DK165295B

DK165295B - Fremgangsmaade til fremstilling af 6-alfa-brom- og/eller 6,6-dibrompenicillansyre-1,1-dioxider

Info

Publication number: DK165295B
Application number: DK169183A
Authority: DK
Inventors: Peter Wolfgang Henniger; Johannes Karel Van Der Drift
Original assignee: Gist Brocades Nv
Priority date: 1982-04-19
Filing date: 1983-04-18
Publication date: 1992-11-02
Also published as: IE54536B1; EP0092286A3; NO159657C; FI80038C; ES8405019A1; JPS58201787A; ES533883A0; IE830868L; NO831359L; ES521426A0; FI831300L; GR79249B; FI80038B; DK161891B; FI78298C; US4528135A; ATE26447T1; PT76527A; PT76526A; CA1216842A

Description

DK 165295B

Den foreliggende opfindelse angår en særlig fremgangsmåde til fremstilling af 6-a-brom og/eller 6,6-dibrom-pencillansyre-1,1-dioxider med den i krav 1 angivne formel I og/eller formel II eller salte eller estere 5 deraf,i hvilke formler X betegner hydrogen eller en substituent såsom et halogenatom eller acetoxygruppen. Fremgangsmåden er ejendommelig ved det i krav 1' s kendetegnende del angivne.

Disse stoffer er værdifulde, fordi de kan debro-10 meres under dannelse af penicillansyre-l,l-dioxid og derivater deraf, der er nyttige β-lactamaseinhibitorer. Debromeringstrinnet, hvorved de her omhandlede stoffer omdannes til (3-lactamaseinhibitorerne , er omhandlet i den samtidigt hermed indleverede ansøgning nr. 1690/83 15 med titlen: "Fremgangsmåde til fremstilling af penicil-lansyre-l,l-dioxid og derivater deraf". Indholdet af nævnte ansøgning skal betragtes som omfattet af foreliggende ansøgning.

Ifølge den foreliggende opfindelse opnås for-20 bindeiserne I og II ved diazotering af et β-β-amino-penicillansyre-l,l-dioxidderivat med den i krav 1 angivne almene formel III eller salte eller estere deraf (i hvilken formel X har den ovenfor angivne betydning) og efterfølgende bromering af den diazoterede forbin-25 delse. Såfremt det ønskes at opnå salte eller estere af I og/eller II er enten udgangsmaterialet et salt eller en ester af III eller syrerne I og/eller II omdannes til salte eller estere efter deres fremstilling ifølge den foreliggende opfindelse. Enkeltheder med hensyn til 30 reaktionsbetingelserne for diazoterings- og bromerings-trinnet i foreliggende fremgangsmåde vil blive diskuteret nedenfor.

Det er fra beskrivelsen til hollandsk patentansøgning nr. 7806126 (svarende til U.K. ansøgning nr.

35 2000138A) kendt at fremstille 6a-brom-penicillansyre med formlen

DK 165295B

2

Br H „ 5 VS\/ 3

H-C-C

I I I ' 'ch3 iv

C N-CH

5 O COOH

ved. diazotering af 6 β —aminopenicillansyre med formlen

HH rH

• · c . on-j • 3

Η-,Ν-C-C C, V

2 i I I '--ch3

in C - N-CH

/ft

0 'COOH

(i det følgende for kortheds skyld betegnet 6-ΑΡΑΪ med et alkalimetalnitrit, f.eks. natriumnitrit, i nærværelse af svovlsyre og et stort overskud af en bromidaniondo-15 nor, f.eks. natriumbromid.

Det bemærkes, at der ved diazoterings-brome-ringsmetoden ifølge Cignarella et al også - som det var at vente af fagfolk - i forholdsvis mindre mængder dannes forbindelsen 6,6-dibrompenicillansyre med formlen 20 ?r s CH.

: / \ / 3

Br-C-C C^ VI

I I I '"'CHj

c- N- CH

O ' COOH

25 hvilket er konstateret ved kontrolforsøg udført af J.P. Clayton (J. Chem. Soc. (C), 2123 (1969)).

Ved anvendelse af Cignarella-metoden fås også, ifølge vore eksperimenter, 6-hydroxy-penic i liansyre og en af de to mulige isomere af 6-brom-6-hydroxy-pencil-30 lansyre, hvilke forbindelser har formlerne henholdsvis VII og VIII

OH H CH ?H ? S CH, „ Λ c C Br-wsC —C Cx 35 | | |"*'CH3·09 I I l"-CH3

C— N-CH 3 C—N-CH

Λ ft

VII 'COOH o VIII 'COOH

DK 165295 B

3

Det var vanskeligt at bringe dannelsen af disse forbindelser ned på et minimum i forsøg på at forbedre dia-zotering-bromeringsfremgangsmåden ifølge Cignarella.

Ved Cignarella-metoden fås endvidere en betydelig mængde 5 nedbrydningsprodukter. Det er muligt at separere de nyttige reaktionsprodukter, dvs. alt monobromidet med formlen IV og det meste af dibromidet med formlen VI, på næsten selektiv måde ved at udføre reaktionen i nærværelse af et med vand ublandbart opløsningsmiddel, 10 fortrinsvis dichlormethan, efterfulgt af ekstraktion med dichlormethan osv. Det har imidlertid vist sig, at Cignarella-metoden, omend den er mere eller mindre anvendelig i lille laboratorieskala,ikke er egnet til fremstilling i industriel skala, af følgende grunde.

15 For det første må reaktionen som følge af 6-APA's ringe opløselighed udføres i temmelig høj fortynding. For det andet udvikles der ved omdannelsen så megen varme, at køling med is-salt-blandinger, selv i en skala på kun ca. 0,5 mol 6-APA, knap nok er tilstrækkelig til at 20 holde temperaturen under kontrol og samtidig sikre en hurtig omdannelse og stabilitet af forbindelserne med formlerne IV og VI ved lav pH-værdi i nærværelse af en større mængde vand. For det tredie forhindrer den allerede nævnte ustabilitet af de nyttige produkter ved en 25 pH-værdi på ca. 0,5 forlængede reaktionstider og ekstraktionsfremgangsmåder samt omrøringstider, træk der er forbundet med fremstilling i industriel skala. Denne virkning kunne allerede iagttages i laboratorieskala strækkende sig fra 0,1 til 1 mol skala omdannelser.

30 Hollandsk patentansøgning nr. 8001285 beskri ver anvendelsen af en variant af en anden diazoterings-bromeringsfremgangsmåde for 6-APA, der er blevet publiceret af Clayton (J. Chem. Soc. (C), 2123 (1969) : i det følgende betegnet Clayton-metoden),ved hvilken fremgangs-35 måde, der anvendes brom i stedet for natriumbromid.

Den originale Clayton-metode,ved hvilken der hovedsagelig dannes dibromidet med formel VI, kan i praksis give en større mængde nyttigt produkt sammen-

DK 165295B

4 lignet med Cignarella-metoden. Denne metode ledsages ligeledes af udvikling af en meget betydelig varmemængde og indbéfatter uhensigtsmæssig samtidig tilsætning af brom og nitrit til den meget sure opløsning af 6-amino-5 penicillansyre.

Den variant af Clayton-metoden, der er omhandlefc i hollandsk patentansøgning nr. 8001285, indbefatter langsom portionsvis tilsætning af 6-amino-penicillansyre til en blanding af brom, natriumnitrit, svovlsyre, di- · 10 chlormethan og vand. Anvendelse af denne variant i større skala er imidlertid problematisk som følge af den væsentlige mængde varme, der udvikles under· omdannelsen, og nødvendigheden af meget nøjagtig dosering af 6-amino-penic illansyre.

15 De forbindelser, der fremstilles ved fremgangs

måden ifølge den foreliggende opfindelse,er værdifulde mellemprodukter for syntesen af penicillansyre-l,l-di-oxidforbindelser med formlen IX

O O

2° lAs^ CH x nr—t' 2 I I I "CH3

C-N-CH

O COOH

25 hvori X har den ovenfor angivne betydning, eller salte eller estere deraf (såfremt X = H kaldes forbindelsen PAS) .

Disse forbindelser har værdifulde farmakologi-30 ske egenskaber, f.eks. som effektive inhibitorer af forskellige typer af S-lactamaser, der er til stede i · forskellige bakterier.

Forbindelserne med formlen III, hvori X = H, og salte og estere deraf er kendt i forvejen fra euro-35 pæisk patentansøgning nr. 78300860.0 (publikation nr. 0002927). De i denne ansøgning angivne fremstillingsmetoder er begrænset til oxidation ved sædvanlige metoder af 6-APA omfattende dobbeltbeskyttelse af amino-·

DK 165295B

5 gruppen samt carboxygruppen. Selv om beskyttelse af carboxygruppen muligvis ikke er strengt nødvendig, må der indføres beskyttelse af aminogruppen før udførelsen af oxidationsreaktionen. Dette betyder to ekstra sepa-5 rate trin, nemlig beskyttelse og afbeskyttelse. β-β-Ami-no-penicillansyre-l,l-dioxid og dens estere kan, når de er fremstillet ad denne vej, næppe betragtes som attraktive udgangsmaterialer for den ønskede udvikling af en totalsyntese af forbindelser med formlen IX,ud-10 fra hvilke der til slut kan opnås en økonomisk industriel proces i stor skala. Til alt held er der i en række patentansøgninger, f.eks. europæisk patentansøgning nr. 80201192.4 (publikation nr. 0030771) beskrevet en enkel metode til syntese af 6-p-amino-penicillan-15 syre-l,l-dioxid - og dennes ved konventionelle metoder fremstillede estere - ud fra 1,1-dioxider af penicilliner, der kan fås ved gæringer i stor skala, såsom ben-zylpenicillin, hvilken fremgangsmåde indbefatter en one-pot-omdannelse af f.eks. benzylpenicillin-l,l-dioxid 20 ved, at man efter hinanden udfører beskyttende silylering af carboxygruppen in situ, dannelse af imidchloridet ved hjælp af phosphorpentachlorid og omdannélse af imidchloridet med fortrinsvis isobutanol til iminoetheren, hvorpå hydrolyse giver det ønskede udgangsmateriale.

25 Forbindelserne med den almene formel IX, hvori X betegner et halogenatom, er kendt fra beskrivelsen til hollandsk patent nr. 8100209.

Forbindelsen med formlen III, hvori X = H (i det følgende undertiden for kortheds skyld betegnet 30 "amino-PAS") har, når den er fremstillet på en sådan måde i to trin ud fra benzylpenicillin, i princippet forudsætningerne som et økonomisk attraktivt udgangsmateriale, idet benzylpenicillin-l,l-dioxid i det første trin kan opnås i stor skala i et udbytte på 70-90% ved 35 enkel og ligetil oxidation med permanganat.

Da først muligheden for at anvende f.eks. forbindelsen amino-PAS (eller et derivat, hvori X ikke er H, men en substituent) og estere deraf som et økonomisk

DK 165295 B

6 muligt attraktivt udgangspunkt var blevet vist, var det afgørende, om disse udgangsmaterialer kan omdannes i attraktive udbytter til forbindelserne med formlerne I og/eller II eller ej . I denne forbindelse var udvik- 5 ling af egnede betingelser for diazotering-bromering af β-β-amino-penicillansyre-l,1-dioxid naturligvis nødvendig.

Det viste sig, at der ved diazotering af amino-PAS i nærværelse af brom, ifølge Clayton-metoden, dannes 10 meget små mængder af hovedsagelig dibromidet med formlen II (X = H). Gradvis erstatning af vand med acetonitril resulterede i en lille forøgelse af dannelsen a'f hovedsagelig dibromidet, men udbytterne forblev skuffende lave. Diazotering ved lav pH udført i nærværelse af 15 brom eller bromidanioner resulterede lejlighedsvis i anslåede aktuelle udbytter på maksimalt 40-45% af nyttige produkter. Sådanne udbytter bles" imidlertid ikke opnået på systematisk måde, og de opnåede produkter var sædvanligvis temmeligt urene.

20 Ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge opfindel sen har det vist sig muligt at fremstille forbindelserne med formlen I og/eller II eller salte eller estre deraf på reproducerbar måde, der egner sig for produktion i industriel målestok under opnåelse af høje udbytter.

25 Scm resultat af udstrakt research og eksperimen- teren er der nu fundet en fremgangsmåde til diazotering af et 6-|3-amino-penicillansyre-l,l-dioxidderivat med den i krav 1 angivne almene formel III eller salte eller estere deraf (i hvilken formel X har den tidlige-30 re angivne betydning) og efterfølgende bromering af den diazoterede forbindelse ved en temperatur mellem -20° og 30°C, fortrinsvis mellem -10° og 15°C, med mindst en ækvimolær mængde af et nitroseringsmiddel i nærværelse af 1 til 5 ækvivalenter af en stærk uorga-35 nisk eller organisk syre i en opløsning eller suspension af en blanding af vand og et delvis eller fuldstændigt vandblandbart organisk opløsningsmedium, idet mængden af tilstedeværende vand er fra 1 til 20 rumfangsprocent,

DK 165295B

7 indeholderne hydrogenbromid og brom i i det mindste ækvimolære mængder, og eventuelt et hjælpemiddel. Cm ønsket kan benyttes et hjælpemiddel, der letter brcmeringen af den diaze-terede forbindelse, i mængder, der varierer fra 10% til mindst 5 en ækvimolær mængde af dioxidudgangsmaterialet.

Som hjælpemidler, der eventuelt kan sættes til reaktionsblandingen, kan benyttes forskellige typer organiske forbindelser såsom generelt tertiære aminer, pyridin-N-oxider, sulfoner og sulfoxider og generelt 10 amider, ureider og imider, der alle ved siden af et acylfragment har et nitrogen-hydrogen-fragment, forskellige typer af forbindelser, der har en imin (C=N-H)' type strukturenhed, såsom 1,1,3,3-tetraalkylguanidiner, såvel som forskellige ikke-hydroxyliske derivater af 15 malonsyre. Det vil imidlertid forstås, at der også kan benyttes andre egnede additiver, der ikke er specielt nævnt i foreliggende beskrivelse.

De hjælpemidler, der eventuelt kan anvendes ved diazoteringsfremgangsmåden ifølge denne del af den fore-20 liggende opfindelse, falder i seks klasser af organiske forbindelser. Det er i almindelighed tertiære aminer, pyridin-N-oxider, sulfoner og sulfoxider og forbindelser, der i en kæde eller en ring har en acylaminogruppe med mindst een nitrogen-hydrogen-binding (N-H) og forbindel-25 ser med et C=N-H fragment. Indenfor de seks klasser af hjælpemidler er der ingen væsentlig begrænsning med hensyn til individuel struktur, idet hovedbegrænsningen er, at hjælpemidlet skal være i det væsentlige indifferent overfor bromering under de anvendte betingelser.

30 Derfor må de fleste enaminer og i almindelighed forbindelser, der har en ethylen- eller alkyfienhed, der er stærkt reaktiv overfor bromspecier,lades ude af betragtning. Ligeledes er Ν,Ν-dialkylaromatiske aminer, der meget let bromeres i den aromatiske kerne, i almindelig-35 hed ikke anvendelige. En anden tænkelig begrænsning med hensyn til mulig nitrosering af et i denne henseende følsomt hjælpemiddel førende til et i princippet isoler-bart nitrosederivat er i kemisk forstand næppe af betyd

DK 165295 B

8 ning, da aminogruppen i e-p-amino-penicillansyre-l,1-dioxid er langt mere reaktiv overfor nitrosering.

Det vil forstås, at medens det i beskrivelsen af den foreliggende opfindelse er angivet som foretruk-5 ket at tilsætte nitroseringsmidlet til den blanding, der indeholder forbindelsen med formlen III, er det i det store og hele i stedet sædvanligvis ligeså vel muligt at tilsætte forbindelsen med formlen III, i passende forhold, til blandingen, der indeholder nitroseringsmidlet.

10 At denne sidste omvendte fremgangsmåde i almindelighed ikke foretrækkes har sin oprindelse i sundhedsmæssige betragtninger, dvs. en unødvendig forøget fare for · mulig, permanent eller midlertidig, omdannelse af visse hjælpemidler til nitrosoderivater, såsom N-nitrosoami-15 der eller -imider, der måske og måske ikke selv virker hensigtsmæssigt som nitroseringsmidler for forbindelsen med formlen III.

Reaktionsbetingelserne ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, i forbindelse med omdannel-20 sen af 6-(3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid i stærkt sur opløsning til forbindelser med formlerne I og II, kan beskrives som følger.

Under kontinuerlig afkøling med isvand sættes forbindelsen med formlen III under omrøring til en .

25 blanding bestående af et egnet organisk opløsningsmedium, 1-20 rumfangsprocent vand, fortrinsvis 3 til 15 rumfangsprocent, og 1 til 5 syreækvivalenter af en stærk uorganisk eller organisk syre, fortrinsvis en arylsulfonsyre såsom p-tolylsulfonsyre, svovlsyre eller 30 hydrogenbromidsyre. Hydrogenbromidsyre og svovlsyre indføres naturligvis fortrinsvis som opløsninger i vand, men vand, der er til stede i sådanne opløsninger, såvel som de langt mindre vandmængder, der er til stede i udgangsmaterialet og i handelen tilgængelige aryl-35 sulfonsyrer - de sælges sædvanligvis som hydrater -tages med i betragtning. Koncentrationen af forbindelsen med formlen III i de således fremstillede opløsninger er mindst 5% og kan forøges til ca. 10% ved passende valg af betingelserne. Derefter indføres en i det

DK 165295 B

9 mindste ækvimolær (i forhold til den anvendte amino-PAS) mængde hydrogenbromid, eventuelt et hjælpemiddel og i det mindste en ækvimolær mængde brom. Disse midler kan indføres separat eller - når det er muligt - som et 1:1:1 kompleks imellem dem (f.eks. pyridin-hydrobro- mid-perbromid) eller som hydrogenbromid og et kompleks mellem hjælpemidlet og brom eller som brom og saltet af hjælpemidlet og hydrogenbromid. Ved separat eller delvis separat indføring foretrækkes det at indføre .jg brom eller et kompleks mellem brom og hjælpemidlet til slut. Det vil forstås, at når hydrogenbromidsyre anvendes til at opløse udgangsmateriale og frigøre nitrosospecier fra det senere indførte nitroseringsmiddel, og når samtidigt hjælpemidlet ikke indføres som et kompleks med hydrogenbromid, kan den totale beregnede 15 mængde hydrogenbromid for enkelheds skyld indføres i een portion ved fremstillingen af opløsningen af udgangsmaterialet. Såsnart der er opnået en fuldstændig eller næsten fuldstændig opløsning indføres en i det mindste 20 ækvimolær mængde af nitroseringsmidlet ved den valgte temperatur eller i det valgte temperaturområde. Temperaturen kan variere mellem -15 og +25°C, fortrinsvis mellem -5 og +10°C og mest foretrukket mellem 0 og +10°C. Nitroseringsmidlet kan være et i handelen tilgængeligt billigt alkalimetalnitrit, f.eks. natriumnitrit, der

M O

indføres gradvis eller i et antal omtrent lige store portioner. Det er muligt, omend som oftest ikke foretrukket, dråbevis at tilsætte en mættet opløsning af f.eks. natriumnitrit i vand, idet man tager mængden af 3Q vand i denne opløsning i betragtning. Nitroseringsmidlet kan også være et i handelen tilgængeligt, fortrinsvis billigt, cycloalkylnitrit eller alkylnitrit, såsom ethylnitrit, 1-pentylnitrit, 2-pentylnitrit osv., der tilsættes dråbevis. Hastigheden af tilsætningen af 35 nitroseringsmidlet må reguleres, således at det udvalgte temperaturområde overholdes, men den tid, der medgår, vil sædvanligvis let kunne begrænses til 10 til 30 minutter. Omdannelsen bringes til ende ved yderligere omrøring i ca. 15 til 45 minutter ved omtrent samme

DK 165295 B

10 temperatur. Den endelige reaktionsblanding kan behandles på forskellige måder afhængigt af de valgte særlige betingelser ved den udførte reaktion og af de intentioner, der har ført til valget af de særlige betingelser.

