DD293117A5 - Verfahren zur herstellung von antibakteriellen 2-carbapenem-derivaten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von antibakteriellen 2-Carbapenem-Derivaten. Antibakterielle Verbindungen mit der Formel, worin n 0 oder 1 ist, R Wasserstoff oder eine Gruppe ist, die einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildet, und R1 Wasserstoff und Methyl ist; deren pharmazeutisch annehmbare kationische Salze, sofern R Wasserstoff ist; pharmazeutische Zusammensetzungen hiervon; ein Verfahren zum Behandeln bakterieller Infektionen hiermit; und Zwischenverbindungen, die fuer die Synthese dieser Verbindungen von Wert sind. Formel{2-Carbapenem; Antibakterielle Verbindungen; Antibiotika; Herstellungsverfahren; 1R-Oxo-3S-thiolanthio-Derivate; 1,1-Dioxo-3-thiolanthio-Derivate}

Description

worin η 0 oder 11St₇R¹ Wasserstoff oder Methyl ist und R⁴ eine gängige Carbonsäure-Schutzgruppe ist, in üblicher Weise entschützt wird und das Produkt gegebenenfalls in ein pharmazeutisch annehmbares Salz überführt wird, wobei gegebenenfalls, sofern R eine einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildende Gruppe darstellt, die entschützte Carbonsäure, die gegebenenfalls in ein Salz überführt sein kann, mit einem entsprechenden esterbildenden Mittel umgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ Wasserstoff ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß η 1 ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß η 0 ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Thiolanring gebundenen Gruppen in cis-Stellung zueinander angeordnet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationen am Thiolanring 1R,3S sind, d.h.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R⁴-CH₂CX=CH₂ ist und X Wasserstoff oder Chlor ist.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R⁴-CH₂CX=CH₂ ist und X Wasserstoff oder Chlor ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß esterbildende Mittel Pivalinsäurechlormethylester (Chlormethylpivalat) oder Kohlensäure-1-chlorethyl-ethylester (1-Chlorethyl-ethyl-carbonat) ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf antibakterielle BR.eS-e-CIR-HydroxyethyD^-O-thiolanyDthio-^-carbapenem-S-carbonsäuren, wie sie in der Formel (I) unten dargestellt sind, auf deren pharmazeutisch annehmbare Salze und in vivo hydrolysierbare Ester und auf Zwischenverbindungen, die für die Herstellung dieser Verbindungen verwendet werden können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es gibt zahlreiche Berichte in der Literatur, die sich mit antibakteriellen 2-(Alkylthio)-2-carbapenems und verwandten Verbindungen befassen. Siehe zum Beispiel Andrus et al., J. Am. Chem. Soc, Bde. 106, S. 1008-1811(1984), Afonso et al., ibid., Bd. 104, S.6139-6140 (1982), DiNinno et al.. Tetrahedron Letters, Bd.23, S.3535-3538 (1982), Ganguly et al., J. Antimicrobial Chemotherapie, Bd.9 Suppl. C, S. 1-5 (1982), Ghoset et al.. Tetrahedron, Bd.39, S.2493-2503 (1983), Girijavallabhan et al., J. Antibiotics, Bd. 39, S. 1182-1190 (1986), Girijavallabhan et al., Tetradedron Letters, Bd. 24, S.3179-3182 (1979), Leanza et al., Tetrahedron, Bd.39 S. 2505-2513 (1983) und Shih et al.. Heterocycles, Bd.21,S.29-40 (1984).

Fernerwurden antibakterielleöR^S-e-dR-HydroxyethyD^-tcis-i-oxo-S-thiolanylthiol^-penem-S-carbonsäure und 5R,6S-6-(1 R-Hydroxythyl)-2-(1,1-dioxo-3-thiolanylthio)-2-penem-3-carbonsäure von Hamanaka, US Patent 4.619.924 offenbart. Vor kürzerem wurde das bevorzugte Diasteromere, 5R,6S-6-(1 R-Hydroxyethyl)-2-(1 R-oxo-SS-thiolanylthioJ^-penem-S-carbonsäure, von Volkmann in der internationalen Anmeldung Nr. PCT/US87/01114 identifiziert, in dem unter anderem die Vereinigten Staaten als Bestimmungsland angegeben sind, veröffentlicht am 17. November 1988 unter der Nr. WO-88/08845.

