CH628055A5 - Process for the preparation of clavamic acid derivatives - Google Patents

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CH628055A5
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acid
ester
formula
clavam
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CH687277A
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Gordon Ian Gregory
Peter Clive Cherry
Peter Ward
Christopher Earle Newall
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Glaxo Lab Ltd
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    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61P31/04—Antibacterial agents
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Description

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PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel:
worin R3 eine veresterte Carboxylgruppe bedeutet und X ein austauschbares Atom oder eine austauschbare Gruppe darstellt, mit einem Azid umsetzt.
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^ CH2R
\
II
H
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer io Clavamsäurederivate, welche als Antibiotika verwendet werden können.
In der DT-OS 26 04697 wird die Isolierung aus Fermentationen von Streptomyces clavuligerus der Carbonsäure der Formel I (Clavulansäure):
worin R eine Aminogruppe -NH2 bedeutet und R3 eine Carboxyl- oder veresterte Carboxylgruppe darstellt, sowie deren Salze und zwitterionische Formen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel II, worin R eine Azidogruppe bedeutet, einer Reduktion unterwirft.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktion durch katalytische Hydrierung durchgeführt wird.
3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktion unter Verwendung eines sich lösenden Metallreduktionsmittels durchgeführt wird.
4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R3 in der Ausgangsverbindung der Formel II eine spaltbare veresterte Carboxylgruppe bedeutet.
5. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass R3 in der Ausgangsverbindung der Formel II eine p-Nitrobenzyloxycarbonylgruppe ist.
6. Verfahren gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die p-Nitrobenzyloxycarbonylgruppe während der Reduktion gespalten wird, um eine Verbindung der Formel II zu ergeben, worin R eine Aminogruppe und R3 eine Carboxylgruppe bedeutet.
7. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R3 in der Ausgangsverbindung der Formel II eine veresterte Carboxylgruppe bedeutet und die Reduktion der Azidogruppe im wesentlichen ohne Spaltung der Gruppe R3 durchgeführt wird.
8. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass R3 in der Verbindung der Formel II, die anfänglich gebildet wird, eine Carboxylgruppe bedeutet und diese Verbindung einer Veresterung unterzogen wird und gegebenenfalls anschliessend mit einer Säure zum Säureadditionssalz umgesetzt wird.
9. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Salz der Verbindung der Formel II, worin R eine Aminogruppe bedeutet und R3 eine Carboxylgruppe ist, durch Behandlung derselben mit einer Säure bzw. einer Base gebildet wird.
10. Anwendung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 auf Verbindungen der Formel II, worin R eine Azidogruppe bedeutet und R3 eine veresterte Carboxylgruppe darstellt, welche dadurch hergestellt werden, dass man eine Verbindung der Formel:
CH2OH
25 und von deren Salzen in reiner Form beschrieben.
Die Verbindungen in der vorliegenden Anmeldung werden unter Bezugnahme auf die Bezeichnung «Clavam» benannt. Diese Bezeichnung wurde dem Stammheterocyclus der Formel:
40 in Analogie zu der Bezeichnung «Cepham», die bei der Benennung der Cephalosporinverbindungen in J. Amer. Chem. Soc., 1962,84,3400, verwendet wurde, gegeben. Somit wird die Verbindung der Formel I als (3R,5R,Z)-2-(2-Hydro-xyäthyliden)-clavam-3-carbonsäure bezeichnet.
45 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Analoga der Verbindung der vorstehenden Formel I und deren Salzen und Estern, die eine Aminogruppe -NH2 anstelle von deren Hydroxygruppe tragen.
Diese sind, wie nachstehend näher erläutert wird, als Anti-
50 biotika oder als ß-Lactamase-Inhibitoren verwendbar oder sie können als Zwischenprodukte bei der Herstellung von weiteren wirksamen Verbindungen verwendet werden. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden also Verbindungen der Formel
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H R
worin R eine Aminogruppe -NH2 bedeutet und R3 eine Carboxylgruppe oder eine veresterte Carboxylgruppe ist, zusammen mit deren Salzen und zwitterionischen Formen
zur Verfügung gestellt.
Die Ester können im allgemeinen als Verbindungen der Formel II vorliegen, worin R3 eine Gruppe COOR4 bedeutet, in der R4 eine organische Gruppe darstellt, die sich zweckmässigerweise von einem Alkohol (aliphatischen oder arali-phatischen), einem Phenol oder einem Stannanol ableitet. Ein derartiger Alkohol, ein derartiges Phenol oder Stannanol, wie sie zur Veresterung der Carboxylgruppe verwendet werden, enthalten vorzugsweise nicht mehr als 24 Kohlenstoffatome.
Somit kann die Gruppe R4 bedeuten: eine geradkettige oder verzweigte, unsubstituierte oder substituierte Alkyl-oder Alkenylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Isopropyl, Butyl-, sec-Butyl-, tert-Butyl- oder Allylgruppe, wobei erwünschte Substituenten beispielsweise Alkoxy, z.B. Methoxy, Halogen, z.B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod,
Cyano, Acyloxy, z.B. Alkanoyloxy, wie Acetoxy oder Piva-loyloxy oder Alkoxycarbonyloxy, z.B. Äthoxycarbonyloxy, Acyl, z.B. p-Brombenzoyl und Alkoxycarbonyl, z.B. Äthoxy-carbonyl, sein können;
eine Aralkylgruppe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen, insbesondere eine Arylmethylgruppe, beispielsweise eine Benzyl- oder substituierte Benzylgruppe, wobei geeignete Substituenten jedes Halogen, z.B. Chlor, Nitro, z.B. o- oder p-Nitro, Cyano, Alkoxy, z.B. p-Methoxy oder Alkyl, z.B. p-Methylgruppen, sein können, eine Diphenylmethyl- oder Triphenylmethylgruppe oder eine Fur-2-ylmethyl-, Thien-2-ylmethyi- oder Pyrid-4-ylmethylgruppe, wobei die heterocy-clischen Gruppen derselben ebenfalls substituiert sein können, beispielsweise durch eine Ci-4- Alkylgruppe, vorzugsweise Methyl;
eine Arylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen, z.B. eine Phenyl- oder substituierte Phenylgruppe, wobei geeignete Substituenten jedes Halogen, beispielsweise Chlor, Nitro, z.B. o- oder p-Nitro, Cyano, Alkoxy, z.B. p-Methoxy oder Alkyl, z.B. p-Methylgruppen, sein können;
eine Cycloalkylgruppe mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen, z.B. Adamantyl;
eine heterocyclische Gruppe mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen, wobei das Heteroatom beispielsweise Sauerstoff ist, wie in der Tetrahydropyranyl- oder Phthalidylgruppe; oder eine Stannylgruppe mit bis zu 24 Kohlenstoffatomen, beispielsweise eine Stannylgruppe mit 3 Substituenten, die gleich oder verschieden sein können, ausgewählt unter Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Alkoxy-, Aryloxy- oder Aralkoxygruppen. Derartige Gruppen umfassen Methyl-, Äthyl-, Propyl-, n-Butyl-, Phenyl- und Benzylgruppen. Bedeutet R3 eine Carboxylgruppe und bedeutet R eine Aminogruppe, so kann die Verbindung der Formel II als Zwitterion vorliegen oder Säureadditionssalze oder Salze mit Basen bilden. Ester der Verbindungen, in denen R eine Aminogruppe bedeutet, können Säureadditionssalze bilden und Ausgangsprodukte der Formel II, in denen R eine Azidogruppe darstellt und R3 eine Carboxylgruppe bedeutet, können Salze mit Basen bilden. Die Salze mit Basen können Salze mit anorganischen Basen, wie Alkalimetallsalze, z.B. Natrium-, Kalium- und Lithiumsalze, Erdalkalimetallsalze, z.B. Kalzium- und Magnesiumsalze und Ammoniumsalze oder Salze mit organischen Basen, beispielsweise Aminsalze, sein. Säureadditionssalze umfassen Salze mit anorganischen Säuren, beispielsweise Salzsäure-, Bromwasserstoffsäure-, Perchlorsäure-, Schwefelsäure- oder Phosphorsäuresalze und Salze mit organischen Säuren, z.B. Essigsäure-, Propionsäure-, Citronensäure-, Maleinsäureoder Toluol-p-sulfonsäuresalze.
