NL8000077A - Penem-verbindingen, werkwijze voor het bereiden daarvan en geneesmiddelen op basis van deze verbindingen. - Google Patents

Description

Λ r 70 8837

Penem-verbindingen, werkwijze voor het bereiden daarvan en geneesmiddelen op basis van deze verbindingen.

De uitvinding heeft betrekking op nieuwe penem-verbindin-gen, op een werkwijze voor het bereiden daarvan, alsmede op geneesmiddelen op basis van deze verbindingen. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op 2-penem-verbindingen 5 met de formule 1, waarin R laag alkyl, amino-laagalkyl, mono- of di-laagalkyl-amino-laagalkyl, acylamino-laagalkyl, aralkyl, hetero-aralkyl, hydroxy-laagalkyl, hydroxy-aralkyl, carboxy-laagalkyl of alkoxycarbonyl-laagalkyl; 10 R^ waterstof, laag alkyl, aralkyl of een groep met de formule: RgCEOH-, waarin Rg waterstof, laag alkyl, aralkyl, hetero-aryl, hetero-aralkyl, hydroxy-aralkyl of aryl vertegenwoordigt; R2 waterstof of methyl; en 15 X oyaan, tetrazool-5-yl, -COOR^ of -COITR^R^, waarin R^ waterstof, een alkalimetaal-kation, ftalidyl of een pivaloyl-oxymethylgroep is en R^ en .R,. onafhankelijk van elkaar waterstof of laag alkyl vertegenwoordigen; voorstellen, 20 onder voorwaarde, dat wanneer X de groep -COOR^ voorstelt, de beide symbolen R1 en Rg geen waterstof kunnen vertegenwoordigen.

De hierboven vermelde lage alkylgroepen bevatten 1 tot 6 koolstofatomen; voorbeelden van deze groepen zijn methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl en de overeenkomstige isomeren 25 daarvan met vertakte keten.

De hierboven genoemde acyl-substituenten bevatten 2 tot 7 koolstofatomen; voorbeelden hiervan zijn acetyl, propionyl, butyryl, valeryl en dergelijke, die desgewenst door ten hoogste 3 chlooratomen gesubstitueerd kunnen zijn.

3 0 0 0 0 77 Λ - 2 -

Onder de term "aryl" wordt hier verstaan: fenyl, dat gesubstitueerd is door laag alkyl, laag alkoxy of halogeen atomen, b.v. p-tolyl, o-tolyl, m-tolyl, p-chloorfenyl, o-methoxyfenyl, enz.

5 Onder de term "hetero-aralkyl" wordt hier verstaan: lage alkylgroepen, die gesubstitueerd zijn door een onverzadigde heterocyclische groep ("hetero-arylgroep"), zoals 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl, furyl, thiënyl of dergelijke. De hetero-arylgroep kan desgewenst 1 tot 3 lage alkyl-substituenten be-10 vatten, b.v. 2-methylpyridyl, 3-methylthiënyl, enz,

De bovenvermelde alkoxygroepen bevatten eveneens 1 tot 6 koolstofatomen, b.v. methoxy, ethoxy, propoxy en dergelijke.

De term "aralkyl" betreft lage alkylgroepen, die gesubstitueerd zijn door een of meer arylgroepen, b.v, benzyl, fenethyl, 15 benzhydryl en dergelijke.

De bovengenoemde alkalimetaalkationen zijn bij voorkeur kalium en natrium, doch kunnen ook lithium, rubidium of cesium zijn.

De verbindingen met de formule 1 bezitten een aantal chira-20 liteitscentra en de uitvinding heeft mede betrekking op alle isomere vormen van de verbindingen met de formule 1, alsmede op mengsels daarvan.

Voor wat betreft die, welke zich in de penem-ring zelf bevinden, is de voorkeursconfiguratie op de 5- en de 6-plaats die 25 van de absolute stereochemische rangschikking R, respectieve lijk S. De twee waterstofatomen, die aan het koolstofatoom op de 5- en het koolstofatoom op de 6-plaats gebonden zijn, bevinden zich dus ten opzichte van elkaar in de trans-positie. De stereochemische rangschikking van het koolstofatoom op de 8-30 plaats (wanneer R^ de groep RgCEOH- voorstelt) kan dus, afhanke lijk van de juiste aard van de Rg-substituent, hetzij R, hetzij S zijn. Zo bezitten b.v. de verbindingen, waarin Rg methyl voorstelt, bij voorkeur de 8R-stereochemie, aangeduid als 5S> 6S, 8R. Voor een 6-(RgCH0H)-verbinding volgens de uitvinding wordt 80 0 0 0 77 - 3 - Λ ν de stereochemische configuratie met de meeste voorkeur voorgesteld door formule 3·

De R,S-nomenclatuur kan, afhankelijk van de aard van de Rg-substituent, verschillend zijn# Waar de Rg groep van de for-5 mule 1 in het Cahn-Ingold-Prelog-systeem een hogere prioriteit heeft, h.v, een 2-pyridylgroep, zal een verbinding met de hierboven (in formule 3) getoonde stereochemische configuratie, die de meeste voorkeur geniet, aangeduid worden als 5R» 6S, 8S, doch bij C-5, C-6 en C-8 dezelfde relatieve ruimtelijke confi-10 guratie vertonen als een 5R» 6S, 8R-verbindihg, waarin de Ru groep een lagere prioriteit bezit, b.v. de methylgroep.

De verbindingen kunnen worden bereid als racemische mengsels; zo wordt b.v,, wanneer de uitgangsverbinding een race-misch mengsel is, een 5R> 6S, 8R-verbinding verkregen met ge-15 lijke hoeveelheden van haar enantiomeer (spiegelbeeld), dat wil zeggen van een 5S, éR, 8S-verbinding. De twee enantiomeren kunnen op de gebruikelijke wijze worden gescheiden, b.v, door ge-fraktioneerde kristallisatie van optisch actieve zout-vormen, b.v. de zouten, afgeleid van optisch actieve aminoverbindingen, 20 b.v. (-)-brucine, of (+)- en (-)-efedrine.

Ook kunnen de verbindingen in hun zuivere enantiomers vormen worden verkregen door bij de synthetische werkwijze optisch actieve uitgangsverbindingen toe te passen.

De aanduidingen van absolute ruimtelijke configuratie zijn 25 gebaseerd op röntgenanalyse van de kristallen.

Sen voorkeursgroep van verbindingen met de formule omvat die verbindingen, waarin Rg waterstof, X de groep -COOR^, R1 de groep Rg-CHOH- voorstellen en R, R^ en Rg de bovenvermelde betekenissen bezitten. Een daartoe behorende groep met bijzondere 30 voorkeur omvat verbindingen met de ruimtelijke configuratie volgens formule 3» waarin X de groep -C00H of -COO-alkalimetaal, R laag alkyl of amino-laagalkyl en Rg waterstof, laag alkyl of hetero-aryl voorstellen. Tan deze verbindingen verdienen de verbindingen, waarbij R een ethyl- of aminoëthylgroep is en Hg een 800 0 0 77 * - 4 - methylgroep voorstelt, de grootste voorkeur.

Een andere voorkeursgroep van verbindingen met de formule 1 omvat de verbindingen, waarin X cyaan, tetrazool-5-yl of de groep -CONR^Hj voorstelt, waarbij en R^, alsmede R1, R2 en R 5 de eerdervermelde betekenissen bezitten. Een hiertoe behorende groep met bijzondere voorkeur omvat verbindingen, waarin R1 waterstof of de groep RgCHOH- voorstelt, R^ waterstof is, X tetrazool-5-yl vertegenwoordigt en R en Rg de bovenvermelde betekenissen bezitten.

10 De verbindingen volgens de uitvinding vertonen anti-bacte- riële werking van zowel het gram-positieve als gram-negatieve type. Wanneer getoetst in gestandaardiseerde microbiologische proeven, zijn de verbindingen volgens de uitvinding dan ook actief ten opzichte van gram-positieve organismen zoals 15 Staphylococcus epidermidis en 3acillus subtilis, en gram-posi tieve organismen zoals E. coli en Salmonella bij toetsconcen-traties van 0,1 tot 100 microgram/ml. Bovendien zijn zij ten opzichte van dergelijke organismen actief in tegenwoordigheid van beta-lactamase, hetgeen duidt op een resistentie tegen deze 20 enzymen, en voorts zijn zij inhibitoren van beta-lactamasen. Zo is b.v. kalium-(5R, 6S, 8R)-6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem- 3-carboxylaat bij een toetsconcentratie van minder dan 0,06 microgram/ml actief ten opzichte van Staphylococcus 76070103 en bij een toetsconcentratie van 0,5 microgram/ml actief ten op-25 zichte van S, coli JR66. Wanneer deze verbinding getoetst wordt op activiteit ten opzichte van B. subtilis HI9601 (een beta-lactamase bevattend organisme), vertoont zij activiteit bij 0,06 microgram/ml.

De uitvinding betreft derhalve mede geneesmiddelen, die 30 een antibacteriële effectieve hoeveelheid van een penem-verbin- ding met de formule 1 bevat (in het bijzonder de in de voorgaande paragraaf genoemde verbinding of een mengsel daarvan met hun enantiomeren), tezamen met een verenigbare, farmaceutisch aanvaardbare drager of excipiënt, alsmede doseringsvormen, in het 80 0 0 G 77 :5- bijzonder voor oraal gebruik.

Een bijzondere farmaceutische samenstelling bevat het alkalimetaal-(5RS, 6RS, 8SR)-6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthio-penem-3-carboxylaat alleen of in combinatie met het overeenkom-5 stige (5RS, 6SR, 8RS)- of (5R, 6S, 8R)-isomeer (bij voorkeur in een gewichts/gewichts-verhouding van 20-45/55-80)» welk mengsel geheel of nagenoeg geheel vrij is van andere isomeren (5RS, 6SR, 8SR) en (5RS, 6RS, 8RS). Wat betreft het antibacteriële spectrum vullen de isomeren van de bovengenoemde combinatie elkaar 10 op verrassenderwijze aan.

De toegediende dosering van de penemverbindingen volgens de uitvinding is afhankelijk van de leeftijd en het gewicht van het animale speciës, dat behandeld wordt, van de wijze van toediening en van het type en de ernst van de bacteriële infectie, 15 die verhinderd of verminderd wordt. Zo zal de toegediende dage lijkse dosis b.v. 100-5000 mg, bij voorkeur 500-1000 mg, bedragen.

Voor orale toediening kunnen de verbindingen volgens de uitvinding worden samengesteld in de vorm van tabletten, capsu-20 les, elixers of dergelijke. Ook kunnen zij worden gemengd met dierlijk voedsel. Voorts kunnen zij ook plaatselijk worden toegepast in de vorm van zalven, zowel hydrofiele of hydrofobe, verder in de vorm van lotions, die waterig, ni'et-waterig of van het emulsie-type kunnen zijn, of in de vorm van crèmes.

25 De verbindingen met de formule 1 kunnen worden toegepast in vloeibare vorm, zoals oplossingen, suspensies en dergelijke voor het behandelen van oren en ogen, terwijl zij ook parente-raal kunnen worden toegediend via intramusculaire injektie.

De nieuwe verbindingen volgens de uitvinding kunnen worden 30 bereid volgens een voor analoge verbindingen bekende werkwijze.

Volgens de uitvinding worden de verbindingen met de formule 1 bereid door cyclisering van een verbinding met de formule 2, waarin R, R^, R^ de eerdervermelde betekenissen bezitten, en waarin Z een zwavel- of zuurstofatoom is, waarbij desgewenst 80 0 0 0 77 >* - 6 - iedere daarbij aanwezige functionele groep beschermd is; X' beschermd tetrazool-5-yl» cyaan, beschermd carboxyl, beschermd carbamoyl of de groep -CORR^R^, waarin de substituenten R^ en R de eerdervermelde betekenissen bezitten en ten minste één 5

5 daarvan een lage alkylgroep vertegenwoordigt, voorstelt} en Y

een fosfonio groep is, die met een dubbele binding aan het naburige koolstofatoom is gebonden, of een fosfonatogroep, die met een enkele binding aan het naburige koolstofatoom is gebonden, waarbij de negatieve lading ervan gecompenseerd wordt door 10 de aanwezigheid van een kation; en door, indien vereist, een mengsel van diastereoïsomeren vóór of na het verwijderen van enige beschermende groep te scheiden en vervolgens een aldus verkregen verbinding te onderwerpen aan één of meer van de volgende facultatieve stappens 15 (i) het invoeren van ftalidyl of pivaloyloxymethyl in sub stituent X} (ii) acylering van een verbinding met de formule 1, waarin R amino-laagalkyl is; (iii) transamidering of hydrolyse van een verbinding met de 20 formule 1, waarin R acylamino-laagalkyl voorstelt; (iv) scheiding van een mengsel van enantiomeren; (v) vorming van een zout; (vi) omzetting van de carboxylgroep, die door X wordt voorgesteld, in een overeenkomstige amidogroep -CORR^R^, waarin R^ 25 en R_ de bovenvermelde betekenissen bezitten;

J

(vii) omzetting van de carboxylgroep, die door X wordt voor-gesteld, in een cyaangroep; en (viii) omzetting van de cyaan- of carbamoylgroep, die door X wordt voorgesteld, in de tetrazool-5-yl-groep; 30 onder voorwaarde, dat wanneer in formule 2 het symbool X' be schermd carboxyl voorstelt en R^ en R£ beide waterstof vertegenwoordigen, één van de stappen (vi) of (vii) moet worden uitgevoerd.

De cyclisering wordt in het algemeen uitgevoerd bij een 800 00 77 . -7- temperatuur tussen 30 en 160°C, tij voorkeur bij terugvloeitem-peraturen, in een organisch oplosmiddel, zoals benzeen, tolueen of xyleen onder een inerte atmosfeer, b.v. stikstof of argon.

De reactietijden variëren in het algemeen van 12 tot 48 uur.

5 De groep Y in het uitgangsmateriaal met de formule 2 stelt een fosfoniogroep voor, die gebruikelijk is voor een Wittig-re-actie, in het bijzonder een triaryl-, b.v. trifenyl- of tri-p-methoxyfenyl-, of tri-laagalkyl-, b.v, tributylfosfoniogroep, of een fosfonatogroep, b.v. difenylfosfonato of dimethoxyfosfo-10 nato.