Ziel und Darlegung des Wesens der Erfindung

Es konnte nun gefunden werden, daß in Analogie zu den Oben erwähnten Penems von Hamanaka und Volkmann substituierte Carbapenems besonders wertvolle antibakterielle Mittel sind. Diese neuen Verbindungen besitzen die Formel

(D,

worin η 0 oder 1 ist, R Wasserstoff oder eine Gruppe ist, die einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildet, und R¹ Wasserstoff oder Methyl ist, einschließlich der pharmazeutisch annehmbaren kationischen Salze hiervon, sofern R Wasserstoff ist.

Die genannten pharmazeutisch annehmbaren kationischen Salze umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, diejenigen mit Natrium, Kalium, Calcium, Ν,Ν'-Dibenzylethylendiamin, N-Methylglucamin (Meglumin) und Diethanolamin. Die bevorzugten kationischen Salze sind diejenigen mit Kalium und Natrium.

Die Nennung von Estern, die „unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbar sind" bezieht sich auf solche Ester, die häufig als „Prodrugs".oder Vorläufer-Medikamente bezeichnet werden. Solche Ester sind inzwischen im Bereich der Penicillin-Technik genauso bekannt und gängig wie pharmazeutisch annehmbare Salze. Solche Ester werden im allgemeinen eingesetzt, um die orale Absorption zu beschleunigen, aber in jedem Fall werden sie in vivo leicht zur Stammsäure hydrolysiert. Die stärker bevorzugten esterbildenden Gruppen sind diejenigen, worin R die folgenden Bedeutungen hat:

(5-Methyl-1,3-dioxol-2-on-4-yl)methyl, 1H-lsobenzofuran-3-on-1-yl, gamma-Butyrolacton-4-yl, -CHR²OCOR³ oder -CHR²OCOOR³,

worin R² Wasserstoff oder Methyl ist und R³ (C-|-C₆)-Alkyl ist. Die am meisten bevorzugten Gruppen sind Pivaloyloxymethyl und 1-(Ethoxycarbonyloxy)ethyl.

Wegen der Bequemlichkeit der Herstellung ist die bevorzugte Bedeutung von R¹ Wasserstoff. Wenn η 0 ist, ist es bevorzugt, daß die an den Thiolan-Ring gebundenen Gruppen zueinander in cis-Position angeordnet sind, am meisten bevorzugt in der 1R,3S-Konfiguration, d.h.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Zwischenverbindungen mit der Formel

(II)

worin π 0 oder 1 ist, R¹ Wasserstoff oder Methyl ist und R⁴ eine gängige Carbonsäure-Schutzgruppe wie Benzyl, p-Nitrobenzyl oder-CH₂CX=CH₂ ist, worin H X oder Cl ist. Wegen ihrer einfachen Herstellung und der leichten Entfernbarkeit der Schutzgruppe sind die bevorzugten Verbindungen mit der Formel (II) diejenigen, in denen R⁴-CH₂CX=CH₂ bedeutet, am meisten bevorzugt mit X in der Bedeutung von Wasserstoff.

Die antibakteriellen Verbindungen der vorliegenden Erfindung mit der Formel (I) werden leicht und in üblicherweise aus der Keton-Verbindung mit der Formel

(Ml)

worin R¹ wie oben definiert ist und R⁵ eine gängige Carbonsäure-Schutzgruppe oder eine einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildende Gruppe ist, und einem 3-Thiolanyl-mercaptan mit der Formel

hergestellt, worin η wie oben definiert ist. Beispielsweise wird das Keton (III) zuerst in Gegenwart von ungefähr einem Moläquivalent eines sterisch gehinderten tertiären Amins wie z. B. Di(isopropyl)ethylamin mit im wesentlichen einem Moläquivalent eines Reaktionspartners wie zum Beispiel Diphenylchlorphosphat, (C₆H₅O)₂P(O)CI, umgesetzt, wobei der Enolphosphatester mit der Formel

OP(O)(OC₆H₅)

(IV)

gebildet wird.

