本发明涉及制备具有下述通式的化合物的方法, 这里的M是一种碱金属原子。
这个方法包括具有下述通式的化合物
这里的R是低级烷烃,
同具有下述通式的化合物反应,
CH2=CH-CH2-OM+Ⅲ
这里M和上面提到的M意义相同。
反应是在无水条件下和在一种实际上由烯丙醇组成的溶剂中进行的。
本发明也涉及到制备下述通式化合物的方法,
这里R1是低级烷烃,低级烷酰基,低级烯烃或者是-CH2C2OOR2基团,或是-C(CH3)2COOR2基团。R2是一种很容易裂解的基团。这个方法包括依照本发明得到的通式Ⅰ的化合物同具有下述通式的化合物的反应
这里的X是一个可离解的基团,R1含义和上面的相同。以及应用这些方法制备具有灭菌活性的单-β-内酰胺,头孢菌素,青霉素的方法,在β-内酰胺环上的氨基基团可以被具有下述通式的基团所取代
这里R3是氢,低级烷烃,低级烯烃,或-CH2COOR4基团,或-C(CH3)2COOR4基团,R4是氢,或者是容易被氢离解的基团。
“低级”这一词指的是最多7个,最好是4个碳原子的根或化合物。“烷烃”一词指的是直链或支链的,被取代的碳氢化合物的根,如甲基,乙基和另一丁基。“烯烃”一词指的是直链或支链的不饱和碳氢化合物根,如丙烯基,2-丁烯基,3-丁烯基。“烷酰基”一词指的是直链或支链的脂肪酸的根,如乙酰基,丙酰基,和异丁酰基。
“容易裂解的基团”一词,优先指的是苯环被囟素,低级烷氧基,或硝基任意取代的苯基例如,苯,对-硝基苯,对-甲氧基苯,2,4或3,4-二甲氧基苯,对-氯苯,特-烷烃基团,如特-丁基,在2-位上被囟化的低级烷烃基团,如2,2,2-三氯代乙基,2-溴代乙基,2-碘代乙基,在2-位上被甲基硅烷化的低级烷烃,如2-三甲基硅烷乙基,用氢解容易除去的基团,特别优先考虑那些生理学条件下容易被除去的基团,特别是低级-烷酰氧基-低级烷基基团,如醋酸甲酯,三甲基乙酸甲酯,1-醋酸乙酯和1-三甲基乙酸乙酯基团,和低级烷氧基羧酸-低级烷基酯基团,如甲氧基甲酸甲酯,1-乙氧基甲酸乙酯和1-异丙氧基甲酸乙酯基团。
“离解基团”一词习惯上指的是能离解的基团,如磺酸基和囟原子。例如适合的磺酸基团是低级的烷基磺酸基团,如甲基磺酸基团和芳基磺酸基团,如对-苯甲磺酸基团。适合的囟原子是氯,溴,碘原子。
按照本发明通式Ⅱ的化合物同通式Ⅲ的烯丙醇碱金属盐的反应可以在很宽的温度范围内进行,例如在大约0℃到反应混合物沸腾温度范围内进行。然而,反应很容易在室温下完成。如果通式Ⅱ的化合物作为原料,最好使用相应的乙酯,这是一种从市场上可购买到的化合物。最好使用烯丙醇钾作为通式Ⅲ的原料。
通式Ⅲ的丙烯醇的碱金属盐可以用丙烯醇同碱金属,碱金属的氢化物,如氢化钠,碱金属的烷基化物,如正-丁基锂或碱金属的氢氧化物,如氢氧化钾,按照已知的方法反应而制备。
为了完成按照本发明用通式Ⅴ的化合物得到通式Ⅰ的化合物的反应,通式Ⅰ的化合物最好是悬浮或溶解在一种惰性的有机溶剂中,例如,适合的溶剂是碳氢化合物,如戊烷,己烷,环己烷,石油醚,苯,甲苯和二甲苯,醚类,如四氢呋喃,二噁烷,乙二醇二甲基醚,乙醚,特-基甲基醚,N,N-二甲基甲酰胺,丙酮,乙酸乙酯,乙腈和二甲基亚砜。反应可以在一个很宽的温度范围内完成,例如从大约0℃到反应混合物沸腾温度的范围内完成。如果通式Ⅴ的化合物作为原料,最好使用相应的囟化物。
如上所述,本发明的方法可用于制备具有抗微生物活性的单-β-内酰胺,头孢菌素和盘尼西林衍生物,β-内酰胺环上的氨基基团可被通式Q的基团所取代。通式Ⅳ的化合物属于一类已知的化合物,可以相似的方法将其转换为所需要的,具有抗微生物活性的单-β-内酰胺,透孢菌素,和盘尼西林。
实例1
a)33.7克(600毫克分子)的氢氧化钾溶解在200毫升的烯丙醇中,并向其中加入300毫升的甲苯,过滤稍许混浊的溶液,滤液在真空中,30℃下浓缩(除去水份)。油状的剩余物再次溶解在300毫升的甲苯中,溶液再次在真空中浓缩。得到的丙烯醇钾溶解在900毫升丙烯醇中,随后溶液用64.5克(300毫克分子)的乙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基乙酸酯处理,混合物在室温下搅拌2天,结晶出的物质在减压下抽滤出,依次用丙烯醇,醋酸乙酯和乙醚洗涤,并在40℃下真空干燥。得到熔点>250℃的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯的钾盐。
