DK159852B - Fremgangsmaade til fremstilling af penicillansyre-1,1-dioxid eller basesalte eller in vivo let hydrolyserbare estre deraf - Google Patents

Description

i

DK 159852 B

Den foreliggende opfindelse angår en særlig fremgangsmåde til fremstilling af penicillansyre-1,1-dioxid eller estre deraf med den almene formel «00

5 'ί V »%CHJ

0 ·% C00R1 eller et farmaceutisk acceptabelt basesalt deraf, hvor 10 er hydrogen eller en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del anførte.

Penicillansyre-1,1-dioxid og in vivo let hydrolyserbare estre deraf er anvendelige som beta-lactamasein-15 hibitorer og som midler, der fremmer effektiviteten af visse beta-lactam-antibiotica, når sidstnævnte anvendes til behandling af bakterieinfektioner hos pattedyr, navnlig mennesker.

Fra dansk fremlæggelsesskrift nr. 155.740 er det 20 kendt at fremstille penicillansyre-1,1-dioxid og in vivo let hydrolyserbare estre deraf ved oxidation af penicil-lansyre eller estre deraf, hvorhos disse udgangsforbindelser kan fremstilles ved debromering af tilsvarende 6-brom-penicillansyrederivater. Sammenlignet med denne 25 kendte proces fører fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, der også som udgangsforbindelser anvender 6-halogenpenicillansyre-derivater, til bedre udbytter af penicillansyre-1,1-dioxid og in vivo let hydrolyserbare estre deraf, hvilket er dokumenteret nedenfor.

30 6-Halogenpenicillansyrer findes omtalt af Cigna- rella et al,, Journal of Organic Chemistry, 22, 2668 (1962), og i US-patentskrift nr. 3.206.469, og hydrogeno-lyse af 6-halogenpenicillansyrer til penicillansyre findes omtalt i britisk patentskrift nr. 1.072.108.

35 Harrison et al., Journal of the Chemical Society

DK 159852 B

(London), Perkin I, 1772 (1976) omtalers (a) oxidation af 6,6-dibrompenicillansyre med 3-chlorperbenzoesyre til dannelsen af en blanding af de tilsvarende a- og β-sul-foxider, (b) oxidation af methyl-6,6-dibrompenicillanat 5 med 3-chlorperbenzoesyre til dannelse af et methyl-6,6-dibrompenicillanat-1,1-dioxid, (c) oxidation af methyl-6-a-chlorpenicillanat med 3-chlorperbenzoesyre til dannelse af en blanding af de tilsvarende <x-cg β-sulfoxider, og (d) oxidation af methyl-6-brompenicillanat med 3-chlor-perbenzoesyre til dannelse af en blanding af de tilsvarende a- og 8-sulfoxider.

Clayton, Journal of the Chemical Society (London), (C), 2123, (1969), omtaler: (a) fremstilling af 6,6-di-brom- og 6,6-diiodpenicillansyre, (b) oxidation af 6,6-15 dibrompenicillansyre med natriumperiodat til dannelse af en blanding af de tilsvarende sulfoxider, (c) hydrogeno-lyse af methyl-6,6-dibrompenicillanat til dannelse af methyl-6-a-brompenicillanat, (d) hydrogenolyse af 6,6-dibrompenicillansyre og dens methylester til dannelsen 20 af penicillansyre og dens methylester, og (e) hydrogenolyse af en blanding af methyl-6,6-diiodpenicillanat og methyl-6-a-iodpenicillanat til dannelse af rent methyl-6-a-iodpenicillanat.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse 25 til fremstilling af penicillansyre-1,1-dioxid og in vivo let hydrolyserbare estre deraf med ovenstående almene formel I er ejendommelig ved, at a) en forbindelse med den almene formel 30 Y * vvCH3

““Λ-T P'CBj (ID

35 J-H-

o' COOR

DK 159852 B

3 eller et farmaceutisk acceptabelt basesalt deraf, hvor R er som ovenfor defineret for R^ eller er en sædvanlig penicillincar-boxy-beskyttende gruppe, og X og Y hver er valgt blandt hydrogen, chlor, brom og iod med den betingelse, at når 5 X og Y er ens, skal de begge være brom, bringes i kontakt med et reagens valgt blandt al-kalimetalpermanganater, jordalkalimetalpermanganater og organiske peroxycarboxylsyrer, til dannelse af en forbindelse med den almene formel 10 Y H- °'. /° _CH, X‘‘‘<U3i^CH3 (III)

0 S C OCR

15 eller et basesalt deraf, hvor X, Y og R er som ovenfor defineret, og b) produktet fra trin a) dehalogenereres ved katalytisk hydrogenolyse i et inert opløsningsmiddel, ved et tryk 20 i området fra 1 til 100 kg/cm*, i nærværelse af 0,01 til 2,5 vægti af en hydrogenolyse-katalysator, ved en temperatur i området fra 0 til 60°C og ved et pH i området fra 4 til 9, hvorhos en ved R eventuelt tilstedeværende beskyt-25 telsesgruppe fjernes under eller efter trin a) eller trin b), og at, om ønsket, en opnået forbindelse med formlen (I), hvor R^ er hydrogen, esterificeres til en tilsvarende forbindelse, hvor R1 er en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, eller en opnået forbindelse med 30 formlen (I), hvor R1 er en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, hydrolyseres til en tilsvarende forbindelse, hvor R^ er hydrogen, eller en vundet forbindelse med formlen (I) overføres i et farmaceutisk acceptabelt basesalt deraf.

4

DK 159852 B

I trin b) er hydrogenolysekatalysatoren fortrinsvis til stede i en mængde fra ca. 0,1 til ca. 1,0 vægtprocent, baseret på forbindelsen med formlen III.

Den foretrukne betydning af X og Y er brom, og de 5 foretrukne reagenser til gennemførelse af trin (a) er kaliumpermanganat og 3-chlorperbenzoesyre.

I det tilfælde, hvor X og Y begge er chlor, er forbindelsen med formlen II vanskelig at vinde. I det tilfælde, hvor X og Y begge er iod, forløber trin (a) 10 ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen uhensigtsmæssigt langsomt.

Forskellen mellem den omhandlede fremgangsmåde til fremstilling af penicillansyre-1,1-dioxid og in vivo let hydrolyserbare estre deraf og den fra ovennævnte 15 danske fremlæggelsesskrift nr. 155.740 kendte fremstillingsmetode for sådanne penicillansyrederivater kan illustreres ved følgende skema:

Y H

x'·/-CH3 20 J I CH3 (C-N-1, J i 1 nCOOR1 / "\ 25 ϊ 8 ‘y* g *·../_V·' CH3 I^S . -CH, J J I CH3 j J T P' CH, 30 111 /ΠΙΑ _CH3 35 JZJ_TCH3 ! '--.COOR1

DK 159852 B

5 hvor r\ X og Y er som ovenfor defineret.

Som det fremgår bliver der ved den kendte proces først dehalogenereret og derefter oxideret, mens der ved den omhandlede fremgangsmåde først oxideres og derefter 5 dehalogenereres.

Ved den kendte fremstillingsproces er ved trin IIIA -> I det bedste opnåede udbytte på 78% (Eksempel 1), der angår fremstilling af penicillansyre-1,1-dioxid ved oxidation af natriumsaltet af penicillansyre.

10 Der er i fremlaeggelsesskriftet ikke angivet noget udbytte for fremstillingen af penicillansyre-udgangsma-terialet ved debromeringstrinnet II -> IIIA. Med henblik på sammenligning er der derfor gennemført følgende sammenligningseksempel : 15 Fremstilling af penicillansyre:

Til en omrørt opløsning af 1095,2 g 6-a-brompeni-cillansyre i 2177 ml methanol blev der sat 622 ml vand.

Den opnåede opløsning blev afkølet til 20°C, pH blev indstillet på 7,2 med 4N natriumhydroxid, og derefter blev 20 der tilsat 550 g 5% palladium-på-kul-katalysator. Blandingen blev derefter rystet i en hydrogenatmosfære ved et tryk på ca. 5 kg/cm , indtil hydrogenoptagning ophørte. Katalysatoren blev frafiltreret og vasket med en blanding af 2177 ml methanol og 622 ml vand. Vaskevæsker-25 ne og filtratet fra filtreringen blev samlet og fortyndet til et volumen på 18 liter med vand. Den herved opnåede blanding blev ekstraheret med dichlormethan, og ekstrakterne blev vasket med vand efterfulgt af mættet natrium-chloridopløsning. Dichlormethanopløsningen blev tørret 50 med magnesiumsulfat og inddampet i vakuum, hvorved der blev opnået 275,6 g (35% udbytte) af penicillansyre.

Det samlede udbytte ved den kendte proces II -> IIIA -> I er således højst på ca. 27%.

For fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfin-35 delse kan der på grundlag af nedenstående Eksempler forventes et totaludbytte II -> III -> I på mindst 53% (jvf. Eksempler 1+8, Eksempler 12+13 og Eksempler 17+21).

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse 6

DK 159852 B

fører således til udbytter, der er omtrent det dobbelte af de ved den kendte syntesevej opnåelige udbytter.

Mellemproduktforbindelserne med den almene formel III og deres basesalte, hvor X, Y og R er som ovenfor 5 defineret, er hidtil ukendte forbindelser.

Et foretrukket mellemprodukt er 6,6-dibrompeni-cillansyre-1,1-dioxid, dvs. forbindelsen med formlen III, hvor X og Y er brom, og R1 er hydrogen.

De i den foreliggende beskrivelse omtalte slut-10 forbindelser og mellemprodukter er betegnet som derivater af penicillansyre, der er repræsenteret ved følgende strukturelle formel: ' 1 ,CH,

" 'COOH

20 I derivater af penicillansyre angiver binding med brudt linie af en substituent til den bicycliske kerne, at substituenten ligger under kernens plan. En sådan substituent siges at være i o-konfiguration. Omvendt angiver binding med fuld linie af en substituent til den bicycli-25 ske kerne, at substituenten ligger over kernens plan.

DK 159852 B

7

Sidstnævnte konfiguration omtales som 8-konfiguration.

Gruppen X har således α-konfiguration, og gruppen Y har 8-konfiguration i formlen II.

I den foreliggende beskrivelse er der, når er 5 en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, tale om en gruppe, der er tænkt afledt af en alkohol med form-1 1 len R -OH, således at delen COOR i en sådan forbindelse med formlen I repræsenterer en estergruppe. Endvidere er R^ af en sådan art, at gruppen COOR^ let fraspaltes in 10 vivo under frigøring af en fri carboxygruppe (COOH). Det vil sige, at R^ er en gruppe af en sådan type, at når en forbindelse med formlen I, hvor R^ er en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, udsættes for pattedyrblod eller -væv, bliver forbindelsen med formlen I, hvor 15 R er hydrogen, let dannet. Grupperne R er velkendte på penicillin-området. I de fleste tilfælde forbedrer de penicillinforbindelsens absorptionsegenskaber. Yderligere skal R1 være af en sådan art, at den bibringer en forbindelse med formlen I farmaceutisk acceptable egenskaber, 20 og at den frigør farmaceutisk acceptable fragmenter, når den fraspaltes in vivo. Grupperne R^ er velkendte og i-dentificeres let af fagmanden på penicillinområdet. Se for eksempel tyske offentliggørelsesskrift nr. 2.517.316. Specifikke eksempler på grupper for R1 er 3-phthalidyl, 25 4-crotonolactonyl, y-butyrolacton-4-yl og grupper med formlerne:

R2 O R2 O

i II 4 I II 4 -C-O-C-R og -C-O-C-O-R’

30 r3 P

V VI

2 3 hvor R og R hver er hydrogen eller alkyl med 1-2 C- atomer, og R^ er alkyl med 1-5 C-atomer. Foretrukne 1 35 grupper for R er imidlertid alkanoyloxymethyl med 3-7 C-atomer,l-(alkanoyloxy)ethyl med 4-8 C-atomer, 1-methyl-l-(alkanoyloxy)ethyl med 5-9 C-atomer, alkoxycarbonyl-oxymethyl med 3-6 C-atomer, 1-(alkoxycarbonyloxy)ethyl med 4-7 C-atomer, 1-methyl-1-(alkoxycarbonyloxy)ethyl 8

DK 159852 B

med 5-8 C-atomer, 3-phthalidyl, 4-crotonolactonyl og γ-butyrolacton-4-yl.