Im allgemeinen wird das Phosphat (IV) ohne Isolierung in Gegenwart eines weiteren Moläquivalents des vorhandenen Amins direkt mit im wesentlichen einemm Moläquivalent des entsprechenden 3-Thiolanyl-mercaptans umgesetzt, wobei die Zwischenverbindung mit der Formel (II), wenn R^B eine Carbonsäure-Schutzgruppe wie CH₂CX=CH₂ darstellt, oder der fertige „Prodrug"- oder Arzneimittelvorstufen-Ester mit der Formel (I) anfällt, wenn R⁵ eine einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildende Gruppe darstellt. Diese Reaktions-Abfolge wird im allgemeinen in einem reaktionsinerten Solvens wie Acetonitril durchgeführt. Obwohl die Temperatur nicht besonders entscheidend ist, ist es bevorzugt, irn Bereich von etwa —20⁰C bis etwa 30⁰C zu arbeiten, bequemerweise bei Eisbad-Temperatur (0-5⁰C).

So, wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck „reaktionsinertes Solvens" auf ein Solvens, das weder mit den Ausgangssubstanzen noch den Reaktionspartnern, Zwischenprodukten oder Endprodukten in einer solchen Weise interagiert, daß die Ausbeute des gewünschten Produkts nachteilig beeinflußt würde.

Wenn das Produkt ein Allyl- oder ein 2-Chlorallylester mit der Formel (II) ist, wird der Ester hydrolysiert, um das gewünschte Penem mit der Formel (I) oben in Form der Säure oder eines ihrer pharmazeutisch annehmbaren kationischen Salze darzustellen. Im allgemeinen werden wasserfreie Bedingungen verwendet, um eine eventuell mögliche Zersetzung des Beta-Lactams zu verhindern. Bevorzugte Bedingungen sind der Einsatz von 1 bis 1,1 Moläquivalenten eines Alkalimetallsalzes einer lipophilen Carbonsäure (z. B. Natrium-2-ethylhexanoat) in einem wasserfreien, reaktionsinerten Solvens (z.B. Methylenchlorid und/oder Ethylacetat) in Gegenwart von katalytischen Mengen Triphenylphosphan undTetrakis(triphenylphosphan)palladium (z.B. etwa 0,15 Moläquivalente von ersterem und etwa 0,075 Moläquivalente von letzterem). Diese Umsetzung wird im allgemeinen unter einer inerten Atmosphäre und lichtgeschützt durchgeführt. Obwohl die Temperatur nicht entscheidend ist, wird die Umsetzung bequemerweise bei Umgebungstemperatur durchgeführt. Mit diesen Reagentien wird die Verbindung mit der Formel (I) gewöhnlich zuerst in Form ihres Alkalimetallsalzes (z.B. dessen von Natrium) isoliert. Auf Wunsch wird das Salz während oder nach der Isolierung mittels Standardverfahren in die Form der freien Säure überführt, z. B. durch Ansäuern einer wäßrigen Lösung des Salzes, wobei die freie Säure in ein mit Wasser nicht mischbares, organisches Solvens extrahiert wird. Alternativ werden die Carbonsäure-Schutzgruppen durch übliche Verfahren entfernt, z. B. Benzyl- und p-Nitrobenzylgruppen durch Hydrieren über einem Edelmetallkatalysator wie Pd/C.

Andere pharmazeutisch annehmbare kationische Salze der vorliegenden Erfindung lassen sich ebenfalls leicht durch Standardverfahren herstellen. Beispielsweise wird ein Äquivalent des entsprechenden Kation-hydroxids, -carbonats oder -hydrogencarbonats oder eines Amins in einem organischen oder wäßrigen Solvens, vorzugsweise bei erniedrigter Temperatur

(ζ. B. 0-5⁰C), unter kräftigem Rühren oder Bewegen und langsamen Zusatz der Base mit der Carbonsäure zusammengegeben. Das Salz wird durch Einengen und/oder Zusatz eines Fällungsmittels isoliert.

Die Verbindungen mit der Formel (I), in denen R einen in vivo hydrolysierbaren Ester darstellt, können auch alternativ aus den entsprechenden freien Säuren oder kationischen Salzen nach bekannten Verfahren hergestellt werden, die dem Fachmann in der Penicillin-Technik geläufig und für ihn leicht zu beschaffen sind (siehe zum Beispiel die US-Patente 3.951.954,4.234.579, 4.287.181,4.342.693,4.452.796,4.342.693,4.348.264,4.416.891 und 4.457.924). Im gegenwärtigen Fall liegen die bevorzugten Vorläufer im allgemeinen in Form eines Salzes vor, vorzugsweise als Tetrabutylammoniumsalz, das mit dem entsprechenden esterbildenden Reaktionspartner umgesetzt wird, zum Beispiel mit Pivalinsäurechlormethylester (Chlormethylpivalat) oder Kohlensäure-i-chlorethyl-ethylesterd-Chlorethyl-ethylcarbonat).