b)76.2克(287.2毫克分子)的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯的钾盐悬浮在1.4升的四氢呋喃中,悬浮液冷却到0℃并在搅拌下用20.4毫升(287.2毫克分子)的乙酰氯处理。一小时以后,混合物浓缩到很少的体积,并用3升乙酸乙酯处理。得到的溶液用水洗涤三次,水萃取液同1升的乙酸乙酯一起振摇。黑色的有机相用骨碳处理,用硫酸镁干燥,并在真空中挥发。剩余物溶解在1升的二氯甲烷中,过滤出不溶的物质,然后用2升的四氯化碳处理,并浓缩到很小的体积。在减压下过滤出结晶的物质,用四氯化碳和石油醚洗涤,并在40℃下真空干燥。得到熔点144-147℃的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-醋酸基亚胺基-醋酸酯。
c)54克(200毫克分子)的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-醋酸基亚胺基-醋酸酯在氮气下溶解在1.4升的乙腈中,溶液冷却到0℃,并依次用448毫克(2毫克分子)的醋酸钯(Ⅱ)和1.72毫升(10毫克分子)亚膦酸三乙酯处理。5分钟以后,将23,2毫升(220毫克分子)的N-甲基-四氢吡咯加入其中,混合物在氮气下,在0℃搅拌过夜,从而,2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-乙酸基亚胺基-乙酸的N-烯丙基-N-甲基四氢吡咯盐被结晶出。
d)接着向其中加入28毫升(248毫克分子)的N-甲基吗啉,30分钟以后,加入74克(220毫克分子)的2,2-二硫代-双苯并噻唑。在4小时之内,在0℃搅拌下,向其中滴加42毫升(245毫克分子)的亚磷酸三乙酯在200毫升乙腈中的溶液。接着混合物再搅拌30分钟。析出的结晶的物质在减压下过滤,首先用乙腈洗涤,然后用乙醚洗涤,并在30℃下真空干燥。得到熔点为170-172℃的2-(2-氨基-4-噻唑基)2-顺-乙酸基亚胺基-乙酸的2-苯并噻唑的硫酯。熔点:170-172℃。
e)29.6克(80毫克分子)的7-氨基-3-{[2.5-二氢-6-羟基-2-甲基-5-氧代-不对称-3-三吖嗪基)硫代]甲基}-3-头孢烯-4-羧酸悬浮在56毫升的N,N-二甲基甲酰胺中,悬浮液用24.8毫升(176毫克分子)的三乙基胺处理,混合物冷却到0℃,并向其中加入80毫升的水。向得到的澄清溶液中加入38克(100毫克分子)的固定的2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-乙酸基亚胺基-乙酸的2-苯并噻唑的硫酯,反应混合物在0℃搅拌3小时。过滤黑色的溶液,剩余物用每次用40毫升的N,N-二甲基甲酰胺洗二次。溶液冷却到0℃,用96毫升(192毫克分子)的2-乙基乙酸钠(在乙酸乙酯中)的2N溶液处理,1080毫升的丙酮在30分钟内,在0℃下加入其中,同时加以搅拌,在减压下过滤颗粒状的物质,先用比例为3∶2的丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的混合物500毫升洗涤,然后再用500毫升的丙酮洗涤,室温下真空干燥,得到7-[2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-乙酸基亚胺基乙酰胺基]-3-{-[(2,5-二氢-6-羟基-2-甲基-5-氧代-不对称-3-三吖嗪基)-硫代]甲基}-3-头孢烯-4-羧酸的二钠盐,用HPLC(高效液相色谱)测定,强度96.6%。