5

Med et egnet organisk opløsningsmiddelmedium menes et enkelt organisk opløsningsmiddel eller en blanding af mindst to organiske opløsningsmidler, der under de anvendte betingelser ikke griber ind i reaktionen i væsentlig grad, og som kan optage 10 rumfangs-procent vand eller mere. Ikke egnede som enkelte opløsningsmidler er ketoner, da de mellem-reagerer med diazoterede specier, og forskellige alkoholer. Foretrukne enkelte opløsningsmidler er derfor blandt andet ethylacetat, methylacetat, nitromethan, dioxan, tetra-1 5 hydrofuran, 1,2-dimethoxyethan og acetonitril, der alle har et forholdsvis lavt kogepunkt og udmærker sig ved let at kunne fjernes på den ene eller den anden måde ved afslutningen af reaktionen. I almindelighed er det foretrukne opløsningsmiddel acetonitril med 1,2-dime- 20 thoxyethan som derpå tæt følgende næstbeds-te. Alt efter de nøjagtige reaktionsbetingelser kan et eller flere af de ovenfor nævnte andre opløsningsmidler lejlighedsvis betegne et passende valg, men acetonitril tæt fulgt af 1,2-dimethoxyethan er næsten altid ligeså egnede 25 som et vilkårligt af de andre opløsningsmidler. Qmend 1,2-dimethoxyethan og især acetonitril kan fjernes og i stor udstrækning let og hurtigt genvindes ved koncentrering af den endelige reaktionsblanding i vakuum, vil der muligvis kunne rettes indvendinger mod disse 30 særligt gode opløsningsmidler, efterhånden som sundheds- og miljøkrav bliver mere og mere strenge i visse lande.

Man har derfor undersøgt, om disse gode opløsningsmidler i almindelighed ville kunne erstattes af en kombination af i det mindste 80 rumfangsprocent af et almindeligt, 35 mindre kritisabelt opløsningsmiddel, der let kan genvindes ved lag-separation under isoleringsprocessen, såsom dichlormethan og især ethylacetat, og højst 20 rumfangsprocent af et dipolært aprotisk opløsningsmid- n

DK 165295B

del, der forøger opløseligheden af vand og salte, men som på den anden side ofte ikke let kan genvindes.

Gode opløsningsmidler af denne art er 1,1,3,3-tetra- methylurinstof, men især dimethylsulfoxid, tetrahydro-thiophen-l,l-dioxid (sulfolan) og en klasse ikke-hy-droxyliske opløsningsmidler, der strukturmæssigt er afledt af malonsyre, Ivori carboxylgrupperne er esteri-ficeret med lavere alkylgrupper eller erstattet med en cyanogruppe, f.eks. dicyanomethan, ethylcyanoacetat eller diethylmalonat, hvilke tre opløsningsmiddeltyper desuden i sig selv virker som hjælpemidler. De mest almindelige fuldstændigt N-alkylerede opløsningsmidler af amidtype såsom dimethylacetamid og N-methyl-pyrroli-din-2-on viste sig mindre egnede.

^ Den forholdsvise mængde vand i diazoterings- bromeringsblandingen ligger sædvanligvis mellem 1 og 20 rumfangsprocent (fortrinsvis 3 til 15 rumfangsprocent).

Det er ikke muligt nøjagtigt at definere den optimale relative vandmængde, da denne varierer fra tilfælde til • 2o tilfælde afhængigt af et antal valgte reaktionsbetingelser, såsom arten af det organiske opløsningsmiddelmedium, arten af den anvendte stærke syre, arten af nitroserings-midlet og arten af et eventuelt anvendt hjælpemiddel.

Medens andre stærke syrer, dvs. stærke organiske 22 syrer, lejlighedsvis kan anvendes til opløsning af amino-PAS eller et derivat heraf og tilvejebringelse af en tilstrækkeligt sur opløsning er de mest egnede syrer i almindelighed arylsulfonsyrer, svovlsyre og hydrogen-bromidsyre og især den sidstnævnte syre. I denne for-20 bindelse skal det bemærkes, at phosphorsyre ikke er . vel anvendelig. En mængde på 1 til 5 syreækvivalenter er nævnt ovenfor, men der opnås sædvanligvis gode resultater med ca. 1,5 eller flere syreækvivålenter.

Den iboende variabilitet af diazoterings-brome-35 ringssekvensen, der indbefatter et diazoniumderivat som mellemprodukt, gør det ikke muligt at give en mere præcis afgrænsning af den mængde stærk syre, der i almindelighed vil være nødvendig, da reaktioner, der indbefatter cycloalkylnitriter og alkylnitriter, under i øv-

DK 165295B

12 rigt identiske betingelser, kræver indtil ca. eet syreækvivalent mere af den stærke syre end de samme omdannelser, hvorved der f.eks. anvendes natriumnitrit.

Som en alternativ udførelsesform for fremgangs- måden ifølge den foreliggende opfindelse har det vist 5 • sig, at de totale udbytter forbedres yderligere ved anvendelsen af et hjælpemiddel i visse tilfælde.

Et af de iboende aspekter af diazotering-brørae-ring af 6-£~amino-penicillansyre-l,1-dioxid under be-tingelser, der indbefatter et diazoniummellemprodukt, er da, at man ved hiælp af samme totalproces, men på særskilt måde, kan fremstille dibromidet af formel -II såvel som monobromidet af formel I ved variation af mængderne af hydrogenbromidsyre, brom, udgangsmaterialet ,_ med formlen III og den mulige anvendelse af et passende

I D

valgt hjælpemiddel. Selvom man kun tænker på fremgangsmådens anvendelse til syntese af PAS, tillader de følgende eksempler imidlertid strengt taget ikke en pålidelig effektiv klassificering af hjælpemidlerne, idet udbytte 2Q ikke blot er et spørgsmål om identiteten af hjælpemidlet. Ethvert hjælpemiddel kræver sine egne mest egnede betingelser, således at en absolut forskel i faktisk udbytte på 20% mellem to midler, f.eks. 70% kontra 50%, hvadenten udbytterne er nået under i øvrigt identiske 22 betingelser eller ej, ikke nødvendigvis indicerer, at den samme forskel ville eksistere efter bestemmelse af de mest egnede betingelser for hvert af de to hjælpemidler. Forskellen kan være større eller mindre, omend en så stor forskel sandsynligvis indicerer, at det før-2Q ste middel er mere effektivt, men ikke i hvor høj grad.

Ved en industriel fremgangsmåde ifølge den foreliggende opfindelse afhænger valget af det mest egnede hjælpemiddel ikke blot af udbyttet og prisen på midlet, men også på økologiske aspekter og letheden, hvormed det 22 håndteres, hvilket begunstiger hjælpemidler, der ikke ekstraheres eller let fjernes ved vask af de organiske opløsningsmiddel-ekstrakter, såsom i almindelighed tertiære aminer, pyridin-1-oxider, hydantoi'n eller succin-imid, eller opløsningsmidler, der genvinde^ fuldt ud

DK 165295 B

13 ved ekstraktion ved neutral pH-værdi som f.eks. caprolactam.

Under hensyn til den økonomiske anvendelighed af fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse er 5 de hjælpemidler, der eventuelt benyttes ved fremgangsmåden, de hjælpemidler, der f.eks. i acetonitril og sammen med brom anvendt i ca. 50% overskud giver forbindelserne med formlen I og/eller II i skønnede aktuelle omdannelsesudbytter på mindst 65%.

10 Egnede hjælpemidler, der kan benyttes i for bindelse med opfindelsen i visse specifikke situationer, er: - - (a) tertiære (cyclo)alifatiske åminer,til hvis nitrogenatom der er knyttet tre grupper valgt blandt 15 ligekædede og forgrenede alkylgrupper indeholdende højst 6 carbonatomer og mættede 5-7 leddede cycloalkyl-grupper; (b) tertiære mættede 5-7 leddede heterocycliske aminer, hvis ringnitrogenatom yderligeré er knyttet til 20 en '(cydlo) alkylgruppe som ovenfor defineret, hvorhos ringen kan omfatte eet oxygenatom eller eet yderligere nitrogenatom, der bærer en (cyclo)alkylgruppe som ovenfor defineret, f.eks. N-ethylpyrrolidin, N-ethyl-piperidin, N-methylmorpholin eller Ν,Ν1 -dimethylpipera- 25 zin; (c) tertiære helt umættede heterocycliske aminer, derunder pyridin, quinolin, isoquinolin, pyrimidin, pyrazin, N-(cyclo) alkyl-imidazol, N-vinyl-imidazol, idet (cyclo)alkylgrupperne er som ovenfor defineret? 30 (d) pyridin-l-oxider? (e) sulfoner og sulfoxider, til hvis svovlatom der er knyttet to eventuelt substituerede grupper valgt blandt alkyl, cycloalkyl, arylmethyl, arylethyl, aryl eller en trimethylen-, en tetramethylen- eller en penta- 35 methylenenhed, med phenyl, biphenyl, 1- eller 2-naphthyl og pyridyl for aryl og (cyclo)-alkylgrupperne som ovenfor définerét, såsom dimethylsulfoxid, sulfolan, di-methylsulfon eller diphenylsulfoxid;

DK 165295 B

14 (f) alkyl-, cycloalkyl-, arylmethyl-, aryl-ethyl- og arylcarbonamider, samt N-mono(cyclo)alkyl-og N-monoarylderivater deraf, idet (cyclo)alkyl- og arylgrupperne er som ovenfor defineret; 5 (g) mættede,monocycliske, 5-7 leddede lactamer såsom caprolactam; (h) alkyl-, (cyclo)alkyl-, arylmethyl-, aryl-ethyl- og arylsulfonamider, samt N-mono(cyclo)alkyl- og N-monoarylderivater deraf, idet (cyclo)alkyl-og aryΙ- ΙΟ grupperne er som ovenfor defineret; (i) N-monoacyl-ureider med den almene formel Q-CO-NH-CO-NH-Q·*·, hvor Q er en (cyc.lo)alkyl-, aryi-methyl-, arylethyl- eller arylgruppe, hvor arylgruppen og (cyclo)alkylgruppen er som ovenfor defineret, og Q1 15 er hydrogen eller (cyclo)alkyl som ovenfor defineret, hvorhos Q og kan være sammenknyttet til dannelse af en mættet 5- eller 6-leddet ring, der i méthyleh-eller ethylenenheden eventuelt kan være substi tueret med to methylgrupper eller en phenylgruppe, 20 f.eks. hydantoin, 5,5-dimethyl-hydantoin, 5-phenyl- hydantoin eller N-phenylacetylurinstof; 2 3 2 (j) imider af typen Q -CO-NH-CO-Q , hvori Q og 3 Q betegner samme eller forskellige (cyclo)alkyl-, arylmethyl-, arylethyl- eller arylgrupper, hvor aryl og 2 25 (cyclo)alkyl er som ovenfor defineret, hvorhos Q og.

Q også kan være sammenknyttet til dannelse af en mættet 5- eller 6-leddet ring, der eventuelt kan være substitueret i ethylen- eller propylengruppen med en eller to methylgrupper eller en phenylgruppe, f.eks. N-benzoyl-30 benzencarbonamid eller succinimid; (k) disulfonylaminer af typen aryl-SC^-NH-SC^-aryl, hvor arylgrupperne kan være ens eller forskellige og som ovenfor defineret; (l) kompositimider af typen aryl-SO_-NH-CO-Q^, 4 ^ 35 hvor Q er aryl eller (cyclo)alkyl, og arylgrupper og (cyclo)alkylgrupper er som ovenfor defineret; (m) phthalimid og saccharin;

DK 165295B

15 (n) guanidin og guanidiner med indtil fire lavere alkylgrupper og med et C=N-H fragment, hvor lavere alkyl er som ovenfor defineret, f.eks.' 1,1,3,3-tétfame-thylguånidin; 5 (o) ikke-hydroxyliske derivater af malonsyre, hvori carboxylgrupperne er erstattet med to cyanogrupper og/eller N, N-di(lavere)alkyl-carbamoylgrupper og/eller (lavere)alkoxycarbonylgrupper, eventuelt substitueret i methylengruppen med en lavere alkylgruppe, og 10 (p) α,ω-dicyanoalkaner, f.eks. 1,2-dicyanoethan.

Med hensyn til nitroseringsmidlet har det vist sig, at de maksimale udbytter sædvanligvis opnås med et overskud på omkring 15 til 40%, selvom ækvimolære mængder af nitroseringsmidlet allerede fremmer væsent-15 lige omdannelser i den ønskede retning. Et væsentligt større overskud end 15 til 40% kan resultere i formindskede udbytter, og overskadet af nitroseringsmiddel bør ikke være" større end det anvendte overskud af brom.

De opnåede reaktionsblandinger behandles med 20 et overskud af bisulfit, f.eks. en koncentreret opløsning af natriummetabisulfit i vand, for at ødelægge stadig tilstedeværende oxidationsmidler såsom brom, hvorpå der tilsættes fortyndet alkalimetalhydroxid, indtil den ønskede pH-værdi er nået. Den yderligere 25 behandling af den nu med vand fortyndede reaktionsblanding afhænger af de oprindelige intentioner, der bestemte valget af betingelserne for de udførte reaktioner.

Der er i almindelighed fire muligheder for yderligere behandling, nemlig nedenstående behandlinger 30 henholdsvis a, b, c og d.

Behandling a.

Hvis formålet har været på selektiv måde, ved passende styret valg af reaktionsbetingelserne, at fremstille enten dibromidet med formel II eller monobromidet 35 med formel I, bringes blandingen på pH 6-7, efterfulgt af fjernelse i vakuum af lavtkogende organisk opløsningsmiddel, rensning af den vandige opløsning ved ekstrak-

DK 165295B

16 tion med fortrinsvis dichlormethan og efterfølgende ekstraktion af det ønskede produkt med f.eks. ethyl-acetat ved pH 2 til 4. Efter den sædvanlige yderligere behandling opnås 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid 5 eller 6-a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid i i det væsentlige ren form, for dibromidets vedkommende i et udbytte på 65% eller mere og for monobromidets vedkommende i udbytter på mindst 50%.

Hvis imidlertid disse bromider fremstillet ved 10 fremgangsmåden ifølge opfindelsen kun er tænkt som mellemprodukter til fremstilling af PAS, kan man begrænse fremgangsmåden til fremstilling af rå blandinger af de to bromerede produkter. Man kan følge nedenstående variationer.

15 Behandling b.

Den simpleste metode er at indstille pH-værdien af den vandige opløsning af det rå produkt på 2,5 eller højere, idet det lavtkogende organiske opløsningsmiddel eventuelt fjernes.

20 Behandling c.

En noget længere vej indbefatter fjernelse i vakuum af lavtkogende opløsningsmiddel ved pH 2,5, ekstraktion af de ønskede produkter med ethylacetat ved pH 2,5 og vask af de forenede ekstrakter en gang 25 med et lille rumfang af en mættet opløsning af natrium-chlorid i vand, blanding af den samlede ekstrakt med vand.

Behandling d.

Ved denne fremgangsmåde behandles reaktions-30 blandinger,* sædvanligvis udført for at sammenligne virkningerne af variationer af reaktionsbetingelserne på udbyttet af de ønskede bromerede produkter. Metoden følger nøje behandling a. Deh'til slut opnåede samlede ekstrakt vaskes med mættet natriumchloridopløsning, 35 tørres over et vandfrit uorganisk salt, filtreres og

DK 165295B

17 inddampes, efterfulgt af tørring i vakuum. Den rensende ekstraktion med dichlormethan ved omtrent neutralt pH kan udelades, når de anvendte betingelser vides at give forholdsvis gode udbytter, og det anvendte hjælpemiddel 5 ikke ekstraheres ved pH 2-4 med f.eks, ethylacetat.

Især forbundet med blandede produkter opnået ved behandling d er en semikvantitativ bedømmelse af det samlede udbytte af forbindelserne med formlerne I og II.

Et rent teoretisk maksimumudbytte beregnes ud fra inte-10 gralerne af veladskilte absorptionslinier i PMR-spektret.

Der gøres rede for forholdet mellem dibromid og mono-bromid og også genkendelige kendte urenheder stammende fra tilbageværende opløsningsmiddel, ofte kun ethylacetat, undertiden tilbageværende hjælpemiddel og 15 lejlighedsvis vand.

Det skønnede aktuelle omdannelsesudbytte er derfor en kvalitativ approximation baseret på et totals-indtryk af spektret. Forskellen mellem det maksimale udbytte og det aktuelle udbytte udtrykkes derfor ved 20 kvalitetsangivelser som udmærket, meget godt, godt og rimeligt.Ved at tage PMR-spektre af blandinger af en afvejet mængde af isoleret produkt og en afvejet mængde af en referenceforbindelse, nemlig 3,4,5-trimethoxy-phenyleddikesyre, blev det gentagne gange fundet, at 25 det virkelige omdannelsesudbytte altid var mindst 90% af det skønnede aktuelle udbytte. Gennemsnitligt vil en lejlighedsvis for høj bedømmelse af det aktuelle udbytte kompenseres af konsekvent ignorering af vandindhold i udgangsmaterialet med formlen III (6-7 vægt%).

30 Den ovenfor beskrevne fremgangsmåde til omdannel se ved diazotering-bromering af β-β-amino-penicillan-syre-l,l-dioxid til forbindelserne med formlen II og/ eller I, hvilken fremgangsmåde er karakteristisk ved forholdsvis milde og variable betingelser, der indbe-35 fatter dannelse af et diazoniummellemprodukt, er i princippet også forholdsvis velegnet for estere af amino-PAS. Esterne af forbindelser med formlerne I og II, især af forbindelserne II , hvilke estere kan iso-

DK 165295B

18 ler es fra sådanne omdannelser, kan imidlertid mere hensigtsmæssigt fremstilles ved den nedenfor beskrevne beslægtede fremgangsmåde, der som mellemprodukter indbefatter hidtil ukendte 6-diazomellemprodukter, da de 5 meget milde betingelser ved denne anden fremgangsmåde ifølge den foreliggende opfindelse harmonerer bedre med den skrøbelige natur af de involverede estergrupper.

Den ovenfor beskrevne diazoterings-bromerings-fremgangsmåde ifølge den foreliggende opfindelse er 10 hidtil især blevet beskrevet hvad angår amino-PAS.

Den kan imidlertid også anvendes i forbindelse med andre beslægtede forbindelser, der omfattes af den almene formel III, og især fremgangsmåder, hvorved der ikke benyttes estere eller salte af III.

15 Et yderligere aspekt af den foreliggende op findelse består af de hidtil ukendte som mellemprodukter tjenende 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxidderivater med den almene formel: 0 0

20 H CH-X

• S /2

N=·=-=· K^· C- c' XCv - X

I I | %'CH-

C- N-CH

S

_ 0' CO-OR

25 hvori X har den ovenfor angivne betydning, og R betegner hydrogen eller en esterrest, eller,når R betegner hydrogen, salte deraf samt fremstillingen af disse forbin- 30 delser. Sådanne diazoforbindelser kan isoleres og derefter opbevares, da de er tilstrækkeligt termisk stabile under egnede opbevaringsbetingelser, og senere på det ønskede tidspunkt være tilgængelige for forskellige operationer såsom bromering til forbindelser med form- 35 lerne I og/eller II.

Det vil forstås, at forbindelserne med den almene formel X som sådanne og salte deraf såvel som fremgangsmåder til deres fremstilling og isolering ud-

DK 165295 B

19 gør et vigtigt og særskilt træk af den foreliggende opfindelse. Det tjener som en yderligere uafhængig indikation, at forbindelserne med den almene formel III opfører sig på en overraskende og uventet anderledes 5 måde sammenlignet med 6-APA og tilsvarende derivater, da 6-diazo-penicillansyre hidtil ikke er blevet isoleret og heller'ikke i'rå form har været underkastet successive reaktioner.

Dette aspekt af den foreliggende opfindelse 10 vil blive særligt beskrevet nedenfor, idet der refere-res til diazoforbindelserne med formlen X, hvori X og R betegner hydrogenatomer.