Die Verbindungen der Formel II zeigen im allgemeinen eine ß-Lactamase-inhibierende Aktivität und können zum
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Schutz von ß-Lactam-Antibiotika, die einer ß-Lactamase-Hydrolyse zugänglich sind, beispielsweise von Antibiotika, wie Ampicillin oder Cephalexin, verwendet werden.
Im allgemeinen sind die Verbindungen gegenüber einer s Einwirkung von ß-Lactamasen, die durch gram-positive Organismen gebildet werden, beispielsweise solchen, die von Staphylokokkus aureus gebildet werden, und ß-Lactamasen, die durch gram-negative Organismen gebildet, stabil.
Die freien Säuren und deren Salze und metabolisch labile io Ester zeigen im allgemeinen eine antibiotische Aktivität. Beispiele für derartige Ester umfassen die Phthalidyl- und Acyloxymethylester, z.B. die Acetoxymethyl- und Pivaloyl-oxymethylester, und a-Alkoxycarbonyloxyalkylester, wie 1 -Äthoxycarbonyloxyäthylester.
15 Wird die carboxylische Estergruppe rasch gespalten, beispielsweise durch Hydrolyse oder Reduktion, ohne beträchtlichen Abbau des verbliebenen Molekülteils, so können die Ester als carboxylgeschützte Derivate der Stammsäuren verwendet werden. Bestimmte Ester können entweder bei der 20 Reinigung oder Charakterisierung der Säuren oder als carboxylgeschützte Zwischenprodukte für die Herstellung weiterer Derivate verwendet werden.
Ester, die besonders gut als carboxylgeschützte Zwischenprodukte geeignet sind und die primär in diesem Zusammen-25 hang verwendbar sind, umfassen die Arylmethylester, wie vorstehend erläutert, insbesondere die Benzyl-, p-Nitro-benzyl-, Benzhydryl- und Tritylester.
Von besonderem Wert sind in dieser Hinsicht die rasch spaltbaren Ester, beispielsweise die Arylmethylester der Azi-30 doverbindung, da die katalytische Reduktion derselben rasch die Carbonsäure der Aminoverbindung ergibt. Der p-Nitro-benzylester der Azidoverbindung ist besonders bevorzugt als Ausgangsprodukt des Verfahrens.
Eine bevorzugte Verbindung der Formel II, die in der 35 Medizin verwendbar ist, ist die Verbindung, in der R NH2 bedeutet und R3 COOH ist (d.h. die Aminosäure), die im allgemeinen in der zwitterionischen Form vorliegt.
Es zeigte sich, dass diese Verbindung gegenüber einem Bereich gram-negativer und gram-positiver Mikroorga-40 nismen, beispielsweise gegenüber Stämmen von Staphylokokkus aureaus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Shigella sonnei, Enterobacter cloacae, Klebsielle aerogenes, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris und Proteus morganii eine antibakterielle Aktivität besitzt.
45 Diese Verbindung besitzt die Fähigkeit, ß-Lactamaseen-zyme zu inhibieren. Diese umfassen Enzyme, die von grampositiven Organismen gebildet werden, beispielsweise solche, die von Staphylokokkus aureus-Stämmen gebildet werden. Die Verbindung ist insbesondere im Zusammenhang mit der 50 Inhibierung von ß-Lactamasen erwähnenswert, die von einem ungewöhnlich weiten Bereich von Stämmen gramnegativer Bakterien gebildet werden, beispielsweise Stämme von Proteus mirabilis, Escherichia coli, Proteus morganii, Klebsiella aerogenes, Salmonella typhimurium, Haemo-55 philus influenzae, Bacteroides fragilis, Proteus vulgaris, Proteus rettgeri.
Diese Verbindung wird, wie aus Untersuchungen an der Maus hervorgeht, oral absorbiert.
Die neuen Verbindungen sind für die Verwendung im 60 Zusammenhang mit ß-Lactam-Antibiotika von Interesse, die gegenüber ß-Lactamasen von gram-positiven und/oder gram-negativen Organismen empfindlich sind.
Im allgemeinen ist es bevorzugt, die Verbindungen gemeinsam mit einem Breitband-ß-Lactam-Antibiotikum zu 65 verwenden, das vom herkömmlich oral oder parenteral verabreichten Typ sein kann. Die Verwendung der Aminosäure und von deren Salzen ist bevorzugt und besonders bevorzugt ist die Aminosäure in ihrer zwitterionischen Form.
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Beispiele für oral-absorbierbare Breitband-ß-Lactam-Anti-biotika umfassen Cephalexin, Cephaloglycin, Ampicillin und Amoxycillin und deren oral absorbierbare Ester, beispielsweise die Acyloxymethyl- und Phthalidylester und die oral absorbierbaren Ester von Carbenicillin und Ticarcillin, beispielsweise die Indanyl- und Phenylester. Die Breitband-ß-Lactam-Antibiotika, die nicht oral absorbiert werden, umfassen Carbenicillin, Ticarcillin, Cephalotin, Cephalo-ridin, Cefazolin, Cephacetril und Cephapirin.
Beispiele für ß-Lactam-Antibiotika mit einem engen Wirkungsspektrum sind Penicillin G, Penicillin V, Mecillinam und Pivmecillinam.
Eine Kombination der Aminosäure, beispielsweise mit Ampicillin, zeigt eine synergistische Aktivität gegenüber ß-Lactamase-bildenden Organismen, einschliesslich Stämmen von beispielsweise Staphylokokkus aureus, Escherichia coli, Klebsiella aerogenes, Proteus mirabilis, Salmonella typhimurium, Shigella sonnei, Bacteroides fragilis, Proteus morganii und Proteus vulgaris.