3-Phthalidyl, 4-crotonolactonyl og γ-butyrolac-ton-4-yl refererer til strukturer VII, VIII og IX. Bølge-5 linierne skal angive hver af de to epimere eller en blanding deraf.

- y> 'Φ o o 0

vil VIII IX

15 Trin (a) af fremgangsmåden ifølge opfindelsen in debærer oxidation af sulfidgruppen i en forbindelse med formlen II til en sulfongruppe, hvorved dannes en forbindelse med formlen III. Til denne reaktion kan der som nævnt anvendes alkalimetalpermanganater, såsom natrium-20 og kaliumpermanganat, jordalkalimetalpermanganater, såsom calcium- og bariumpermanganater, og organiske peroxy-carboxylsyrer, såsom pereddikesyre og 3-chlorperbenzoesy-re.

25 Når en forbindelse med formlen II, hvor X, Y og R* er som ovenfor defineret, oxideres til den tilsvarende forbindelse med formlen III under anvendelse af et metal-permanganat, gennemføres reaktionen sædvanligvis ved at behandle forbindelsen med formlen II med fra ca. 0,5 til 30 ca. 10 molære ækvivalenter, fortrinsvis fra ca. 1 til ca.

4 molære ækvivalenter af permanganatet i et passende, over for reaktionen indifferent opløsningsmiddelsystem.

Et passende, over for reaktionen indifferent opløsningsmiddelsystem er et sådant, der ikke på ugunstig måde sam-35 virker hverken med udgangsmaterialerne eller med produktet, og vand er almindeligt benyttet. Om ønsket kan der tilsættes et co-opløsningsmiddel, der er blandbart med vand, men som ikke vil samvirke med permanganatet, såsom

DK 159852 B

9 tetrahydrofuran. Reaktionen kan gennemføres ved en temperatur inden for området fra ca. -30°C til ca. 50°C, og den gennemføres fortrinsvis fra ca. -10° til ca. 10°C.

Ved ca. 0°C er reaktionen i almindelighed fuldendt i lø-30 bet af kort tid, f.eks. i løbet af en time. Selvom reaktionen kan gennemføres under neutrale, basiske eller sure betingelser, foretrækkes det at anvende et pH inden for området fra ca. 4 til ca. 9, fortrinsvis 6-8. Det er imidlertid væsentligt at vælge betingelser, hvorunder de-35 komponering af Ø-lactamringsystemet af forbindelsen med formlen II eller III undgås. Det er ofte fordelagtigt at pufre reaktionsmediets pH i nærheden af neutralitet. Produktet udvindes ved sædvanlig teknik. Ethvert overskud af permanganat bliver i almindelighed dekomponeret ved anvendelse af natriumbisulfit, og hvis produktet ikke befinder sig i opløsning, bliver det derefter indvundet ved filtrering. Det fraskilles fra mangandioxld ved at eks-5 trahere det over i et organisk opløsningsmiddel og fjerne opløsningsmidlet ved fordampning. Hvis produktet befinder sig i opløsning ved reaktionens afslutning, isoleres det ved sædvanlig opløsningsmiddelekstraktion.

Når en forbindelse med formlen II, hvor X, Y og R* 10 er som ovenfor defineret, oxideres til den tilsvarende forbindelse med formlen III ved anvendelse af en peroxy-carboxylsyre, gennemføres reaktionen sædvanligvis ved at behandle forbindelsen med formlen II med fra ca. 1 til ca. 6 molære ækvivalenter, og fortrinsvis ca. 2,2 molære 15 ækvivalenter af oxidationsmidlet i et reaktions-indifferent organisk opløsningsmiddel. Typiske opløsningsmidler er chlorerede carbonhydrider, såsom dichlormethan, chloroform og 1,2-dichlorethan, og ethere, såsom diethylether, tetrahydrofuran og 1,2-dimethoxyethan. Reaktionen gennem-20 føres normalt ved en temperatur på fra ca. -30° til ca.

50°C, fortrinsvis fra ca. 15° til ca. 30°C. Ved ca. 25°C anvendes almindeligvis reaktionstider fra ca. 2 til ca.

10

DK 159852 B

16 timer. Produktet isoleres normalt ved at fjerne opløsningsmidlet ved fordampning i vakuum. Reaktionsproduktet kan renses ved sædvanlige, på området velkendte metoder. Alternativt kan det anvendes direkte i trin (b) uden y-5 derligere rensning.

Trin (b) ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er en dehalogeneringsreaktion. En hensigtsmæssig metode til gennemførelse af denne omdannelse er at omrøre eller ryste en opløsning af en forbindelse med formlen III under 10 en hydrogenatmosfære, eller hydrogen blandet med et indifferent fortyndingsmiddel, såsom nitrogen eller argon, i nærværelse af en hydrogenolyse-katalysator. Egnede opløsningsmidler for denne hydrogenolyse-reaktion er de, der i det væsentlige opløser udgangsforbindelsen med 15 formlen III, men som ikke selv undergår hydrogenering el ler hydrogenolyse. Eksempler på sådanne opløsningsmidler omfatter ethere, såsom diethylether, tetrahydrofuran, di-oxan og 1,2-dimethoxyethan, lavmolekylære estre, såsom ethylacetat og butylacetat, tertiære amider, såsom N,N-20 dime thyl formamid, Ν,Ν-dimethylacetamid og N-methylpyrro-lidon, vand og blandinger deraf. Yderligere er det almindeligt at pufre reaktionsblandingen, således at der opereres ved et pH inden for området fra ca. 4 til ca. 9, fortrinsvis fra ca. 6 til ca. 8. Borat- og phosphat-puf-25 fere er almindeligt anvendt. Indføring af det luftformige hydrogen i reaktionsmediet foregår sædvanligvis ved at gennemføre reaktionen i en forseglet beholder indeholdende forbindelsen med formlen III, opløsningsmidlet, katalysatoren og hydrogenet. Trykket inden i reaktionsbehol-30 deren kan variere fra 1 til 100 kg/cm Det foretrukne trykområde, når atmosfæren inden i reaktionsbeholderen er 2 i det væsentlige rent hydrogen, ligger fra 2 til 5 kg/cm . Hydrogenolysen gennemføres ved en temperatur på fra 0°C til 6*0oC, fortrinsvis fra 25°C til 50°C. Når der an-35 vendes de foretrukne temperatur- og tryk-værdier, forløber hydrogenolysen i almindelighed i løbet af nogle få

DK 159852 B

11 timer, f.eks. fra 2 timer til 20 timer. De ved denne hy-drogenolysereaktion anvendte katalysatorer er af den på området for denne art omdannelser velkendte type, og typiske eksempler er de ædle metaller, såsom nikkel, palla-5 dium, platin og rhodium. Katalysatoren er til stede i en mængde på fra 0,01 til 2,5 vægtprocent, fortrinsvis fra 0,1 til 1,0 vægtprocent, baseret på forbindelsen med formlen III. Det er ofte hensigtsmæssigt at suspendere katalysatoren på en indifferent bærer. En særligt hen-10 sigtsmæssig katalysator er palladium suspenderet på en indifferent bærer, såsom kul.

Når det ønskes at fremstille en forbindelse med i formlen I, hvor R er hydrogen, kan en forbindelse med formlen II, hvor R1 er hydrogen, underkastes trin (a) og 15 (b) fra den omhandlede fremgangsmåde. Fremgangsmåden om fatter med andre ord oxidation efterfulgt af dehalogene-rering, af et 6-halogen- eller 6,6-dihalogen-derivat af penicillansyre med en fri carboxygruppe ved 3-stillingen. Ifølge et yderligere aspekt ved opfindelsen er det imid-20 lertid muligt at begynde hver af trin (a) og (b) med car-boxygruppen ved 3-stillingen blokeret med en sædvanlig penicillincarboxy-beskyttende gruppe. Den beskyttende gruppe kan fjernes under eller efter trin (a) eller trin (b) under regenerering af den fri carboxygruppe. I denne 25 henseende kan der anvendes forskellige beskyttelsesgrupper, der er almindeligt benyttet på penicillin-området, til at beskytte 3-carboxygruppen. De væsentlige krav til beskyttelsesgruppen er, at den skal kunne bindes til den pågældende forbindelse med formlen II eller III og kunne 30 fjernes fra den pågældende forbindelse med formlen I eller III under anvendelse af betingelser, hvorunder β-lac-tam-ringsystemet forbliver i det væsentlige intakt. For hvert af trinnene (a) og (b) er typiske eksempler tetra-hydropyranylgruppen, trialkylsilylgrupper, benzylgruppen, 35 substituerende benzylgrupper (f.eks. 4-nitrobenzyl), benzhydrylgruppen, 2,2,2-tri-chlorethylgruppen, t.-butyl-gruppen og phenacylgruppen. Selv om alle beskyttelses- 12

DK 159852 B

grupper ikke er anvendelige i alle situationer, vil en særlig gruppe, der kan anvendes i en særlig situation, let kunne vælges af fagmanden. Se endvidere US-patent-skrifter nr. 3.632.850 og nr. 3.197.466, britisk patent-5 skrift nr. 1.041.985, Woodward et al., Journal of the American Chemical Society, 88, 852 (1966), Chauvette, Journal of Organic Chemistry 36, 1259 (1971), Sheedan et al., Journal of Organic Chemistry, 2£, 2006, (1964) og "Cephalosporin and Penicillins, Chemistry and Biology", 10 udgivet af H.E. Flynn, Academic Press, Inc., 1972. Peni- cillincarboxy-beskyttelsesgruppen fjernes på sædvanlig måde, under hensyntagen til β-lactam-ringsystemets labilitet.

6-a-Chlorpenicillansyre og 6-a-brom-penicillansyre fremstilles ved diazotering af 6-aminopenicillansyre i 15 nærværelse af henholdsvis saltsyre og hydrogenbromidsyre, (Journal of Organic Chemistry, 21_, 2668 (1962)). 6-a-Iod-penicillansyre fremstilles ved diazotering af 6-aminopenicillansyre i nærværelse af iod, efterfulgt af hydroge-nolyse (Clayton, Journal of the Chemical Society (C), 20 2123 (1969)). 6-p-Chlorpenicillansyre, 6-(3-brompenicil-lansyre og 6-iodpenicillansyre fremstilles ved reduktion af henholdsvis 6-chlor-6-iodpenicillansyre, 6,6-dibrompe-nicillansyre og 6,6-diiodpenicillansyre med tri-n-butyl-tinhydrid. 6-Chlor-6-iodpenicillansyre fremstilles ved 25 diazotering af 6-aminopenicillansyre i nærværelse af iod-chlorid, 6,6-dibrompenicillansyre fremstilles ved fremgangsmåden ifølge Clayton, Journal of the Chemical Society (London) (C) 2123 (1969), og 6,6-diiodpenicillansyre fremstilles ved diazotering af 6-aminopenicillansyre i 30 nærværelse af iod.