Forbindelsen med formlen X (hvori X og R betegner hydrogen) fremstilles på enkel måde ved dråbevis 15 tilsætning af i det mindste en ækvimolær mængde af et fortrinsvis i handelen tilgængeligt cycloalkylnitrit eller alkylnitrit til en suspension af forbindelsen med formlen III (hvori R betegner hydrogen) i et egnet organisk opløsningsmiddel, hvorved den forholdsvis 20 stærkt sure carboxylgruppe i udgangsforbindelsen tilvej ebringer den krævede katalyse for reaktionen mellem nitritgruppen i nitroseringsmidlet og aminogruppen i substratet. Den næsten kvantitative omdannelse til 6-diazoderivatet med formlen X (hvori X og R betegner 25 hydrogen) ses ved fuldstændig opløsning af substratet. Omdannelsen forløber lige godt, hvadenten de små mængder vand, der er til stede i udgangsforbindelsen og i det anvendte opløsningsmiddel, er blevet fjernet eller ej.

Det foretrækkes derfor at arbejde med ikke i forvejen 30 tørrede i handelen tilgængelige organiske opløsningsmidler af god kvalitet og med den forholdsvis stabile form af udgangsmaterialet, der indeholder 6-7 vægt% vand. Reaktionstemperaturen kan være så høj som ca. 25°C, men det foretrækkes at benytte et temperaturområde mel-35 lem 0 og 10°C. Forbindelsen med formlen X (hvori X og R betegner hydrogenatomer) kan isoleres som sådan ved hjælp af sædvanlige metoder, men det foretrækkes at opnå denne forbindelse som natrium- eller kaliumsaltet 20

DK 165295B

ved efterfølgende indføring af et tilsvarende alkalimetalsalt af en svagt sur organisk forbindelse såsom α-ethylcapronsyre. De isolerede produkter foreligger i rå form, idet de sædvanligvis indeholder variable, 5 men små mængder opløsningsmidler og/eller en cycloalka-nol eller alkanol hidrørende fra det organiske nitrit og/eller af f.eks. α-ethylcapronsyre. Nedbrydningsprodukter er imidlertid i realiteten ikke tilstede.

De virkelige udbytter kan være så højesom 70% eller mere.· 10 Medens hydroxyliske opløsningsmidler såsom ethanol og reaktive carbonylopløsningsmidler såsom ketoner og aldehyder ikke er egnede for omdannelserne, er de andre ovenfor angivne opløsningsmidler, f.eks. acetonitril, tetrahydrofuran og dioxan, ligeså velegnede for en 15 særdeles god omdannelse, omend behandlingerne, med henblik på den ønskede hensigtsmæssige isolering af et salt af 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid, er lettere, når der som opløsningsmiddel for omdannelsen benyttes methylacetat eller ethylacetat.

20 Betingelserne for egnede og praktiske omdannel ser af estere af III til de tilsvarende 6-diazoderiva-ter med formel X er som angivet umiddelbart ovenfor, bortset fra at det for opnåelse af en omdannelse af hensigtsmæssig hastighed er nødvendigt at tilsætte 25 en fortrinsvis vandopløselig, indifferent, organisk forbindelse af tilstrækkelig surhed med en pK i vand på 1,5 til 5,0, f.eks. en fortrinsvis vandopløselig carboxylsyre, der kan fjernes fuldstændigt ved en eller to vaskninger af de resulterende opløsninger af forbindel-30 serne med formlen X. Den egnede relative mængde af det sure stof, der indføres fortrinsvis før tilsætningen af (cyclo) alkylnitrit, afhænger af arten af det sure stof, dvs. dets surhed. Denne relative mængde kan dér-for andrage mellem nogle få mol% og eet syreækvivalent 35 med hensyn til mængden af substratet. Den organiske syre kan være så svag som eddikesyre, men det foretrækkes at anvende en moderat stærk carboxylsyre såsom chlor-

DK 165295B

21 eddikesyre eller oxalsyre. Omdannelsens fremadskriden kontrolleres ved hjælp af tyndtlagschromatografi eller, når opløsningsmidlets art er forenelig hermed, ved infrarød spektroskopi. Når omdannelsen er tilendebragt vaskes 5 de resulterende opløsninger direkte - når det anvendte opløsningsmiddel f.eks. er ethylacetat - en eller to gange med vand , der indeholder en tilstrækkelig mængde salt til at der kan arbejdes ved ca. -10°C, eller vaskes på lignende måde efter erstatning af f.eks. dichlor-10 methan eller ethylacetat med vandopløseligt opløsningsmiddel, efterfulgt af de sædvanlige behandlinger. De til slut opnåede estere af 6-diazopenicillansyre-l,l-dioxid med formlen X er sædvanligvis faste stoffer, lejlighedsvis krystallinske. Udbytterne af de rå pro-15 dukter er gode til særdeles gode, og renheden af sådanne primære isolater varierer mellem rimelig til god.

De således opnåede diazoforbindelser med formel X kan anvendes til omdannelse til forbindelserne med formlen I og/eller II. I det tilfælde, hvor R = hydro-20 gen, resulterer bromering sædvanligvis i en blanding af de to bromerede forbindelser med formlerne I og II.

I tilfælde af estere frembringer bromering imidlertid sædvanligvis monobromiderne med formlen I, hvori R er en estergruppe, næsten under udelukkelse af estere 25 af dibromiderne med formel II, eller frembringer di-bromiderne med formlen II næsten under udelukkelse af de tilsvarende monobromider med formlen I, af hasngigt af om den ved fremstillingen af mellemproduktet med formel X anvendte carboxylsyre er blevet fjernet ved vask med 30 vand eller ladt tilbage i opløsningen, der indeholder mellemprodukterne med formlen X, hvilket ifølge sin natur angiver et yderligere og enestående træk ved denne del af den foreliggende opfindelse, idet estere af 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid kan føre til frem-35 stilling af rene estere af 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid eller af 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid.

Medens de isolerede diazoderivater med formel X kan benyttes til fremstilling af forbindelserne med

DK 165295B

22 formlen I og/eller II, foretrækkes det naturligvis sædvanligvis at anvende in situ præparater af diazoderi-vaterne. Når R er hydrogen, er der een operationsmåde; når R er en estergruppe, er der to mulige operations-5 veje. Når R er hydrogen, indføres brom og hydrogen-bromidsyre altid efter in situ fremstilling af 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid. Por disse fremstillinger, der udføres in situ, er det organiske opløsningsmiddel fortrinsvis acetonitril, 1,1-dimethoxyethan eller f.eks.

10 ethylacetat kombineret med højst 20 rumfangsprocent sulfolan, dimethylsulfoxid, tetramethylurinstof eller et ikke-hydroxylisk derivat af malonsyre som ovenfor defineret.

De følgende ikke-begrænsende eksempler og 15 fremstillingsmåder belyser den foreliggende opfindelse nærmere.

Eksempel 1

Fremstilling af en rå blanding af 6,6-dibrom-penicillan-syre-1,1-dioxid og 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid.

20a. 2,9 ml koncentreret svovlsyre blev omhyggeligt sat til 25 ml isvand. 3 ml af den således fremstillede fortyndede svovlsyre blev sat til 30 ml acetonitril ved 0 til 5°C. Mængden af den anvendte svovlsyre er derfor ca. 10,5 mmol eller 21 syreækvivalent. Idet der 25 konstant blev arbejdet ved temperaturer mellem 0 og 5°C indførtes 2,0 g (der antoges at være ækvivalent med 8,0 mmol; faktisk kun ca. 7,5 mmol) ββ-amino-penicil-lansyre-1,1-dioxid under omrøring. Dette resulterede ikke i en fuldstændig opløsning. Der tilsattes 8 g 30 (25 mmol) pyridinhydrobromidperbrbmid (C^H^N.HBr^), hvilket øjeblikkelig resulterede i en klar opløsning.

Der blev indført 660 mg natriumnitrit (9,5 mmol) i fem omtrent lige store portioner i løbet af en periode på 15 minutter, efterfulgt af lejlighedsvis omrøring i 35 30 minutter. Til slut tilsattes en opløsning af 1 g natriummetabisulfit i 20 ml vand under omrøring, hvorefter pH-værdien blev hævet til 5,0 ved omhyggelig

DK 165295 B

23 tilsætning af 4 N natriumhydroxid. Acetonitril blev fjernet azeotropisk ved koncentrering ved ca. 15 itimHg i løbet af ca. 10 minutter. Den resulterende opløsning blev syrnet med 4 N saltsyre til pH 2,0, efterfulgt af 5 tre ekstraktioner med omtrent lige store rumfang ethyl-acetat. Den forenede ekstrakt blev tørret over vandfrit magnesiumsulfat, filtreret og inddampet fuldstændigt i vakuum. Efter omhyggelig tørring i vakuum vejede det opnåede faste stof 2,61 g.

10 Ifølge produktets PMR-spektrum (dg-DMSO, 60 Mc) indeholdt det 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid, 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid, ethylacetat og pyri-dinstof (selve pyridinet og/eller pyridin.HCl eller pyridiniHBr) i et molært forhold på 13:1:1,5:3,5.

15 Hvis det forudsættes, at pyridin er til stede som sådant, er det beregnede maksimumudbytte 78,7% nyttige produk ter. Når man tager det meget lave indhold af tilstedeværende nedbrydningsprodukter som angivet ved PMR-spek-tret og ved tyndtlagschromatografi og muligheden for 20 at pyridin er til stede som et salt i betragtning, er det skønnede aktuelle udbytte ca. 65-70%.

b. Forsøget blev gentaget på samme måde, bortset fra een ændring i isoleringsfremgangsmåden. For at fjerne pyridinstoffer blev ethylacetatekstrakten inde- 25 holdende de to bromider vasket to gange med et lille rumfang mættet natriumchloridopløsning. Den opnåede blanding af bromider vejede 2,46 g med et molært forhold mellem dibromid og monobromid på 8:1. Under hensyntagen til den ringe mængde tilbageværende ethylacetat 30 blev det maksimale udbytte beregnet til 78,2% nyttige produkter. I betragtning af den gode til særdeles gode kvalitet, hvad angår nedbrydningsprodukter, kan det aktuelle udbytte være 70% eller bedre.

c. Dette forsøg blev gentaget, blot med een æn-35 dring. I stedet for 25 mmol af bromeringskomplekset anvendtes kun 12 mmol (3,84 g), hvilket i almindelighed er et mere passende overskud. Udbyttet af rå bromid-blanding vår nu 2,39 g af et væsentligt mindre rent

DK 165295 B

24 produkt, der foruden en ringe mængde ethylacetat indeholdt dibromidet, monobromidet og eet ukendt biprodukt i molforholdet 75:13:12.. Øjensynligt var den formindskede mængde hydrogenbromidsyre, da den i vid udstræk-5 ning kompenseres af pyridin, ved dette forsøg ikke tilstrækkelig til at kompensere for den reducerede surhed af det andet syreækvivalent af svovlsyre.

Eksempel 2 \

Omdannelse af 6£-amino-pe.nicillansyre-l, 1-dioxid til 10 en blanding af 6,6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre- 1,1-dioxid.

Idet der til stadighed blev arbejdet mellem 0° og 8°C, hvilken temperatur blev opretholdt ved udvendig afkøling med knust is og vand, sattes 2,0 g 15 6|3-amino-pencillansyre-l, 1-dioxid til en omrørt opløsning af 2,0 g (10,5 mmol) af monohydratet af p-tolyl-sulfonsyre i en blanding af 3 ml vand og 30 ml aceto-nitril, hvilket resulterede i fuldstændig opløsning.

Efter opløsning af 8,0 g (25 mmol) pyridinhydrobromid-20 perbromid indførtes 660 mg (9,5 mmol) natriumnitrit på den i eksempel 1 beskrevne måde. Reaktionsblandingen blev behandlet på lignende måde inklusive vask af ekstrakten med koncentreret natriumchloridopløsning. Udbytte 2,54 g.

25 Tyndtlagschromatografi (TLC) og PMR-spektret af det isolerede produkt indicerede god til særdeles god renhed med hensyn til to ukendte nedbrydningsprodukter, der er til stede i små til meget små mængder. Når der blev set bort fra nedbrydningsprodukter, angav PMR-30 spektret et molært forhold på 12,5:1:1:1,4 mellem di-bromidet, monobromidet, ethylacetat og eddikesyre.

Det beregnede maksimumsudbytte er 79,8%. Det aktuelle udbytte blev skønnet at være ca. 72%. Dette blev bekræftet efter reduktion med zink ved 0 til 5°C og en 35 pH-værdi varierende mellem 4,2 og 4,7, hvilket resulterede i et totalt aktuelt udbytte på mindst 60% af penicillansyre-1,1-dioxid, der var til stede i et i

DK 165295 B

25 realiteten rent slutprodukt.

Eksempel 3

Gentagelse af eksempel 2, atter iudbefattende p-tolyl-sulfonsyre, men med visse variationer.

5 (a) Forsøget ifølge eksempel 2 blev gentaget i samme skala og under de samme reaktionsbetingelser, men acetonitril blev nu erstattet af det samme rumfang ethylacetat. Da man forudså, at udbyttet og renheden af den rå blanding af bromider kunne blive mindre gode, 10 blev opløsningen i vand efter behandling med bisulfit og fjernelse af ethylacetat i vakuum først ekstraheret to gange med dichlormethan ved pH 6 til 6,5. Ekstraktion af de ønskede produkter ved pH 2,0 med ethylacetat blev også i nogen grad kontrolleret ved hjælp af TLC.

15 Udbyttet af produkt var 2,17 g af en rimelig god kvalitet, ifølge TLC og PMR. Forholdet mellem 6,6-dibrom-pencillansyre-l,l-dioxid og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid var nu 9:5, hvilket angiver, at dette forhold også er afhængigt af arten af det anvendte organiske 20 opløsningsmiddel. Under hensyntagen til det tilstedeværende ethylacetat blev maksimumsudbyttet beregnet til 61,3%. I betragtning af den forholdsvis større mængde af ukendte nedbrydningsprodukter, der var til stede, blev det aktuelle udbytte skønnet til at være 25 50 til 55%.

(b) At der må være bromidanioner til stede for opnåelse af tilfredsstillende udbytter blev konstateret ved hjælp af tre forsøg, hvor hydrogenbromidsyre blev udeladt, medens der anvendtes større mængder p-to-30 lyl-sulfonsyre. Ved det første forsøg blev benyttet 2,0 g 63-amino-penicillansyre-l,l-dioxid, 4,0 g (21mmol) p-tolyl-sulfonsyre, 0,95 ml pyridin (12 mmol), 0,62 ml (12 mmol) brom, 660 mg (9,5 mmol) natriumnitrit, 30 ml acetonitril og 3 ml vand. Resultatet var kun 1,03 g.

35 Monobromidet var hovedproduktet, og det skønnede aktuelle udbytte var kun ca. 24%.

Ved to yderligere forsøg var bestanddelene 1,82 g

DK 165295B

26 (7,35 mmol) 63-amino-penicillansyre-l,l-dioxid, 4,18 g (22 mmol) p-tolyl-sulfonsyre, 12 mmol pyridin og brom, 9.5 mmol natriumnitrit, 25 ml acetonitril og 2,7 ml vand. Med udbytter på 1,20 g og 1,02 g var resultaterne 5 ligeledes dårlige. I begge tilfælde var hovedproduktet monobromidet, og de skønnede aktuelle udbytter var under 20%.

Eksempel 4

Gentagelse af eksempel 1 (a) under ændrede betingelser.

10 (a) På den i de foregående eksempler angivne måde blev 2,0 g (8 mmol) 6f3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid i en blanding af 30 ml acetonitril, 3 ml vand og 5,25 mmol svovlsyre (10,5 syreækvivalent) behandlet med 3,84 g (12 mmol) pyridinhydrobromidperbromid og 15 660 mg (9,5 mmol) natriumnitrit. Det efter de sædvanlige behandlinger opnåede vandige lag blev først renset noget ved ekstraktion med dichlormethan ved pH 6,0 til 6.5 og derefter ekstraheret ved pH 2,0 med ethylacetat. Udbyttet af produkt var 2,06 g. Under hensyntagen til 20 det tilstedeværende ethylacetat og molforholdet på 9:11 mellem 6,6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid blev maksimumsudbyttet beregnet til at være 69,6%. I betragtning af den rimeligt gode kvalitet, hvad angår ukendte nedbrydningsprodukter blev det 25 aktuelle udbytte skønnet at være 59 til 61%.

(b) Under anvendelse af iøvrigt samme betingelser og mængder af reagenser blev forsøg (a) gentaget med ethylacetat som organisk opløsningsmiddel. Udbytte 1,87 g og et molært forhold mollem dibromid og mono-30 bromid på 9:5. Det beregnede maksimumsudbytte var 61,3%.

Da kvaliteten af produktet kun var nogenlunde, var det aktuelle udbytte sandsynligvis ikke bedre end ca. 50%.

DK 165295B

27

Eksempel 5

Omdannelse af 6f3-amino-penicillansyre-l,1-dioxid til en blanding af 6,6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre- 1,1-dioxid.

5 (a) Ved 0 til 5°C blev 1,2 ml 47%'ig hydrogen- bromidsyre (10,5 mmol) og 1,3 ml vand sat til 25 ml acetonitril. Tilsætning af 2,0 g (8 mmol) 63-amino-penicillansyre-1,1-dioxid resulterede i en klar opløsning. Idet der til stadighed blev arbejdet ved en tem-10 peratur under 5°C indførtes 3,84 g (12 mmol) pyridin-hydrobromidperbromid, umiddelbart efterfulgt af tilsætning af 660 mg (9,5 mmol) natriumnitrit i fem omtrent lige store portioner i løbet af ca. 15 minutter. Efter yderligere omrøring i 30 minutter blev der tilsat 1 g 15 natriurometabisulfit i 20 ml vand, hvorpå pH-værdien blév hævet til 5,0 ved omhyggelig tilsætning af 4 N natriumhydroxid. Acetonitril blev fjernet ved koncentrering i vakuum. Opløsningen i vand blev ekstraheret ved pH 2 med ethylacetat, de forenede ekstrakter blev 20 vasket én gang med et lille rumfang mættet natrium-chloridopløsning, tørret over vandfrit magnesiumsulfat, filtreret og inddampét fuldstændigt i vakuum. Efter tørring i vakuum var udbyttet 2,27 g produkt, der, ifølge TLC og PMR-spektrum, var af god til særdeles god 25 kvalitet hvad angår tilstedeværelsen af ukendte nedbrydningsprodukter .

PMR-Spektret angav et molforhold mellem dibro-midet, monobromidet og ethylacetat.på 8:6,5:2,3. Det isolerede produkt indeholdt derfor 1,325 g (3,388 mmol) 30 6,6-dibrom-penicillansyre-l,1-dioxid og 0,859 g (2,753 mmol) 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid, dvs. ialt 6,141 mmol nyttigt produkt. Maksimumsudbyttet er derfor 76,7%, og det aktuelle udbytte blev skønnet til at være mindst 70%. ·· 35 (b) Forsøg (a) blev gentaget med to ændringer.

Under opretholdelse af et forhold mellem acetonitril og vand på 10:1 blev mængden af hydrogenbromidsyre hævet til 14,5 mmol, og opløsningen i vand blev først renset

DK 165295B

28 noget ved ekstraktion med dichlormethan ved pH 6,5, før ekstraktion af nyttigt produkt ved pH 2,0, Det med hensyn til kvalitet særdeles gode produkt vejede 2,30 g. Forholdet mellem dibromid og monobromid var 5,8:4. Mak-5 simumsudbyttet var 77,8%, og det skønnede aktuelle udbytte mindst 72%.

(c) Forsøg (a) blev gentaget med 7,68 g (24 mmol) pyridinhydrobromidperbromid, medens isoleringsfremgangsmåden var identisk med forsøg (b). Det isolerede pro-· 10 dukt var af god til særdeles god kvalitet og vejede 2,30 g. Forholdet mellem dibromid og monobromid var 9,7:6. Maksimumsudbyttet var 76,8%, og det skønnede aktuelle udbytte 68 til 72%.

Eksempel 6 15 Omdannelse af 6£-amino-penicillansyre-l,l-dioxid til en blanding af 6,'6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre- 1.1- dioxid.