Unter den anderen Ausgangssubstanzen, die für das erfindungsgemäße Verfahren benötigt werden, sind die Ketone mit der Formel (III) leicht durch Literaturmethoden (siehe beispielsweise die oben zitierten Literaturnachweise bezüglich der Carbapenems) und mit Hilfe von präparativen Verfahren zugänglich, deren Typ weiter unten genauer dargestellt wird. Die erforderlichen Mercaptane sind nach den oben angegebenen Zitaten von Hamanaka und Volkmann verfügbar. Die Aktivität der Verbindungen mit der Formel (I) in vitro wird durch Messen der minimalen inhibitorischen Konzentration (MIK) der freien Säuren oder der kationischen Salze in Mikrogramm/ml gegen eine Vielzahl von Mikroorganismen bestimmt. Das hierfür verwendete Verfahren ist dasjenige, das von der International Colaborative Study on Antibiotic Sensitivity Testing (Ericcson und Sherris, Acta. Pathologica et Microbiologica Scandinav., Supp. 217, Sektion B: 64—68 [1971 ]) empfohlen wird, und benutzt Hirn-Herz-Infusionsagar (BHI-Agar) und die Inoculum-Replikations-Vorrichtung. Der Inhalt von über Nacht angezüchteten Röhrchen wird für die Verwendung als Standard-Inoculum lOOfach verdünnt (20000-10000 Zellen in ungefähr 0,002 ml werden auf die Agar-Oberfläche gegeben; 20 ml BHI-Agar/Schale). Zwölf zweifache Verdünnungen der Testverbindung werden üblicherweise verwendet, wobei die anfängliche Konzentration des Testarzneimittels 100-200 Mikrogramm/ml beträgt. Einzelne Kolonien werden außer acht gelassen, wenn die Platten nach 18 Stunden bei 37⁰C abgelesen werden. Die Suzeptibilität (MIK) der Testorganismen wird als niedrigste Konzentration der Verbindung angenommen, die in der Lage ist, die vollständige Inhibierung des Wachstums zu bewirken, beurteilt mit dem nackten Auge.

Die Aktivität der Verbindungen mit der Formel (I) in vivo kann durch gängige Tier-Protektionsstudien bestimmt werden, üblicherweise an Mäusen durchgeführt. In diesem Test werden Gruppen von Mäusen gewöhnlich intraperitoneal mit mehrfach letalen Dosen eines Mikroorganismus infiziert. Jeder Mäusegruppe wird, gewöhnlich oral oder subcutan, eine bestimmte Dosis der antibakteriellen Verbindung verabreicht. Solche invivo-Ergebnisse werden im allgemeinen in Form eines PD₅₀-WeHeS in mg/kg angegeben, d. h. der Medikament-Dosis in mg/kg, die 50% der Mäuse vor dem infizierenden Mikroorganismus schützt. Dieser Wert wird bequemerweise graphisch bestimmt, d. h. durch Auftragen der Dosis gegen % Inhibition. Die vorliegenden antibakteriellen Verbindungen finden primär Anwendung in Lebewesen einschließlich Menschen bei der systemischen Behandlung von Infektionen durch dagegen empfindliche Mikroorganismen. Sie werden in Mengen von 2,5 bis100mg/kg pro Ta dosiert, vorzugsweise mit 5-50mg/kg pro Tag, in einzelnen oder geteilten Dosen. Abweichungen in der Dosierung wird es in Abhängigkeit vom Lebewesen und der jeweiligen Empfindlichkeit des Mikroorganismus geben. Diese Verbindungen werden oral oder parental verabreicht, wobei der bevorzugte Darreichungsweg der orale ist, insbesondere dann, wenn das Antibiotikum in Form eines „Prodrug"-Esters, also in der Medikament-Vorläuferform, vorliegt, wie diese weiter oben definiert wurde. Die Empfindlichkeit von aus dem Umfeld isolierten Mikroorganismen wird routinemäßig in bakteriogischen Laboratorien durch die wohlbekannte Scheibenplattierungs-Methode (Hemmhofmethode) getestet. Verbindung (I) ist im allgemeinen die Verbindung der Wahl, wenn sie eine relativ große Inhibierungszone gegen das Bakterium zeigt, das die zu behandelnde Infektion verursacht.

