DD251352A5 - Verfahren zur herstellung von carbapenem-zwischenverbindungen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Carbapenem-Zwischenverbindungen der allgemeinen Formel. Die Verbindungen obiger Formel sind fuer die Synthese von Thienamycin und anderen Carbapenem-Antibiotika brauchbar. Das erfindungsgemaesse Verfahren ermoeglicht die Verwendung schwacher organischer Basen anstelle starker Basen, wodurch die Synthese von Thienamycin und anderen Carbapenem-Antibiotika betraechtlich erleichtert wird. Formel
Description
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Zwischenprodukten, die für die Synthese von Thienamycin und weiteren Carbapenem-Antiobiotika brauchbar sind.
Das Antibiotikum Thienamycin der Formel OH H
SCH2CH2NH2
wurde ursprünglich, wie in der US-PS 3950357 beschrieben, durch Fermentation von Streptomyces cattleya erhalten.
Thienamycin ist ein außerordentlich wirksames Breitbandantibiotikum, das hervorragende Aktivität gegenüber verschiedenen Pseudomonas-Arten, die für ihre Resistenz gegenüber /3-Lactam-Antibiotika bekannt sind, besitzt.
Aufgrund seiner außergewöhnlichen biologischen Aktivität wurden viele Derivate von Thienamycin hergestellt. Es wurde versucht, Derivate zu synthetisieren, die anstelle der Hydroxyethylgruppe in 6-StelIung des Carbapenemringsystems verschiedene andere Substituenten aufweisen. Dennoch wird die Hydroxyethylgruppe noch immer als der vorteilhafteste Substituent in 6-Stellung betrachtet, um optimale Wirkung zu erhalten.
Weiter wurden auch Derivate hergestellt, bei denen derCarbapenemkern in 1-Stellung mono-oder disubstituiert ist, vorzugsweise mit einer Methylgruppe (s. beispielsweise EP-A-54917).
Das Fermentationsverfahren zur Herstellung von Thienamycin und dessen Derivaten nicht zufriedenstellend sind, wurden mehrere Totalsynthesen in der Literatur beschrieben (s. beispielsweise die US-PSen 4287123,4269772,4282148,4273709 und 4290947 und EP-A-7973 und EP-A-54917). Die einzelnen Syntheseverfahren gehen von unterschiedlichen Ausgangsmaterialien aus, alle Verfahren laufen aber über eine gemeinsame Diazozwischenverbindung der Formel:
(D
worin R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten und R1 für eine übliche Carboxylschutzgruppe steht. Eine der bevorzugtesten Carboxylschutzgruppen für die Zwischenverbindung I ist die p-Nitrobenzylgruppe, die nach der Bildung des Carbapenem-Endproduktes leicht durch katalytische Hydrierung entfernt werden kann. Eine weitere bevorzugte Schutzgruppe ist der Allylester, der leicht mit einem Katalysator aus einer Mischung einer Palladiumverbindung und Triphenylphosphin in einem aprotischen Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Diethylether oder Methylenchlorid, entfernt werden kann.
Kürzlich wurde versucht, die Zwischenverbindung I (und nachfolgend Thienamycin und weitere Carbapenemderivate) aus dem leicht erhältlichen 6-APAzu synthetisieren. Beispielsweise Karady et al. beschreiben in J. Am. Chem. Soc. 103 (22), 6765-6767 (1981) ein derartiges Verfahren, das zu der Diazozwischenverbindung der Formel
OOCH
in der P für t-Butyldimethylsilyl steht, führt, und zwar durch Umsetzung (Austauschreaktion) des O-geschützten Azetidinons der Formel
OP
mit einem Enolsilylether von Benzyl^-diazoacetoacetat der Formel
OSi(CH3)
CO2CH2
In Tetrahedron Lett. 23 (22), 2293-2296 (1982) ist die Herstellung der Diazozwischenverbindung der Formel: OH H
aus 4-Acetoxy-3-(1-hydroxyethyl)-2-azetidinon durch Lewis-Säure-katalysierte Alkylierung mit dem entsprechenden Silylenolether der Formel:
OSi(CH3J3
CO2CH2
beschrieben.
Yoshidaetal. beschreiben in Chem.Pharm. Bull. 29 (10), 2899-2909 (1981) ein weiteres Syntheseverfahren zur Umwandlung von 6-APA in das O-geschützte Azetidinon der Formel
/CB3 OSi-C(CH3),
IN
das in eine Diazozwischenverbindung der Formel I anhand des oben erwähnten und in Tetrahedron Lett, beschriebenen Verfahrens überführt werden kann.
Da die Diazozwischenverbindungen der Formel I bevorzugte Carbapenem-Zwischenverbindungen sind, wäre ein Verfahren zur Umwandlung der leicht erhältlichen Azetidinonverbindungen der allgemeinen Formel Il
worin Leine übliche austretende Gruppe, wie ein Halogenatom oder eine Acetoxygruppe bedeutet und P für eine übliche Hydroxyschutzgruppe, wie eine Tnorganosilylgruppe, steht, in die entsprechenden Esterzwischenverbindungen der Formel I wünschenswert.
Da die Lewis-Säure-katalysierte Alkylierung von Ketonen in Form ihres Silylenolethers in der Literatur beschrieben ist (s. beispielsweise Tetrahedron Lett. 23 [22], 2293-2296,1982 und Tetrahedron Lett. 23 [4], 379-382,1982), könnte man erwarten, daß sich die gewünschten Esterzwischenverbindungen I oder deren hydroxygeschützte Derivate durch Lewis-Säure katalysierte Alkylierung einer geeigneten Azetidinonverbindung Il mit einem Enolsilylether des Diazoacetoacetatesters der Formel
R1
R ,osi-ir
R3
CO2R1
N.
herstellen lassen. Dabei bedeuten in der Formel III R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, Ri eine übliche Carboxylschutzgruppe und R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander C1-C4-AIkYl oder
E1
-Si-R steht für R3
<76H5 -Si-C(CH3)3 steht.
C(CH3)3
oder
Die Erfinder haben jedoch festgestellt, daß die bekannten Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel III nicht zum Erfolg führen, wenn eine p-Nitrobenzylschutzgruppe erwünscht ist, oder wenn man die t-Butyldimethylsilyl-Hydroxyschutzgruppe verwendet. Bei den Verfahren des Standes derTechnikzur Herstellung von Enolsilylethem von Diazoacetoacetaten erfolgt deshalb eine Silylierung eines Diazoacetoacetatesters der Formel
worin R1 eine Carboxylschutzgruppe ist, zu einem Enolsilyletherester der Formel OSiMe-
unter Verwendung eines Trimethylsilylhalogenid-Silylierungsmittels in Gegenwart einer starken Base, beispielsweise Trimethylchlorsilan zusammen mit einer Lithiumbase, wie Lithiumhexamethyldisiiazid. Wenn man dieses bekannte Verfahren bei einem p-Nitrobenzyletherder Formel
zur Anwendung bringt, ist die zur Bildung des Enolats erforderliche starke Base mit dem p-Nitrobenzylester aufgrund der sehr
reaktiven Methylengruppe inkompatibel. Die Verwendung von schwächeren Basen, wie Trialkylamine, zusammen mit dem Triorganosilylhalogenid-Silylierungsmittel führt dagegen nicht zur Bildung der gewünschten Enolsilylether. Darüber hinaus führt das Verfahren des Standes der Technik, das im allgemeinen die Herstellung von Trimethylsilylenolethern der Formel
OSi(CH3)3
in der Ri eine übliche Esterschutzgruppe, aber keinen sehr reaktiven Esterrest, wie p-Nitrobenzyl, bedeutet, erlaubt, nicht zur Bildung der entsprechenden t-Butyldimethylsilylenolether. Diese Enolether sind, wie unten erläutert, besonders bevorzugte Carbapenem-Zwischenverbindungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues und allgemein anwendbares Silylierungsverfahren zu schaffen, das sich zur Herstellung von Silylenolethern der Formel
R1
5 ' 2
.OSi-R
R3
INA
N.
in der R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, R-, eine übliche Carboxylschutzgruppe bedeutet und R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine Ci-C4-Alkylgruppe bedeuten, oder in der
.1
-Si-R R3
C(CHO-.
für
-Si-O
CH,
-C(CH3) 3
oder
C(CH3J3
<Γ6Η5 -Si-C(CH3)
έ6Η5
stehty
aus einer Zwischenverbindung der Formel IVA ~5 , i?2
IV A
worin R5, R6 und Ri die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, eignet.