(a) Idet der til stadighed blev arbejdet ved 0 til 5°C, indførtes 0,62 ml (12 mmol) brom i en op-20 løsning af 1,82 g (7,35 mmol) 6(3-amino-penicillansyre-' 1.1- dioxid i en blanding af 22,5 ml acetonitril, 2,5 ml dimethylsulfoxid, 2,5 ml vand og 22 mmol hydrogenbro-midsyre (vand og hydrogenbromidsyre blev tilsat som 2,5 ml af en 47%'ig opløsning af syren i vand), efter- 25 fulgt af portionsvis indføring af 660 mg natriumnitrit på den ovenfor beskrevne måde. Den sædvanlige fremgangsmåde til isolering af produktet indbefattede rensning af opløsningen i vand med dichlormethan ved pH 6,5.

Udbytte 2,08 g produkt, der, ifølge PMR-spektret, i det 30 mindste var af god kvalitet med hensyn til forurening med ukendte nedbrydningsprodukter. I produktet fandtes 6,6-dibrom-penicillansyre-l,1-dioxid, 6a-brom-peni-cillansyre-l,l-dioxid, ethylacetat, dimethylsulfoxid og vand i et molært forhold på 12,3:1,2:1,3:0,5:4.

35 Maksimumsudbyttet blev beregnet til 70,6%, og det skønnede aktuelle udbytte var 61-63%.

Forsøget blev gentaget med 22,5 ml ethylacetat

DK 165295B

29 i stedet for det samme rumfang acetonitril. Udbyttet var 1,58 g. Det beregnede maksimumsudbytte var 53,9% på grund af et molært forhold mellem dibromidet, mono-bromidet, ethylacetat, dimethylsulfoxid og vand på 5 12:1,5:1,5:0,5:3. I betragtning af produktets udmærkede kvalitet, hvad angår ukendte nedbrydningsprodukter, blev det aktuelle udbytte skønnet til at være ca. 50%.

(b) Idet der til stadighed blev arbejdet ved 0 til 5°C, indførtes 0,62 ml brom i en opløsning af 10 1,91 g (7,7 mmol) 6(3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid 1 en blanding af 22,5 ml ethylacetat, 2,5 ml tetrahydro- » thiophen-1,1-dioxid (sulfolan) og 2,5 ml af en 47%'ig opløsning af hydrogenbromid i vand (ækvivalent med 22 mmol hydrogenbromidsyre), efterfulgt af portionsvis 15 indføring af 660 mg (9,5 mmol) natriumnitrit på den ovenfor beskrevne måde. Den sædvanlige fremgangsmåde til isolering af produkt indbefattede rensning af opløsningen i vand med dichlormethan ved pH 6,5. Udbytte 2,17 g produkt,, der, ifølge PMR-spektret, var af rimelig 20 god kvalitet med hensyn til tilstedeværelsen af ukendte nedbrydningsprodukter.’ Det beregnede maksimumsudbytte af nyttigt produkt var 60,7% på grund af et molært forhold mellem dibromid, monobromid, sulfolan og vand på 10:0,6:6:6. Det aktuelle udbytte skønnedes at være 25 53-55%.

(c) Forsøget blev udført på samme måde ud fra 2,0 g (8 mmol) 68-amino-penicillansyre-l,1-dioxid, 0,62 ml (12 mmol) brom., 660 mg (9,5 mmol) natriumnitrit, 22 mmol hydrogenbromid og 2,5 ml vand (tilsat som 2,5 30 ml af en 47%"ig vandig opløsning af hydrogenbromid) og, som organisk opløsningsmiddel, en blanding af 22,5 mL acetonitril og 2,5 ml (23,5 mmol) ethylcyanoacetat. Isoleringsfremgangsmåden var som beskrevet mider (b).

Udbytte 2,4 g produkt, der, ifølge PMR-spektret, var 35 af god kvalitet med hensyn til tilstedeværelsen af ukendte nedbrydningsprodukter. Beregnet maksimumsudbytte 77,0% på grund af et molært forhold mellem dibromidet, monobromidet, ethylacetat og vand på 6:5,5:3,3:7.

DK 165295B

30

Det aktuelle udbytte blev skønnet at være 69-71%.

(d) Et forsøg, hvorved der anvendtes 8 mmol 68-amino-penicillansyre-l,1-dioxid, 12 mmol brom, 2,5 ml af en 47%'ig opløsning af hydrogenbromid i vand (22 mmol 5 HBr), 9,5 mmol natriumnitrit, 22,5 ml ethylacetat og 2.5 ml ethylcyanoacetat, udførtes på lignende måde.

Udbytte af produkt 2,16 g. Kvalitet i det mindste god.

Forhold dibromid:monobromid:ethylacetat = 10,9:4,6:5,3. Maksimumsudbytte 67,9% . Anslået aktuelt udbytte 60-62%.

10 (e) Et forsøg, hvorved anvendtes 8 mmol 6(5-ami- no-penicillansyre-1,1-dioxid, 12 mmol brom, 2,5 ml af en 47%'ig opløsning af hydrogenbromid i vand (22 mmol HBr), 9,5 mmol natriumnitrit, 22,5 ml acetonitril og 2.5 ml diethylmalonat,udførtes på lignende måde. Udbytte 15 af produkt 2,23 g. Kvalitet særdeles god. Forhold dibromid :monobromid: ethylacetat: diethylmalonat = 6,2:6,5:4:1,7. Maksimumsudbytte 69,7%. Skønnet aktuelt udbytte 64-67%.

Eksempel 7 20 Omdannelser af 6f3-amino-penicillansyre-l, 1-dioxid til en blanding af 6,6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre- 1,1-dioxid.

(a) På den allerede gentagne gange beskrevne måde udførtes en reaktion under anvendelse af 2,0 g 25 (8 mmol) 63-amino-penicillansyre-l,1-dioxid, 22 mmol hydrogenbromidsyre, kun 200 mg N-benzoyl-benzen-sulfon-amid (ca. 0,77 mmol), 0,62 ml (12 mmol) brom, 660 mg natriumnitrit (9,5 mmol), 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Ved isolering af produktet fulgte man den vidt-30 gående fremgangsmåde omfattende vask af det vandige lag ved pH 6,5 med dichlormethan. Udbytte 2,44 g produkt, der, ifølge PMR-spektret, var af i det mindste god kvalitet med hensyn til ukendte nedbrydningsprodukter. Det beregnede maksimumsudbytte var 72% på grund 35 af molforholdet 10,6:2,7:2:1,8 mellem 6,6-dibrom-peni-cillansyre-1,1-dioxid, 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid, ethylacetat og N-benzoyl-benzensulfonamid.

DK 165295B

31

Det aktuelle udbytte skønnedes at være 64-67%.

(b) Forsøg (a) blev gentaget, men i stedet for sulfonamidet anvendtes 0,2 ml (ca. 1,88 mmol) ethyl-cyanoacetat som hjælpemiddel. Udbytte 2,45 g produkt, 5 der, ifølge PMR-spektret, var af i det mindste god kvalitet med hensyn til tilstedeværelsen af ukendte nedbrydningsprodukter. Det beregnede maksimumsudbytte var 75,8% på grund af molforholdet 13,6:2,2:2,3 mellem dibromidet, monobromidet og ethylacetat; det aktuelle 10 udbytte skønnedes at være 68-70%.

Eksempel 8

Indflydelse af arten af hjælpemidlet på udbyttet af nyttige produkter ved diazotering-bromering af 6£-amino-penicillansyre-l,l-dioxid og på forholdet mellem 15 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid og 6a-brom-peni-cillansyre-l,l-dioxid dannet ved denne reaktion.

Resultatet af variation af hjælpemidlet er anført nedenfor i forkortet form. Alle opnåede reaktionsblandinger blev behandlet på samme måde. Efter 20 afslutning af omdannelsen blev tilsat fortyndet na-triumbisulfit, efterfulgt af delvis neutralisation ved hjælp af tilsætning af 4 N natriumhydroxid, fjernelse af lavtkogende organisk opløsningsmiddel - sædvanligvis acetonitril - rensende ekstraktion med dichlor-25 methan ved pH 6,0 til 6,5, idet antallet af disse ekstraktioner blev dikteret af arten af hjælpemidlet, tre ekstraktioner af nyttige produkter med ethylacetat ved pH 2,0, to vaskninger af deh forenede sure ekstrakt med et lille rumfang af en mættet opløsning af natriumchlo-30 rid i vand, tørring af den resulterende ekstrakt over vandfrit magnesiumsulfat, filtrering, inddampning i vakuum og til slut tørring i vakuum. De isolerede produkter blev underkastet analyse ved protonmagnetisk resonans (PMR) anvendt på opløsninger i dg-DMSO ved 60 35 Mc med tetramethylsilan som indre reference. Alle reaktioner blev udført ved 0-5°C. Nitrosering blev altid udført med natriumnitrit, der blev tilsat i fem omtrent 32

DK 165295B

lige store portioner i løbet af ca. 15 minutter, efterfulgt af 30 minutters yderligere omrøring.

I de forkortede eksempler er mængden af 6(3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid (betegnet "amino-PAS") angivet, 5 idet man herved ser bort fra tilstedeværelsen af vand, alle 'bestanddelene er angivet i mmol eller rumfang udbyttet i g, endvidere er angivet de molære forhold mellem kendte bestanddele i det isolerede produkt, det beregnede maksimumsudbytte, hvori tilstedeværelsen af ukendte 10 nedbrydningsprodukter er ignoreret, totalkvaliteten af det isolerede produkt med hensyn til disse ukendte nedbrydningsprodukter og det skønnede aktuelle udbytte af nyttige produkter. Som tidligere forklaret vurderes det aktuelle udbytte på basis af maksimumsudbytte og 15 kvaliteten af produktet som den fremgår af yderligere aspekter af PMR-spektret og tyndtlagschromatogrammer, (a) Reaktion i nærværelse af 2,4,6-trimethyl-pyridin (collidin).

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol collidin, 20 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril, 2,5 ml vand. Udbytte 1,80 g. Kvalitet: god. Dibromidimonobro-mid:ethylacetat = 10,5:4,0:2,7. Maksimumsudbytte: 58,4%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 50%.

(b) Med 1-methyl-imidazol.

25 8 mmOl amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 1-methyl- imidazol, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC>2, 25 ml acetonitril, 2,5 ml vand. Udbytte 2,07 g. Kvalitet udmærket.

Dibromid:monobromid:ethylacetat = 11:7:1,3. Maksimumsudbytte 70,5%.Skønnet aktuelt udbytte mindst 67%.

30 (c) Med 1-methyl-imidazol.

Forsøg (b) blev gentaget med een variation: I stedet for 12 mmol brom anvendtes nu kun 9 mmol.

Udbytte: 2,21 g. Kvalitet: rimelig. Dibr omid :monobr omid: ethylacetat = 1:8,5:10,5. Maksimumsudbytte 66,2%. Skøn-35 net aktuelt udbytte ca. 55%.

(d) Med 1-methylimidazol.

Forsøg (b) blev gentaget med 1,2-dimethoxyethan (25 ml) som organisk opløsningsmiddel og med mere

DK 165295 B

33

NaN02 (11 mmol i stedet for 9 mmol). Udbytte: 2,21 g. Kvalitet: rimelig god. Dibromidrmonobromid:ethylacetat = 6,5:3,6:1,2. Maksimumsudbytte 73,1%. Skønnet aktuelt udbytte 60-63%.

5 1) Et forsøg i samme skala som (d), men med den , sædvanlige mængde NaN02 ( dvs. 9,5 mmol) og kun 9 mmol brom gav, ligesom forsøg (c), et mindre godt resultat: 1,83 g produkt af kun rimelig kvalitet, maksimumsudbytte 65,7% 10 næsten alene bestående af monobromidet; det aktuelle udbytte blev skønnet at være ca.

50-52%.

2) Et forsøg som (d), men udført med kun 10,5 mmol HBr gav 1,84 g produkt af kun beskeden 15 kvalitet, et dibromid kontra monobromid- forhold på 1:10 og et skønnet aktuelt udbytte på mindre end 45%. Ved sådanne forsøg er den totale surhed øjensynligt for lav, især da 1-methyl-imidazol ikke er en svag 20 base.

(e) Med 3-methyl-pyridin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 3-methyl-pyridin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 1,98 g. Kvalitet: god. Dibromid: 25 monobromid:ethylacetat = 5:8:2. Maksimumsudbytte 69,5%.

Skønnet aktuelt udbytte 60-62%.

(f) Med 2-dimethylamino-pyridin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 2-dime-‘thylamino-pyridin, kun 9 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 30 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 1,81 g. Kvalitet: udmærket. Monobromid:ethylacetat = 10,5:15. Skønnet aktuelt udbytte 50% eller mere.

(g) Med 4-Dimethylamino-pyridin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 4-dime-35 thylamino-pyridin, kun 9 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 1,87 g. Kvalitet: særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 0,7:11,0: 15,5. Maksimumsudbytte 53,9%. Skønnet aktuelt udbytte

DK 165295 B

34 mindst 50%.

(h) Med 2,6-dimethyl-pyridin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 2,6-di-methyl-pyridin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC>2, 25 ml ace-· 5 tonitril, 2,5 ml vand. Udbytte 1,92 g. Kvalitet: god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 11:4:1,7. Maksimumsudbytte 63,1%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 55%.

(i) Med 3-methyl-isoquinolin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 3-me-10 thyl-isoquinolin, kun 9 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 1,73 g. Kvalitet: god til særdeles god. Maksimumsudbytte 63,9%.

Skønnet aktuelt udbytte 55-57%. Dibromid:monobromid: ethylacetat = 2,3:9,8:1,6.

15 (j) Med 4-methyl-pyridin-l-oxid.

8 mmol amino-PAS, kun 10,5 mmol HBr, 12 mmol 4-methyl-pyridin-l-oxid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og kun 1,3 ml vand. Udbytte 1,83 g. Kvalitet: rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat= 20 8:5:1,2. Maksimumsudbytte 62,1%. Skønnet aktuelt udbytte 50% eller mere.

(k) Med triethylamin.

8,0 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol triethylamin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC>2, 25 ml aceto-25 nitril og 2,5 ml vand. Udbytte 1,72 g. Kvalitet: god til meget god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:vand = 11,6:1,8:1:7. Maksimumsudbytte 53,6%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 48%.

(l) Med 5,5-dimethyl-hydantoin.

30 Forsøg (1)-1: 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 5.5- dimethyl-hydantoin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,26 g.

Kvalitet: god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:dimethyl-hydantoin:vand = 3,1:2:1,8:1:4. Maksimumsudbytte 67,4%.

35 Skønnet aktuelt udbytte 58-60%.

Forsøg (1)-2: 8 mmol amino-PAS, kun 11 mmol HBr, 12 mmol 5.5- dimethyl-hydantoin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, ' 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,30 g. Kvali-

DK 165295B

35 tet: rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:di-methyl-hydantoin:vand = 4:3:1,9:1,2:5. Maksimumsudbytte 69,2%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 60%.

(m) Med 2-methyl-pyraz in.

5 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 2-me- thylpyrazin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml aceto-nitril og 2,5 ml vand. Udbytte 1,56 g. Kvalitet: god. Monobromid: ethylacetat: 2-methylpyr az in: vand = 8,8:1,8: 1,8:2. Maksimumsudbytte 54,8%. Skønnet aktuelt udbytte 10 ca. 50%.

Et meget lignende forsøg,ved hvilket der kun anvendtes 11 mmol HBr, gav i omtrent samme udbytte og renhed et produkt, som ventet, bestående af en blanding af dibromid og monobromid i det molære forhold 2,3:4.

15 (n) Med N-phenyl-phenylcarbonamid.

Forsøg (n)-l: 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol N-phenyl-phenylcarbonamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02r 25 ml acetonitril, 2,5 ml vand. Udbytte: 2,56 g. Kvalitet: god til særdeles god. D ibromid: monobromid: ethyl-20 acetat:N-phenyl-phenylcarbonamid = 10:1,5:1,4:4:3. Maksimumsudbytte 68,8%. Skønnet aktuelt udbytte 62-64%.

Forsøg (n)-2: Identisk med forsøg (n)-l borset fra, at der kun blev benyttet 11 mmol HBr. Udbytte 2,40 g. Kvalitet: rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat: 25 N-phenyl-phenylcarbonamid = 5:5,5:3,0:3,7. Maksimumsudbytte 67,5%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 60%.

(o) Med N-ethyl-piperidin.

8 mmol amino-PAS, 22. mmol HBr, 12 mmol N-ethyl-piperidin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml aceto-30 nitril og 25 ml vand. Udbytte 1,61 g. Kvalitet: særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 12:2:1,8. Maksimumsudbytte 51,5%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 48%.

(p) Méd phthalimid.

Forsøg (p)-l: 8 mmol amino-PAS, kun 11 mmol HBr, 12 mmol 35 phthalimid,12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,04 g. Kvalitet: rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:phthalimid:vand = 7:3,5:1,7:0,5:3. Maksimumsudbytte 65,0%. Skønnet aktuelt

DK 165295B

36 udbytte ca. 55%.

Forsøg (p)-2: Identisk med forsøg (p)-l bortset fra, at der nu blev benyttet 22 mmol HBrr Udbytte 2,0 g. Kvali-tte: særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat: 5 phthalimid = 11,2:2,2:0,7:0,8. Maksimumsudbytte 64,4%.

Skønnet aktuelt udbytte 60%.

(q) Med N-methyl-morpholin.

Forsøg (q)-l: 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC^, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand.

10 Udbytte 2,0 g. Kvalitet: god. Dibromid:monobromid:ethyl-acetat = 10:4:1,3. Maksimumsudbytte 68,9%. Skønnet aktuelt udbytte 61-63%.

Forsøg (g)-2: Dette forsøg adskilte sig fra forsøg (q)-l ved anvendelse af kun 9 mmol brom og 1,2-dimethoxy-15 ethan i stedet fpr acetonitril. Udbytte 2,01 g. Kvalitet: rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat: dimethoxy-ethan = 5:6,4:2,3:0,25. Maksimumsudbytte 68%. Skønnet aktuelt udbytte 58-60%.

(r) Med hydantoin.

20 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol hydantoin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC^/ 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,18 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:hydantoin - 11,5:1:1,3: 0,5. Maksimumsudbytte 68,4%. Skønnet aktuelt udbytte 25 62-64%.

(s) Med phenylacetylurinstof.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol phenylacetylurinstof, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC^, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,07 g. Kvalitet: 3 0 god. Dibromid :monobromid: ethylacetat: phenylacetylurinstof: vand = 14,2:1,3:0,7:0,6:5. Maksimumsudbytte 64,5%. Skønnet aktuelt udbytte 56-58%.

(t) Med phenylacetamid.

Forsøg (t)-l: 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol phe-35 nylacetamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,25 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:phenylacetamid = 10:1,2:1,2:1,0. Maksimumsudby'tte 69,3%.

DK 165295 B

37

Skønnet aktuelt udbytte 62-64%.

Forsøg (t)-2i Ved dette forsøg anvendtes en noget mindre mængde udgangsmateriale og noget mere vand, og der blev ikke gjort forsøg på en mere eller mindre-kvantitativ 5 fjernelse af hjælpemiddel. 7,35 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol phenylacetamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol ‘

NaN02, 25 ml acetonitril og 2,7 ml vand. Udbytte 2,42 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid: ethylacetat:phenylacetamid:vand = 7,5:2:1:5,5:4. Mak-10 simumsudbytte 70,2%. Skønnet aktuelt udbytte 63-65%.

(u) Med acetamid.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol acetamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 1,57 g. Kvalitet: særdeles god. Dibro-15 mid:monobromid:ethylacetat:acetamid:vand = 9,5:3:1,5: 0,4:9. Maksimumsudbytte 49,4%. Skønnet aktuelt udbytte 45% eller mere.

(v) Med N-phenyl-acetamid.

7.35 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 20 N-phenyl-acetamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,7 ml vand. Udbytte 1,6 g. Kvalitet: særlfeles god. Di±armid:monobromid:ethylacetat:N-phenyl-acetamid: vand = 12:1,4:0,9:0,8:4. Maksiraumsudbytte 56,2%. Skønnet aktuelt udbytte 50-52%.

25 (w) Med pyridyl-4-carbonamid.

7.35 mmol amino-pAS, 10,5 mmol HBr, 10 mmol p-tolylsulfonsyre, 12 mmol pyridyl-4-carbonamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,7 ml vand.