Die Herstellung der geeignesten Dosierungsformen erfolgt durch Verfahren, die in der pharmazeutischen Technik gut bekannt sind. Für die orale Darreichung werden die Verbindungen allein oder in Verbindung mit pharmazeutischen Trägern wie inerten, festen Verdünnungsmitteln, wäßrigen Lösungen oder verschiedenen nicht-toxischen organischen Solventien in solchen Dosierungsformen wie Gelatine-Kapseln, Tabletten, Pulvern, (Rauten-) Pastillen, Sirups und dergleichen formuliert. Solche Träger umfassen Wasser, Ethanol, Benzylalkohol, Glycerin, Propylenglycol, pflanzliche Öle, Lactose, Stärke, Talkum, Gelatine, Gummen und andere wohlbekannte Träger. Die parenteralen Dosierungsformen, die für die obige systemische Verwendung benötigt werden, sind gelöst oder suspendiert in einem pharmazeutisch annehmbaren Träger wie Wasser, (physiologischer) Kochsalzlösung, Sesamöl und dergleichen. Mittel, die die Suspendierbarkeit und Dispersionseigenschaften verbessern, können ebenfalls zugesetzt werden.

Auf der Grundlage von nicht mehr als ihrer außerordentlichen guten Aktivität in vitro finden die vorliegenden antibakteriellen Verbindungen, insbesondere in Form der freien Säuren oder der Salze, außerdem Verwendung in der topischen Behandlung von oberflächlichen Infektionen in Lebewesen einschließlich Menschen, die durch dagegen empfindliche Mikroorganismen verursacht werden. Die Verbindung (I) wird dafür mittels wohlbekannter Methoden in Unguenta, Cremes, Salben, Gelees und dergleichen in Konzentrationen im Bereich von 5-200mg/cm der Dosisform, vorzugsweise im Bereich von 10-IOOmg/ccm, eingearbeitet. Die Dosisform wird am Infektionsort ad libitum aufgetragen, im allgemeinen mindestens einmal pro Tag. Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert. Es sollte jedoch klar sein, daß die Erfindung nicht auf die spezifischen Einzelheiten dieser Beispiele beschränkt ist.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

(SR.eSJ-e-dR-HydroxyethyO-a-d.i-dioxo-S-thiolanylthioJ-a-carbapenem-a-carbonsäure-allylester (II, η = 1, R⁴= CH₂CH=CH₂) Unter Stickstoff wurde Allyl-!3R,5R,6S)-6-(1R-hydroxyethyl)-2-oxocarbapenam (0,109g, 0,43mmol) in 10ml CH₃CN gelöst und auf 0-5⁰C gekühlt. Diphenylchlorphosphat (0,114g, 0,43mmol) und dann Diisopropylethylamin (0,075ml, 0,43mmol) wurden zugesetzt, und die Mischung wurde 30 Minuten lang bei 0-5⁰C gerührt, wobei sich eine Lösung des als Zwischenprodukt anfallenden Enolphosphatesters der obigen Formel (IV) mit der Bedeutung von Allyl für R⁵ bildete. 3-Thiolanylmercaptan-1,1-dioxid

(0,065g, 0,43 mmol) und ein zweites Äquivalent des Amins (0,075 ml, 0,43 mmol) wurden zugesetzt. Nach weiterem einstündigem Rühren bei 0-5⁰C wurde die Reaktionsmischung in 75ml Ethylacetat gegossen, nacheinander mit 1 χ 15 ml H₂0,2x 15ml gesättigtem NaHCO₃,1 χ 15ml H₂O und 1 χ 15ml Salzlösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und vom Solvens befreit, und der Rückstand wurde unter Verwendung von Ethylacetat als Elutionsmittel überSilicagel chromatographiert, wobei 38mg des Titelprodukts anfielen, und zwar ungefähr als 1:1-Mischung der 3 R- und 3S-Thiolanyl-Seitenketten-Diastereomeren; DC Rf 0,2 (Ethylacetat);

¹H-NMR (CDCI₃) delta (ppm) 1,32 (d,3H), 2,04(bs, 1 H),2,14-2,26 (m, 1 H),2,57-2,67 (m, 1 H), 2,97-3,36(m,6H),3,41-3,51 (m, 1 H), 3,76-3,88 (m, 1 H), 4,17-4,28 (m, 2H), 4,79 (dd, 2H), 5,24 (d, 1 H), 5,41 (d, 1 H), 5,86-5,99 (m, 1 H). Hochauflösendes Massenspektrum (HRMS) 387,0765, berechnet 387,0810.