Die erfolgreiche Herstellung der Zwischenverbindungen III würde dann die Synthese der eine Schlüsselstellung einnehmenden Carbapenem-Zwischenverbindungen der Formel I
oder eines hydroxygeschützten Derivats davon durch Umsetzung einer Zwischenverbindung IMA mit einem geeigneten O-geschützten Azetidinon der Formel Il
H i
.N
O'' NH
worin P und L die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, und, falls gewünscht, anschließend die Entfernung der Hydroxyschutzgruppe, erlauben.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die p-Nitrobenzyldiazoacetoacetat-Zwischenverbindung der allgemeinen Formel IV
worin R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, in die entsprechende Enolsilylether-Zwischenverbindung der allgemeinen Formel III'
worin R5 und Re die oben angegebenen Bedeutungen besitzen und R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinanderfür Ci-C4-Alkyl stehen, oder worin
-Si-R2 für ?H3 -Si-O
'CHn
?6H5
-Si-C(CH3)3 steht, C6H5
oder
C(CH3)
überführt werden kann, und zwar durch Umsetzung einer Verbindung IV mit einem Triörganosilyltriflat-Silylierungsmittel der allgemeinen Formel V:
R1
R2^i-OSO2CF3 R3
worin R1, R2 und R3 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, in einem inerten organischen Lösungsmittel und in Gegenwart einer organischen Base. Die Verwendung des Silyltriflats als Sicherungsmittel anstelle des bekannten Silylchlorid-Reagens erlaubt die Verwendung einer organischen Base, wie eines Trialkylamins (z. B. Tri(Ci-C4)alkylamin) anstelle einer starken Base, wie gemäß dem Stand der Technik. Auf diese Weise ist es möglich, die gewünschte Silylenolether-Zwischenverbindung III* trotz der Anwesenheit der sehr reaktiven Methylengruppe in der p-Nitrobenzyleinheit zu erhalten.
Die Umsetzung der Zwischenverbindung IV mit dem Triorganosilyltriflat-Silylierungsmittel erfolgt in einem inerten organischen Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Tetrahydrofuran, Tetrachlorkohlenstoff, Dioxan, Dimethoxyethan, Diethylether oder Chloroform bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr -40°C bis +3O0C.
Am zweckmäßigsten führt man die Reaktion bei einer Temperatur von ungefähr 0-50C durch.
Ein geeignetes Triorganosilyltriflat kann jedes Trialkyl (Ci-Ci-alkyO-silyltrifluormethylsulfonat, wie Trimethylsilyltrifluormethylsulfonat, Triisopropylsilyltrifluormethylsulfonat, Triethylsilyltrifluormethylsulfonatodert-Butyldimethylsilyltrifluormethylsulfonat oder t-Butyldiphenylsilyltrifluormethylsulfonat oder 2,4,6-Tri-(t-butylphenoxy)-dimethyl-silyltrifluor-methylsulfonatsein. Das am meisten bevorzugte Silylierungsmittel ist t-Butyldimethylsilyltrifluormethylsulfonat.
Organische Aminbasen, wie Diisopropylethylamin, DBU (!,S-DiazabicyclotoAOJundec-T-en), DBN (1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en und insbesondere TrilQ-Qlalkylamine (z. B. Trimethylamin, Triethylamin, Tributylamin, Tripropylamin, sind zur Anwendung zusammen mit dem Triorganosilyltriflat-Silylierungsmittel geeignet.
Im allgemeinen werden die organische Base, das Triorganosilyltriflat und die Zwischenverbindung IV in ungefähr äquimolaren Mengen eingesetzt, wobei die Base in geringem Überschuß zur Anwendung kommt. Das am meisten bevorzugte Molverhältnis von Zwischenverbindung IV: Triorganosilyltriflat: Base ist etwa 1:1,2:1,4.
Die als erste hergestellten Verbindungen der Formel Hl* waren die Trimethylsilylenolether. Diese Verbindungen können mittels des oben beschriebenen Verfahrens leicht in hohen Ausbeuten hergestellt werden, sie erwiesen sich jedoch als etwas labil und hydrolysierten bei Kontakt mit Wasser oder an der Luft zu den p-Nitrobenzyl-a-diazoacetoacetaten. Diese Zwischenverbindungen waren deshalb schwierig zu handhaben. Um dieses Problem zu überwinden, wurden die entsprechenden t-Butyldimethylsilylenolether unter Verwendung von t-Butyldimethylsilyltrifluormethansulfonat anstelle von Trimethylsilyltrifluormethansulfonat hergestellt. Im Gegensatz zu den Trimethylsilylenolethern waren die t-Butyldimethylsilylenolether gegenüber neutralem Wasser weit stabiler, so daß die Aufarbeitung in wäßrigem Medium durchgeführt werden kann. Beispielsweise p-Nitrobenzyl-2-diazo-3-(t-butyldimethylsilyloxy)-3-butenoat wurde in einer verschlossenen Flasche im Kühlschrank (0-50C) langer als ein Jahr ohne Hydrolyse zum Diazoacetoacetat aufbewahrt.
Das oben beschriebene Verfahren zur Herstellung von Silylenolethern der p-Nitrobenzylester von a-Diazoacetoacetaten hat sich allgemein für die Herstellung einer großen Zahl von a-Diazoacetoacetatestern als brauchbar erwiesen.
Die vorliegende Erfindung schafft deshalb Enolsilylether-Zwischenverbindungen der allgemeinen Formel III A:
INA
worin R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten,-R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander C1-C4-A^yI bedeuten, oder in der
R1 C(CH3) 3
-Si-R2 für ?H3 /T^X oder
13' -Si-O —</ N)-C(CH,)
C(CH-J3
-Si-C(CH,), steht. C6H5
und R1 eine übliche Esterschutzgruppe für eine Carbonsäure bedeutet, durch Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel IVA:
CO2R1
worin R6, R6 und Ri die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einem Silyltriflat der allgemeinen Formel V:
R2-Si-OSO2CF3 R3
worin R1, R2 und R3 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart einer organischen Base.
Die Reaktionsbedingungen entsprechen denjenigen, die oben im Zusammenhang mit der Herstellung der Verbindungen der Formel ΙΙΓ beschrieben wurden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel III:
III
R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, R7 für Ci p-Nitrobenzyl,
-CH2CH=CH2,-CH2CH=CHC6H5,-CH2CH=CHCO2CH3,
Cl
-CH2C=CH2, -CH2CH=CHCH3, έ6«5
,6 5 -Si-C(CH0)
C6H5
CH(CH3) 2
-Si-CH(CH3) ,
• I CH(CH3J2
?H3
oder -Si-O
CH.,
C(CH3J3
7 W-
C(CH3)
C(CH3J3
steht und
R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander d-C4-Alkyl bedeuten, oder in der
» 2
-Si-R
für
C(CH3J3
—C{CH3)3
CH
oder
Si-C(CH3J3 steht,
wobei R7 nicht für eine Allyl-oder C1-C4-Alkylgruppe stehen kann, wenn
1 · /*^t t
-Si-R3 '2
für -Si-CH-, steht. CH3
Eine bevorzugte Ausführungsform sind die Verbindungen der allgemeinen Formel 111*
-OSi-R^
III'
worin R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten und R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander eine C1-C4-AHCyIgTUpPe bedeuten, oder worin
-Si-R2 für ?H3
•3 -Si-O
R ι
CH-,
?6H5 -Si-C(CH-)- steht.
I J J
C6H5
C(CHO
3'3
7 W-
oder
C(CH3)
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sind die Verbindungen der allgemeinen Formel
OSi-C(CH3)
R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten, R7 für C-i-4-Alkyl, p-Nitrobenzyl,
-CH2CH=CH27-CH2CH=CHC6H^-CH2Ch=CHCO2CH3,
-CH2C=CH2, -CH2C=CH2, -CH2CH=CHCH3,
Cl C6H5
Cf.il CH(CH-.)-
•ob - 32
-Si-C(CH7)-. , -Si-CH(CH-J0 , -CH0CH-Si(CH-.)