Udbytte 2,00 g. Kvalitet: rimeligt god. Dibromid:mono- 30 bromid:ethylacetat:vand = 10:1,6:1:8. Maksimumsudbytte 68,7%. Skønnet aktuelt udbytte 54-56%.

(x) Med N-benzoyl-benzensulfonamid.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol N-benzoyl-benzensulfonamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 35 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,67 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylace-tat:N-benzoyl-benzensulfonamid = 4,3:0,7:0,5:0,5. Maksimumsudbytte 78,6%. Skønnet aktuelt udbytte 71-73%.

DK 165295 B

38 (y) Med p-tolyl-sulfonamid.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr / 12 mmol p-tolyl-sulfonamid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml aceto-nitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,35 g. Kvalitet: god 5 til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:p-to-lyl-sulfonamid:vand = 8:0,5:1:2:4. Maksimumsudbytte 63,3%. Skønnfet aktuelt udbytte 56-58%.

(z) Med bis(p-tolyl-sulfon)imid.

8 mmol amino-pAS, 22 mmol HBr, 12 mmol bis(p-10 tolyl-sulfon) imid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,16 g. Kvalitet: god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:bis(p-tolyl-sulfon) imid = 8,0:2,0:0,8:0,5. Maksimumsudbytte 67,7%.

Skønnet aktuelt udbytte ca. 60%.

15 Eksempel 9

Flere eksempler på indflydelsen af arten af hjælpemidlet på udbyttet af nyttige produkter ved diazotering-brome-ring af 6f3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid (se eksempel 8).

20 (a) Reaktion i nærværelse af saccharin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol saccharin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC>2, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,12 g. Kvalitet: god. Dibromid:monobromid: ethylacetat:saccharin = 8,0:2,0:1,0:1,0. Maksimumsud- ' 25 bytte 64,8%. Skønnet aktuelt udbytte 55-57%.

(b) Med 1-methyl-imidazol.

7,7 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 1-methyl-imidazol, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml ni-tromethan og 2,6 ml vand. Udbytte 1,84 g. Kvalitet: 30 god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 11:1,4:1,7. Maksimumsudbytte 60,6%. Skønnet aktuelt udbytte 54-56%.

(c) Med succinimid.

Forsøg (c)-l: 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 35 succinimid, kun 9 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. .Udbytte 2,21 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat =

DK 165295 B

39 3:13,5:23. Maksimumsudbytte 61,5%. Skønnet aktuelt udbytte 55-57%.

Forsøg (c)-2: Identisk med forsøg (c)-l bortset fra, at der nu blev benyttet 12 mmol brom. Udbytte 2,32 g.

5 Kvalitet: god, da produktet kun indeholdt et synligt nedbrydningsprodukt (ca. 5 til 6 mmol%).. Dibromid:mono-bromid:ethylacetat - 3:6,5:3,6. Maksimumsudbytte 78,3%. Skønnet aktuelt udbytte 70-72%.

Forsøg (c)-3: Identisk med forsøg (c)-2 bortset fra, 10 at der blev benyttet 7,35 mmol amino-PAS og 2,7 ml vand. Udbytte 2,21 g. Kvalitet: særdeles god. Dibromid: monobr0mid:ethylacetat:succinimid = 14:1:3:2. Maksimums-udbytte 72,1%. Skønnet aktuelt udbytte 67-69%.

Forsøg (c)-4: 7,7 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 15 succinimid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 22,5 ml ethyl-acetat, 2,5 ml sulfolan og 2,6 ml vand. Udbytte 1,93 g. Kvalitet: særdeles god. Dibromid:ethylacetat:sulfolan: succinimid & 10,5:1,4:1,7:2,0. Maksimumsudbytte 57,1%.

Skønnet aktuelt udbytte 52-53%.

20 Forsøg (c)-5: 7,35 mmol amino-PAS, intet HBr, 22 mmol p-tolyl-sulfonsyre, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 30 ml acetonitril, 2,7 ml vand. Udbytte kun 1,38 gj for såvidt der var nyttigt produkt til stede bestod det hovedsageligt af monobromidet. Beregning af udbytte var ikke 25 mulig på grund af for ringe en kvalitet.

Forsøg (c)-6: Som forsøg (c)-2, men mængderne af succinimid og brom blev hævet til 15 mmol og mængden af NaN02 til 12 mmol. Udbytte 2,48 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:succinimid = 30 16:0,5:1,1:3. Maksimumsudbytte 73,0%. Skønnet aktuelt udbytte 66-68%.

Forsøg (c)-7: Som forsøg (c)-6, men mængden af succinimid blev bragt tilbage til 12 mmol. Udbytte 2,2 g.

Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid: 35 ethylacetat:succinimid:vand = 12,2:0,7:0,7:3,5:6. Maksimumsudbytte 66,7%. Skønnet aktuelt udbytte 60-62%.

Forsøg (c)-8: 8 mmol amino-pAS, 22 mmol HBr, 12 mmol N-brom-succ inimid, 9,5 mmol NaNC>2, 25 ml acetonitril

DK 165295B

40 og 2,5 ml vand. Udbytte 2,09 g. Kvalitet: rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 10,5:4,1:1,5. Maksimumsudbytte 69,1%. Skønnet aktuelt udbytte 59-62%.

Note: - Det synes rimeligt at antage, at N-brom-succin-5 imid i nærværelse af overskud af hydrogenbromidsyre vil ødelægges ved en hurtig reaktion til hovedsagelig brom og succinimid. Hvis dette er tilfældet, vil blandingen allerede før indføring af NaNC^ påbegyndes indeholde HBr, succinimid og brom i forholdet ca. 10:12:12.

10 Overskuddet af dibromid i forhold til monobromid i det isolerede produkt støtter en sådan antagelse. Det væsentligt lavere udbytte af nyttige produkter sammenlignet med forsøg (c)-2, forårsaget af en for lav mængde HBr, er da også logisk.

15 (d) Med 1-vinyl-imidazol.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 1-vinyl-imidazol, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC^, 25 ml aceto>* nitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,44 g. Kvalitet: i det mindste god. Dibromid!monobromid:ethylacetat = 20 16,2:1,6:1,5. Maksimumsudbytte 77,8%. Skønnet aktuelt udbytte mindst 70%.

0 * (e) Med diphenylsulfoxid.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol diphenyl-sulfoxid, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC^, 25 ml acetoni-25 tril og 2,5 ml vand. Udbytte, 2,00 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:vand = 15,2:1,1:1,8:3. Maksimumsudbytte 65,2%. Skønnet aktuelt udbytte 59-62%.

(f) Med caprolactam.

30 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol caprolac tam., 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC^, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,40 g. Kvalitet: i det mindste god. Dibromid:monobromid:ethylacetat =11,7:1,6:1,6.

Maksimumsudbytte 78,0%. Skønnet udbytte 69-72%.

35 . (g) Med 1,1,3,3-tetramethylguanidin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 1,1,3,3-tetramethylguanidin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC^, 25 mmol acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,24 g.

DK 165295B

41

Kvalitet: god. Dibromid:inonobromid:ethylacetat:vand = 10,2:1,6:1,5:3. Maksimumsudbytte 70,7%. Skønnet aktuelt udbytte 62-64%.

(h) Med pyridin ved en omvendt fremgangsmåde.

5 8 mmol amino-PAS portionsvis ved 0-5°C i -30 mi nutter tilsættes til en blanding indeholdende 22 mmol HBr, 12 mmol pyridin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand, efterfulgt af 15 minutters yderligere omrøring. Udbytte 2,21 g. Kvalitet: 10 rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 13,5:2,2:2,3. Maksimumsudbytte 70,3%. Skønnet aktuelt udbytte 58-61%.

(i) Med dimethylsulfon.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol dimethyl-15 sulfon, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaNC>2, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,50 g. Kvalitet: i det mindste god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:dimethylsulfon = 14,5:1,1:1,4:2,5. Maksimumsudbytte 76,5%.

Skønnet aktuelt udbytte 68-70%.

20 (j) Med pyrrolidin-2-on.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol pyrroli-din-2-on, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,06 g. Kvalitet: i det mindste god. Dibromid__monobromid:ethylacetat:pyrrolidin-25 2-on:vand = 8:4,6:2:1,4:2. Maksimumsudbytte 66,3%.

Skønnet aktuelt udbytte 59-61%.

(k) Med guanidin.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol hydrogen-chlorid af guanidin, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 mL 30 acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,08 g. Kvalitet: i det mindste god. Dibromidsmonobromid:ethylacetat:vand, = 10,2:3,5:1,8:6. Maksimumsudbytte 66,6%. Skønnet aktuelt udbytte 60-62%.

(l) Med dicyanomethan.

35 8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol dicyano methan, brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,32 g. Kvalitet: god. Dibromid: monobromid:ethylacetat:dicyanomethan = 9:4,5:2,4:6.

DK 165295B

42

Maksimumsudbytte 70,8%. Skønnet aktuelt udbytte 62-65%.

(m) Med 1,2-dicyano-éthan.

8 mmol amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 1,2-di-cyano-ethan, 12 mmol brom, 9,5 mmol NaN02, 25 ml ethyl-5 acetat og 2,5 ml vand. Udbytte 2,45 g, Kvalitet: særdeles god. Dibromid:monobromid:ethylacetat:l,2-dicyano-ethan = 12,6:1,2:1,6:9,7. Maksimumsudbytte 68,0%.

Skønnet aktuelt udbytte 61-64%.

Eksempel 10 10 Diazotering-bromering i større skala af 63-amino-peni-cillansyre-1,1-dioxid til 6,6-dibrom-penicillansyre-1,1-dioxid og 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid i nærværelse af 1-methyl-imidazol.

(a) Gentagelse af eksempel 8 (c) i 40 mmol skala.

15 10 g (40 mmol) 63-amino-penicillansyre-l,l- dioxid blev under omrøring og ved en temperatur under 5°C sat til en opløsning af 12,5 ml 47%'ig hydrogen-bromid i vand (ækvivalent med 110 mmol HBr) i 125 ml acetonitril, fremstillet i kulden. Udgangsmaterialet 20 opløstes næsten øjeblikkeligt. Umiddelbart efter blev der efter hinanden tilsat 4,95 ml (60 mmol) 1-methyl-imidazol og 2,30 ml (45 mmol) brom. Så snart den resulterende blanding, ved hjælp af udvendig afkøling med en blanding af vand og knust is, havde genvundet en 25 temperatur under 5°C tilsattes 3,3 g (47,5 mmol) natriumnitrit i fem omtrent lige store portioner i løbet af ca. 10 minutter, efterfulgt af yderligere omrøring i 30 minutter. Idet temperaturen stadig blev holdt under 5°C tilsattes en opløsning af 5 g natriummetabisulfit 30 (Na2S205) i 100 ml vand forsigtigt, umiddelbart fulgt af tilsætning af 4 N natriumhydroxid, indtil en pH-værdi på ca. 5 var nået. Den resulterende opløsning blev, i en periode på 10-15 minutter, underkastet koncentrering i vakuum ved 12-20 mmHg for at fjerne acetonitril 35 azeotropisk. Den resulterende opløsnings pH-værdi blev hævet til 6,0-6,5.med 4 N natriumhydroxid, fulgt af to ekstraktioner med ca. 200 ml rumfang dichlormethan.

DK 165295 B

43

Ved tilsætning af 4 N saltsyre blev pH-værdien af den resulterende, noget rensede, opløsning bragt på 2,0, fulgt af tre ekstraktioner med 100-150 ml rumfang ethylacetat ved en pH-værdi på ca. 2,0. Til de forenede 5 ekstrakter blev sat 5 ml af en mættet opløsning af natriumchlorid i vand, fulgt af omhyggelig rystning af blandingen og adskillerise af lag. Denne rensning af den forenede ekstrakt blev gentaget med ca. 10 ml af den mættede natriumchloridopløsning. Ekstrakten blev 10 tørret over vandfrit magnesiumsulfat, filtreret, filterkagen blev vasket tre gange med et lille rumfang ethylacetat, og de kombinerede filtrater blev inddampet S- i vakuum. Det resulterende produkt blev tørret i vakuum. Udbytte 9,83 g.

15 Med hensyn til tilstedeværelsen af ukendte ned brydningsprodukter var det isolerede produkt af rimeligt god kvalitet ifølge TLC og PMR-spektret, taget ved 60 Mc af en opløsning i dg-DMSO med tetramethylsilan som indre reference. Spektret viste et molært forhold 20 mellem 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid, 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid og ethylacetat på 8:28:18.

Det beregnede maksimumsudbytte var 65,8%. Da kvaliteten blev anslået til at være lidt mindre end god, er det aktuelle udbytte sandsynligvis noget mindre end 65,8% 25 minus 10% af 65,8%, hvilket er 59,3%. Et spektrum taget af afvejede mængder af en reference og af produkterne angav et aktuelt udbytte på 55,4% nyttige produkter.

(b) Gentagelse af eksempel 8 (b) i en 40 mmol skala.

Idet man indførte 3,10 ml (eller 60 mmol) brom, 30 gentoges forsøg (a) på i øvrigt identisk måde. Udbytte 9,98 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:mono-bromid:ethylacetat - 9:6:1,5. Beregnet maksimumsudbytte 67,8%. Da kvaliteten af dette produkt er væsentligt bedre end kvaliteten af det under (a) fremstillede pro-35 dukt, vil det skønnede aktuelle udbytte sandsynligvis være 67,8% minus 5-10% af 67,8%r hvilket betyder et aktuelt udbytte på 61-64%.

En sammenligning af resultaterne ifølge dette

DK 165295B

44 eksempel 10 med de tilsvarende resultater ifølge eksemplerne 8 (b) og (c) indicerer/ at skalaforøgelse i det mindste med nogle tertiære aminer, anvendt som hjælpemidler, synes at være mulig selv uden optimering eller 5 forsætlig tilpasning til større skala, og at den arbitrære angivelse af skønnede aktuelle udbytter i det ' store og hele svarer til kendsgerningerne selv uden den sikkerhedsforanstaltning, at udbytterne ikke korrigeres for tilstedeværelsen af vand i udgangsmaterialet 10 eller for dettes renhed.

Eksempel 11

Diazotering-bromering i nærværelse af 5,5-dimethylhy-dantoin.

De nedenfor beskrevne forsøg blev udført for 15 at vurdere muligheden for skalaforøgelse i tilfælde af anvendelse af et hjælpemiddel indeholdende eh amidbinding. Til dette formål valgtes 5,5-dimethylhydantoin, da det ved diazotering-bromeringen giver udbytter af mellemstørrelse under de standardbetingelser, der er 20 benyttet helt igennem ved fremstillingerne ifølge eksemplerne 8 og 9. Skalaen ifølge eksempel 8 (1)-1 blev derfor forøget seks gange, men eksempel 11 er i øvrigt en nøjagtig kopi af eksempel 8 (1) —1, bortset fra den ene undtagelse, at der ikke blev gjort alvorlige forsøg 25 på at fjerne hjælpemidlet, enten ved en mere udtømmende rensning af det vandige lag efter diazotering ved ekstraktion med dichlormethan ved pH 6-6,5 eller ved rensning af det vandige lag efter reduktionen ved ekstraktion med f.eks. ethylacetat ved pH ca. 5, hvilket er 30 en mere hensigtsmæssig måde til fjernelse af dette hjælpemiddel. Reduktionstrinnet som sådant tjener som eksempel på gennemførligheden af reduktion i et to-fasesystem, hvorved man undgår egentlig isolering og gen-opløsning af blandingen af bromider.

35 Under afkøling, under anvendelse af isvand, op løstes 12 g (48 mmol) 6fi-amino-penicillansyre-l,l-dioxid under omrøring i en opløsning af 15 ml (132 mmol) 47%'ig

DK 165295B

45 hydrogenbromidsyre i 150 ml acetonitril. Idet der til stadighed blev arbejdet ved 0-5°C tilsattes successivt 9,24 g (72 mmol) 5,5-dimethylhydantoin og 3,72 ml (72 mmol) brom, umiddelbart fulgt af indføring af 3,96 g 5 (57 mmol) natriumnitrit i fem omtrent lige store portioner i løbet af 10-15 minutter. Efter 30 minutters yderligere omrøring indførtes en opløsning af 6 g na-triummetabisulfit i 60 ml vand og 4 N natriumhydroxid forsigtigt under omrøring. Efter at pH-værdien havde 10 nået ca. 6,5, blev acetonitril fjernet ved koncentrering i vakuum, efterfulgt af to ekstraktioner med 60 ml rumfang dichlormethan. Den tilbageværende opløsning i vand blev ekstraheret ved pH 2,0 tre gange med 150 ml rumfang ethylacetat. De forenede ekstrakter blev vasket 15 to gange med et lille rumfang mættet natriumchlorid -opløsning og derpå blandet med 150 ml koldt vand, hvorpå pH-værdien blev bragt på 3,5 ved tilsætning af 4 N natriumhydroxid .

Eksempel 12 20 Diazotering-bromering af 6f3-amino-penicillansyre-l, 1-dioxid til blandinger af 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid ved hjælp af et alkylnitrit som nitroseringsmiddel.

I de foregående eksempler blev diazotering-25 bromering af 6(3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid, efter al sandsynlighéd omfattende det meget vandfølsomme mellemprodukt 6-diazonium-penicillanat-l,1-dioxid, eller den tilsvarende syre, altid udført med et alkali-metalnitrit som nitroseringsmiddel. De nedenfor angivne 30 eksempler indicerer, at samme type reaktion også kan udføres med et alkyl- eller cycloalkylnitrit som nitroseringsmiddel. Resultaterne indicerer endvidere, at der formentlig til slut ligeledes vil kunnes opnås gode udbytter, men at en optimeret fremgangsmåde sand-35 synligvis vil indebære et noget andet molært forhold mellem udganganateriale, syre, hydrogenbromidsyre, brom, hjælpemiddel og vand sammenlignet med en lignende opti-

DK 165295 B

46 meret fremgangsmåde, hvorved der anvendes det samme hjælpemiddel, men med natriumnitrit som nitroserings-middel. Selvom der kan benyttes forskellige (cyclo) alkyl-nitriter, blev der ved de nedenfor anførte eksempler 5 helt igennem benyttet pentylnitrit, et billigt middel, der går i handelen og består af en næsten nøjagtig 3:1 blanding af pentyl-2-nitrit og pentyl-l-nitrit.

Fremgangsmåden, der blev anvendt ved forsøg i lille skala (ca. 8 mmol), svarede til den fremgangs-10 måde, der blev benyttet til omdannelser med natriumnitrit som angivet i de foregående eksempler, blot med en enkelt ændring. Péntylnitrit blev tilsat i een portion, efterfulgt af 45 minutters omrøring ved 0-5°C. Isoleringsfremgangsmåden var ligeledes som tidligere beskre-15 vet og indbefattede altid vask af opløsningen i vand med dichlormethan ved pH 6,0 til 6,5 før ekstraktion af produktet med ethylacetat ved pH 2. Forsøgene behandles derfor i den forkortede form, der er anvendt 1 forbindelse med eksemplerne 8 og 9.

20 (a) Reaktion i nærværelse af 1-methyl-imidazol.

8 mmol 6-amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 1-methyl-imidazol, 12 mmol brom, 12 mmol péntylnitrit, 25 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,19 g. Kvalitet: rimeligt god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 13:2:0,7.

25 Maksimumsudbytte 71,2%. Skønnet alkuelt udbytte 61-63%.

' (b) Med 1-methyl-imidazol.

8 mmol 6-amino-PAS, 22 mmol HBr, 12 mmol 1-methyl-imidazol, 12 mmol brom, 11 mmol péntylnitrit, 30 ml acetonitril og 2,5 ml vand. Udbytte 2,09 g. Kva-30 litet: god. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 12:2:0,8. Maksimumsudbytte 67,9%. Skønnet aktuelt udbytte 60-62%.

(c) Med pyridin.

8 mmol amino-PAS, 28 mmol HBr, 12 mmol pyridin, 12 mmol brom, 16 mmol péntylnitrit, 25 ml acetonitril, 35 3,2 ml vand. Udbytte 2,65 g.. Kvalitet: kun rimelig·. Dibromid:monobromid:ethylacetat = 9,5:3:1. Maksimumsudbytte 87,4%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 70%, måske mere.

