Способ получения производных 6-алкилиденпенема - RU2317297C2

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данное изобретение относится к новому способу получения производных 6-алкилиденпенема, которые могут иметь значение в качестве ингибиторов β-лактамазы и антибактериальных агентов широкого спектра действия.

ПРЕДПОСЫЛКИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

β-Лактамазы представляют собой ферменты, продуцируемые бактериями, которые гидролизуют β-лактамные антибиотики и поэтому являются основной причиной бактериальной резистентности. Пенициллины и цефалоспорины являются наиболее часто и широко используемыми в клинике β-лактамными антибиотиками. Однако развитие резистентности различных патогенов к β-лактамным антибиотикам действует разрушительным образом на эффективность лечения бактериальных инфекций (Coleman, K. Expert Opin. Invest. Drugs 1995, 4, 693; Sutherland, R. Infection 1995, 23 (4), 191; Bush, K. Cur. Pharm. Design 1999, 5, 839-845). Наиболее существенным известным механизмом развития устойчивости бактерий к β-лактамным антибиотикам является продуцирование сериновых β-лактамаз класса А, класса В и класса С. Эти ферменты разрушают β-лактамные антибиотики, приводя в результате к потере антибактериальной активности. Ферменты класса А предпочтительно гидролизуют пенициллины, тогда как лактамазы класса С имеют субстратный профиль, способствующий гидролизу цефалоспорина (Bush, K.; Jacoby, G.A.; Medeiros, A.A. Antimicrob. Agents Chemother. 1995, 39, 1211). К настоящему времени описано свыше 250 различных β-лактамаз (Payne, D.J,: Du, W and Bateson, J.H. Exp. Opin. Invest. Drugs 2000, 247) и существует потребность в новом поколении ингибиторов β-лактамаз с широким спектром действия. Бактериальную резистентность к рассматриваемым антибиотикам можно было бы значительно снизить введением β-лактамных антибиотиков в сочетании с соединением, которое ингибирует вышеуказанные ферменты.

Коммерчески доступные ингибиторы β-лактамаз, такие как клавулановая кислота, сулбактам и тазобактам, все эффективны в отношении патогенов, продуцирующих ферменты класса А. Выяснен механизм инактивации β-лактамаз класса А (таких как PCI и TEM-1) (Bush, K.; Antimicrob. Agents Chemother. 1993, 37, 851; Yang, Y.; Janota, K.; Tabei, K.; Huang, N.; Seigal, M.M.; Lin, Y.I.; Rasmussen, B.A. и Shalaes, D.M. J. Biol. Chem. 2000, 35, 26674-26682). Однако указанные соединения неэффективны в отношении организмов, продуцирующих ферменты класса С. Клавулановую кислоту используют в комбинации с амоксициллином и тикарциллином; аналогично сулбактам - с ампициллином, а тазобактам - с пиперациллином.

В патентах и заявках EP 0041768A, EP 0120613A, EP 0150781, EP 0210065, WO 87/00525, EP 0003960B1, GB 2042514A, GB 2042515A, EP 0087792A, EP 0115308A, GB 2124614B, EP 0150984A, EP 0087792, EP 0115308, EP 81301683.9, EP 84301255.0, EP 85100520.7, EP 85100521.5, EP 86305585.1, EP 86305584, EP 88311786.3, EP 88311787.1, EP 87300193.7, WO 93/03042, WO 94/10178, WO 95/28935 и WO 95/17184 в качестве ингибиторов β -лактамаз описываются пенемы с замещенной метиленовой группой в положении 6. В Европейском патенте EP 0232966B1 описан способ получения пенемов с замещенной метиленовой группой в положении 6 и их промежуточных соединений. Согласно этому патенту, соединения общей формулы I получают четырехстадийным способом из п-метоксибензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата A и альдегида в присутствии пирофорных реагентов, таких как н-бутиллитий/дифениламин или бис(триметилсилил)амид лития при -78°C (Схема 1). Третья стадия указанного способа, стадия восстановительного элиминирования, дает Е и Z изомерные соединения F и D в соотношении 5:1 соответственно.

Схема 1

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к способу получения соединения формулы I

где:

один из заместителей A или В обозначает водород, а другой обозначает арил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, конденсированный бициклический гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, конденсированный трициклический гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, циклоалкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкенил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкинил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, насыщенную или частично насыщенную гетероциклическую группу, необязательно замещенную одним или двумя R₂; и где любой из указанных гетероарильных остатков, содержащий NH-группу в цикле, может быть необязательно замещен R₁ при указанном атоме азота;

R₅ представляет собой H, C1-C6-алкил, C5-C6-циклоалкил или CHR₃ OCO-C1-C6-алкил или соль;

R₁ представляет собой H, необязательно замещенный алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенные гетероарил или моно- или бициклические насыщенные гетероциклические группы, необязательно замещенный циклоалкил, необязательно замещенный алкенил, необязательно замещенный алкинил при условии, что атом углерода, который непосредственно связан с N, не должен входить в состав двойной или тройной связи; необязательно замещенный перфторалкил, необязательно -S(O)_p-замещенный алкил или арил, где p равно 0-2, необязательно замещенный -C=O-гетероарил, необязательно замещенный -C=O-арил, необязательно замещенный -C=O-алкил, необязательно замещенный -C=O-циклоалкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную -C=O-гетероциклическую группу, необязательно замещенный C1-C6-алкиларил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил, необязательно замещенный арил-С1-C6-алкил, необязательно замещенный гетероарил-C1-C6-алкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную C1-C6-алкилгетероциклическую группу, необязательно замещенный арилалкенил, содержащий 8-16 атомов углерода, -CONR₆R₇, -SO₂NR₆R₇, необязательно замещенный арилалкоксиалкил, необязательно замещенный -алкил-O-алкиларил, необязательно замещенный -алкил-O-алкилгетероарил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиарил, необязательно замещенный арилоксигетероарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксиарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксигетероарил, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы, необязательно замещенный алкоксикарбонил, необязательно замещенный арилоксикарбонил или необязательно замещенный гетероарилоксикарбонил;

R₂ представляет собой водород, необязательно замещенный C1-C6-алкил, необязательно замещенный C2-C6-алкенил, необязательно замещенный C2-C6-алкинил, галоген, циано, N-R₆R₇, необязательно замещенный C1-C6-алкокси, гидрокси; необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, COOR₆, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы, необязательно замещенный арилокси, необязательно замещенный гетероарилокси, необязательно замещенный C3-C6-алкенилокси, необязательно замещенный C3-C6-алкинилокси, C1-C6-алкиламино-C1-C6-алкокси, алкилендиокси, необязательно замещенную арилокси-C1-C6-алкиламиносодержащую группу, C1-C6-перфторалкил, необязательно S(О)_q-замещенный С1-С6-алкил, необязательно S(O)_q-замещенный арил, где q равно 0, 1 или 2, CONR₆R₇, гуанидино- или включенную в цикл гуанидиногруппу, необязательно замещенный алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил, необязательно замещенный гетероарил-C1-C6-алкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную C1-C6-алкилгетероциклическую группу, необязательно замещенный арилалкенил, содержащий от 8 до 16 атомов углерода, SO₂NR₆R₇, необязательно замещенный арилалкилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиарил, необязательно замещенный арилоксигетероарил, необязательно замещенный гетероарилоксиарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксиарил или необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксигетероарил;

R₃ представляет собой водород, C1-C6-алкил, C5-C6-циклоалкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил;

R₆ и R₇ независимо представляют собой H, необязательно замещенный C1-C6-алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный гетероарилалкил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил, R₆ и R₇ могут вместе образовывать 3-7-членную насыщенную циклическую систему, необязательно содержащую один или два гетероатома, таких как N-R₁, O, S=(O)_n, где n равно 0-2.

Указанный способ включает:

(а) конденсацию соответствующим образом замещенного альдегида 17

где A' представляет собой А, такой как определено выше, когда В представляет собой водород; или В, такой, как определено выше, когда А представляет собой водород,

с производным 6-бромпенема структуры 16

где R представляет собой пара-нитробензил, в присутствии кислоты Льюиса и мягкого основания при низкой температуре, которая дает промежуточный продукт альдольной конденсации 18

где A' и R такие, как определено выше;

(b) взаимодействие промежуточного соединения 18 с хлорангидридом или ангидридом кислоты формулы (R₈)Cl или (R₈ )₂O или с тетрагалогенметаном формулы C(X₁)₄и трифенилфосфином, где R₈ представляет собой алкил-SO₂, арил-SO₂, алкил-CO или арил-CO; X₁ представляет собой Br, I или Cl; с образованием промежуточного соединения 19

где R₉ представляет собой Х₁или OR₈, где R₈, X₁, A^' и R такие, как определено выше; и

(c) превращение промежуточного соединения 19 в целевое соединение формулы I, где R₅ представляет собой водород, посредством восстановительного элиминирования; и, если необходимо, дальнейшее превращение в фармацевтически приемлемую соль или в сложный эфир, где R₅ представляет собой C1-C6-алкил, C5-C6-циклоалкил или CHR₃OCO-C1-C6-алкил.

Данное изобретение также относится к производному 6-бром-пенема структуры 16,

где R представляет собой п-нитробензил, используемому на вышеуказанной стадии (а).

Данное изобретение, кроме того, относится к способу получения 4-нитробензил-(5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата формулы 16, который включает следующие стадии:

(А)(i) взаимодействие 6-аминопенициллановой кислоты с бромистоводородной кислотой в органическом растворителе и воде с образованием 6-бромпроизводного 21

и (ii) превращение 6-бромпенициллановой кислоты 21 в п-нитробензил 6-бромпеницилланат 22

где R представляет собой п -нитробензил, действием 4-нитробензилбромида в присутствии основания в органическом растворителе;

(В) окисление п-нитробензил 6-бромпеницилланата 22 с образованием 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида 23

(С) кипячение с обратным холодильником 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида 23 с 2-меркаптобензотиазолом в ароматическом растворителе с образованием 4-нитробензил (2R)-2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноата 24;

(D) растворение 4-нитробензил (2R)-2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноата 24 в органическом растворителе и взаимодействие с органическим третичным основанием с образованием 4-нитробензил 2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-2-метилбут-2-еноата 25;

(E) превращение 4-нитробензил 2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата 25 в 4-нитробензил 2-[(3S,4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 26 в результате взаимодействия в ароматическом органическом растворителе с органической кислотой в присутствии смеси уксусный ангидрид/органическое третичное основание и триалкил- или триарилфосфина в интервале температур от около -10°С до около -30°С;

(F) пропускание озонированного кислорода через раствор 4-нитробензил 2-[(3S, 4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата 26 в органическом растворителе в течение 3-4 ч при температуре от -70°С до -90°С и последующую внутримолекулярную циклизацию с использованием фосфитного реагента, что приводит к образованию 4-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата 16.

Способ удобно осуществлять, используя следующие стадии.

Стадия 1. Растворение 6-аминопенициллановой кислоты 20 в органическом растворителе (предпочтительно метаноле или ТГФ) и воде для образования 6-бромпроизводного 21 в присутствии 48 мас.% бромистоводородной кислоты и раствора нитрита натрия или калия при температуре от -10° С до -30°С. 6-Бромпроизводное пенициллановой кислоты 21 можно или выделить, или in situ превратить в п-нитробензил 6-бромпеницилланат 22 действием 4-нитробензилбромида в присутствии органических или неорганических оснований (предпочтительно карбоната натрия или калия) в органическом растворителе (предпочтительно ТГФ или ДМФА).

Стадия 2. 4-Нитробензил 6-бромпеницилланат 22, полученный способом, описанным для стадии 1, можно выделить или, не выделяя, превратить в 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксид 23 в той же колбе ("in the same pot") (т.е. продолжая стадию 1) путем окисления 4-нитробензил 6-бромпеницилланата 22 любыми известными окислителями, такими как 3-хлорпероксибензойная кислота (mcpba) или пероксид водорода.

Стадия 3. Продукт стадии 2, а именно 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксид 23, можно превратить в 4-нитробензил (2R)-2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноат 24 кипячением 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида 23 с 2-меркаптобензотиазолом в ароматическом растворителе (предпочтительно в толуоле или ксилоле).

Стадия 4. Продукт стадии 3, а именно 4-нитробензил (2R)-2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноат 24, можно растворить в органическом растворителе (предпочтительно в толуоле или ксилоле) и при взаимодействии с органическим третичным основанием (предпочтительно триэтиламином) при температуре окружающей среды получить 4-нитробензил 2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 25.

Стадия 5. Продукт стадии 4, а именно 4-нитробензил 2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 25, можно превратить в 4-нитробензил 2-[(3S, 4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 26 взаимодействием с органической кислотой (предпочтительно муравьиной) в ароматическом органическом растворителе (предпочтительно в толуоле) в присутствии смеси уксусный ангидрид/органическое третичное основание (предпочтительно пиридин) и триалкил- или триарилфосфина (предпочтительно трифенилфосфина) при температуре примерно от -10°С до примерно -30°С (предпочтительно примерно от -15°С до -20°С).

Альтернативный вариант осуществления данного изобретения относится к последовательному превращению соединения 23 в соединение 26 без выделения промежуточных соединений.

Продукт стадии 2, а именно 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксид 23, подвергают взаимодействию с меркаптобензотиазолом в ароматическом органическом растворителе (предпочтительно в толуоле) при кипячении с обратным холодильником в течение 1-3 ч и обрабатывают триэтиламином при температуре от 0 до -20°С в течение 3-4 ч. После указанной обработки в реакционную смесь загружают последовательно органическую кислоту (предпочтительно муравьиную кислоту) и ангидрид (уксусный ангидрид), органическое третичное основание (предпочтительно пиридин) и триалкил- или триарилфосфат при температуре от -10°С до -40°С.

Стадия 6. 4-Нитробензил 2-[(3S,4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 26 - продукт стадии 5 или вышеуказанной последовательности превращений - помещают в органический растворитель (предпочтительно этилацетат) при температуре от -70°C до -90°С и в течение 3-4 ч пропускают озонированный кислород, затем осуществляют внутримолекулярную циклизацию, используя фосфитный реагент (предпочтительно триметилфосфит). Продукт 4-нитробензил (5R, 6S)-6-бромпенем-3-карбоксилат 16 кристаллизуют из смеси этилацетат:гексан.

Данное изобретение также относится к соединению, представленному следующей формулой (16):

Вышеописанный способ (Стадия 1 - Стадия 6) получения соединения, представленного формулой 16, является промежуточным звеном в получении пенемов с замещенной метиленовой группой в положении 6 общей формулы I .

Соединение, представленное формулой 16, представляет собой кристаллическое производное (параметры дифракции рентгеновских лучей в порошкообразном образце приводятся в таблице 2).

Кристаллическая природа указанного промежуточного соединения придает ему стабильность и тем самым увеличивает срок хранения. Данные по стабильности соединения формулы 16 приведены в таблице 1.

Стадия 7. Взаимодействие 4-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата 16 с соответствующим образом замещенными альдегидами (определенными выше) для осуществления стадии альдольной конденсации можно проводить в присутствии кислоты Льюиса (предпочтительно безводного MgBr₂ или эфирата MgBr₂)

и органического третичного основания (предпочтительно Et₃N, пиридина, диметиламинопиридина (DMAP) или триалкиламина диизопропилэтиламина) в апротонном полярном органическом растворителе(ях) (предпочтительно ТГФ и/или ацетонитриле) при температуре от -10°С до -40°C. Промежуточные альдольные продукты общей формулы 18 функционализируют in situ ("in the same pot")при температуре от 0°C до -10°С и получают сложноэфирную уходящую группу: например, с хлорангидридом или ангидридом уксусной кислоты получают ацетат, с ангидридом трифторметансульфокислоты - трифлат, с тозилхлоридом - тозилат; или, если соединения формулы 18 выделяют, их можно превратить в галогенпроизводные взаимодействием с тетрагалогенметаном и трифенилфосфином при комнатной температуре в подходящем органическом растворителе, предпочтительно CH₂Cl₂.

Стадия 8. Последнюю стадию, а именно стадию восстановительного элиминирования, которая дает соединение общей формулы I, можно осуществить растворением смеси альдольных продуктов в органическом растворителе (предпочтительно ТГФ/ацетонитрил) при рН 6,0-8,5, предпочтительно при рН 6,5-7,0 фосфатного буфера, и действием активированного металла, такого как цинк, олово или алюминий, при температуре окружающей среды (предпочтительно при 20°С-35°C). Продукт в виде соли щелочного металла можно очистить колоночной хроматографией с обращенной фазой.

Альтернативно стадии 7 и 8 можно проводить последовательно в одной колбе ("in the same pot") без выделения промежуточного альдольного продукта.

Последнюю стадию, а именно стадию восстановительного элиминирования, можно осуществить растворением альдольного продукта в органическом растворителе (предпочтительно ТГФ или ацетонитриле) и фосфатном буфере с рН 6,5-7,0 и гидрированием над Pd/C при давлении 10-100 фунт/кв.дюйм (предпочтительно при 40 фунт/кв.дюйм).

Иллюстрацией данного изобретения служит типичный пример, приведенный на схеме А. На схеме А показаны подходящие условия реакции, однако можно использовать и другие реакционные условия, не выходя за границы объема данного изобретения. Например, можно использовать меньшую или большую длительность протекания реакции; обычно чем дольше длится реакция, тем более полно она проходит.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Данное изобретение относится к новому способу получения соединения формулы I

где

один из заместителей A или В обозначает водород, а другой обозначает арил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, конденсированный трициклический гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, циклоалкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкенил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкинил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, насыщенную или частично насыщенную гетероциклическую группу, необязательно замещенную одним или двумя R₂;

R₅ представляет собой H, C1-C6-алкил, C5-C6-циклоалкил или CHR₃OCO-C1-C6-алкил (образующие сложные эфиры, способные гидролизоваться in vivo) или металлы, такие как Na, K или Ca (образующие соли).