CnH, CH(CH,)-
ob j 2.
C(CH.JV
oder -Si-O —U >\—C(CH3) 3 steht
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bedeuten R5 und R6 vorzugsweise beide ein Wasserstoffatom oder einer der beiden Reste bedeutet ein Wasserstoffatom und der andere eine Methylgruppe.
Die Verbindungen der Formel Ml können erfindungsgemäß zur Herstellung der bekannten Diazozwischenverbindungen IA:
IA
worin R4 ein Wasserstoff atom oder eine übliche Hydroxyschutzgruppe bedeutet und R5, R6 und R7 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, verwendet werden. Die Zwischenverbindung der Formel III wird deshalb mit einem geeigneten O-geschützten Azetidinon der allgemeinen Formel NA:
OE4'
HA
NH
worin L eine übliche austretende Gruppe ist und R4' eine übliche Hydroxyschutzgruppe bedeutet, in einem inerten organischen Lösungsmittel und in Gegenwart eines Lewis-Säurekatalysators zur Reaktion gebracht. Gewünschtenfalls entfernt man die Hydroxyschutzgruppe, wobei man die entsprechende Hydroxyethylzwischenverbindung erhält.
Geeignete inerte organische Lösungemittel sind beispielsweise Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dioxan, Diethylether, Tetrahydrofuran oder Dimethoxyethan. Geeignete Lewis-Säurekatalysatoren sind beispielsweise Zinkchlorid, Zinkjodid, Zinkbromid, Titantetrachlorid, Magnesiumbromid, Bortrifluorid, Aluminiumchlorid, Zinnchloridtrimethyltrifluormethylsulfonat (TMF.OTf) und Eisen(lll)-chlorid. Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Methylenchlorid und ein bevorzugter Katalysator ist Zinkchlorid.
Die Azetidinonverbindungen der Formel Il A sind bekannte Verbindungen oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Die HydroxylaiKylgruppe dieser Verbindungen ist mittels einer üblichen Hydroxyschutzgruppe geschützt. Die Wahl der zur Anwendung kommenden Schutzgruppe ist nicht kritisch und kann aus einer großen Zahl derartiger, aus dem Stand der Technik bekannter Gruppen erfolgen. Vorzugsweise verwendet man eine Triorganosilylschutzgruppe, wie die Trimethylsilylodert-Butyldimethylsilylgruppe, weil diese Gruppen sich leicht durch Behandlung mit methanolischer HCI oder mit Fluoridionen (ζ. B. Tetra-n-butylammoniumfluorid/Tetrahydrofuran) entfernen lassen. Weitere Beispiele für geeignete Hydroxyschutzgruppen sind p-Nitrobenzyloxycarbonyl, das durch katalytische Hydrierung entfernt werden kann, Allyloxycarbonyl, das durch eine Pd[P(CeH5)3]4-katalysierte Reaktion entfernt werden kann, und 2-Trihaloethoxycarbonyl (-CO2CH2CX3, worin X = Cl oder Br), das durch Behandlung mit Zn-Essigsäure in Methanol entfernt werden kann. Als austretende Gruppe L kann jede übliche austretende Gruppe dienen, wie ein Halogenatom (z. B. ein Chloratom) oder eine Acyloxygruppe (z. B. Acetoxy, Pripionyloxy oder t-Butyryloxy). Am bevorzugtesten ist Acetoxy. Im allgemeinen ist es bevorzugt, einen Überschuß an Silylenolether III zu dem Azetidinon Il zu geben.
Im Anschluß an die Alkylierungsreaktion zur Bildung der an der Hydroxygruppe geschützten Diazozwischenverbindung kann die Schutzgruppe anhand bekannter Verfahren entfernt werden, um die gewünschte Zwischenverbindung IA zu erhalten.
Triorganosilyl-Schutzgruppen, wie oben erwähnt, sind insbesondere bevorzugt, weil sie leicht ohne Zerstörung des verbleibenden Molekülteils entfernt werden können.
Die Diazozwischenverbindungen lAkönnen anhand bekannter Verfahren inThienamycin und verschiedene andere Carbapenemderivate mit brauchbarer antibakterialler Aktivität überführt werden.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, sie sollen diese jedoch nicht einschränken. Die Schmelzpunkte wurden mit einem Gallenkamp-Schmelzpunktsapparat bestimmt und sind unkorrigiert. Die Infrarotspektren wurden auf einem Perkin-Elmer 267 Grating Infrared Spectrometer aufgenommen. Die 'H-Kernresonanzspektren wurden, wenn nicht anders angegeben, entweder mit einem Varian EM-360 (60 MHz) oder einem Varian CFT-20 (80 MHz) NMR-Spektrometer aufgenommen. Tetramethylsilan wurde als interner Standard verwendet. Die chemischen Verschiebungen sind in parts per million (δ) bezogen auf den internen Standard angegeben. Die Ultraviolettspektren wurden auf einem Unicam-SP8-100 UV-Spektrometer aufgenommen. Optische Drehwerte wurden mit einem Perkin-Elmer-Model 141-Polarimeter bestimmt Tetrahydrofuran wurde über Lithiumaluminiumhydrid frisch destilliert. Wasserfreie Diethylether (Fisher) wurde ohne weitere Reinigung verwendet. Alle anderen Lösungsmittel waren rein und wurden vor ihrer Anwendung über Molekularsieb aufbewahrt. Triethylamin und Tetramethylethylendiamin wurden von CaH2 abdestilliert und über NaOH aufbewahrt. Wasserfreies Zinkchlorid wurde unter vermindertem Druck geschmolzen und vor Gebrauch pulverisiert. Allyldiazoacetoacetat und Ethyldiazoacetoacetat wurden gemäß dem allgemeinen Verfahren von Regitz* hergestellt. Die analytische Dünnschichtchromatographie (tlc) wurde auf beschichteten Platten (Silikagel 60F-254, E. Merck) durchgeführt. Das Chromatogramm wurde mittels UV-Licht, Jod oder Ammoniummolybdat (Vl) sichtbar gemacht. Die präparative Dünnschichtchromatographie (plc) wurde auf Silikagelplatten aus Silikagel 60 GF-254 (E. Merck) durchgeführt. Für die Säulenchromatographie wurde 70-230mesh Silikagel 60 (E. Merck) verwendet.
Herstellung der Ausgangsmaterialien Herstellungsbeispiel 1 p-IMitrobenzylacetoacetat
CO2Et + HOCH2
O2PNB
Eine Mischung aus Ethylacetoacetat (140g; 1,08MoI) und p-Nitrobenzylalkohol (153 g; 1,00 Mol; vorder Anwendung mit Diethylether gewaschen) in Toluol (11) wird langsam destilliert, wobei 900ml des Lösungsmittels während 15h gesammelt wurden. Nach dem Abkühlen filtriert man unlösliches Material ab, wäscht mit Toluol und verdampft im Vakuum, wobei man 280g eines rohen Öls erhält. Das Öl wird bei 5°C aus Diethylether (280ml) kristallisiert, man erhält 181,55g (0,766 Mol; 76,6% Ausbeute) der Titelverbindung als gebrochen weiße Kristalle: Schmp. 40-720C.
IR (Film) vmax: 1740 (Ester), 1715 (C=O), 1 515 und 1345
1H-NMR (CDCI3) δ: 1,98 (s, Verunreinigung); 2,32 (3H, s, CH3); 3,62 (2H, 3,-COCH2CO2R); 5,08 (s. Verunreinigung); 5,28 (2H, s, -CO/2CH2Ar); 7,53 (2H, „d", J = 9Hz, ArH's) und 8,23 ppm (2H, „d", J = 9Hz, ArH's).
Rf 0,45 (Diethylether).