De forbindelser med formlen I, II og III, hvor er hydrogen, er sure og vil danne salte med basiske midler. Disse salte kan fremstilles ved standardteknik, såsom ved at bringe de sure og basiske komponenter i kon-35 takt, sædvanligvis i et støkiometrisk forhold, i et vandigt, ikke-vandigt eller delvis vandigt medium, som eg net. De udvindes derefter ved filtrering, ved udfældning DK 159852 8 13 med et ikke-opløsningsmiddel efterfulgt af filtrering, ved afdampning af opløsningsmidlet eller, i tilfælde af vandige opløsninger, ved lyofilisering, som egnet. Basiske midler, der passende kan anvendes ved saltdannelse, 5 tilhører både den organiske og uorganiske type, og de omfatter ammoniak, organiske aminer, alkalimetalhydroxi-der, -carbonater, -bicarbonater, -hydrider og -alkoxider, såvel som jordalkalimetalhydroxider, -carbonater, -hydrider og -alkoxider. Repræsentative eksempler på sådanne 10 baser er primære aminer, såsom n-propylamin, n-butylamin, anilin, cyclohexylamin, benzylamin og octylamin, sekundære aminer, såsom diethylamin, morpholin, pyrrolidin og piperidin, tertiære aminer, såsom triethylamin, N-ethyl-piperidin, N-methylmorpholin og 1,5-diazabicyclo[4.3.0]-15 non-5-en, hydroxider, såsom natriumhydroxid, kaliumhydroxid, ammoniumhydroxid og bariumhydroxid, alkoxider, såsom natriummethoxid og kaliumethoxid, hydrider, såsom calci-umhydrid og natriumhydrid, carbonater, såsom kaliumcarbo-nat og natriumcarbonat, bicarbonater, såsom natriumbicar-20 bonat og kaliumbicarbonat, og alkalimetalsalte af langkædede fede syrer, såsom natrium-2-ethylhexanoat. Foretrukne salte af forbindelsen med formlen I er natrium-, kalium- og triethylamin-saltene.

Forbindelsen med formlen I, hvor R^ er hydrogen, og 25 saltene deraf er aktive som antibakterielt middel af mediumstyrke både in vitro og in vivo, og forbindelser med formlen I, hvor R1 er en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, er aktive som antibakterielle midler af mediumstyrke in vivo. Minimum-hæmningskoncentrationer 30 (MIC-værdier) for penicillansyre-l,l-dioxid over for adskillige mikroorganismer er vist i Tabel I.

14

DK 159852 B

Tabel I

Antibakteriel aktivitet in vitro af penicillan-syre-1,1-dioxid.

5 Mikroorganisme MIC (mcg/ml)

Staphylococcus aureus 100

Streptococcus faecalis 200

Streptocuccus pyogenes 100

Escherichia coli 50 10 Pseudomonas aeruginosa 200

Klebsiella pneumoniae 50

Proteus mirabilis 100

Proteus morgani 100

Salmonella typhimurium 50 15 Pasteurella multocida 50

Serratia marcescens 100

Enterobacter aerogenes 25

Enterobacter clocae 100

Citrobacter freundii 50 20 Providencia 100

Staphylococcus epidermis 200

Pseudomonas putida 200

Hemophilus influenzae 50

Neisseria gonorrhoeae 0,312 25

Den antibakterielle aktivitet in vitro af forbindelsen med formlen I, hvor er hydrogen, og dens salte, gør dem anvendelige som industrielle antimikrobielle midler, for eksempel ved vandbehandling, slimbekæmpelse, ma-30 lingpræservering og træpræservering, samt til lokal anvendelse som desinfektionsmidler. Når disse forbindelser anvendes til lokal påføring, er det ofte hensigtsmæssigt at blande den aktive bestanddel med en ikke-toxisk bærer, såsom vegetabilsk olie eller mineralolie eller en blødgø-35 rende creme. Den kan også opløses eller dispergeres i flydende fortyndingsmidler eller opløsningsmidler, såsom vand, alkanoler, glycoler eller blandinger deraf. I de fleste tilfælde er det passende at anvende koncentratio- DK 159852 ΰ 15 ner af den aktive bestanddel på fra ca. 0,1 til ca. 10 vægtprocent baseret på den totale komposition.

Aktiviteten in vivo af forbindelserne med formlen I, hvor R1 er hydrogen eller en in vivo let hydrolyser-5 bar esterdannende gruppe, og salte deraf, gør dem egnede til bekæmpelse af bakterieinfektioner hos pattedyr, inklusive mennesker, både ved oral og parenteral anvendelse. Forbindelserne vil finde anvendelse til bekæmpelse af infektioner forårsaget af påvirkelige bakterier hos 10 mennesker, f.eks. infektioner forårsaget af stammer af Neisseria gonorrhoeae.

Ved terapeutisk anvendelse af en forbindelse med formlen I eller et salt deraf til et pattedyr, navnlig mennesker, kan forbindelsen anvendes alene, eller den 15 kan være blandet med farmaceutisk acceptable bærere eller fortyndingsmidler. Den kan anvendes oralt eller parenteral t, dvs. intramuskulært, subcutant eller intra-peritonealt. Bæreren eller fortyndingsmidlet vælges på basis af den tilsigtede anvendelsesmåde. Når der for eks-20 empel er tale om oral anvendelse, kan forbindelsen anvendes i form af f.eks. tabletter, kapsler, bolcher, pastiller, pulvere, sirupper, elixirer, vandige opløsninger og suspensioner , i overensstemmelse med farmaceutisk standardpraksis. Mængdeforholdet mellem aktiv be-25 standdel og bærer vil afhænge af den aktive bestanddels kemiske natur, opløselighed og stabilitet såvel som af den tilsigtede dosis. Farmaceutiske kompositioner indeholdende et antibakterielt middel med formlen I vil imidlertid i almindelighed indeholde fra ca. 20% til ca. 95% 30 aktiv bestanddel. I tilfælde af tabletter til oral anvendelse omfatter sædvanligt benyttede bærere lactose, natriumcitrat og salte af phosphorsyre. Forskellige disintegrationsmidler, såsom stivelse, og smøremidler, såsom magnesiumstearat, natriumlaurylsulfat og talkum, er al-35 mindeligt anvendt i tabletter. Til oral anvendelse i kapselform er anvendelige fortyndingsmidler lactose og høj-molekylære polyethylenglycoler. Når der kræves vandige 16

DK 159852 B

suspensioner til oral anvendelse, kan den aktive bestanddel være kombineret med emulgerings- og suspensionsmidler. Om ønsket kan der tilsættes visse sødemidler og/eller smags/duftstoffer. Til parenteral anvendelse, der om-5 fatter intramuskulær, intraperitoneal, subcutan og intravenøs anvendelse, fremstilles sædvanligvis sterile opløsninger af den aktive bestanddel, og opløsningernes pH-værdi indstilles og pufres passende. Til intravenøs anvendelse skal den totale koncentration af opløste stoffer 10 være styret således, at præparatet gøres isotonisk.

Lægen vil i sidste instans bestemme den egnede dosis af en forbindelse med formlen I til en given patient, og denne dosis kan forventes at variere efter alder, vægt og respons for den pågældende patient såvel som efter ar-15 ten og graden af patientens symptomer. Forbindelsen vil normalt blive anvendt oralt i doser inden for området fra ca. 10 til ca. 200 mg pr.kg legemsvægt pr.dag og parente-ralt i doser fra ca. 10 til ca. 400 mg pr.kg legemsvægt pr.dag. Disse tal er imidlertid kun illustrerende, og i 20 nogle tilfælde kan det være nødvendigt at anvende doser uden for nævnte grænser.

i

Forbindelserne med formlen I, hvor R er hydrogen eller en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, eller et salt deraf, forstærker den antibakterielle ef-25 fektivitet af β-lactam-antibiotica in vivo. De sænker den mængde antibioticum, der er nødvendig for at beskytte mus over for et ellers letalt inokulum af visse β-lactamase-producerende bakterier. Denne evne gør dem værdifulde til co-anvendelse sammen med β-lactam-antibiotica ved behand-30 lingen af bakterieinfektioner hos pattedyr, navnlig mennesker. Ved behandlingen af en bakterieinfektion kan nævnte forbindelse med formlen I være sammenblandet med nævnte β-lactam-antibioticum, og de to midler anvendes således samtidigt. Alternativt kan nævnte forbindelse med form-35 len I anvendes som et separat middel under et behandlingsforløb med et β-lactam-antibioticum. I nogle tilfælde er det fordelagtigt at give patienten en præ-dosis af forbindelsen med formlen I, før behandling med et β-lac-tam-antibioticum indledes.

DK 159852 B

17 Når der anvendes penicillansyre-l,l-dioxid, et salt eller en in vivo let hydrolyserbar ester deraf for at forstærke effektiviteten af β-lactam-antibioticum, er der fortrinsvis tale om anvendelse i komposition med far-5 maceutiske standard-bærestoffer og -fortyndingsmidler. Kompositionsmetoderne omtalt ovenfor til anvendelse af penicillansyre-l,l-dioxid eller en in vivo let hydrolyserbar ester deraf som et antibakterielt middel i form af en enkelt enhed kan anvendes, når der tilsigtes co-10 anvendelse sammen med et andet β-lactam-antibioticum. En farmaceutisk komposition omfattende en farmaceutisk acceptabel bærer, et β-lactam-antibioticum og penicillan-syre-l,l-dioxid eller en in vivo let hydrolyserbar ester deraf vil normalt indeholde fra ca. 5 til ca. 80% af den 15 farmaceutisk acceptable bærer efter vægt.

Når der anvendes penicillansyre-l,l-dioxid eller en in vivo let hydrolyserbar ester deraf i kombination med et andet β-lactam-antibioticum, kan sulfonen anvendes ‘ oralt eller parenteralt, dvs. intramuskulært, subcutant 20 eller intraperitonealt. Selvom lægen i sidste instans vil bestemme den dosis, der skal anvendes til en patient, vil forholdet mellem de daglige doser af penicillansyre-1,1-dioxid eller salt eller ester deraf og β-lactam-antibioticum normalt ligge inden for området fra ca. 1:3 til ca.

25 3:1. Når der anvendes penicillansyre-l,l-dioxid eller salt eller in vivo let hydrolyserbar ester deraf i kombination med et andet β-lactam-antibioticum, vil den daglige orale dosis af hver komponent normalt ligge inden for området fra ca. 10 til ca. 200 mg pr.kg legemsvægt, og den daglige parenterale dosis af hver komponent vil normalt ligge fra ca. 10 til ca. 400 mg pr.kg legemsvægt.

Disse tal er imidlertid kun illustrerende, og i nogle tilfælde kan det være nødvendigt at anvende doser uden for disse grænser.

Typiske β-lactam-antibiotica, sammen med hvilke penicillansyre-l,l-dioxid og dens in vivo let hydrolyserbare estre kan co-anvendes, er: 35

DK 159852B

18 6-(2-Phenylacetamido)penicillansyre, 6-(D-2-amino-2-phenylacetamido)penicillansyre, 6- (2-carboxy-2-phenylacetamido)penicillansyre, og 7- (2-[l-tetrazolyl]acetamido)-3-(2-[5-methyl-l,3,4- 5 thiadiazolyl]thiomethyl)-3-desacetoxymethylcepha- losporansyre.

Typiske mikroorganismer, over for hvilke den anti-bakterielle aktivitet af de ovennævnte β-lactam-antibio-tica forstærkes, er: 10 Staphylococcus aureus,

Haemophilus influenzae,

Klebsiella pneumoniae og

Bacteroides fragilis.