f)48克(76.6毫克分子)的7-[2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-乙酸基亚胺基乙酰胺基]-3-{-[(2,5-二氢-6-羟基-2-甲基-5-氧代-不对称-3-三吖嗪基)-硫代]甲基}-3-头孢烯-4-羧酸的二钠盐溶解在一种冷却到25℃的520毫升的甲醇和400毫升的水溶液中。溶液的PH借助于1N的氢氧化钠调整到8,并且在整个反应延续时期内保持这个PH值。从而氢氧化钠的消耗量是非常的少。反应完成以后(反应的过程用HPLC检测),用1N的盐酸把PH值调整到7,黑色的溶液同10克的活性碳一起搅拌20分钟。随后过滤混合物,剩余物用52毫升的甲醇和40毫升水的混合物洗涤。在搅拌下用2.4升的乙醇处理,得到黄色的溶液,随后混合物冷却到0℃,在减压下滤出颗粒状的物质,先用350毫升乙醇和水的混合物(6∶1)洗涤,然后再用450毫升乙醇洗,接着在1600Pa下干燥,然后在高真空下室温干燥。得到347克(77.5%)的7-[2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-乙酸基亚胺基乙酰胺基]-3-{-[(2,5-二氢-6-羟基-2-甲基-5-氧代-不对称-3-三吖嗪基)-硫代]甲基}-3-头孢烯-4-羧酸的二钠盐,仅含有
5.9%乙醇和4.9%的水。
微量元素分析:[按照C17H14N8Na2O7S3(584.51)|5.9%乙醇|4.9%水计算]
计算值:C34.24;H3.48;N17.10
测定值:C33.79;H3.20;N17.24
实例2
a)4.30克的氢化钠(百分之99)在2℃下分批加入到200毫升的烯丙醇中。气体挥发净以后,40.0克的乙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯一次加入,化合物在室温下搅拌2小时,随后立即在真空下蒸出40毫升的溶剂,剩余物在室温下搅拌过夜。滤出产物,用乙酸乙酯和特-丁基甲基醚洗涤,在高真空下干燥到恒量。得到烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯的钠盐。
b)62毫升的正-丁基锂(1.6M在己烷中)在-78℃下滴加到240毫升的烯丙醇中,混合物避免在室温下受热,在真空下除去100毫升溶剂。然后在21.5克的乙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯加到其中,反应混合物搅拌过夜。滤出产物,用乙酸乙酯和特-丁基甲基醚洗涤,并在高真空下干燥到恒量。得到熔点>260℃的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯。
c)在搅拌下将337克的氢氧化钾溶解在2升的烯丙醇中,溶液用3升的甲苯处理,混合物在真空下(2000Pa)挥发。混合物再次用3升的甲苯处理,并再次挥发。剩余物溶解在1升的烯丙醇中,随后溶液用645克的乙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯处理,在室温下搅拌45小时。滤出产物,用1升的烯丙醇,8升的乙酸乙酯,和2.5升的特-丁基甲基醚洗涤,在高真空下,40℃干燥至恒量。得到烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯。
HNMR在(CD3)2SO中的光谱:每种情况下的讯号为:
9.20(S宽度);5.96(S,1H);6.3-5.0(m,3H);
4.66(d J=6.5Hz 2H)ppm。
实例3
4.60克的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯溶解在20毫升无水N,N-二甲基甲酰胺中,随后溶液滴加3.4毫升新蒸馏过的烯丙基溴。接着温度升到50℃。15分钟以后混合物用饱和的氯化铵溶液处理,然后用乙酸乙酯萃取,合并有机相,用水和饱和的氯化钠溶液洗二次,并用硫酸镁干燥。挥发溶剂后得到的剩余物从特-丁基甲基醚中重结晶。得到熔点106-107℃的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-烯丙醇基亚胺基-乙酸酯。
实例4