DK 165295B

47 (d) Med pyridin.

8 mmol amino-PAS, 10,5 mmol p-toly1-sulfonsyre, 8,0 g (25 mmol) pyridinhydrobromidperbromid, 16 mmol pentylnitrit, 25 ml acetonitril, ingen ekstra vand.

5 Udbytte 1,92 g. Kvalitet: kun rimelig. Dibromidimono-bromid:ethylacetatjvand = 13:1:0,9:5. Maksimumsudbytte 60,4%. Skønnet aktuelt udbytte ca. 50%.

Eksempel 13

Diazotering-bromering i nærværelse af overskud af syre 10 og under anvendelse af pentylnitrit.

(a) Idet der til stadighed blev arbejdet ved 0-5°C opløstes 12 g (48 mmol) 6|3-amino-penicillansyre- 1,1-dioxid i en blanding af 19,2 ml af en 47%'ig vandig opløsning af hydrogenbromid (168 mmol) i vand og 150 ml 15 acetonitril, efterfulgt af indføring af 5,7 ml (72 mmol) pyridin og 3,72 ml (72 mmol) brom. En opløsning af 12 ml (96 mmol) pentylnitrit i 30 ml acetonitril blev tilsat dråbevis i løbet af 10-15 minutter, efterfulgt af 30 minutters yderligere omrøring. Den resulterende reak-20 tionsblanding blev behandlet på sædvanlig måde: tilsæt-hing af fortyndet natriummetasulfit og 4 N natriumhydroxid til pH 6,0-6,5, fjernelse af acetonitril i vakuum, to ekstraktioner med dichlormethan, ekstraktion af de ønskede produkter med ethylacetat ved pH 2,0 og vask 25 af de forenede ethylacetatlag med et lille rumfang natriumchloridopløsning.

(b) Forsøg (a) blev gentaget med et andet hjælpemiddel, idet der blev anvendt betingelser, der var noget mere egnede. Idet der til stadighed blev arbej- 30 det ved 0-5°C, blev 12 g (48 mmol) af udgangsmaterialet opløst i en blanding af 9,18 g (48 mmol) af monohydra-tet af p-tolyl-sulfonsyre, -15 ml af en 47%'ig vandig opløsning af hydrogenbromid (130 mmol HBr) og 150 ml acetonitril, efterfulgt af indføringen af 6,0 ml (72 35 mmol) 1-methyl-imidazol og 3,72 ml (72 mmol) brom.

10,5 ml (84 mmol) pentylnitrit blev tilsat dråbevis i løbet af 10-15 minutter, efterfulgt af 30 minutters

DK 165295B

48 yderligere omrøring. Den resulterende reaktionsblanding blev behandlet på sædvanlig måde som angivet under (a). Efter vask med et lille rumfang af en mættet na-triumchloridopløsning blev den endélige opløsning i 5 ethylacetat tørret over vandfrit magnesiumsulfat, filtreret og inddampet i vakuum. Udbytte 6,22 g. PMR-spek-tret indicerede en særdeles god kvalitet og et molært forhold mellem 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid, 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid, ethylacetat og pen-10 tanoler på 10,6:3,6:1:2. Det beregnede maksimumsudbytte var 66,5%. Det skønnede aktuelle udbytte var 60-63%.

Eksempel 14

Fremstilling af kalium-6a-brom-penicillanat-l,l-dioxid.

Under stadig opretholdelse af en indvendig 15 temperatur på 0-5°C blev 20 g (80 mmol) 63-amino-peni-cillansyre-l,l-dioxid under hurtig omrøring opløst i en blanding af 300 ml acetonitril og 28,5 ml af en 47%'ig opløsning af hydrogenbromid i vand (ækvivalent med ca.

250 mmol HBr), umiddelbart fulgt af indføring af 15 ml 20 (ca. 120 mmol) 2-dimethylaminopyridin og 6,2 ml (120 mmol) brom. 6,6 g (95 mmol) natriumnitrit blev tilsat i seks lige store portioner i løbet af 15-20 minutter, efterfulgt af yderligere omrøring i 30-40 minutter.

Ved omhyggelig tilsætning af 4 N natriumhydroxid blev 25 den godt omrørte blandings pH-værdi langsomt forøget til 6,5, medens samtidig en opløsning af 10 g natrium-metabisulfit i 100 ml koldt vand regelmæssigt blev tilsat ved pH 2 til 4. Acetonitril blev fjernet i vakuum, og derpå blev rumfanget af den vandige opløsning for-30 øget til ca. 200 ml. Ved pH 6,5 blev opløsningen ekstraheret to gange med rumfang på 150 ml af dichlorme-than. Den forenede organiske fase blev vasket en gang med 50 ml vand og derefter bortkastet. Der blev under omrøring tilsat 200 ml ethylacetat til de forenede van- · 35 dige lag, hvorpå pH-værdien blev bragt på 2,0 ved tilsætning af 4 N saltsyre. Efter adskillelse af lag blev det vandige lag tre yderligere gange ekstraheret ved

DK 165295 B

49 pH 2 med 150 ml rumfang af ethylacetat. 5 ml af en mættet opløsning af natriumchlorid i vand blev rystet med den forenede ethylacetatekstrakt. Efter adskillelse af lag blev vaskning gentaget under anvendelse af 10 ml 5 mættet natriumchloridopløsning. Der blev under omrøring sat aktivt carbon til opløsningen i ethylacetat, efter 30 minutter efterfulgt af indføring af vandfrit sulfat. Præparatet blev filtreret gennem et filterhjælpemiddel under vask med ethylacetat. Filtratet blev inddampet i 10 vakuum til et let farvet fast stof. Efter tørring i vakuum var udbyttet 20,7 g. PMR-Spekret indicerede et molforhold mellem 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid og ethylacetat på 2:3. Produktets kvalitet var god og forurening med 6,6-dibromidet négligerbar. Maksimums-15 udbyttet blev beregnet til 58%. Det aktuelle udbytte blev skønnet af være 51-53%.

20 g af dette produkt blev opløst i det mindst mulige rumfang ethylacetat, hvorpå der blev tilsat kalium-a-ethylcapronat (en ca. 5 N opløsning i butanol) 20 i ringe overskud. Podning resulterede i ét krystallinsk produkt. Efter langsom tilsætning af et omtrentlig lige så stort rumfang diethylether under omrystning, opsamledes produktet ved filtrering, blev vasket med kold ethylacetat og med diethylether. Efter tørring i 25 vakuum var udbyttet af kaliumsaltet af 6a-brom-penicil-lansyre-1,1-dioxid 13 g.

Eksempel 15

Fremstilling af opløsninger af råt 6-diazo-penicillan-syre-1,1-dioxid.

30 2,0 g ββ-amino-penicillansyre-l,1-dioxid (inde holdende 6-7 vægt% vand) blev under en nitrogenatmosfære under omrøring suspenderet i 25 ml acetonitril af god kvalitet. Ved ca. 20°C og under omrøring tilsattes 1,5 ml (ca. 50% overskud) n-pentyl-nitrit 35 (Merck-Schuchardt; faktisk en 3:1 blanding af pentyl-2-nitrit og pentyl-l-nitrit) i een portion. Omdannelse blev tilkendegivet ved en temperaturstigning på ca. 3°

DK 165295 B

50 og ved gradvis opløsning af det kun lidt opløselige udgangsmateriale. Der kunne praktisk talt ikke skelnes nogen nitrogenudvikling. Efter 15 minutters yderligere omrøring blev en lille del af reaktionsblandingen under-5 kastet tyndtlagschromatografi på siliciumdioxid med 98:2 ethylacetat/myresyre som elueringsmiddel. Efter undersøgelse ved hjælp af ultraviolet lys og iodazid/ stivelse-spray viste pladen en stor plet ved Rf ca. 0,5 og langt mindre pletter ved s tart stedet og ved Rf ca.

10 0,4, hvilken sidste sandsynligvis angav forurening med en meget lille mængde af et uønsket biprodukt, nemlig 3,3-dimethyl-8-oxo-l-aza-4-thia-7-oxa-bicyclo [3,3,0] octanr 2-carboxylsyre-4,4-dioxid. Et lille rumfang af reaktionsblandingen fortyndet med acetonitril blev underkastet 15 IR spektroskopi med acetonitril scan blind prøve. Det opnåede spektrum viste en absorption af væsentlig intensitet ved 2150 cm”1, der kan tilskrives diazogruppen.

1) TLC og IR kan derfor angive en særdeles god, muligvis ca. 90%, omdannelse af udgangsmate- 20 rialet til 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid til trods for tilstedeværelsen af vand i udgangsmaterialet og i opløsningsmidlet, der ikke blev tørret.

2) Suspensioner åf udgangsmaterialet i et antal andre 25 ikke-hydroxyliske opløsningsmidler af god kvalitet, men ikke forsætligt tørret,såsom tetrahydrofuran og andre opløsningsmidler af ethertype, methylacetat og ethylacetat, var . også egnede til omdannelse ved stuetemperatur 30 med alkylnitriter til opløsninger af 6-diazo- penicillansyre-l,l-dioxid af omtrent samme tilsyneladende kvalitet. På grund af for ringe opløselighed eller på grund af efterfølgende reaktioner mellem diazogruppen og opløsnings-35 middel var følgende opløsningsmidler ikke egnede: halogenerede carbonhydridopløsnings“ midler såsom dichlormethan (alt for lav opløselighed) , nogle hydroxyliske opløsningsraid-

DK 165295B

51 ler såsom ethanol og opløsningsmidler indeholdende en reaktiv carbonylgruppe såsom acetone, hvori der, i modsætning til forsøg under anvendelse af ethanol, fandt en væsenfc-5 lig opløsning af udgangsmaterialet sted, men ledsaget af væsentlig nedbrydning eller omdannelse -af 6-diazo-penicillansyre-l,l-di-oxidet.

3) Det ovenfor nævnte bicyclo[3,3,0]octan-2-10 carboxylsyre-4,4-dioxid kan være til stede som en mindre urenhed som følge af Rf-værdien, der er identisk med Rf-værdien af den auten-tiske forbindelse, og da det adskillige gange er blevet konstateret, at dette produkt ved 15 nitrosering af udgangsmaterialet under va riable betingelser med optrædende surhed -dvs. mellem ca. pH 2 og pH 5 - eventuelt i nærværelse af bromidanioner, men især i fraværelse af brom, er til stede i reaktionsprodukt-20 blandingen, sandsynligvis, men ikke med sik kerhed, som følge af en reaktion mellem vand og et nitroseret mellemprodukt, men ikke med diazogruppen eller diazoniumgruppen. Resultatet af den til grund liggende reaktionsmeka-25 nisme er indføjelse af vandmolekylets oxygen atom mellem de oprindelige carbon 6- og carbon 7-atomer i den bicycliske del. Den bedste måde man har fundet til fremstilling af denne bicycliske forbindelse er tilsætning af na-30 triumnitrit til en opløsning af 6|3-amino- penicillansyre-l,l-dioxid i vand, fremstillet ved opløsning af triethylaminsaltet af udgangsnater ialet, ved pH 4,5-5,0. Da omdannelse af udgangsmateriale til bicycloforbindelsen 35 under disse betingelser andrager ca. 80% eller mere, medens ekstraktion med ethylace-tat er enkel, kan forbindelsen opnås let og i ren form på denne måde. Identiteten af for-

DK 165295B

52 bindeisen 3,3-dimethyl-8-oxo-l-aza-4-thia- 7-oxa-bicyclo[3,3,0]octan-2-carboxylsyre-4,4-dioxid blev konstateret ved hjælp af et-masse-spektrogram af den afledte methylester opnået 5 ved reaktion med diazomethan, fastlæggelse af esterens molekylvægt på 249 og ved IR- og ' PMR-spektre af denne stabile, hidtil ukendte bicycliske sulfoncarboxylsyre (efter omdannelse til kaliumsaltet) 10 IR (KBr-skive, værdien i cm”^): 3250, 3200, 1758 (meget intensiv), 1615 (meget intensiv), 1452, 1395 (intensiv), 1342 (intensiv), 1308 (intensiv), 1260, 1200 (meget intensiv med skuldre), 1180 (sh), 1140, 1105 (intensiv), 15 1080, 1035, 988 osv.

PMR (dg-DMSO og nogle få dråber DCC^D, TMS, 60 Mc, δ-værdier i ppm): 1,43 (s, 3H), 1,52 (s, 3H), 4,45 (s, IH), 4,62-5,34 (ABC opsplitningsmønster med Cg-H-multipletten ved ca. 5,25, 3H).

20 4) Til trods for tilstedeværelsen af små, men omtrent ækvimolære mængder hydroxyliske forbindelser, dvs. vand og phntanol, er sådanne ca. 90% rene opløsninger af 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid overraskende sta-25 · bile ved eller under 0°C, og de kan derfor oplagres. Da fuldstændig nedbrydning under oplagring ved stuetemperatur, der tager flere dage for at løbe til ende, såvel som ved 50°C, der tager flere timer, resulterede i 30 en blanding af produkter, hvori en anden ny forbindelse er fremherskende, udførtes nedbrydning ved 50°C også i nærværelse af et ca. 12 mol%'s overskud af ethyltetrolat (l-methyl-2-carbethoxy-ethyn). Nedbrydning 35 var nu fuldstændig i løbet af ca. 30 minut ter og den ny, i sig selv ligeledes ustabile, forbindelse var til stede i reaktionsproduktet i betydelig større udstrækning. For-

DK 165295B

53 bindeisen blev isoleret i et ca. 40%'s udbytte som et ikke fuldstændig rent produkt ved samling af bundfald efter gentagne koncentrationer i vakuum i forbindelse med af-5 køling og fortynding med diethylether, såvel som lyofilisering. Ud fra 2,0 g 60-amino-penicillansyre-1,1-dioxid opnåedes 1,19 g af et delvis krystallinsk materiale. Der udførtes acceleration af nedbrydning, da den 10 ny forbindelse først antoges at være 5,5- dimethyl-4,5-dihydro-thiazol-2-carboxylsyre- 1,1-dioxid, frembragt ved termisk fragmentation til denne forbindelse og hypotetisk diazoketen, der derpå kunne "fanges" ved 15 hjælp af ethyltetrolat. Denne struktur måtte imidlertid forkastes af flere grunde. Den ny forbindelse opstår ved indvirkning af vand på 6-diazoderivatet under uddrivelse af nitrogen, hvilket lettes ved tilstedevæ-20 reisen af ethyltetrolat. Produktets IR-spek- trum (KBr-skive, værdier i cm”1) var meget uskarpt som følge af forbindelsens udprægede hydroskopiske natur. Hovedabsorptionerne var 1720-1760 (carboxylgruppe(r)), ca. 1640 25 (C=C?), 1570, 1390-1480, ca. 1290, ca. 1240 og 1070. Spektret angav tilstedeværelsen af en betydelig mængde vand. Den ganske gode kvalitet med hensyn til andre svovlholdige forbindelser, angivet ved TLC, blev bekræftet 30 af PMR-spektret (dg-DMSO, δ-værdier i ppm, TMS, 60 Mc), idet man ser bort fra tilstedeværelsen af ca. 1/3 mol eddikesyre og ca.

2 mol vand pr. mol forbindelse: C(CH3) 1,04 (s, 3H) og 1,33 (s, 3H)i Cg-H: 5,69 (s, IH) og C2-H: 35 8,82 (s, IH). Spektret angav tilstedeværelse af 4-6 mol% af en anden forbindelse, der ligeledes har to CH^-singlet signaler og to C-H-singlet signaler, der sandsynligvis

DK 165295 B

54 stammer fra omlejring af hovedproduktet.

På grundlag af PMR-spektrets absorptionssignaler menes det, at den ny forbindelse er 6,6-dimethyl-5,6-dihydro (4H) thiazin-r3,5-di-5 carboxylsyre-1,1-dioxid, for hvilken der kan angives en dannelsesmekanisme. Der blev ikke foretaget yderligere strukturidentifikation, der formentlig f.eks. ville være mulig via omdannelse til monoesteren eller diesteren 10 véd reaktion med diazomethan, da denne for bindelse så lidt som 3,3-dimethyl-8-oxo-l-aza-4-thia-7-oxa-bicyclo[3,3,0]ocatan-2-carboxylsyre-4,4-dioxid har antibiotiske egenskaber. Disse to nye forbindelser er 15 blevet beskrevet her for yderligere identifi kation af 6-diazopenicillansyre-l,l-dioxid, der er et væsentligt træk ved foreliggende opfindelse,og for at illustrere de vanskeligheder, der måtte overvindes for at komme 20 til egnede diazoteringsfremgangsmåder for 6(3-amino-periicillansyre-l, 1-dioxid ifølge foreliggende opfindelse.

Eksempel 16

Fremstilling af råt kalium-6-diazo-penicillanat-l,l-di-' 25 oxid.

2,0 g ββ-amino-penicillansyre-l,1-dioxid blev under omrøring suspenderet i 25 ml methylacetat. Reaktionen med pentylnitrit blev udført som beskrevet i eksempel 14. Efter fuldendelse af omdannelsen, kontrol-30 leret med TLC, bLev der lidt efter lidt ved ca. 10°C tilsat en ca. lmolær opløsning af kalium-a-ethyl-capro-nat i n-butanol, indtil blandingen opnåede en pH-værdi på 6,5. Da der ikke fandt udfældning sted tilsattes dråbevis under omrøring 50 ml vandfri diethylether. Efter 35 henstand i 30 minutter ved 0 til 5°C blev bundfaldet opsamlet ved filtrering, vasket hurtigt med kold methylacetat og derefter med diethylether. Det hydroskopiske

DK 165295B

55 gullige faste stof blev tørret i vakuum i nærværelse af et tørringsmiddel i flere timer. Udbytte 2,2 g. Det således opnåede hidtil ukendte kaliumsalt af 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid, der viste sig at være rime-5 ligt stabilt ved lagring i køleskab, blev analyseret og undersøgt ved hjælp af TLC, IR og PMR.

TLC: En lille mængde blev opløst i iskoldt vand. Opløsningen blev omgående underkastet TLC på silicium-dioxid med 98:2 ethylacetat/myresyre. Påvisning 10 med UV-lys efter tørring af pladen og med iodazid/ stivelse efter opvarmning til 150°C viste en plet af ikke-negligerbar størrelse ved startstedet (et eller flere nedbrydningsprodukter) og een stor plet ved Rf ca. 0,5 (det ønskede produkt).

15 Man lod opløsningen henstå ved ca. 18°C i ca. 1 ti me. TLC på siliciumdioxid i 80:20:1 acetonitril: vand:myresyre viste massiv, men stadig ikke fuldstændig nedbrydning til en thiazin-l,l-dioxid-forbindelse (Rf 0,24, synlig under ultraviolet lys, 20 næsten ikke-påviselig med iodazid/stivelse). Denne omdannelse af 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid (Rf er 0,72 i dette system) forløb på en næsten selektiv måde. Navnlig kunne dannelse af 3,3-di-methyl-8-oxo-l-aza-4-thia-7-oxa-bicyclo[3,3,0]oc-25 tan-2-carboxylsyre-4,4-dioxid ikke skelnes på pladerne.

IR: (KBr-skive, værdier i cm"’·*'): meget intensive absorptioner ved 1780 (3-lactam) og 1630 (carboxylat-anion), intensive absorptioner ved 2155 (diazogrup-30 pe)og 1335 (SC^), lidt mindre intensive absorptio ner ved 1400, 1265, 1170 og 1135 og små absorptioner ved ca. 3000, 1485, 1060, 820 og adskillige andre mellem 1040 og 640. Spektret angav også tilstedeværelse af vand.

35 PMR: (dg-DMSO, δ-værdier i ppm, TMS, 60 Mc): Spektret angav tilstedeværelse af ca. 1 mol vand pr. mol forbindelse og en mindre forurening med eddikesyre, methylacetat, diethylether og a-ethyl-capro-

DK 165295 B

56 nat som følge af produktets ikke-krystallinske natur-, men nedbrydningsprodukter var faktisk ikke tilstede. 6-Diazo-penicillansyre-l,l-dioxid viste følgende absorptioner: C(CH3)2: 1,36 (s,. 3H), 1,46 5 (s, 3H), C3-H: 3,66 (s, IH) og C5-H: 5,81 (s, IH).

