetöntä oksaalihappoa ja 0,75 ml (5,5 mmoolia) pentyylinitriittiä. Seosta sekoitettiin lämpötilassa 10°C 1 tunti ja tämän jälkeen liuotin poistettiin nopeasti tyhjössä ja jäännös liuotettiin noin 25 ml:aan dikloo-rimetaania. TLC-analyysillä voitiin todeta (piidioksidi, di-etyylieetteri - n. heksaani), että oli aikaansaatu käytännössä täydellinen reaktio. Tätä liuosta varastoitiin yli yön lämpötilassa -15°C. Sakka (pieni määrä oksaalihappoa) poistettiin suodattamalla lasisuppilon lävitse. Suodos jäähdytettiin lämpötilaan alle -10°C ja pestiin sitten kahdesti 8 ml tilavuusmää-rillä vesipitoista natriumkloridia lämpötilassa välillä -10 ja -15°C. Liuosta pidettiin kylmässä vedettömän magnesiumsulfaatin kanssa silloin tällöin ravistaen lämpötilassa -15°C 1 tunti. Suola poistettiin suodattamalla ja pestiin pienellä tilavuus-määrällä kylmää dikloorimetaania. Yhdistetyt suodokset haihdutettiin tyhjössä puolikiinteäksi, osittain kiteiseksi jäännökseksi.

62 80038 Jäännöstä hangattiin kylmässä n-heksaanin kanssa ja varastoitiin tämän jälkeen 2 tuntia lämpötilassa -15°C. Nyt täysin kiinteä ja kiteinen tuote otettiin talteen suodattamalla, pestiin kylmällä n-heksaanin ja hiilitetrakloridin 1:1 seoksella ja kuivattiin tämän jälkeen perusteellisesti tyhjössä. Saanto 1,2 g noin 80 %:sesti puhdasta tuotetta.

IR (KBr-levy, arvot yksikössä cm 1): mm. absorptiot aaltopituuksilla 2980 (m), 2135 (m), 1775 (s), 1755 (vs), 1330 (s), 1120 (s).

PMR (CDCl.j) / 60 Mc, δ-arvot yksikössä ppm, TMS): 1,23 (s, 9H) , 1,43 (s, 3H), 1,58 (s, 3H), 5,65-5,98 (AB-q, J noin 6,0 cps, 2H), 4,24 (s, 1H) ja 5,47 (s, 1H).

(b) Pivaloyylioksimetyyli-6a-bromi-penisillanaatti-l,1-diok-sidin valmistus 1,28 g (4 mmoolia) pyridiini-hydrobromidi-perbromidia lisättiin annoksittain 10 minuutin kuluessa lämpötilassa 0-5°C sekoitettuun liuokseen, jossa oli 1,1 g edellä kohdassa (a) valmistettua raakaa diatsojohdannaista 10 ml:ssa kuivaa asetonitrii-liä. Jääkylpy poistettiin ja liuoksen annettiin saavuttaa huoneen lämpötila (noin 20°C), ja tämän jälkeen sekoitettiin vielä 10 minuuttia. TLC-analyysi( piidioksidi, dietyylieetterin ja n.heksaanin 2:1 seos) osoitti, että diatsojohdannainen oli rea-goitunut täydellisesti. Sitten lisättiin peräkkäin 0,4 ml pyridiiniä ja liuos, jossa oli 0,4 g natriummetabisulfiittia 4 ml:ssa vettä samalla jäähdyttäen. Asetonitriili poistettiin väkevöimällä tyhjössä, jonka jälkeen jäljelle jäänyt seos uutettiin kolmasti noin 12 ml:n määrillä dietyylieetteriä. Yhdistetyt uutteet pestiin kyllästetyllä natriumkloridin vesiliuoksella, tämän jälkeen vedellä, kuivattiin vedettömällä magnesiumsulfaatilla, suodatettiin ja haihdutettiin tyhjössä. Jäännös liuotettiin pieneen tilavuusmäärään dikloorimetaania ja liuos johdettiin kromatografiseen käsittelyyn käyttäen lyhyttä piidioksidi-patsasta ja dikloorimetaania elutoimisaineena. Saanto 0,9 g melkein puhdasta pivaloyylioksimetyyli-6a-bromi-penisillanaat-ti-1,1-dioksidia. 6,6-dibromidin esiintymistä ei voitu todeta PMR-spektrin avulla.