Um Produktverlust aus der wäßrigen Phase zu vermeiden, ist es zu bevorzugen, die Reaktionsmischung direkt zu Chromatographieren, wie in Beispiel 3 unten.

Beispiel 2

Natrium-(5 R,6S)-6-(1 R^hydroxyethyl)-2-(1 J-dioxo-S-thiolanylthiol-a-carbapenem-S-carboxylat (I, η = 1, R = H, als Natriumsalz) Unter Stickstoff und in einem mit Aluminumfolie umwickelten Kolben wurde das Titelprodukt des voranstehenden Beispiels (19mg, 0,05mmol) in 0,5ml CH₂CI₂ gelöst. Triphenylphosphan (2,6mg) und Natrium-2-ethylhexanoat (8,3mg in 0,43ml Ethylacetat) wurden zugesetzt, und die Mischung wurde vor Licht geschützt. Schließlich wurde Tetrakis(triphenylphosphan)palladium (5mg) zugegeben, und die Mischung wurde 45 Minuten lang gerührt. Das Titelprodukt dieses Baiepieis (14,4mg) wurde durch Abfiltrieren und Nachwaschen mit Ethylacetat gewonnen; ¹H-NMR(D₂O) delta (ppm) 1,27 (d,3H),2,2-2,3(m,1H),2,65-2,69(m,1H),3,11-3,30(m,4H),3,4-3,46(m,2H),3,65-3,74(m,1 H), 4,04-4,23 (m, 3H); MS 370 (M⁺); IR (KBr) unter anderem 1754cm"¹.

Beispiel 3

(5R, 6S)-6-(1 R-Hydroxyethyl)-2-(1 R-oxo-SS-thiolanylthiol^-carbapenem-S-carbonsäure-allylester (II, η = 0, R⁴ = CH₂CH=CH₂)

Unter Rühren wurde in einer Stickstoffatmosphäre 3S-(Acetylthio)thiolan-1R-oxid (0,712g, 4mmol; Volkmann, WO 88/08845) in

2.5 ml Wasser gelöst und auf—5°C gekühlt. NaOH (0,32 g, 8 mmol) wurde zugesetzt, und die Mischung wurde auf 0-5⁰C erwärmt, 30 Minuten lang gerühtt, bei 5-10⁰C mit 0,8ml 12 IM HCI angesäuert, mit Na₂SO₄ bei Umgebungstemperatur gesättigt und mit 4x 7 ml CH₂CI₂ extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt, getrocknet (Na₂SO₄) und filtriert, wobei man eine Lösung von 3 S-Thiolanyl-mercaptan-1 R-oxid erhielt, das ohne Isolierung direkt unten eingesetzt wurde.

In einem separaten Kolben wurde (3R, 5R, 6S)-6-(1 R-Hydroxyethyl)-2-oxocarbapenam (0,506g, 2mmol) in eine Lösung des Phosphatester-Zwischenprodukts überführt und dann mit der genannten Mercaptan-Lösung dem Verfahren des Beispiels 1 folgend umgesetzt. Die gesamte Reaktionsmischung wurde direkt über Silicagel chromatographiert, wobei 9:1 Ethylacetat:CH₃OH als Elutionsmittel verwendet wurde. Der erste Produkt-Rückstand wurde nochmals mit Aceton als Elutionsmittel chromatographiert, wobei 0,428g des gereinigten Titelprodukts dieses Beispiels in Form eines Schaumes anfielen; DCR_f0,1 (4:1 Ethylacetat:CH₃OH), 0,25 (Aceton);

¹H-NMR (CDCI₃) delta (ppm) 1,3 (d,3H),2,59-2,79(m,4H),3,05-3,26 (m,4H),3,52-3,58 (m, 1 H), 3,74-3,82 (m,1 H),4,15-4,25 (m, 2 H), 4,73 (dd, 2 H), 5,27 (d, 1 H), 5,40 (d, 1 H), 5,86-5,97 (m, 1 H).

Beispiel 4

Natrium-(5R,6S)-6-(1R-hydroxyethyl)-2-(1R-oxo-3S-thiolanylthio)-2-carbapenem-3-carboxylat (I, η = 0, R" = H, als IMatriumsalz)

Nach dem Verfahren des Beispiels 2 wurde das Titelprodukt des voranstehenden Beispiels (0,34g, 0,92 mmol) in 0,28g des Titelprodukts dieses Beispiels überführt.