R₁ представляет собой H, необязательно замещенный -C1-C6-алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенные гетероарил или моно- или бициклические насыщенные гетероциклические группы, необязательно замещенный С3-С7-циклоалкил, необязательно замещенный С3-С6-алкенил, необязательно замещенный С3-С6-алкинил при условии, что атом углерода, который непосредственно связан с N, не должен входить в состав двойной или тройной связи; необязательно замещенный С1-С6-перфторалкил, необязательно -S(O)p-замещенный алкил или арил, где p равно 2, необязательно замещенный -C=O-гетероарил, необязательно замещенный -C=O-арил, необязательно замещенный -C=O-(С1-С6)-алкил, необязательно замещенный -C=O-(С3-С6)циклоалкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную -C=O-гетероциклическую группу, необязательно замещенный C1-C6-алкиларил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил, необязательно замещенный арил-С1-C6-алкил, необязательно замещенный гетероарил-C1-C6-алкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную C1-C6-алкилгетероциклическую группу, необязательно замещенный арилалкенил, содержащий 8-16 атомов углерода, -CONR₆R₇, -SO₂NR₆R₇, необязательно замещенный арилалкилоксиалкил, необязательно замещенный -алкил-O-алкиларил, необязательно замещенный -алкил-O-алкилгетероарил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиарил, необязательно замещенный арилоксигетероарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксиарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксигетероарил, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы, необязательно замещенный алкоксикарбонил, необязательно замещенный арилоксикарбонил, необязательно замещенный гетероарилоксикарбонил. Предпочтительными R₁ группами являются водород, необязательно замещенный алкил, необязательно замещенный арил, -С=O-(С1-С6)-алкил, С3-С6-алкенил, С3-С6-алкинил, необязательно замещенный циклоалкил, SO₂-алкил, SO₂-арил, необязательно замещенные гетероциклические группы, -CONR₆R₇ и необязательно замещенный гетероарил.

R₂ представляет собой водород, необязательно замещенный C1-C6-алкил, необязательно замещенный C2-C6-алкенил, содержащий 1 или 2 двойных связи, необязательно замещенный C2-C6-алкинил, содержащий 1 или 2 тройных связи, галоген, циано, N-R₆R₇, необязательно замещенный C1-C6-алкокси, гидрокси; необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, COOR₆, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы, необязательно замещенный арилокси, необязательно замещенный гетероарилокси, необязательно замещенный C3-C6-алкенилокси, необязательно замещенный C3-C6-алкинилокси, C1-C6-алкиламино-C1-C6-алкокси, алкилендиокси, необязательно замещенный арилокси-C1-C6-алкиламино, C1-C6-перфторалкил, необязательно S(О)_q-замещенный С1-С6-алкил, необязательно S(O)_q-замещенный арил, где q равно 0, 1 или 2, CONR₆R₇, гуанидино- или включенную в цикл гуанидиногруппу, необязательно замещенный C1-C6-алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил, необязательно замещенный гетероарил-C1-C6-алкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную C1-C6-алкилгетероциклическую группу, необязательно замещенный арилалкенил, содержащий от 8 до 16 атомов углерода, SO₂NR₆R₇, необязательно замещенный арилалкилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиарил, необязательно замещенный арилоксигетероарил, необязательно замещенный гетероарилоксиарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксиарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксигетероарил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы. Предпочтительными R₂ группами являются водород, необязательно замещенный алкил, необязательно замещенный алкокси, необязательно замещенный гетероарил, галоген, CN, гидрокси, необязательно замещенная гетероциклическая группа, -CONR₆R₇, COOR₆, необязательно замещенный арил, S(O)_q-алкил и S(O)_q-арил;

R₃ представляет собой водород, C1-C6-алкил, C5-C6-циклоалкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил;

R₄ представляет собой водород, необязательно замещенный C1-C6-алкил; один из R₄ представляет собой ОН, С1-С6-алкокси, -S-C1-C6-алкил, COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄ R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиро-систему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, O, S=(O)_n (где n равно 0-2) и N-R₁;

R₆ и R₇ независимо представляют собой Н, необязательно замещенный C1-C6-алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный гетероарилалкил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил; R₆ и R₇ могут вместе образовать 3-7-членную насыщенную циклическую систему, необязательно содержащую один или два гетероатома, таких как N-R₁, О, S=(O)_n, где n равно 0-2.

Химические определения

Термин алкил означает алкильные группы как с линейной, так и с разветвленной цепью, состоящие из 1-12 атомов углерода, предпочтительно 1-6 атомов углерода.

Термин алкенил означает алкенильные группы как с линейной, так и с разветвленной цепью, состоящие из 2-8 атомов углерода, содержащие по меньшей мере одну двойную связь и не содержащие тройной связи, предпочтительно алкенильная группа содержит одну или две двойных связи. Такие алкенильные группы могут существовать в виде Е- и Z-изомеров; соединения по данному изобретению включают оба изомера. В случае алкенильной группы атом углерода, который входит в состав двойной связи, не должен быть соединен с гетероатомами, такими как O, S или N-R₁.

Термин алкинил означает алкинильные группы как с линейной, так и с разветвленной цепью, состоящие из 2-6 атомов углерода, содержащие по меньшей мере одну тройную связь, предпочтительно алкинильная группа содержит одну или две тройных связи. В случае алкинильной группы атом углерода, который входит в состав двойной или тройной связи, не должен быть соединен с гетероатомами, такими как O, S или N-R₁.

Термин циклоалкил относится к алициклической углеводородной группе, содержащей 3-7 атомов углерода. Термин перфторалкил в данной заявке используют для обозначения насыщенных алифатических углеводородных групп как с линейной, так и с разветвленной цепью, содержащих по меньшей мере один атом углерода и два или несколько атомов фтора. Примеры перфторалкильных групп включают CF₃, CH₂CF₃, CF₂CF₃ и CH(CF₃)₂. Термин галоген обозначает Cl, Br, F и I.

Если алкил, алкенил, алкинил или циклоалкил определяют как «необязательно замещенный», возможными заместителями являются один или два из следующих: нитро, -арил, -гетероарил, алкоксикарбонил-, -алкокси, -алкоксиалкил, алкил-O-C2-C4-алкил-O-, -циано, -галоген, -гидрокси, -NR₆R₇, -трифторметил, -трифторметокси, арилалкил, алкиларил, R₆R₇N-алкил-, HO-C1-C6-алкил-, алкоксиалкил-, алкил-S-, -SO₂NR₆R₇, -SO₂NHR₆, -CO₂H, CONR₆R₇, арил-О-, гетероарил-О-, -S(O)_s-арил (где s равно 0-2), -алкил-O-алкил-NR₆ R₇, -алкиларил-O-алкил-N-R₆R₇, C1-C6-алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, алкоксиалкил-O-, R₆R₇N-алкил- и -S(O)_s-гетероарил (где s равно 0-2). Предпочтительные заместители для алкила, алкенила, алкинила и циклоалкила включают галоген, нитро, арил, гетероарил, алкоксикарбонил-, алкокси, -алкоксиалкил, -циано, гидрокси и -N-R₆R₇.

Термин арил означает ароматический углеводородный остаток, выбранный из следующих групп: фенильной, α-нафтильной, β-нафтильной, бифенильной, антрильной, тетрагидронафтильной, флуоренильной, инданильной, бифениленильной и аценафтенильной.

Термином гетероарил определяется ароматическая гетероциклическая система (моноциклическая или бициклическая), где гетероарильные остатки выбирают из: (1) фурана, тиофена, индола, азаиндола, оксазола, тиазола, изоксазола, изотиазола, имидазола, N-метилимидазола, пиридина, пиримидина, пиразина, пиррола, N-метилпиррола, пиразола, N-метилпиразола, 1,3,4-оксадиазола, 1,2,4-триазола, 1-метил-1,2,4-триазола, 1H-тетразола, 1-метилтетразола, бензоксазола, бензотиазола, бензофурана, бензизоксазола, бензимидазола, N-метилбензимидазола, азабензимидазола, индазола, хиназолина, хинолина и изохинолина; (2) бициклических ароматических гетероциклов, где фенильный, пиридиновый, пиримидиновый или пиридазиновый цикл конденсирован с: (а) 5-членным ароматическим (ненасыщенным) гетероциклом, содержащим один атом азота; (b) 5- или 6-членным ароматическим (ненасыщенным) гетероциклом, содержащим два атома азота; (с) 5-членным ароматическим (ненасыщенным) гетероциклом, содержащим один атом азота вместе или с одним атомом кислорода, или с одним атомом серы; или (d) 5-членным ароматическим (ненасыщенным) гетероциклом, содержащим один гетероатом, выбранный из O, N или S.

Если арил или гетероарил определяют как «необязательно замещенный», один или два из нижеследующих являются возможными заместителями: нитро, -арил, -гетероарил, алкоксикарбонил-, -алкокси, -алкоксиалкил, алкил-O-C2-C4-алкил-O-, -циано, -галоген, -гидрокси, -N-R₆R₇, -трифторметил, -трифторметокси, арилалкил, алкиларил, R₆R₇N-алкил-, HO-C1-C6-алкил-, алкоксиалкил-, алкил-S-, -SO₂ N-R₆R₇, -SO₂NH-R₆, -CO₂H, CONR₆R₇, арил-О-, гетероарил-О-, -S(O)_s-арил (где s = 0-2), -алкил-O-алкил-NR₆R₇, -алкиларил-O-алкил-N-R₆R₇, C1-C6-алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, алкоксиалкил-O- и -S(O)_s-гетероарил (где s равно 0-2). Предпочтительные заместители для арила и гетероарила включают алкил, галоген, -N-R₆R₇, трифторметил, -трифторметокси, арилалкил и алкиларил.

Арилалкил определяют как арил-C1-C6-алкил-. Арилалкильные группы включают бензил, 1-фенилэтил, 2-фенилэтил, 3-фенилпропил, 2-фенилпропил и им подобные. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной или арильной части, незамещенной или замещенной 1 или 2 заместителями, как определено выше.

Алкиларил определяют как C1-C6-алкиларил-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной или арильной части, незамещенной или замещенной 1 или 2 заместителями, как определено выше.

Гетероарил-C1-C6-алкил обозначает гетероарилзамещенную алкильную группу, представляющую собой алкильную цепь из 1-6 атомов углерода (линейную или разветвленную). Алкилгетероарильные части включают гетероарил-(CH₂)_1-6- и им подобные группы. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной или гетероарильной части, незамещенной или замещенной 1 или 2 заместителями, как определено выше.

С1-С6-Алкилгетероарил обозначает алкильную цепь из 1-6 атомов углерода (линейную или разветвленную), присоединенную к гетероарильной группе, которая связана с остальной частью молекулы, т.е. C1-C6-алкилгетероарил-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной или гетероарильной части, незамещенной или замещенной 1 или 2 заместителями, как определено выше.

Насыщенные или частично насыщенные гетероциклические группы обозначают такие гетероциклические остатки, как: азиридинил, азетидинил, 1,4-диоксанил, гексагидроазепинил, пиперазинил, пиперидинил, пирролидинил, морфолинил, тиоморфолинил, дигидробензимидазолил, дигидробензофуранил, дигидробензотиенил, дигидробензоксазолил, дигидрофуранил, дигидроимидазолил, дигидроиндолил, дигидроизооксазолил, дигидроизотиазолил, дигидрооксадиазолил, дигидрооксазолил, дигидропиразинил, дигидропиразолил, дигидропиридинил, дигидропиримидинил, дигидропирролил, дигидрохинолинил, дигидротетразолил, дигидротиадиазолил, дигидротиазолил, дигидротиенил, дигидротриазолил, дигидроазетидинил, дигидро-1,4-диоксанил, тетрагидрофуранил, тетрагидротиенил, тетрагидрохинолинил и тетрагидроизохинолинил.

Моно- или бициклическая насыщенная или частично насыщенная C1-C6-алкилгетероциклическая группа обозначает С1-С6-алкильную группу (линейную или разветвленную), присоединенную к гетероциклу (который определен выше) через атом углерода или атом азота, в которой другой конец алкильной цепи присоединен к остальной части молекулы. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной или гетероциклической части молекулы, незамещенной или замещенной 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Арилалкилоксиалкил определяют как арил-C1-C6-алкил-O-C1-C6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной и/или арильной частям, незамещенным или замещенным 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Алкилоксиалкил определяют как C1-C6-алкил-O-C1-C6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Арилоксиалкил определяют как арил-O-C1-C6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильному или арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Гетероарилалкилоксиалкил определяют как гетероарил-C1-C6-алкил-О-C1-C6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной или гетероарильной части, незамещенной или замещенной 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Арилоксиарил определяют как арил-О-арил-. Термин «необязательно замещенный» относится к арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Арилоксигетероарил определяют как арил-O-гетероарил- или -арил-O-гетероарил. В данном определении или арильный, или гетероарильный остаток может быть соединен с остальной частью молекулы. Термин «необязательно замещенный» относится к арильному остатку или гетероарильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, как определено выше.

Алкиларилоксиарил определяют как арил-О-арил-С1-С6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Алкиларилоксигетероарил определяют как гетероарил-О-арил-C1-C6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к арильному или гетероарильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы определяют как R₆R₇N-C1-C6-алкил-O-арил-C1-C6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильному или арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше, R₆ и R₇ такие, как определено выше.

Алкоксикарбонил определяют как С1-С6-алкил-О-С=О-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильной группе алкоксильного остатка, незамещенной или замещенной 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Арилоксикарбонил определяют как арил-О-С=О-. Термин «необязательно замещенный» относится к арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Гетероарилоксикарбонил определяют как гетероарил-О-С=О-. Термин «необязательно замещенный» относится к гетероарильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Алкокси определяют как С1-С6-алкил-О-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Арилокси определяют как арил-O-. Термин «необязательно замещенный» относится к арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Гетероарилокси определяют как гетероарил-О-. Термин «необязательно замещенный» относится к гетероарильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Алкенилокси определяют как C3-C6-алкен-O-, например остатки, подобные аллил-O-, бутен-2-ен-O. Термин «необязательно замещенный» относится к алкеновому остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, как определено выше, при условии, что атом углерода, входящий в состав двойной связи, не соединен с гетероатомом, таким как O, S или N-R₁.

Алкинилокси определяют как C3-C6-алкин-O-, например группы, подобные HC≡C-CH₂O-. Термин «необязательно замещенный» относится к алкиновому остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, как определено выше, при условии, что атом углерода, входящий в состав двойной или тройной связи, не соединен с гетероатомом, таким как O, S или N-R₁.

Алкиламиноалкокси определяют как R₆R₇N-C1-C6-алкил-O-C1-C6-алкил-, где терминальная алкильная группа, присоединенная к атому кислорода, соединена с остальной частью молекулы. R₆ и R₇ определены выше. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Алкилендиокси определяют как -O-(CH₂)₂-O-.

Арилоксиалкиламиносодержащие группы определяют как R₆R₇N-C1-C6-алкил-O-арил-, где арил присоединен к остальной части молекулы. Термин «необязательно замещенный» относится к алкильному или арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Арилалкенил определяют как арил-C2-C8-алкен-, при условии, что атом углерода, входящий в состав двойной связи, не соединен с гетероатомом, таким как O, S или N-R₁. Термин «необязательно замещенный» относится к алкеновому или арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Гетероарилоксиалкил определяют как гетероарил-О-С1-С6-алкил-. Термин «необязательно замещенный» относится к гетероарильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Гетероарилоксиарил определяют как гетероарил-О-арил-, где арильный остаток присоединен к остальной части молекулы. Термин «необязательно замещенный» относится к гетероарильному или арильному остатку, незамещенному или замещенному 1 или 2 заместителями, определенными выше.

Алкокси, алкоксиалкил, алкоксиалкилокси и алкилтиоалкилокси представляют собой группы, где алкильная цепь (линейная или разветвленная) состоит из 1-6 атомов углерода. Арилокси, гетероарилокси, арилтио и гетероарилтио содержат арильные и гетероарильные группы, определенные выше. Арилалкилокси, гетероарилалкилокси, арилалкилтио и гетероарилалкилтио содержат арильные и гетероарильные группы, определенные выше, и алкильные цепи (линейные или разветвленные) из 1-6 атомов углерода.

Арилоксиалкил, гетероарилоксиалкил, арилоксиалкилокси и гетероарилоксиалкилокси представляют собой заместители, где алкильный радикал содержит 1-6 атомов углерода. Термины моноалкиламино и диалкиламино относятся к остаткам с одной алкильной или двумя алкильными группами, где алкильная цепь содержит 1-6 атомов углерода, а группы могут быть одинаковыми или различными.

Термины моноалкиламиноалкил и диалкиламиноалкил относятся к моноалкиламино- и диалкиламиногруппам с одним или двумя алкильными заместителями (одинаковыми или различными) при атоме азота, который присоединен к алкильной группе, содержащей 1-3 атома углерода.