Som bekendt for fagmanden på området, er nogle (3-15 lactam-forbindelser effektive, når de anvendes oralt eller parenteralt, mens andre kun er effektive, når de anvendes parenteralt. Når penicillansyre-l,l-dioxid, et salt deraf eller en in vivo let hydrolyserbar ester deraf skal anvendes simultant (dvs. co-blandet) med et (3-20 lactam-antibioticum, der kun er effektivt ved parenteral anvendelse, vil det være påkrævet med en kombinationskomposition, der er egnet for parenteral anvendelse. Når pe-nicillansyre-l,l-dioxidet eller en ester deraf skal anvendes simultant (co-blandet) med et β-lactamantibioti-25 cum, der er effektivt enten oralt eller parenteralt, kan der fremstilles kombinationer, der er egnede til enten oral eller parenteral anvendelse. Endvidere er det muligt at anvende præparater af penicillansyre-l,l-dioxid eller salt eller ester deraf oralt, samtidig med at der indgi-30 ves yderligere β-lactam-antibioticum parenteralt, og det er også muligt at anvende præparater af penicillansyre- 1,1-diox id eller salt eller ester deraf parenteralt, samtidig med at det yderligere (3-lactam-antibioticum anvendes oralt.

35 Yderligere detaljer vedrørende anvendelse og synte tisering af forbindelser med formlen I findes i DOS nr. 2.824.535.

DK 159852 B

19

Opfindelsen beskrives nærmere gennem følgende eksempler. Infrarøde (IR) spektre er målt som kaliumbromid-plader (KBr-plader), og diagnostiske absorptionsbånd er angivet i bølgetal (cm . Kernemagnetiske resonansspek-5 tre (NMR) er målt ved 60 MHz for opløsninger i deutero-chloroform (CDCl^), perdeuteroacetone (CD^COCDj), perdeu-terodimethylsulfoxid (DMSO-dg) eller deuteriumoxid (DjO), og spidspositioner er udtrykt i dele pr. million (ppm) nedad fra tetramethylsilan eller natrium-2,2-dimethyl-2-10 silapentan-5-sulfonat. De følgende forkortelser for spidsformer er anvendt: s: singlet, d: dublet, t: triplet, q: kvartet, m: multiplet.

Eksempel 1 15 6-a-Brompenicillansyre-l,1-dioxid.

Til en omrørt blanding af 560 ml vand, 300 ml di-chlormethan og 56,0 g 6-a-brompenicillansyre blev der sat 4N natriumhydroxidopløsning, indtil der var opnået et stabilt pH på 7,2. Dette krævede 55 ml natriumhydro-20 xid. Blandingen blev omrørt ved pH 7,2 i 10 minutter og blev derefter filtreret. Lagene blev adskilt, og den organiske fase blev bortkastet. Den vandige fase blev derefter hurtigt under omrøring hældt i en oxiderende blanding, der var fremstillet som følger: 25 I en 3 liters beholder blev der blandet 63,2 g ka- liumpermanganat, 1.000 ml vand og 48.0 g eddikesyre. Denne blanding blev omrørt i 15 minutter ved 20°C og blev derefter afkølet til 0°C.

Efter at 6-a-brompenicillansyreopløsningen var sat 30 til den oxiderende blanding, holdtes et kølebad ved -15¾ rundt om reaktionsblandingen. Den indre temperatur steg til 15°C og faldt derefter til 5°C over en periode på 20 minutter. På dette tidspunkt blev der i løbet af 10 minutter under omrøring ved ca. 10°C tilsat 30,0 g natrium-33 bisulfit. Efter yderligere 15 minutter blev blandingen filtreret, og pH af filtratet blev sænket til 1,2 ved tilsætning af 170 ml 6N saltsyre. Den vandige fase blev

DK 159852 B

20 ekstrateret med chloroform og derefter med ethylacetat.

Både chloroformekstrakterne og ethylacetatekstrakterne blev tørret under anvendelse af vandfrit magnesiumsulfat og blev derefter inddampet i vakuum. Chloroformopløsnin-5 gen gav 10,0 g (16% udbytte) af titelforbindelsen. Ethyl-acetatopløsningen gav 57 g af en olie, der blev tritureret under hexan. Der fremkom et hvidt fast stof. Det blev frafiltreret, hvorved vandtes 41,5 g (66% udbytte) af titelforbindelsen, smp. 134°C (dek.).

10 Analyse: beregnet for C8H10BrNO5S: C: 30,78, H: 3,23, Br: 25,60, N: 4,49, S:10,27% fundet: C: 31,05, H: 3,24, Br: 25,54, N: 4,66, S: 10,21% 15 Eksempel 2

Oxidation af 6-a-chlorpenicillansyre og 6-a-iodpe-nicillansyre med kaliumpermanganat ved fremgangsmåden ifølge Eksempel 1 gav henholdsvis 6-a-chlorpenicillansy-re-l,l-dioxid og 6-a-iodpenicillansyre-l,l-dioxid.

20

Eksempel 3 6-8-Chlorpenicillansyre-l,1-dioxid.

En oxiderende opløsning blev fremstillet ud fra 185 mg kaliumpermanganat, 0,063 ml 85% phosphorsyre og 25 5 ml vand. Denne oxiderende opløsning blev dråbevis sat til en opløsning af 150 mg natrium-6-3-chlorpenicillanat i 5 ml vand ved 0-5°C, indtil purpurfarven af kaliumper-manganatet var vedrarende. Omtrent halvdelen af den oxiderende opløsning var nødvendig. På dette tidspunkt blev 30 kaliumpermanganatfarven fjernet ved tilsætning af fast natriumbisulfit, og reaktionsblandingen blev derefter filtreret, og pH blev indstillet på 1,8. Lagene blev adskilt, og det vandige lag blev ekstraheret yderligere med ethylacetat. De samlede ethylacetatlag blev vasket 35 med vand, tørret og inddampet i vakuum, hvorved vandtes 118 mg af titelforbindelsen. NMR-spektret (i CD^COCD^) viste absorption ved 5,82 (d, IH), 5,24 (d, IH), 4,53 (s, IH), 1,62 (s, 3H) og 1,50 (s, 3H) ppm.

DK 159852 B

21

Det ovennævnte produkt blev opløst i tetrahydrofu-ran, og der blev tilsat et lige så stort volumen vand. pH-Værdien blev indstillet på 6,8 med fortyndet natriumhydroxid, tetrahydrofuranen blev fjernet ved inddampning 5 i vakuum, og den resterende vandige opløsning blev frysetørret. Herved vandtes natriumsaltet af titelforbindelsen.

Eksempel 4 10 6-{i-Brompenicillansyre-l, 1-dioxid.

Til en opløsning af 255 mg natrium-6-3-brompeni-cillanat i 5 ml vand blev der ved 0-5°C sat en opløsning fremstillet ud fra 140 mg kaliumpermanganat, 0,11 ml 85% phosphorsyre og 5 ml vand ved 0-5°C. pH-Værdien blev bi-15 beholdt mellem 6,0 og 6,4 under tilsætningen. Reaktionsblandingen blev omrørt ved pH 6,3 i 15 minutter, og derefter blev den purpurfarvede opløsning dækket med ethyl-acetat. pH-Værdien blev indstillet på 1,7, og 330 mg na-triumbisulfit blev tilsat. Efter 5 minutter blev lagene 20 adskilt, og det vandige lag blev ekstraheret yderligere med saltopløsning, tørret (MgSO^) og inddampet i vakuum. Herved vandtes 216 mg af titelforbindelsen som hvide krystaller. NMR-spektret (i D2O) viste absorptioner ved 5,78 (d, IH, J = 4Hz), 5,25 (d, IH, J = 4Hz), 4,20 (s, IH), ^ 1,65 (s, 3H) og 1,46 (s, 3H) ppm.

Eksempel 5 6-3-Iodpenicillansyre-l,1-dioxid.

Oxidation af 6-3-iodpenicillansyre med kaliumper- O Λ manganat ved fremgagsmåden ifølge Eksempel 4 gav 6-3-iod-penicillansyre-1,1-dioxid.

Eksempel 6

Pivaloyloxymethyl-6-a-brompenicillanat-l,1-dioxid.

Til en opløsning af 394 mg pivaloyloxymethyl-6-α-brompenicillanat i 10 ml dichlormethan blev der sat 400 mg 3-chlorperbenzoesyre ved 0-5°C. Reaktionsblandingen blev omrørt ved 0-5°C i 1 time og derefter ved 25°C i 24 22

DK 159 852 B

timer. Den filtrerede reaktionsblanding blev inddampet til tørhed i vakuum, hvorved vandtes titelforbindelsen.

Eksempel 7 5 Fremgangsmåden fra Eksempel 6 blev gentaget, med den undtagelse at pivaloyloxymethyl-6-(3-brompenicillana-tet blev erstattet med: 3- phthalidyl-6-a-chlorpenicillanat, 4- crotonolactolyl-6-3-chlorpenicillanat, 10 Y-butyrolacton-4-yl-6-a-brompenicillanat, acetoxymethyl-6-[3-brompenicillanat, pivaloyloxymethy1-6-β-brompenic i1lanat, hexanoyloxymethyl-6-a-iodpenicillanat, 1-(acetoxy)ethyl-6-f3-iodpenicillanat, 15 1-(isobutyryloxy)ethyl-6-a-chlorpenicillanat, 1-methyl-l- (acetoxy) ethyl-6-(3-chlorpenicillanat, 1-methyl-l-(hexanoyloxy)ethyl-6-a-brompenicillanat, methoxycarbonyloxymethyl-6-a-brompenicillanat, propoxyc arbonyloxymethy1-6-β-brompenicilianat, 20 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl-6-a-brompenicillanat, 1-(butoxycarbonyloxy)ethyl-6-a-iodpenicillanat, 1-methyl-l-(methoxycarbonyloxy)ethyl-6-3~iodpenicillanat og 1-methyl-l-(isopropoxycarbonyloxy)ethyl-6-a-chlorpenicil-25 lanat.

Herved vandtes: 3- phthalidyl-6-a-chlorpenicillanat-l,1-dioxid, 4- crotonolactonyl-6-fS-chlorpenicillanat-l, 1-dioxid, Y-butyrolacton-4-yl-6-a-brompenicillanat-l,1-dioxid, 30 acetoxymethyl-6-3-brompenicillanat-l,1-dioxid, pivaloyloxymethyl-6-&-brompenicillanat-l,1-dioxid, hexanoyloxymethyl-6-a-iodpenicillanat-l,1-dioxid, 1-(acetoxy)ethyl-6-3-iodpenicillanat-l,1-dioxid, 1-(isobutyryloxy)ethyl-6-a-chlorpenicillanat-l,1-dioxid, 35 1-methyl-l- (acetoxy) ethyl-6-|3-chlorpenicillanat-l, 1-dioxid, 1-methyl-l-(hexanoyloxy)ethyl-6-a-brompenicillanat-l,l-dioxid,

DK 159852 B

23 methoxycarbonyloxymethyl-6-a-brompenicillanat-l, 1-dioxid, propoxycarbonyloxymethyl-6-|3-brompenicillanat-l, 1-dioxid, 1- (ethoxycarbonyloxy) ethyl-6-a-brompenicillanat-l,l-dio-xid, 5 1-butoxycarbonyloxy) ethyl-6-a-iodpenicillanat-l, 1-dioxid, 1-methyl-l- (metoxycarbonyloxy) ethyl-6-p-iodpenicillanat- 1,1-dioxid og 1-methyl-l- (isopropoxycarbonyloxy) ethyl-6-a-chlorpenicil-lanat-1,1-dioxid.

10

Eksempel 8

Penicillansyre-1,1-dioxid.