De gebruikelijke amino-beschermende groepen, b.v. benzyl-oxycarbonyl, p-nitrobenzyloxycarbonyl en benzhydryloxycarbonyl, en carboxyl-beschermende groepen, b.v. benzyl, p-nitrobenzyl en benzhydryl, kunnen door hydrogenering worden verwijderd. Bepaal-15 de amino- en hydroxy1-beschermende groepen, zoals trichloor- ethoxycarbonyl, kunnen vóór de carboxyl-beschermende groep worden verwijderd door deprotectie via zink/azijnzuur in een geschikt aprotisch oplosmiddel, zoals tetrahydrofuran. De meeste voorkeur gaat echter uit naar het gebruik van een allylgroep 20 als carboxyl-beschermende groep. Deze groep wordt bij voorkeur verwijderd door het gebruik van een aprotisch oplosmiddel, zoals tetrahydrofuran, diëthylether of methyleenchloride, met kalium- of natrium-2-ethylhexanoaat of 2-ethylhexaanzuur en een mengsel van een palladiumverbinding en trifenylfosfine als kata-23 lysator. Deze deprotectiemethode is bijzonder geschikt voor de gevoelige beta-lactam-carboxylaten volgens de uitvinding. Toepassing van het kalium- of natrium-2-ethylhexanoaat levert het overeenkomstige zout, terwijl het gebruik van 2-ethylhexaanzuur de vrije carboxyl-, amino- of hydroxylgroep verschaft.

30 De uitgangsverbindingen met de formule 2 kunnen worden be reid door een opeenvolging van reacties, uitgaande van een verbinding met de formule 4» waarin E1 en dezelfde betekenissen bezitten als vermeld bij formule 1 en waarin een fenylgroep of een alkylgroep met 1 - 6 koolstofatomen is. Wanneer R^ een 800 0 0 77 - 8 - groep voorstelt met de formule Rg-CEOS- moet de hydroxyl-substituent geblokkeerd worden voordat reactie met een geschikte beschermende groep, b.v. benzyloxycarbonyl-, p-nitrobenzyloxy-carbonyl, benzhydryloxycarbonyl, allyloxycarbonyl of dichloor-5 ethoxycarbonyl, plaatsvindt. De verbinding met de formule 4 laat men reageren met chloorsulfonylisocyanaat, gevolgd door een hydrolytische opwerking volgens de werkwijzen, beschreven in Annalen 1974, 539» en de Duitse octrooischriften 1 .906.401 en 1.945*549» waarbij het tussenprodukt met de formule 5 wordt 10 verkregen.

Sen andere methode voor het bereiden van het tussenprodukt met de formule 5 betreft oxydatie van een 5-fenyl, 4-methoxy-fenyl of 4-vinylazetidinon met de gewenste R1-substituent op de 3-plaats door ozon, waarbij de 4-carbonzuurverbinding wordt 15 verkregen. De 4-i‘enyl- en 4-methoxyfenylverbindingen kunnen worden bereid met behulp van de werkwijze, beschreven in Angew. Ghem. Int. Ed. £ 0968) 172, terwijl de 4-vinylverbinding kan worden verkregen met behulp van de werkwijze, die beschreven is in Canadian J. Chem. jjO, (1972) 5196. De 4-carbonzuurverbinding 20 wordt dan behandeld met loodtetraacetaat in een inert oplosmid del, waarbij het gewenste tussenprodukt met de formule 5 wordt verkregen.

Een andere alternatieve route voor het bereiden van tussen-produkten, die beantwoorden aan de formule 5» waarin R1 de 25 groep Rg-CHOH- voorstelt (verbindingen met de formule 7), gaat uit van 4-ethyl-thioazetidine-2-on (dat bereid kan worden volgens de werkwijzen, die in Liebigs Ann. Chem. 1974 539-560 zijn beschreven). Dit uitgangsmateriaal wordt behandeld met een geschikte amine-beschermende groep (voor de NE-functie), waarbij 30 het 1-beschermd-4-ethylthioazetidine-2-on wordt verkregen. 2e- schermende groepen, welke de voorkeur verdienen, zijn b.v. t-butyldimethylsilyl, triëthylsilyl of tetrahydropyranyl, waarbij voor t-butyldimethylsilyl bijzondere voorkeur bestaat. De reactie wordt b.v. uitgevoerd in een organisch oplosmiddel, zoals 80 0 0 0 77 - 9 - dichloormethaan of chloroform in tegenwoordigheid van een zuur-acoeptor. De zuuracceptor kan een anorganische of organische base zijn, doch aan anorganische basen, zoals triëthylamine, wordt in het algemeen de voorkeur gegeven. De temperaturen lig-5 gen in de regel tuseen 0°C en kamertemperatuur, de tijden ge woonlijk tussen 5 en 60 min, afhankelijk van de aard van de re-actiecomponenten.

Het 1-beschermd-4-ethylthioazetidine-2-on wordt behandeld met een sterke base, waarbij een anion op de 3-plaats wordt ge-10 vormd, dat men zonder het te isoleren, laat reageren met een aldehyde met de formule Rg-CHO, waarin Rg de eerdervermelde betekenis bezit, waarbij het tussenprodukt met de formule 6 wordt gevormd, waarin Rg de eerdervermelde betekenis bezit en R£q een nitro-beschermende groep voorstelt. De base, die voor de vor-15 ming van het anion wordt toegepast, is b.v. lithium-di-iso- propylamine, een lithium-bis-(trimethylsilyl)amide, n-butyl-lithium of sec-butyl-lithiüm. In het algemeen wordt een water-vrij aprotisch oplosmiddel, zoals tetrahydrofuran of ethylether toegepast. Het voorkeurstemperatuurgebied ligt tijdens de vor-20 ming van het anion tussen -80°C en -60°C.

Ha toevoeging van het aldehyde RgCHO kan men de temperatuur van het reactiemengsel laten stijgen tot kamertemperatuur. Deze reactie levert een mengsel van 4 isomeren, die verder zonder scheiding kunnen worden toegepast of die desgewenst in dit 25 stadium kunnen worden gescheiden door chromatografie.

Het tussenprodukt met de formule 6 wordt vervolgens behandeld met een geschikt hydroxyl-blokkerehd reagens, waarbij het tussenprodukt met de formule 6' wordt verkregen, waarin Rg en R^g de eerdervermelde betekenissen bezitten en R^ een geschikte 30 hydroxyl-beschermende groep is.. Geschikte hydroxyl-beschermende groepen zijn b.v, 2,2,2-trichloorethoxycarbonyl, 1,1,1-trichloor- 2-methyl-2-propoxycarbonyl, p-nitrobenzyloxycarbonyl of allyl-oxycarbonyl, waarbij de voorkeur uitgaat naar 2,2,2-trichloor-ethoxycarbonyl. De reactie wordt b.v. uitgevoerd in een orga- 800 0 0 77 -10- nisch oplosmiddel, b.v. methyleenchloride, in tegenwoordigheid van een zuuracceptor, b.v. triëthylamine.

De RgQ-stikstof-beschermende groep kan daarna worden verwijderd volgens gebruikelijke werkwijzen, afhankelijk van de 5 juiste aard van de gebruikte R^-stikstof·-beschermende groep.

Dit levert het tussenprodukt met de formule 7 op, waarin Rg en R. _ de eerdervermelde betekenissen bezitten.

15

Behandeling van het tussenprodukt met de formule 5 niet een nucleofiele verbinding met de formule 8 of behandeling van het 10 tussenprodukt met de formule 7 niet chloor, onmiddellijk gevolgd door behandeling met een nucleofiele verbinding met de formule 8, waarin R dezelfde betekenis heeft als in formule 1 en Z een zwavel- of zuurstofatoom is en geschikte amino-, hydroxyl- en/of carboxyl-beschermende groepen heeft, levert een verbinding op 15 met de formule 9*

Een mono-gesubstitueerd lactam met de formule 5 of 7> dat wil zeggen, waarin R^ waterstof voorstelt en R^ een andere betekenis heeft dan waterstof, zal bij de nucleofiele reactie overwegend het trans-produkt opleveren, tezamen met een kleine hoe-20 veelheid van het cis-produkt, De verkregen verbindingen met de formule 9 zullen dus overwegend de relatieve stereochemische struktuur met de formule 9a bezitten, De nucleofiele verbinding met de formule 8 wordt in situ bereid door reactie van koolstof-disulfide, het overeenkomstige thiol en een base, zoals kalium-25 of natriumhydroxyde. In het algemeen vindt toevoeging van chloor plaats bij lage temperaturen (-30 tot -10°C), doch de daarop volgende reactie met de nucleofiele verbinding met de formule 8 wordt uitgevoerd bij een temperatuur die een weinig hoger ligt, b.v. -10 tot +10°C. Deze reactie levert overwegend 30 de twee trans-isomeren, b.v. de verbindingen die in hun relatieve stereochemische struktuur verschillen met betrekking tot het asymmetrische koolstofatoom, dat zich op de 3-plaat3 van de azetidine-2-on-ring bevindt. Deze twee isomeren worden in dit stadium van de opeenvolgende reacties gescheiden door toepassing 8 0 0 0 0 77 - 11 - van gebruikelijke methoden, b.v. kristallisatie en/of chromato-grafie.

Bij de voorafgaande werkwijze (formule β formule β’—> formule 7) wordt, indien de verwijdering van de RgQ-stikstof-5 beschermende groep en het invoeren van de R^^-zuurstof-bescher mende groep worden uitgesteld tot na de reactie met chloor en de nucreofiele verbinding met de formule 8, een produktmengsel verkregen, dat na geschikte invoering van de R^-hydroxyl-be-schermende groep overwegend de twee cis-isomeren met de formule 10 11, tezamen met de twee trans-isomeren bevat, waarbij de ge noemde cis-isomeren vervolgens in dit stadium van de opeenvolgende reacties door gebruikelijke methoden, b.v. kristallisatie en/of chromatografie, worden gescheiden.

Re verbindingen met de bovengenoemde formules worden elk 15 door de bovenbeschreven werkwijzen elk verkregen als mengsel met een gelijke hoeveelheid van hun spiegelbeeld. In de gevallen waarbij de zuivere optisch actieve eindprodukten gewenst zijn, kunnen de tussenprodukten met behulp van gebruikelijke middelen worden gescheiden in hun optisch actieve vormen. Ook 20 kunnen optisch actieve verbindingen met de formule $, waarin waterstof voorstelt, worden bereid door uit te gaan van in de natuur voorkomende optisch actieve penicillinen. Een van dergelijke bijzondere voorkeurswerkwijzen omvat de volgende stappen: (a) behandeling van een optisch actieve verbinding met de 25 formule 12, waarin R^' een lage alkylgroep of een aralkylgroep voorstelt en R^ de bovengenoemde betekenis bezit, met elementair chloor, waarbij overwegend het trans-tussenprodukt met de formule 13 wordt verkregen; (b) ozonolyse daarvan, waarbij het tussenprodukt met de 30 formule 14 ontstaat; en (c) reactie daarvan met een nucleofiele verbinding met formule 8.

Re eerste stap (a) van deze werkwijze wordt b.v. uitgevoerd in een geschikt organisch oplosmiddel bij temperaturen 800 0 0 77 - 12 - * van ongeveer -30° tot ongeveer 0°C, Bijzonder geschikte oplosmiddelen zijn b.v. methyleenchloride, chloroform, koolstoftetrachloride, tolueen en xyleen. Bij voorkeur wordt ook een stik-stofatmosfeer toegepast. Het elementaire chloor wordt b.v. toe-5 gevoegd als een oplossing met een concentratie van 0,5 tot 5 molair in een geschikt organisch oplosmiddel, b.v, koolstof-tetrachloride.

De tweede stap (b) van de bovenbeschreven werkwijze wordt b.v. uitgevoerd bij lage temperaturen, b.v. bij ongeveer -80 10 tot ongeveer -40°C in een niet-polair organisch oplosmiddel.

Bij voorkeur wordt voor deze stap hetzelfde oplosmiddel toegepast als voor stap (a) van de onderhavige werkwijze. Een bijzonder geschikt oplosmiddel is methyleenchloride, doch andere oplosmiddelen, zoals chloroform of xyleen, kunnen ook worden 15 gebruikt.

De laatste stap (c) van de bovengenoemde werkwijze kan worden uitgevoerd zonder isolering en zuivering van het tussen-produkt. Deze reactie wordt b.v. uitgevoerd bij temperaturen van ongeveer 0 tot 15°C, waarvan kamertemperatuur de meeste 20 voorkeur verdient.

De stikstof van het lactam met de formule 9 laat men vervolgens reageren met een aldehyde X'-CÏÏO, waarbij een verbinding met de formule 10 wordt verkregen, waarin X' een beschermde tetrazool-5-yl groep, b.v. l-benzyltetrazool-5-yl> een cy-25 aangroep, een beschermde carboxylgroep, een beschermde carbamo- ylgroep, b.v. benzylcarbamoyl, of een groep -CONR^R^ (waarin R^ en R_ de eerdervermelde betekenissen bezitten en waarvan ten 5 minste één van deze symbolen een lage alkylgroep voorstelt) vertegenwoordigt. De carboxyl-beschermende groep kan elke ge-30 schikte groep zijn, b.v, p-nitrobenzyl, benzyl, allyl of benz- hydryl. Bij een uitvoeringsvorm met grote voorkeur zal deze groep een allylgroep zijn, waarbij de mogelijkheid wordt geschapen neutrale condities toe te passen, wanneer zij aan het eind van de opeenvolging van reacties wordt verwijderd.

80 0 0 0 77 - 13 -

Deze reactie wordt gewoonlijk Dij voorkeur uitgevoerd bij terugvloeitemperaturen in een niet-polair aprotisch oplosmiddel, zoals tetrahydrofuran of benzeen. In het algemeen worden reactietijden van 2 tot 10 uur toegepast.

5 De verbinding met de formule 10 wordt vervolgens behandeld met een chlorerings- of bromeringsmiddel, b.v. thionylchloride, methaansulfonylchloride, thionyl-bromide of fosfortribromide, in tegenwoordigheid van een equivalent van een zuuracceptor, b.v. pyridine of triëthylamine, waarbij de hydroxylgroep op de 10 α-plaats ten opzichte van het ring-stikstofatoom wordt hersteld.

Geschikte oplosmiddelen zijn b.v. methyleenchloride, tetrahydrofuran of benzeen. Temperaturen van ongeveer 0 - 20°C en reactietijden van 10 - 60 min verdienen in het algemeen de voorkeur.

15 Dit chloride of bromide wordt vervolgens in reactie ge bracht met een geschikt fosfine, b.v. tri-p-methoxyfenylfosfine, tributylfosfine of, met de meeste voorkeur, trifenylfosfine, waarbij de verbinding met de formule 2 wordt verkregen.

De reactie wordt b.v. uitgevoerd bij kamertemperatuur in 20 een polair aprotisch oplosmiddel, zoals hexamethylfosforamide, of dimethylformamide. De reactietijden variëren in het algemeen van ongeveer 12 tot 48 uur.