Il 80038 63

Esimerkki XX

Pivaloyylioksimetyyli-6,6-dibromi-penisillanaatti-l,1-dioksi- din valmistus_______

Diatsotointi suoritettiin esimerkissä XIX esitetyllä tavalla lähtien 2,9 g:sta (8 mmoolia) pivaloyylioksimetyyli-66-amino-penisillanaatti-1/1-dioksidia ja käyttäen 360 mg (4 mmoolia) oksaalihappoa, 1,5 ml (11 mmoolia) pentyylinitriittiä ja 15 ml asetonitriiliä. Lähtöaineen täydellisen reaktion jälkeen lisättiin 3,84 g (12 mmoolia) pyridiniumhydrobromidi-perbromidia esimerkissä XIX kuvatulla tavalla. Täydellisen reaktion jälkeen lisättiin peräkkäin 1 ml pyridiiniä ja liuos, jossa oli 1 g natriummetabisulfiittia. Asetonitriili poistettiin tyhjössä ja jäljelle jäänyt seos uutettiin kolmasti 30 ml:n tilavuuksilla dietyylieetteriä. Raakatuotetta käsiteltiin patsaskromatogra-fian avulla esimerkissä XIX kuvatulla tavalla. Saanto 1,92 g PMR-spektrin perusteella melkein puhdasta pivaloyylioksimetyyli- 6.6- dibromi-penisillanaatti-l,1-dioksidia. Lopputuote sisälsi noin 5 mooli-% tuntematonta sivutuotetta. Vastaavaa 6a-mono-bromidia ei ollut läsnä PMR-spektrin perusteella.

Esimerkki XXI

6.6- dibromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin ja 6a-penisillaani-happo-1,1-dioksidin raakaseosten valmistus vaihtelemalla rea- goivia aineita ja apuaineita_ HBr lisättiin 47 %:sena liuoksena sekoitettuun ja jäähdytettyyn (0-5°C) suspensioon, jossa oli APZ-sulfonia asetonitriilissä. Tällöin saatiin kirkas liuos. Tämän jälkeen lisättiin apuaine ja bromi edellä mainittuun liuokseen, jonka jälkeen lisättiin annoksittain natriumnitriittiä 15 minuutin kuluessa pitäen lämpötila välillä O ja 5°C. Saatua seosta sekoitettiin sitten vielä 30 min (0-5°C) ja natriummetasulfiittiliuos lisättiin niin, että lämpötila ei ylittänyt 5°C. Tämän jälkeen pH nostettiin IN NaOH:n avulla arvoon 5,5 ja asetonitriili poistettiin alipaineessa (vesipumppu). Saatu liuos saatettiin pH-arvoon 6,5 4N NaOH:n avulla ja uutettiin dikloorimetaanilla. Vesipitoinen kerros saatettiin sitten pH-arvoon 2 4N HCl:n avulla ja uutettiin 64 80038 kolmasti etyyliasetaatilla. Yhdistetyt etyyliasetaattiuutteet kuivattiin MgSO^tn avulla ja liuotin poistettiin alipaineessa ja tuote kuivattiin sitten P20^:n avulla alipaineessa ja punnittiin (saannot on esitetty grammoina taulukossa 1).

Menetelmää vaihdettiin taulukossa A kuvatulla tavalla.