Til 100 ml vand blev der sat 9,4 g 6-a-brompenicil-lansyre-1,1-dioxid ved 22°C efterfulgt af tilstrækkelig 15 4N natriumhydroxidopløsning til at nå et stabilt pH på 7,3. Til den resulterende opløsning blev der sat 2,25 g 5% palladium-på-kul efterfulgt af 6,9 g dikaliumphosphat-trihydrat. Denne blanding blev derefter rystet under en atmosfære af hydrogen ved et tryk varierende fra 3,5 til 20 1,8 kg/cm2. Da hydrogenoptagningen ophørte, blev de faste stoffer frafiltreret, og den vandige opløsning blev dækket med 100 ml ethylacetat. pH-Værdien blev langsomt sænket fra 5,0 til 1,5 med 6N saltsyre. Lagene blev adskilt, og den vandige fase blev ekstraheret med yderlige-25 re ethylacetat. De samlede ethylacetatlag blev vasket med saltopløsning, tørret under anvendelse af vandfrit magnesiumsulfat og inddampet i vakuum. Inddampningsresten blev tritureret under ether, og det faste materiale blev derefter indsamlet ved filtrering. Herved vandtes 4,5 g (65% 50 udbytte) af titelforbindelsen.

Analyse: beregnet for c8huno5s: C: 41,20, H: 4,75, N: 6,00, S: 13,751 fundet: C: 41,16, H: 4,81, N: 6,11, S: 13,51%.

DK 159852 B

24

Eksempel 9

Penicillansyre-1,1-dioxid.

Hydrogenolyse af hver af: β-α-chlorpenicillansyre-l,1-dioxid, 5 β-α-iodpenicillansyre-l,1-dioxid, 6-3-chlorpenicillansyre-l,1-dioxid, 6-&-brompenicillansyre-l,1-dioxid og 6-3-iodpenicillansyre-l,1-dioxid ved fremgangsmåden ifølge Eksempel 8 gav penicillansyre-10 1,1-dioxid.

Eksempel 10

Pivaloyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid.

Til en opløsning af 1,0 g pivaloyloxymethyl-6-α-15 brompanicillanat-1,1-dioxid i 10 ml methanol blev der sat 3 ml 1M natriumbicarbonat og 200 mg 10% palladium-på-kul. Reaktionsblandingen blev rystet kraftigt under en atmosfære o af hydrogen ved et tryk på ca. 5 kg/cm , indtil hydrogenoptagningen ophørte. Blandingen blev derefter filtreret, 20 og hovedparten af methanol blev fjernet ved inddampning i vakuum. Vand og ethylacetat blev sat til inddampnings-resten, og pH blev indstillet til 8,5. Lagene blev adskilt, og det organiske lag blev vasket med vand, tørret (Na2S0^) og inddampet i vakuum. Herved vandtes titelfor-25 bindeisen.

Eksempel 11

Hydrogenolyse af det pågældende 6-halogenpenicil-lansyreester-1,1-dioxid fra Eksempel 7 ved fremgangsmåden 30 ifølge Eksempel 10 gav de følgende forbindelser: 3- phthalidyl-penicillanat-l,1-dioxid, 4- crotonolactonyl-penicillanat-l,1-dioxid, Y-butyrolacton-4-yl-penicillanat-l,1-dioxid, acetoxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 3 5 pivaloyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, hexanoyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-(acetoxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-(isobutyryloxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid,

DK 159852 B

25 1-methyl-l-(acetoxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-methyl-l-(hexanoyloxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, methoxycarbonyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, propoxycarbonyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 5 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-(butoxycarbonyl)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-methyl-l- (methoxycarbonyloxy) ethyl-penicillanat-1,1-dioxid og 1-methyl-l-(isopropoxycarbonyloxy)ethyl-penicillanat-1,Ι-ΙΟ dioxid.

Eksempel 12

Pivaloyloxymethyl-6-a-brompenicillanat-l,1-dioxid.

En oxiderende opløsning blev fremstillet ved at 15 kombinere 4,26 g kaliumpermanganat, 2,65 g 85% phosphor-syre og 40 ml vand. Blandingen blev omrørt i 1 time, og den blev derefter langsomt i løbet af 20 minutter ved 5-10°C sat til en omrørt opløsning af 5,32 g pivaloyloxy-methyl-6-a-brompenicillanat i 70 ml acetone og 10 ml 20 vand. Blandingen blev omrørt ved 5°C i 30 minutter, og 100 ml ethylacetat blev tilsat. Efter yderligere 30 minutter blev en opløsning af 3,12 g natriumbisulfit i 30 ml vand tilsat i løbet af 15 minutter ved ca. 10°C. Omrøring blev fortsat i yderligere 30 minutter ved 5°C, og 25 blandingen blev derefter filtreret. Den organiske fase blev fraskilt og vasket med mættet natriumchloridopløsning. Det tørrede organiske lag blev inddampet, hvorved vandtes 5,4 g af titelforbindelsen som en olie, der langsomt krystalliserede. NMR-spektret (i CDCl^) viste ab-30 sorptioner ved 5,80 (q, 2H), 5,15 (d, IH) , 4,75 (d, IH), 4,50 (s, IH), 1,60 (s, 3H), 1,40 (s, 3H) og 1,20 (s, 9H) ppm.

Eksempel 13 35 Pivaloyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid.

En opløsning af 4,4 g pivaloyloxymethyl-6-a-brom-penicillanat-1,1-dioxid i 60 ml tetrahydrofuran blev sat til 0,84 g natriumbicarbonat i 12 ml vand. Opløsningen

DK 159852 B

26 blev rystet under en atmosfære af hydrogen i nærværelse af 2,0 g 5% palladium-på-kul ved 47-51 psig. Reaktionsblandingen blev derefter filtreret, og filterresten blev vasket med 100 ml ethylacetat og 25 ml vand. Kombinatio-5 nen af filtrat og vaskevæsker blev fraskilt. Det organiske lag blev vasket med mættet natriumchlorid, tørret (MgS04) og inddampet, hvorved vandtes titelforbindelsen som en olie. Denne olie blev opløst i ethylacetat (20 ml).

Til opløsningen blev der langsomt sat hexan (100 ml), og 10 bundfaldet blev frafiltreret. Udbytte: 2,4 g. NMR-spek-tret (i DMSO-dg) viste absorptioner ved 5,75 (q, 2H), 5,05 (m, IH), 4,40 (s, IH), 3,95 - 2,95 (m, 2H), 1,40 (s, 3H), 1,25 (s, 3H) og 1,10 (s, 9H) ppm.

15 Eksempel 14 2,2,2-Trichlorethyl-6-a-brompenicillanat-l,1-dioxid.

2,2,2-Trichlorethyl-6-a-brompenicillanat blev oxideret med kaliumpermanganat i det væsentlige ved fremgangsmåden ifølge Eksempel 12, hvorved vandtes titelfor-20 bindeisen i et udbytte på 79%. NMR-spektret af produktet (i CDCl-j) viste absorptioner ved 5,30 til 4,70 (m, 4H), 4,60 (s, IH), 1,70 (s, 3H) og 1,50 (s, 3H) ppm.

Eksempel 15 25 Benzyl-6-a-brompenicillanat-l,1-dioxid.

Benzyl-6-a-brompenicillanat blev oxideret med kaliumpermanganat i det væsentlige som ved fremgangsmåden i-følge Eksempel 12, hvorved vandtes titelforbindelsen i 94% udbytte. NMR-spektret (i CDCl^) viste absorptioner 30 ved 7,35 (s, 5H), 5,10 (m, 3H), 4,85 (m, IH), 4,40 (s, IH), 1,50 (s, 3H) og 1,25 (s, 3H) ppm.

Eksempel 16

Penicillansyre-1,1-dioxid.

33 En opløsning af 4,0 g benzyl-6-a-brompenicillanat- 1,1-dioxid i 50 ml tetrahydrofuran blev kombineret med en opløsning af 1,06 g natriumbicarbonat i 50 ml vand.

27

DK 1S9852 B

Til blandingen blev der sat 2,0 g af en 50% suspension af 5% palladium-på-kul i vand, hvorefter denne blanding blev rystet under en atmosfære af hydrogen ved et tryk på 46,5 -50 psig. i 20 minutter. Katalysatoren blev frafiltreret, 5 og derefter blev der tilsat 30 ml tetrahydrofuran og 3,0 g af en 50% suspension af 5% palladium-på-kul. Den resulterende blanding blev rystet under en atmosfære af hydrogen ved tryk fra 42 til 45 psig. i 65 minutter. Reaktionsblandingen blev derefter filtreret, og tetrahydro-10 furanen blev afdampet. Ethylacetat blev sat til den vandige inddampningsrest, og pH blev indstillet på 7,1. Ethylacetatlaget blev fjernet, og frisk ethylacetat blev tilsat til den resterende vandige fase. pH-Værdien blev sænket til 1,5, og lagene blev adskilt. Den vandige fase 15 blev ekstraheret yderligere med ethylacetat, og de samlede ethylacetatopløsninger blev vasket med mættet natrium-chloridopløsning og tørret (MgSO^). Inddampning i vakuum gav en gummi, der blev tritureret under ether. Herved vandtes 31 mg penicillansyre-l,l-dioxid som et gult fast 20 stof. NMR-spektret (i CDCl^/DMSO-dg) viste absorption ved 9,45 (bred s, IH), 4,60 (t, IH), 4,25 (s, IH), 3,40 (d, 2H) , 1,65 (s, 3H) og 1,30 (s, 3H) ppm.

Eksempel 17 25 6,6-Dibrompenicillansyre-l,l-dioxid.

Til dichlormethanopløsningen af 6,6-dibrompenicil-lansyre fra Præparation K blev der sat 300 ml vand efter* .i fulgt af dråbevis tilsætning over en periode på 30 minutter af 105 ml 3N natriumhydroxid. pH-Værdien stabilisere-30 de ved 7,0. Det vandige lag blev fjernet, og det organiske lag blev ekstraheret med vand (2 x 100 ml) . Til de samlede vandige opløsninger blev der ved -5°C såt en præ-blandet opløsning fremstillet ud fra 59,25 g kaliumper-manganat, 18 ml koncentreret phosphorsyre og 600 ml vand, 35 indtil den lyserøde farve af permanganatet holdt sig. Tilsætningen tog 50 minutter, og 550 ml oxidationsmiddel var nødvendigt. På dette tidspunkt blev der tilsat 500 mL ethylacetat, og derefter blev pH sænket til 1,23 ved tilsætning af 105 ml 6N saltsyre. Derefter blev der i løbet 23

DK 159852 B

af 10-15 minutter ved ca. 10°C tilsat 250 ml 1M natrium-bisulfit. Under tilsætningen af natriumbisulfitopløsnin-gen holdtes pH ved 1,25-1,35 ved anvendelse af 6N saltsyre. Den vandige fase blev mættet med natriumchlorid, 5 og de to faser blev adskilt. Den vandige opløsning blev ekstraheret med yderligere ethylacetat (2 x 150 ml), og de samlede ethylacetatopløsninger blev vasket med saltopløsning og tørret (MgS04). Dette gav en ethylacetatop-løsning af 6,6-dibrompenicillansyre-l,l-dioxid.

TO 6,6-Dibrompenicillansyre-l,l-dioxidet kunne isole res ved at fjerne opløsningsmidlet i vakuum. En prøve isoleret på denne måde ud fra et analogt præparat havde smp. 201°C (dek.). NMR-spektret (CDCl^/DMSO-dg) viste absorptioner ved 9,35 (s, IH), 5,30 (s, IH), 4,42 (s, 1HV 15 1,63 (s, 3H) og 1,50 (s, 3H) ppm. IR-spektret (KBr-plade) viste absorptioner ved 3846-2500, 1818, 1754, 1342 og 1250-1110 cm-1.

Eksempel 18 20 6-Chlor-6-iodpenicillansyre-l,l-dioxid.