De omzetting van de verbinding met de formule 9 in de verbinding met de formule 2 worden in het algemeen uitgevoerd vol-25 gens de werkwijzen, die beschreven zijn door Woodward, et. al.,

Eelv. Chim. Acta., jjjj, (1972) 408-423.

Anderzijds wordt bij deze synthetische werkwijze, wanneer trimethoxyfosfine of natriumdifenylfosfonaat in plaats van b.v. trifenylfosfine wordt toegepast, het overeenkomstige dimethoxy-30 fosfonaat of difenylfosfonaat verkregen.

Behandeling van dit fosfonaat met een base, zoals natrium-hydride in. een polair oplosmiddel (dimethylformamide) resulteert in een niet-geïsoleerd tussenprodukt, waarvan de struk-tuur overeenkomt met de formule 15» welke struktuur ook onder 800 0 0 77 fr - Η - formule 2 valt.

Verbindingen met de formule 1, waarin E^ een ftalidyl- of pivaloyloxymethyl groep voorstelt, worden bereid door reactie van de overeenkomstige verbinding, waarin E^ een alkalimetaal-5 kation vertegenwoordigt, met chloorftalide of pivaloyloxymethyl- chloride in een oplosmiddel, zoals dimethylformamide. Bij voorkeur wordt een katalytische hoeveelheid natriumjodide toegevoegd.

Terwijl het mogelijk is verbindingen met de formule 1, 10 waarin X cyaan, tetrazool-5-yl of een amidegroep voorstelt, te bereiden door toepassing van de op geschikte wijze gesubstitueerde uitgangsverbinding met de formule 2 (als hierboven beschreven), is het ook mogelijk de carboxylgroep, die in een verbinding met de formule 1 door X wordt voorgesteld, om te 15 zetten in een amide-groep, een cyaan-groep of een tetrazool-5- yl groep nadat de hoofdreactie plaatsvond. De bereiding van amiden wordt uitgevoerd volgens bekende methoden, b.v, door reactie van het penem-3-carbonzuur met ethylchloorformiaat of isobutylchloorformiaat in tegenwoordigheid van een tertiair 20 amine, zoals triëthylamine en door het resulterende produkt zonder isolering verder te laten reageren met het gewenste amine of met waterige ammonia. In het laatste geval kan het resulterende carboxamide verder in reactie worden gebracht volgens de in het Amerikaanse octrooischrift 4.136*096 beschreven werk-25 wijze, b.v. met p-tolueensulfonylchloride in pyridine, waarbij de overeenkomstige cyaanverbinding wordt verkregen, dat is de verbinding met de formule 1, waarin X cyaan voorstelt.

Verbindingen met de formule 1, waarin X de tetrazool-5-yl-groep voorstelt, kunnen worden verkregen uit het overeenkomstige ge amide of de overeenkomstige cyaanverbinding. Indien de cyaan verbinding wordt toegepast, wordt de reactie bij voorkeur uitgevoerd met een alkalimetaalazide in tegenwoordigheid van een Lewis-zuur, zoals aluminiumtrichloride, in tetrahydrofuran. In het algemeen wordt de werkwijze volgens het Amerikaanse octrooi- 80 0 0 0 77 - 15 - schrift 4*156.096 gevolgd. Een andere werkwijze is die, waarbij een penem-3-carboxamide met een Ν’-beschermende groep, b.v. penem-3-N-benzylcarboxamide, wordt toegepast en waarbij eerst een iminochloride wordt bereid door reactie met fosforpenta-5 chloride in tegenwoordigheid van een zwakke tertiaire organische base, b.v. pyridine, en men vervolgens het iminochloride zonder isolering verder laat reageren met een azide, waarbij de Ν’-beschermde penem-3-tetrazool-5-yl-verbinding wordt verkregen, die na verwijdering van de beschermende groep, b.v. door hydro-10 genering volgens bekende methoden (J. Org. Chem., Vol. 1_8 (1953) 1283), de gewenste verbinding met de formule 1, waarin X tetra-zool-5-yl voorstelt, oplevert. Bij de bovengenoemde reactie kunnen andere Ν’-be schermende groepen worden toegepast, zoals p-nitrobenzyl of trichloorethyl.

15 Verbindingen, die onder toepassing van de werkwijze vol gens de uitvinding kunnen worden bereid door het volgen van de hieronder vermelde Bereidingen en Voorbeelden, omvatten de volgende representatieve verbindingen volgens de uitvinding, elke verbinding tezamen met haar enantiomeer, wanneer zij bereid is 20 uit racemisch uitgangsmateriaal, en elke verbinding alleen, wanneer zij bereid is uit chirale tussenprodukten. De stereo-chemische isomeren, die de grootste voorkeur verdienen, zijn: kalium-(5R,6S,8R)-6-(1-hydroxye thyl)-2-ethylthiopenem-3-car-boxylaat; 25 kalium-(5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-methylthiopenem-3-car- boxylaat; kalium-(5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-benzylthiopenem-3-car-boxylaat; kalium-(5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-p-methylbenzyl-thiopenem-30 3-carboxylaat} kalium-(5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(3-pyridyl)-methylthio-penem-3-carboxylaat1 natrium-(5R,6S,8R)-é-(1-hydroxyethyl)-2-(2-acetylaminoëthyl)-thiopenem-3-carboxylaat; 80 0 0 0 77 - 16 - natrium-(5R j 6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(p-hydroxybenzy1)-thio-penem-3-carboxylaat ; (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-aminoëthylthio)penem-3-car-bonzuur; 5 (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-hydroxyethylthio)-penem-3- carbonzuur; (5R,68,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-carhoxyethylthio)-penem-3-carbonzuur; (5R» 6S,8R) -6-(1-hydroxyethyl)-2-(methoxycarbonylethylthio)penem-10 3-carhonzuur; (5R»6S,8S)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-aminoëthylthio)penem-3-car-bonzuur; (5R,6S,8S)-6-(α-hydroxyhenzy1)-2-(2-aminoëthylthio)penem-3-carbonzuur; 15 (5R»68,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-( 2-dime thylaminoë thylthio)penem- 3-carbonzuur; (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-methylaminoëthylthio)penem- 3-carbonzuur; kalium-(5R}6S,8S)-6-(α-hydroxybenzyl)-2-methylthiopenem-3-car-20 boxylaatj kalium-(5R>6S,8S)-6-/ 1-hydroxy-1-(3-pyridyl)methyl__7-2-methyl-thiopenem-3-carboxylaat; kalium-(5R,6S,8S)-6-(α-hydroxy-p-hydroxybenzyl)-2-methylthio-penem-3-carboxylaat; 25 kalium-(5R,6S,8R)-6-(α-hydroxyfenethyl)-2-methylthiopenem-3- carboxylaat; kalium-(5R» 6S,8S)-6-(α-hydroxy-p-methylbenzyl)-2-ethylthiopenem- 3-carboxylaat; (5R»6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(1-propylthio)penem-3-carbon-30 zuur; (5Rj 6s,8S)-6-( a-hydroxybenzyl)-2-(1-propylthio)penem-3-carbon-zuur; (5R»6S,8S)-6-/-1-hydroxy-1 -(2-thienyl)methyl_7-2-ethylthiopenem- 3-carbonzuur; 80 0 0 0 77 - 17 - kalium-(5R,6S)-6-(1-hydroxymethyl)-2-ethylthiopenem-3-car-boxylaat; kalium-(5R,6R)-6-(1-hydroxymethyl)-2-ethylthiopenem-3-car-hoxylaat j 5 kalium-(5R,6S)-6-methyl-6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3- carboxylaat; (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxamide 5 (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthio-3-dimethylaminocar-bonylpenem; 10 (5R,6s)-2-methylthiopenem-3-carbonitrile; (5R,6S)-2-ethylthiopenem-3-carbonitrile; (5R»6s)-2-(2-aminoè'thylthio)penem-3-carbonitrile; (5R,6s)-2 -methylthio-3-(5-'tetra2olyl)penem; (5R,6s)-2-ethylthio-3-(5“tetrazolyl)penem} 15 (5R,6S)-2-(2-aminoëthylthio)-3-(5-tetrazolyl)penem5 (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-methylthiopenem-3-carbonitrile 5 (5R»6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carbonitrile5 (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-aminoëthylthio)penem-3-car-bonitrile; 20 (5R»6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-methylthio-3-(5-tetrazolyl)- penem; (5Rf6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthio-3-(5-tetrazolyl)penem en (5R»6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-aminoëthylthio)-3-(5-tetra-25 zolyl)penem.

De uitvinding wordt aan de hand van de volgende Bereidingen en Voorbeelden nader toegelicht. Hierbij betekent "NMR" kernmagnetische resonantie-spectra (kernspinresonantie-spectra) ; "rotatie" betekent optische rotatie van de verbindingen in een 30 geschikt oplosmiddel; "MS" betekent massaspectra; "ÏÏV" betekent ultravioletspectra; en "IR" betekent infrarood-spectra, Chroma-tografie werd uitgevoerd over silicagel, tenzij anders is aangegeven.

80 0 0 0 77 i - 18 -

Bereiding A

A(a). 4-Ethylthioazitidine-2-on

In water (50 ml) en ethanol (300 ml), gekoeld tot 0 - 5°C, werd kaliumhydroxyde (24 g) opgelost, waarna ethaanthiol (24 g) 5 en daarna 4-acetoxy azetidine-2-on (43 g) werd toegevoegd, De oplossing werd bij kamertemperatuur onder stikstof 20 uur geroerd, waarna 10^’s waterige natriumchloride-oplossing (1 liter) werd toegevoegd en 4 uur werd geëxtraheerd met porties van 300 ml dichloormethaan, De bijeengevoegde extracten werden tweemaal 10 gewassen met verzadigde natriumchloride-oplossing, de bijeenge voegde wasvloeistoffen terug-geëxtraheerd met een gelijk volume dichloormethaan en de bijeengevoegde organische lagen gedroogd met watervrij magnesiumsulfaat en ingedampt. Het residu werd onder sterk verminderde druk gedroogd tot constant gewicht, 15 waarbij het in de titel vermelde produkt werd verkregen als een bruine olie met een infraroodspectrums Y (CHoCl^-oplossing) a HL&3C w c* bij 3300, 1765 cm" .

A(b). 1-(t-3utyldimethylsilyl)-4-ethylthioazetidine-2-on

Een oplossing van 4-ethylthioazetidine-2-on (43 g) en tri-20 ethylamine (55 ml) in dichloormethaan (300 ml) werd bij 0 - 5°C geroerd, waarna in 5 min t-butyl(chloor)dimethylsilaan (58 g) portiegewijze werd toegevoegd, De oplossing werd vervolgens 0,5 uur bij kamertemperatuur geroerd. Het mengsel werd gewassen met porties van 200 ml 0,2 n chloorwaterstofzuur, water en na-25 triumwaterstofcarbonaatoplossing, gedroogd en ingedampt en het residu onder sterk verminderde druk gedestilleerd, waarbij een kleine voorloop (b.v. 60 - 70°C/0,1 mm) werd verkregen, gevolgd door het in de titel genoemde produkt met een kookpunt van 110 - 120°C/0,1 mm druk als een bijna kleurloze olie met een infra-30 rood spectrum Y (film) bij 1755 cm

ÜlclX

a(c). 1-(t-3utyldimethylsilyl)-3"(l-hydroxyethyl)-4-ethylthio-azetidine-2-on

Een oplossing van lithium di-isopropylamide werd bereid door aan diïsopropylamine (1,01 g) in tetrahydrofuran (5 ml) 800 0 0 77 - 19 - tiij 0°C onder argon 1,6 molair butyllithium in hexaan (6,7 ml) toe te voegen, De resulterende oplossing werd bij -70 tot -80°C langzaam toegevoegd aan een oplossing van 1-(t-butyldimethyl-silyl)-4-ethylthioazetidine-2-on (2,45 g) in droog tetrahydro-5 furan (10 ml). JTa 5 min werd vers gedestilleerd aceetaldehyde (1 ml) toegevoegd en het mengsel in 0,5 uur opgewarmd tot 0°C, waarna azijnzuur (1 ml) werd toegevoegd. Vervolgens werd di-chloormethaan (50 ml) toegevoegd en de oplossing gewassen met water en natriumwaterstofcarbonaat, gedroogd en ingedampt. Het 10 residu werd onder sterk verminderde druk gedroogd, waarbij een gele olie (2,50 g) werd verkregen, die in hoofdzaak bestond uit 4 isomeren van de in de titel genoemde verbinding met een infra-roodspectrum y (CH.C10) bij 5300 en 1755 cm”1,

Chromatografie over silicagel, eluering met ether in 15 dichloormethaan leverde een gedeeltelijke scheiding, met frak- ties, die zuivere monsters bevatten van de minst polaire component (een cis-isomeer) en de beide meer polaire componenten (de twee trans-isomeren)1 één van de laatstgenoemde kon uit ether-hexaan worden gekristalliseerd; smeltpunt 52-53°C.

20 A(d). 1-(t-Butyldimethylsilyl)-5-(1-trichloorethoxycarbonyloxy- ethyl)-4-ethylthioazetidine-2-on Een oplossing van 1-(t-butyldimethylsilyl)-5-(1-hydroxy-ethyl)-4-ethylthioazetidine-2-on (in hoofdzaak trans-isomeren; 7,65 g) en pyridine (4*75 ol') in dichloormethaan (100 ml) werd 25 bij 0 - 5°C geroerd, waarna trichloorethylchloorformiaat (6,15 g) druppelsgewijze werd toegevoegd. De oplossing werd bij kamertemperatuur een uur geroerd. Ha wassen met 1 n zwavelzuur en water werd zij gedroogd en ingedampt, waarbij de in de titel genoemde verbinding werd verkregen als een lichtgele olie 50 (11,6 g), die zonder verdere zuivering bij de volgende stap kon worden toegepast. Een gedeeltelijk bij -20°C vastgeworden monster en twee herkristallisaties uit hexaan leverden een zuiver isomeer, smeltpunt 92-93°C, met een infraroodspectrum V"max (CE 01 ) tij 17S0, 1745 cm'1.

30 0 0 0 77 - 20 - A(e). 3-(1-Trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-4-ethylthioazetidi-ne-2-on 1-(t-Butyldimethylsilyl)-3-( 1 -trichloorethoxycarbonyloxy-ethyl)-4-ethylthioazetidine-2-on (11,55 g) in tetrahydrofuran 5 (160 ml) werd met water (20 ml) en geconcentreerd chloorwater- stofzuur (20 ml) bij kamertemperatuur 2,5 uur geroerd, waarna geïsoleerd werd door toevoeging van dichloormethaan (250 ml), gevolgd door wassen met 10$'s waterige natriumchloride-oplos-sing (2 x 150 ml), De organische fase werd vervolgens gedroogd 10 en.ingedampt, waarbij de in de titel vermelde verbinding werd verkregen als een gele olie (6,5 g) met een infraroodspectrum ymax (film) bij 3400, 1770, 1750 cm*1.