Ausgangsprodukte der Formel II, worin R N3 und R3 COOH ist und deren Salze, besitzen ein ähnliches Wirkungsspektrum im Hinblick auf dasjenige, das die erfindungsge-mässe erhältliche Aminosäure aufweist.
Die aktiven Verbindungen der Formel II können entweder allein oder in Kombination mit einem weiteren ß-Lactam-Antibiotikum bei der Behandlung zahlreicher Krankheiten von Mensch und Tier, die durch pathogene Bakterien hervorgerufen werden, wie Infektionen im Atmungssystem oder im Harnsystem, verwendet werden.
Ferner können pharmazeutische Zusammensetzungen (einschliesslich veterinärmedizinischen Zusammensetzungen) geschaffen werden, die zumindest eine der Säuren, physiologisch annehmbare Salze oder metabolisch aktive Ester enthalten. Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene Schutzwirkung können die Zusammensetzungen vorteilhafterweise ein oder mehrere weitere ß-Lactam-Antibiotika, vorzugsweise oral absorbierbare, enthalten. Die Zusammensetzungen können auch einen pharmazeutischen (einschliesslich veterinärmedizinischen) Träger oder Exzipienten enthalten.
Die Zusammensetzungen können beispielsweise in Form von Pulvern, Tabletten, Kapseln, Pillen, Lösungen und Sirupen, die für die orale Verabreichung geeignet sind, vorliegen und können beispielsweise Stärke, Lactose, Talk, Magnesiumstearat, Gelatine, destilliertes Wasser und Suspendier-, Dispergier-, Emulgier-, geschmackgebende oder färbende Mittel enthalten.
Die Verbindungen können weiterhin in Form von rektalen Zusammensetzungen, wie Suppositorien oder Retentionskli-stieren, formuliert werden.
Die Verbindungen können für die parenterale Verabreichung formuliert.werden. Die Verbindungen können als Trockenampullen für die Wiederzubereitung vor der Verwendung, gegebenenfalls zusammen mit einer weiteren antibiotischen Verbindung, formuliert werden.
Im allgemeinen beträgt das Gewichtsverhältnis der Verbindung zum zu schützenden ß-Lactam-Antibiotikum 10:1 bis 1:10, vorzugsweise 5:1 bis 1:5, und insbesondere 2:1 bis 1:2.
Die aktiven Verbindungen werden im allgemeinen in einer täglichen Gesamtdosis von 50 mg bis 20 g, vorzugsweise von 100 mg bis 10 g, verabreicht, die aufgeteilt werden kann in Dosen, die 1 - bis 4mal je Tag verabreicht werden. Enthält die Zusammensetzung ein weiteres ß-Lactam-Antibiotikum, so beträgt die Gesamtmenge des ß-Lactam-Antibiotikums zweckmässigerweise 100 mg bis 20 g, die in aufgeteilten Dosen 1- bis 4mal täglich verabreicht werden können. Die Dosierungseinheiten enthalten im allgemeinen 12,5 mg bis 5 g, vorzugsweise 50 mg bis 1 g, der aktiven Verbindung,
wenn diese allein verwendet wird und 25 mg bis 5 g, vorzugsweise 100 mg bis 1 g, an gesamtem ß-Lactam-Antibiotikum, wenn ein weiteres Antibiotikum anwesend ist.
Erfindungsgemäss werden die Verbindungen der Formel II, worin R eine Aminogruppe bedeutet, aus der Verbindung der Formel II, in der R eine Azidogruppe bedeutet, durch Reduktion, beispielsweise durch katalytische Hydrierung, hergestellt. Der Hydrierungskatalysator ist normalerweise ein Edelmetallkatalysator, beispielsweise Palladium, Platin oder Rhodium oder ein anderer Übergangsmetallkatalysator, wie Nickel. Der Katalysator kann auf einen Träger, beispielsweise Aktivkohle oder Kieselgur, aufgebracht sein. Der Metallkatalysator ist vorzugsweise Palladium, beispielsweise in Form von 10% Palladium auf Aktivkohle. Die Hydrierung wird erwünschtenfalls in einem Lösungsmittel für das Ausgangsmaterial durchgeführt.
Geeignete Lösungsmittel für die Hydrierung umfassen Äther, wie Diäthyläther oder Tetrahydrofuran, Ester wie Äthylacetat, Ketone, wie Aceton oder Methyläthylketon, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Amide, wie Dimethylformamid oder Dimethylacetamid, oder Alkohole, wie Äthanol oder deren Mischungen. Derartige Lösungsmittel können vorteilhafterweise mit Wasser oder einem wässrigen Puffer gemischt sein. Bei einigen Kombinationen kann ein Zweiphasen-System entstehen. Ist das Substrat ausreichend wasserlöslich, so kann Wasser oder ein wässriger Puffer allein verwendet werden.
Alternativ kann die Azidogruppe reduziert werden unter Verwendung von sich auflösenden Metallreduktionsmitteln, z.B. Zink und wässrige Salzsäure, mit einem kontrollierten pH im Bereich von 2 bis 6, vorzugsweise 4 bis 4,5. Geeignete Lösungsmittel umfassen beispielsweise Wasser, mischbare Lösungsmittel, wie Ketone, z.B. Aceton, Äther, wie Tetrahydrofuran, und Alkohole, wie Äthanol.
Bestimmte, als Ausgangsmaterial verwendete Ester können während der Reduktion gespalten werden, beispielsweise die Arylmethylester, wie die p-Nitrobenzylester, um eine freie Carboxylgruppe zu ergeben, obgleich - wie nachfolgend angegeben - eine selektive Reduktion derartiger Ester ohne merkliche Reduktion der Estergruppe durchgeführt werden kann.
Die erhaltene Säure (II) kann aus der Lösung, beispielsweise durch Verteilen, zwischen dem Lösungsmittel (wenn dieses mit Wasser nicht mischbar ist) und Wasser isoliert werden, wobei nach Entfernen des Katalysators die wässrige Phase lyophilisiert werden kann, um die gewünschte Säure zu erzielen.
Das saure Produkt kann auch aus der Lösung durch Ausfällen oder Kristallisation, entweder in Form seines zwitterionischen Salzes oder als Salz wie vorstehend definiert, isoliert werden. In Abhängigkeit von den Bedingungen kann die isolierte Verbindung in Form eines Solvats oder Hydrats vorliegen.
Die als Ausgangsprodukte verwendeten Azidoverbin-dungen können hergestellt werden durch Umsetzung einer Verbindung der Formel worin R3 eine veresterte Carboxylgruppe wie vorstehend defi-
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niert bedeutet und X ein rasch austauschbares Atom oder eine rasch austauschbare Gruppe ist, mit einem Azid, beispielsweise einem Alkalimetallazid wie Natriumazid oder einem organischen Azid wie beispielsweise Tetramethylgua-nidiniumazid oder einem Tetraalkylammoniumazid wie Tetrabutylammoniumazid. Die Umsetzung wird vorzugsweise in einem Lösungsmittelmedium für die Reaktanten durchgeführt. Das Lösungsmittel ist normalerweise polar, beispielsweise ein substituiertes Amid- oder Imidlösungs-mittel wie Dimethylformamid oder Dimethylacetamid; ein Nitriliösungsmitte! wie Acetonitril, ein substituiertes Sulf- . oxid wie Dimethy'suifoxid, ein Ester wie Äthylacetat, ein cyclischer Äther wie Tetrahydrofuran, ein chlorierter Kohlenwasserstoff wie Methylenchlorid oder ein Keton wie Aceton. Mit Wasser mischbare Lösungsmittel, beispielsweise Aceton, können gewünschtenfalls leicht wässrig sein, um die Auflösung des Azids zu unterstützen. Es kann eine geringe Menge einer Carbonsäure wie Essigsäure mit Vorteil anwesend sein.