Til en opløsning af 4,9 g 6-chlor-6-iodpenicillan-syre i 50 ml dichlormethan blev der sat 50 ml vand, og derefter blev pH hævet til 7,2 ved anvendelse af 3N natriumhydroxid. Lagene blev adskilt, og det vandige lag 25 blev afkølet til 5°C. Til denne opløsning blev der derefter dråbevis over en periode på 20 minutter sat en præblandet opløsning fremstillet ud fra 2,61 g kaliumperman-ganat, 1,75 ml koncentreret phosphorsyre og 50 ml vand. pH-Værdien holdtes ved 6, og temperaturen holdtes under 30 10°C under tilsætningen. På dette tidspunkt blev der tilsat 100 ml ethylacetat, og pH blev indstillet på 1,5.

Til blandingen blev der derefter sat 50 ml 10% natriumbisulf it, idet temperaturen holdtes under 10°C, og pH ved ca. 1,5 ved tilsætning af 6N saltsyre. pH-Værdien 35 blev sænket til 1,25, og lagene blev adskilt. Det vandige lag blev mættet med natriumchlorid og ekstraheret med ethylacetat. De samlede organiske opløsninger blev vasket med saltopløsning, tørret (MgS04) og inddampet i vakuum, hvorved vandtes 4,2 g af titelforbindelsen, smp.

DK 159852 B

29 143-145°C. NMR-spektret (CDClj) viste absorptioner ved 4,86 (s, IH), 4,38 (s, IH), 1,60 (s, 3H) og 1,43 (s,3H) ppm. IR-spektret (KBr-plade) viste absorptioner ved 1800, 1740 og 1250-1110 cm"1.

5

Eksempel 19 6-Brom-6-iodpenicillansyre-l,1-dioxid.

Til en opløsning af 6,0 g 6-brom-6-iodpenicillansy-re i 50 ml dichlormethan blev der sat 50 ml vand. pH-Vær-10 dien blev hævet til 7,3 med 3N natriumhydroxid, og det vandige lag blev fjernet. Det organiske lag blev ekstraheret med 10 ml vand. De samlede vandige faser blev afkølet til 5°C, og en præblandet opløsning af 284 g kalium-permanganat i 2 ml koncentreret phosphorsyre og 50 ml 15 vand blev tilsat dråbevis mellem 5° og 10°C. Tilsætningen tog 20 minutter. På dette tidspunkt blev der tilsat 50 ml ethylacetat, og pH af blandingen blev sænket til 1,5 med 6N saltsyre. Til dette tofase-system blev der dråbevis sat 50 ml 10% natriumbisulfit, idet pH holdtes ved ca.1,5 20 ved tilsætning af 6N saltsyre. Yderligere 50 ml ethylacetat blev tilsat, og derefter blev pH sænket til 1,23. Lagene blev adskilt, og det vandige lag blev mættet med na-triumchlorid. Den mættede opløsning blev ekstraheret med ethylacetat (3 x 50 ml), og de samlede ethylacetatlag 25 blev vasket med saltopløsning, tørret (MgSO^) og inddampet i vakuum. Inddampningsresten blev tørret i højvakuum, hvilket gav 4,2 g af titelforbindelsen, smp. 145-147°C. NMR-spektret (CDCl^) viste absorptioner ved 4,90 (s, IH), 4,30 (s, IH), 1,60 (s, 3H) og 1,42 (s, 3H) ppm. IR-spek-30 tret (KBr-plade) viste absorptioner ved 1800, 1740, 1330 og 1250-1110 cm \

Eksempel 20 6-Chlor-6-brompenicillansyre-l,1-dioxid.

35 Oxidation af 6-chlor-6-brompenicillansyre med kali- umpermanganat ved fremgangsmåden ifølge Eksempel 19 gav 6-chlor-6-brompenicillansyre-l,1-dioxid.

DK 159852B

30

Eksempel 21

Penicillansyre-1,1-dioxid.

Ethylacetatopløsningen af 6,6-dibrompenicillansyre- 1,1-dioxid fra Eksempel 17 blev kombineret med 705 ml 5 mættet natriumbicarbonatopløsning og 8,88 g 5% palladium- på-kul-katalysator. Blandingen blev rystet under en at- 2 mosfære af hydrogen ved et tryk på ca. 5 kg/cm i ca. 1 time. Katalysatoren blev frafiltreret/ og pH af den vandige fase af filtratet blev indstillet på 1,2 med 6N 10 saltsyre. Den vandige fase blev mættet med natriumchlo-rid. Lagene blev adskilt, og den vandige fase blev ekstraheret med yderligere ethylacetat (3 x 200 ml). De samlede ethylacetatopløsninger blev tørret (MgSO^) og inddampet i vakuum, hvorved vandtes 33,5 g (58% udbytte 15 baseret på 6-aminopenicillansyre) af penicillansyre-1,1-dioxid. Dette produkt blev opløst i 600 ml ethylacetat, opløsningen blev affarvet med aktivt kul, og opløsningsmidlet blev afdampet i vakuum. Produktet blev vasket med hexan. Herved vandtes 31,0 g rent produkt.

20 Eksempel 22

Hydrogenolyse af hver af 6-chlor-6-iodpenicillan-syre-1,1-dioxid, 6-brom-6-iodpenicillansyre og 6-chlor- 6-brom-penicillansyre ved fremgangsmåden ifølge Eksempel 21 gav i hvert enkelt tilfælde penicillansyre-1,1-dioxid.

25

Eksempel 23

Pivaloyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat-l,1-dioxid.

Til en opløsning af 4,73 g pivaloyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat i 15 ml dichlormethan blev der sat 30 3,80 g 3-chlorperbenzoesyre ved 0-5°C. Reaktionsblandin gen blev omrørt ved 0-5°C i 1 time og derefter ved 25°C i 24 timer. Den filtrerede reaktionsblanding blev inddampet til tørhed i vakuum, og inddampningsresten blev fordelt mellem ethylacetat og vand. pH-Værdien af den 35 vandige fase blev indstillet på 7,5, og lagene blev ad- 31

DK 159G52B

skilt. Ethylacetatfasen blev tørret (Na^SO^) og inddam-pet i vakuum, hvorved vandtes titelforbindelsen.

Eksempel 24 5 Oxidation af hver af 6,6-dihalogenpenicillansyre- estrene fra Præparation P under anvendelse af 3-chlor-perbenzoesyre ved fremgangsmåden ifølge Eksempel 23 gav de følgende forbindelser: 3-phthalidyl-6,6-dibrompenicillanat-l, 1-dioxid, 10 4-crotonolactonyl-6-chlor-6-iodpenicillanat-l, 1-dioxid, Y-butyrolactonyl-6-brom-6-iodpenicillanat-l,1-dioxid, acetoxymethyl-6-chlor-6-brompenicillanat-l,1-dioxid, pivaloyloxymethyl-6-chlor-6-iodpenicillanat-l, 1-dioxid, hexanoyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat-l, 1-dioxid, 15 l- (acetoxy) ethyl-6,6-dibrompenicillanat-l, 1-dioxid, 1-(isobutyryloxy)ethyl-6-brom-6-iodpenicillanat-l,1-dioxid, 1-methyl-l- (acetoxy) ethyl-6,6-dibrompenicillanat-l, 1-dioxid, 20 1-methyl-l- (hexanoyloxy) ethyl-6-chlor-6-brompenicillanat, methoxycarbonyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat-l,1-dioxid, propoxycarbonyloxymethyl-6-chlor-6-iodpenicillanat-l, 1- dioxid, 25 1- (ethoxycarbonyloxy)ethyl-6,6-dibrompenicillanat-l,1-dioxid, 1-(butoxycarbonyloxy)ethyl-6-brom-6-iodpenicillanat-l,1-dioxid, 1-methyl-l-(methoxycarbonyloxy)ethyl-6,6-dibrompenicilla-30 nat-1,1-dioxid og 1-methyl-l-(isopropoxycarbonyloxy)ethyl-6,6-dibrompeni-cillanat-1,1-dioxid.

Eksempel 25 33 Pivaloyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid.

Til en opløsning af 1,0 g pivaloyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat-1,1-dioxid i 10 ml methanol blev der sat 3 ml 1M natriumbicarbonat og 200 ml 10% palladium-på-

DK 159852 B

32 kul. Reaktionsblandingen blev rystet kraftigt under en 2 atmosfære af hydrogen ved et tryk på ca. 5 kg/cm , indtil hydrogenoptagningen ophørte. Blandingen blev derefter filtreret, og hovedparten af methanolen blev fjernet ved 5 inddampning i vakuum. Vand og ethylacetat blev sat til inddampningsresten, og pH blev indstillet på 8,5. Lagene blev adskilt, og det organiske lag blev vasket med vand, tørret (Na2S0^) og inddampet i vakuum. Herved vandtes pivaloyloxymethylpenicillanat-1,1-dioxid.

10

Eksempel 26

Hydrogenolyse af hver af 6,6-dihalogen-penicillan-syreester-l,l-dioxiderne fra Eksempel 24 ved fremgangsmåden ifølge Eksempel 25 gav de følgende forbindelser: 15 3-phthalidyl-penicillanat-l,1-dioxid, 4-crotonolactonyl-penicillanat-l,1-dioxid, Y-butyrolacton-4-yl-penicillanat-l,1-dioxid, acetoxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, pivaloyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 20 hexanoyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-(acetoxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-(isobutyryloxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-methyl-(acetoxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-methyl-l-(hexanoyloxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 25 methoxycarbonyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxider, propoxycarbonyloxymethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-(butoxycarbonyl)ethyl-penicillanat-1,1-dioxid, 1-methyl-l-(methoxycarbonyloxy)ethyl-penicillanat-1,1-30 dioxid og 1-methyl-l-(isopropoxycarbonyloxy)ethyl-penicillanat- 1,1-dioxid.

Eksempel 27 35 Pivaloyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat-l, 1-dioxid.

En omrørt opløsning af 3,92 g 6,6-dibrompenicillan-syre-1,1-dioxid i 20 ml Ν,Ν-dimethylformamid blev afkølet til 0°C, og derefter blev der tilsat 1,29 g diisopro-

DK 159852 B

33 pylethylamin. Herefter blev der tilsat 1,51 g chlorme-thylpivalat. Denne reaktionsblanding blev omrørt ved 0°C i 3 timer og derefter ved stuetemperatur i 16 timer. Reaktionsblandingen blev derefter fortyndet med 25 ml ethyl-5 acetat og 25 ml vand. Lagene blev adskilt, og det vandige lag blev ekstraheret med ethylacetat. De samlede ethyl-acetatlag blev vasket med kold 5% natriumbicarbonatopløs-ning, vand og saltopløsning. Ethylacetatopløsningen blev derefter behandlet med Darco (et aktiveret trækul), tør-10 ret (MgS04) og inddampet i vakuum til en brun olie, der vejede 2,1 g. Denne olie blev chromatograferet på 200 g silicagel under anvendelse af dichlormethan som eluerings-middel. De fraktioner, der indeholdt det ønskede produkt, blev samlet og genchromatograferet på silicagel, hvorved 15 vandtes 0,025 g af titelforbindelsen. NMR-spektret (CDC13) viste absorptioner ved 6,10 (q, 2H), 5,00 (s, IH), 4,55 (s, IH), 1,60 (s, 3H), 1,50 (s, 3H) og 1,15 (s, 9H) ppm.

Eksempel 28 20 6,6-Dibrompenicillansyre-l,1-dioxid.

Til en opløsning af 359 mg 6,6-dibrompenicillansy-re i 30 ml dichlormethan blev der sat 380 mg 3-chlorper-benzoesyre ved 0-5°C. Reaktionsblandingen blev omrørt ved 0-5°C i 30 minutter og derefter ved 25°C i 24 timer.

25 Den filtrerede reaktionsblanding blev inddampet i vakuuirv hvorved vandtes titelforbindelsen.

Eksempel 29

Benzyl-6,6-dibrompenicillanat-l,1-dioxid.