Eine Probe der Verbindung wurde zur Analyse aus Toluol-Hexan umkristallisiert: Schmp. 47-49°C. ,
Analyse für Ci1Hi1NO5:
| C | H | N | |
| ber.: | 55,70 | 4,67 | 5,91 |
| gef.: | 55,59 | 4,6? | 5,85 |
Herstellungsbeispiel 2 Trimethylsilylacetoacetat
Eine Lösung aus Ethylacetoacetat (2,60g; 2OmMoI; Aldrich) undTrimethylsilylethanol (2,51 g; 21,1 mMol; Fluka) in Toluol (100 ml) wird erhitzt und langsam bei 80-1000C über eine Vigreaux-Kolonne (1,7cm χ 7cm) destilliert, wobei der Großteil des Lösungsmittels über einen Zeitraum von 10h entfernt wird. Der'Rückstand wird unter vermindertem Druck über eine Vigreaux-Kolonne (1,7cm x 7 cm) destilliert, wobei man 3,34g (16,5mMol; Ausbeute 82,7%) der Titelverbindung alsfarbloses Öl erhält. RfO,32 (20% EtOAc/Hex); Sdp.85-88°C (0,3 Torr);
IR (in Substanz) max: 1740 (Keton) und 1720 (Ester) cm"1;
1HNR (CDCI3): 0,07 (9H, s, SiMe3); 1,00 (2H, ,t'J = 8Hz, SiMe3); 1,00 (2H, ,t'J = 8Hz, SiCH2); 1,93 (0,45H, s,MeC(0H)=); 2,28 (2,55H,s, MeCO); 3,12 (0,15H, s, OH der Enolform); 3,43 (1,7H, s, COCH2); 4,2 (2H, ,t', J = 8Hz, CO2CH2) und 4,95 (0,15H, s, Vinylproton der Enolform) ppm; *(a) M. Regitz und A. Liedhegener, Chem. Ber. 99,3128 (1966);
(b) M. Regitz, Angew. Chem. 79,786 (1967);
(c) M.Regitz,Synthesis,351 (1972).
-18- 251 352 Analyse für C9H18O3Si:
| C | H | |
| ber.: | 53,43 | 8,97 |
| gef.: | 53,19 | 8,82 |
Herstellungsbeispiel 3 p-Nitrobenzyl-2-diazo-3-ketobutoat
TsN3
CO2PNB CO2PNB ~ "'— — -x^*
Zu einer Lösung von p-Nitrobenzylacetoacetat (134,6g; 0,568 Mol) und Triethylamin (79,0ml; 0,568 Mol) in CH3CN (340ml) gibt man bei 0-50C unter einer Stickstoffatmosphäre während 15 min p-Toluolsulfonylazid (130g; 0,639 Mol; 97% Reinheit). Während dieses Zeitraumes beginnt die Titelverbindung auszufallen. Man entfernt das Kühlbad und rührt die Mischung 3 h bei Raumtemperatur. Die Mischung wird in einem Eisbad 30min abgekühlt, der Niederschlag wird abfiltriert, mit kaltem CH3CN (75ml) und anschließend mit kaltem Diethylether (200ml) gewaschen. Nach dem Trocknen erhält man 135,06g (0,514 Mol; Ausbeute 90,4%) der Titelverbindung als schwachgelbes Pulver.
1HMR (CDCI3) δ: 2,50 (3H, S1-CH3); 5,38 (2H, s,-CO2CH2Ar); 7,53 (2H, „d", J = 9Hzaromatische H) und 8,27ppm (2H, „d", J = 9Hz, aromatische H).
IR (CH2CI2) vmax: 2130 (N2), 1720 (Ester), 1655 (C=O), 1 520 und 1350cm"1 (NO2).
RfO,65(Ethylacetat).
Herstellungsbeispiel 4 2-Trimethylsilylethyl-a-diazoacetoacetat
Zu einer Lösung ausTrimethylsilylethylacetoacetat (10,6g; 50,OmMoI) und Triethylamin (7,10ml; 51,5mMol) in Acetonitril (85 ml) gibt man in einem Eisbad p-Toluolsulfonylazid (10,0g; 50,7 mMol) und rührt die Reaktionsmischung 20 h bei Raumtemperatur. Nach Verdampfen des Lösungsmittels im Vakuum extrahiert man den Rückstand mit Et2O (90ml). Dieser Extrakt wird mit einer Lösung von KOH (3,0g) in H2O (83 ml) erneut mit einer Lösung von KOH (0,9g) in H2O (30 ml), anschließend mit Kochsalzlösung gewaschen und getrocknet (Na2SOJ. Verdampfen des Lösungsmittels im Vakuum liefert 11,6g eines rohen Öls, das mittels Säulenchromatographie (SiO2,150g) unter Eluieren mit20%EtOAc/Hexan gereinigt wird, wobei man 9,65g (42,3mMol; Ausbeute 84,5%) der Titelverbindung als gelbliches Öl erhält:
Rf 0,44 (20% EtOAc/Hex).
IR (in Substanz) vmax: 2130 (C=N2), 1715 (Ester) und 1660 (Keton) cm"1;
UV(CH2CI2)\max: 257nm (ε7200);
1HMR (CDCI3) δ: 0,07 (9H, s, SiMe3); 1,03 (2H, ,t', J = 8Hz, CH2Si); 2,47 (3H, s, COCH3) und 4,30 (2H, ,t', J = 8Hz, CO2CH2) ppm.
Herstellungsbeispiel 5 p-Nitrobenzyl-2-diazo-3-oxo-n-valerat
COjPNB.
Eine Lösung von 50g (=,35M) Ethyl-3-oxo-n-valerat und 54g (=,35M) p-Nitrobenzylalkohol in 400ml Toluol erhitzt man ohne Rückflußkühler 18h bei 130-1400C. Verdampfen des Lösungsmittels ergibt ein gelbes kristallines Material, das aus Et2O-Pentan umkristallisiert wird, wobei man 75g (86% Ausbeute) p-Nitrobenzyl-3-oxo-n-valerat (3) erhält. Schmp. 33-34 "C.
IR (KBr) γ 1740 und 1705cm"1.
NMR (CDCI3) δ: 1,20 (3H, t, J = 7,0Hz); 2,65 (2H, q, J = 7,0Hz); 3,60 (2H, s); 5,28 (2H, s); 7,45 (2H, d, J = 9,5Hz).
Zu einer Lösung von 55,5g (0,22 M) der Verbindung 3 in 500ml CH3CN gibt man bei 00C 45g (0,44M) TEA und anschließend 50g (0,22 M) p-Carboxybenzolsulfonylazid. Man entfernt das Eisbad und rührt die Mischung 90 min. Man filtriert den Niederschlag ab, wäscht mit CH3CN und konzentriert das Filtrat auf ca. 100 ml und verdünnt mit 800 ml EtOAc. Die organische Lösung wird mit wäßrigem NaHCO3 und Kochsalzlösung gewaschen und getrocknet (MgSO,)). Verdampfen des getrockneten Lösungsmittels liefert 55g (90% Ausbeute) der Verbindung 4 als schwach-gelbe Kristalle, Schmp. 96-97°C.
IR (KBr) y 2120 und 1 710cm"1.
NMR (CDCI3) δ: 1,20 (3H,t, J = 7,0Hz); 2,85 (2H, q, 7,0Hz); 5,40 (2H, s); 7,50 (2H, d, J = 8,0Hz) und 8,15 (2H, d, J = 8,0Hz).
Herstellungsbeispiel 6 Allyldiazoacetoacetat A. Allylacetoacetat
In einen 2-l-Kolben, der mit einem Magnetrührer, für eine Destillation mit einer Vigreaux-Kolonne, einem Heizmantel und einer N2-Zuleitung ausgerüstet ist, gibt man 4,OMoI (432ml) Methylacetoacetat und 8,0 Mol (464,56g) Allylalkohol. Die Reaktionsmischung wird bei 920C 12h destilliert. Man gibt 136ml (2,0 Mol) Allylalkohol zu und destilliert die Mischung 23h.
Anschließend gibt man 136ml (2,0 Mol) Allylalkohol zu und destilliert die Mischung 16h. Anschließend destilliert man die Reaktionsmischung unter Vakuum und sammelt das Produkt bei 105-110°C/35mm Hg. Man erhält 414g Allylacetoacetat (73% Ausbeute).