a)82克(0.38克分子)的乙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯加到360毫升含有0.5克分子的烯丙基钾的烯丙醇溶液中,在氩气下,悬浮液在室温下搅拌20小时,随后在减压下滤出颗粒状的物质,用乙酸乙酯和乙醚洗涤,在真空下(1600Pa)50℃干燥。得到烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯的钾盐。
b)大约39.5克的钾盐,在室温下悬浮在450毫升的无水丙酮中。悬浮液用5克的碘化钾和26.9克的氯代乙酸特-丁酯处理,随后混合物在氩气下回流4小时。然后混合物倾入750毫升乙酸乙酯和750毫升水中,充分地搅拌,分离成两相,水相用400毫升乙酸乙酯洗涤,合并乙酸乙酯,并用饱和的氯钠溶液洗涤。在硫酸钠上干燥,并挥发。剩余物从540毫升甲苯中重结晶,从而得到烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-{[(特-丁氧基羰基)-甲氧基]亚胺基}-乙酸酯,熔点136-138℃。
c)21.5克的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-{[(特-丁氧基羰基)-甲氧基]亚胺基}-乙酸酯悬浮在150毫升无水乙腈中,然后在氩气下,同时加以搅拌,依次加入120毫克的乙酸钯(Ⅱ),0.5毫升的亚磷酸三乙基酯,和5.3毫升的N-甲基四氢吡咯,混合物在室温下搅拌大约1.5小时,随后,2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-{[(特-丁氧基羰基)-甲氧基]亚胺基}-乙酸的N-烯丙基,-N-甲基四氢吡咯盐被结晶出。悬浮液接着用6毫升N-甲基吗啉和20克二硫代-双-2-苯并噻唑处理,将混合物冷却到-5℃到0℃,然后将12毫升的亚磷酸三乙基酯(在30毫升的无水乙腈中)溶液,在2小时内滴加到其中。在滴完后1小时,将混合物冷却到-10℃,在减压下滤出结晶的硫酯,依次用35毫升的乙腈和35毫升的乙醚洗涤,在真空下(1600Pa)60℃干燥。得到2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-{[(特-丁氧基羰基)-甲氧基]亚胺基}-乙酸的2-苯并噻唑的硫酯,熔点142-144℃。
d)71.8克(0.13克分子)的(3S,4S)-3-氨基-4-氨基甲酸基-甲基-2-氧代-1-氮杂环丁二烯磺酸分散在1.5升二氯甲烷中,随后分散液一边搅拌,一边用45.6克(0.45克分子)的三乙基胺和148,6克(0.33克分子)的2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-{[(特-丁氧基羰基)-甲氧基]亚胺基}-乙酸的2-苯并噻唑硫酯处理。反应混合物在室温下搅拌5小时。加入1.5升的水,分离出水相,每次用250毫升二氯甲烷萃取二次,加入850毫升百分之37的盐酸酸化。在室温搅拌2小时以后,得到的悬浮液冷却到0℃,再继续搅拌0.5小时。滤出颗粒物,依次用1000毫升冷水,1000毫升甲醇和1000毫升乙醚洗涤,在真空中(1600Pa)40℃干燥12小时。得到(3S,4S)-3-{(Z)-2-(2-氨基-4-噻唑基)2-[(羟基-甲氧基)亚胺基]乙酰胺基}-4-氨基甲酸基甲基-2-氧代-1-氮杂环丁二烯磺酸,熔点:207℃。
实例5
11.66克的烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-羟基亚胺基-乙酸酯在室温下悬浮在100毫升无水的四氢呋喃中。悬浮液用6.2毫升三甲基乙酰氯处理,混合物搅拌45分钟,把溶剂挥发掉,剩余物分布在乙酸乙酯和水之间。水相用乙酸乙酯萃取二次。合并有机相用饱和的碳酸氢盐溶液洗涤二次,每次都用水和饱和的氯化钠洗一次。在硫酸镁上干燥,并挥发。剩余物从特-丁基甲基醚中重结晶,得到烯丙基2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-顺-三甲基乙酸基亚胺基乙酸酯,熔点:141-143℃。