30 En blanding af 10,0 g 6,6-dibrompenicillansyre-l,l- dioxid, 2,15 g natriumbicarbonat, 3,06 ml benzylbromid og 100 ml Ν,Ν-dimethylformamid blev omrørt ved stuetemperatur natten over. Det meste af opløsningsmidlet blev fjernet ved inddampning i vakuum, og inddampningsresten 35 blev fordelt mellem ethylacetat og vand. Det organiske lag blev fjernet, vasket med IN saltsyre og med mættet natriumchlorid og tørret (Na2S04). Inddampning i vakuum gav 11,55 g af titelforbindelsen. NMR-spektret (i CDCl^) 34

DK 159852 B

viste absorptioner ved 7,40 (s, 5H), 5,30 (m, 2H), 4,95 (s, IH), 4,55 (s, IH), 1,50 (s, 3H) og 1,20 (s, 3H) ppm.

Eksempel 30 5 Penicillansyre-1,1-dioxid.

Til en opløsning af 2,0 g benzyl-6,6-dibrompenicil-lanat-1,1-dioxid i 50 ml tetrahydrofuran blev der sat en opløsning af 0,699 g natriumbicarbonat i 50 ml vand efterfulgt af 2,0 g 5% palladium-på-kul. Denne blanding TO blev derefter rystet under en atmosfære af hydrogen ved ca. 50 psig. i 70 minutter. Tetrahydrofuranen blev fjernet ved fordampning, og inddampningsresten blev fordelt mellem ethylacetat og vand ved pH 7,37. Det vandige lag blev fjernet, og frisk ethylacetat blev tilsat. pH-Vær-T5 dien blev sænket til 1,17, og ethylacetatet blev fjernet og vasket med mættet natriumchloridopløsning. Inddamp-ning i vakuum gav 423 mg af titelforbindelsen.

2 0 Præparation A

6-Chlor-6-iodpenicillansyre.

Til 3,38 g iodmonochlorid i 30 ml dichlormethan blev der under omrøring ved 0-5°C sat 11,1 ml 2,5N svovlsyre efterfulgt af 1,92 g natriumnitrit. På dette tids-25 punkt blev der på én gang tilsat 3,00 g 6-aminopenicil-lansyre, og omrøring blev fortsat i 30 minutter ved 0-5°C.

Til reaktionsblandingen blev der derefter sat 22,8 ml 1M

DK 159852 B

35 natriumbisulfitopløsning i portioner, og lagene blev adskilt. Det vandige lag blev vasket med yderligere di-chlormethan, og derefter blev alle de organiske faser vasket med mættet natriumchlorid. Dichlormethanopløsnin-5 gen blev tørret (Na2S0^) og inddampet i vakuum, hvorved vandtes 3,48 g af titelforbindelsen.

Det ovennævnte produkt blev opløst i 30 ml tetra-hydrofuran, og derefter blev der tilsat 30 ml vand. pH-Værdien blev indstillet på 6,8 med fortyndet natriumhy-10 droxid, og tetrahydrofuranen blev fjernet i vakuum. Den tilbageværende vandige fase blev frysetørret, og resten blev vasket med diethylether. Herved vandtes 3,67 g af titelforbindelsen som dens natriumsalt.

Præparation B

15 6-8-Chlorpenicillansyre.

En prøve på 2,95 g af natrium-6-chlor-6-iodpenicil-lansyre blev omdannet til den fri syre og derefter opløst i 125 ml benzen under nitrogen. Til opløsningen blev der sat 1,08 ml triethylamin, og blandingen blev afkølet til 20 0-5°C. Til den afkølede blanding blev der derefter sat 0,977 ml trimethylsilylchlorid, og reaktionsblandingen blev omrørt ved 0-5°C i 5 minutter, ved 25°C i 60 minutter og ved 50°C i 30 minutter. Reaktionsblandingen blev afkølet til 25°C, og triethylaminhydrochloridet blev fra-25 filtreret. Til filtratet blev der sat 15 mg azobisisobu-tyronitril efterfulgt af 2,02 ml tri-n-butyltinhydrid. Blandingen blev derefter bestrålet med ultraviolet lys i 15 minutter under afkøling til opretholdelse af en temperatur på ca. 20°C. Opløsningsmidlet blev derefter fjernet 30 ved inddampning i vakuum, og inddampningsresten blev opløst i en l:l-blanding af tetrahydrofuran/vand. pH-Værdi-en blev indstillet på 7,0, og tetrahydrofuranen blev fjernet ved fordampning i vakuum. Den vandige fase blev vasket med ether, og derefter blev der tilsat et lige så 35 stort volumen ethylacetat. pH-Værdien blev indstillet på 1,8, og ethylacetatlaget blev fjernet. Den vandige fase blev ekstraheret med yderligere ethylacetat, og derefter

DK 159852 B

36 blev de samlede ethylacetatopløsninger tørret og inddampet i vakuum. Herved vandtes 980 mg 6^-chlorpenicillan-syre.

Det ovennævnte produkt blev opløst i tetrahydrofu-5 ran, og et lige så stort volumen vand blev tilsat. pH-Værdien blev indstillet på 6,8, og tetrahydrofuranen blev fjernet ved inddampning i vakuum. Den tilbageværende vandige fase blev frysetørret, hvorved vandtes 850 mg natri-um-6-D-chlorpenicillanat. NMR-spektret ^0) viste ab-10 sorption ved 5,70 Cd, IH, J = 4Hz) , 5,50 (d, IH, J = 4Hz), 4,36 (s, IH), 1,60 (s, 3H) og 1,53 (s, 3H) ppm.

Præparation C

6-3-Brompenicillansyre.

En blanding af 5,0 g 6,6-dibrompenicillansyre, 154 15 ml triethylamin og 100 ml benzen blev omrørt under nitrogen, indtil der var vundet en opløsning. Opløsningen blev afkølet til 0-5°C, og 1,78 ml trimethylsilylchlorid blev tilsat. Reaktionsblandingen blev omrørt ved 0-5°C i 2-3 minutter og derefter ved 50°C i 35 minutter. Den afkøle-20 de reaktionsblanding blev filtreret, og filtratet blev afkølet til 0-5°C. En lille mængde azobisisobutyronitril blev tilsat efterfulgt af 3,68 ml tri-n-butyltinhydrid. Reaktionsbeholderen blev bestrålet med ultraviolet lys i 15 minutter, og derefter blev reaktionsblandingen omrørt 25 ved ca. 25°C i 1,75 timer. Reaktionsblandingen blev igen bestrålet i 15 minutter, og derefter blev omrøring fortsat i 2,5 timer. På dette tidspunkt blev der tilsat en yderligere lille mængde azobisisobutyronitril efterfulgt af 0,6 ml tri-n-butyltinhydrid, og blandingen blev igen 30 bestrålet i 30 minutter. Opløsningsmidlet blev derefter fjernet ved inddampning i vakuum, og til inddampningsre-sten blev der sat 5% natriumbicarbonatopløsning og di-ethylether. Tofase-systemet blev rystet kraftigt i 10 minutter, og derefter blev pH indstillet på 2,0. Etherlaget 35 blev fjernet, tørret og inddampet i vakuum, hvorved vandtes 2,33 g af en olie. Olien blev omdannet til et natriumsalt ved tilsætning af vand indeholdende 1 ækvivalent

DK 159852 B

37 natriumbicarbonat efterfulgt af frysetørring af den således vundne opløsning. Herved vandtes natrium-6-β-brompe-nicillanat forurenet med en lille mængde af den «-isomere .

5 Natriumsaltet blev renset ved chromatografi på Se- phadex LH-20, kombineret med noget yderligere materiale af samme kvalitet og genchromatograferet. NMR-spektret (D20) af det således vundne produkt viste absorptioner ved 5,56 (s, 2H), 4,25 (s, IH), 1,60 (s, 3H) og 1,50 (s, 10 3H) ppm.

Præparation D

6-3-Iodpenicillansyre.

Titelforbindelsen blev fremstillet ved reduktion af 6,6-diiodpenicillansyre med tri-n-butyltinhydrid ved 15 fremgangsmåden ifølge Præparation B.

Præparation E

Pivaloyloxymethyl-6-a-brompenicillanat.

Til en opløsning af 280 mg 6-a-brompenicillansyre i 2 ml Ν,Ν-dimethylformamid blev der sat 260 mg diisopro-20 pylethylamin efterfulgt af 155 mg chlormethylpivalat og 15 mg natriumiodid. Reaktionsblandingen blev omrørt ved stuetemperatur i 24 timer og blev derefter fortyndet med ethylacetat og vand. pH-Værdien blev indstillet på 7,5, og derefter blev ethylacetatlaget fraskilt og vasket tre 25 gange med vand og én gang med mættet natriumchloridopløsning. Ethylacetatopløsningen blev derefter tørret ved anvendelse af vandfrit natriumsulfat og inddampet i vakkum, hvorved vandtes titelforbindelsen.

Præparation F

30 Omsætning af den passende 6-halogenpenicillansyre med 3-phthalidylchlorid, 4-crotonolactonylchlorid, γ-bu-tyrolacton-4-yl-chlorid eller det fornødne alkanoyloxy-methylchlorid, 1-(alkanoyloxy) ethylchlorid, 1-methyl-l-(alkanoyloxy)ethylchlorid, alkoxycarbonyloxymethylchlo-35 rid, l-(alkoxycarbonyloxy)ethylchlorid eller 1-methyl-l-

DK 159852 B

38 (alkoxycarbonyloxy)ethylchlorid ved fremgangsmåden ifølge Præparation E gav følgende forbindelser: 3- phthalidyl-6-a-chlorpenicillanat, 4- crotonolactonyl-6-3-chlorpenicillanat, 5 Y-butyrolacton-4-yl-6-a-brompenicillanat, acetoxymethyl-6-3-brompenicillanat, pivaloyloxymethy1-6-β-brompenici1lanat, hexanoyloxymethyl-6-a-iodpenicillanat, 1-(acetoxy)ethyl-6-3-iodpenicillanat, 10 1-(isobutyryloxy)ethyl-6-a-chlorpenicillanat, 1-methyl-l-(acetoxy)ethyl-6-3-chlorpenicillanat, 1-methyl-l-(hexanoyloxy)ethyl-6-a-brompenicillanat, methoxycarbonyloxymethy1-6-α-brompenicilianat, propoxycarbonyloxymethy1-6-β-brompenicilianat, 15 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl-6-a-brompenicillanat, 1-butoxycarbonyloxy)ethyl-6-cc-iodpenicillanat, 1-methyl-l- (methoxycarbonyloxy) ethyl-6-(3-iodpenicillanat og 1-methyl-l-(isopropoxycarbonyloxy)ethyl-6-a-chlorpenicil-20 lanater.

Præparation G

6,6-Diiodpenicillansyre.

En blanding af 15,23 g iod, 10 ml 2,5N svovlsyre, 276 g natriumnitrit og 75 ml dichlormethan blev omrørt 25 ved 5°C, og 4,32 g 6-aminopenicillansyre blev tilsat over en periode på 15 minutter. Omrøring blev fortsat ved 5-10°C i 45 minutter efter endt tilsætning, og derefter blev der dråbevis tilsat 100 ml 10% natriumbisulfit. Lagene blev adskilt, og det vandige lag blev ekstraheret 30 yderligere med dichlormethan. De samlede dichlormethanlag blev vasket med saltopløsning, tørret (MgSO^) og inddampet i vakuum. Herved vandtes 1,4 g af titelforbindelsen forurenet med nogen 6-iod-penicillansyre. Produktet havde smp. 58-64°C. NMR-spektret (CDClg) viste absorptioner ved 35 5,77 (s, IH), 4,60 (s, IH), 1,71 (s, 3H) og 1,54 (s, 3H) ppm.