A(f). Ethyl-/-trans-3-(l-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_7trithiocarbonaat 15 Het produkt uit de voorafgaande stap (6,5 g) werd bij -20°C in dichloormethaan (100 ml) geroerd, waarna een 0,96 mo-laire oplossing van chloor in koolstoftetrachloride (19,4 ml) werd toegevoegd, De resulterende oplossing werd bij 0-5°C tc -gevoegd aan een snel geroerde trithiocarbonaatoplossing, bereid 20 uit ethaanthiol (4,2 ml) in ethanol (50 ml) onder toevoeging van 1 molair waterig kaliumhydroxyde (56 ml), gevolgd door toevoeging van koolstof disulfide (15 ml), ÏTadat het mengsel 15 min bij 0-5°C was geroerd, werd overmaat dichloormethaan toegevoegd en de oplossing gewassen met water en waterige natriumwaterstof-25 carbonaatoplossing, waarna gedroogd werd en ingedampt.

Het resulterende mengsel werd gechromatografeerd over sili-cagel (100 g), waarbij aanvankelijk geëlueerd werd met 10$ dichloormethaan in hexaan om het bijprodukt /"CH^CHgS-S-CS-SCHjCHy (diëthyltetrathiopercarbonaat), een gele niet-polaire olie_7 te 30 verwijderen en vervolgens dichloormethaan werd toegevoegd, waar bij de in de titel genoemde verbinding werd verkregen als een mengsel van isomeren in de verhouding van ongeveer 3*1, waarbij het isomeer, dat in de grootste hoeveelheid aanwezig was, bij dunnelaagchromatografie in 5$ ether : dichloormethaan het 80 0 0 0 77 - 21 - minst polaire was.

Het isomeer dat in de grootste hoeveelheid aanwezig was, werd uit het mengsel gekristalliseerd onder toepassing van ether/hexaan-mehgsels, hetgeen na driemaal kristalliseren een 5 produkt opleverde met een smeltpunt van 92-93°C en een infra- roodspectrum y" (CE0C1~) bij 3350, 1770 en 1745 cm 1 (geel, zonder naalden). Röntgenkristallografie toonde aan, dat dit isomeer het 3S,4R>5R-isomeer was.

Chromatografie van de eindmoederlogen over silicagel onder 10 toepassing van dichloormethaan : hexaan (3 * 1) leverde nog een extra hoeveelheid tamelijk zuiver overwegend aanwezig isomeer, en voorts het in geringere hoeveelheid aanwezige isomeer, dat met enige moeite uit ether-hexaan gekristalliseerd werd als gele prisma’s met een smeltpunt van 64-67°C.

15 3ereiding B

B(a). Ethyl-/~1-t-butyldimethylsilyl-3-(l-hydroxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_7trithiocarbonaat (isomerenmengsel)

In dichloormethaan (200 ml) werd 1-t-butyldimethylsilyl-3-(l-hydroxyethyl)-4-ethylthio-2-azetidinon (15,0 g van een iso-20 merenmengsel, bereid in trap (o) van bereiding A) opgelost en bij -20°C tijdens toevoeging van chloor in koolstoftetrachloride (53 ml van een 1,05 molaire oplossing) geroerd.

Uit kaliumhydroxyde (8,9 g) in water (30 ml) werd onder toevoeging van ethaanthiol (12 ml) en daarna van koolstofdisul-25 fide (4O ml) een thiocarbonaatoplössing' bereid. Deze oplossing werd bij 0-5°C geroerd, waarna het bovengenoemde chlorerings-mengsel werd toegevoegd. Nadat men het mengsel 0,5 uur bij 0-5°C had laten staan, werd het met dichloormethaan geëxtraheerd, met water en waterige natriumwaterstofcarbonaat gewassen, 30 gedroogd (MgSO^) en ingedampt.

De resulterende olie werd opgelost in koolstoftetrachloride en over 300 g silicagel gechromatografeerd, waarbij snel ge-elueerd werd met koolstoftetrachloride om het bijprodukt (CH^CH^S-S-CS-S-C^CH^) te verwijderen, gevolgd door eluering 80 0 0 0 77 - 22 - met 20ia ether-koolstoftetrachloride, waarbij de in de titel vermelde verbinding werd verkregen als een isomerenmengsel in de vorm van een gele olie (15 g). De verhouding cis t trans, bepaald door PMR-spectrum, bleek ongeveer 2 : 1 te bedragen.

5 B(b). Ethyl-/ 1 -t-butyldimethylsilyl-3-( 1 -trichloorethoxycar- bonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_7trithiocarbonaat In dichloormethaan (50 ml) werden bij 0-5°0 ethyl-/~1-t-butyldimethylsilyl-3-(l-hydroxy ethyl )-2-aze tidinon-4-yl__7tri-thiocarbonaat (15>0 g) en pyridine (4,3 ml) geroerd, waarna 10 trichloorethyl-chloorformiaat (7,4 ml) druppelsgewijze werd toegevoegd. Het mengsel werd 2 uur bij kamertemperatuur geroerd, vervolgens verdund met dichloormethaan, gewassen met 0,2 n zwavelzuur, water en natriumwaterstofcarbonaat. Na droging met wa-tervrij magnesiumsulfaat werd ingedampt, waarbij een mengsel 15 werd verkregen. Dit mengsel werd vervolgens door hogedruk- vloeistofchromatografie (HDYC) over silicagel gescheiden, waarbij als loopvloeistof mengsels van hexaan en dichloormethaan werden toegepast. De eerste geëlueerde component was een trans-isomeer (blijkens kernspinresonantie), dat verkregen werd als 20 een olie. Door hydrolyse werd hieruit het gedesilyleerde thio- carbonaat verkregen met een smeltpunt van 92-93°C, overeenkomend met het in grootste hoeveelheid aanwezige isomeer van de in de titel genoemde verbinding van Bereiding A, trap (f). De tweede geëlueerde component was een cis-isomeer van de in de 25 titel genoemde verbinding van dit voorbeeld, verkregen als een gele olie, γ (film) 1750 cm” . Be derde geëlueerde compo-nent was het tweede cis-isomeer van de in de titel genoemde verbinding, verkregen als een wasachtige gele vaste stof, smeltpunt 80-85°C. De eindcomponent was het resterende trans-30 isomeer van de in de titel genoemde verbinding, verkregen als een gele olie, die bij hydrolyse van trans-gedesylileerde thio carbonaat leverde, smeltpunt 64-é7°C, overeenkomend met het in de kleinste hoeveelheid aanwezige isomeer van Bereiding A, trap (f).

80 0 0 0 77 - 25 - B(c). cis-Ethyl-/*"5-(1-triohloorethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_7trithiocarbonaat (twee isomeren)

(i) Isomeer I

Het eerste geëlueerde cis-N-silyl-isomeer uit trap (b) 5 werd gehydrolyseerd door het in tetrahydrofuran * water : gecon centreerd chloorwaterstofzuur (voluméverhouding 20 ί 1 ϊ 1) bij kamertemperatuur te roeren totdat dunnelaagchromatografie (dlc) aantoonde dat de reactie voltooid was. Het mengsel werd geëxtraheerd in ether s water en de organische fase gedroogd en inge-10 dampt. Het residu werd gekristalliseerd uit ether : hexaan, waarbij gele naalden werden verkregen met een smeltpunt van 108-111°C.

(ii) Isomeer II

Boor een zelfde werkwijze, waarbij werd uitgegaan van het 15 tweede geëlueerde cis-N-silyl-isomeer van trap (b) werd uit ether : hexaan het overeenkomstige thiocarbonaat verkregen in de vorm van gele naalden, smeltpunt 118-120°C.

Bereiding C

(5S,AR,5R)-Ethyl-/, 5-(1-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-2-20 azetidinon-4-yl_7trithiocarbonaat

C(a). Aan een oplossing van 100 g é-P-aminopenicillanzuur in 1200 ml 2,5 n zwavelzuur werd 150 g natriumbromide toegevoegd. Aan de geroerde oplossing werd bij 0°C gelijktijdig 40 g natri-umnitriet in 150 ral water en 40 ml broom toegevoegd. De toevoe-25 ging was in 10 min voltooid, waarbij de temperatuur op 0-5°C

werd gehandhaafd. Het mengsel werd vervolgens één uur snel geroerd, en daarna gefiltreerd. De filterkoek werd gewassen met water en opgenomen in 600 ml ethylacetaat. De ethylacetaat-op-lossing werd gewassen met water, koude verdund natriumwater-50 stofsulfietoplossing en daarna opnieuw met water. Na drogen met watervrij natriumsulfaat werd het oplosmiddel onder verminderde druk verwijderd, waarbij verkregen werd 67 g van een mengsel van 6,6-dibroompenicillanzuur en ββ-broompenicillanzuur in de verhouding 85 : 15 (blijkens NKR-gegevens).

80 0 0 0 77 - 24 - * i ΙΕί 1728 cm en 1800 cm" (chloroform-oplossing) NMR: <f = 5,7, 1H, s; ƒ = 4,5, 1H, s; é - 1,55-1,67, βΗ (CDClj).

0(¾). Aan een oplossing van 6j g van een mengsel van 6,6-di-5 broom-penicillanzuur en 6P-broompenicillanzuur in de verhouding 85 : 15 in 500 ml dimethylformamide werd hij 0°C 37,3 g fijnge-poederd kaliumcarbonaat toegevoegd. De oplossing werd 5-10 min geroerd, waarna 38,3 g methyljodide werd toegevoegd. Het reac-tiemengsel werd vervolgens 2 uur geroerd, waarbij men de tempe-10 ratuur tot omgevingstemperatuur liet stijgen. De reactie werd gevolgd door dunnelaagchromatografie, waarbij met methyleenchlo-ride werd geëlueerd. Wanneer de reactie voltooid was, werd het reactiemengsel gedecanteerd en het oplosmiddel onder sterk verminderde druk verwijderd, waarbij 100 ml oplossing achterbleef. 15 Hieraan werd 600 ml ethylacetaat toegevoegd. De oplossing werd vervolgens gewassen met water, gedroogd met watervrij natrium-sulfaat en onder verminderde druk geconcentreerd, waarbij 63 g ruwe methylester werd verkregen. Daarna werd 48 g zuiver methyl- 6,6-dibroompenicillanaat uit dit ruwe produkt door hogedruk-20 vloeistofchromatografie, waarbij met methyleenchloride werd ge ëlueerd, geïsoleerd.

MR: ƒ - 5,7, 1H, s; « 4,48, 1H, s; S = 3,73, 3H, s; S = 1,42, 3H, s5 tS — 1,59, 3H, s (CDC13).

C(c). Aan een oplossing van 13,7 g methyl-6,6-dibroompenicilla-25 naat in 250 ml droog tetrahydrofuran werd bij -73°C onder stik stof 14,7 nil 3-molair methylmagnesiumbromide in ethylether toegevoegd. Ha 30 min roeren bij -78°C werd 8 g vers gedestilleerd aceetaldehyde toegevoegd en het roeren 45 min voortgezet. Het reactiemengsel werd opgewarmd tot -20°C en dan 50 ml één-molair 30 monobasisch kaliumfosfaat toegevoegd, waarna het roeren 5 min werd voortgezet. Eet reactiemengsel werd vervolgens uitgegoten in 1 liter koud ethylacetaat en eenmaal gewassen met 150 ml keukenzoutoplossing en tweemaal met 150 ml water. De ethylacetaat laag werd afgescheiden, gedroogd met watervrij natriumsul- 80 0 0 0 77 t - 25 - faat en onder verminderde druk ingedampt, De produkten, methyl-éa-broom-^-Cl-liydroxyethyl^penicillanaat en methyl-6p-broom-6a-(l-hydroxyethyl)penicillanaat, werden opgespoord door dunne-laagchromatografie over silicagel, waarbij geëlueerd werd met 5 105¾ ethylacetaat/chloroform.

C(d). Aan een oplossing van 8,0 g methyl-6-broom-6-(l-hydroxy-ethyl)-penicillanaat in 200 ml 95$ ethanol werd 800 mg 10$ palladium op calciumcarbonaat toegevoegd, De oplossing werd onder een waterstofdruk van 2 atmosfeer 5 uur geschud, Het verdwijnen 10 van het uitgangsmateriaal werd gevolgd door dunnelaagchromato- grafie, waarbij geëlueerd werd met 20$ ethylacetaat/chloroform.

De katalysator werd gefiltreerd en 100 ml 1 molaire kaliumfos-faatbuffer (pH 7) toegevoegd. Het gevormde neerslag werd gefiltreerd en gewassen met ethanol. De ethanol werd onder vermin-15 derde druk verwijderd, waarna 200 ml ethylacetaat werd toege voegd. Ha tweemaal wassen met 50 ml water en drogen met water-vrij natriumsulfaat, werd het ethylacetaat onder verminderde druk verwijderd, waarbij een ruw mengsel werd verkregen van methyl-6-(1-hydroxyethyl)pennicillanaat. Kolomchromatografie 20 van 18 g van het genoemde mengsel, waarbij geëlueerd werd met 20$ ethylacetaat, leverde 6,4 gmethyl-(5R»6S,8R)-6-(l-hydroxy-ethyl)-penicillanaat.

MRi J = 2,4-2,7, 1H, dj J - 4,41, 1H, s; J = 3,74, 3H, s; / - 3,2-3,33, 1H; <ƒ * 1,25-1,35, 3H, dj «f * 1,44, JE, 25 sj <f = 1,61 , 5H, s (cdci5), C(e). Aan een oplossing van 6,2 g methyl (5R,6S,8R)-6-(l-hydroxyethyl)penicillanaat in 60 ml droog methyleenchloride werd bij 0°C onder stikstof 3,8 ml pyridine toegevoegd en vervolgens 3,3 ml β,β,β-trichloorethylchloorformiaat. Het reactie-30 mengsel werd 5 min geroerd tot.al het uitgangsmateriaal had ge reageerd (zoals vastgesteld door dunnelaagchromatografie met 20$ ethylacetaat/chloroform). De oplossing werd uitgegoten in 25Ο ml koud methyleenchloride en tweemaal gewassen met koude 10$ fosforzuuroplossing, eenmaal met koud verdund natriumwater- 80 0 0 0 77 -26- stofcarbonaat en vervolgens met water. Na drogen met watervrij natriumsulfaat werd het oplosmiddel onder verminderde druk verwijderd, waarbij verkregen werd 10,0 g methyl-(5R,6S,8R)-6-(l-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)penicillanaat.