Выражение «конденсированная трициклическая гетероарильная группа» используют в описании и формуле изобретения для обозначения:

группы, содержащей три конденсированных цикла, из которых по меньшей мере один цикл ароматический (т.е. соответствует правилу Хюккеля (4n+2)). Конденсированная трициклическая гетероарильная группа содержит 1-6 гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из O, S, N и N-R₁. Конденсированная трициклическая гетероарильная группа должна быть связана с остальной частью молекулы формулы I через атом углерода, предпочтительно входящий в состав ароматического кольца системы. Конденсированная трициклическая гетероарильная группа может содержать 1-3 ароматических цикла и 0-2 неароматических цикла. Каждый ароматический цикл в конденсированной трициклической гетероарильной группе может содержать 5-7 атомов в своем составе (включая головные атомы мостиковой группы), которые выбраны из CR₂, O, S, N и N-R₁ . Каждый из ароматических циклов конденсированной трициклической гетероарильной группы может содержать 0-3 гетероатома, выбранных из O, S, N или N-R₁. Неароматические циклы, если они имеются в составе конденсированной трициклической гетероарильной группы, могут содержать 5-8 атомов в цикле (включая головные атомы мостиковой группы), из которых от 0 до 4 могут быть гетероатомами, выбранными из N, N-R₁, О или S(O)_n, где n равно 0-2. В каждом неароматическом цикле конденсированной трициклической гетероарильной группы один или два немостиковых атома углерода могут каждый иметь один или два заместителя R₄, и R₄ могут быть независимо одинаковыми или различными. Примеры конденсированных трициклических гетероарильных групп включают:

Размер циклов и тип соединения: (5-5-5)

В обеих формулах 1-А и 1-В Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆ и Z₇ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₇ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ могут независимо представлять собой С или N.

Размер циклов и тип соединения: (5-5-6)

В обеих формулах 2-А и 2-В Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇ и Z₈ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₈ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ могут независимо представлять собой С или N.

Размер циклов и тип соединения: (5-6-5)

В обеих формулах 3-А и 3-В Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇ и Z₈ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₈ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ могут независимо представлять собой С или N.

Размер циклов и тип соединения (5-6-6)

В формулах 4-А, 4-В и 4-С Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇ и Z₈ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₈ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ могут независимо представлять собой С или N.

Размер циклов и тип соединения: [5-5-неароматический)]

В формулах 5-А и 5-В Z₁, Z₂, Z₃и Z₄ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₄ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N. W₁, W₂ и W₃ независимо выбраны из CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), O или N-R₁, при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи;

и t равно 1-3.

Размер циклов и тип соединения: [5-6-неароматический)]

В формулах 6-А,6-В и 6-С Z₁, Z₂, Z₃,Z₄ и Z₅ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₅ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁ и Y₂ независимо представляют собой С или N. W₁, W₂ и W₃ независимо выбраны из CR₄ R₄, S(O)r (r равно 0-2), O или N-R₁, при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи;

и t равно 1-3.

Размер циклов и тип соединения: [5-(неароматический)-5]

В формулах 7-А и 7-В Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅и Z₆ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₆ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N. W₁ и W₂ независимо выбраны из CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), O или N-R₁, при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи; и t равно 1-3.

Размер циклов и тип соединения: [5-(неароматический)-6]

В формулах 8-А и 8-В Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆ и Z₇ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₇ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N. W₁ и W₂ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), O или N-R₁, при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи; и t равно 0-3.

Размер циклов и тип соединения: [5-(неароматический)-(неароматический)]

В формулах 9-А и 9-В Z₁, Z₂ и Z₃ независимо выбраны из CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₃ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁ и Y₄ независимо представляют собой С или N. Y₂ и Y₃ независимо представляют собой СН или N. W₁, W₂, W₃, W₄ и W₅ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), O или N-R₁, при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи; t равно 0-2 и u равно 1-3.

Размер циклов и тип соединения: (6-5-6)

В формулах 10-А и 10-В Z₁, Z₂, Z₃,Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈ и Z₉ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₉ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N.

Размер циклов и тип соединения: (6-6-6)

В формулах 11-А, 11-В и 11-С Z₁, Z₂, Z₃,Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈, Z₉ и Z₁₀ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₁₀ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N.

Размер циклов и тип соединения: [6-5-(неароматический)]

В формулах 12-А и 12-В Z₁, Z₂, Z₃,Z₄ и Z₅ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₅ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N. W₁, W₂ , W₃ независимо представляют собой O, N-R₁или S=(O)_r (r равно 0-2), при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи; и t равно 1-4.

Размер циклов и тип соединения: [6-6-(неароматический)]

В формулах 13-А, 13-В и 13-С Z₁, Z₂, Z₃,Z₄, Z₅ и Z₆ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₆ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N. W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)_r (r равно 0-2), O или N-R₁при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, O-O или S-O связи; и t равно 1-3.

Размер циклов и тип соединения: [6-(неароматический)-6]

В формулах 14-А, 14-В и 14-С Z₁, Z₂, Z₃,Z₄, Z₅, Z₆, Z₇ и Z₈ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₈ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N. W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)_r (r равно 0-2), О или N-R₁при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи; и t равно 1 или 2.

Размер циклов и тип соединения: [6-(неароматический)-(неароматический)]

В формулах 15-А, 15-В и 15-С Z₁, Z₂, Z₃ и Z₄ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и, как указано выше, один из Z₁-Z₄ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы пенема. Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N. W₁, W₂, W₃ и W₄ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)_r (r равно 0-2), O или N-R₁при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, S-O или O-O связи; t равно 1-3 и u равно 1-3.

Выражение «конденсированная бициклическая гетероарильная группа» используют в описании и формуле данного изобретения для обозначения:

группы, содержащей два конденсированных цикла, из которых один имеет ароматическую природу [т.е. подчиняется правилу Хюккеля (4n+2)], а другой - неароматическую.

Конденсированная бициклическая гетероарильная группа содержит от 1 до 6 гетероатомов, выбранных из O, S, N и N-R₁.

Конденсированная бициклическая гетероарильная группа связана с остальной частью молекулы посредством атома углерода ароматического цикла, как показано в формуле I.

Ароматический цикл конденсированной бициклической гетероарильной группы содержит пять или шесть атомов в цикле (включая головные атомы мостиковой группы), выбранных из CR₂, N, O, S или N-R₁. Ароматический цикл конденсированной бициклической гетероарильной группы содержит от 0 до 3 гетероатомов, выбранных из О, S, N и NR₁.

Неароматический цикл конденсированной бициклической гетероарильной группы содержит пять-восемь атомов в цикле (включая головные атомы мостиковой группы), выбранных из CR₄R₄, N, N-R₁, O, S(O)_n, где n равно 0-2. Неароматический цикл конденсированной бициклической гетероарильной группы содержит 0-4 гетероатома, выбранных из N, N-R₁, О или S(O)_n, где n равно 0-2.

Примеры конденсированных бициклических гетероарильных групп включают:

В формуле 16-А Z₁, Z₂ и Z₃ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и один из Z₁-Z₃ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы, как показано в формуле I. Когда один из Z представляет собой CR₂, два других Z могут представлять собой или два атома N, или один атом N и O, S, N-R₁ в любых комбинациях без нарушения ароматичности; когда два Z представляют собой CR₂, третий Z может быть произвольно выбран из N, O, S или N-R₁ в любых комбинациях без нарушения ароматичности;

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S, SO, SO₂, O, N-R₁, C=O при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, O-O или S-O связи; t равно 1-4.

В формуле 16-В Z₁, Z₂ и Z₃ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ и один из Z₁-Z₃ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы, как показано в формуле I.

Когда один из Z представляет собой CR₂, два других Z могут независимо представлять собой CR₂, N, O, S или N-R₁ в любых комбинациях без нарушения ароматичности; когда два Z представляют собой N, тогда третий Z представляет атом углерода цикла, связанный с остальной частью молекулы пенема, как показано в формуле I.

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S, SO, SO₂, O, NR₁;

t равно 1-4;

Y₁ и Y₂ представляют собой N или С; при этом, если ароматическим гетероциклом является имидазол, насыщенный цикл не может содержать атом S в положении, примыкающем к головному атому углерода мостиковой группы.

В формуле 16-С Z₁, Z₂, Z₃и Z₄ независимо представляют собой CR₂ или N и один из Z₁-Z₄ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы.

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S, SO, SO₂, O или N-R₁ при условии, что в состав насыщенной циклической системы не могут входить S-S, O-O или S-O связи; t равно 1-4.

Y₁ и Y₂ независимо представляют собой С или N.

СПОСОБ ПО ДАННОМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ

Соединения общей формулы I могут быть легко получены в мягких условиях конденсацией соответствующим образом замещенного альдегида 17 с производным 6-бромпенема структуры 16 (Схема 2) в присутствии кислоты Льюиса, предпочтительно безводного галогенида магния, более предпочтительно безводного MgBr₂ или эфирата MgBr_2,и мягкого основания, такого как триэтиламин, DMAP или диизопропилэтиламин, при низкой температуре, предпочтительно примерно от -20°C до -40°C. Промежуточный альдольный продукт 18 можно функционализировать действием хлорангидридов и ангидридов кислот, предпочтительно превратить их в ацетат, трифлат или тозилат 19; или, если соединение формулы 18 выделяют, его можно превратить в галогенпроизводное взаимодействием с тетрагалогенметаном и трифенилфосфином при комнатной температуре в подходящем органическом растворителе, предпочтительно CH₂Cl₂. Соединение 19 можно легко превратить в целевой продукт восстановительным элиминированием действием металла, такого как активированный цинк, и фосфатного буфера при умеренных температурах, предпочтительно от около 20°C до 35°C и при pH примерно 6,5-8,0 или гидрированием над катализатором, предпочтительно палладием на угле. Следует отметить, что стадию восстановительного элиминирования можно осуществить так, что произойдет снятие защиты карбоксильной группы. Если карбоксильную функцию защищает п-нитробензильная группа, тогда восстановительное элиминирование и снятие защиты выполняется в одну стадию. Однако если защитная группа не является п-нитробензильной, можно использовать методику из двух стадий, зависящую от природы защитной группы. Продукт может быть выделен в виде свободной кислоты или в виде соли щелочного металла. Вышеуказанную двухстадийную методику можно выполнять в одну стадию путем осуществления всего процесса без выделения промежуточного соединения 19. Данную относительно простую и крайне эффективную с точки зрения выхода и экономичности методику можно использовать для получения широкого круга соединений. Данная методика подходит также для крупномасштабного синтеза и применима к разнообразным альдегидам.

Один важный аспект данного изобретения относится к применению устойчивого промежуточного бромпенема 16. Стабильность промежуточного соединения имеет значение на стадии альдольной конденсации, где разложение сводят к минимуму, а также при хранении. В данном изобретении ключевое промежуточное соединение 16, где R представляет собой п-нитробензильную группу, является устойчивым и кристаллическим промежуточным соединением. В данном изобретении было найдено, что промежуточное соединение 16 является более стабильным, чем промежуточное соединение Q. Сравнительные данные по термической устойчивости промежуточных соединений 16 и Q приводятся ниже (таблица 1). Удивительная устойчивость промежуточного соединения 16 увеличивает время хранения соединения, а также возможность реализации способа в крупныхмасштабах. Как указано выше, защита карбоксильной группы п-нитробензильной группой уменьшает число стадий в данном способе получения конечного соединения структуры I. Кристаллическая структура промежуточного соединения установлена рентгеноструктурным анализом. В таблице 2 показаны параметры рентгеноструктурного анализа порошка соединения формулы 16.

1) Определено ВЭЖХ анализом.

Температура 40°С в твердом состоянии.

Условия ВЭЖХ:

Колонка: Inertsil SIL 100-5 4,6 × 150 мм (GL Science Inc.)

Подвижная фаза: этилацетат: н-гексан (10:35, об/об)

Длина волны: 312 нм; скорость потока: 1,0 мл/мин при комнатной температуре

Преимуществом является то, что на стадии восстановительного элиминирования в данном изобретении нужный "Z" изомер образуется крайне предпочтительно с селективностью 45-55:1 (около 50:1). В реакционной смеси не наблюдается образования "E" изомера. Стадию восстановительного элиминирования можно также осуществить гидрированием промежуточного соединения 19 над 10% Pd/C.

Промежуточное соединение 16, используемое в данном изобретении, может быть получено из коммерчески доступной 6-аминопенициллановой кислоты (6-APA) 20 (Схема 3). Она может быть превращена в бромпенем 16 по методике, приведенной на схеме 3. 6-Аминопенициллановую кислоту (6-APA) 20 превращают в бром-п -нитробензильное производное 22 по одностадийной (one pot)методике. Данное производное окисляют в сульфоксид 23, который подвергают реакции раскрытия цикла, и получают 24. Соединение 24 превращают в 16 по методике, кратко изложенной на Схеме 3. Преимуществом методики по данному изобретению является возможность превращения соединения 23 в 26 в одну стадию, без выделения промежуточных продуктов 24 и 25. Полученный таким образом бромпенем 16 подвергают взаимодействию с альдегидом 17 (см. Схему 2) в присутствии безводного MgBr₂ или коммерчески доступного MgBr₂:O(Et)₂. Альдольный продукт выделяют в виде бромацетата 19, который можно легко превратить в конечный продукт I взаимодействием с активированным цинком (например, свежеактивированным 0,1 н. HCl) и фосфатным буфером (рН 6,5) при комнатной температуре. Продукт можно легко очистить известными методами, например колоночной хроматографией (с Diaion HP-21). Сначала элюирование проводят водой для удаления любых неорганических примесей, затем 10% раствором MeCN в воде. Полученный продукт имеет чистоту 98%, и его можно дополнительно очистить кристаллизацией. Альдольная конденсация с использование Et₃N и MgBr₂ крайне эффективна и имеет общий характер. Данное изобретение можно распространить на разнообразные альдегиды и получить конечный продукт общей структуры I.

Данное изобретение относится к способу получения соединения формулы I

где

один из заместителей A или В обозначает водород, а второй обозначает арил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, конденсированный бициклический гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, конденсированный трициклический гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, циклоалкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкенил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкинил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, насыщенную или частично насыщенную гетероциклическую группу, необязательно замещенную одним или двумя R₂;

R₅ представляет собой H, C1-C6-алкил, C5-C6-циклоалкил, CHR₃OCO-C1-C6-алкил, (образующие сложные эфиры, способные гидролизоваться in vivo) или металлы, такие как Na, K или Ca (образующие соли).

R₂ представляет собой водород, необязательно замещенный C1-C6-алкил, необязательно замещенный C2-C6-алкенил, содержащий 1 или 2 двойных связи, необязательно замещенный C2-C6-алкинил, содержащий 1 или 2 тройных связи, галоген, циано, N-R₆R₇, необязательно замещенный C1-C6-алкокси, гидрокси; необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, COOR₆, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы, необязательно замещенный арилокси, необязательно замещенный гетероарилокси, необязательно замещенный C3-C6-алкенилокси, необязательно замещенный C3-C6-алкинилокси, C1-C6-алкиламино-C1-C6-алкокси, алкилендиокси, необязательно замещенную арилокси-C1-C6-алкиламиносодержащую группу, C1-C6-перфторалкил, необязательно S(О)_q-замещенный С1-С6-алкил, необязательно S(O)_q-замещенный арил, где q равно 0, 1 или 2, CONR₆R₇, гуанидино- или включенную в цикл гуанидиногруппу, необязательно замещенный C1-C6-алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил, необязательно замещенный гетероарил-C1-C6-алкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную C1-C6-алкилгетероциклическую группу, необязательно замещенный арилалкенил, содержащий от 8 до 16 атомов углерода, SO₂NR₆R₇, необязательно замещенный арилалкилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиарил, необязательно замещенный арилоксигетероарил, необязательно замещенный гетероарилоксиарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксиарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларилоксигетероарил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы. Предпочтительными R₂ группами являются водород, необязательно замещенный алкил, необязательно замещенный алкокси, необязательно замещенный гетероарил, галоген, CN, гидрокси, необязательно замещенная гетероциклическая группа, -CONR₆R₇, COOR₆, необязательно замещенный арил, S(O)_q-алкил и S(O)_q-арил;

R₃ представляет собой водород, C1-C6-алкил, C5-C6-циклоалкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил;

R₆ и R₇ независимо представляют собой Н, необязательно замещенный C1-C6-алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, необязательно замещенный C1-C6-алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный гетероарилалкил, необязательно замещенный C1-C6-алкилгетероарил; R₆ и R₇ могут вместе образовать 3-7-членную насыщенную циклическую систему, необязательно содержащую один или два гетероатома, таких как N-R₁, О, S=(O)_n, где n равно 0-2.

Способ получения соединения формулы I включает следующие стадии.

Стадия 1. 6-Аминопенициллановую кислоту 20, растворенную в органическом растворителе (предпочтительно метаноле или ТГФ) и воде, превращают в 6-бромпроизводное в присутствии 48 мас.% бромистоводородной кислоты при температуре от -10°С до -30°C и раствора нитрита натрия или калия. 6-Бромпенициллановую кислоту 21 можно или выделить, или in situ превратить в п-нитробензил-6-бромпеницилланат 22, действием 4-нитробензилбромида в присутствии органических оснований или неорганических оснований (предпочтительно карбоната натрия или калия) в органическом растворителе (предпочтительно ТГФ или ДМФА).

Стадия 2. Продукт п -нитробензил 6-бромпеницилланат 22, полученный способом, кратко изложенным на стадии 1, можно выделить или, не выделяя, превратить в 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксид 23 в той же колбе ("in the same pot") (т.е. последовательно продолжая стадию 1) окислением п-нитробензил 6-бромпеницилланата 22 в 1-оксид 4-нитробензил-6-бромпеницилланата 23, используя окислители, такие как 3-хлорпероксибензойную кислота (mcpba) или пероксид водорода.

Стадия 3 . Продукт стадии 2, а именно 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксид 23, можно превратить в 4-нитробензил (2R)-2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноат 24 кипячением 4-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида 23 с 2-меркаптобензотиазолом (HSBT) в ароматическом растворителе (предпочтительно в толуоле).

Стадия 4. Продукт стадии 3, а именно 4-нитробензил (2R)-2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноат 24, можно растворить в органическом растворителе (предпочтительно в толуоле) и при взаимодействии с органическим третичным основанием (предпочтительно триэтиламином) при температуре окружающей среды получить 4-нитробензил 2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 25.