B. Allyldiazoacetoacetat
Zu einer Lösung von Allylacetoacetat (226,5g; 1,594MoI) in 31 Acetonitril und Triethylamin (243,4ml; 1,753 Mol) gibt man p-Toluolsulfonylazid (345,3ml; 1,753 Mol) während 1 h, wobei man die Temperatur mit einem Kühlbad bei ungefähr 200C hält. Die Reaktionsmischung wird gelb. Anschließend rührt man die Reaktionsmischung bei Raumtemperatur 18h unter Stickstoffatmosphäre. Die Mischung wird an einem Rotationsverdampfer konzentriert. Der Rückstand wird in Diethylether (2,6I) und 1 M wäßriger KOH (800ml) gelöst. Die organische Phase wäscht man 5mal mit1 M KOH (500 ml) und 1mal mit Kochsalzlösung (400ml). Nach dem Trocknen über MgSO4 und Konzentrieren an einem Rotationsverdampfer (Temperatur < 30 0C) erhält man 260,2g (97%) der Titelverbindung. Gemäß den obigen allgemeinen Verfahren können die nachfolgenden Ausgangsmaterialien hergestellt werden:
CO2B
-CH2CH=CH2 -CH2CH3 -CH2CH=CHC6H5 -CH2CH=CHCO2CH3
-CH2-C=CH2 C6H6
-CH2CH=CHCH3 -CH2CH2Si(CH3)3'
CH3
-^i-C(CH3I3 CH3
C6H5
-^i-C(CH3J3 C6H5
CH3 CH3
OSiMe.
O2PNB
TMS OTf
Triethylamin
N.
O2PNB
Zu einer Suspension von p-Nitrobenzyl-a-diazoacetoacetat (236mg; 1 mMol) und Triethylamin (0,15ml; 1,08mMol) in CH2CI2 (2 ml) gibt man bei 0-50C und unter Stickstoff Trimethylsilyltrifluormethylsulfonat (0,22 ml) und rührt die Mischung 30 min. Zu der klaren gelben Lösung gibt man eine trockene Hexanmischung (30 ml) und rührt die Mischung weitere 10 min. Nach Entfernen eines öligen Niederschlags wird die Hexanlösung im Vakuum verdampft, wobei man einen gelben Feststoff erhält, der erneut in einertrockenen Hexanmischung (50 ml) gelöst wird. Das unlösliche Material filtriert man über CeI ite ab und das Filtrat verdampft man im Vakuum, wobei man 277 mg (0,9OmMoI; Ausbeute 90%) der Titelverbindung als gelbe Kristalle erhält.
IR (Film) vmax: 2100 (N2), 1705 (Ester), 1 520 und 1345ατΓ1;
1HMR (CDCI3) δ: 0,27 (9H, S1-SiMe3); 4,23 (1 H, d, J = 2Hz, Vinylproton); 4,93 (1 H, d, J = 2 Hz, Vinylproton); 5,32 (2H, s,-CO2CH2Ar); 7,48 (2H, „d", J = 9Hz, aromatische Protonen) und 8,23ppm (2H, „d",J = 9Hz, aromatische Protonen).
CO2 PNB
TBDMS OTf
Zu einer Suspension von p-Nitrobenzyl-a-diazoacetoacetat (26,30g; 0,10 Mol) und Triethylamin (14,57 g; 20,00ml, 0,14 Mol) in trockenem Methylenchlorid (200ml) gibt man bei 2°C t-Butyldimethylsilyltrifluormethylsulfonat (31,72g; 27,50ml; 0,12 Mol) während 30min unter Stickstoffatmosphäre. Die Mischung rührt man dann 1 h bei 20C. Die klare orange Lösung wird mit Methylenchlorid (50ml) und mit Wasser (3 x 200 ml) und anschließend mit Kochsalzlösung (100 ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO4) und verdampft, wobei man 37,40g (0,099 Mol; Ausbeute 99%) der Titelverbindung als gelben Feststoff erhält. 1HMR(CDCI3, EM-360A,60MHz)8:0,26(6H,s, Si(CH3J2; 0,96(9H,s,SiC(CH3)3);4,25(1 H,d, J = 2,5 Hz, 4-H); 4,97(1 H, d, J = 2,5Hz, 4-H); 5,32 (2H, S1-CO2CH2Ar); 7,48 (2 H, „d", J = 9,0Hz, ArH's) und 8,22 ppm (2H, „d", J = 9,0Hz, ArH's).
IR (Film) vmax: 2090 (N2), 1 694 (Ester), 1 600 (C=C) und 1 344cm"1 (NO2).
R =
3a -CH2CH=CH2
3b -CH2CH2Si(CH3) 3c
Zu einer Lösung des Allyl-, Trimethylsilylethyl- oder Ethylesters der α-Diazoacetoessigsäured mMol) und Triethylamin (0,20 ml; 1,4mMol) in trockenem CH2CI2 oder CCI4 (2ml) gibt man unter Rühren bei 0-5X Trimethylsilyltrifluormethansulfonat (0,22ml; 1,1 mMol; Aldrich) unter trockenem Stickstoff und rührt die Mischung 30min (0-50C, N2). Zu der klaren gelben Lösung gibt man eine wasserfreie Hexanmischung (5ml) und rührt 10min unter Stickstoffatmosphäre. Nach Entfernen eines öligen Niederschlages durch Filtrieren unter Ausnutzung der Schwerkraft wird die Hexanlösung im Vakuum verdampft und der Rückstand wird erneut in einer wasserfreien Hexanmischung (10 ml) gelöst. Man filtriert unlösliches Material erneut unter Ausnutzung der Schwerkraft ab und verdampft das Filtrat im Vakuum, wobei man gelbe Kristalle oder 3 a, bundcals oranges Öl in 77-97%iger Ausbeute erhält. Alle Arbeiten sollen unter wasserfreier Atmosphäre durchgeführt werden, weil die Produkte feuchtigkeitsempfindlich sind.
3a (Allylester): 77% Ausbeute.
IR (In Substanz) vmax: 2100 (C=N2), 1710 (Ester) und 1605 (C=C) cm~1;· -
1HMR (CCI4) S: 0,20 (9H, s, SiMe3); 4,15 (1 H, d, J = 2Hz, Vinylproton); 4,63 (2 H, d, J = 5Hz, CO2CH2); 4,95 (iH, d, J = 2Hz, Vinylproton) und 5-6,2 (3 H, m, Vinylprotonen) ppm.
3b (Trimethylsilylethylester): 97% Ausbeute.
IR (in Substanz) vmax: 2090 (C=N2), 1 705 (Ester) und 1 604 (C=C) cm"1;
1HMR (CCI4)S: 0,07<9H,s,SiMe3);0,25(9H,s, OSiMe3); 1,00 (2 H, ,t', J = 8Hz, CH2Si); 4,15(1 H,d,J = 2Hz, Vinylproton); 4,23 (2H, ,t' J = 8Hz, CO2CH2); 4,98 (1H, d, J = 2Hz, Vinylproton) ppm.
3c (Ethylester): 78% Ausbeute.
IR (in Substanz) vmax: 2090 (C=N2), 1710 (Ester) und 1605 (C=C) cm"1;
1HMR(CCI4)S:0,25(9H,s,SiMe3);1,32(3H,t,J = 7Hz,CH3);4,17(1H,d,J = 2Hz,Vinylproton);4,23(2H,q,J = 7Hz,C3);4,17(1H, d, J = 2Hz, Vinylproton) ppm.
OSi-C (CH3) 3
co2a
R=
4a -CH2CH=CH2
4c -CH2CH3
Zu einer Lösung des Allyl-, Trimethylsilylethyl-oder Ethylesters der a-Diazoacetoessigsäure(1 mMol) und Triethylamin (0,20 ml; 1,4mMol) in trockenem CH2CI2 (2 ml) gibt man unter Rühren bei 0-50C t-Butyldimethylsilyltrifluormethansulfonat (0,28 ml; 1,2 mMol; Fluka) unter Stickstoffatmosphäre und rührt die gelbe Mischung 15 min bei 0-50C. Diese Mischung wird mit einer Hexanmischung (20ml) verdünnt, mit verdünnter NaHCO3-Lösung und anschließend mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet (Na2SOi und verdampft, wobei man 4a-4c als oranges Öl in 93- bis 99%iger Ausbeute erhält.