5 MR: <ƒ = 5,13-5,16, 1H, dj 6 = 4,78, 2H, sj <f - 4,43, 1H, s; £ = 3,76, 3H, sj <f « 3,38y3,58, 1H, ƒ = 1,45-1,63, 9H; (CDClj).

C(f). Aan een oplossing van 9,1 g methyl-(5R,6S,8R)-6-(l-tri-chloorethoxycarbonyloxyethyl)penicillanaat in 350 ml gedestil-10 leerd methyleenchloride werd bij -20°C onder stikstof 62,3 nil 1 molaire chloor/koolstoftetrachloride-oplossing toegevoegd.

Het reactiemengsel werd bij ongeveer -20°C 15 min geroerd (tot door dunnelaagchromatografie, waarbij met chloroform werd ge-elueerd, gevonden werd dat de reactie voltooid was). De oplos-15 sing werd onder verminderde druk ingedampt, waarbij verkregen werd 10,0 g van een produkt, dat (3S,4R,5^)-1-/, (2-methyl-1-methoxycarbonyl)prop-1-enyl_7-3-(1-trichloorethoxycarbonyloxy-ethyl)-4-chloor-azetidine-2-on bevatte, IR: 172Ο, 177Ο-179Ο cm"1 (chloroform-oplossing) 20 MR: S = 5,79-5,81, 1H, d; <T = 4,75, 2H, s; £. 3,74, 3H, s5 cf = 2,27, 3H, s; = 2,0, 3R, s 5 — 1,45-^,54, 3H, d (CDClj).

C(g). Via een oplossing van 7,7 g ruwe (3S,4R,5R)-1-/~(2-methyl-1 -methoxycarbonyl)prop-1 -eny 1__7 — 3 — (1 -trichloorethoxycarbonyloxy-25 ethyl)-4-chloorazetidine-2-on in 250 ml methyleenchloride werd bij ongeveer -78°C 45 min ozon doorgeleid. (Het verdwijnen van het uitgangsmateriaal werd gevolgd door dunnelaagchromatografie, waarbij met chloroform werd geëlueerd). Vervolgens liet men het reactiemengsel één uur bij -78°C met overmaat ozon staan. Daar-30 na werd 3-5 min stikstof doorgeborreld en vervolgens 3 ml di- methylsulfide toegevoegd. De oplossing liet men opwarmen tot omgevingstemperatuur, op welke temperatuur men haar 2 uur hield. Door de oplossing werd stikstof geborreld om overmaat dimethyl-sulfide te verwijderen. Desgewenst kon het oplosmiddel worden 900 0 0 77 - 27 - verwijderd en het residu door chromatografie worden gezuiverd, waarbij verkregen werd (3R,4R»5R)-1-(2-methoxy-1,2-dioxo-ethyl)- 3-( 1 -trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-4-chloorazetidine-2-on. NMR: <ƒ = 5,97-6,0, 1H, d? cf - 5,76, 2H, s? ƒ « 4,95, 2H, 5 s; J « 1 c/s, <i- 1 ,45-1,55, 3H, d.

C(h). Aan een oplossing van 7,8 g kaliumhydroxyde in 150 ml water en 15Ο ml ethanol werd hij 0°C 15,3 nil ethaanthiol toegevoegd. Ha 10 min roeren werd 58,5 ml koolstofdisulfide toegevoegd. De oplossing werd donkergeel en werd nog 10 min extra 10 geroerd. De oplossing van trap C(g) werd afgekoeld tot 0°C, waarna zij in deze oplossing werd uitgegoten. Daarna werd het mengsel 45 min geroerd, waarbij men het tot omgevingstemperatuur liet opwarmen. De reactie werd gevolgd door dunnelaagchro-matografie, waarbij met chloroform werd geëlueerd. Wanneer de 15 reactie voltooid was, werd 200 ml methyleenchloride toegevoegd, gevolgd door toevoeging van 20 g citroenzuur in 200 ml water.

Het reactiemengsel werd 5 min geroerd en vervolgens uitgegoten in 500 ml methyleenchloride. De organische laag werd afgescheiden, eerst met water, daarna met koude verdunde natriumwater-20 stofcarbonaatoplossing en vervolgens opnieuw met water gewassen.

Ha droging met watervrij natriumsulfaat werd het oplosmiddel onder verminderde druk verwijderde Het ruwe reactieprodukt werd gechromatografeerd over ruwe silicagel, waarbij geëlueerd werd met 20$ chloroform/hexaan, overgaand in 100$ chloroform, waar-25 bij verkregen werd 6,4 g (3S,4R,5R)-e'fchyl-/""3-(l-'fcrichloor- ethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl-7-trithiocarbonaat, ook wel genoemd (33,4R,5R)-Z"*1-'trichloorethoxycarbonyloxyethyl_^· 4-/ (ethylthio)-carbonothioylthio_7-azetidine-2-on.

λ/ _

Rotatie} a._J ^ = + 154,20 (0,4$ in dioxaan) 30 NMR: / - 5,6-5,63, 1H, J* = 5,1-5,3, 1H, m| / - 4,76, 2H, 81 / - 3,17-3,52, 3H} é - 1,22-1 ,54, 6E; (CDCIj).

Bereiding D

Allylglyoxylaat-hydraat

Aan een geroerde oplossing van diallyltartraat (40 g) in 80 0 0 0 77 - 28 - ethylacetaat (400 ml) werd ia een half uur portiegewijze lood-tetraScetaat (70 g) toegevoegd. Het mengsel werd vervolgens nog een half uur extra geroerd, daarna gefiltreerd en gewassen met ethylacetaat. Het filtraat werd behandeld met 10 ml water en 5 hij 50°C/100 mm druk ingedampt, waarbij het ethylacetaat werd verwijderd. Het residu werd bij ongeveer 30 mm druk gedestilleerd. Ha aanvankelijke verwijdering van azijnzuur werd bij 7O-80°C/30 mm het in de titel vermelde produkt afgescheiden als een kleurloze olie,

10 Voorbeeld I

Ia. Ethyl-/ 1-(allyloxycarbonylhydroxymethy1)-5-(1-trichloor-ethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_7trithiocarbonaat

(i) Isomeer I

Een mengsel van het in de grootste hoeveelheid aanwezige 15 isomeer van het produkt thiocarbonaat van Bereiding A ( 2,13 g), allylglyoxylaat-hydraat (1,0 g) (van Bereiding D) en benzeen (25 ml) werd onder argon met een opvanginrichting voor water 20 uur onder terugvloeikoeling gekookt. De oplossing 73rd afgekoeld, verdund met dichloormethaan (70 ml) en gewassen met wa-20 ter (2 x 100 ml) en vervolgens gedroogd en ingedampt, waarbij een volgens dunnelaagchromatografie zuiver produkt werd verkregen als een gele olie.

(ii) Isomeer II

Door herhaling van de in de voorafgaande paragraaf Ia(i) 25 beschreven werkwijze werd onder toepassing van het in de klein ste hoeveelheid aanwezige isomeer van Bereiding A (1,02 g) en allylglyoxylaat (0,48 g) in 15 ml benzeen en 20 uur koken onder terugvloeikoeling, het in de kleinste hoeveelheid aanwezige iso-mere produkt van dit voorbeeld bereid als een gele olie.

30 Ib. Ethyl-/ 1-(allyloxycarbonylchloormethyl)-5-(1-trichloor- ethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_7trithiocarbonaat

(i) Isomeer I

Het isomeer I-produkt van de voorafgaande paragraaf Ia(i) (2,77 g) in dichloormethaan (30 ml) en methaansulfonylchloride 800 0 0 77 * - 29 - (0,87 g) werden bij 0°C geroerd en triëthylamine (0,78 g) druppelsgewijze toegevoegd. Na 5 min tij kamertemperatuur te hebben gestaan werd de oplossing verdund met dichloormethaan, gewassen met % waterig wijnsteenzuur en natriumwaterstofcarbonaat, ver-5 volgens gedroogd en ingedampt, waarbij een bruine olie werd verkregen met een infrarood spectrum (film) bij 1770 en 175Ο-1735 (breed) cm-1.

(ii) Isomeer II

De in de voorafgaande paragraaf Ib(i) beschreven werkwijze 10 werd gevolgd, waarbij nu het isomeer II-produkt van paragraaf

Ia(ii) (1,30 g) in 20 ml dichloormethaan tezamen met triëthylamine (0,29 g) en mesylchloride (0,33 g) werden toegepast. De eindoplossing werd na opwerken gefiltreerd door 5 g silicagel en gewassen met dichloormethaan. Indampen leverde een blijkens 15 dunnelaagchromatografie zuiver produkt in de vorm van een gele olie (1,0 g) met een infraroodspectrum Y (film) 1770, 1755 ^ wax en 1735 cm” .

Ic. Ethyl-/" 1-(allyloxycarbonyl/" trifenylfosforanyl/Zmethyl)- 3-(1-triohloorethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_7-20 trithiocarbonaat

(i) Isomeer I

Het ruwe produkt van de voorafgaande paragraaf Ib(i) (2,6 g) werd in droog dimethylformamide (30 ml) bij kamertemperatuur 40 uur geroerd met trifenylfosfine. (2,8 g), vervolgens geëxtra-25 heerd met ether en gewassen met drie porties water. De oplos sing werd daarna gedroogd met watervrij magnesiumsulfaat en ingedampt. Het residu wordt geohromatografeerd over silicagel (150 g), waarbij geëlueerd werd met een mengsel van dichloormethaan en hexaan (1 : 1) om de overmaat trifenylfosfine te 30 verwijderen, daarna met zuiver dichloormethaan, waarbij het te ruggewonnen uitgangsmateriaal werd verkregen. Het in de titel genoemde produkt werd geëlueerd met 5-10$ ether-dichloormethaan, waarna de zuivere frakties bijeengevoegd, ingedampt en bij sterk verminderde druk gedroogd werden, waarbij verkregen werd 800 0 0 77 - 30 - de in de titel genoemde verbinding met een infrarood spectrum

Vmax (CH2C12^ 1?5°’ 1730 en 1690 cm’1 *

(ii) Isomeer II

Onder toepassing van 1,08 g van het isomeer II, dat bereid 5 was volgens de in de voorafgaande paragraaf Ib(ii) beschreven werkwijze en trifenylfosfine (0,75 g) in dimethylformamide (15 ml) en door de in paragraaf Ic(i) beschreven methode te herhalen bij kamertemperatuur onder roeren gedurende J2 uur, werd het gewenste isomeer II van de het in de titel vermelde 10 produkt verkregen als een gele schuim.

ld. Allyl-trans-6-(l-trichloorethoxycarbonylethyl)-2-ethyl-thiopenem-3-carboxylaat

(i) Isomeer I

Sen oplossing van het isomeer I-fosforan, bereid op de in 15 paragraaf Ic(i) beschreven wijze (0,975 g) in droog tolueen (20 ml) werd onder argon in een oliebad bij 120-125°C 65 uur onder terugvloeikoeling gekookt, vervolgens afgekoeld en verdund met 20 ml hexaan en daarna in contact gebracht met ongeveer 20 g silicagel. Sluering vond plaats met een mengsel van 20 dichloormethaan en hexaan (1 : 1) en vervolgens met dichloor- methaan, waarbij verkregen werd het isomeer I van de in de titel genoemde verbinding, die uit dichloormethaan : ether : hexaan werd gekristalliseerd, waarbij vezelachtige naalden (0,255 g) werden verkregen met een smeltpunt van 123-127-°C en 25 met een infraroodspectrum: y max (CH2C12) bij 1795, 1745, 1700 cm'1. Anal.

Gevonden: C 38,8; H 3,6; N 2,9$

Berekend volgens C1 gSTO^S^l^: C 39,15$ H 3,7$ ^ 2,8$.

(ii) Isomeer II

30 Door op dezelfde wijze het isomeer II van het volgens para graaf Ic(ii) bereide fosforan (0,90 g) in tolueen (10 ml) J>6 uur te verhitten en plaatchromatografie toe te passen, werd verkregen het isomeer II van het in de titel genoemde produkt als een gele olie met een infraroodspectrum: V (CHgClg) bij 80 0 0 0 77 - 51 - 1790, 1750, 1705 cm”1.

7®· Allyl-trans-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthioueneffl-5-carboxy-laat

(i) Isomeer I

5 Het isomeer I van paragraaf Id(i) (0,175 s) werd "bij 25°C

één uur geroerd met geactiveerd zinkstof (0,05 g) in azijnzuur (1 ml) en tetrahydrofuran (3 ml). Het mengsel werd verdund met overmaat dichloormethaan §h gewassen met water, waterig natrium-waterstofcarbonaat en waterig natriumchloride, vervolgens ge-10 droogd en ingedampt. Het residu werd gezuiverd op een plaat voor preparatieve dunnelaagchromatografie, waarbij geëlueerd werd met 20$ ether-dichloormethaan, en uit ether-hexaan gekristalliseerd, waarbij verkregen werd isomeer Ivan allyl-trans-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxylaat, smeltpunt 65-15 66°C, met infraroodspectrum: (CHgClg) bij 3250, 1790 en 1705 cm”1.

(ii) Isomeer II

Op soortgelijke wijze als beschreven in paragraaf Ie(i) werd van 0,15 g van het isomeer II van paragraaf Id(ii) de be-20 scherming verwijderd in tetrahydrofuran-azijnzuur met zinkstof, waarna op een plaat voor dunnelaagchromatografie gechromatogra-feerd werd, waarbij verkregen werd isomeer II van allyl-trans- 6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxylaat, dat uit ether-hexaan gekristalliseerd werd als roomkleurige prisma's, 25 smeltpunt 86-88°G met een infraroodspectrum: y (CH-C1-) bij . UlcLwV Cm 3300, 1795 en 1700 cm”1.

If. Herhaling van de in de paragrafen Ia tot Ie beschreven werkwijze onder toepassing van de twee cis-isomeren van ethyl-/” 5-(1-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl_T'tri-30 thiocarbonaat van Bereiding B(c), benzyl-/ 3-0-trichloorethoxy- carbonyloxyethyl)-(2-azetidinon-4-yl)_7trithiocarbonaat, 2-tri-chloorethoxycarbonyloxyethyl-/-3-(1-trichloorethoxycarbonyloxy-ethyl)-(2-azetidinon-4-yl)_7trithiocarbonaat, methyl-/”3-0-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-(2-azetidinon-4-yl)_7trithio- 800 0 0 77 - 32 - carbonaat, 2-allyloxycarbonylaminoëthyl-/""3-( 1-trichloorethoxy-carbonyloxyethyl)-(2-azetidinon-4-yl)_7trithiocarbonaat (3SE, 4RS,5SR)-isomeer, p.m.r. (in CDCl^): 1,56 (d,j gelijk aan 7,34) 3,54 (m, 5H) 4,60 (d,j gelijk aan 7,2H) 4,83 (s,2H) 5,1-5,5 5 (m,4H) 5,55 (4,j gelijk aan 2,5, 1H) 5,7-6,2 (m, 1H) en 6,84 (s, 1H).