Стадия 5. Продукт стадии 4, а именно 4-нитробензил 2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 25, можно превратить в 4-нитробензил 2-[(3S, 4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 26 взаимодействием с органической кислотой (предпочтительно муравьиной) в ароматическом органическом растворителе (предпочтительно в толуоле) в присутствии смеси уксусный ангидрид/органическое третичное основание (предпочтительно пиридин) и триалкил- или триарилфосфина (предпочтительно трифенилфосфина) при температуре от -10°С до -30°С.

Последовательное превращение соединения 23 в соединение 26 без выделения промежуточных продуктов

Продукт стадии 2, а именно 1-оксид 4-нитробензил 6-бромпеницилланата 23, подвергают взаимодействию с меркаптобензотиазолом в кипящем ароматическом органическом растворителе (предпочтительно в толуоле) в течение 1-3 ч и обрабатывают триэтиламином при температуре от 0 до -20°С в течение 3-4 ч. После данной обработки в реакционную смесь последовательно загружают органическую кислоту (предпочтительно муравьиную кислоту) и ангидрид (уксусный ангидрид), органическое третичное основание (предпочтительно пиридин) и триалкил- или триарилфосфат при температуре от -10°C до -40°C.

Стадия 6. 4-Нитробензил 2-[(3S,4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат 26 - продукт стадии 5 или последовательного одностадийного превращения - растворяют в органическом растворителе (предпочтительно этилацетате) при температуре от -70°C до -90°С и пропускают через раствор озонированный кислород в течение 3-4 ч, затем осуществляют внутримолекулярную циклизацию с помощью фосфитного реагента (предпочтительно триметилфосфита). Продукт, 4-нитробензил (5R, 6S)-6-бромпенем-3-карбоксилат 16, кристаллизуют из смеси этилацетат:гексан.

Соединение, представленное следующей формулой (16):

Вышеописанный способ (Стадия 1 - Стадия 6) получения соединения, представленного формулой 16, является промежуточным звеном в получении пенемов с замещенной метиленовой группой в положении 6 общей формулы I.

Соединение, представленное формулой 16, представляет собой кристаллическое производное (параметры дифракции рентгеновских лучей в порошкообразном образце приводятся в таблице 2).

Кристаллическая природа указанного промежуточного соединения придает ему стабильность и тем самым увеличивает срок хранения. Данные по стабильности соединения формулы 16 приведены в таблице 1.

Стадия 7. Взаимодействие 4-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата 16 с соответствующим образом замещенными альдегидами (определенными выше) для осуществления стадии альдольной конденсации можно проводить в присутствии кислоты Льюиса (предпочтительно безводного MgBr₂ или эфирата MgBr₂ )

и органического третичного основания (предпочтительно Et₃N, DMAP или диизопропилэтиламина) в апротонном полярном органическом растворителе (предпочтительно ТГФ и ацетонитриле) при температуре от -20°С до -40°C. Промежуточные альдольные продукты общей формулы 18 можно функционализировать in situ ("in the same pot")при температуре от 0°C до -10°С хлорангидридом или ангидридом уксусной кислоты в ацетат, ангидридом трифторметансульфокислоты - в трифлат или тозилхлоридом - в тозилат; или, если соединения формулы 18 выделяют, их можно превратить в галогенпроизводные взаимодействием 18 с тетрагалогенметаном и трифенилфосфином при комнатной температуре в подходящем органическом растворителе, предпочтительно CH₂Cl₂.

Стадия 8. Последнюю стадию, а именно стадию восстановительного элиминирования, которая дает соединение общей формулы I, можно осуществить растворением смеси альдольных продуктов в органическом растворителе (предпочтительно ТГФ/ацетонитрил) и фосфатном буфере (рН 6,5-7,0) и действием активированного металла, такого как цинк, олово или алюминий, при температуре окружающей среды (предпочтительно при 20°С-35°C). Продукт в виде соли щелочного металла можно очищать колоночной хроматографией с обращенной фазой.

Альтернативно стадии 7 и 8 можно проводить последовательно в одной колбе ("in the same pot") без выделения промежуточного альдольного продукта.

Последнюю стадию, а именно стадию восстановительного элиминирования, можно также осуществить растворением альдольного продукта в органическом растворителе и фосфатном буфере с рН 6,5-7,0 и гидрированием над Pd/C при давлении Н₂ 10-100 фунт/кв.дюйм (предпочтительно при 40 фунт/кв.дюйм).

Экспериментальная часть

Пример 1

Получение (5R)-(Z)-6-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-илметилен)пенем-3-карбоксилата натрия

Стадия 1. п -Нитробензил-6-бромпеницилланат

6-Аминопенициллановую кислоту (5,0 г) добавляют к охлажденному раствору метанола (44 мл), воды (14 мл) и 48 мас.% бромистоводородной кислоты (14 мл) при -10°C. После завершения прибавления смесь охлаждают до -15°С и добавляют к ней в течение 15 мин раствор нитрита натрия (2,4 г в 6,6 мл воды) и полученный раствор перемешивают без охлаждения еще в течение 30 мин, затем растворяют в нем хлорид натрия (2,4 г). Реакционную смесь экстрагируют дихлорметаном (2 × 36 мл). Объединенные органические слои промывают насыщенным солевым раствором (36 мл), сушат (MgSO₄) и концентрируют до объема 20 мл при пониженном давлении и 25°C. Оставшийся раствор содержит 6-бромпенициллановую кислоту и его непосредственно используют в следующей реакции.

Безводный карбонат калия (2,9 г), диметилформамид (40 мл) и 4-нитробензилбромид (5,0 г) последовательно добавляют к полученному выше раствору и смесь перемешивают при 35-40°C в течение 1 ч. Реакционный раствор выливают в смесь воды (33 мл) и дихлорметана (41 мл) и органический слой отделяют. Органический слой промывают водой (40 мл) и насыщенным солевым раствором (40 мл), сушат (MgSO₄) и упаривают. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат-гексан (4/1) и получают указанное в заголовке соединение в виде бесцветного твердого вещества (7,2 г, 75%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 1,41 (с, 3H), 1,62 (с, 3H), 4,61 (с, 1H), 4,83 (д, 1H, J=1,5 Гц), 5,25 и 5,34 (AB, 2H, J=13,0 Гц), 5,41 (д, 1H, J=1,5 Гц), 7,56 (д, 2H, J=8,7 Гц), 8,26 (д, 2H, J=8,7 Гц).

Стадия 2. п-Нитробензил-6-бромпеницилланат-1-оксид

п-Нитробензил 6-бромпеницилланат (1,36 г) растворяют в дихлорметане (20 мл) и охлаждают до 0°C. К раствору добавляют 3-хлорпербензойную кислоту (0,56 г) и перемешивают в течение 10 мин. Реакционный раствор промывают насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, водой и насыщенным солевым раствором, сушат (MgSO₄) и упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат-гексан (1/1) и получают указанное в заголовке соединение в виде бесцветного твердого вещества (1,4 г, количественный выход).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 1,17 (с, 3H), 1,69 (с, 3H), 4,60 (с, 1H), 5,04 (д, 1H, J=1,5 Гц), 5,10 (д, 1H, J=1,5 Гц), 5,30 и 5,37 (AB, 2H, J=12,9 Гц), 7,56 (д, 2H, J=8,7 Гц), 8,27 (д, 2H, J=8,7 Гц).

Последовательное одностадийное получение п-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида

6-Аминопенициллановую кислоту (500 г) добавляют к охлажденному раствору метанола (3,5 л), воды (1,36 л) и 48 мас.% бромистоводородной кислоты (1,36 л) при -10°C. После завершения прибавления смесь охлаждают до -15°C. Добавляют раствор нитрита натрия (235 г в 660 мл воды) в течение 30 мин и полученный раствор перемешивают без охлаждения еще в течение 30 мин. В реакционном растворе растворяют хлорид натрия (240 г) и реакционную смесь экстрагируют дихлорметаном (2 × 3 л). Объединенные органические слои промывают насыщенным солевым раствором (3 л), сушат (MgSO₄) и упаривают до объема 1,6 л при пониженном давлении и температуре 25°C. Полученный раствор содержит 6-бромпенициллановую кислоту и его непосредственно используют в следующей реакции.

Безводный карбонат калия (288 г), диметилформамид (2,8 л) и 4-нитробензилбромид (500 г) последовательно добавляют к полученному раствору и смесь перемешивают при 35-40°C в течение 1 ч. Реакционный раствор выливают в смесь воды (2,8 л) и дихлорметана (3, 4 л) и органический слой отделяют. Органический слой промывают водой (2,8 л) и насыщенным солевым раствором (3 л) и охлаждают до -2°С. Органический слой содержит п-нитробензил 6-бромпеницилланат и его непосредственно используют в следующей реакции.

К органическому слою в течение 15 мин добавляют 3-хлорпербензойную кислоту (355 г) и перемешивают в течение 10 мин. Реакционную смесь разбавляют этилацетатом (4,8 л) и промывают насыщенным раствором гидрокарбоната натрия (7,6 л). Органический слой отделяют и водный слой повторно экстрагируют этилацетатом (3,9 л). Объединенные органические слои промывают водой (3,9 л) и насыщенным солевым раствором (3,9 л), сушат (MgSO₄) и упаривают при пониженном давлении при температуре 30°C. Полученное твердое вещество растирают в этилацетате (1,8 л) в течение 30 мин и к смеси по каплям добавляют гексан (5,4 л) в течение 1 ч. Твердое вещество отфильтровывают, промывают на фильтре смесью этилацетат-гексан (1/4, 0,8 л), сушат на воздухе в течение 1 ч и оставляют на ночь сушиться в вакууме при комнатной температуре. Получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого кристаллического вещества (768 г, 77%).

Стадия 3. п-Нитробензил (2R)-2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноат

п-Нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксид (4,31 г) и меркаптобензотиазол (1,67 г) нагревают в кипящем толуоле (14 мл) с азеотропным удалением воды (прибор Дина-Старка) в течение 1 ч. После охлаждения до комнатной температуры реакционный раствор упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат-гексан (2/5) и получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого твердого вещества (5,67 г, 98%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 1,92 (с, 3H), 4,87 (с, 1H), 5,05 (с, 1H), 5,10 (д, 1H, J=1,7 Гц), 5,21 (с, 4H), 7,39 (т, 1H, J=7,1 Гц), 7,41-7,50 (м, 3H), 7,81 (д, 1H, J=8,0 Гц), 7,90 (д, 1H, J=8,0 Гц), 8,20 (д, 2H, J=8,8 Гц).

Стадия 4. п-Нитробензил 2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат

п-Нитробензил (2R)-2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноат (5,1 г) растворяют в толуоле (50 мл), охлаждают до 0°C и обрабатывают триэтиламином (0,12 мл). После перемешивания при 0°C в течение 2 ч реакционный раствор промывают 1M HCl, водой, насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным водным раствором хлорида натрия, сушат (MgSO₄) и упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат-гексан (1/3) и получают указанное в заголовке соединение в виде бесцветного твердого вещества (4,16 г, 81%). Более полярная фракция содержит симметричный дисульфид в виде бесцветного твердого вещества (0,68 г, 19%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,01 (с, 3H), 2,24 (с, 3H), 5,01 (д, 1H, J=1,7 Гц), 5,24 и 5,30 (AB, 2H, J=13,1 Гц), 5,35 (д, 1H, J=1,7 Гц), 7,34-7,42 (м, 1H), 7,48-7,57 (м, 1H), 7,80 (д, 1H, J=8,0 Гц), 7,90 (д, 1H, J=8,0 Гц), 8,14 (д, 3H, J=8,7 Гц).

Симметричный дисульфид:¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,01 (с, 6H), 2,29 (с, 6H), 4,73 (д, 2H, J=1,7 Гц), 5,06 (д, 2H, J=1,7 Гц), 5,32 (с, 4H), 7,54 (д, 4H, J=8,6 Гц), 8,24 (д, 4H, J=8,6 Гц).

Стадия 5. п-Нитробензил 2-[(3S,4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат

п-Нитробензил 2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат (3,16 г) суспендируют в толуоле (20 мл) и охлаждают до -20°C. Добавляют последовательно муравьиную кислоту (1,10 г), уксусный ангидрид (2,45 г) и пиридин (0,44 г). Смесь охлаждают до -20°C. Трифенилфосфин (1,45 г) добавляют порциями в течение 5 мин и перемешивают при температуре от -15°С до -10° C в течение 1 ч, полученную суспензию охлаждают до -30°C и фильтруют. Твердое вещество на фильтре промывают холодным (-30°C) толуолом (15 мл). Объединенный фильтрат промывают последовательно смесью ледяной воды (8 мл) и насыщенного ледяного раствора хлорида натрия (1 мл), смесью ледяной воды (7 мл) и ледяного насыщенного раствора хлорида натрия (3 мл), холодным насыщенным раствором гидрокарбоната натрия (2 × 11 мл) и холодным насыщенным солевым раствором (11 мл). Органический слой сушат (MgSO₄) и упаривают. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат-гексан (1/2) и указанное в заголовке соединение кристаллизуют из холодного изопропанола (10 мл). Твердое вещество отфильтровывают, промывают холодным изопропанолом (6 мл) и сушат в вакууме при комнатной температуре в течение ночи. Получают указанное в заголовке соединение в виде бесцветного кристаллического вещества (1,87 г, 77%), т.пл. 104-106°C;

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,00 (с, 3H), 2,30 (с, 3H), 4,82 (д, 1H, J=1,9 Гц), 5,32 и 5,38 (AB, 2H, J=13,3 Гц), 5,81 (д, 1H, J=1,9 Гц), 7,61 (д, 2H, J=8,6 Гц), 8,25 (д, 2H, J=8,6 Гц), 10,09 (с, 1H).

Последовательное одностадийное получение п-нитробензил 2-[(3S, 4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата из 1-оксида п-нитробензил-6-бромпеницилланата

п-Нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксид (766 г) и меркаптобензотиазол (294 г) нагревают в кипящем толуоле (2,4 л) с азеотропным удалением воды (прибор Дина-Старка) в течение 1 ч. Реакционную смесь охлаждают до 0°С и обрабатывают триэтиламином (25 мл). После перемешивания при 0°С в течение 2 ч полученную суспензию охлаждают до -20°С. Добавляют последовательно муравьиную кислоту (360 г), уксусный ангидрид (798 г) и пиридин (145 г), поддерживая температуру ниже -10°С. Смесь охлаждают до -20°С. Трифенилфосфин (473 г) добавляют порциями в течение 10 мин, поддерживая температуру между -15°C и -10°C. После перемешивания при -15˜-10°C еще в течение 1 ч полученную суспензию охлаждают до -30°C и затем фильтруют. Твердое вещество промывают холодным (-30°C) толуолом (500 мл). Объединенный фильтрат промывают последовательно смесью ледяной воды (2 л) и ледяного насыщенного раствора хлорида натрия (0,26 л), смесью ледяной воды (1,72 л) и ледяного насыщенного раствора хлорида натрия (0,8 л), холодным насыщенным раствором гидрокарбоната натрия (2 × 2,6 л) и холодным насыщенным солевым раствором (2,6 л). Органический слой сушат (MgSO₄) и упаривают. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем (6 кг), элюируют смесью этилацетат-гексан (1/2) и кристаллизуют указанное в заголовке соединение из холодного изопропанола (800 мл). Твердое вещество отфильтровывают, промывают холодным изопропанолом (400 мл), сушат на воздухе в течение 1 ч и в вакууме над P₂O₅ при комнатной температуре в течение ночи. Получают указанное в заголовке соединение в виде красновато-желтого кристаллического вещества (553 г, 70%)

Стадия 6. п-Нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилат

п-Нитробензил 2-[(3S, 4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноат (300 г) растворяют в этилацетате (7,5 л) и охлаждают до -70°C. Через энергично перемешиваемый раствор пропускают озонированный кислород в течение приблизительно 1,5 ч, до появления устойчивой синей окраски. Раствор продувают азотом в течение 2,5 ч и обрабатывают триметилфосфитом (384 мл) при -70°C. Смесь медленно доводят до температуры окружающей среды и продолжают перемешивание в течение 17 ч. Затем раствор осторожно нагревают до кипения и кипятят в течение 45 мин. После охлаждения до комнатной температуры смесь разбавляют этилацетатом (1,25 л) и промывают водой (2 × 2,5 л) и насыщенным солевым раствором (2,5 л). Органический слой сушат (MgSO₄) и упаривают при пониженном давлении при 25°C. Твердый остаток растирают в этилацетате (0,6 л) и по каплям добавляют гексан (0,45 л) в течение 50 мин. Твердое вещество отфильтровывают и осадок на фильтре промывают смесью этилацетат-гексан (1/1, 2 × 200 мл) и смесью этилацетат-гексан (1/2, 300 мл). Затем твердое вещество сушат на воздухе в течение 1 ч и в вакууме при комнатной температуре в течение ночи. Получают указанное в заголовке соединение (109,6 г, 42%) в виде бесцветного кристаллического вещества. Т.пл. 148-151°С.

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 5,20 (д, 1H, J=0,9 Гц), 5,29 и 5,43 (АВ, 2Н, J=13,5 Гц), 5,81 (д, 1Н, J=1,5 Гц), 7,37 (д, 1H, J=0,9 Гц), 7,60 (д, 2H, J=8,7 Гц), 8,25 (д, 2H, J=8,7 Гц).