Der Substituent X kann beispielsweise ein Halogenatom (Chlor, Brom oder Jod) oder eine Acyioxygruppe, wie eine aliphatische, aromatische oder araliphatische Carbonyioxy-oder Sulfonyloxygruppe mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen sein. Die aliphatische oder aromatische Gruppe einer derartigen Sulfonyloxygruppe kann beispielsweise eine Alkyl- (z.B. Ci-s)-gruppe, die durch ein Halogenatom, z.B. Fluor oder Chlor substituiert sein kann, oder eine Aryl- (z.B. Co i5)-gruppe, die Substituenten enthalten kann, wie beispielsweise Alkyl, z.B. Methyl, Alkoxy, z.B. Methoxy oder Halogen, z.B. Brom, sein. Die aliphatische oder aromatische Gruppe einer derartigen Carbonyloxygruppe kann beispielsweise eine Alkyl- (z.B. Cs-s)-gruppe, vorzugsweise substituiert durch ein oder mehrere Halogenatome, z.B. Chlor oder Fluor, oder eine Aryl- (z.B. Cö-i5)-gruppe, gegebenenfalls substituiert durch beispielsweise ein oder mehrere Halogenatome oder Nitrogruppen, sein. Derartige Acyloxygruppen können somit Dichloracetoxy, Mesyloxy, Fluormethansulfo-nyioxy, Tosyloxy oder Phenylsulfonyloxy, umfassen.
Die Verbindungen der Formel III, worin X Halogen bedeutet, könen erhalten werden durch die Umsetzung eines Esters der Verbindung der Formel I mit einem Haiogenie-rungsmittel. wie einem Thionylhalogenid, oder mit einem Sulfonylierungsmittel, z.B. einem Mesylierungs- oderTosy-lierungsmittel, in Anwesenheit von Halogenidionen. Die Verbindungen der Formel III, worin X eine Acyioxygruppe bedeutet, können hergestellt werden durch Umsetzung eines Esters der Verbindung der Formel I mit einem geeigneten Acylierungsmittel, beispielsweise einem Acylhalogenid oder -anhydrid.
Ist in der Verbindung der Forme! III X Halogen, so ist es vorzugsweise Chlor oder Brom.
Gewünschtenfalls kann die Verbindung der Formel III mit dem Azid ohne Isolierung aus dem Medium umgesetzt werden.
Bei den vorstehenden Umsetzungen, bei denen das Ausgangsprodukt ein Ester ist und die entsprechende Säure oder das entsprechende Salz erwünscht ist, kann die Verbindung einer Entfernung der Estergruppe unterzogen werden. Zu diesem Zweck sind rasch spaltbare Ester, beispielsweise Arylmethylester, die durch Reduktion, beispielsweise durch Hydrogenolyse, geöffnet bzw. gespalten werden können, bevorzugt. Die Spaltung eines Arylmethylesters, beispielsweise eines p-Nitrobenzylesters, kann durch Hydrogenolyse, beispielsweise unter Verwendung eines Metallkatalysators, z.B. eines Edelmetalls wie Platin, Palladium oder Rhodium, durchgeführt werden. Der Katalysator kann auf einen Träger, beispielsweise auf Aktivkohle oder Kieselgur, aufgebracht sein. Es kann auch eine p-Nitrobenzylgruppe durch
Reduktion der Nitrogruppe (z.B. unter Verwendung eines sich lösenden Metallreduktionsmittels, wie Zink in Essigsäure, oder Zink in wässrigem Tetrahydrofuran, oder Aceton, unter Kontrolle des pH-Bereichs innerhalb eines Werts von 3 bis 6, vorzugsweise 4,0 bis 5,5, durch Zugabe von wässriger Salzsäure; Aluminiumamalgan in feuchtem Äther, z.B. Tetrahydrofuran; oder Eisen und Ammoniumchlorid in einem wässrigen Äther, z.B. Tetrahydrofuran) und anschliessende Hydrolyse, entweder unter Reduktionsbedingungen oder durch anschliessende Behandlung mit Säure, entfernt werden. Alternativ kann ein Stannylester durch sehr milde Solvolyse, beispielsweise durch Umsetzung mit Wasser, Alkoholen, Phenolen oder Carbonsäuren, wie Essigsäure, gespalten werden.
Wird eine reduktive Spaltung zur Entfernung der Estergruppe eines Esters der Formel II, worin R N3 bedeutet, verwendet, so kann die Azidogruppe dazu neigen, gleichzeitig reduziert zu werden. Eine sorgfältige Verwendung ausgewählter Methoden macht es jedoch möglich, dass die Azido-säure der Formel II hergestellt werden kann. So kann beispielsweise der p-Nitrobenzylester der Azidosäure unter Verwendung eines sich lösenden Metallreduktionsmittels, wie Zink und Salzsäure, unter pH-Kontrolle wie vorstehend beschrieben, zur Erzielung der Azidosäure oder eines Salzes derselben gespalten werden.
Die als Äusgangsmaterialien bei den vorstehenden Verfahren verwendeten Ester der Clavulansäure können hergestellt werden aus Clavulansäure oder einem reaktiven Derivat derselben durch Umsetzung mit einem Alkohol, Phenol oder Stannanol oder einem reaktiven Derivat derselben unter Bildung des gewünschten Esters. Die Umsetzung wird gewünschtenfalls unter milden Bedingungen durchgeführt, um ein Aufbrechen des dicyclischen Kerns zu verhindern. Es ist daher die Verwendung neutraler oder milder saurer oder basischer Bedingungen bei Temperaturen zwischen -70 und +35°C bevorzugt.
Die Alkyl-, Alkoxyalkyl- und Aralkylester können durch Umsetzung der Säure der Formel I mit dem geeigneten Di-azoalkan oder Diazoaralkan, beispielsweise Diazomethan oder Diphenyldiazomethan, hergestellt werden. Die Umsetzung wird im allgemeinen in einem Äther, Ester oder Halogenkohlenwasserstofflösungsmittel, z.B. Diäthyläther, Äthylacetat oder Dichlormethan, durchgeführt. Im allgemeinen sind erniedrigte Temperaturen, wie beispielsweise -15 bis + 15°C, bevorzugt.