(3SR, 4RS, 5RS) isomeer, p.m.r. (in CDCl^): 1,50 (d,j gelijk aan 7,3H) 3,50 (m, 5H) 4,57 (ct,j gelijk aan 7,2H) 5,1-5,5 (m, 4H) 5,68 (d,j gelijk aan 2,5, 1H) 5,7-6,2 (o, 1H) en 6,96 (s, 10 1H), en n-butyl-/-3-(1-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-(2- azetidinon-4-yl)_7trithiocarbonaat, leverde respectievelijks de twee cis-isomeren van allyl-cis-6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxylaat, de twee isomeren van allyl-trans-6-(1-hydroxyethyl)-2-benz-15 ylthiopenem-3-carboxylaat, van allyl-trans-6-(l-hydroxyethyl)- 2- (hydroxyethyl)-thiopenem-3-carboxylaat, van allyl-trans-6-(l-hydroxyethyl)-2-methylthiopenem-3-oarboxylaat, van allyl-trans- 6-(l-hydroxyethyl)-2-/""(2-allyloxycarbonylaminoëth; l)-thio__/-penem-3-carboxylaat (5RS,6SR,8RS)-isomeer, smeltpunt 86-87°C, 20 p.m.r. spectrum (CD01^)s 1,34 (d,j gelijk aan 7,3H) 1,79 (d,j gelijk aan 6,1H) 3,11 (m, 2H) 3,46 (m, 2H) 3,70 (dd,j gelijk aan 1,5 en 8,5, 1H) 4,22 (m, 1H) 4,56 (d,j gelijk aan 7,2H) 4,75 (m, 2H) 5,0-5,5 (m, 6H) 5,63 (s, j, 1,5, 1H) en 5,6-6,2 (m, 2H); 25 en van allyl-trans-6-(l-hydroxyethyl)-2-(n-butylthio)penem- 3- carboxylaat.

Ig. Kalium-trans-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxy-laat

(i) Isomeer I

30 Een oplossing van isomeer I van allyl-trans-6-(l-hydroxy- ethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxylaat (52 mg) en 0,5 m kalium- 2-ethylhexanoaat (0,36 ml) in 1,2 ml ethylacetaat en 0,8 ml di-chloormethaan werd onder toevoeging van 3 mg trifenylfosfine en 5 mg tetrakis-(trifenylfosfine)-palladium-(o) onder argon ge- 800 0 0 77 - 33 - roerd. Ha enkele minuten vond precipitatie van het produkt plaats en na 30 min werd overmaat ethylacetaat toegevoegd en het neerslag gecentrifugeerd. Wassen met ether en drogen onder sterk verminderde druk leverde een geelachtig poeders het in de 5 titel genoemde produkt met een infrarood spectrum: yv (nujol) hij 3300, 1775» en 1600 cm" . Door röntgenkristallografie van de uitgangsverhindingen werd de stereo-chemische struktuur van dit produkt aangeduid als 5R»6S,8S, tezamen met zijn enantio-meer.

10 (ii) Isomeer II

De in de voorafgaande paragraaf beschreven werkwijze werd herhaald onder toepassing van isomeer IX vanallyl-trans-6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem^3-carboxylaat (40 mg), 2 ml mengsel van ethylacetaat en dichloormethaan (1 : 1), 0,26 ml 15 van 0,5 m kalium-2-ethylhexanoaat, 3 mg trifenylfosfine «n 5 mg palladiumcomplex. Ha 20 min werd geleidelijk ether (2 ml) toegevoegd en het produkt gecentrifugeerd en onder sterk verminderde druk gedroogd, waarbij het in de titel vermelde produkt werd verkregen als een roomkleurig poeder met een infraroodspectrum: -1 20 Y max (nuj°-0.'3400, 1780 en 1605 o» · Door röntgenkristal lografie van de uitgangsverhindingen werd de stereochemische struktuur van dit produkt aangeduid als 5R»6S,8R, tezamen met zijn enantiomeer.

Ih. Herhaling van de in trap Ig beschreven werkwijze, waarbij 25 de twee isomeren van allyl-cis-6-(l-hydroxymethyl)-2-ethylthio- penem-3-carboxylaat, van allyl-trans-6-(1-hydroxyethyl)-2-benz-ylthiopenem-3-carboxylaat, van allyl-trans-6-(l-hydroxyethyl)- 2-/”(2-hydroxyethyl)thio__7-penem-3-carboxylaat en van allyl-trans-6-(1-hydróxymethyl)-2-methylthiopenem-3-caïboxylaat en 30 van allyl-trans-6-(l-hydroxyethyl)-2-(n-butylthio)penem-3-car- boxylaat werden toegepast, leverde achtereenvolgens: de twee isomeren van kalium-cis-6-(i-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxylaat, dat is de 5S>6R,8R en de 5R,6R,3S-isomeren, elk tezamen met zijn enantiomeer, 800 0 0 77 - 34 - kalium-(5R,6 S,8S)-6-(1-hydroxyethyl)-2-benzylthiopenem-3-carboxylaat en het overeenkomstige 5R>6S,8R-isomeer, elk tezamen met zijn enantiomeer, de twee isomeren (5R»6s,8S en 5R>6S,8R) van kalium-trans-5 6-(1-bydroxyethyl)-2-/™( 2-hydroxyethyl) -thio_7-penem-3-carboxy- laat, elk tezamen met zijn enantiomeer, de twee isomeren (5Rj6S,8S en 5R»6S,8R) van kalium-trans- 6-(l-hydroxyethyl)-2-methylthiopenem-3-carboxylaat, elk tezamen met zijn enantiomeer, en 10 de twee isomeren (5R>6S,8S en 5R»6s,8R) van kalitim-trans- 6-(1-hydroxyethyl)-2-(n-butylthio)-penem-3-carboxylaat, elk tezamen met zijn enantiomeer.

Elk van de twee isomeren van allyl-trans-6-(l-hydroxy-ethyl)-2-/^( 2-allyloxycarbonylaminoëthyl)thio_7penem-3-carboxy-15 laat (0,04 g) in dichloormethaan (0m5 ml) werd afzonderlijk bij 25°C onder argon geroerd met 2-ethylhexaanzuur (Q,-Q4 g)» tri-fenylfosfine (0,007 g) en tetrakis(trifenylfosfine)palladium (0,007 g). Sa 3 uur werd elke vaste stof afgescheiden door centrifugering, vervolgens gewassen met ethylacetaat en onder ver-20 minderde druk bij 25°C gedroogd. Verkregen werden de twee iso meren (5R>6S,8S en 5R>6S,8R) van trans-6-(1-hydroxyethyl)-2-f( 2 -aminoëthyl)thio_7penem-3-carbonzuur, elk tezamen met zijn enantiomeer.

Voorbeeld II

25 De twee isomeren van kalium-trans-6-(l-hydroxyethyl)-2- ethylthiopenem-3-carboxylaat (0,27 g) van voorbeeld Ig. werden afzonderlijk toegevoegd aan een geroerd mengsel van droog di-methylformamide (2 ml), pivaloyloxymethylchloride (0,17 ml) en natriumjodide (0,15 g). Het mengsel werd in het donker onder 30 stikstof 5 uur geroerd, waarna het aan water werd toegevoegd en geëxtraheerd werd met ether. Eet extract werd gewassen met water, een verdunde oplossing van natriumthiosulfaat en tenslotte met verzadigde natriumchloride-oplossing, vervolgens gedroogd en ingedampt, waarbij verkregen werden de twee isomeren (5R»6S, 80 0 0 0 77 - 55 - 8S en 5R»6S,8R) van pivaloyloxymethyl-trans-6-(1-hydroxyethyl)-

2-ethylthiopenem-3-carboxylaat, elk tezamen met zijn enantiomeer. Voorbeeld III

III A. Aan een oplossing van 7»7 g (3R,4R,5R)-3-Z~1-trichloor-5 ethoxycarbonyloxyethyl_7-4-i/ (ethylthio)carbonothioylthio_7- azetidine-2-on in 90 ml benzeen werd 3,5 g allylglyoxalaat toe-gevoegd. Dit mengsel werd onder stikstof 24 uur langzaam aan azeotropische destillatie onderworpen. (De reactie werd gevolgd door dunnelaagchromatografie, waarbij geëlueerd werd met 10$ 10 ethylether/methyleenchloride). Vervolgens werd ongeveer 2,0 ml extra allylglyox.alaat toegevoegd en het reactiemengsel nog 10 uur extra aan azeotropische destillatie onderworpen. Het reactiemengsel werd daarna afgekoeld, waarna 150 ml benzeen werd toegevoegd. De resulterende oplossing werd 5 maal gewassen met 15 porties van 50 ml water. De oplossing werd gedroogd met water- vrij natriumsulfaat en de oplosmiddelen onder verminderde druk verwijderd. Vervolgens werd 50 ml tolueen toegevoegd en 3 maal onder sterk verminderde druk verwijderd, waarbij als produkt werd verkregen 9,2 g ruw allyl/""(3R,4R,5R)-3-0-trichloorethoxy-20 carbonyloxyethyl)-4-/~(ethylthio)carbonothioylthio_7-2-azetidi- non-1-yl_7-2-hydroxyacetaat.

Rotatie t - + 46,9° (0,2$ in ethanol) HMRi 6,07-6,21, 1H; = 4,76, 2H, 8} /= 307-3,52, 3H; J « 1,22-1,54, öH.

25 III 3. Aan een oplossing van 9,0 g ruwe allyl-/ (3S,4R»5R)-3- (1-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-4-/ (ethylthio)carbonothio-ylthio_/-2-azetidinon-1-ylJ7’-2-hydroxyacetaat in 125 ml droog methyleenchloride werd bij 0°C 2,8 g methylsulfonylchloride toegevoegd, gevolgd door toevoeging van 2,5 g triëthylamine, De 30 reactie werd gevolgd door dunnelaagchromatografie, waarbij ge- elueerd met 5$ ethylether/methyleenchloride, Ha 45 min roeren werd 125 ml methyleenchloride .toegevoegd. Het reactieprodukt werd daarna eenmaal met koude 10$ fosforzuuroplossing, eenmaal met water en eenmaal met koude verdunde natriumwaterstofcarbo- 80 0 0 0 77 - 36 - naatoplossing en vervolgens tweemaal met water gewassen. De oplossing werd gedroogd met watervrij natriumsulfaat, waarna de oplosmiddelen onder verminderde druk werden verwijderd. Het ruwe produkt werd gechromatografeerd over silicagel met 20fo 5 hexaan/chloroform, waarbij verkregen werd 6,9 g allyl-/ (3S,4R, 5R)-3-0-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-4-/. (ethylthio)-car-bonothioylthio_7-2-azetidinon-1-yl_7-2-chlooracetaat· IR: 1760-1800 cm"1 (CDCl^) NMR: J = 6,23-6,29, 1Hj S* 4,72, 2H, sj <ƒ * 1,24-1 ,56, 10 6ïï; (CDC1t).

j III C. Aan een oplossing van 6,9 g allyl-£(3S,4R,5R)-3-(1-t-i-chloorethoxycarbonyloxyethyl)-4-/”(ethylthio)carbonothioylthio.J^ 2- azetidinon-1-yl_/-2-chlooracetaat in 90 ml dimethylformamide werd bij 0°C 4,7 g trifenylfosfine toegevoegd. Eet reactiepro- 15 dukt liet men opwarmen tot omgevingstemperatuur en bet werd 40 uur geroerd. (Voltooiing van de reactie werd vastgesteld door dunnelaagchromatografie, waarbij geëlueerd werd met methyleen-chloride). Sen extra hoeveelheid trifenylfosfine van 780 mg werd toegevoegd en het reactieprodukt bij omgevingstemperatuur 20 geroerd. Na 40 uur werd het reactiemengsel uitgegoten in 300 ml ethylether en tweemaal gewassen met keukenzoutoplossing en vijfmaal met water. Het oplosmiddel werd gedroogd met watervrij natriumsulfaat en onder verminderde druk verwijderd. Het ruwe produkt werd over ruw silicagel gechromatografeerd met methy-25 leenchloride, waarbij verkregen werd 6,1 g allyl-/ (3S,4R,5R)- 3- ( 1 - trichloorethoxy carbonyl ethyl )-4-/""( ethyl thio)carbono thioyl-thio_/-2-azetidinon-1-yl_7-2-trifenylfosfine-acetaat.

Rotatie: C^J2\ = + 77,0° IR: 176O-I780 cm"1 (chloroform-oplossing).

30 NMR: é = 6,3-6,4, 1H, ƒ- 4,70, 2Ξ, s; 1,16-1 ,49 6H

(CDC1 ).

Ill D. Een oplossing van 6,1 g allyl-/”(3S,4R,5R)-3-(1-trichloorethoxy carbonyloxyethyl)-4-^/ (ethylthio)carbonothioylthio_7-2-azetidinon-1-yl_7-2-trifenylfosfine-acetaat in 400 ml tolueen 80 0 0 0 77 - 37 - werd onder stikstof 22 uur onder terugvloeikoeling gekookt. (De reactie werd gevolgd door dunnelaagchromatografie, waarbij ge-elueerd met 5# ethylacetaat/tolueen). Het tolueen werd vervolgens onder sterk verminderde druk verwijderd en het reactie-5 mengsel over ruw silicagel gechromatografeerd met tolueen, over gaand in 10io ethylacetaat/tolueen. Een mengsel van 1,5 g van het reactieprodukt werd geïsoleerd, waarna het opnieuw werd ge-chromatografeerd en vervolgens werd gezuiverd door hogedruk-vloeistofchromatografie met 2# ethylacetaat/tolueen, waarbij 10 verkregen werd 1,18 gallyl(5R,6S,8R)-2-ethylthio-6-/""l-tri- chloorethoxycarbonyloxyethylJ/penem-3-carboxylaat en 240 mg allyl(55é-cis)-2-ethylthio-6-/’_ trichloorethoxycarbonyloxyethyl_^ penem-3-carboxylaat.