Стадия 7. Получение п-нитробензил (5R)-6-[ацетокси-(2,3-дигидроимидазо[2, 1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилата с помощью Ph₂NLi и эфирата MgBr₂

Эфират MgBr₂ (335 мг) добавляют к раствору п-нитробензил (5R, 6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата (385 мг) в сухом ТГФ (12 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. Смесь охлаждают до -78°C. Реакционный сосуд закрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Дифениламид лития, полученный прибавлением н-бутиллития (0,87 мл, 1,5 моль/л в н-гексане) к раствору дифениламина (220 мг) в сухом ТГФ (4 мл) при -20°C, добавляют в один прием к энергично перемешиваемой суспензии. Через 15-20 с энергично перемешиваемую смесь обрабатывают в один прием раствором 2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбальдегида (170 мг) в сухом ацетонитриле (5 мл) одной порцией. Реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч при -78°C и обрабатывают уксусным ангидридом (133 мг) одной порцией. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 1 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат-гексан (1/2˜1/1) и получают указанное в заголовке соединение в виде смеси двух диастереомеров (3/1, бесцветное аморфное твердое вещество, 447 мг, 77%).

Основной диастереоизомер:¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,00 (с, 3H), 3,76-3,86 (м, 2H), 4,10-4,21 (м, 2H), 5,27 и 5,45 (AB, 2H, J=13,6 Гц), 6,23 (с, 1H), 6,30 (с, 1H), 7,15 (с, 1H), 7,48 (с, 1H), 7,59-7,65 (м, 2H), 8,24 (д, 2H, J=8,6 Гц).

Минорный диастереоизомер:¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,24 (с, 3H), 3,76-3,86 (м, 2H), 4,10-4,21 (м, 2H), 5,27 и 5,45 (AB, 2H, J=13,6 Гц), 6,08 (с, 1H), 6,79 (с, 1H), 6,91 (с, 1H), 7,44 (с, 1H), 7,59-7,65 (м, 2H), 8,24 (д, 2H, J=8,6 Гц).

Получение п-нитробензил(5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилата с помощью безводного MgBr₂ и Et₃N

2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбальдегид (88 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (115 мг) в сухом ацетонитриле (4 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. В течение 30 мин осаждается бесцветный порошок. Добавляют раствор п-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата (200 мг) в сухом ТГФ (4 мл), охлаждают до -20°C и добавляют триэтиламин (0,18 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч при -20°C и в один прием обрабатывают уксусным ангидридом (0,99 мл). Реакционной смеси дают согреться до 0°C и перемешивают в течение 16 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат над MgSO₄ и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат-гексан (1/2˜1/1) и получают указанное в заголовке соединение в виде смеси двух диастереомеров (10/1, бесцветное аморфное твердое вещество, 286 мг, 90%).

Получение п-нитробензил (5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилата с помощью эфирата MgBr₂ и Et₃N

Эфират MgBr₂ используют в реакции вместо безводного MgBr₂ и выделяют продукт с 84% выходом.

Стадия 8. (5R)-(Z)-6-(2, 3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-илметилен)пенем-3-карбоксилат натрия

п-Нитробензил (5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b ]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилат (500 мг) растворяют в ТГФ (7,0 мл) и ацетонитриле (3,2 мл). Быстро добавляют свежеактивированную цинковую пыль (2,0 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 10,2 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Смесь разбавляют водой, охлаждают до 3°С и добавляют 1M NaOH, чтобы довести pH до 8. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита (Celite), который промывают водой и водный слой отделяют. Водный слой содержит 224 мг (79%) указанного в заголовке соединения (определено ВЭЖХ), его концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Daiaion HP-21 (20 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После абсорбции колонку элюируют водой, затем смесью 10% ацетонитрил-вода и получают очищенные активные фракции соединения, указанного в заголовке. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (213 мг, 75%). Данное аморфное твердое вещество растворяют в воде (1,9 мл), к раствору добавляют ацетон (8 мл) при перемешивании при комнатной температуре, охлаждают до 3°C, затем перемешивают в течение 30 мин. Ацетон добавляют к смеси порциями по 2 мл каждые 30 мин в течение 4 ч при 3°C (всего добавляют 16 мл ацетона). После перемешивания в течение 1 ч при 3°C, твердое вещество отфильтровывают и осадок на фильтре промывают ацетоном (2 мл). Твердое вещество сушат на воздухе, в отсутствие света в течение 1 ч, затем в вакууме при комнатной температуре в течение ночи и получают указанное в заголовке соединение (200 мг, 71%) в виде желтого кристаллического вещества.

¹H ЯМР (δ, D₂O): 3,82 (д, 2H, J=7,4 Гц), 4,14-4,20 (м, 2H), 6,42 (с, 1H), 6,82 (с, 1H), 6,96 (с, 1H), 7,42 (с, 1H).

Последовательное получение (5R)-(Z)-6-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-илметилен)пенем-3-карбоксилата натрия из п -нитробензил (5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилата

п-Нитробензил (5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b ]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилат (110,1 г) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (143,4 г) в сухом ацетонитриле (5 л) в атмосфере аргона при комнатной температуре. Бесцветный порошок осаждается в течение 30 мин. В полученную суспензию добавляют раствор п-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида (250 г) в сухом ТГФ (5 л) через ПТФЭ трубку при положительном давлении аргона в течение 12 мин. После охлаждения реакционной смеси до -20°C добавляют за один прием триэтиламин (217 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч при -20°C и обрабатывают за один прием уксусным ангидридом (133 г). Реакционную смесь подогревают до 0°C и перемешивают в течение 16 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом (20 л) и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты (10 л), насыщенным раствором гидрокарбоната натрия (10 л) и насыщенным солевым раствором (10 л). Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом (1,4 л). Фильтрат концентрируют при пониженном давлении при 30°C. Остаток в виде коричневого масла содержит 327 г (86,7%) альдольного продукта (по данным ВЭЖХ).

Полученный продукт в виде коричневого масла растворяют в ТГФ (5,4 л) и ацетонитриле (2,5 л). Быстро добавляют свежеактивированную цинковую пыль (1,5 кг) с 0,5 Mфосфатным буфером (pH 6,5, 7,9 л). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2,5 ч, поддерживая температуру около 35°C, затем охлаждают до 3°C и добавляют ледяной 1 Mраствор NaOH (приблизительно 1750 мл) для доведения pH до 8 при температуре ниже 3°C. Смесь разбавляют этилацетатом (4 л) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают водой (2,5 л) и отделяют водный слой, который содержит 137 г (64%) указанного в заголовке соединения (по данным ВЭЖХ), водный слой концентрируют до 8,85 кг (около 8 л) в высоком вакууме при 35°C.

Концентрат наносят на хроматографическую колонку с Sepabeads SP-207 (7 л, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После абсорбции осуществляют элюирование водой (14 л), затем смесью 20% ацетонитрил-вода и получают фракции очищенного (5R)-(Z)-6-(2, 3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-илметилен)пенем-3-карбоксилата натрия.

Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C до 1,25 кг (примерно 1 л, содержит 130 г (61%) (5R)-(Z)-6-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-илметилен)пенем-3-карбоксилата натрия (по данным ВЭЖХ). К концентрату добавляют ацетон (2,5 л) при перемешивании при комнатной температуре. Смесь охлаждают до 3°C, затем перемешивают в течение 30 мин. Ацетон добавляют к смеси порциями по 625 мл каждые 30 мин в течение 4 ч при 3°C (всего добавляют 5 л ацетона). После перемешивания в течение 1 ч при 3°C твердое вещество отфильтровывают и осадок на фильтре промывают ацетоном (800 мл). Твердое вещество сушат на воздухе в отсутствие света в течение 1 ч, затем в вакууме при комнатной температуре в течение ночи и получают указанное в заголовке соединение (112 г, 50%) из п-нитробензил (5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b ]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилата в виде желтого кристаллического вещества.

(5R),(Z)-6-(2,3-Дигидроимидазо[2,1-b ]тиазол-6-илметилен)пенем-3-карбоксилат натрия из 4-нитробензил (5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилата по методике гидрогенолиза

4-Нитробензил (5R)-6-[ацетокси(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилат (116 мг) и 10% Pd/C (50% влаги, 58 мг) добавляют в смесь ТГФ (4 мл) и 0,5М фосфатного буфера с pH 6,5 (4 мл). Полученную смесь гидрируют при давлении водорода 40 фунтов/кв.дюйм при комнатной температуре в течение 1 ч. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°С и добавляют 1M NaOH для доведения рН до 8. Смесь опять фильтруют и фильтрат промывают этилацетатом. Объединенный водный слой концентрируют при пониженном давлении и температуре 35°С и наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (7 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем 10% раствором ацетонитрила в воде. Объединенные фракции, содержащие чистый продукт, концентрируют при пониженном давлении при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества.

Пример 2

Стадия 1. 3,1′ -Диметил-3H,1'H-[2,4']биимидазолил-4-карбальдегид

трет-Бутоксид калия (3,23 г) добавляют к смеси раствора 1Н,1'H-[2,4']биимидазолил-4-карбальдегида (1,95 г) в сухом ДМФА (140 мл) и 18-краун-6 (634 мг) при 0°C. Реакционную смесь перемешивают 10 мин и обрабатывают метилиодидом (1,85 мл). После перемешивания в течение 30 мин при 0°C и затем в течение 17 ч при комнатной температуре реакционную смесь концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в смеси H₂O-CHCl₃и разделяют. Водный слой экстрагируют хлороформом. Объединенные органические слои сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат упаривают при пониженном давлении. Сырой продукт очищают колоночной хроматографией на силикагеле (соотношение хлороформ-метанол составляет 9/1). Указанное в заголовке соединение (887 мг, 39%) и его позиционный изомер 1,1'-диметил-1H,1'H-[2,4']биимидазолил-4-карбальдегид (296 мг, 13%) получают в виде бледно-розового твердого вещества.

3,1′-Диметил-3H,1′H-[2,4′]биимидазолил-4-карбальдегид:¹H ЯМР (δ, CDCl₃) 3,78 (с, 3H), 4,37 (с, 3H), 7,51 (д, 1H, J=1,0 Гц), 7,62 (д, 1H, J=1,0 Гц), 7,76 (с, 1H), 9,71 (с, 1H).

1,1′-Диметил-1H,1′H-[2,4′]биимидазолил-4-карбальдегид:¹H ЯМР (δ, CDCl₃) 3,76 (с, 3H), 4,10 (с, 3H), 7,47 (д, 1H, J=0,9 Гц), 7,57 (с, 1H), 7,59 (д, 1H J=0,9 Гц), 9,85 (с,1H).

Стадия 2. 4-нитробензиловый эфир (5R ,6RS)-6-[(RS)-ацетокси(3,1′-диметил-3H,1′H-[2,4′]биимидазол-4-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

3, 1′-Диметил-3H,1′H-[2,4′]биимидазолил-4-карбальдегид (171 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (800 мг) в сухом ацетонитриле (20 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (346 мг) в сухом ТГФ (20 мл), охлаждают до -20°C и добавляют в один прием триэтиламин (0,768 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают 2 ч при -20°C и обрабатывают за один прием 4-диметиламинопиридином (22 мг) и уксусным ангидридом (0,17 мл). Реакционную смесь доводят до 0°C и перемешивают в течение 17 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью хлороформ-метанол (9/1). Получают указанное в заголовке соединение (507,6 мг, 91,4%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,19 (с, 3H), 3,75 (с, 3H), 4,03 (с, 3H), 5,29 (д, 1H, J=13,5 Гц), 5,42 (д, 1H, J=13,5 Гц), 6,03 (с, 1H), 6,65 (с, 1H), 7,34 (с, 1H), 7,48 (д, 1H, J=1,2 Гц), 7,55 (д, 1H, J=1,2 Гц), 7,59-7,61 (м, 3H), 8,23-8,26 (м, 2H).

Стадия 3. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(3,1′ -диметил-3H,1′H-[2,4′]биимидазол-4-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый сложный эфир (5R,6RS)-6-[( RS)-ацетокси(3,1′-диметил-3H,1′H-[2,4′]биимидазол-4-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (596 мг) растворяют в смеси ТГФ (8,3 мл) и ацетонитрила (3,9 мл). К полученной смеси добавляют свежеактивированную цинковую пыль (2,38 г) и 0,5Mфосфатный буфер (pH 6,5, 12,2 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают водой, водный слой отделяют и концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (60 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем 5%-10% ацетонитрилом в воде. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (66,3 мг, 19%). Т.пл. 113°C (с разложением).

¹H ЯМР (δ, D₂O): 3,31 (с, 3H), 3,52 (с, 3H), 5,74 (с, 1H), 6,43 (с, 2H), 6,70 (с, 1H), 7,27 (с, 1H), 7,46 (s, 1H).

Пример 3

Стадия 1. 2-Бензил-1Н-имидазол-4-карбальдегид

2-Фенилацетамидин (2 г) добавляют к раствору 2-бром-3-изопропоксипропеналя (2,88 г) в CHCl₃ (30 мл). Реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем к смеси добавляют триэтиламин (2,09 мл), нагревают и кипятят с обратным холодильником в течение 6 ч. Смесь охлаждают до комнатной температуры, разбавляют CHCl₃ и промывают 10% раствором гидрокарбоната калия. Органический слой сушат (MgSO₄) и концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (3/1). Неочищенное соединение кристаллизуют из этилацетата и н-гексана и получают указанное в заголовке соединение (1,10 г, 40%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 4,17 (с, 2H), 7,24-7,36 (м, 5H), 7,72 (уш.с, 1H), 9,60 (уш.с, 1H), 10,28 (уш.с, 1H).

Стадия 2. 4-Нитробензиловый эфир 2-бензил-4-формилимидазол-1-карбоновой кислоты

2-Бензил-1H-имидазол-4-карбальдегид (1 г) и гидрокарбонат натрия (1,13 г) растворяют в диоксане (30 мл) и воде (30 мл). К полученному раствору добавляют 48,7% раствор п-нитробензилхлорформиата (PNZCl) в диоксане (2,62 г) при 0°C и перемешивают в течение 2,5 ч. Реакционную смесь разбавляют этилацетатом, промывают насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью хлороформ-ацетон (9/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде светло-коричневого масла (1,97 г, 100%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 4,46 (с, 2H), 5,42 (с, 2H), 7,19-7,30 (м, 5H), 7,44-7,47 (м, 2H), 8,06 (с, 1H), 8,21-8,25 (м, 2H), 9,91 (с, 1H).

Стадия 3. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS )-ацетокси[2-бензил-1-(4-нитробензилоксикарбонил)-1Н-имидазол-4-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор 4-нитробензилового эфира 2-бензил-4-формилимидазол-1-карбоновой кислоты (1,9 г) в сухом ацетонитриле (10 мл) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (2,41 г) в сухом ацетонитриле (50 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (2 г) в сухом ТГФ (60 мл), охлаждают до -20°C и добавляют триэтиламин (1,8 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают 4-диметиламинопиридином (127 мг) и уксусным ангидридом (0,98 мл) за один прием. Реакционную смесь отогревают до 0°C и перемешивают в течение 16 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают H₂O, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, осуществляют элюирование водой, затем смесью этилацетат-гексан (2/3˜1/1). Указанное в заголовке соединение получают в виде смеси двух диастереомеров (3/2), которая представляет собой бледно-желтое аморфное твердое вещество (2,8 г, 70%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,00 (с, 0,6 × 3H), 2,26 (с, 0,4 × 3H), 4,34-4,37 (м, 2H), 5,25-5,47 (м, 4H), 6,02 (с, 0,4 × 1Н), 6,22 (с, 0, 6 × 1Н), 6,25 (с, 0,6 × 1Н), 6,85 (д, 0,4 × 1H, J=1,5 Гц), 7,14-7,62 (м, 11H), 8,21-8,25 (м, 4H).

Стадия 4. Натриевая соль (5R),(6 Z)-6-(2-Бензил-1H-имидазол-4-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS )-ацетокси[2-бензил-1-(4-нитробензилоксикарбонил)-1Н-имидазол-4-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (2,5 г) растворяют в ТГФ (35 мл) и ацетонитриле (16,3 мл). К полученной смеси добавляют свежеактивированную цинковую пыль (10 г) и 0,5Mфосфатный буфер с pH 6,4 (51,3 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Смесь охлаждают до 9°C и добавляют 1Mводный раствор NaOH, чтобы довести рН до 7,5. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целлита, слой промывают водой, отделяют водный слой и концентрируют его в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (250 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем смесью 5-10% ацетонитрил-вода. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (780 мг, 67%). Т.пл.146°C (с разложением).

¹H ЯМР (δ, D₂O): 3,92 (с, 2H), 6,39 (д, 1H, J=0,8 Гц), 6,74 (с, 1H), 6,89 (с, 1H), 7,13-7,16 (м, 3H), 7,21-7,25 (м, 3H).

Пример 4

Стадия 1. 4-Нитробензиловый эфир 4-формил-2-тиазол-2-илимидазол-1-карбоновой кислоты

2-Тиазол-2-ил-1H-имидазол-4-карбальдегид (570 мг) растворяют в сухом CH₂Cl₂ (35 мл). К полученному раствору при 0°С последовательно добавляют N,N'-диизопропилэтиламин и 48,7% раствор п-нитробензилхлороформиата (PNZCl) в диоксане (1,69 мл) и перемешивают в течение 2 ч. Реакционную смесь разбавляют CHCl₃ и промывают насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и концентрируют при пониженном давлении. Остаток кристаллизуют из этилацетата и н-гексана и получают указанное в заголовке соединение (1,05 г, 92%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 5,49 (с, 2H), 7,50 (д, 2H, J=8,8 Гц), 7,55 (д, 1H, J=3,4 Гц), 7,89 (д, 1H, J=3,1 Гц), 8,19 (с, 1H), 8,24 (дкв, 2H, J=8,8 и 2,0 Гц), 9,97 (с, 1H).