Eine weitergehende Reinigung wurde dadurch erreicht, daß man 0,27g dieses Produkts in 40ml Wasser löste, bei 0-5⁰C 20 Minuten lang mit 0,4g Aktivkohle behandelte, filtrierte, das Filtrat mit 2x 25ml Ethylacetat extrahierte und die wäßrige Phase gefriertrocknete (lyophilisierte), wobei man 0,20g des gereinigten Titelprodukts dieses Beispiels erhielt, ¹H- NMR (D₂O) delta (ppm) 1,26 (d, 3H), 2,41-2,48 (m, 1 H), 2,69-2,75 (m, 1 H), 2,85-2,90 (m, 1 H), 2,91-2,98 (m, 1 H), 3,15-3,39 (m, 3H), 3,39 (dd, 1 H), 3,82-3,92 (m, 2H), 4,18-4,23 (m, 2H); MS 354 (M⁺); IR(KBr) unter anderem 1761 cm"¹.

Herstellungsbeispiel 1 3-Pyrrolidino-2-butensäureallylester

Acetoessigsäureallylester (68,4ml, 0,5 mol) wurde zu Pyrrolidin (41,6 ml, 0,5 mol) in 150 ml Toluol gegeben. Man beobachtete Wärmeentwicklung. Die Mischung wurde 3 Stunden lang zum Rückfluß erhitzt, abgekühlt und vom Toluol befreit, wobei 45g Titelprodukt in Form eines schwachgelben Öls anfielen.

Herstellungsbeispiel 2 OS^RJ^-Ea-tAllyloxycarbonyO^-pyrrolidino^-propenyll-S-tiR-i-ldimethyl-t-butyl-silyloxylethyll^-azetidinon Unter Stickstoff wurde das Titelprodukt des voranstehenden Herstellungsbeispiels (9,75g, 0,05 mol) in 100ml trockenem Tetrahydrofuran auf —60⁰C gekühlt. Während man die Temperatur unterhalb von -50⁰C hielt, wurde Butyllithium (31 ml einer

1.6 M Lösung in Hexanen, 0,051 mol) zugesetzt, und die Mischung wurde 20 Minuten lang bei —60⁰C und dann 30 Minutenlang bei 0⁰C gerührt und dann wieder auf —60⁰C heruntergekühlt. Diethylaluminiumchlorid (50ml) wurde zugesetzt, und man ließ weitere 20 Minuten lang bei —60⁰C rühren, worauf (3R,4R)-4-Acetoxy-3-[1 R-1-(dimethyl-butyl-silyloxy)ethyl]-2-azetidinon (5,74g, 0,02 mol; Leanza et al., Tetrahydron, Bd. 39, S. 2505-2513 [1983]) in 25 ml trockenem Tetrahydrofuran zugegeben und die Mischung nochmals 20 Minuten bei — 60⁰C und 30 Minutenlang bei 0-5⁰C gerührt wurde. Dann wurde die Reaktionsmischung in 400ml Eis und Wasser und 400 ml Ethylacetat gegossen und filtriert, um unlösliche Nebenprodukte zu entfernen, und die Phasen wurden getrennt. Die wäßrige Phase wurde mit 400ml frischem Ethylacetat extrahiert, und die organischen Phasen wurden vereinigt, mit 4x 200ml H₂O und dann 1x 200 ml Salzlösung rückgewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und vom Solvens befreit. Der Rückstand wurde unter Verwendung von 3:1 Hexan: Aceton als Elutionsmittel über Silicagel chromatographiert, und man erhielt 4,59g des Titelprodukts dieses Beispiels; DC Rf 0,2 (3:1 Hexan: Aceton).

Herstellungsbeispiel 3 (3S,4R)-4-t3-Allyloxycarbonyl)-2-oxopropyl]-3-[1R-1-(dimethyl-t-butyl-silyloxy)ethyl]-2-azetidinon Das Titelprodukt des voranstehenden Herstellungsbeispiels (4,38g, 0,0104mol) wurde mit 75ml Tetrahydrofuran, 4ml Essigsäure und 1 ml H₂O zusammengegeben. Nach 24stündigem Rühren wurde die Mischung mit 250ml Ethylacetat verdünnt und nacheinander mit 4x 5OmIH₂0,2x 50ml gesättigtem NaHCO₃,1x 50ml Wasser und 1X 50ml Salzlösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄), vom Solvens befreit, und zweimal wurden 25ml CH₂CI₂ abgezogen, und der Rückstand wurde bis zur Trockne einem Hochvakuum ausgesetzt, wobei man 3,8g des Titelprodukts dieses Herstellungsbeispiels erhielt; DC R_f 0,3 (1:1 Hexan :Ethylacetat).