Die sich von Alkoholen ableitenden Ester können durch Umsetzung eines reaktiven Derivats des Alkohols, beispielsweise eines Halogenids, wie eines Chlorids, Bromids oder Jodids, oder eines Kohlenwasserstoffsulfonylderivats, wie eines Mesyl- oder Tosylesters, mit einem Salz der Säure der Formel I, beispielsweise einem Alkali- oder Erdalkalimetallsalz, wie einem Lithium-, Natrium-, Kalium-, Kalzium- oder Bariumsalz oder einem Aminsalz, wie einem Triäthylammo-niumsalz, hergestellt werden. Diese Reaktion wird vorzugsweise in einem substituierten Sulfoxid- oder Amidlösungs-mittel, beispielsweise Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid oder Hexamethylphosphoramid, durchgeführt.
Die Stannylester können geeigneterweise durch Umsetzung der Carbonsäure der Formel I oder eines Salzes derselben mit reaktiven vierwertigen Zinnteilen durchgeführt werden. Trialkylzinnoxide sind für die Synthese von Zinnverbindungen im Hinblick auf ihre Zugänglichkeit und niedrige Toxizität bevorzugt.
Gewünschtenfalls können die Säuren der Formel II ver-estert werden, wobei man die vorstehend zur Herstellung der Ester der Clavulansäure beschriebenen Methoden verwendet. Insbesondere kann, sofern erwünscht, die Azidosäure der Formel II rückverestert werden, um eine von der anfänglich
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anwesenden Estergruppe verschiedene Estergruppe in das Azidoesterprodukt, hergestellt aus der Verbindung der Formel III, einzuführen. Es ist somit möglich, eine Estergruppe einzuführen, die gegenüber den bei der nachfolgenden Reduktion der Azidogruppe verwendeten Bedingungen inert ist, wodurch die Bildung der Ester der Aminosäure der Formel II (R = NH2; R3 = COOH) erleichtert wird. Derartige Ester können von einem Typ sein, der durch reduk-tive Spaltung nicht entfernt werden kann, z.B. Alkylester, wie Methylester, oder sie können einer reduktiven Spaltung zugänglich sein, jedoch weniger reaktiv sein als die Azidogruppe.
Bei der Bildung der Salze kann eine anfänglich in Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel gebildete Säure mit einer geeigneten Base, vorzugsweise unter Bedingungen, die die Ausfällung des Salzes begünstigen, umgesetzt werden. Bei der Bildung von Alkalimetallsalzen, z.B. Natriumsalzen, ist ein Alkanoat, z.B. ein 2-Äthylhexanoat, eine bevorzugte Base.
Die Säureadditionssalze der Verbindungen der Formel II, worin R eine Aminogruppe darstellt, können rasch durch Umsetzung der freien Aminoverbindung der Formel II mit einer Säure hergestellt werden.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Herstellungen und Beispiele näher erläutert.
Die folgenden Herstellungen veranschaulichen die Mittel, durch die die Ausgangsmaterialien zur Herstellung der Verbindungen der Formel II erhalten werden können.
Herstellung 1
4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man rührte eine Mischung von 10 g (3R,5R,Z)-2-(Hydro-xyäthyliden)-clavam-3-carboxylat, 9,5 g 4-Nitrobenzyl-bromid und 65 ml Hexamethylphosphoramid 18 Stunden bei Raumtemperatur. Die Suspension wurde dann zwischen 800 ml Äthylacetat und 800 ml 50%iger gesättigter wässriger Natriumchloridlösung verteilt. Man trennte die organische Schicht ab, wusch sukzessive mit Wasser, 0,5 M wässriger Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser, trocknete und engte unter Erzielung einer Aufschlämmung ein. Man sammelte die farblosen Kristalle und erhielt 8,39 g Titelester vom F = 117,2°C (Mettler), /,£°H 264 nm (e 11000), Vmax (CHBn) 1781 (ß-Lactam), 1738 (Ester), 1680 cm-' (0-C=C), x-Werte (CDCb) umfassen 4,30 (d, J 2 Hz, C-5H), 4,61 (s, Benzylpro-tonen), 5,09 (t, J 7 Hz, =C-) und 5,78 (d, J 7 Hz, -CH2OH).
Herstellung 2
4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-chloräthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man kühlte eine Lösung von 1,0 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylatin 20 ml Äthylacetat, die 0,32 ml Pyridin enthielt auf -60°C, rührte sie und behandelte sie mit einer Lösung von 0,26 ml Thionylchlorid in 2,0 ml Äther. Man erwärmte die Mischung auf — 10°C und rührte weitere 10 Minuten bei — 10°C bis 0°C und verdünnte dann mit 250 ml Äther. Man wusch die Mischung nacheinander mit 0,5 N wässriger Salzsäure, Wasser, gesättigter wässriger Natriumhydrogencarbonatlösung (bis die Waschwasser farblos waren) und Wasser. Man trocknete die ätherische Schicht und engte bis auf eine Aufschlämmung von farblosen Nadeln ein, die durch Filtrieren gesammelt, mit Äther gewaschen und unter Erzielung von 320 mg Chlorester getrocknet wurden. [a]d+30° (c 0,49, DMSO) 264 nm (8 10 550), Vmax (CHBn) 1800 (ß-Lactam), 1753 (Ester), 1692 cm1 (0-C=C), x (CDCb)-Werte umfassen 4,25 (d, J 2 Hz, C-5H), 4,7 (s, Benzylpro-tonen), 5,08 (t, J 8 Hz, =CH-), 5,82 (d, J 8 Hz, CH2CI).
Herstellung 3
Methyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyIiden)-clavam-3-carboxylat
Man säuerte eine Suspension von 4,00 g Lithium-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylatin einer Mischung von 80 ml Salzwasser und 200 ml Äthylacetat mit 20 ml 2N-Salzsäure an und schüttelte. Man extrahierte die abgetrennte wässrige Phase weiter mit 200 ml Äthylacetat und trocknete die vereinigten organischen Lösungen, filtrierte und engte unter vermindertem Druck auf ca. 200 ml ejn. Man rührte die erhaltene Äthylacetatlösung der freien Säure, kühlte auf weniger als 5°C ab und behandelte mit überschüssigem ätherischen Diazomethan. Man entfernte die Lösungsmittel unter vermindertem Druck, wobei ein Öl verblieb, das man auf einer Silicagelsäule chromatographierte. Die Elution mit Äthylacetat-Petroläther (Sdp. 40-60°C) (3:1) ergab 2,32 g rohen Titelester in Form gelber Kristalle (Ausbeute 56%).
Man löste einen Teil dieses Produkts (350 mg) in einer Mischung von 30 ml Äther und 20 ml Petroläther (Sdp. 40-60°C), behandelte die Lösung mit Aktivkohle und filtrierte durch Kieselgur. Man engte das Filtrat auf ca. 20 ml ein und stellte zur Kristallisation bei 0°C zur Seite. Man sammelte die erhaltenen farblosen Nadeln, wusch mit Petroläther (Sdp. 40-60°C) und trocknete im Vakuum, wobei man 312 mg Titelester erhielt. F. = 63,5°C (Mettler). [ö]d +76° (c 1,03, DMSO), A,max. (0,1 N NaOH) 258 nm (s 18300) Vmax. (CHBn) 3590 (OH), 1798 (ß-Lactam), 1748 (CO2R), 1694 cm-' (0-C=C)x-Werte (CDCb) umfassen 4,29 (d, J 2,5 Hz, C-5 H), 5,77 (d, J 7 Hz, CH2OH), 6,21 (s, CHs).