Taulukko A

Esimerkki XXI - Kokeet a-n

Esim. HBr, Amino-PAS, Br~ Nitriitti, Asetonitriili, Apuaine itmoolia niroolia mmoolia_ml_ a 22 8 12 9,5 NaNCL 25 12 mmoolia 4-me- tyyli-pyrimidiiniä b 22 8 12 9,5 NaNCL 25 0,8 itmoolia 4-me- tyyli-pyrimidiiniä c 22 8 12 9,5 NaN02 25 0,8 mmoolia kapro- laktaamia d 220 80 120 95 NalCt 250 8 itmoolia kapro- laktaamia e 22 8 12 9,5 NaNO 25 0,8 itmoolia N-vi- nyyli-imidatsolia f 110 40 12 47,5 NaN02 125 4 itmoolia N-vinyy- li-imidatsolia g 22 8 12 9,5 NaN02 25 0,8 itmoolia meri- pihkahappoimidiä h 110 40 60 47,4 NaN0„ 25 4 itmoolia N-bentsyy- li-bentseenisul- fonamidia i 22 8 12 9,5 NaN02 25 0,8 itmoolia 2-dime- tyy 1 iaminopyr idii-niä j 22 8 12 9,5 NaN02 25 0,8 itmoolia etyyli- syanoasetaattia k 110 40 60 47,5 NaN02 25 0,45 itmoolia etyyli- syanoasetaattia 1 22 8 12 12 pen tyyli- 25 0,8 itmoolia metyy- nitriitti li-imidatsolia m 22 8 12 11 pen tyyli- 25 0,8 itmoolia metyyli- nitriitti imidatsolia n 28 8 12 16 pentyyli- 25 0,8 itmoolia pyri- nitriitti diiniä

Edellä olevien kokeiden tulokset on esitetty taulukossa B.

Il 65 80038

Taulukko B

Esimerkki XXI - Esimerkkien a-n saannot ja NMR-analyysien tulokset. Suhde = moolisuhde 6,6-dibromi-penisillaanihappo- 1,1-dioksidi: 6g-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidi_

Koe Saanto Suhde Etyyliasetaatti Maksimi saanto Arvioitu todelli-_g_mooli-%_%_nen saanto, % a 2,2 9:7,5 11 74,5 69-72 b 2,42 8:1 11 76,4 70,3 c 2,36 3:1 12 76 68-70 d 21,61 10:75 10 72,4 66,5 e 2,42 13:2 14 75,4 67,9 f 11,05 10:7,5 13 74,4 68 g 2,44 14:3 12 79,5 71,5 h 11,12 11:6,5 12 73,9 66,5 i 2,48 18:2,5 10 78,9 71 j 2,2 1:1 14 73,4 68-71 k 11,47 5:3 13 75,2 67,6 1 2,40 16:1,5 12 75,3 69,7 m 2,35 16:1 12 73,8 66,4 n 2,37 29:3 13 74,3 66

Kaikissa kokeissa todettiin vähäinen määrä tuntemattomia tuotteita .

Tämän esimerkin XXI kokeet osoittavat, että 6,6-dibromi-penisil-laanihappo-1,1-dioksidin ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-diok-sidin seoksia, jotka ovat arvokkaita välituotteita valmistettaessa penisillaanihappo-1,1-dioksidia, saadaan erittäin hyvällä saannolla keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä.

Esimerkki XXII

68-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin diatsotoimis/bromaus ilman apuainetta käyttäen diatsotoimisreagenssina natrium- nitriittiä__ 7,9 ml HBr:n vesiliuosta (68,75 mmoolia) lisättiin sekoitettuun ja jäähdytettyyn (0-5°C) APZ-sulfonin suspensioon (6,2 g; puhtaus HPLC:n avulla 91 %; 22,75 mmoolia) asetonitriitissä (75 ml).

Tämän jälkeen edellä mainittuun liuokseen lisättiin bromia 66 80038 (1,92 ml; 37,5 mmoolia) ja sen jälkeen annoksittain natrium-nitriittiä (2,05 g; 29,7 mmoolia) 15 minuutin kuluessa samalla kun lämpötila pidettiin alueella 0-5°C. Saatua seosta sekoitettiin vielä 30 min (0-5°C) ja sitten lisättiin natriummetabi-sulfiittiliuosta (3,1 g; 60 ml vedessä) niin, että lämpötila ei ylittänyt 5 C. Tämän jälkeen pH nostettiin 4N NaOH:n avulla arvoon 3,5 ja asetonitriili haihdutettiin alipaineessa (vesipumppu) ja saatu seos uutettiin etyyliasetaatilla (3 x 100 ml). Yhdistetyt etyyliasetaattiuutteet pestiin suolaliuoksella (2 x 50 ml), kuivattiin vedettömällä magnesiumsulfaatilla ja liuotin haihdutettiin alipaineessa, jolloin saatiin 7,57 g 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-dioksidia ja 6a-bromipenisil-laanihappo-1,1-dioksidia (puhtaus: 6,6-dibromipenisillaanihappo- 1,1-dioksidi: 80,7 % ja 6ot-bromipenisillaanihappo-l, 1-dioksidi: 7,4 %), jolloin saatiin 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-dioksidia 68,7 % ja 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidia 7,9 %. Puhtaus määrättiin 60 MHz spektroskopian avulla käyttäen vertailuun maleiinihappoa.