DK 159852 B

39

Præparation H

Pivaloyloxymethyl-6-a-brompenicillanat.

Til en omrørt blanding af 11,2 g 6-a-brompenicil-lansyre, 3,7 g natriumbicarbonat og 44 ml N,N-dimethyl-5 formamid blev der dråbevis sat 6,16 g chlormethylpivalat i løbet af 5 minutter ved stuetemperatur. Omrøring blev fortsat i 66 timer, og derefter blev reaktionsblandingen fortyndet med 100 ml ethylacetat og 100 ml vand. Lagene blev adskilt, og ethylacetatlaget blev vasket successivt 10 med vand, mættet natriumchlorid, mættet natriumbicarbonat, vand og mættet natriumchlorid. Den affarvede ethyl-acetatopløsning blev tørret (MgSO^) og inddampet til tørhed i vakuum. Herved vandtes 12,8 g (80% udbytte) af titelforbindelsen.

15 Præparation I

Benzyl-6-a-brompenicillanat.

Titelforbindelsen blev fremstillet ved esterifice-ring af 6-a-brompenicillansyre med benzylbromid i det væsentlige ved fremgangsmåden ifølge Præparation H (ud-20 bytte 83%). NMR-spektret (i CDCl^) viste absorptioner ved 7,35 (s, 5H), 5,35 (m, IH), 5,15 (s, 2H), 4,70 (m, IH), 4,60 (s, IH), 1,55 (s, 3H) og 1,35 (s, 3H) ppm.

Præparation J

2,2,2-Trichlorethyl -6-a-brbm-penicillanat.

25 Til en omrørt opløsning af 11,2 g 6-a-brompenicil- lansyre i 50 ml tetrahydrofuran blev der ved 0°C sat 3,48 g pyridin over en periode på 1 minut. Til den herved vundne uklare opløsning blev der over en periode på 10 minutter sat 8,47 g 2,2,2-trichlorethyl-chlorformiat, 30 idet temperaturen holdtes mellem 0° og 2°C. Omrøring blev fortsat i 30 minutter, og derefter blev kølebadet fjernet. Omrøring blev fortsat ved stuetemperatur natten over. Reaktionsblandingen blev derefter opvarmet til 35°C i 5 minutter og derefter filtreret. Filtratet blev ind-35 dampet, og inddampningsresten blev opløst i 100 ml ethyl-

DK 159852 B

40 acetat. Ethylacetatopløsningen blev vasket successivt med mættet natriumbicarbonat, vand og mættet natrium-chlorid. Ethylacetatopløsningen blev derefter affarvet og tørret og derefter koncentreret til lille volumen.

5 Til den resulterende blanding blev der sat 100 ml hexan, og de faste stoffer blev frafiltreret, hvorved vandtes 10,5 g af titelforbindelsen, smp. 105-110°C. NMR-spek-tret (i CDCl^) viste absorptioner ved 5,50 (d, IH), 4,95 (d, IH), 4,90 (s, 2H), 4,65 (s, IH), 1,70 (s, 3H), 1,55 10 (s, 3H) ppm.

Præparation K

6,6-Dibrompenicillansyre.

Til 500 ml dichlormethan afkølet til 5°C blev der sat 119,9 g brom, 200 ml 2,5N svovlsyre og 34,5 g natri-15 umnitrit. Til denne omrørte blanding blev der derefter portionsvis sat 54,0 g 6-aminopenicillansyre over 30 minutter, idet temperaturen holdtes fra 4° til 10°C. Omrøring blev fortsat i 30 minutter ved 5°C, og derefter blev 410 ml af en 1,0M opløsning af natriumbisulfit til-20 sat dråbevis ved 5-10°C i løbet af 20 minutter. Lagene blev adskilt, og det vandige lag blev ekstraheret to gange med 150 ml dichlormethan. Det oprindelige dichlorme-thanlag blev samlet med de to ekstrakter, hvorved vandtes en opløsning af 6,6-dibrompenicillansyre. Denne op-25 løsning anvendtes direkte i Eksempel 17.

Præparation L

6-Chlor-6-iodpenicillansyre.

Til 100 ml dichlormethan afkølet til 3°C blev der sat 4,87 g iodchlorid, 10 ml 2,5N svovlsyre og 2,76 g na-30 triumnitrit. Til denne omrørte blanding blev der derefter portionsvis sat 4,32 g 6-aminopenicillansyre over en periode på 15 minutter. Omrøring blev fortsat i 20 minutter ved 0-5°C, og derefter blev 100 ml 10% natriumbisulfitop-løsning tilsat dråbevis ved ca. 4°C. Omrøring blev fort-35 sat i 5 minutter, og derefter blev lagene adskilt. Det vandige lag blev ekstraheret med dichlormethan (2 x 50 mlV

DK 159852 B

41 og de samlede dichlormethanopløsninger blev vasket med saltopløsning, tørret (MgSO^) og inddampet i vakuum, hvorved vandtes titelforbindelsen som et gulbrunt fast stof, smp. 148-152°C. NMR-spektret af produktet (CDCl^) 5 viste absorptioner ved 5,40 (s, IH), 4,56 (s, IH), 1,67 (s, 3H) og 1,50 (s, 3H) ppm. IR-spektret (KBr-plade) viste absorptioner ved 1780 og 1715 cm”^.

Præparation M

6-Brom-6-iodpenicillansyre.

10 Til 100 ml dichlormethan afkølet til 5°C blev der sat 10 ml 2,5N svovlsyre, 6,21 g iodbromid og 2,76 g natriumnitrit. Til denne blanding blev der under kraftig omrøring ved 0-5°C og i løbet af 15 minutter sat 4,32 g 6-aminopenicillansyre. Omrøring blev fortsat i yderlige-15 re 20 minutter ved 0-5°C, og derefter blev der dråbevis tilsat 100 ml 10% natriumbisulfit mellem 0° og 10°C. På dette tidspunkt blev lagene adskilt, og det vandige lag blev ekstraheret med dichlormethan (3 x 50 ml). De samlede dichlormethanlag blev vasket med saltopløsning, tør-20 ret (MgSO^) og inddampet i vakuum. Inddampningsresten blev tørret i højvakuum i 30 minutter, hvorved vandtes 6,0 g (72% udbytte) af titelforbindelsen, smp. 144-147°C. NMR-spektret (CDCl^) viste absorptioner ved 5,50 (s, IH), 4,53 (s, IH), 1,70 (s, 3H) og 1,53 (s, 3H) ppm. IR-spek-25 tret (KBr-plade) viste absorptioner ved 1785 og 1710 cm ^ Massespektret viste en fremtrædende ion ved m/e = 406.

Præparation N

6-Chlor-6-brompenicillansyre.

6-Chlor-6-brompenicillansyre blev fremstillet ud 30 fra 6-aminopenicillansyre via diazotering efterfulgt af omsætning med bromchlorid, ved fremgangsmåden ifølge Præparation M.

DK 159852 B

42

Præparation O

Pivaloyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat.

Til en omrørt opløsning af 3,59 g 6,6-dibrompeni-cillansyre i 20 ml Ν,Ν-dimethylformamid blev der sat 1,30 5 g diisopropylethylamin efterfulgt af 1,50 g chlormethyl-pivalat ved ca. 0°C. Reaktionsblandingen blev omrørt ved ca. 0°C i 30 minutter og derefter ved stuetemperatur i 24 timer. Reaktionsblandingen blev derefter fortyndet med ethylacetat og vand, og pH af den vandige fase blev ind-10 stillet på 7,5. Ethylacetatlaget blev fraskilt og vasket tre gange med vand og én gang med mættet natriumchloridopløsning. Ethylacetatopløsningen blev derefter tørret under anvendelse af vandfrit natriumsulfat og inddampet i vakuum, hvorved vandtes titelforbindelsen.

15 Præparation P

Omsætning af den pågældende 6,6-dihalogenpenicil-lansyre med 3-phthalidylchlorid, 4-crotonolactonylchlo-rid, Y-butyrolacton-4-yl-chlorid eller det fornødne al-kanoyloxymethylchlorid, l-ialkanoyloxyjethylchlorid, 1-20 methyl-1-(alkanoyloxy)ethylchlorid, alkoxycarbonyloxyme-thylchlorid, 1-(alkoxycarbonyloxy)ethylchlorid eller 1-methyl-1-(alkoxycarbonyloxy)ethylchlorid ved fremgangsmåden ifølge Præparation O gav følgende forbindelser: 3-phthalidyl-6,6-dibrompenicillanat, 25 4-crotonolactonyl-6-chlor-6-iodpenicillanat, γ-butyrolactony1-6-brom-6-iodpenicil1anat, acetoxymethyl-6-chlor-6-brompenicillanat, pivaloyloxymethyl-6-chlor-6-iodpenicillanat, hexanoyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat, 30 1-(acetoxy)ethyl-6,6-dibrompenicillanat, 1-(isobutyryloxy)ethyl-6-brom-6-iodpenicillanat, 1-methyl-l-(acetoxy)ethyl-6,6-dibrompenicillanat, 1-methyl-l-(hexanoyloxy)ethyl-6-chlor-6-brompenicillanat, methoxycarbonyloxymethyl-6,6-dibrompenicillanat, 35 propoxycarbonyloxymethyl-6-chlor-6-iodpenicillanat, 1-(ethoxycarbonyloxy)ethyl-6,6-dibrompenicillanat,

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af penicillan-syre-1, 1-dioxid eller estre deraf med den almene formel 10 H 0 0 ru i \ t * CH3 : ^ s J 4 o ‘i COOR1 15 eller et farmaceutisk acceptabelt basesalt deraf, hvor R1 er hydrogen eller en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, kendetegnet ved, at a) en forbindelse med den almene formel Y H CH 20 \ - e * pOH^ (II) ^COOR eller et farmaceutisk acceptabelt basesalt deraf, hvor R er som oven- 2- i for defineret for R eller er en sædvanlig penicillincar- boxy-beskyttende gruppe, og X og Y hver er valgt blandt hydrogen, chlor, brom og iod med den betingelse, at når X og Y er ens, skal de begge være brom, bringes i kontakt med et reagens valgt blandt al-30 kalimetalpermanganater, jordalkalimetalpermanganater og organiske peroxycarboxylsyrer, til dannelse af en forbindelse med den almene formel Ί 1 °/° v-ch3

35 X , V v itUvvpT p* ch3 (iii)

0. COOR DK 159852 B eller et basesalt deraf, hvor X, Y og R er som ovenfor defineret, og b) produktet fra trin a) dehalogenereres ved katalytisk hydrogenolyse i et inert opløsningsmiddel, ved et tryk 2 5. området fra 1 til 100 kg/cm , i nærværelse af 0,01 til 2,5 vægt% af en hydrogenolyse-katalysator, ved en temperatur i området fra 0 til 60°C og ved et pH i området fra 4 til 9, hvorhos en ved R eventuelt tilstedeværende beskyt-10 telsesgruppe fjernes under eller efter trin a) eller trin b), og at, om ønsket, en opnået forbindelse med formlen (I), hvor R1 er hydrogen, esterificeres til en tilsvarende forbindelse, hvor R^ er en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, eller en opnået forbindelse med 15 formlen (I), hvor R1 er en in vivo let hydrolyserbar esterdannende gruppe, hydrolyseres til en tilsvarende forbindelse, hvor R^ er hydrogen, eller en vundet forbindelse med formlen (I) overføres i et farmaceutisk acceptabelt basesalt deraf.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at X er brom, og Y er hydrogen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at X og Y begge er brom.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af “ kravene 1-3, kendetegnet ved, at R og R begge er hydrogen.