Herstellung 4
Benzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man rührte eine Mischung von 10,25 g Lithium-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyIiden)-clavam-3-carboxylat und 8,55 g Ben-zylbromid in 50 ml Hexamethylphosphoramid während 22 Stunden bei Raumtemperatur. Die Mischung wurde dann mit 11 Äthylacetat verdünnt und nacheinander mit 1150%iger gesättigter Salzlösung, zweimal mit 500 ml Wasser, mit 500 ml 5M NaHCOs und dreimal mit 250 ml Salzlösung gewaschen. Man trocknete die organische Schicht über Na2S04 und engte im Vakuum unter Bildung eines Öls ein, das an einer Silicagelsäule (150 g) chromatographiert und mit Chloroform und anschliessend mit Äthylacetat eluiert wurde. Man vereinigte die geeigneten Fraktionen und engte im Vakuum unter Erzielung von 8,8 g Titelester in Form eines Öls ein. vmax. (CHBn) 3590 (-OH), 1786 (ß-Lactam), 1732 (Ester), 1684 (-O-C-CH), 734 cm-' (Phenyl). x (CDCb) 2,68 (s, Phenyl), 4,38 (d, J 3 Hz, C-5 H), 4,85 (s, CH-aPh), 4,95 (s, C-3 H), 5,16 (t, J 7 Hz, =CH), 5,85 (d, J 7 Hz, -CH2OH), 6,55 (dd, J 17 und 3 Hz, C-6 a H), 6,98 (d, J 17 Hz, C-6 ß H), 8,29 (s, -CH2OH).
Herstellung 5
4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man rührte eine Mischung von 0,5 g 4-NitrobenzyI-(3R,5R,Z)-2-(2-chloräthyliden)-clavam-3-carboxylat, 0,092 g Natriumazid, 15 ml Aceton, 1,5 ml Wasser und ca. 1,0 ml Essigsäure 15 Minuten bei Raumtemperatur und verteilte dann zwischen Äther und Wasser. Man wusch die organische Phase mit Wasser, trocknete über Natriumsulfat und engte auf ca. 10 ml ein. Man brachte den Rückstand auf eine trok-kene Silicagelsäule auf, die dann mit Äther eluiert wurde. Man sammelte die Fraktionen und vereinigte diese unter Zugrundelegung einer dünnschichtchromatographischen Untersuchung, wonach man die Lösung einengte. Beim Ste6
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henlassen bei 0°C schieden sich aus der Lösung blassgelbe Kristalle ab. Man sammelte die Kristalle, wusch sie mit Äther und trocknete im Vakuum unter Erzielung von 0,078 g Titelester, F. = 63-64°C, [cc]d +38° (c, 0,9; EtOAc), Vmax. (CHBn) 2120 (N3), 1796 (ß-Lactam), 1750 (Ester), 1690 (Enoläther), 1524 und 1345 cm-' (NCh), t (CDCb) 1,70 und 2,50 (Dubletts, J 8 Hz, aromatische Protonen), 4,22 (d, J 2 Hz, C-5 H), 4,64 (s, CH2Ar), 4,80 (s, C-3 H), 5,14 (t, J 7 Hz, =CH-), 6,10 (d, J 7 Hz, CH2N3), 6,40 und 6,88 (dd, J 2 und 17 Hz; und d, j 17 Hz, C-6 Protonen).
Herstellung 6
4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man behandelte eine gerührte Lösung von 0,5 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat in 5 ml N,N-Dimethylformamid bei 0°C mit 0,44 ml Collidin und anschliessend 0,26 ml Methansulfo-nylchlorid während 5 Minuten. Man rührte die Mischung und hielt sie während 30 Minuten bei einer Temperatur von -5 bis 0°C, wonach sie mit 0,195 g Natriumazid behandelt wurde. Nach weiteren 2 Stunden bei 0CC wurde die Mischung zwischen Äthylacetat und Wasser verteilt. Man wusch die organische Phase nacheinander mit Wasser, gesättigtem wässrigem Cuprinitrat, Wasser, 50%igem gesättigtem wäss-rigen Natriumhydrogencarbonat und Salzlösung. Die Lösung wurde über Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde erneut in Chloroform gelöst und unter Erzielung von 0,671 g gummiartigem Material eingedampft.
Das gummiartige Material wurde auf einer trockenen Silicagelsäule chromatographiert und mit Äther eluiert. Man sammelte geeignete Fraktionen und vereinigte sie und dampfte unter Erzielung von 0,11 g Titelester in Form eines Öls ein. Die spektralen Eigenschaften des Produkts waren den in Beispiel 1 beschriebenen ähnlich.
Beispiel 1
(3 R,5 R,Z)-2-(2-Aminoäthyliden)-clavam-3-carbonsäure
Man hydrierte 0,2 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azido-äthyliden)-clavam-3-carboxylat unter Atmosphärendruck bei Raumtemperatur in einer Mischung von 10 ml Äthylacetat und 10 ml Äthanol über 10%igem Palladium auf Aktivkohle (0,2 g) während 2 Stunden. Man verteilte die Mischung zwischen 20 ml Äthylacetat und 50 ml Wasser und entfernte den Katalysator durch Filtration. Man wusch die wässrige Phase mit Äthylacetat und lyophilsierte unter Erzielung von 0,092 g Titelester in Form eines lederfarbenen Pulvers, vmax (Nujol) 2600 (NH3+), 1780 (ß-Lactam), 1690 (Enoläther) und 1600 cnr1 (Carboxylat), x-Werte (D2O) umfassen 4,22 (d, J 2 Hz, C-5 H), 4,99 (s, C-3 H), 5,14 (t, J 7 Hz, =CH-), 6,30 (d, J 7 Hz, CH2N+H3), 6,39 und 6,86 (dd, J 17 und 2 Hz; und d, J 17 Hz, C-6 Protonen).
Beispiel 2
(3R,5R,Z)-2-(2-Aminoäthyliden)-clavam-3-carbonsäure
Man hydrierte 10,0 g 4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azido-äthyliden)-clavam-3-carboxylat unter Atmosphärendruck bei Raumtemperatur in einer Mischung von 250 ml Äthylacetat und 250 ml Äthanol über 10%igem Palladium auf Aktivkohle (15g) während 15 Minuten. Man filtrierte die erhaltene Mischung durch Kieselgur und wusch das Filterbett gut mit Äthylacetat. Das Bett wurde dann mit mehreren Anteilen Methanol gewaschen und die vereinigten methanolischen Filtrate wurden auf ca. 30 ml eingeengt. Das erhaltene kristalline Produkt wurde gesammelt, mit Methanol gewaschen und getrocknet, wobei man 2,013 g Titelester erhielt. Xmax. (0,1 N NaOH aq) 258,5 nm (s 15 500).