Esimerkki XXIII

66-amino-penisillaanihappo-l,1-dioksidin diatsotoimis/bromaus käyttäen apureagenssia ja pentyylinitriittiä diatsotoimisreagens- sina__________

Samalla jäähdyttäen jääveden avulla liuotettiin APZ-sulfonia (10 g; puhtaus HPLC-määräyksellä 91 %; 44,8 mmoolia) samalla sekoittaen liuokseen, jossa oli bromivetyhappoa (12,5 ml; 110 mmoolia) asetonitriilissä (125 ml). Toimien jatkuvasti lämpötilassa 0-5°C lisättiin peräkkäin 1-metyyli-imidatsolia (0,32 ml; 4 mmoolia) ja bromia (3,1 ml; 60 mmoolia) ja välittömästi tämän jälkeen pentyylinitriittiä (8 ml; 60 mmoolia). Kun oli sekoitettu vielä 45 minuuttia, lisättiin samalla sekoittaen natriummeta-bisulfiitin (5 g) liuos 100 ml:ssa vettä ja 4N NaOH:ta siksi, kunnes pH-arvo oli 6,5. Tämän jälkeen asetonitriili poistettiin väkevöimällä tyhjössä, jonka jälkeen uutettiin kahdesti 50 ml:11a dikloorimetaania. Jäljelle jäänyt vesiliuos uutettiin pH-arvos-sa 3,5 etyyliasetaatilla (3 x 100 ml). Yhdistetyt uutteet pestiin kahdesti pienellä tilavuusmäärällä suolaliuosta, kuivattiin ti 67 80038 vedettömällä magnesiumsulfaatilla ja liuotin poistettiin alipaineessa, jolloin saatiin 11,16 g 6,6-dibromipenisillaani-happo-1,1-dioksidia ja 6a-bromipenisillaanihappo-l,1-dioksidia (puhtaus: 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-dioksidi 76,3 % ja 6a-bromipenisillaanihappo-l,1-dioksidi 11,1 %), jolloin saatiin 59 %:n saannolla 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,l-dioksidia ja 10,8 %:n saannolla 6a-bromipenisillaanihappo-l,l dioksidia. Puhtaus määrättiin 60 MHz spektroskopian avulla käyttäen vertailuun maleiinihappoa.

Esimerkki XXIV

68-amino-penisillaanihappo-l, 1-dioksidin diatsotoimis/bromaus ilman apureagenssia käyttäen diatsotoimisreagenssina pentyylinitriittiä___

Samalla jääveden avulla jäähdyttäen liuotettiin APZ-sulfonia (10 g; puhtaus HPLC-analyysillä 91 %; 44,8 mmoolia) samalla sekoittaen liuokseen, jossa oli bromivetyhappoa (12,5 ml; 110 mmoolia) asetonitriilissä (125 ml). Toimien jatkuvasti lämpötilassa 0-5°C lisättiin bromia (3,1 ml; 60 mmoolia) ja välittömästi tämän jälkeen pentyylinitriittiä (8 ml; 60 mmoolia) . Kun oli sekoitettu vielä 45 minuuttia, lisättiin liuos, jossa oli natriummetabisulfiittia (5 g 100 ml:ssa vettä) ja 4N Na0H:ta samalla sekoittaen siksi, kunnes pH nousi arvoon 3,5, ja asetonitriili poistettiin alipaineessa ja tämän jälkeen uutettiin etyyliasetaatilla (3 x 100 ml). Yhdistetyt uutteet pestiin kahdesti pienellä tilavuusmäärällä suolaliuosta, kuivattiin vedettömällä magnesiumsulfaatilla ja liuotin poistettiin alipaineessa, jolloin saatiin 12,2 g 6,6-dibromipenisillaani-happo-1,1-dioksidia ja 6a-bromipenisillaanihappo-l,1-dioksidia (puhtaus: 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-dioksidi 74,4 % ja 6a-bromipenisillaanihappo-l,1-dioksidiä 9,3 %), jolloin saannoksi saatiin 63 % 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-dioksidia ja 9,9 % 6a-bromipenisillaanihappo-l,1-dioksidia. Puhtaus määrättiin 60 MHz spektroskopian avulla käyttäen vertailuun maleiinihappoa.