Стадия 2. Натриевая соль (5R),(6 Z)-6-(2-тиазол-2-ил-1H-имидазол-4-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир 4-формил-2-тиазол-2-илимидазол-1-карбоновой кислоты (940 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (1,26 г) в сухом ацетонитриле (35 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,01 г) в сухом ТГФ (28 мл), охлаждают до -20°C и в один прием добавляют триэтиламин (0,942 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2,8 ч при -20°C и обрабатывают 4-диметиламинопиридином (64 мг) и уксусным ангидридом (0,495 мл) в один прием. Реакционную смесь оставляют согреваться до 0°C и перемешивают в течение 20 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 0,1M фосфатным буфером (pH 7), насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток подвергают грубой очистке колоночной хроматографией на силикагеле (этилацетат-гексан 1/1˜чистый этилацетат) и получают сырой 4-нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS )-ацетокси[1-(4-нитробензилоксикарбонил)-2-тиазол-2-ил-1H-имидазол-4-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (860 мг).

Сырой 4-нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS)-ацетокси[1-(4-нитробензилоксикарбонил)-2-тиазол-2-ил-1H-имидазол-4-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (860 мг) растворяют в ТГФ (12 мл) и ацетонитриле (5,6 мл). К полученному раствору добавляют свежеактивированную Zn пыль (3,44 г) и 0,5Mфосфатный буфер (рН 6,4, 17,6 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Смесь смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают водой, отделяют водный слой и концентрируют его в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (90 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем 2,5-5% раствором ацетонитрила в воде. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (126 мг, 11% из 7). Т.пл. 145°C (с разложением).

¹H ЯМР (δ, D₂ O): 6,40 (д, 1H, J=0,7 Гц), 6,81 (с, 1H), 6,89 (с, 1H), 7,38 (с, 1H), 7,48 (д, 1H, J=3,1 Гц), 7,71 (д, 1H, J=3,3 Гц).

Пример 5

Стадия 1. 1-Метил-2-тиазол-2-ил-1Н-имидазол-4-карбальдегид

К раствору 2-тиазол-2-ил-1Н-имидазол-4-карбальдегида (717 мг) и 18-краун-6 (106 мг) в сухом ТГФ (30 мл) и сухом ДМФА (10 мл) добавляют трет-бутоксид калия (494 мг) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают в течение 10 мин и обрабатывают метилиодидом (0,274 мл). После перемешивания в течение 17,5 ч при комнатной температуре смесь концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в этилацетате и фильтруют. Фильтрат упаривают при пониженном давлении. Сырое вещество очищают колоночной хроматографией на силикагеле (этилацетат-гексан, 1/1). Указанное в заголовке соединение (410 мг, 53%) и его позиционный изомер 1-метил-2-тиазол-2-ил-1Н-имидазол-5-карбальдегид (240 мг, 31%) получают в виде белого твердого вещества.

1-Метил-2-тиазол-2-ил-1H-имидазол-4-карбальдегид:¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 4,21 (с, 3H), 7,44 (д, 1H, J=3,2 Гц), 7,68 (с, 1H), 7,89 (д, 1H, J=3,2 Гц), 9,91 (с, 1H).

1-Метил-2-тиазол-2-ил-1H-имидазол-5-карбальдегид:¹H ЯМР (δ, CDCl₃) 4,48 (с, 3Н), 7,51 (д, 1Н, J=3,1 Гц), 7,82 (с, 1H), 7,97 (д, 1H, J=3,1 Гц), 9,82 (с, 1H).

Стадия 2. 4-нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[(RS)-ацетокси(1-метил-2-тиазол-2-ил-1H -имидазол-4-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

1-Метил-2-тиазол-2-ил-1Н-имидазол-4-карбальдегид (380 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (1,03 г) в сухом ацетонитриле (28 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. В течение 10 мин выпадает в осадок бесцветный порошок. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (760 мг) в сухом ТГФ (28 мл), охлаждают до -20°C и в один прием добавляют триэтиламин (0,768 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают в один прием 4-диметиламинопиридином (48 мг) и уксусным ангидридом (0,371 мл). Реакционной смеси дают согреться до 0°C и перемешивают в течение 22 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (3/2). Указанное в заголовке соединение получают в виде смеси двух диастереомеров (1/1), которая представляет собой бледно-желтое аморфное твердое вещество (673,4 мг, 52%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,00 (с, 0,5 × 3H), 2,28 (с, 0,5 × 3H), 4,12 (с, 3H), 5,28 (д, 0,5 × 1H, J=13,5 Гц), 5,29 (д, 0,5 × 1H, J=13,5 Гц), 5,44 (д, 0,5 × 1H, J=13,5 Гц), 5,47 (д, 0,5 × 1H, J=13,5 Гц), 6,16 (с, 0,5 × 1H), 6,30 (с, 0,5 × 1H), 6,42 (с, 0,5 × 1H), 6,87 (д, 0,5 × 1H, J=0,8 Гц), 6,92 (д, 0,5 × 1H, J=0,8 Гц), 7,19 (с, 0,5 × 1H), 7,34-7,36 (м, 1H), 7,47 (с, 0,5 × 1H), 7,50 (с, 0,5 × 1H), 7,60-7,64 (м, 2H), 7,83-7,85 (м, 1H), 8,23-8,26 (м, 1H).

Стадия 3. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(1-метил-2-тиазол-2-ил-1H-имидазол-4-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир (5R,6 RS)-6-[(RS)-ацетокси(1-метил-2-тиазол-2-ил-1H-имидазол-4-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (604 мг) растворяют в ТГФ (8,5 мл) и ацетонитриле (3,9 мл). К полученной смеси добавляют свежеактивированную Zn пыль (2,41 г) и 0,5Mфосфатный буфер с pH 6,4 (23,6 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают водой, отделяют водный слой и концентрируют его в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (60 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем 5% и 10% раствором ацетонитрила в воде. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (231 мг, 64%). Т.пл. 214°C (с разложением).

¹H ЯМР (δ, D₂O): 3,91 (с, 3H), 6,44 (с, 1H), 6,84 (с, 1H), 6,91 (с, 1H), 7,43 (с, 1H), 7,60 (д, 1H, J=3,3 Гц), 7,84 (д, 1H, J=3,3 Гц).

Пример 6

Стадия 1. 4-Нитробензиловый эфир 4-формил-2-фенилимидазол-1-карбоновой кислоты

4-Формил-2-фенилимидазол (624 мг) и гидрокарбонат натрия (791 мг) растворяют в диоксане (3,6 мл), ТГФ (3,6 мл) и воде (7,2 мл). К полученной смеси добавляют 48,7% раствор п -нитробензилхлорформиата (PNZCl) в диоксане (2,08 мл) при комнатной температуре и перемешивают в течение 2,5 ч. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и концентрируют при пониженном давлении. Остаток кристаллизуют из этилацетата и н-гексана и получают указанное в заголовке соединение (956 мг, 75%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 5,41 (с, 2H), 7,32 (д, 2Н, J=8,6 Гц), 7,40-7,51 (м, 3H), 7,56-7,58 (м, 2H), 8,17-8,20 (м, 2H), 8,22 (с, 1H), 9,97 (с, 1H).

Стадия 2. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS)-ацетокси[1-(4-нитробензилоксикарбонил)-2-фенил-1Н -имидазол-4-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир 4-формил-2-фенилимидазол-1-карбоновой кислоты (568 мг) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (587 мг) в сухом ТГФ (15 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂ (622,4 мг) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. После охлаждения смеси до -20°C добавляют триэтиламин (0,494 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 1,5 ч при -20°C и обрабатывают в один прием уксусным ангидридом (0,277 мл). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 27 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (2/3˜1/1). Указанное в заголовке соединение получают в виде смеси трех диастереомеров (6/4/1, 5), которая представляет собой бледно-желтое аморфное твердое вещество (986 мг, 86%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,04 (с, 0,35 × 3H), 2,10 (с, 0,13 × 3H), 2,30 (с, 0,52 × 3H), 5,25-5,43 (м, 4H), 6,09 (с, 0,52 × 1H), 6,22 (с, 0,13 × 1H), 6,31 (с, 0,35 × 1H), 6,33 (с, 0,35 × 1H), 6,87 (с, 0,13 × 1H), 6,92 (д, 0,52 × 1H, J=1,4 Гц), 7,31-7,76 (м, 11H), 8,17-8,25 (м, 4H).

Стадия 3. (5R),(6Z)-6-(2-Фенил-1Н -имидазол-4-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS )-ацетокси[1-(4-нитробензилоксикарбонил)-2-фенил-1Н-имидазол-4-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (4) (1,15 г) растворяют в ТГФ (16,1 мл) и ацетонитриле (7,5 мл). К полученной смеси добавляют свежеактивированную Zn пыль (4,6 г) и 0,5Mфосфатный буфер (pH 6,4, 23,6 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают водой и водный слой отделяют. Водный слой концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (100 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой и затем системой 5-10% ацетонитрил-вода. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (322 мг, 63%). Т.пл. 281°C (с разложением);

¹H ЯМР (δ, D₂O): 6,32 (с, 1H), 6,76 (с, 1H), 6,79 (с, 1H), 7,22 (с, 1H), 7,24-7,33 (м, 3H), 7,60-7,63 (м, 2H).

Пример 7

Стадия 1. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6S)-6-бром-6-[(S)-2,3-дигидроимидазо[2,1-b ]тиазол-6-ил)гидроксиметил]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбальдегид (2,63 г) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (3,8 г) в сухом ацетонитриле (124 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. Бесцветный порошок выпадает в осадок в течение 30 мин. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (6,2 г) в сухом ТГФ (124 мл). После охлаждения смеси до -20°C добавляют в один прием триэтиламин (5,21 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2,5 ч при -20°C, разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (3/1˜чистый этилацетат). Получают смесь указанного в заголовке соединения 3 и его диастереомера (10/1) в виде светло-коричневого аморфного твердого вещества (6,63 г, 79%) и указанное в заголовке соединение (3,20 г, 38%) выделяют из смеси колоночной хроматографией на силикагеле.

¹H ЯМР (δ, CDCl₃) 3,80-3,89 (м, 2H), 4,15-4,25 (м, 2H), 5,22 (с, 1H), 5,31 (д, 1H, J=13,5 Гц), 5,45 (д, 1H, J=13,5 Гц), 6,12 (с, 1H), 7,12 (с, 1H), 7,42 (с, 1H), 7,62 (д, 2H, J=8,6 Гц), 8,22-8,25 (м, 2H).

Стадия 2 . (5R,6S)-6-[(S)-(2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)гидроксиметил]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензиловый эфир (5R,6S)-6-бром-6-[(S)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)гидроксиметил]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (2,0 г) растворяют в ТГФ (28 мл) и ацетонитриле (13 мл). К полученному раствору добавляют свежеактивированную Zn пыль (8,0 г) и 0,5Mфосфатный буфер (pH 6,4, 41 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре, затем охлаждают до 3°C и добавляют 1Mводный раствор NaOH, чтобы довести рН до 7,5. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают водой, отделяют водный слой и концентрируют его в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (200 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой и затем смесью 2,5% ацетонитрил-вода. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (171 мг, 13%). Т.пл.152°C.

¹H ЯМР (δ, D₂O): 3,91 (т, 2H, J=7,4 Гц), 4,23 (т, 2H, J=7,4 Гц), 4,33-4,35 (м, 1H), 5,07 (д, 1H, J=5,5 Гц), 5,70 (д, 1H, J=1,6 Гц), 7,05 (д, 1H, J=1,0 Гц), 7,24 (с, 1H).

Пример 8

Получение (5R,6Z)-6-[(5-бензил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил)метилен]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этил 5-бензоил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-карбоксилат

К перемешиваемому сухому ДМФА (7,3 г, 100 ммоль) медленно добавляют POCl₃ (12,25 г, 80 ммоль) при температуре от 0°C до 5°С. По окончании прибавления загустевшую массу растворяют в CH₂Cl₂ (20 мл) и перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч. Вновь понижают температуру до 0°C и медленно добавляют 1-бензоил-4-пиперидон в CH₂Cl₂. После прибавления реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч и выливают на измельченный лед и ацетат натрия. Перемешивают в течение 30 мин при комнатной температуре и экстрагируют CH₂Cl₂. Экстракт тщательно промывают водой, сушат над безводным MgSO₄ и концентрируют. Сырой продукт растворяют в CH₂Cl₂ и медленно добавляют этилмеркаптоацетат (9,6 г, 80 ммоль)/Et₃N (10,1 г, 100 ммоль) при комнатной температуре. Реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч и гасят водой. Дихлорметановый слой хорошо промывают водой, сушат над безводным MgSO₄, фильтруют и концентрируют. Продукт очищают хроматографией на колонке с SiO₂, элюируя смесью 50% этилацетата и гексана. Получают желтое масло. Выход 6,4 г (25%); M+H 316.

Стадия 2. (5-бензил-4,5,6, 7-тетрагидротиено[3,2-с]пиридин-2-ил)метанол

К перемешиваемой суспензии LiAlH₄ (2,0 г) в ТГФ медленно добавляют раствор этил (5-бензоил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2- c]пиридин)-2-карбоксилата (6,0 г, 19 ммоль) в ТГФ при 0°С. После прибавления реакционную смесь перемешивают в течение 30 минут и гасят насыщенным NH₄Cl. Реакционную смесь разбавляют CHCl₃ и фильтруют. Фильтрат промывают насыщенным солевым раствором, сушат над безводным MgSO₄, фильтруют, полученную желтую жидкость вводят в следующую стадию без очистки. Выход 4,5 г (91%).

Стадия 3. 2-Формил-(5-бензил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин

К перемешиваемому раствору (5-бензил-4,5,6, 7-тетрагидротиено[3,2-с]пиридин-2-ил)метанола (4,0 г, 15,4 ммоль) в CH₂Cl₂ (300 мл) добавляют активный MnO₂ (20 г, избыток) и перемешивают при комнатной температуре в течение 18 ч. В конце реакционную смесь фильтруют через целит, который затем промывают CHCl₃. Реакционную смесь тщательно промывают водой, сушат и концентрируют. Продукт, как было показано, является чистым и его непосредственно используют на следующей стадии. Выход 3,0 г (76%). (M+H) 257.

Стадия 4. 4-Нитробензил-6-[(ацетокси)(5-бензил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил-(5-бензил-4,5,6, 7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин (565 мг, 2,2 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (772 мг, 2,0 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют в раствор безводного MgBr₂: O(Et)₂ (390 мг, 1,5 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют за один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и смесь диастереомеров используют на следующей стадии. Бледно-желтое аморфное твердое вещество. Выход 550 мг (40%), (M+H) 687.

Стадия-5. (5R,6Z)-6-[(5-Бензил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метилен]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил-6-[(ацетокси)(5-бензил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (450 мг, 0,65 ммоль) растворяют в ТГФ (20 мл) и ацетонитриле (10 мл). Быстро добавляют свежеактивированную цинковую пыль (5,2 г) с 0,5 Mфосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 0,1M NaOH, чтобы довести рН до 8,5. Фильтрат промывают этилацетатом и отделяют водный слой. Водный слой концентрируют в высоком вакууме при 35°C и получают желтый осадок. Продукт очищают колоночной хроматографией с обращенной фазой (смола HP-21). Сначала осуществляют элюирование деионизированной водой (2 л), затем 10% CAN: вода. Фракции, содержащие продукт, объединяют и концентрируют при пониженном давлении при комнатной температуре. Твердое желтое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают и сушат. Получают продукт в виде желтых кристаллов, выход 50 мг (18%), т.пл.198°C, (M+H) 411.

¹H ЯМР (ДМСО-d₆): δ 2,7 (м, 2H), 2,8 (уш.м, 2H), 3,4 (м, 2H), 3,8 (с, 2H), 6,3 (с, 1H), 6,5 (с, 1H), 7,1(с, 1H), 7,28(с, 1H), 7,4 (с, 5H).

Пример 9

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(7-метил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этиловый эфир имидазо[1,2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты

Этилбромпируват (62,9 г) добавляют к раствору 2-аминопиразина (24,8 г) в DME (258 мл) при комнатной температуре и перемешивают в течение 2,5 ч. Реакционную смесь охлаждают до 0°C, перемешивают 30 мин и получают светло-коричневый осадок. Осадок отфильтровывают, промывают Et₂O и получают светло-коричневые кристаллы. Суспензию осадка (66,1 г) в EtOH (1,29 л) нагревают при температуре кипения для получения прозрачного раствора. После кипячения с обратным холодильником в течение 2 ч реакционную смесь концентрируют при пониженном давлении, затем смешивают с CHCl₃ и насыщенным водным раствором NaHCO₃. Смесь фильтруют через рыхлый слой целита, отделенный органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем осуществляют элюирование смесью CHCl₃-MeOH (99/1˜97/3), полученные фракции концентрируют при пониженном давлении с последующей перекристаллизацией из смеси CHCl₃ -Et₂O. Указанное в заголовке соединение получают в виде бледно-розовых кристаллов. Выход 10,9 г (22%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,46 (т, 3H, J=7,2 Гц), 4,49 (кв, 2H, J=7,2 Гц), 7,96 (д, 1H, J=4,7 Гц), 8,08 (дд, 1H, J=1,2 и 4,7 Гц), 8,26 (с, 1H), 9,21 (д, 1H, J=1,2 Гц).

Стадия 2. Гидрохлорид этилового эфира 5,6,7, 8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты

К раствору этилового эфира имидазо[1,2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты (13,7 г) в EtOH (546 мл) добавляют 0,46МHCl-EtOH (169 мл) и 10% Pd-C (50% влажность) (1,37 г). Смесь гидрируют при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм при комнатной температуре в течение 15 ч. Реакционную смесь фильтруют и Pd-C промывают этанолом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем колонку элюируют смесью CHCl₃-MeOH (9/1˜2/1). Указанное в заголовке соединение получают в виде коричневых кристаллов. Выход 10,4 г (63%).

¹H ЯМР(CDCl₃) δ: 1,38(т, 3H, J=7,1 Гц), 3,90(т, 2H, J=5,7 Гц), 4,40(кв, 2H, J=7,1 Гц), 4,59 (т, 2H, J=5,7 Гц), 4,80 (с, 2H), 8,20 (с, 1H).