4a (Allylester): 96% Ausbeute; Rf 0,6 (20% EtOAc/Hex; das Produkt hat sich auf der Platte in das a-Diazoacetat zersetzt); IR (Film) vmax: 2100 (C=N2); 1715 (Ester) und 1610 (C=C) cm"1;
UV (CH2CI2) Ämax: 280nm (ε 6000);
1HMR (CDCI3) δ: 0,23 (6H, s, SiMe2); 0,93 (9H, s, si-tBu); 4,20 (1 H, d, J5Hz, CO2CH2); 4,95 (1 H, d, J = 2Hz, Vinylproton) und 5-6,3
(3 H, m, Vinylproton) ppm.
4b (Trimethylsilylethylester): 94% Ausbeute; Rf 0,7 (20% EtOAc/Hex; das Produkt hat sich auf der Platte in das a-Diazoacetat
zersetzt);
IR (Film) vmax: 2100 (C=N2), 1710 (Ester) und 1610 (C=C) cm"1;
UV (CH2CI2) max: 280nm (ε 7600);
1HMR (Aceto.n-de;CFT-20)6:0,06(9H,s,SiMe3); 0,25 (6H,s,SiMe2); 0,94(9H,s,Si-tBu); 1,05(2H,t, J = 8,3Hz,CO2CH2CH2SiMe3);
4,31 (1H,d,J = 1,8Hz, Vinylproton) ppm.
4c (Ethylester): 99% Ausbeute; Rf 0,66 (20% EtOAc/Hex; das Produkt hat sich auf der Platte in das a-Diazoacetat zersetzt); IR (Film) vmax: 2090 (C=N2), 1710 (Ester) und 1610 (C=C) cm""1;
UV (CH2CI2) Xmax: 282nm (ε 7950);
1HMR (Aceton-d; CFT-20) δ: 0,25 (6H, s, SiMe2); 0,94 (9H, s, Si-tBu); 1,26 (3H, t, J = 7,1 Hz, CO2CH2CH3); 4,25 (2H, q, J = 7,1 Hz, CO2CH2CH3); 4,28 (1 H, d, J = 1,9Hz, Vinylproton) ppm
OSi+
CO2PNB
CO2PNB
N.
N.
Zu einer gekühlten (00C) Lösung von 54g (0,2 M) der Verbindung 4 in 400ml CH2CI2 gibt man während 40 min 41,4g (0,4M) TEA und anschließend 56g t-Butyldimethylsilylchlorid in 30ml von CH2CI2. Die Lösung wird 120min gerührt und anschließend mit Eiswasser gewaschen. Das CH2CI2 wird getrocknet (MgSO4), filtriert und im Vakuum verdampft, wobei man 68g (89% Ausbeute) an Verbindung 5 als gelben Feststoff erhält. Schmp. 54-550C.
IR (KBr) γ2080 und 1 695cm"1.
Das NMR-Spektrum der Verbindung 5 zeigt, daß die Verbindungen 5 bezüglich der Olefineinheit als E/Z-Mischung in einem
Verhältnisvon 9:1 vorliegt.
NMR (CDCI3, Hauptbestandteil): δ: 0,15 (6H, s); 0,90 (9H, s); 1,58 (3H, d, J = 7,0Hz); 5,15 (2H, s); 7,30 (2H, d, J = 9,0Hz) und 8,0
(2H,d,J = 9,0Hz).
Wenn man die in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen allgemeinen Verfahren wiederholt und dabei die entsprechenden Ausgangsverbindungen einsetzt, erhält man folgende Verbindungen:
| R5 | Re | R1 | R2 |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
| R3 | R7 |
| Isopropyl | p-Nitrobenzyl |
| Isopropyl | —CH2CH=CH2 |
| Isopropyl | -CH2CH=CHC6H5 |
| Isopropyl | -CH2CH=CHCO2CH3 |
| Isopropyl | —CH2C—CH2 |
| R5 | R6 | R1 | R2 |
| H | H | lsopropyl | Isopropyl |
| H | H | lsopropyl | Isopropyl |
| H | H | isopropyl | Isopropyl |
| H | H | lsopropyl | Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
Isopropyl Isopropyl
| OXXXX | XXXXX | Isopropyl Isopropyl Isopropyl Isopropyl Isopropyl | Isopropyl Isopropyl Isopropyl Isopropyl Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
| H H | H H | Isopropyl Isopropyl | Isopropyl Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
| H | H | Isopropyl | Isopropyl |
Isopropyl
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
C6H5
C6H5
Isopropyl
t-Butyl t-Butyl t-Butyl t-Butyl t-Butyl
t-Butyl t-Butyl t-Butyl
t-Butyl t-Butyl
t-Butyl t-Butyl
| R3 | R7 |
| Isopropyl | —CH2C=CHa |
| C6H5 | |
| Isopropyl | -CH2CH=CHCH3 |
| • | CeH5 |
| Isopropyl | -Si-C(CH3)3 |
| x" (JI | |
| CH(CHs)2 | |
| Isopropyl | -Si-CH(CHs)2 |
| CH(CHs)2 | |
| Isopropyl | -CH2CH2Si(CHa)3 |
| C(CH3)3 | |
| CH3 )—Λ | |
| Isopropyl | -Si-O —U Λ—C (CH3) 3 |
| 3 C (CH3)3 | |
| Isopropyl | p-Nitrobenzyl |
| Isopropyl | -CH2CH=CH2 |
| Isopropyl | -CH2CH=CHC6H5 |
| Isopropyl | -CH2CH=CHCO2CH3 |
| Isopropyl | -CH2J=CH2 |
| Isopropyl | -CH2C=CH2 C6H5 |
| Isopropyl | —CH2CH=CHCH3 |
| Isopropyl | C6H5 q; Γ*(Γ*\Λ \ —Ο'"™ν-Ίν*Π3/3 |
| C6H5 CH(CH3J2 | |
| Isopropyl | -Si-CH(CH3I2 |
| CH(CHa)2 | |
| Isopropyl | -CH2CH2Si(CHs)3 |
| C(CH,), CH3 \ -3 3 mm d A MA_/ * \\ mmC* I f*Xi \ | |
| OX W^^ I \m* \\-~tX**f ~f | |
| Isopropyl | CH3 }==^ |
| C(CH3)3 | |
| p-Nitrobenzyl | |
| C6H5 | -CH2CH=CH2 |
| C6H5 |
-CH2CH=CHCO2CH3
Cl -CH2C=CH2
C6H5 -CH2CH=CHCH3
Q6H5 -Si-C(CH3)a
C6H5
CH(CH3J2 -Si-CH(CH3I2
CH(CH3J2 -CH2CH2Si(CH3J3
-C(CH3J3
CiCH3>3
p-Nitrobenzyl
| R5 | R6 | R1 |
| H | H | C6H6 |
| H | H | C6H6 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
| H | H | C6H5 |
R2
t-Butyl t-Butyl t-Butyl t-Butyl
t-Butyl t-Butyl t-Butyl
t-Butyl t-Butyl
R3 R7
CgH5 --CH2CH—CH2
CßHö —CH2CH —CHCgHs
C6H5 -CH2CH=CHCO2CH3
C0Hs —CH2C=CH2
Cl C6H5 -CH2C=CH2
C6H5 C6H5 -CH2CH=CHCH3
C6H5 -|i-C(CH3)3
CH(CH3)2 C6H5 -Si-CH(CHa)2
CH(CH3J2 C6H5 -CH2CH2Si(CHa)3
CH
C6H5
CH3
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
t-Butyl
CH3 CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3
C(CH,)-
p-Nitrobenzyl
-CH2CH=CHCO2CH3 —C^C=CH2
—CH2C—CH2
A μι
-CH2CH=CHCH3
CeH5 -Si-C(CH3J3
C6H5
CH(CH3J2 -Si-CH(CH3J2
CH(CH3J2 -CH2CH2Si(CH3I3
CH3
CH3
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
CH3 CH3 CH3 CH3
CH3 CH3
CH.