5R,óS,8R rotatie: j_ » +172,8° (0,25# in ethanol) 15 5,6-cis rotatie: /""o +156,4° (0,45# in ethanol) III E. Aan een oplossing van 1,18 g allyl-(5R»6S,8R)-2-ethyl-thio-6-/”"1-trichloorethoxycarbonyloryethyl__7penem-3-carboxylaat in 9>0 ml tetrahydrofuran werd onder stikstof 3 ml azijnzuur en 500 mg geactiveerd zinkpoeder toegevoegd. Het reactiemengsel 20 werd 2,5 uur geroerd, gedurende welke tijd 400 mg zinkmetaal extra in twee porties werd toegevoegd. De reactie werd gevolgd door dunnelaagchromatografie, waarbij geëlueerd met 51^ ethylacetaat/tolueen. Het reactiemengsel werd vervolgens gefiltreerd, waarna 150 ml methyleenchloride werd toegevoegd. Na tweemaal 25 wassen met water, driemaal met koude 3# natriumwaterstofcarbo-naatoplossing en tweemaal met keukenzoutoplossing, werd de oplossing gedroogd met watervrij aatriumsulfaat. Verwijdering van de oplosmiddelen onder verminderde druk leverde 720 mg allyl-(5R,6S,8R)-2-ethylthio-6-(l-hydroxyethyl)-2-penem-3-carboxylaat. 30 Onder toepassing van de bovengenoemde werkwijze werd ook 220 mg allyl(5,6-cis)-2-ethylthio-6-//’trichloorethoxycarbonyl-oxyethyl_7-penem-3-carboxylaat omgezet, waarbij verkregen werd 130 mg allyl(5,6-cis)-2-ethylthio-6-(i-hydroxyethyl)penem-3-carboxylaat.

80 0 0 0 77 - 38 - III F. Aan een oplossing van 700 mg allyl-(5R,6s,8R)-2-ethyl-thio-6-(l-hydroxyethyl)-penem-3-carboxylaat in 4 ml methyleen-chloride en 8 ml ethylacetaat werd onder stikstof 46,6- mg tri-fenylfosfine toegevoegd. Hieraan werd 4,86 ml 0,5 molair kalium-5 2-ethylhexanoaat in ethylacetaat toegevoegd. Vervolgens werd 51,1 mg tetrakis-(trifenylfosfine)-palladium-(Q) toegevoegd en de oplossing 15 min geroerd. Een extra hoeveelheid trifenylfos-fine van 100 mg, alsmede 25 mg tetrakis-(trifenylfosfine)-palladium-^) en daarna 10 ml ethylether werden toegevoegd. Het 10 produkt sloeg langzaam neer en na één uur werd de oplossing ge filtreerd en gewassen met ethylacetaat en ether, waarbij verkregen werd 45 mg kalium-(5R,6S,8R)-2-ethylthio-6-(l-hydroxy-ethyl)-penem-3-carboxylaat. Aan de moederloog werd 20 ml ethylether toegevoegd. Ha een nacht afkoelen werd een tweede hoe-15 veelheid gevormde kristallen gefiltreerd, waarbij een extra hoeveelheid van 90 mg kaliumzout werd verkregen.

MR·. J = 1,25-1 ,49, 6E5 = 2,76-3,14, 2H; 3,85-3,94, 1H; ƒ« 4,12-4,37, 1H; 5,65-5,67, 1H, dj (D.O) _ * £

Rotatie: - -145,2° 20 IR: 1600 cm"1 en 1770 cm”1 (nujol).

Aan een oplossing van 130 mg allyl-(5»6-cis)-2-ethylthio- 6-(1-hydroxyethyl)-penem-3-carboxylaat in 0,7 ml methyleenchlo-ride en 1,4 ml ethylacetaat werden 7,0 mg Pd(Ph^P)^, 7 mg tri-fenylfosfine en 0,63 ml 0,5 molair kalium-2-ethylhexanoaat in 25 ethylacetaat toegevoegd. Het produkt sloeg onmiddellijk neer en werd na een half uur roeren gefiltreerd en gewassen met ethylacetaat en ethylether, waarbij verkregen werd 105 mg kalium-(5,6-cis)-2-ethylthio-6-(1-hydroxyethyl)-penem-3-carboxylaat.

Rotatie: / a_J ^ = -145,9° (0,1# in water) 30 NMR: J» 1,23-1 ,43, 6Π; J = 2,78-3,12, Hj 3,84-4,02, 1Hï <f = 4,15-4,23, 1H; ef = 5,72-5,77, 1H, d; (DgO).

Ill G. Herhaling van de in de trappen A-F beschreven werkwijzen, waarbij werden toegepast (3S,4R,5S)-henzyl-/~3-(l-trichloor-ethoxycarbonyloxyethyl)-(2-azetidinon-4-yl)-7trithiocarbonaat, 80 0 0 0 77 -39- (3S,4R,5R)-2-trichloorethoxycarbonyloxyethyl-/”(3-l -trichloor-ethoxycarbonyloxyethyl)-2-azetidinon-4-yl)_/trithiocartonaat en (3S,4R,5R)-*i-butyl-/ 3-(1-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-(2-azetidinon-4-yl)_7-trithiocarbonaat, leverde achtereenvolgens 5 op: het (5,6-cis)- en (5R,6S,8R)-kalium-6-(l-hydroxyethyl-2-benzylthiopenem-3-carboxylaat, het (5,6-cis)- en (5R,6S,8R)-kalium-6-(l-hydroxyethyl)-2-(hydroxyethyl)-thiopenem-3-carboxylaat en 10 het (5,6-cis)- en (5R,6S,8R)-kalium-6-(l-hydroxyethyl)-2- (n-butylthiopenem-3-carboxylaat.

Onder toepassing van (3S,4R,5S)-ethyl-(3-/ 1-trichloor-ethoxycarbonyloxy-1-(3-pyridyl)-methyl_7-(2-azetidinon-4-yl)-trithiocarbonaat werd de in de trappen A-F beschreven werkwijze 15 herhaald, waarbij verkregen werden het (5,6-cis)- en (5R,6S,8S)- kalium-6-/~1-hydroxy-1-(3-pyridyl)methyl_7_2-ethylthiopenem-3-carboxylaat.

Onder toepassing van de in de paragrafen A - E beschreven werkwijze, waarbij (3S,4R,5R)-2-allyloxycarbonylaminoëthyl-/”3-20 (1-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-(2-azetidinon-4-yl)J7-tri- thiocarbonaat werd gebruikt, werden verkregen: (5,61cis)- en (5R,6S,8R)-allyl-6-(l-trichloorethoxycarbonyloxyethyl)-2-/ (2-allyloxycarbonylaminoëthyl)thio_7 penem-3-carboxylaat.

Behandeling van deze produkten afzonderlijk met zink le-25 verde (5R,6R,8R)- en (5R,/6S,8R)-allyl-6-(l-hydroxyethyl)-2- /”(2-allyloxycarbonylaminoëthyl)thiö_7penem-3-'carboxylaat, die vervolgens elk afzonderlijk werden behandeld met 2-ethylhexaan-zuur, waarbij afzonderlijk werden verkregen: (5,6-cis)- en (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-/ (2-aminoëthyl)-thio_7?enem-30 3-carbonznur.

Voorbeeld IV

2-Ethylthiopenem-5-carboxamide

In aceton (10 ml) werd bij 0-5°C 2-ethylthiopenem-3-car-bonzunr (0,24 g) geroerd, waarna triëthylamine (0,21 ml) en 800 0 0 77 - 40 - vervolgens ethylchloorformiaat (0,15 ml) werden toegevoegd, Ha 0,5 uur bij 0-5° te hebben gestaan, werd geconcentreerde waterige ammonia (0,2 ml) toegevoegd. Ha nogmaals een half uur bij 0 - 5° te hebben gestaan, werd het mengsel opgewerkt in di-5 chloormethaan, gewassen met waterig wijnsteenzuur en natrium- waterstofcarbonaat-oplossing, gedroogd en ingedampt. Het residu werd herkristalliseerd uit ethylacetaat, waarbij het amide werd verkregen in de vorm van naalden, smeltpunt 172-175°C#

Voorbeeld V

10 2-Ethylthiopenem-3-carbonitrile

Een mengsel van 2-ethylthiopenem-3-carboxamide (0,08 g), droog pyridine (2 ml) en p-tolueensulfonylchloride (0,11 g) werd bij kamertemperatuur 24 uur geroerd en vervolgens opgewerkt in dichloormethaan, gewassen met waterig wijnsteenzuur en 15 natriumwaterstofcarbonaatoplossing, gedroogd en ingedampt. Het residu werd opgelost in 2 ml dichloormethaan en gefiltreerd, waarbij het niet-omgezette amide werd teruggewonnen; hierna werd het filtraat gechromatografeerd over siltcagel met ether-dichloormethaan (1 s 20 volume/volume), waarbij het nitrile werd 20 verkregen. IR-spectrum (in dichloormethaan): 1785 cm”1.

Voorbeeld VI

2-Ethylthio-3-(5-tetrazolyl)-uenem

Een mengsel van 2-ethylthiopenem-3-carbonitrile (0,1 g), natriumazide (0,22 g), aluminiumchloride (0,12 g) en droog te- 25 trahydrofuran (2,5 ml) werd 18 uur verwarmd op 50-é0°, waarna het werd opgewerkt in water en dichloormethaan. De organische fase werd gedroogd, ingedampt en gechromatografeerd over sili- cagel met ether-dichloormethaan, waarbij het produkt werd ver- —1 kregen. IR-spectrum V* 1785 cm” .

30 Voorbeeld VII

VII A. 2-Ethylthio-H-benzyl-penem-5-Qarboxamide

In aceton (5 ml) werd bij 0-5° 2-ethylthiopenem-3-carbon-zuur (0,12 g) en triëthylamine (0,11 ml) geroerd, waarna ethylchloorformiaat (0,08 ml) werd toegevoegd. Ha 0,5 uur werd een 800 00 77 - 41 - oplossing van benzylamine (0,12 g) in dichloormethaan (2 ml) toegevoegd, waarna het mengsel hij kamertemperatuur 0,5 uur werd geroerd. Vervolgens werd dichloormethaan toegevoegd en de oplossing gewassen met waterig wijnsteenzuur en natriumwater- 5 stofcarbonaatoplossing, gevolgd door drogen en indampen. Het residu werd gechromatografeerd over silicagel met 5$ ether-di- chloormethaan, waarbij het produkt werd verkregen als een olie.

IR-spectrumïY (dichloormethaan) 5300, 1785 en 1650 cm” . max VII B. 2-Ethylthio-5-(l-benzyl-5-tetrazolyl)-penem 10 Aan een oplossing van het benzylamide (1 mmol') in droog tolueen (3 ml) en pyridine (0,1 ml) werd fosforpentachloride (0,21 g) toegevoegd. Het mengsel werd bij kamertemperatuur 2 uur geroerd, het neerslag gefiltreerd en gewassen met droog tolueen en het filtraat bij kamertemperatuur en onder sterk 15 verminderde druk ingedampt. Een oplossing van het residu in aceton (3 ml) werd aan een geroerde oplossing van natriumazide (0,5 g) in water (2 ml) en aceton (3 ml) toegevoegd. Ha één uur roeren bij kamertemperatuur werd het produkt geëxtraheerd met dichloormethaan en gezuiverd door middel van silicagel-chroma- 20 tografie met ether-dichloormethaan.

VII G. 2-Ethylthio-5-(5-tetrazolyl)-penem

Een oplossing van 2-ethylthio-3-0-'benzyl-5-tetrazolyl)- penem (0,15 g) in ethylacetaat (5 ml), die triëthylamine (10 mg) bevatte, werd bij kamertemperatuur in 4 atmosfeer waterstof 25 één uur geschud met 10¥0 palladium-op-kool (0,1 g), waarna het mengsel werd gefiltreerd, ingedampt en gechromatografeerd over silicagel in dichloormethaan-ether, waarbij het produkt werd verkregen. IH-spectrum: 'f 1?85 cm” .

max

Voorbeeld VIII

30 2-Bthylthio-5-(5-tetrazolyl)-penem

Een oplossing van 1-(l-trifenylfosfóranyl-1-J/_1-benzyl-5-tetrazolyl_7-methyl)-4-ethylthio(thiocarbonyl)thio-2-azetidinon (1,5 g) in tolueen (20 ml) werd onder terugvloeikoeling in stikstof 40 uur gekookt, waarna het produkt werd geïsoleerd 80 0 0 0 77 - 42 - door chromatografie over silicagel, waarbij geëlueerd werd met dichloormethaan, gevolgd door eluering met ether-dichloormethaan,. waarbij verkregen werd 2-ethylthió-3-(1-benzyl-5-tetrazolyl)-penem. Sen oplossing van de laatstgenoemde verbinding in ethyl-5 acetaat, die triëthylamine bevatte, werd bij kamertemperatuur in 4 atmosfeer waterstof met 10$ palladium-op-kool (0,1 g) één uur geschud, waarna het mengsel werd gefiltreerd, ingedampt en gechromatografeerd over silicagel in dichloormethaanether, waarbij het in de titel vermelde produkt werd verkregen. IR-spec- 10 trums V" 1785 cm .

1 mam

Geneesmiddelsamenstellingen (Voorbeeld IX)

De volgende samenstellingen dienen als voorbeelden voor een aantal doseringsvormen, waarin de anti-bacteriële middelen volgens de uitvinding zijn toegepast. In elke samenstelling is 15 het actieve ingrediënt aangeduid met de term "drug", waarmee een van de volgende verbindingen bedoeld is: kalium(5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxy-laat, (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-aminoëthylthio)-penem- 3-carbonzuur en (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-20 3-carbonzuur.

Het zal echter duidelijk zijn, dat elk van deze verbindingen kan worden vervangen door even effectieve hoeveelheden van andere verbindingen met de formule 1, in het bijzonder die, welke voorkomen op de lijst voorafgaande aan Bereiding A.

25 Samenstelling voor een injecteerbare suspensie mg/ml

Steriele drug 250,0

Benzylalcohol 9,0

Methylparaben 1,8

Propylparaben 0,2 30 Ratriumcarboxymethylcellulose 5>0

Polyethyleenglycol 4000 10,0

Povidon 5>0

Hatriumcitraat 1 5,0

Binatrium-edetaat 0,1 80 0 0 0 77 - 43 -

Samenstelling voor een injecteerbare suspensie mg/ml

Water voor injektie naar behoefte

Totaal 1,0 ml

De parabens werden opgelost in een hoeveelheid water voor 5 injectie door verwarming tot 65-70°C. Vervolgens werd afgekoeld tot 25-35°C. Daarna werden toegevoegd en opgelost.· benzylalcohcü.,. natriumcitraat, dinatriumedetaat, polyethyleenglycol 4000, povi-don en natriumcarboxymethylcellulose. De oplossing werd gefiltreerd en gesteriliseerd in een autoclaaf. Vervolgens werd een . 10 slurry van de steriele actieve stof bereid en deze gevoerd door een oolloldmolen. Het mengsel werd goed gemengd met een oplossing uit stap 3 en door de molen gevoerd. Tenslotte werd de suspensie op het eindvolume/gewicht gebracht, waarna steriele houders er mee werden gevuld.