Стадия 3. Этиловый эфир 7-метил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты

Триэтиламин (3,44 мл), 37% водный раствор HCHO (2,02 мл) и NaBH₃CN (1,78 г) последовательно добавляют к раствору гидрохлорида этилового эфира 5,6,7, 8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты (5,2 г) в MeOH (75 мл) при комнатной температуре и перемешивают в течение 3,5 ч в атмосфере азота. Смесь разбавляют CH₂Cl₂ и промывают 50% водным раствором K₂CO₃. Органический слой сушат (K₂CO₃) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем осуществляют элюирование смесью CHCl₃-ацетон(1/1-1/2). Указанное в заголовке соединение получают в виде оранжевого масла. Выход 2,68 г (57%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,37 (м, 3H, J=7,1 Гц), 2,50 (с, 3H), 2,85 (т, 2H, J=5,5 Гц), 3,69 (с, 2H), 4,06 (т, 2H, J=5,5 Гц), 4,36 (т, 2H, J=7,1 Гц), 7,52 (с, 1H).

Стадия 4: 7-Метил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегид

К раствору этилового эфира 7-метил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1, 2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты (1,8 г) в CH₂Cl₂ (86 мл) добавляют 1,01 M раствор DIBAL в толуоле (13,6 мл) в атмосфере азота при -78°C и перемешивают в течение 2 ч. Реакционную смесь гасят 1М HCl и затем фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат промывают 50% водным раствором K₂CO₃ и водный слой экстрагируют CH₂ Cl₂ три раза. Объединенный органический слой сушат (K₂CO₃) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем осуществляют элюирование смесью CHCl₃-MeOH (19/1˜9/1). Указанное в заголовке соединение 5 получают в виде бесцветных кристаллов. Выход 591 мг (42%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,51 (с, 3H), 2,87 (т, 2H, J=5,5 Гц), 3,70 (с, 2H), 4,10 (т, 2H, J=5,5 Гц), 7,53 (с, 1H), 9,82 (д, 1H, J=1,4 Гц).

Стадия 5. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[(RS)-ацетокси(7-метил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a ]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (смесь диастереоизомеров)

7-Метил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a ]пиразин-2-карбальдегид (1,19 г) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (4,05 г) в сухом ацетонитриле (97 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (3,32 г) в сухом ТГФ (97 мл), охлаждают до -20°C и добавляют в один прием Et₃N (3,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 4,5 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,36 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают при 0°С в течение 17 ч. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью CHCl₃-ацетон (9/1˜2/1). Указанное в заголовке соединение получают в виде смеси двух диастереомеров, которая представляет собой масло красного цвета. Выход 1,13 г.

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,20 (c, 0,81 × 3H), 2,24 (с, 0,19 × 3H), 2,48 (с, 3H), 2,80˜ 2,84 (м, 2H), 3,57˜3,67 (м, 2H), 3,97˜4,02 (м, 2H), 5,27 (д, 1H, J=13,6 Гц), 5,42 (д, 0,19 × 1H, J=13,6 Гц), 5,45 (д, 0,81 × 1H, J=13,6 Гц), 6,07 (с, 0,19 × 1H), 6, 30 (c, 0,81 × 2H), 6,79 (с, 0,19 × 1H), 6,80 (с, 0,19 × 1H), 7,02 (с, 0,81 × 1H), 7,44 (с, 0,19 × 1H), 7,47 (с, 0,81 × 1H), 7,60 (д, 0,19 × 2H, J=8,2 Гц), 7,62 (д, 0,81 × 2H, J=8,6 Гц), 8,22˜8,26 (м, 2H).

Стадия 6. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(7-метил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2- a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[(RS)-ацетокси(7-метил-5,6,7, 8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,11 г) растворяют в ТГФ (32 мл) и ацетонитриле (32 мл). К полученной смеси добавляют свежеактивированную Zn пыль (4,46 г) и 0,5Mфосфатный буфер с pH 6,5 (48 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита, охлаждают до 3°C и добавляют 1MNaOH, чтобы довести pH до 7,5. Фильтрат промывают этилацетатом, отделяют водный слой и концентрируют его в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (20 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование смесью H₂O-MeCN (1/0˜95/5). Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества. Выход 417 мг (65%). Т.пл. 200°C (с разложением).

¹H ЯМР (D₂O) δ: 2,32 (с, 3H), 2, 79˜2,81 (м, 2H), 3,54 (с, 2H), 3,95 (т, 2H, J=5,6 Гц), 6,39 (с, 1H), 6,85 (с, 1H), 6,87 (с, 1H), 7,26 (с, 1H).

Пример 10

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-7-оксо-6-(5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

2-Кетопиперазин

2-Кетопиперазин получают по методу группы Merck (Патент США № 5629322).

Стадия 1. 4-п -Нитробензилоксикарбонил-2-кетопиперазин

К раствору 2-кетопиперазина (2,21 г) и диизопропилэтиламина (4,6 мл) в дихлорметане (110 мл) добавляют 48,7% раствор п -нитробензилоксикарбонилхлорида в 1,4-диоксане (10,7 мл) при 0°C и перемешивают в течение 0,5 ч при 0°C. В реакционную смесь добавляют воду (300 мл) и водный слой экстрагируют дихлорметаном (3 × 100 мл). Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью CHCl₃-метанол (30:1) и указанное в заголовке соединение получают в виде белого твердого вещества (7,1 г, количественный выход).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 3,42-3,45 (м, 2H), 3,74 (т, 2H, J=5,4 Гц), 4,19 (с, 2H), 5,26 (с, 2H), 6,39 (уш.с, 1H), 7,52 (д, 2H, J=8,6 Гц), 8,24 (д, 2H, J=8,6 Гц).

Стадия 2. 5-Метокси-4-п-нитробензилоксикарбонил-1,2,3,6-тетрагидропиразин

Тетрафторборат триметилоксония (97%, 3,7 г) добавляют к раствору 4-п -нитробензилоксикарбонил-2-кетопиперазина (6,7 г) в сухом дихлорметане (120 мл) при комнатной температуре и перемешивают в течение 17 ч. Реакционную смесь обрабатывают насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия и отделяют органический слой. Водный слой экстрагируют этилацетатом (3 × 100 мл), затем объединенный органический слой промывают насыщенным водным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и указанное в заголовке соединение получают в виде светло-коричневого твердого вещества. Выход 5,7 г (80,6%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 3,48 (м, 2H), 3,57 (м, 2H), 3,70 (с, 3H), 3,97 (с, 2H), 5,26 (с, 2H), 7,52 (д, 2H, J=8,7 Гц), 8,23 (д, 2H, J=8,7 Гц).

Стадия 3. 2-Имино-4-п-нитробензилоксикарбонилпиперазин

Смесь 5-метокси-4-п -нитробензилоксикарбонил-1,2,3,6-тетрагидропиразина (5,7 г) и хлорида аммония (1,6 г) в сухом этаноле (100 мл) и кипятят с обратным холодильником в течение 4 ч. Реакционную смесь затем концентрируют при пониженном давлении. К остатку добавляют дихлорметан (100 мл) и экстрагируют водой (3 × 50 мл), затем объединенный водный слой промывают дихлорметаном. Водный слой нейтрализуют 10% водным раствором карбоната калия и затем экстрагируют дихлорметаном (8 × 50 мл). Объединенные органические экстракты сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и получают указанное в заголовке соединение в виде белого твердого вещества. Выход 4,9 г (91,2%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 3,49 (уш.с, 4H), 3,98 (уш.с, 2H), 5,26 (с, 2H), 7,52 (д, 2H, J=8,6 Гц), 8,23 (д, 2H, J=8,6 Гц).

Стадия 4. 7-п-Нитробензилоксикарбонил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1, 2-a]пиразин-2-карбальдегид (9) и 7-п-нитробензилоксикарбонил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-3-карбальдегид

Из смеси 2-бром-3-гидроксипропеналя (2,8 г), моногидрата п-толуолсульфокислоты (33 мг) и 2-пропанола (3,5 мл) в циклогексане (28 мл) отгоняют азеотроп до тех пор, пока температура паров не поднимется до 80°C. Реакционную смесь концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в сухом ацетонитриле (30 мл). Добавляют раствор 2-имино-4-п-нитробензилоксикарбонилпиперазина (4,7 г) в сухом ацетонитриле (310 мл) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 3 ч и затем реакционный раствор упаривают в вакууме. Остаток растворяют в этилацетате (170 мл) и добавляют триэтиламин (2,4 мл), затем реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 1,5 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, затем добавляют воду (170 мл) и разделяют слои. Водный слой экстрагируют дихлорметаном (2 × 100 мл). Объединенный органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью CHCl₃-метанол (50:1) и получают указанное в заголовке соединение в виде коричневого твердого вещества (выход 2,9 г, 51,6%) и его региоизомер (оранжевое аморфное твердое вещество, выход 0,8 г, 14,9%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 3,99 (т, 2H, J=5,4 Гц), 4,14 (т, 2H, J=5,4 Гц), 4,85 (с, 2H), 5, 29 (с, 2H), 7,54 (д, 2H, J=8,6 Гц), 7,57 (с, 1H), 8,24 (д, 2H, J=8,6 Гц), 9,85 (с, 1H).

Региоизомер¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 3,95 (т, 2H, J=5,4 Гц), 4,44 (т, 2H, J=5,4 Гц), 4,87 (с, 2H), 5,29 (с, 2H), 7,54 (д, 2H, J=8,7 Гц), 7,78 (с, 1H), 8 24 (д, 2H, J=8,7 Гц), 9,71 (с, 1H).

Стадия 5. п-Нитробензиловый эфир (5 R)-6-[ацетокси(7-п-нитробензилоксикарбонил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор 7-п-нитробензилоксикарбонил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегида (1,6 г) в сухом ацетонитриле (25 мл) добавляют к раствору MgBr₂ (2,2 г) в сухом ацетонитриле (55 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем смесь перемешивают в течение 10 мин. Добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R, 6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,8 г) в сухом ТГФ (80 мл), смесь охлаждают до -20°C, затем добавляют за один прием триэтиламин (1,6 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч при -20°C и обрабатывают за один прием 4,4-диметиламинопиридином (58,3 г) и уксусным ангидридом (0,89 мл). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. К реакционной смеси добавляют 10% водный раствор лимонной кислоты (320 мл) и водный слой экстрагируют этилацетатом (3 × 160 мл). Органический слой промывают водой, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью CH₂Cl₂-ацетон (20:1) и получают указанное в заголовке соединение в виде смеси двух диастереомеров (81:19, коричневое пенящееся аморфное твердое вещество). Выход 2,1 г (59,9%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,01 (с, 2,43H), 2,24 (с, 0,57H), 3,93-3,96 (м, 2H), 4,02-4,05 (м, 2H), 4,74-4,76 (м, 2H), 5,28 (д, 1H, J=13,5 Гц), 5,28 (с, 2H), 5,45 (д, 1H, J=13,5 Гц), 6,07 (с, 0,19H), 6,29 (с, 0,81H), 6, 31 (с, 0,81H), 6,80 (с, 0,19H), 6,83 (с, 0,19H), 7,08 (с, 0,81H), 7,43 (с, 0,19H), 7,46 (с, 0,81H), 7,54 (д, 2H, J=8,6 Гц), 7,61 (д, 2H, J=8,8 Гц), 8,24 (д, 4H, J=8,3 Гц).

Стадия 6. Натриевая соль (5R),(6Z)-7-оксо-6-(5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

п-Нитробензиловый эфир (5R)-6-[ацетокси(7-п-нитробензилоксикарбонил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a ]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (2,0 г) растворяют в ТГФ (63 мл). К полученной смеси быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (7,9 г) и 0, 5 моль/лфосфатный буфер с pH 6,5 (63 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор фильтруют через рыхлый слой целлита, который затем промывают водой (150 мл) и н-бутанолом (150 мл). Водный слой отделяют, органический слой затем экстрагируют водой (2 × 50 мл). Объединенный водный слой концентрируют до массы 61 г и наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (80 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции колонку элюируют водой и затем 5% водным раствором ацетонитрила. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого твердого аморфного вещества. Выход 172 мг (20,1%). Т.пл. 150°C (с разложением).

¹H ЯМР (δ, D₂O): 3,02 (т, 2H, J=5,6 Гц), 3,82 (с, 2H), 3,89 (д, 2H, J=5,6 Гц), 6,38 (с, 1H), 6,84 (с, 1H), 6,87 (с, 1H), 7,24 (с, 1H).

Пример 11

Получение (5R), (6Z)-6-{[5-(4-метоксибензил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-с]пиридин-2-ил)]метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 5-трет-Бутил 2-этил 6,7-дигидротиено[3,2-с]пиридин-2,5(4Н)-дикарбоксилат

5-трет-Бутил 2-этил 6,7-дигидротиено[3,2-с]пиридин-2,5(4Н)дикарбоксилат получают по методике, кратко изложенной в примере 8 (Стадия 1), исходя из трет-бутил-1-пиперидинкарбоксилата (9,9 г, 50 ммоль), POCl₃ (6,3 г, 40 ммоль) и ДМФА (3,8 г, 50 ммоль). Хлорформильное промежуточное соединение подвергают взаимодействию с этилмеркаптоацетатом (6,0 г, 50 ммоль) и Et₃N. Продукт очищают хроматографией на колонке с SiO₂ при элюировании смесью гексан-этилацетат (3:1). Получают продукт в виде бесцветной жидкости с выходом 8,7 г (56%). (M+H) 312.

Стадия 2. трет-Бутил 2-(гидроксиметил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]пиридин-5(4H)-карбоксилат

трет-Бутил 2-(гидроксиметил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]пиридин-5(4H)-карбоксилат получают по методике, кратко изложенной в примере 8 (Стадия 2), исходя из 5-трет-бутил 2-этил 6,7-дигидротиено[3,2-c]пиридин-2,5(4H)-дикарбоксилата (1,0 г, 3,21 ммоль) и LiAlH₄ (500 мг, избыток). Выделяют 807 мг (выход 92%) гидроксипроизводного в виде бесцветной жидкости (M+H) 270.

Стадия 3. трет-Бутил 2-(формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c ]пиридин-5(4H)карбоксилат

трет-Бутил 2-(формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]пиридин-5(4H)карбоксилат получают по методике, кратко изложенной в примере 8 (Стадия 3), исходя из трет-бутил 2-(гидроксиметил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]пиридин-5(4H)-карбоксилата (1,0 г, 3,7 ммоль) в метиленхлориде (100 мл) и активного MnO₂ (5 г, избыток). Выделяют 800 г (выход 81%) альдегида в виде коричневого твердого вещества.(M+H) 268.

Стадия 4. 2-(Формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]-5(4H)пиридин

2-(Формил)-6, 7-дигидротиено[3,2-c]-5(4H)пиридин получают из трет-бутил 2-(формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]пиридин-5(4H)карбоксилата (1,0 г, 3,7 ммоль), который растворяют в CH₂Cl₂ (20 мл), MeOH (90%, 20 мл) и 1 н. HCl в диоксане (10 мл). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 48 ч, затем упаривают досуха и используют на следующей стадии без дополнительной очистки. Выход 750 мг (гидрохлорид, количественный выход); (M+H) 168.

Стадия 5. 2-Формил[5-(4-метоксибензил)-4,5,6,7-тетрагидротиено][3,2-c ]пиридин

К перемешиваемому раствору 2-(формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]-5(4H)пиридина (1,4 г, 5,2 ммоль) в ДМФА (20 мл) добавляют 4-метоксибензилхлорид (0,94 г, 6,2 ммоль) и N, N-диизопропилэтиламин (10 мл, избыток) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают в течение 24 ч и гасят водой. Реакционную смесь экстрагируют хлороформом, органический слой тщательно промывают водой, сушат над безводным MgSO_4, фильтруют и концентрируют. Продукт очищают хроматографией на колонке с SiO₂, элюируют этилацетатом. Получают светло-желтое масло, выход 470 мг (35%), (M+H) 288.

Стадия 6. 4-Нитробензил 6-[(ацетокси)[5(4-метоксибензил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c ]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил[5-(4-метоксибензил)-4,5,6,7-тетрагидротиено][3,2-c]пиридин (574 мг, 2,0 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (772 мг, 2,0 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂:O(Et)₂(390 мг, 1,5 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C, добавляют за один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целлита, слой целита промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат:гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров в виде желтого аморфного твердого вещества используют на следующей стадии. Выход 550 мг (40%); (M+H) 714 и 716.

Стадия 7. (5R, 6Z)-6-{[5-(4-Метоксибензил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил-6-[(ацетокси)[5(4-метоксибензил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (300 мг, 0,42 ммоль) растворяют в ТГФ (20 мл) и ацетонитриле (10 мл). Быстро добавляют свежеактивированную цинковую пыль (5,2 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и 0,1М раствором NaOH доводят pH до 8,5. Фильтрат промывают этилацетатом, отделяют водный слой, концентрируют его в высоком вакууме при 35°C и получают желтый осадок. Продукт очищают хроматографией с обращенной фазой на колонке со смолой HP-21. Сначала колонку элюируют деионизированной водой (2 л) и затем смесью 10% CAN: вода. Собирают фракции, содержащие продукт, и упаривают при пониженном давлении при комнатной температуре. Полученное твердое желтое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают, сушат и получают желтые кристаллы (50 мг, 18%). Т.пл. 127°C; (M+H) 441.

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 2,7 (м, 2H), 2,8 (уш.м, 2H), 3,4 (м, 2H), 3,74 (с, 3H) 3,8 (с, 2H), 6,6 (с, 1H), 6,88 (дд, 2H), 7,14 (с, 1H), 7,24 (дд, 2H), 7,4 (с, 1H), 7,59 (с, 1H).