Herstellungsbeispiel 4 (3S,4R)-4-[3-(Allyloxycarbonyl)-2-oxopropyl]-3-[1R-1-hydroxyethyl]-2-azetidinon Das Titelprodukt des voranstehenden Beispiels (0,82 g, 2,2 mmol) wurde in 15 ml CH₃OH gelöst und unter Rühren auf 0-5⁰C gekühlt. 6N HCI (1,5 ml, 9 mmol) wurde zugesetzt, und man ließ die Mischung auf Raumtemperatur aufwärmen und goß sie nach zweistündigem Rühren in 25 ml Wasser und neutralisierte mit 2 % NaHCO₃ auf pH7. Die Mischung wurde dann mit NaCI gesättigt und mit 4x 30ml CH₂CI₂ extrahiert. Die Extrakte wurden vereinigt, getrocknet (Na₂SO₄) und vom Solvens befreit, und der Rückstand wurde unter Verwendung von 19:1 Ethylacetat:CH₃OH als Elutionsmittel Chromatographien, wobei man 0,38g des Titelprodukts dieses Beispiels erhielt, DC R_f 0,2 (Ethylacetat).

Herstellungsbeispiel 5

(3S_>4R)-4-[3-(Allyloxycarbonyl)-3-diazo-2-oxopropyl]-3-[1R-hydroxyethyl]-2-azetidinon Nach dem Verfahren von Ratcliffe et al., Tetrahedron Letters, Bd. 21, S. 31-34 wurde das Titelprodukt des voranstehenden Herstellungsbeispiels (0,38g, 1,5mmol)in 15ml CH₃CN beiO-5°C unter N₂ in Gegenwart von Triethylamin (0,41 ml, 3mmol) mit p-Carboxybenzolsulfonylazid (0,34g, 1,5mmol) umgesetzt. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur aufgewärmt, 30 Minuten lang gerührt und filtriert, und das Filtrat wurde vom Solvens befreit. Der Rückstand wurde durch Abpumpen getrocknet, wobei man das Titelprodukt dieses Beispiels erhielt, DC R_f 0,33 (Ethylacetat), das in der nächsten Stufe vollständig eingesetzt wurde.

Herstellungsbeispiel 6 Allyl-(3 R,5R,6S)-6-(1 R-hydroxyethyD-2-oxocarbapenam (III, R^s = CH₂CH=CH₂)

Unter N₂ wurde das gesamte Produkt des voranstehenden Herstellungsbeispiels (1,5mmol) in 50 ml C₆H₆ eingetragen.

Rh₂(CH₃CO₂I₄ (25mg) wurde zugesetzt, und die Mischung wurde 12 Minuten lang zum Rückfluß erhitzt, dann abgekühlt und durch einen Millipore-Filter filtriert, und das Filtrat wurde vom Solvens befreit. Der halbfeste Rückstand wurde ausgerührt und nochmals vom Solvens befreit, wobei ein zweiter Rückstand anfiel, der unter Verwendung von 19:1 Ethylacetat :CH₃OH als Elutionsmittel überSilicagel chromatographiert wurde, und man erhielt 0,285 g des Titelprodukts dieses Beispiels in Form eines Öls. Ausrühren mit Ether lieferte 0,119g kristallines Titelprodukt; DC R_f 0,6 (Ethylacetat).

Dieses Herstellungsbeispiel wurde wiederholt, wobei man nur 4,2 ml C₆H₆ mit 12,6ml Ethylacetat als Cosolvens einsetzte, wobei man 0,142g des Titelprodukts dieses Beispiels nach Ausrühren mit Ether und nochmals 0,054g durch Einengen der etherischen Mutterlauge erhielt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zum Herstellen einer Verbindung mit der Formel

   (D

   worin η 0 oder 1 ist, R Wasserstoff oder eine einen unter physiologischen Bedingungen hydrolysierbaren Ester bildende Gruppe und R¹ Wasserstoff oder Methyl ist, oder eines pharmazeutisch annehmbaren kationischen Salzes hiervon, sofern R Wasserstoff ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung mit der Formel