Tilsætning af en ringe mængde DC02D resulterede i udstrakt nedbrydning af hovedsagelig thiazin-l,l-dioxid-forbindelsen. Ved 25°C gav en opløsning af produktet i D20 et spektrum, der viste øjeblikkelig og progressiv 10 nedbrydning til samme forbindelse under en næsten ren omdannelse, hvilket også blev iagttaget under TLC.

a) Omhyggelig sammenligning af integralerne af absorptioner hørende til vand og de forskellige Urenheder, der er angivet ovenfor, 15 med absorptionsintegralerne for diazoderiva- tet resulterede i et beregnet udbytte på 1,67 g i stedet for 2,22 g eller et isolationsudbytte på lidt over 70%. Dette resultat beviser praktisk den særdeles gode 20 omdannelse af 6P-penicillansyre-l,l-dioxid til 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid som angivet ved TLC i eksempel 14.

b) Det tilsvarende rå natriumsalt blev fremstillet på lignende måde og i tilnærmelsesvis 25 samme udbytte ud fra en in situ fremstillet opløsning i ethylacetat. Meré tørre betingelser under fremstillingen af 6-diazoderivatet og dets.salte resulterede ikke i væsentligt højere udbytter. I fraværelse af anden syre 30 er 6-diazo-penicillansyre-l,1-dioxid og dens salte tilsyneladende moderat stabile i nærværelse af en ringe mængde vand i et pH-områ-de fra ca. 2 til 7.

DK 165295B

57

Eksempel 17

Omdannelser af 6f3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid til 6,6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxider ved hjælp af pyridinhydrobromidperbromid og alkylnitrit 5 og indbefattende 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid.

Ved de nedenfor beskrevne forsøg sattes pentyl-nitrit ved 15-20°C til en suspension af 6S-amino-peni-cillansyre-l,l-dioxid i et organisk opløsningsmiddel efterfulgt af ca. 10 minutters omrøring under en nitro-10 genatmosfære, indtil fuldstændig opløsning af udgangsmaterialet. Opløsningen blev afkølet til 5°C, efterfulgt af indføring af bromeringskomplekset i een portion og omrøring i ca. 30 minutter, indtil TLC angav fuldstændig omdannelse af 6-diazo-penicillansyre-l,l-dioxid.

15 Som beskrevet flere gange ovenfor blev reaktionsblandingen behandlet med en fortyndet opløsning af natrium-metabisulfit i vand og med 4 N natriumhydroxid. Det organiske opløsningsmiddel blev fjernet i vakuum ved pH 6 til 6,5. Bortset fra forsøg (a), hvorunder blandingen 20 af bromider blev ekstraheret umiddelbart derefter ved pH 2 med ethylacetat osv., blev opløsningen i vand ved de andre forsøg først renset ved to ekstraktioner ved pH ca. 6,5 med dichlormethan. Forsøgene er angivet i den forkortede form, der i forvejen er anvendt i ek-25 semplerne 8 og 9.

(a) 8 mmol amino-PAS, 11 mmol i handelen tilgængelig pentylnitrit, 12 mmol pyridinhydrobromidperbromid (CgHj-N.HBrg), 20 ml acetonitril. Udbytte 2,28 g. Kvalitet: god til særdeles god. Dibromid:monobromid:ethyl-30 acetatspentanol = 6:5:1,3:6,6. Maksimumsudbytte 68,8%, når man ser bort fra mængden af vand i udgangsmaterialet. Skønnet aktuelt udbytte 62-64%.

I PMR-spektret (dg-DMSO), (δ-værdier i ppm, TMS, 60 Mc) gav 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid og 6,6-dibrom-35 penicillansyre-l,l-dioxid sig til kende ved følgende absorptionssignaler.

6a-bromid: C(CH3)2: 1/41 (s) og 1,51 (s), C3-H: 4,50y C^-H og Cg-H: ca. 5,6 (snæver AB-quartet,

DK 165295 B

58 lille forskel i kemisk forskydning, karakteristisk lille Jgg fra transorientering).

6,6-dibranid: C(CH3)2: 1,41 (s) og 1,51 (s), (komplet sammenfald med tilsvarende signaler fra 5 6a-monobromidet) ·, C3~H: 4,68 *(s) ? Cg-H: 6,00 (s).

(b) Forsøg (a) blev gentaget med 20 ml ethyl-acetat i stedet for 20 ml acetonitril. Udbytte 2,02 g. Kvalitet: god til særdeles 10 god. Dibromid:monobromid:ethylåcetat = 2:7:7,5. Maksimumsudbytte 62,7%. Skønnet aktuelt udbytte 56-59%.

(c) 8 mmol amino-PAS, 11 mmol pentylnitrit, 25 romol pyridinhydrobromid (ingen bromtil-15 sætning), 20 ml acetonitril. Ifølge TLC re sulterede tilsætningen af pyridin.HBr til det in situ dannede 6-diazoderivat ikke i mærkbar dannelse af nyttige produkter.

(d) 8 mmol amino-PAS, 11 mmol pentylnitrit, 20 8 mmol pyridin.HBr, 8 mmol pyridinhydro- bromidperbromid, 20 ml acetonitril.

Udbytte kun 1,11 g.

(e) 8 mmol amino-PAS, 11 mmol pentylnitrit, 24 mmol pyridinhydrobromidperbromid, 20 ml 25 acetonitril, Udbytte 0,93 g.

(f) 8 imol amino-PAS, 11 mmol pentylnitrit, 12 mmol pyridin, 12 mmol brom: (ingen hydro- genbromidsyre), 20 ml acetonitril. Udbytte kun 1,26 g.

30 Da ifølge TLC omdannelse ved 5°C i fravær af hydrogenbromidsyre var betydeligt langsommere, lod man temperaturen stige til 20°C 10 minutter efter indføring af brom. Omdannelsen var tilendebragt efter ca. 40 minutter efter indføring af brom. Det forholdsvis lave 35 udbytte antyder, at det er nødvendigt at benytte brom såvel som hydrogenbromidsyre. De samme forsøg med 1-me-thylimidazol i stedet for pyridin gav kun 0,95 g.

DK 165295 B

59

Eksempel 18

Fremstilling af en blanding af pivaloyloxymethylesterne af 6,6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid.

a) Fremstilling af pivaloyloxymethyl-6a-amino-penicillan-5 syre-1,1-dioxid.

En blanding af' 14f84 g (0,144 mmol) natrium-bromid, 17,5 ml (0,121 mmol) pivaloyloxymethylchlorid og 320 ml tør methyl formamid blev omrørt ved stuetemperatur i 45 minutter. 41,92 g (0,120 mmol) af triethyΙ-ΙΟ aminsaltet af 6i3-amino-penicillansyre-l, 1-dioxid blev sat til blandingen, hvorpå omrøring blev fortsat i 3 1/2 time. Reaktionsblandingen blev derpå hældt ud i en godt omrørt blanding af 3,2 liter vand og knust is, 160 g natriumchlorid og 1,6 liter ethylacetat, efter-15 fulgt af tilsætning af 4 N natriumhydroxid, indtil blandingen havde nået pH 6,5. Lagene blev separeret, og det vandige lag blev ekstraheret tre gange med 400 ml rumfang ethylacetat ved pH 6,5. De forenede organiske lag blev vasket tre gange med 400 ml rumfang isvand 20 og derefter omrørt i kulden med vandfrit magnesiumsulfat i 30 minutter. Saltet blev fjernet ved filtrering, hvorpå filtratet blev inddampet i vakuum. Den tilbageværende olie blev omrørt med 800 ml diethylether, hvorpå uopløst materialet blev fjernet ved filtrering. Filtra-25 tet blev fortyndet med 800 ml n-hexan. Diethylether blev fjernet fra den uklare opløsning ved koncentrering i vakuum, resulterende i udfældning af den ønskede forbindelse som en olie. n-Hexan blev fjernet ved dekantering efterfulgt af successiv tilsætning af 200 ml di-30 ethylether og 600 ml n-hexan. Efter fjernelse af diethylether i vakuum blev det nu halvfaste produkt skilt fra n-hexan ved dekantering. Det faste stof blev rystet med n-hexan efterfulgt af dekantering af n-hexan og tørring i vakuum til konstant vægt. Udbytte 19,6 g (ca. 45%) 35 af et, ifølge tyndtlagschromatografi og PMR-spektrum, næsten rent produkt.

PMR (CDClg, 60 Mc, δ-værdier i ppm, TMS): 1,22 (s, 9H),

DK 165295 B

60 1/40 (s, 3H), 1/55 (s, 3H),.ca. 2,4 (br, ca. 2H), 4,48 (s, IH), ca. 4,68 til 4,90 (AB-q med let br linier, J = 4,5 Hz, 2H) og 5,65 til 6,00 (AB-q, J = 5,5 Hz, 2H).

5 Triethylaminsaltet af udgangsforbindelsen kan fremstilles, i højt udbytte som følger: 39,8 6£-amino-penicillansyre-l,l-dioxid indeholdende- ca. 6 vægt% (ækvivalent med ca. 0,75 mol%) vand blev under omrøring suspenderet i 700 ml dichlormethan 10 efterfulgt af dråbevis indføring af 29,7 ml triethyl-amin. Efter næsten fuldstændig opløsning blev der ved filtrering fjernet en lille mængde uopløseligt materiale.

Til filtratet sattes 700 ml ethylacetat efterfulgt af koncentrering i vakuum til lille rumfang. Efter tilsæt-15 ning af 500 ml ethylacetat gentoges koncentrering i vakuum. Under afkøling med is tilsattes en lille mængde diethylether under omrøring eller skrabning til den næsten olieagtige remanens. Den resulterende krystallinske masse blev overført til et glasfilter, suget * 20 tør, vasket en gang med en lille mængde diethylether og tørret i vakuum. Udbytte 50 g eller mere af et rent let hygroskopisk produkt (der må opbevares i refrigerator) . Dette salt er letopløseligt i vand og i mange sædvanligt anvendte organiske opløsningsmidler.

25 (b) Fremstilling af en blanding af pivaloyloxymethyl-esterne af 6,6-dibrom- og 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid.

10,00 g (31,25 mmol) pyridinhydrobromidperbro-mid (ØgHgN.HBrg) blev under en nitrogenatmosfære og 30 under afkøling i et isbad sat til en opløsning af 9,05 g (25 mmol) af den under (a) fremstillede ester i 62,5 ml acetonitril. Ved en temperatur på højst 8°C tilsattes dråbevis 3,75 ml pentylnitrit. Efter ca. 1 times forløb, da udviklingen af gas var fuldstændig standset, og tem-35 peraturen var faldet til ca. 3°C, indførtes langsomt 3 ml pyridin (37 mmol). Reaktionsbeholderens indhold blev ved hjælp af 50 ml kold ethylacetat overført til

DK 165295B

61 en inddampningsbeholder, efterfulgt af indføring, under omrystning, af en kold opløsning af 2,5 g natriummeta-bisulfit i 25 ml vand. Organisk opløsningsmiddel blev fjernet hurtigt ved inddampning i vakuum i kulden, Op-5 løsningen i vand blev ekstraheret med 300 ml diethyl-ether, hvorpå den organiske fase blev vasket 3 gange med 25 ml rumfang isvand. Efter tørring over magnesiumsulfat blev opløsningen i diethylether inddampet til en rød olie. Produktet blev opløst i et lille rumfang 10 dichlormethan og derefter underkastet chromatografi gennem en kort siliciumdioxidsøjle.. Efter eluering med dichlormethan blev ifølge TLC rene og næsten rene fraktioner forenet og inddampet i vakuum. Den olieagtige kun lidt farvede remanens blev opløst i 100 ml diethyl-15 ether, efterfulgt af tilsætning af 200 ml n-hexan og koncentrering i vakuum til et rumfang på ca. 80 ml, hvilket resulterede i udfældning af et halvfast produkt. n-Hexan blev fjernet ved dekantering efterfulgt af tri-turering med et lille rumfang n-hexan og dekantering 20 (2 gange). Efter vidtgående tørring i vakuum var udbyttet 6,61 g. Ifølge PMR spektret havde produktet en renhed på 90-95%. Det var en omtrentlig 2:1 blanding af 6,6-dibromid og 6a-bromid, således at udbyttet var tilnærmelsesvis 55%.

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

30 Eksempel 19

Fremstilling af pivaloyloxymethyl-6-diazo-penicillanat- 1.1- dioxid og af pivaloyloxymethyl-6a-brom-penicillanat- 1.1- dioxid.

35 (a) Fremstilling af råt pivaloyloxymethyl-6-diazo-peni-cillanat-1,1-dioxid.

1,45 g (4 mmol) pivaloyloxymethyl-6p-amino-pe-

DK 165295B

62 nicillanat-l,l-diDxid, fremstillet ifølge den i eksempel 18 (a) givne beskrivelse, blev opløst i 15 ml tør acetonitril. Under en nitrogenatmosfære og under omrøring ved 10°C blev 150 ml (1,67 mmol) vandfri 5 oxalsyre og 0,75 ml (5,5 mmol) pentylnitrit indført efter hinanden. Blandingen blev omrørt ved 10°C i 1 time, efterfulgt af hurtig fjernelse af opløsningsmiddel i vakuum og opløsning af remanensen i ca. 25 ml dichlor-methan. Det fremgik af TLC (siliciumdioxid, diethyl-10 ether - n-hexan),, at "der var opnået en praktisk talt kvantitativ omdannelse. Denne opløsning blev opbevaret natten over ved-15°C. Et bundfald (en lille mængde oxalsyre) blev fjernet ved filtrering gennem glas. Filtratet blev afkølet til under -10°C og derpå vasket to 15 gange med 8 ml rumfang natriumchloridholdigt vand på -10 til -15°C. Medens den stadig var kold, blev opløsningen opbevaret over vandfrit magnesiumsulfat med lejlighedsvis rystning ved -15°C i 1 time. Saltet blev fjernet ved filtrering og vasket med- små rumfang koldt 20 dichlormethan. Det forenede filtrat blev inddampet i vakuum til en halvfast delvis krystallinsk remanens. Remanensen blev tritureret med kold n-hexan og derefter opbevaret i 2 timer ved -15°C. Det nu fuldstændigt faste og for størstedelen krystallinske produkt blev 25 samlet ved filtrering, vasket med en kold 1:1 blanding ' af n-hexan og carbontetrachlorid og derpå tørret vidt gående i vakuum. Udbytte 1,2 g af et ca. 80% rent produkt.

IR (KBr-skive, værdier i cm”·**): blandt andre absorp-30 tioner 2980 (m), 2135 (m), 1775 (s), 1755 (vs), 1330 (s), 1120 (s).

EMR (CDC13, 60 Mc, δ-værdier i ppm, TMS): 1,23 (s, 9H) , 1,43 (s, 3H), 1,58 (s, 3H), 5,65 til 5,98 (AB-q, J ca. 6,0 cps, 2H), 4,24 (s, IH) og 5,47 Is, IH).

35 (b) Fremstilling af pivaloyloxymethyl-6a-brom-penicilla- nat-1,1-dioxid.

Ved 0-5°C blev 1,28 g (4 mmol) pyridinhydro-

DK 165295B

63 bromidperbromid i løbet af 10 minutter tilsat i portioner til en omrørt opløsning af 1,1 g af det under (a) ovenfor fremstillede rå diazoderivat i 10 ml tør acetonitril. Isbadet blev fjernet, og man lod opløsnin-5 gen nå stuetemperatur (ca. 20°C), efterfulgt af 10 minutters yderligere omrøring. TLC (siliciumdioxid, 2:1 blanding af diethylether og n-hexan) viste fuldstændig omdannelse af diazoderivatet. 0,4 ml pyridin-og en opløsning af 0,4 g natriummetabisulfit i 4 ml vand 10 blev tilsat efter hinanden under afkøling. Acetonitril blev fjernet ved koncentrering i vakuum, hvorpå den tilbageværende blanding blev ekstraheret 3 gange med ca. 12 ml rumfang diethylether. Den forenede ekstrakt blev vasket med en mættet vandig natriumchloridopløs-15 ning, derpå med vand, tørret over vandfrit magnesiumsulfat, filtreret og inddampet i vakuum. Remanensen blev opløst i et lille rumfang dichlormethan, og opløsningen blev underkastet chromatografi gennem en kort søjle af siliciumdioxid med dichlormethan som eluerings-20 middel. Udbytte 0,9 g af næsten rent pivaloyloxymethyl-6a-brom-penicillanat-l,l-dioxid. Der kunne ikke konstateres tilstedeværelse af 6,6-dibromid i PMR-spekret.

Eksempel 20

Fremstilling af pivaloylcxymethyl-6,6-dibrom-penicilla-25 nat-l,l-dioxid.

Diazoteringen blev udført som beskrevet i eksempel 19, idet man gik ud fra 2,9 g (8 ramol) piva-loyloxymethyl-68-amino-penicillanat-l,l-dioxid og anvendte 360 mg (4 mmol) oxalsyre, 1,5 ml (11 mmol) pentyl·-30 nitrit og 15 ml acetonitril. Efter fuldstændig omdannel~ se af udgangsmaterialet tilsattes 3,84 g (12 mmol) pyri-diniumhydrobromidperbromid som beskrevet i eksempel 19.

Efter fuldstændig omdannelse tilsattes successivt 1 ml pyridin og en opløsning af 1 g natriummetabisulfit.

35 Acetonitril blev fjernet i vakuum, og den tilbageværende blanding blev ekstraheret 3 gange med 30 ml rumfang diethylether, osv. Det rå produkt blev underkastet

DK 165295 B

64 søjlechromatografi som beskrevet i eksempel 19. Udbytte 1,92 g af,.ifølge PMR-spektret, næsten rent pivaloyloxy-methyl-6,6-dibrom-penicillanat-l,1-dioxid. Det endelige produkt indeholdt ca. 5 mol% af eet ukendt biprodukt.

5 Det tilsvarende 6a-monobromid var ifølge PMR-spektret ikke tilstede.

Eksempel 21

Fremstilling af rå blandinger af 6,6-dibrom-penicillan-syre-l,l^dioxid og 6a-penicillansyre-l,1-dioxid, varia-10 tioner med hensyn til reagenser og hjælpemidler.

HBr blev som en 47%'ig opløsning sat til en omrørt og afkølet (0° til 5°C) suspension af APZ-sul-fon i acetonitril. Dette resulterede i en klar opløsning. Derpå blev hjælpemidlet og brom sat til ovenstående opløsning, efterfulgt af portionsvis tilsætning 15 af natriumnitrit i løbet af en periode på 15 minutter, idet temperaturen blev holdt mellem 0° og 5°C. Det resulterende indhold blev yderligere omrørt i 30 minutter (0° til 5°C) og derpå blev tilsat natriummetasul-fitopløsning, således at temperaturen ikke oversteg 20 5°C. Derpå blev pH-værdien med 1 N NaOH hævet til 5,5, og acetonitril blev fjernet under formindsket tryk (vandpumpe). Den resulterende opløsning blev bragt på pH 6,5 med 4 N NaOH og ekstraheret med dichlormethan.

Det vandige lag blev derpå bragt på pH 2 med 4 N HC1 25 og ekstraheret 3 gange med ethylacetat. De forenede ethylacetatekstrakter blev tørret over MgSO^, og opløsningsmidlet blev fjernet under formindsket tryk. Produk- . tet blev derpå tørret over un<^er formindsket tryk og vejet* (angivet i tabel B som udbytte i g).