15 Samenstelling voor capsules

Hr. Ingrediënt mg/cap3ule mg/capsule 1 Drug 250 . 500 2 Lactose, USP 106 123 3 Maïszetmeel, voedingsmiddel- 20 kwaliteit 40 70 4 Magnesiumstearaat, ÏÏSP 4 £ 400 mg 700 mg

De ingrediënten nrs. 1, 2 en 3 werden 10-15 min ia een geschikte menginrichting gemengd. Vervolgens werd aan het mengsel 25 ingrediënt nr. 4 toegevoegd en 1-3 min gemengd. Tenslotte werd het bovengenoemde mengsel in geschikte, uit twee delen bestaande capsules van harde gelatine gebracht.

Samenstelling voor tabletten

Hr, Ingrediënt mg/tablet mg/tablet 30 1 Drug 25Ο 500 2 Lactose, ÏÏSP 106 112 3 Maïszetmeel, voedingsmiddel- kwaliteit als 10$ pasta in water 20 40 80 0 0 0 77 - 44 -

Nr. Ingrediënt mg/tablet mg/tablet 4 Maïszetmeel, voedingsmiddel- kwaliteit 20 40 5 Magnesiumstearaat _4 _8 5 400 mg 800 mg

Ie ingrediënten nrs. 1 en 2 werden 10-15 min in een geschikte menginrichting gemengd. Het mengsel werd met ingrediënt nr. 5 gegranuleerd, Vervolgens werd het vochtige granulerings-produkt door een grove zeef (6,4 mm) gevoerd. De vochtige kor-10 reis werden 8-12 uur bij 50-50°C gedroogd. Daarna werden onder toepassing van een geschikte maalinrichting de gedroogde korrels door een zeef van middelmatige grootte (1,68-1,19 mm) gevoerd. Hierna werd ingrediënt nr. 4 toegevoegd en werd 10-15 min gemengd, Vervolgens werd ingrediënt nr. 5 toegevoegd en werd nog 15 1-3 min verder gemengd. Tenslotte werd het mengsel in een ge schikte tabletteermachine gecomprimeerd tot de geschikte afmetingen en het geschikte gewicht, 80 0 0 0 77

Claims (4)

1. Werkwijze voor het bereiden van penem-verbindingen, met het kenmerk, dat verbindingen met de formule 1, waarin R laag alkyl, amino-1aagalky1, mono- of di-laagalkylamino-laagalkyl, acylamino-laagalkyl, aralkyl, heteroaralkyl, hydroxy-5 laagalkyl, hydroxy-aralkyl, carboxy-laagalkyl of alkoxycarbonyl-laagalkyl; R^ waterstof, laag alkyl, aralkyl of een groep met de formule RgCHOH-, waarin Rg waterstof, laag alkyl, aralkyl, heteroaryl, hetero-aralkyl, hydroxy-aralkyl of aryl vertegenwoordigt; 10 Rg waterstof of methyl; en X cyaan, tetrazool-5-yl» -C00R, of -C0NR.Rc, waarin R,

5. D 5 waterstof, een alkalimetaal-kation, ftalidyl of een pivaloyl-oxymethylgroep is; en R^ en R^ onafhankelijk van elkaar waterstof of laag alkyl 15 vertegenwoordigen; voorstellen, onder voorwaarde dat wanneer X de groep -COOR^ voorstelt, de beide symbolen R^ en R£ geen waterstof kunnen zijn; worden bereid volgens een voor analoge verbindingen bekende 20 methode.

2. Werkwijze voor het bereiden van penem-verbindingen, met het kenmerk, dat verbindingen met de formule 1 als omschreven in conclusie 1 worden bereid door cyclisering van een verbinding met de formule 2, waarin

25 R, R^, R2 de bovenvermelde betekenissen bezitten en elk van de daarin aanwezige functionele groepen desgewenst beschermd kan zijn; X' een beschermende tetrazool-5-ylgroep, cyaan, beschermende carboxylgroep, beschermde carbamoylgroep of de groep -COÏÏR^R^, 30 waarin de substituenten R, en R_ de bovenvermelde betekenis be- 4 5 zitten, en waarvan ten minste één daarvan een lage alkylgroep is; voorstellen, Y een fosfiniogroep is, die door een dubbele binding ge- 80 0 0 0 77 - 46 - bonden is aan het naburige koolstofatoom of een fosfonatogroep, die met een enkelvoudige binding aan het naburige koolstofatoom is gebonden, terwijl de negatieve lading daarvan gecompenseerd wordt door de aanwezigheid van een kation en 5 Z een zwavel- of zuurstofatoom is; en door, indien vereist, een mengsel van diastereo-isome-ren vóór of na het verwijderen van enige beschermende groep te scheiden en vervolgens een aldus verkregen verbinding te onderwerpen aan één of meer van de hierna genoemde facultatieve 10 stappen (i) tot (viii): (i) het invoeren van ftalidyl of pivaloyloxymethyl in substituent X; (ii) acylering van een verbinding met de formule 1, waarin R amino-laagalkyl voorstelt; 15 (iii) transamidering of hydrolyse van een verbinding met de formule 1, waarin R acylamino-laagalkyl voorstelt; (iv) scheiding van een mengsel van enantiomeren; (v) vorming van een zout; (vi) omzetting van de carboxylgroep, die door X wordt voor-20 gesteld, in een overeenkomstige amidogroep -CONR^R^, waarin R^ en R^ de bovengenoemde betekenissen bezitten; (vii) omzetting van de carboxylgroep, die door X wordt voorgesteld in een cyaangroep; en (viii) omzetting van de cyaan- of carbamoylgroep, die door X 25 wordt voorgesteld, in de tetrazool-5-yl-groep; onder voorwaarde, dat wanneer in formule 2 het symbool X' een beschermde carboxylgroep voorstelt en R^ en Rg beide waterstof vertegenwoordigen, een van de stappen (vi) of (vii) moet worden uitgevoerd. 30 3· 7/erkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin Y een triaryl- fosfonio- of trialkylfosfoniogroep voorstelt, waarin de aryl-of alkyl-gedeelten desgewenst gesubstitueerd zijn.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, waarin Y tri-fenylfosfonio voorstelt. 80 0 0 0 77 - 47 -

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 2-4» waarin de cycliseringsreactie wordt uitgevoerd in een inert oplosmiddel bij een temperatuur tussen 30 en 160°C.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 2-5» waarin een 5 verbinding met de formule 2 wordt toegepast, waarin Rg waterstof? R1 de groep Rg-CHOPg-, waarin Rg de in conclusie 1 vermelde betekenis heeft en Pg een hydroxyl-beschermende groep is? R laag alkyl of beschermd amino-laagalkyl? en X' beschermd carboxyl voorstellen. 10 7* Werkwijze volgens een van de conclusies 2-6, waarin een (3S,4R)-verbinding met de formule 2 wordt toegepast.

8. Werkwijze volgens een van dé conclusies 1-7» waarin kalium- (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxy-laat, kalium-(5H,6S,8S)-6-(1-hydroxy-1-(3-pyridyl)methyl)-2- 15 ethylthiopenem-3-carboxylaat of (5R»6s,8R)-6-(l-hydroxyethyl)- 2- (2-aminoëthylthio)penem-3-carbonzuur wordt bereid.

9. Werkwijze volgens een der conclusies 2-5, waarin de cycliseringsreactie van een verbinding met de formule 2 wordt gevolgd door omzetting van de 3-carbcxylgroep in cyaan of tetra- 20 zool-5-yl of waarin in de formule 2 het symbool X' een beschermde tetrazool-5-ylgroep is.

10. Werkwijze volgens conclusie 9» waarin R-methyl-thiopenem- 3- carbonitrile, 2-ethylthiopenem-5-carbonitrile, 2-aminoëthyl-thiopenem-3-carbonitrile, de 6-(1-hydroxyethyl)-derivaten daar- 25 van of de 3-(5-tetrazolyl)-analogs van al de voorgaande verbindingen worden bereid.

11. Werkwijze voor het bereiden van een geneesmiddel met anti-bacteriële werking, met het kenmerk, dat een of meer verbindingen met de formule 1, als omschreven in conclusie 1, in 30 een voor geneeskundige doeleinden geschikte toedieningsvorm worden gebracht.

12. Gevormd geneesmiddel» verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 11.

13. Sen verbinding, bereid onder toepassing van de werkwijze 80 0 0 0 77 - 48 - volgens een der conclusies 2-10.

14. Sen verbinding met de formule 1, als omschreven in conclusie 1. 15« Een verbinding volgens conclusie 14* waarbij in formule 5 1 R de in conclusie 1 vermelde betekenis heeft, Rg waterstof voorstelt, X een groep -COOR^ vertegenwoordigt en R1 een groep Rg-CHOH- is, waarin R^ en Rg de in conclusie 1 vermelde betekenissen bezitten.

16. Verbinding volgens conclusie 15, met de stereo-specifie-10 ke struktuur volgens formule 3, waarin R, R^ en Rg de in conclusie 1 vermelde betekenissen bezitten, alsmede een mengsel van deze verbinding met zijn enantiomeer.

17. Een verbinding volgens conclusie 16, waarin R^ waterstof of een alkalimetaalkation, R laag alkyl of amino-laagalkyl 15 en Rg waterstof, laag alkyl of hetero-aryl voorstellen, alsmede een mengsel van deze verbinding met zijn enantiomeer.

18. Een verbinding volgens conclusie 17, waarbij deze verbinding kalium-(5R»6S,8R)-6-(l-hydroxye :hyl)-2-ethylthiopenem- 3-carboxylaat is.

19. Verbinding volgens conclusie 17» waarbij deze verbinding (5R,6S,8R)-6-(1-hydroxyethyl)-2-(2-amino-ethylthio)-penem-3-carbonzuur is.

20. Verbinding volgens conclusie 17, waarbij deze verbinding kalium(5R,65,8S)-6-(1-hydroxy-1-(3-pyridyl)-methyl)-2-ethylthio- 25 penem-3-carboxylaat is.

21. Een verbinding volgens conclusie 14, waarbij in de formule 1 de symbolen R^, Rg en R dezelfde betekenissen bezitten als in conclusie 1 en X cyaan, tetrazool-5-yl of -CONR^R^, waarin R. en Rc de in conclusie 1 vermelde betekenissen bezit-4 5 30 ten, voorstelt.

22. Een verbinding volgens conclusie 21, waarbij in formule 1 R^ waterstof of de groep RgCHOH- is, waarin Rg de in conclusie 1 vermelde betekenis bezit, Rg waterstof is, R de in conclusie 1 vermelde betekenis heeft en X cyaan of tetrazool-5-yl 80 0 0 0 77 - 49 - vertegenwoordigt,

23. Een verbinding volgens conclusie 22, waarbij deze verbinding 2-methylthiopenem-3-carbonitrile, 2-ethylthiopenem-3-carbonitrile, 2-amino-ethylthiopenem-carbonitrile, een 6-(l- 5 hydroxyethyl)-derivaat daarvan of een 3-(tetrazool-5-yl)-ana- logon van een van de voorafgaande verbindingen is.

24. Een geneesmiddel volgens conclusie 12, bevattend: alkalimetaal-(5RS,6RS,8RS)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthipenem- 3-carboxylaat, tezamen met hetzij alkalimetaal-(5RS,6SR,8RS)- 10 6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3«oarboxylaat, hetzij alka limetaal-(5R>6S,8R)-6-( 1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-car-boxylaat, waarbij het geneesmiddel in hoofdzaak vrij is van alkalimetaal-(5RS,6SR,8SR)-6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-.

3-oarboxylaat en alkalimetaal (5RS,6RS,8RS)-6-(l-hydroxyethyl)- 15 2-ethylthiopenem-3-carboxylaat.

25. Een geneesmiddel volgens conclusie 24, bevattend 20-45 gew.$ van het (5RS,6RS,8SR)-isomeer en 55-SO gew.$ van hetzij het (5RS,6SR,8RS)-, hetzij het (5R,6S,8R)-isomeer.

26. Geneesmiddel volgens conclusie 12, bevattend alkalime- 20 taal-(5RS,6RS,8SR)-6-(1-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-car- boxylaat, waarbij dit geneesmiddel in hoofdzaak vrij is van de overeenkomstige (5RS,6SR,8RS)-, (5RS,6SR,8SR)- en (5RS,6RS,8RS)-isomeren.

27. Geneesmiddel volgens conclusie 12, bevattend alkalime- 25 taal (5R,6s,8R)-6-(l-hydroxyethyl)-2-ethylthiopenem-3-carboxy- laat in de chirale vorm of samen met het enantiomeer ervan.

28. Een farmaceutische doseringsvorm, bevattend een geneesmiddel volgens een der conclusies 24-27.

29. Doseringsvorm volgens conclusie 28 voor oraal gebruik. 800 0 0 77 > i 1 2 viU'V''"* Z ^X 0 C—Y X' 3 4 H° H Y * !/\/S\ fl 0 H "119i'1 ,}Z~Y % R JL^oc-r. R .2_N**-il S2 r6 \χ 5 o 6 R II 1 0C-R7 oh ^ H R-,--/ I l - 2 j = SCH_CH, 1 i -/ 2 3 TD -—-MW C* wvw^.j »i 0 j i—Nk i

0 J—\

7. R20 R15° ? H I |y.SCH2CH3 R6-CH--6' R150 h h 4-\ I j !>SCH2CH3 0 jj R^mi r* — ** 8 l Z J-N e II g o \ S-C-S-R _ R20 f2 *1 r^N R )—NH 2 ^ · - , · 80 0 0 0 77 0 * r 9α Η Η = .S ^ SR Ri"n-1 ✓,-NH Z 10 0- % R^-Wwi-1/ z n 0J—N. OH ri5° T R _ J, B_H H —\ z o' \

12 H Η H 13 I = .s^>CH3 R/H-Y ]>, Η H ^ '"OF I - ? - ni J R^/wnA —— ux J-N \ C00R3 J-N^CHj CH H 3

4 R^o <D Η H „ I I_C1 R-ι -[--* - 15 I *2 RiH-Ι'Ύ'Ν z r’cd^o (/ K θ .po(ocH ) N^r|po(fanyl)2 80 0 0 0 77