-Si-O I
CH
^33
C(CH3)
p-Nitrobenzyl
-CH2CH=CH2 -CH2CH=CHC6H6 -CH2CH=CHCO2CH3 -CH2C=CH2
-CH2C=CH2
C6H5 -CH2CH=CHCH3
| R5 | R6 | R1 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
| H | H | CH3 |
H H
H H
CH3
H H CH3
H H CH3
H H-CH3
CH3 CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
R2
| CH3 | CH3 | CH3 | t-Butyl |
| H | H | CH3 | t-Butyl |
| H | H | CH3 | t-Butyl |
| H | H | CH3 | t-Butyl |
| H | H | CH3 | t-Butyl |
t-Butyl t-Butyl t-Butyl
t-Butyl t-Butyl
t-Butyl
| CH3 | CH3 | CH3 | CH3 |
| H | H | CH3 | CH3 |
| H | H | CH3 | CH3 |
| H | H | CH3 | CH3 |
| H | H | CH3 | CH3 |
| H | H | CH3 | CH3 |
| H | H | CH3 | CH3 |
CH1 CH3
CH3
| R7 | -25- 251352 | |
| R3 | CeH5 | |
| -Si-C(CH3)3 | ||
| CH3 | C6H5 | |
| CH(CH3J2 | ||
| -Si-CH(CH3J2 | ||
| CH3 | CH(CHs)2 | |
| -CH2CH2Si(CHs)3 | ||
| CH3 | ||
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
CH3 CH3 CH3
CH3 CH3-
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
CH3 CH3
CH3 CH3
CH3 C(CH3I3
CH.
C(CH3)
p-Nitrobenzyl -CH2CH=CH2 -CH2CH=CHC6H6 -CH2CH=CHCO2CHs
Cl -CH2C=CH2
C6H6
-CHaCH=CHCH3 C6H5
CH(CHs)2 -Si-CH(CH3I2
CH(CH3)a -CH2CH2Si(CH3)S
p-Nitrobenzyl
-CH2CH=CHC6H5 -CH2CH=CHCO2CH3 —CH 2C=CH
—CH2C—CH2
C6H5 -CH2CH=CHCH3
-Si-C(CHs)3
Λ LJ
Mi··
CH(CH3)2
-Si-CH(CH3I2
CH(CH3)2 -CH2CH2Si(CHs)3
C(CH3J3
-C(CH3J3
C(CH3J3
ok-]-
ι I
OSi-J1 Λ OCOCH-
Ο,ρ-ΝΒ
ZnCl.
Zu einer Suspension von wasserfreiem Zinkchlorid (34mg; 0,25 mMol) in Methylenchlorid (2 ml) gibt man unter Stickstoff eine Lösung von (VR, 3R, 4R)-3-(1'-t-Butyldimethylsilyloxyethyl)-4-acetoxyazetidin-2-on (144mg; 0,5mMol) in Methylenchlorid (4ml) und anschließend festes 4-Nitrobenzyl-2-diazo-3-t-butyldimethylsilyloxy-3-butenoat (350mg; 0,93mMol). Die Mischung rührt man bei Raumtemperatur unter Stickstoff 4,5h. Die Mischung wird mit Ethylacetat (50 ml) verdünnt, mit gesättigtem Natriumcarbonat (2 χ 25ml) und anschließend mit Kochsalzlösung (30 ml) gewaschen, getrocknet (Na2SO^ und verdampft, wobei man einen öligen gelben Feststoff als Rohprodukt erhält. Dieser wird mittels Säulenchromatographie [(SiO2,30 g); Elution mit MethylenchloridrEthylacetat 4:1] gereinigt, wobei man T98mg (0,405 mMol; 81%) der Titelverbindung als Öl erhält. Diese Verbindung ist identisch (TLC, 1HMR) mit einer anhand eines publizierten Verfahrens hergestellten Probe.
Herstellung von (3S,4R)-3-[(1 R)-Hydroxyethyl]-4-[3-(-nitrobenzyloxy) carbonyl-2-oxo-3-diazopropyl]-azetidin-2-on
CO2PNB
HC1/Methanol
OH
CO2PNB
Zu einer Lösung von (3S,4R)-3-[(1 R)-(t-butyldimethyl-silyloxy)-ethyl]-4-[3-(4-nitrobenzyloxy)-carbonyl-2-oxo-3-diazopropyl]-azetidin-2-on (72mg; 0,15mMol)in Methanol (1,0ml) gibt man 1 N wäßrige HCI (0,2ml) und rührt die Mischung 2h bei Raumtemperatur. Ein Dunnschichtchromatogramm (Ethylacetat) nach dieser Zeit zeigt, daß die Reaktion vollständig ist. Während dieses Zeitraumes ist die Titelverbindung ausgefallen. Sie wird abfiltriert und mit kaltem CH3OH-H2O (9:1) und anschließend mit kaltem Diethylether gespült, wobei man 43 mg (0,11 mMol; Ausbeute 73%) der Titelverbindung als weißen Feststoff erhält, frt gleicher Weise wird die Titelverbindung aus (3S,4R)-3-{(1 R)-[(2,4,6-Tri-t-butylphenoxy)-dimethylsilyloxy]-ethyl}-4-i3-(4-nitrobenzyloxy)-carbonyl-2-oxo-3-diazopropyl]-azetidin-2-on erhalten.
diazopropyl]-azetidin-2-on
OSi I
O2PNB
N.
ZnCl.
CO2PNB
Die Titelverbindung wird in 84%iger Ausbeute aus (3R,4R und 4S)-4-Acetoxy-3-{(1 R-[(2,4,6-tri-t-butyl-phenoxy)-dimethylsilyloxy]-ethyl}-2-azatidinon gemäß dem oben für das entsprechende t-Butyldimethylsilylderivat beschriebenen Verfahren hergestellt.
'HMFUCDCI^SOMHziSiO^eOHU.SiMeL^OßH^SiMe); 1,27 (9H,s,t-Bu); 1,41 (18H,s,(t-Bu); 2,92(1 H,dd,J3_!, = 4,7Hz, J3_4 = 2,5Hz,3-H); 2,97 (1 H,dd, Jgem = 17,6Hz, J1 v« = 9,6Hz, 1"-Hb); 3,40(1 H,dd, Jgem = 17,6HZi1-,- = 3,5Hz, 1 "-H3); 3,98-4,24 (1 H, m, 4-H); 4,32-4,57 (1 H, m, T-H); 5,35 (2H, s, -CO2CH2Ar); 5,95 (1 H, brs, NH); 7,22 (2H, s, ArH's des Ethers); 7,52 (2H, „d",J = 8,7Hz, ArH's des Esters) und 8,25ppm (2H, „d", J = 8,7Hz, ArH's des Esters).
IR (in Substanz) vmax: 3300 (br, NH), 2137 (-NH2), 1755 (/3-Lactam), 1720 (Ester), 1 651 (C = O), 1523 und 1 345cm"1 (NO2).
Beispiel 10 4,8-1-Methyl-3-diazo-3-p-nitrobenzyloxycarbonyl-2-oxo-propyl)-3a-[1-(R)-t-butyldimethylsilyloxyethyl]-azetidin-2-on
OAc
CO2PNB
OSi+-
• t
CH
.NH
CO2PNB
Zu einer Suspension von 12,5g (0,1 M) wasserfreiem ZnCI2 in 700 ml CH2CI2 gibt man 60,4g (0,21 M) an Verbindung 6, rührt 15 min bei 23°C und kühlt anschließend auf O0C. Zu der Reaktionslösung tropft man dann während 90 min eine Lösung von 106g (0,27 M) der Verbindung 5 in 200 ml CH2CI2 und rührt anschließend 120 min ohne Kühlbad. Die Reaktionsmischung wird mit wäßrigem NaHCO3 (4 x 150 ml), Wasser und Kochsalzlösung gewaschen und getrocknet (MgSO4). Verdampfen des getrockneten Lösungsmittels liefert ein dunkles Öl, das über eine SiO2-Säule gereinigt wird. Man eluiert die Säule mit EtOAc-CH2CI2 (1:9) und erhält 51,5g (54%) Verbindung 7 als weißes kristallines Material. Schmp. 112-114°C. IR (KBr) γ 2130,1760 und 1720cm"1.
Das 360 MHz NMR-Spektrum der Verbindung 7zeigt, daß die Verbindung 7 bezüglich der 1-Methylstellung als eine Mischung im Verhältnis 2:1 vorliegt.