30 Fremgangsmåden blev varieret som angivet i tabel A.

DK 165295B

65

Tabel A

Eksempel 21 - Forsøg a - n

Forsøg HBr Amino-PAS Br2 Nitrit Acetonitril Hjælpemiddel _nmol nrnol_nmol_ml_ a 22 8 12 9,5NaN02 25 12 mmol 4-me- thylpyrlmidin b 22 8 12 9,5NaN02 25 0,8 nmol 4-me- thylpyrimidin c 22 8 12 9,5NaNC>2 25 0,8 nmol capco- lactam d 220 80 120 95 NaNCL 250 8 nmol capro lactam e 22 8 12 9,5 NaN02 25 0,8 irmol N-vinylimida- zol f 110 40 12 47,5 NaN02 125 4 mmol N-viryl- imidazol g 22 8 12 9,5 NaN02 25 0,8 mmol suc- cinimid h 110 40 60 47,4 NaNCL 25 4 nmol N-ben- zylbenzensul- fonaraid i 22 8 12 9,5 NaNCL 25 0,8 nmol 2-di- methylamino- pyridin j 22 8 12 9,5 NaNCL 25 0,8 mrol ethylcyano- acetat k 110 40 60 47,5 NaNC»2 25 0,45 nmol ethylcyano- acetat 1 22 8 12 12 pentyl- 25 0,8 nmol me- nitrit thylimidazol m 22 8 12 11- pentyl- 25 0,8 nmol me- nitrit thylimidazol n 28 8 12 16 pentyl- 25 0,8 mmol pyri- _nitrit_ din

Resultaterne af de ovennævnte forsøg er givet i tabel B.

DK 165295B

66

Tabel B

Eksempel 21 - Forsøg a - n,udbytter og resultater af NMR-analyse. Forhold = molforhold 6,6-dibrom-peni-cillansyre-1,1-dioxid : 6a-brora-penicillansyre-l,l-dio-5 xid.

Forsøg Udbytte Forhold Ethylacetat Maksimums- Skønnet ak-i g itol% udbytte % tuelt udbyt- _te %_ a 2/2 9:7/5 11 74/5 69-72 b 2/42 8:1 11 76,4 70,3 10 c 2,36 3:1 12 76 68-70 d 21,61 10:75 10 72,4 66,5 e 2,42 13:2 14 75,4 67,9 f 11,05 10:7,5 13 74,4. 68 g . 2,44 14:3 12 79,5 71,5 15 h 11,12 11:6,5 12 73,9 66,5 i 2,48 18:2,5 10 78,9 71 j 2,2 1:1 14 73,4 68-71 k 11,47 5:3 13 75,2 67,6 1 2,40 16:1,5 12 75,3 69,7 20 m 2,35 16:1 12 73,8 66,4 n 2,37 29:3 13 74,3 66

Ved alle forsøg blev der også fundet en lille mængde ukendte produkter.

Forsøgene ifølge dette eksempel 21 viser også, 25 at blandinger af 6,6-dibrom-penicillansyre-l,1-dioxid og 6a-brom-penicillansyre-l,1-dioxid, der er værdifulde mellemprodukter for fremstillingen af penicillansyre- 1,1-dioxid, ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse opnås i meget attraktive udbytter.

DK 165295B

67

Eksempel 22

Diazotering/bromering af 6f3-amino-penicillansyre-l,l-dioxid uden hjælpemiddel, under anvendelse af natriumnitrit som diazoteringsreagenset.

5 7,9 ml af en opløsning af HBr (68,75 mmol) i vand blev sat til en omrørt og afkølet (0° til 5°C) suspension af APZ-sulfon (6,.2 g; renhed ved HPLC: 91%? 22,75 mmol) i acetonitril (75 ml). Derpå blev 1,92 ml (37,5 mmol) brom sat til ovennævnte opløsning efterfulgt af 10 portionsvis tilsætning af 2,05 g (29,7 mmol) natriumni-nitrit i løbet af en periode på 15 minutter, idet temperaturen blev holdt mellem 0° og 5°c. Det resulterende indhold blev yderligere omrørt i 30 minutter (0 til 5°C) og derpå blev tilsat natriummetabisulfitopløsning 15 (3,1 g i 60 ml vand), således at temperaturen ikke oversteg 5°C. Derpå blev pH-værdien med 4 N NaOH hævet til 3,5, og acetonitril blev fordampet under formindsket tryk (vandpumpe). Den resulterende blanding blev ekstraheret med ethylacetat (3 x 100 ml). De forenede 20 ethylacetatekstrakter blev vasket med saltopløsning (2 x 50 ml) og tørret over vandfrit magnesiumsulfat, og opløsningsmidlet blev fjernet under formindsket tryk, hvorved opnåedes 7,57 g 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid (renhed: 25 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid: 80,7% og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid: 7,4%), svarende til et udbytte af 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid på 68,7% og af 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid på 7,9%; renhed blev bestemt ved 60 MHz' spektroskopi under anven-30 delse af maleinsyre som reference.

Eksempel 23

Diazotering/bromering af 6£-amino-penicillansyre-l,l-dioxid under anvendelse af hjælpemiddel og under anvendelse af pentylnitrit som diazoteringsreagenset.

35 Under afkøling med isvand blev APZ-sulfon(10 g? renhed ifølge HPLC 91%; 44,8 mmol) under omrøring opløst i en opløsning af hydrogenbromidsyre (12,5 ml;

DK 165295B

68 1X0 mmol) i 125 ml acetonitril. Idet der til stadighed blev arbejdet ved 0 til 5°C tilsattes derpå 1-methyl-imidazol (0/32 ml? 4 mmol) og brom (3,1 ml; 60 mmol), umiddelbart fulgt af indføring af pentylnitrit (8 ml, 5 60 mmol). Efter 45 minutters yderligere omrøring tilsattes en opløsning af natriummetabisulfit (5 g i 100 ml ' vand) og 4 N NaOH under omrøring, indtil pH-værdien var 6,5. Derpå blev acetonitril fjernet ved koncentrering i vakuum fulgt af to ekstraktioner med 50 ml dichlor-10 methan. Den tilbageværende vandige opløsning blev ekstraheret ved pH 3,5 med ethylacetat (3 x 100 ml) .

De forenede ekstrakter blev vasket to gange med et lille rumfang saltopløsning og tørret over vandfrit magnesiumsulfat, og opløsningsmiddel blev fjernet under 15 formindsket tryk, hvorved opnåedes 11,16 g 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid og 6<x-brom-penicillansyre-l,l-dioxid (renheds 6,6-dibrom-penicillansyre-i,l-dioxids 76,3% og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid: 11,1%), svarende til et udbytte af 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-20 dioxid på 59% og af 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid på 10,8%. Renheden blev bestemt ved 60 MHz spektroskop! under anvendelse af maleinsyre som reference.

Eksempel 24

Diazotering/bromering af 6(3-amino-penicillansyre-l, 1-25 dioxid uden hjælpemiddel, under anvendelse af pentylnitrit som diazoteringsreagens.

Under afkøling med isvand blev APZ-sulfon (10 g, renhed ifølge HPLC 91%, 44,8 mmol) opløst under omrøring i en opløsning af hydrogenbromidsyre (12,5 ml; 30 110 mmol) i 125 ml acetonitril. Idet der til stadighed blev arbejdet ved 0 til 5°C tilsattes brom (3,1 ml; 60 mmol), umiddelbart fulgt af indføring af pentylnitrit (8 ml; 60 mmol). Efter 45 minutters yderligere omrøring tilsattes en opløsning af natriummetabisulfit 35 (5 g i 100 ml vand) og 4 N NaOH under omrøring, indtil pH-værdien var 3,5. Acetonitril blev fjernet under formindsket tryk fulgt af ekstraktion med ethylacetat

DK 165295 B

69 (3 x 100 ml). De forenede ekstrakter blev vasket to gange med et lille rumfang saltopløsning og tørret over vandfrit magnesiumsulfat. Opløsningsmidlet blev fjernet under formindsket tryk, hvorved opnåedes 12,2 g 5 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxid og 6a-brom-peni-cillansyre-l,l-dioxid (renhed: 6,6-dobrom-penicillan-syre-l,l-dioxid: 74,4% og 6a-brom-penicillansyre-l,l-dioxid: 9,3%), svarende til et udbytte af 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dixoid på 63% og af 6a-brompenicil-10 lansyre-l,l-dioxid på 9,9%. Renheden blev bestemt ved 60 MHz spektroskopi under anvendelse af maleinsyre som reference.

Eksempel 25

Eksempel 22 blev gentaget under anvendelse af 15 4,6 ml af en opløsning af HBr (39 mmol) i vand og 3,3 mL 12 N H2S04 (20 mmol) i stedet for 7,9 ml af opløsningen af HBr. Isoleret: 6,06 g (renhed: 6,6-dibrom-penicillan-syre-l,l-dioxid: 64,2% og 6a-brompenicillansyre-l,l-dioxid: 26,0%), svarende til et udbytte af 6,6-dibrom-20 penicillansyre-l,l-dioxid på 44,3% og af 6a-brom-peni-cillansyre-l,l-dioxid på 22,5%.

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af 6a-brom-og/eller 6,6-dibrom-penicillansyre-l,l-dioxider med den almene formel: 0 0

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reaktionen udføres ved en temperatur mellem -20° og 30°C.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 og 2, kende-10 tegnet ved, at reaktionen udføres ved en temperatur mellem -10° og 15°C.

4. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 3, kendetegnet ved, at den stærke uorganiske eller organiske syre er en arylsulfonsyre eller 15 arylbisulfonsyre, svovlsyre eller hydrogenbromidsyre.

5. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at det organiske opløsningsmiddelmedium er acetonitril, 1,2-di-methoxyethan, ethylacetat, methylacetat, nitromethan, 20 tetrahydrofuran eller 1,4-dioxan eller en blanding af to opløsningsmidler bestående af mindst 80 vol.% acetonitril, ethylacetat eller dichlormethan med højst 20 vol.% sulfolan, dimethylsulfoxid, 1,1,3,3-tetra-methylurinstof, dicyanomethan, et (lavere alkyl)cyano-25 acetat eller et di(lavere alkyl)malonat.

5 Br hV xCH.,X ,-i-YY i—L J.'"3 S-

0 COOH 10 og/eller - - · 0 0 Br h\// /CH2X II 15 : !/%/ Br-C--C I I ''CH3 c_ N_CH -3 Λ 'COOH 20 eller salte eller estre deraf, i hvilke formler X betegner hydrogen eller en substituent, især et halogenatom eller en acetoxygruppe, kendetegnet ved diazotering af et 6fi-amino-penicillansyre-l,l-dioxid-derivat med den almene formel ' 25 _ 0 0 H A/ CH X : i/\ / ? hi H0N --C-C C i i i ''c»3 C-N- CH 30 y . x cr v cooH eller salte eller estre deraf (i hvilken formel X har den ovenfor angivne betydning) og efterfølgende bromering af den diazoterede forbindelse med mindst en ækvimo-35 lær mængde af et nitroseringsmiddel i nærværelse af 1 til 5 ækvivalenter af en stærk uorganisk eller organisk syre i en opløsning eller suspension af en blanding af DK 165295 B vand og et delvis eller fuldstændigt vandblandbart organisk opløsningsmiddelmedium, idet mængden af tilstedeværende vand andrager fra 1 til 20 vol.%·, og indeholdende hydrogenbromid og brom i i det mindste ækvimolære 5 mængder, og eventuelt et hjælpemiddel.

6. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at det organiske opløsningsmiddelmedium er acetonitril eller 1,2-dimethoxy-ethan.

7. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at det organiske opløsningsmiddelmedium er en blanding af acetonitril eller ethylacetat med dicyanomethan, eller methylcyano-acetat eller ethylcyanoacetat eller dimethylmalonat 35 eller diethylmalonat.

8. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at det anvendte nitroseringsmiddel er natriumnitrit, kalium- DK 165295 B nitrit, ethylnitrit, 1-pentylnitrit, 2-pentyinitrit eller en i handelen gående blanding af 1-pentylnitrit og 2-pentylnitrit.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendeteg-5 n e t ved, at nitroseringsmidlet er natriumnitrit eller en i handelen gående blanding af 1-pentylnitrit og 2-pentylnitrit.

10 N-monoarylderivater deraf, idet (cyclo)alkyl- og arylgrupperne er som ovenfor defineret; (i) N-monoacyl-ureider med den almene formel. Q-CO-NH-CO-NH-Q1, hvor Q er en (cyclo)alkyl-, arylmethyl-, arylethyl- eller arylgruppe, hvor arylgruppen 15 og (cyclo)alkylgruppen er som ovenfor defineret, og Q1 er hydrogen eller (cyclo)alkyl som ovenfor defineret, i hvorhos Q og Q sammen repræsenterer methylen eller ethylen til dannelse af en mættet 5- eller 6-leddet ring, der i methylen- eller ethylenenheden eventuelt kan være 20 substitueret med to methylgrupper eller én phenylgruppe, f.eks. hydantoin, 5,5-dimethyl-hydantoin, 5-phenyl-hy-dantoin eller N-phenylacetylurinstof; 2 i 2 (j) imider af typen Q -CO-NH-CO-Q , hvori Q og 3 Q betegner samme eller forskellige (cyclo)alkyl-, 25 arylmethyl-, arylethyl- eller arylgrupper, hvor aryl 2 og (cyclo) alkyl er som ovenfor defineret, hvorhos Q og 3 Q sammen repræsenterer ethylen eller propylen til dannelse af en mættet 5- eller 6-leddet ring, der eventuelt kan være substitueret i ethylen- eller propylenenheden 30 med én eller to methylgrupper eller én phenylgruppe, f.eks. N-benzoylbenzencarbonamid eller succinimid; (k) disulfonylaminer af typen aryl-SC^-NH-SC^-aryl, hvor arylgrupperne kan være ens eller forskellige og som ovenfor defineret; 35 (1) imider af typen aryl-S09-NH-C0-Q4, 4 hvor Q er aryl eller (cyclo)alkyl, og arylgrupper og (cyclo)alkylgrupper er som ovenfor defineret; (m) phthalimid og saccharin; DK 165295 B (n) guanidin og guanidiner med indtil fire lavere alkylgrupper og med et C=N-H-fragment, hvor lavere alkyl er som ovenfor defineret, f.eks. 1,1,3,3-tetrame-thylguanidinj 5 (o) ikke-hydroxyliske derivater af malonsyre, hvor carboxylgrupperne er erstattet med to cyano-og/eller N,N-di(lavere)alkyl-carbamoyl- og/eller (lavere)alkoxycarbonylgrupper, eventuelt substitueret i methylengruppen med en lavere alkylgruppe, og 10 (p) α,ω-dicyanoalkaner.

10. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at der 10 benyttes, et hjælpemiddel for at lette bromeringen af det diazoterede 6-amino-penicillansyrederivat.

11. Fremgangsmåde ifølge krav 10, kendetegnet ved, at hjælpemidlet er valgt blandt (a) tertiære (cyclo)alifatiske aminer, til hvis 15 nitrogenatom der er knyttet tre grupper valgt blandt ligekædede og forgrenede alkylgrupper indeholdende højst 6 carbonatomer og mættede 5-7-leddede cycloalkyl-grupper; (b) tertiære mættede 5-7-leddede heterocycliske 20 aminer, hvis ringnitrogenatom yderligere er knyttet til en (cyclo) alkylgruppe som ovenfor defineret,hvorhos ringen kan omfatte eet oxygenatom eller eet yderligere nitrogenatom, der bærer en (cyclo) alkylgruppe som ovenfor defineret, f.eks. N-ethylpyrrolidin, N-ethyl-25 piperidin, N-methylmorpholin eller Ν,Ν'-dimethylpipera-zin; (c) tertiære, helt umættede heterocycliske aminer, derunder pyridin, quinolin, isoquinolin, pyrimidin, pyrazin, N-(cyclo)alkyl-imidazoler (hvor (cyclo)alkylgrupper er som 30 ovenfor defineret) og N-vinyl-imidazol; (d) pyridin-1-oxid; (e) sulfoner og sulfoxider, til hvis svovlatom der er knyttet to eventuelt substituerede grupper valgt blandt alkyl, cycloalkyl, arylmethyl, arylethyl, aryl, 35 pyridyl eller en trimethylen-, en tetramethylen- eller en pentamethylengruppe (hvor aryl er phenyl, biphenyl eller 1- eller 2-naphthyl, og (cyclo)alkylgrupperne er som ovenfor defineret), såsom dimethylsulfoxid, sulfolan. DK 165295B dimethylsulfon eller diphenylsulfoxid; (f) alkyl-, cycloalkyl-, arylmethyl-, aryl-ethyl og arylcarbonamider, samt N-mono(cyclo)alkyl-og N-monoarylderivater deraf, idet (cyclo)alkyl- og 5 arylgrupperne er som ovenfor defineret; (g) mættede, monocycliske, 5-7-leddede lactamer såsom caprolactam; (h) alkyl-, (cyclo)alkyl-, arylmethyl-, aryl-ethyl- og arylsulfonamider, samt N-mono (cyclo) alkyl- og

12. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt afede foregående krav, kendetegnet ved, at X i den almene formel I i krav 1 betegner hydrogen.

13. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af de 15 foregående krav, kendetegnet ved, at der opnås 6,6-dibrom-penicillansyre-1-dioxid, idet der som hjælpemiddel anvendes pyridin, sulfolan, hydantoin, phenylacetylurinstof, p-tolyl-sulfonamid, succinimid, diphenylsulfoxid, dimethylsulfon eller 1-vinyl-imida- 20 sol.

14. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 12, kendetegnet ved, at der opnås 6a-brom-penicillansyre-1,1-dioxid, idet der som hjælpemiddel anvendes 2-dimethylamino-pyridin, 4-dime- 25 thylamino-pyridin eller 1-methyl-imidazol.

15. Fremgangsmåde, ifølge krav 1, kendetegnet ved f at den omfatter nitrosering af et 6-amino-peniciliansyre-1,1-dioxidderivat med den almene formel 30 0 0. H h\\/ CH-X • « S / 2 XX I ' / ^ \ s' ft,L H,N— C - C C I I i c- N-CH 3 35 y 0 ‘CO-OR (hvori X har den i krav 1 angivne betydning, og R betegner hydrogen, et metal, f.eks. kalium, eller en ester- gruppe) i opløsning eller suspension i et ikke-hydroxy-lisk, indifferent, delvis eller fuldstændigt vandblandbart, organisk opløsningsmiddelmedium, der ikke indeholder tilsat vand eller indeholder indtil 10 vægt% 5 vand, med en i det mindste ækvimolær mængde af et alkylnitrit eller cycloalkylnitrit til dannelse af et 6-diazo-penicillansyre-1,1-dioxidderivat med den almene formel 9 ° 10 h\/ : Ή ^-ch,x x -C c; ·* I I J''CH3 C- R-CH

0. CO-OR 15 (hvori X har den i krav 1 angivne betydning, og R er som ovenfor defineret), eventuelt isolering fra reaktionsblandingen af diazoforbindelsen som sådan eller -når R betegner hydrogen - som et salt, og omdannelse af diazoforbindelsen til et 6a-brom- og/eller 6,6-di-brom-penicillansyre-1,1-dioxidderivat med den almene formel I og/eller II eller en ester deraf ved tilsætning af en blanding indeholdende i det mindste ækvimolære mængder af brom og hydrogen-bromid og fortrinsvis også en tertiær amin.

16. Fremgangsmåde ifølge krav 15, kendetegnet ved, at reaktionen udføres ved en temperatur mellem -20° og 30°C.

17. Fremgangsmåde ifølge krav 15 og 16, kendetegnet ved, at reaktionen udføres ved en temperatur mellem -10° og 15°C.

18. Fremgangsmåde ifølge krav 17, kende-tegnet ved, at R i de angivne formler er hydrogen, og at nitroseringstrinnet udføres uden tilsat vand og i fraværelse af brom og hydrogenbromid.

19. Fremgangsmåde ifølge krav 17, kendetegnet ved, at R i de angivne formler er en estergruppe, og at bromeringstrinnet udføres i nærværelse DK 165295B af en blanding af brom, hydrogenbromid og en tertiær amin.

20. Fremgangsmåde ifølge krav 19, kendetegnet ved, at reaktionstrinnene udføres i et 5 ikke-hydroxylisk indifferent organisk opløsningsmiddelmedium i nærværelse af indtil en ækvimolær mængde af en vand-- opløselig carboxylsyre med en pK -værdi i vand på 1,5 til 5,0.

21. Fremgangsmåde ifølge krav 17, 19 eller 20, · 10kendetegnet ved, at R i de i krav 15 angivne formler betegner 3-phthalidyl eller en alkylcarbonyloxy-methylengruppe, der eventuelt er substitueret i'méthylen-gruppen med én eller to methylgrupper, hvorhos alkylgrup-pen indeholder 1 til 5 carbonatomer, fortrinsvis piva-15 loyloxymethyl.