68 80038

Esimerkki XXV

Esimerkki XXIV toistettiin käyttäen 4,6 ml HBr:n vesiliuosta (39 mmoolia) ja 3,3 ml 12 NH2S04 (20 mmoolia) 7,9 ml:n sijasta HBr-liuosta. Erotettiin: 6,06 g tuotetta (puhtaus: 6,6-di-bromipenisillaanihappo-1,1-dioksidi 64,2 % ja 6a-bromipenisil-laanihappo-1,1-dioksidi 26,0 %). Saanto oli täten 44,3 % 6,6-dibromipenisillaanihappo-1,1-dioksidia ja 22,5 % 6a-bromipe-nisillaanihappo-1,1-dioksidia.

Il

Claims (22)

1. 69 80058
2. 1. Menetelmä 6a-bromi- ja/tai 6,6-dibromi-penisillaani- happo-1,1-dioksidien valmistamiseksi, joilla on yleiset kaavat 0 0 \/ Br HS CHaX ! \/ \ / H - C - C Cv I I I l\ ,C - N — CH CHa / O xCOOR ja/tai O O \/ Br HS . CHaX i \/ \ / Br - C - CC II I I l\ , C - N - CH CH3 / O COOR joissa X on vety, klooriatomi tai asetoksiradikaali ja R on vety tai metalli- tai esteriradikaali, tunnettu siitä, että diatsotoidaan δβ-aminopenisillaanihappo-l,1-dioksidi-johdannainen, jolla on yleinen kaava O O \/ H HS .CHaX ' !/ \ / HaN - C - C C. III II! \ ,C - N - CH CHa / O 'COOR jossa X ja R tarkoittavat samaa kuin edellä, ja tämän jälkeen bromataan diatsotoitu yhdiste 70 80038 joko vähintään ekvimolaarisella määrällä nitrausainetta, jolloin läsnä on 1-5 ekvivalenttia voimakasta epäorgaanista tai orgaanista happoa liuoksessa tai suspensiossa, jonka muodostaa veden ja osittain tai täydellisesti veteen sekoittuvan orgaanisen liuotinväliaineen seos, jolloin läsnäolevan veden määrä on 1-20 tilavuus-%, joka seos sisältää vetybromidia ja bromia ainakin ekvimolaarisina määrinä ja mahdollisesti apuainetta, tai vähintään ekvimolaarisella määrällä alkyylinitriittiä tai sykloalkyylinitriittiä liuoksena tai suspensiona ei-hydrok-syylipitoisessa, inertissä, orgaanisessa liuotinväliaineessa, joka ei sisällä lisättyä vettä tai korkeintaan 10 paino-% vettä, 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidijohdannaisen muodostamiseksi, jolla on yleinen kaava h\/° I /S\ ^CH2X NH=.--Nv-.-C-C C X I I I ' 'CH -N-CH 3 0 'CO-OR jossa X ja R tarkoittavat samaa kuin edellä, mahdollisesti eristetään mainittu diatsoyhdiste reaktioseoksesta sellaisenaan, tai - kun R on vety - suolana, diatsoyhdiste muutetaan yleisen kaavan I ja/tai II mukaiseksi 6a-bromi- ja/tai 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-dioksidijohdannaiseksi tai sen esteriksi lisäämällä sellaista kompleksia tai seosta, joka sisältää ainakin ekvimolaarisen määrän bromia ja bromive-tyä ja edullisesti myös tertiääristä amiinia. Il 71 80038
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktio toteut^ian lämpötilassa välillä -20 ja o +30 C.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktio toteutetaan lämpötilassa välillä -10 ja +15°C.
5. 4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että voimakas epäorgaaninen tai orgaaninen happo on aryylisulfonihappo, rikkihappo tai bromivetyhappo.
6. 5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen liuotinväliaine on asetonitriili, 1,2-dimetoksietaani, etyyliasetaatti, metyyliasetaatti, nit-rometaani tai tetrahydrofuraani, tai kahden liuottimen seos, joka sisältää vähintään 80 tilavuus-% asetonitriiliä, etyyliasetaattia tai dikloorimetaania, ja korkeintaan 20 tilavuus-% sulfolaania, dimetyylisulfoksidia, alempi alkyylisyanoase-taattia tai di(alempi)-alkyylimalonaattia.
7. 6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen liuotin on asetonitriili tai 1,2-dime-toksietaani.