Man löste 200 mg dieses Materials in 3 ml Wasser und verdünnte die erhaltene Lösung mit 18 ml Aceton, bis sie trüb wurde. Während des Stehens bei 0°C schieden sich aus der Lösung nadeiförmige Kristalle ab, die gesammelt, gewaschen und unter Erzielung von 171 mg Titelester getrocknet wurden.
[a]D +61,5° (c 1,07; H2O), A,max. (0,IN NaOH aq) 258 nm (e 16410) Vmax. (Nujol) 2800-2500 (NH3+), 1806 (ß-Lactam), 1698 (Enoläther) und 1588 cm-' (Carboxylat), x (D2O) 4,20 (d, J 3 Hz, C-5 H), 4,98 (s, C-3 H), 5,14 (t, J 8 Hz, = CH-), 6,30 (d, J 8 Hz, CH2NH2), 6,39 und 6,86 (dd, J 17 und 3 Hz; d, J 17 Hz, C-6 Protonen).
Herstellung 7 Natrium-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man fügte 1,9 g Zinkstaub in kleinen Anteilen während eines Zeitraums von 2 Stunden zu einer gerührten Lösung von 1,5 g4-Nitrobenzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat in 80 ml Tetrahydrofuran und 50 ml Wasser, die durch Kühlen bei 0°C und durch tropfenweise Zugabe von n-Salzsäure bei einem pH von 4,3 gehalten wurde. Die erhaltene Mischung wurde weitere 1V2 Stunden gerührt, filtriert und zwischen 150 ml Äthylacetat und 100 ml Wasser verteilt. Man leitete Schwefelwasserstoff durch die Zweiphasenmischung und hielt den pH der wässrigen Phase durch Zugabe von n-Natriumhydroxidlösung auf 2,5 bis 4,5. Nachdem der pH einen beständigen Wert von 4,5 angenommen hatte, wurde die Mischung durch Kieselgur filtriert und die abgetrennte organische Schicht dreimal mit 0,5 n wässriger Natriumhydrogencarbonatlösung extrahiert. Diese Extrakte wurden mit der abgetrennten wässrigen Schicht vereinigt, mit Äthylacetat gewaschen, mit 2 n Salzsäure auf pH 2 angesäuert und mit Äthylacetat extrahiert. Der organische Extrakt wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und mit einer Lösung von 0,6 g Natrium-2-äthylhexanoat in Äthylacetat behandelt. Die erhaltene Lösung wurde auf ca. 2 ml eingeengt und langsam mit Äther verdünnt. Der Niederschlag wurde gesammelt, mit Äther gewaschen und getrocknet, wobei man 0,45 g Titelsalz erhielt.
[a]D + 510 (c 0,95; H2O), Xmax. (0,1 N NaOHaq) 258 nm (e 14100), Vmax. (Nujol) 2100 (Azid), 1782 (ß-Lactam), 1688 (Enoläther)und 1614cm-' (Carboxylat);x(D20)4,19(d,J3 Hz, C-5H), 4,92 (s, C-3 H), 5,01 (t, J 8 Hz, =CH-), 6,03 (d, J 9 Hz, -CH2N3), 6,36 und 6,84 (dd, J 17 und 3 Hz, d, J 17 Hz, C-6 Protonen).
Herstellung 8 Methyl-(3 R,5 R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man säuerte eine wässrige Lösung von 0,2 g Natrium-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylatmit 2n-Salzsäure an und extrahierte mit Äthylacetat. Man trocknete die organische Lösung über Magnesiumsulfat und behandelte bei 0°C mit einem Überschuss von ätherischem Diazomethan. Die Lösung wurde mit einem Stickstoffstrom während 10 Minuten durchspült und dann eingedampft, um 0,16 g Titelester in Form eines Öls zu ergeben. [a]?" +66° (c 0,85; CHCb), W. (0,1 N NaOH aq) 258 nm (e 15 700), Vmax. (CHBn) 2100 (Azid), 1798 (ß-Lactam), 1748 (Ester) und 1690 cm-' (Enoläther); t (CDCb) 4,27 (d, J 3 Hz, C-5 H), 4,88 (s, C-3H), 5,15 (t, J 8 Hz, =CH-), 6,13 (d, J 8 Hz, -CH2N3), 6,20 (s, CH3), 6,49 und 6,92 (dd, J 17 und 3 Hz, d, J 17 Hz, C-6 Protonen).
Herstellung 9 Methyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man kühlte eine gerührte Lösung von 2,0 g Methyl-
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(3R,5R,Z)-2-(2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylat unter Stickstoff auf -50°C und behandelte mit 2,17 ml Pyridin und anschliessend 0,92 ml Thionylbromid in 10 ml Äthylacetat. Die erhaltene Mischung wurde 10 Minuten bei -45°C gerührt und dann in 80 ml Wasser gegossen. Man fügte die abgetrennte organische Phase zu einer gerührten Suspension von 0,71 g Natriumazid in einer Mischung von 8 ml Wasser und 55 ml Aceton bei -5°C. Man fügte tropfenweise 0,2 ml Essigsäure zu und liess sich die Mischung auf Raumtemperatur erwärmen. Nach 15 Minuten wurde die erhaltene Lösung zwischen ! 50 ml Wasser und 100 ml Äther verteilt. Man wusch die abgetrennte organische Schicht mit Wasser und mit gesättigter Salzlösung. Die Lösung wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und unter Erzielung von 0,79 g Titelester in Form eines Öls eingedampft. Amax. (0,1 N NaOH aqj 258 nm (e 15260). Die NMR- und IR-Spektren waren ähnlich bzw. analog den in Beispiel 6 beschriebenen.
Herstellimg 10
Benzyl-GR,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-
carboxyla:
Man kühlte eine gerührte Lösung von 1,0 g Benzyl-(3R,5R,Z)-2-f2-hydroxyäthyliden)-clavam-3-carboxylatin 20 mi Äther unter Stickstoff auf -55°C und behandelte mit 0,8 ml Pyridin und anschliessend mit 0,34 ml Thionylchlorid in 5 ml Äther. Man rührte die erhaltene Mischung 10 Minuten bei ca. —■45°C und goss dann in Wasser. Man wusch die organische Phase mit Wasser und behandelte dann mit einer Lösung von 0,26 g Natriumazid in 3 ml Wasser und 20 m! Aceton. Man engte die erhaltene Mischung durch Eindampfen ein, bis sie homogen wurde, behandelte mit ca. 0,2 ml Essigsäure und liess 10 Minuten bei Raumtemperatur stehen. Die Lösung wurde zwischen Äther und Wasser verteilt und die organische Schicht mit Wasser und Salzlösung gewaschen. Man engte die getrocknete Lösung auf ca. 10 ml ein und chromatographierte an einer Silicagelsäure mit Äther als Eiuierungsmittel. Man vereinigte die geeigneten Fraktionen und dampfte unter Erzielung eines Öls ein. Das Öl wurde erneut in Chloroform gelöst und ergab 0,395 g Titelester in Form eines Ö!s. /.«> « (CHBn) 2100 (Azid), 1792 (ß-Lactam), 1744 (Ester) und 1688 cm-' (Enoläther), x (CDCb) 2,62 (s, aromatische Protonen), 4,29 (d, J 3 Hz, C-5 Hl, 4,79 (s, CH: Ph), 4,86 (s, C-3 Hj, 5,20 (t, J 8 Hz, =CH-), 6J 7 (d, J 8 Hz, -CIL'N?), 6,50 und 6,96 (dd, J 17 und 3 Hz, d, J 17 Kz, C-6 Protonen).