NMR (CDCI3) δ: 0,3-0,6 (6H, 2s); 0,8Z (9H, 2s); 1,05-1,15 (6H, m); 2,68 (o,66H, q, J = 6,6 und 2,0Hz); 2,88 (0,34, q, J = 6,6 und 2,0Hz); 3,57 (1 H, m); 3,84 (1 H, m); 4,09 (1 H, m); 517 (2H, zwei); 5,84 (0,66H, s); 5,95 (0,34H, s); 7,52 (2H, d, J = 8,5Hz) und 8,23 (2H,d,J = 8,5Hz).
Claims (39)
1.1 Verfahren zur Herstellung von Carbapenem-Zwischenverbindungen der allgemeinen Formel:
R1 R OSi-R2
R6
CO2R7
R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe
bedeuten, R7 für Ci_4-Alkyl- p-Nitrobenzyl,
-CH2CH=CH2, -CH2CH=CHC6H5, -CH2CH=CHCO2CH3,
Cl C6H5
C^H1. CH(CH7),
,6 5 , 3
-Si-C(CH3J3 , -Si-CH(CH3J2 , -CH2CH2Si(CH3J3 C6H5 CH(CH3J2
C(CH7J7 CH-. \ .·* J
1 /7^\
oder -Si-O —(/ λ)—C(CH-), ι \ . / 3
CH7 ) '
C(CH3J3
steht und
R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander C1-C4AIRyI bedeuten, oder in der
1 C(CH7J7
R J CH3 \—_J
-Si-R2 für -si-0 —U ^M—C(CH3J3 oder
3 C(CH3J3
-Si-C(CH3)3 steht, gekennzeichnet dadurch, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel IV:
worin R5, R6 und R7 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, mit einem Silyltriflat der allgemeinen Formel V:
JK. ox
worin R1, R2 und R3 die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart einer organischen Base umsetzt.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man die Umsetzung bei einer Temperatur von ungefähr -40°C bis +300C durchführt.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß man als organische Base ein C1-C4-Trialkylamin und als Lösungsmittel Methylenchlorid verwendet.
4. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man die Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 1 erhält, in der R7 nicht für Allyl oder C1C4-A^yI stehen kann, wenn
R1
-Si-R3 '2
für
-.Si-CH,
steht.
5. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel:
erhält, in der R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten und R1, R2 und R3 unabhängig voneinander für eine C1-C4-Alkylgruppe stehen oder in der
C(CH3T3
-Si-R R3
für
C(CH3)3
oder
C (CH3)
-Si-C(CH3)
steht.·
6. Verfahren nach einem derPunkte 1 bis3, gekennzeichnet dadurch, daß man die Verbindungen der allgemeinen Formel:
.1
.1
erhält, in der R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander für C1-C4-AIkYl stehen oder in der
R1 C(CH,),
ι ο CH \
-Si-R für ι 3 /7~Vt oder
R3 -Si-O —(/ ^)-C(CH,)
C(CH,),
,6 5
-Si-C(CH,), steht.
-Si-C(CH,), steht.
^ C6H5 _ __ . ___ -
7. Verfahren nach Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel "gemäß Punkt 6 erhält, in der R1, R2 und R3 jeweils eine M ethyl gruppe bedeuten.
8. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 6 erhält, in der R1 und R3 jeweils eine Methylgruppe und R2 eine t-Butylgruppe bedeuten.
9. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der aligemeinen Formel gemäß Punkt 6 erhält, in der
-"" C(CH,),
R1 CH V
• ο ' /7 Vk
-Si-R für -Si-O —// M-C (CH3) 3 steht.
R3
IiO. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 6 erhält, in der
R1 C4-H,
-Si-R für -Si-C(CH,), steht.
R3 C6H5
R3 C6H5
Ή. Verfahrennach Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 6 erhält, in der R1, R2 und R3 eine Isopropylgruppe bedeuten.
12. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel
erhält, in der R1, R2 und R3 jeweils unabhängig voneinander für C1-C4-AIkYl stehen oder in der
1 C(CH,)',
R CH \ j j
-Si-R2 für -si-o—// ^-C(CH,), oder
• 3 ι \ / 3 3
• 3 ι \ / 3 3
R CH y=^
0 C (CH3) 3
?6H5
-Si-C(CH,)-. steht.
-Si-C(CH,)-. steht.
1 JJ
; ρ Η
13. Verfahren nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 12 erhält, in der R1, R2 und R3 eine Methylgruppe bedeuten.
14. Verfahren nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 12 erhält, in der R1 und R3 eine Methylgruppe und R2 eine t-Butylgruppe bedeuten.
15. Verfahren nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 12 erhält, in der
-Si-R für _c.·_/-> __// W ninv \ steht.
•3
C(CH3)
16. Verfahren nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 12 erhält, in der
R CrHc "
1 2 '
-Si-R für -Si-C(CH-..)-. steht.
1-3 I J J
P PH
R C6H5
17. Verfahren nach Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 12 erhält, in der R1, R2 und R3 eine Isopropylgruppe bedeuten.
18. Verfahren nach einem der Punkt; 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel:
R OSi-C(CH,),
erhält, in der R5 und R6 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine
Methylgruppe bedeuten und R7 für C1-C4-AIkYl, p-Nitrobenzyl, -CH2CH=CH2,-CH2CH=CHC6H5,-CH2CH=CHCO2CH3,
-CH2C=CH2, -CH2C=CH2, -CH2CH=CHCH3,
-CH2CH2Si(CH3J3
steht.
19. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel:
OSi-C(CH3J3
CH3
CH3
CO2R
erhält, in der R7 für C1-C4-AIlCyI, p-Nitrobenzyl, -CH2CH=CH2, -CH2CH=CHC6H5, -CH2CH=CHCO2CH3,
I2C=CH2, -C
Cl
Cl
,, -CH2CH=CHCH3,
-Si-C(CH,), ,
I
I
C6H5
CH(CH,) o
ι ·* l
"-Si-CH(CH,), ,
I
CH(CH3J2
CH(CH3J2
-CH2CH2Si(CH3J3
steht.
C(CH3J3
—C(CH3J3
C(CH3J3
20. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7für-CH2CH=CH2 steht.
21. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für-CH2CH=CHC6H5 steht.
22. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für-CH2CH=CHCO2CH3 steht.
23. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für
-CH2C=CH2 steht. Ol
24. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für
-CH2C=CH2 steht. C6Hs
25. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für-CH2CH=CHCH3 steht.
26. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für
C6H5
-$i-C(CH3)3 steht. CöH5
27. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für
CH(CH3),
-Si-CH(CH3)2 steht. O
28. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für-CH2CH2Si(CH3)3 steht.
29. Verfahren nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 19 erhält, in der R7 für
steht.
30. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel:
,OSi-C(CH3)3 CH3
CO2R7
N2
erhält, in der R7 für C1-C4-AIkYl, p-Nitrobenzyl,
-CH2CH=CH21-CH2CH=CHCgHs,
-CH2CH=CH21-CH2CH=CHCgHs,
-CH2CH=CHCO2CH3,
-CH2C=CH2, -CH2C=CH2, -CH2CH=CHCH3,
Cl C6H5
C6H5 CH(CH3)2
-Si-C(CH.,), , -Si-CH(CH-J ,
ι J 2
CH(CH3)2
C(CH3)3 steht.
31. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für C1-C4-AIkYl steht.
32. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7für-CH2CH=CH2 steht.
33. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für-CH2CH=CHC6H5 steht.
34. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für-CH2CH=CHCO2CH3 steht.
35. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für
-CH2C=CH2 steht.
36. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für
-CH2C=CH2 steht.
CeH5
CeH5
37. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für -CH2CH=CHCH3 steht.
38. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für
CeH5
-$i-C(CH3)3 steht.
CeH5
CeH5
39. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für
CH(CH3),
-^i-CH(CH3)2 steht.
CH(CH3),
CH(CH3),
40. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für-CH2CH2Si(CH3)3 steht.
41. Verfahren nach Punkt 30, gekennzeichnet dadurch, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel gemäß Punkt 30 erhält, in der R7 für
C(CH3J3
-r-C (CH3) 3 steht.
C(CH3)
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