8. 7. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että orgaaninen liuotinväliaine on asetonitriilin tai etyyliasetaatin seos etyylisyanoasetaatin tai dietyylimalo-naatin kanssa. 1 Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetty nitrausaine on natriumnit-riitti, 1-pentyylinitriitti, 2-pentyylinitriitti tai kaupan oleva 1-pentyylinitriitin ja 2-pentyylinitriitin seos. 72 80038
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nitrausaine on natriumnitriitti tai kaupan oleva 1-pentyylinitriitin ja 2-pentyylinitriitin seos.
10. 10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että X yleisessä kaavassa I on vety.
11. 11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 6,6-dibromipenisillaanihappo-l,1-diok-sidi valmistetaan käyttäen apuaineena pyridiiniä, sulfolaania, hydantoiinia, fenyyliasetyyliureaa, p-tolyyli-sulfonamidia, meripihkahappoimidiä, difenyylisulfoksidia, dimetyylisulfonia tai 1-vinyyli-imidatsolia.
12. 12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen menetelmä 6a-bromi-penisillaanihappo-l,1-dioksidin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että apuaineena käytetään 2-dimetyyliamino-pyridiiniä, 4-dimetyyliaminopyridiiniä tai 1-metyyli-imidat-solia.
13. 13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R kaavassa X on vety ja nitrausvaihe alkyyli- tai sykloalkyylinitriitillä toteutetaan lisäämättä vettä ja ilman bromia tai bromivetyä.
14. 14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R kaavassa X on esterijäännös ja että nitrausvaihe alkyyli- tai sykloalkyylinitriitillä toteutetaan sellaisen seoksen läsnäollessa, joka sisältää bromia, bromivetyä ja tertiääristä amiinia.
15. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiovaiheet toteutetaan ei-hydroksyylipitoi- sessa, inertissä, orgaanisessa liuottimessa vesiliukoisen karboksyylihapon ekvimolaarisen määrän läsnäollessa, jonka pK -arvo vedessä on 1,5-5,0. a II 80038
16. 16. Patenttivaatimuksen 1, 14 tai 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R yleisessä kaavassa X on alkyylikar-bonyylioksimetyleenijäännös, joka mahdollisesti on substitu-oitu metyleeniryhmässä yhdellä tai kahdella metyyliryhmällä, ja alkyyliryhmä sisältää 1-5 hiiliatomia, edullisesti piva-loyylioksimetyyli. 17. 6-diatso-penisillaanihappo-l,l-dioksidijohdannainen, jolla on yleinen kaava O 0 \/ H S CH2X !/ \ / N N C - CC. X I I I \ ,C - N — CH sCH3 / O 'CO-OR jossa X on vety, kloori tai asetoksi ja R on vety tai este-riradikaali, tai kun R on vety, sen suola.
17. 18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen johdannainen, tunnettu siitä, että X on vety.
18. 19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen johdannainen, tunnettu siitä, että X on vety ja R on alkyylikarbonyylioksi-metyleenijäännös, jonka metyleeniryhmä mahdollisesti on substituoitu yhdellä tai kahdella metyyliryhmällä ja jonka alkyyliryhmä sisältää 1-5 hiiliatomia, edullisesti pivaloyy-lioksimetyyli.
19. 20. Patenttivaatimuksen 17 mukainen johdannainen, tunnettu siitä, että X on vety ja R on vety tai pivaloyylioksi-metyyli, tai kun R on vety, sen suola. 74 8 0 0 3 8
20. 21. Patenttivaatimuksen 17 mukainen johdannainen, tunnettu siitä, että se on 6-diatso-penisillaanihappo-l,1-dioksidi tai sen suola, edullisesti natrium- tai kalium-suola .
21. 22. Patenttivaatimuksen 17 mukainen johdannainen, tunnettu siitä, että se on pivaloyylioksimetyyli-6-diatsopeni-sillanaatti-1,1-dioksidi.