Beispiel 3
«3îl,5R,Z)-2 -(2-Aminoäthyliden)-clavam-3-carbonsäure
Man fügte 10,0 g Zinkpuiver in kleinen Anteilen während eines Zeitraums von ! Stunde zu einer gerührten Lösung von 2,5 g 4-Nitrobenzyl-f3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylai in einer Mischung von 130 ml Tetrahydrofuran und 80 ml Wasser, die durch Kühlen bei 0°C und durch tropfenweise Zugabe von n-Salzsäure bei einem pH von 4,5 gehalten wurde. Man rührte die Reaktionsmischung weitere 2! : Stünden und verteilte dann zwischen 60 ml Wasser und 69 mi Äthylacetat. Man leitete Schwefelwasserstoff durch die Mischung and hielt den pH-Wert der wässrigen Phase durch Zugabe von n-Natriumhydroxidlösung bei ca. 3. Nachdem sich der pH nicht mehr änderte, wurde die Mischung durch Kieselgur filtriert und die abgetrennte wässrige Phase mit Äthyiacetat gewaschen und lyophilisiert. Der Rückstand wurde mit Methanol gerührt und etwas unlösliches Material durch Filtration entfernt. Die Lösung wurde auf ca. 25 ml eingeengt und ausgefallenes Natriumchlorid durch Filtrieren entfernt. Das Filtrat wurde mit Äther verdünt und der erhaltene Niederschlag wurde gesammelt, gewaschen und unter
Erzielung von 0,94 g Titelsäure getrocknet. Die NMR- und IR-Spektren waren anlog den in Beispiel 4 beschriebenen.
Beispiel 4
Benzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-aminoäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man behandelte eine gerührte Lösung von 0,1 g Benzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat in 2 ml Tetrahydrofuran und 1 ml Wasser mit 0,2 g Zinkstaub in kleinen Anteilen während eines Zeitraums von 5 Minuten, wobei der pH durch tropfenweise Zugabe von 2 n-Salzsäure zwischen 2 und 4 gehalten wurde. Die erhaltene Mischung wurde von dem Zinkrückstand dekantiert und zwischen Salzlösung und Äthylacetat verteilt. Die wässrige Phase von pH 5 wurde mit Äthylacetat extrahiert. Der organische Extrakt wurde über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft, wobei man ein gummiartiges Material erhielt. Dieses wurde erneut in Chloroform gelöst und unter Erzielung von 0,092 g Titelester in Form eines Schaums eingedampft. Vmax. (CHBn) 3320 (NH2), 1798 (ß-Lactam), 1740 (Ester) und 1696 cm-' (Enoläther); x (CDCb) 2,62 (s, aromatische Protonen), 4.31 (d, J 2 Hz, C-5 H), 4,80 (s, CH2PI1), 4,86 (s, C-3 H), 5,08 (d, J 7 Hz, —CH-), 6,41 (d, J 7 Hz, -CH2NH2), 6,58 und 6,80 (dd, J 17 und 2 Hz, d, J 17 Hz, C-6 Protonen).
Beispiel 5
Methyl-(3R,5R,Z)-2-(2-aminoäthyliden)-clavam-3-carboxylat
Man fügte 1,2 g Zinkpulver in Anteilen während eines Zeitraums von 20 Minuten zu einer gerührten Lösung von 0,5 g MethyI-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carb-oxylat in 25 ml Tetrahydrofuran und 15 ml Wasser, die durch Kühlen bei 0°C und durch tropfenweise Zugabe von n-Salz-säure bei einem pH von 4 bis 4,5 gehalten wurde. Die Mischung wurde weitere 20 Minuten gerührt und dann filtriert und zwischen gesättigter Salzlösung von pH 7,2 und Äthylacetat verteilt. Die abgetrennte wässrige Phase wurde mit weiterem Äthylacetat extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte über Magnesiumsulfat getrocknet und unter Erzielung des Titelesters in Form eines gummiartigen Materials eingedampft. Vmax.(CHBr3) 1790 (ß-Lactam) und 1750 cm-' (Ester); x (DMSO-de) 4,17 (d, J 2 Hz, C-5H), 4,68 (s, C-3H), 5,16 (t, J 7 Hz, =CH-), 6,21 (s, CHb), 6,54 (m, CH2NH2), 6,3-6,9 (m, C-6 Protonen).
Beispiel 6
(3R,5R,Z)-2-(2-Ammoniumäthyliden)-clavam-3-carbon-säure-4-toluolsulfonat
Man lyophilisierte eine Lösung von 100 mg (3R,5R,Z)-2-(Ammoniumäthyliden)-clavam-3-carbonsäure und 90 mg 4-Toluolsulfonsäuremonohydrat in 10 ml Wasser, um das Titelsalz zu erhalten. Vmax. (Nujol) 2700 (NH3+), 1794 (ß-Lactam), 1730(Carboxyl), 1700 (Enoläther) und 1200 cm-' (Sulfonat) x (D2O) 2,30 und 2,65 (Dubletts, J 8 Hz, aromatische Protonen), 4,20 (d, J 3 Hz, C-5H), 4,75 (s, C-3 H), 5,08 (t, J 7 Hz, =CH-), 6,31 (d, J 7 Hz, CÄ-NH+j), 6.39 und 6,82 (dd, J 17 und 3 Hz, d, J 17 Hz, C-6 Protonen) und 7,61 (CH3).
Beispiel 7
(3R,5R,Z)-2-(2-Aminoäthyliden)-clavam-3-carbonsäure Man stellte eine Lösung von Benzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-ami-noäthyliden)-clavam-3-carboxy!at in 10 ml Äthylacetat aus 0,49 g Benzyl-(3R,5R,Z)-2-(2-azidoäthyliden)-clavam-3-carboxylat analog zu der in Beispiel 4 beschriebenen Weise s
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her. Die Lösung wurde mit 10 ml Äthanol verdünnt und die Mischung über 10%igem Palladium auf Aktivkohle (0,35 g) 20 Minuten bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck hydriert. Man fügte 10 ml Wasser zu und entfernte den Kata628055
lysator durch Filtrieren. Man wusch die wässrige Phase mit Äthylacetat und lyophilisierte unter Erzielung von 0,04 g Titelsäure in Form eines Schaums. Die NMR- und IR-Spek-tren waren ähnlich den in Beispiel 3 beschriebenen.
B
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