Пример 12

Получение натриевой соли (5R,6Z)-6-(5,6-дигидро-8Н-имидазо[2,1-c][1, 4]тиазин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Гидроиодид 5-метилтио-3,6-дигидро-2Н-[1,4]тиазина

Гидроиодид 5-метилтио-3,6-дигидро-2H-[1,4]тиазина получают по методике, изложенной в патенте США № 5629322.

Стадия 2. Гидрохлорид 3-иминотиоморфолина

Гидроиодид 5-метилтио-3,6-дигидро-2H-[1,4]тиазина (7,1 г) растворяют в 10% водном растворе K₂CO₃ (150 мл) и водный слой экстрагируют CH₂Cl₂ (5 × 70 мл). Объединенный органический слой сушат (MgSO₄), фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. К полученному остатку в сухом этаноле (128 мл) добавляют хлорид аммония (1,7 г), кипятят с обратным холодильником в течение 1 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. Растворитель удаляют в вакууме и получают гидрохлорид иминотиоморфолина в виде коричневого твердого вещества (4,3 г, количественный выход).

¹H ЯМР (δ, ДМСО-d₆): 3,15 (т, 2H, J=5,9 Гц), 3,74 (т, 2H, J=5,9 Гц), 3,83 (с, 2H), 8,97 (уш.с, 1H), 9,38 (уш.с, 1H), 9,99 (уш.с, 1H).

Стадия 3. 5,6-Дигидро-8Н-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-2-карбальдегид и 5,6-дигидро-8 Н-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-3- карбальдегид

Из смеси 2-бром-3-гидроксипропеналя (7, 4,3 г), моногидрата п-толуолсульфокислоты (52 мг) и 2-пропанола (5, 3 мл) в циклогексане (43 мл) отгоняют азеотроп до тех пор, пока температура паров не поднимется до 80°C. Реакционную смесь концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в сухом этаноле (28 мл). Добавляют смесь раствора гидрохлорида 3-иминотиоморфолина (4,3 г) в сухом этаноле (143 мл) и 28% метанольного раствора метилата натрия (5,0 мл) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре, затем реакционный раствор упаривают в вакууме. Остаток растворяют в хлороформе (128 мл), добавляют триэтиламин (3,6 мл), реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2,5 ч, затем охлаждают до комнатной температуры и концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в дихлорметане (300 мл) и промывают 50% водным раствором K₂CO₃ (2 × 100 мл). Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью CHCl₃-ацетон (10:1) и получают 5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-2-карбальдегид (коричневое твердое вещество, 445 мг, 10,3%) и 5, 6-дигидро-8Н-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-3-карбальдегид (коричневое твердое вещество, 872 мг, 20,2%).

5,6-Дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-2-карбальдегид:¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 3,07 (т, 2H, J=5,7 Гц), 3,95 (с, 2H), 4,33 (т, 2H, J=5,7 Гц), 7,55 (с, 1H), 9,83 (с, 1H).

5,6-Дигидро-8Н-имидазо[2,1-c][1, 4]тиазин-3-карбальдегид:¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 3,05 (т, 2H, J=5,7 Гц), 3,98 (с, 2H), 4,61 (т, 2H, J=5,7 Гц), 7,73 (с, 1H), 9,69 (с, 1H).

Стадия 4. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(5,6-дигидро-8Н-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор 5,6-дигидро-8Н-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-2-карбальдегид (9, 392 мг) в сухом ацетонитриле (20 мл) добавляют к раствору MgBr₂ (1,1 г) в сухом ацетонитриле (20 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем смесь перемешивают в течение 10 мин. Добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R, 6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,0 г) в сухом ТГФ (40 мл) и смесь охлаждают до -20°C, затем в один прием добавляют триэтиламин (0,8 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 3,5 ч при -20°C и обрабатывают в один прием 4-диметиламинопиридином (30 мг) и уксусным ангидридом (0,44 мл). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 14 ч при 0°C. К реакционной смеси добавляют 10% водный раствор лимонной кислоты (240 мл) и водный слой экстрагируют этилацетатом (3 × 100 мл). Объединенный органический слой промывают водой, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток предварительно очищают на колонке с силикагелем при элюировании смесью CH₂Cl₂-ацетон (50:1) и получают сырой п-нитробензиловый эфир (5R)-6-[ацетокси(5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1,4]тиазин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в виде твердого вещества, которое дополнительно очищают хроматографией на колонке с SiO₂, элюирование осуществляют смесью 50% этилацетат:гексан.

Полученное светло-желтое твердое вещество растворяют в ТГФ (17 мл), быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (2,2 г) с 0,5М фосфатным буфером (pH 6,5, 17 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор фильтруют через рыхлый слой целита, слой целита промывают водой (40 мл) и н-бутанолом (30 мл). Водный слой отделяют, а органический слой затем экстрагируют 0,5М фосфатным буфером (pH 6,5; 2 × 10 мл). Объединенный водный слой концентрируют до 23 г, добавляют 1М раствор NaOH для доведения рН до 7,25 и наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (30 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем 10% раствором ацетонитрила в воде. Объединенные фракции, содержащие продукт, концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают натриевую соль (5R),(6Z)-6-(5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1, 4]тиазин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в виде желтого аморфного твердого вещества (168 мг, 20,9%). Т.пл. 135°C (с разложением).

¹H ЯМР (δ, D₂O): 3,00 (т, 2H, J=5,7 Гц), 3,80 (AB, 2H, J=16,7 и 18,1 Гц), 4,19 (т, 2H, J=5,7 Гц), 6,44 (д, 1H, J=0,8 Гц), 6 89 (с, 1H), 6,93 (с, 1H), 7,29 (с, 1H). (M+H) 322.

Пример 13

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(6,7-дигидро-5Н-пирроло[1,2-а ]имидазо-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 6,7-Дигидро-5H-пирроло[1,2-a]имидазол-2-карбальдегид

К раствору гидрохлорида 4,5-дигидро-3H-пиррол-2-иламина (3,27 г) в EtOH (250 мл) добавляют 28% раствор метоксида натрия (5,26 г) при комнатной температуре. После перемешивания в течение 5 мин при комнатной температуре к полученной смеси добавляют 2-бром-3-пропоксипропеналь (5,79 г), затем реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре и упаривают досуха в вакууме. Остаток растворяют в CHCl₃ (300 мл) и добавляют триэтиламин (3,8 мл). Смесь нагревают и кипятят с обратным холодильником в течение 3 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, промывают 50% K₂CO₃, сушат над безводным K₂CO₃, фильтруют и упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью CHCl₃-ацетон (2:1) и получают 6,7-дигидро-5H-пирроло[1,2-a]имидазол-2-карбальдегид (1,51 г, 41%) в виде светло-желтого твердого вещества.

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,62-2,7 (м, 2H), 2,90-2, 94 (м, 2H), 4,07 (т, 2H, J=7,2 Гц), 7,59 (с, 1H), 9,80 (с, 1H).

Стадия 2. Натриевая соль(5R),(6Z)-6-(6,7-дигидро-5H-пирроло[1,2-a]имидазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

6,7-Дигидро-5H-пирроло[1, 2-a]имидазол-2-карбальдегид (1,36 г) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (5,64 г) в сухом ацетонитриле (155 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-oxo-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (3,86 г) в сухом THF (155 мл), охлаждают до -20°С и добавляют Et₃N (4,18 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч при -20°С и обрабатывают уксусным ангидридом (1,89 мл) и DMAP (370 мг) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°С и перемешивают в течение 14,5 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 1М водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в ТГФ (166 мл) и ацетонитриле (77 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (23,2 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 243 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°С и добавляют 1M NaOH, чтобы довести рН до 8. Фильтрат промывают этилацетатом и водный слой отделяют. К водному слою вновь добавляют 1M NaOH для доведения рН до 8. Полученную смесь концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (20 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование системой H₂O-MeCN (1/0˜9/1) и получают фракции очищенной натриевой соли (5R),(6Z)-6-(6,7-дигидро-5H-пирроло[1,2-a]имидазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (681 мг, 24%, pH 7,8). Т.пл. 190°C (с разложением).

¹H ЯМР (δ, D₂O): 2,48-2,56 (м, 2H), 2,74-2,79 (м, 2H), 3,94-3,99 (м, 2H), 6,47 (д, 1H, J=0,7 Гц), 6,94 (с, 1H), 6,95 (с, 1H), 7,36 (с, 1H); (M+H) 291.

Пример 14

Получение (5R,6Z)-6-(имидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этил имидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилат

Этил бромпируват (9,8 г, 50 ммоль) добавляют по каплям к перемешиваемому раствору 2-аминобензотиазола (7,5 г, 50 ммоль) в ДМФА (100 мл) при комнатной температуре. После добавления реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 6 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и гасят ледяной водой. Водный слой нейтрализуют NH₄OH, выделившееся твердое вещество отфильтровывают, тщательно промывают водой и сушат. Полученный сырой продукт представляет собой коричневое твердое вещество, выход 10 г (81%); M+H 248, т.пл. 97°C, используют на следующей стадии без очистки.

Стадия 2. Имидазо[2,1-b]бензотиазол-2-метанол

К перемешиваемой взвеси LiAlH₄ (2,0 г, избыток) в сухом ТГФ медленно добавляют этил имидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилат (4,9 г, 20 ммоль) в ТГФ (100 мл) при 0°C. После прибавления реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч и гасят смесью насыщенных растворов NH₄Cl/NH₄OH. Отделенное твердое вещество смешивают со смесью хлороформ/MeOH (3:1) и фильтруют через рыхлый слой целита. Органический слой промывают один раз насыщенным раствором NaCl, сушат над безводным MgSO₄, фильтруют и концентрируют. Полученное коричневое твердое вещество используют на следующей стадии без очистки. Выход 3,8 г (93%), (M+H) 205; т.пл. 131°С.

Стадия 3. 2-Формилимидазо[2,1-b]бензотиазол

К перемешиваемому раствору имидазо[2,1-b]бензотиазол-2-метанола (2,04 г, 10 ммоль) в метиленхлориде (200 мл) добавляют активированный MnO₂ (15 г, избыток). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 24 ч и фильтруют через рыхлый слой целита. Реакционную смесь концентрируют и продукт очищают хроматографией на колонке с силикагелем при элюировании системой 75% этилацетат:гексан. Получают коричневое твердое вещество, выход 800 мг (40%); (M+H) 203.

Стадия 4. 4-Нитробензил-6-[(ацетилокси)(имидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формилимидазо[2,1-b]бензотиазол (444 мг, 2,2 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (772 мг, 2 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют к раствору безводный MgBr₂: эфират (619 мг, 2,4 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°С добавляют за один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°С. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄), фильтруют через рыхлый слой целита, который затем промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат:гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров (в виде светло-желтого аморфного твердого вещества) используют на следующей стадии. Выход 850 мг (67%). Т.пл. 69°C; (M+H) 630.

Стадия 5. (5R),(6Z )-6-(Имидазо[1,2-b][1,3]бензотиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил 6-[(ацетилокси)(имидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (500 мг, 0,79 ммоль) растворяют в ТГФ (17 мл) и ацетонитриле (36 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 1 н. HCl для доведения pH до 7,5. Фильтрат промывают этилацетатом и водный слой отделяют. Водный слой концентрируют в высоком вакууме при 35°C и получают желтый осадок, который растворяют в ацетонитриле и загружают в колонку с обращенной фазой HP-21. Элюирование осуществляют сначала деионизированной водой (2 л), затем 10% ацетонитрилом в воде. Выход желтых кристаллов составляет 105 мг (35%). Т.пл. 233°C, (M+H) 356.

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 6,51 (с, 1H), 6,53 (с, 1H), 7,09 (с, 1H), 7,47 (т, 1H, J=7,5 Гц), 7,54 (т, 1H, J=7,5 Гц), 8,06 (т, 1H), 8,62 (с, 1H).

Пример 15

Получение (5R ,6Z)-6-[(7-метоксиимидазо[2,1-b][1,3]бензотиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этил 7-метоксиимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилат

Этил 7-метоксиимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилат получают по методике, описанной в примере 1 (Стадия 1). Из исходных 6-метокси-2-аминобензотиазола (27 г, 0,15 моль) и этилбромпирувата (39,9 г, 0,2 моль) выделяют 24 г этил 7-метоксиимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилата (выход 43%) в виде коричневого твердого вещества, (M+H) 277.

Стадия 2. 7-Метоксиимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-метанол

7-Метоксиимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-метанол получают по методике, изложенной в примере 1 (Стадия 2). Из исходных этил 7-метоксиимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилата (12,5 г, 43,5 ммоль) и раствора LiAlH₄ (43,5 мл, 0,5M раствора в ТГФ), выделяют 4,0 г (выход 40%) спиртового производного в виде коричневого твердого вещества. (M+H) 235.

Стадия 3. 2-Формил-7-метоксиимидазо[2,1- b]-бензотиазол

2-Формил-7-метоксиимидазо[2,1-b]-бензотиазол получают по методике, кратко изложенной в примере 1 (Стадия 3). Из исходных 7-метоксиимидазо[2,1-b ]бензотиазол-2-метанола (4,0 г, 17 ммоль) в смеси метиленхлорид/ДМФА (300 мл:50 мл) и активного MnO₂ (12 г, избыток), получают 822 мг (выход 21%) альдегидного производного в виде коричневого твердого вещества. (M+H) 233.

Стадия 4. 4-Нитробензил-6-[(ацетилокси)(7-метоксиимидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил-7-метоксиимидазо[2,1-b]бензотиазол (822 мг, 3,5 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,364 г, 3,54 ммоль) в сухом ТГФ (40 мл) последовательно добавляют к раствору безводный MgBr₂: эфират (1,3 г, 5 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют Et₃N (2,0 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°С. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров (в виде бледно-желтого аморфного твердого вещества) используют на следующей стадии. Выход 2,24 г (95%); (M+H) 660.

Стадия 5. (5R), (6Z)-6-[(7-Метоксиимидазо[1,2-b][1,3]бензотиазол-2-илметилен)]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил 6-[(ацетокси)(7-метоксиимидазо[2,1- b][1,3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (659 мг, 1,0 ммоль) растворяют в ТГФ (17 мл) и ацетонитриле (36 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 1 н. HCl для доведения рН до 7,5. Фильтрат промывают этилацетатом и отделяют водный слой. Водный слой концентрируют в высоком вакууме при 35°C и получают желтый осадок. Осадок отфильтровывают, промывают H₂O, MeCN, ацетоном и получают указанное в заголовке соединение в виде желтых кристаллов, т.пл. 284°С. Выход 68 мг (23%); (M+H) 386.

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 3,89 (с, 3H), 6,58 (с, 1H), 6,64 (с, 1H), 7,14 (с, 1H), 7,2 (дд, 1H, J=6, 0 Гц), 7,75 (д, 1H, J=3,0 Гц), 8,03 (д, 1Н, J=6,0 Гц), 8,62 (с, 1H).

Пример 16

Получение (5R,6Z)-6-[(7-хлоримидазо[2,1-b ][1,3]бензотиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этил 7-хлоримидазо[2,1-b ]бензотиазол-2-карбоксилат

Этил 7-хлоримидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилат получают по методике, изложенной в примере 1 (Стадия 1). Из исходных 6-хлор-2-аминобензотиазола (9, 2 г, 50 ммоль) и этилбромпирувата (11,6 г, 60 ммоль), выделяют 8,5 г (выход 60%) этил 7-хлоримидазо[2,1-b]-бензотиазол-2-карбоксилата в виде коричневого твердого вещества. (M+H) 281.

Стадия 2. 7-Хлоримидазо[2,1-b]-бензотиазол-2-метанол

7-хлоримидазо[2,1-b]-бензотиазол-2-метанол получают по методике, кратко изложенной в примере 1 (Стадия 2). Из исходных этил 7-хлоримидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилата (9,0 г, 32,1 ммоль) и LiAlH₄ (4,0 г, избыток), получают 5,5 г (выход 72%) спиртового производного в виде коричневого твердого вещества; т.пл. 166°C; (M+H) 239.

Стадия 3. 2-Формил-7-хлоримидазо[2,1-b]бензотиазол

2-Формил-7-хлоримидазо[2,1-b]бензотиазол получают по методике, изложенной в примере 1 (Стадия 3). Из исходных 7-хлоримидазо[2,1-b]бензотиазол-2-метанола (4,0 г, 16,8 ммоль) в смеси метиленхлорид/MeOH (300 мл/50 мл) и активного MnO₂ (20 г, избыток) выделяют 2,2 г (выход 55%) альдегидного производного в виде коричневого твердого вещества.(M+H) 236.

Стадия 4. 4-Нитробензил 6-[(ацетилокси)(7-хлоримидазо[2,1-b][1,3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил-7-хлоримидазо[2,1-b]бензотиазол (270 мг, 1,14 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (500 мг, 1,14 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂:O(Et)₂ (390 мг, 1,5 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют в один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) за один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюирование осуществляют смесью этилацетат:гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и получают смесь диастереомеров в виде бледно-желтого аморфного твердого вещества, которое используют на следующей стадии. Выход 495 мг (65%); (M+H) 665.

Стадия 5. (5R),(6Z)-6-[(7-Хлоримидазо[1,2-b][1, 3]бензотиазол-2-ил)метилен]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил-6-[(ацетилокси)(7-хлоримидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (450 мг, 0,67 ммоль) растворяют в ТГФ (20 мл) и ацетонитриле (10 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 0,1 н. NaOH добавляют, доводя pH до 8,5. Фильтрат промывают этилацетатом, отделяют водный слой, концентрируют его в высоком вакууме при 35°C и получают желтый осадок. Продукт очищают хроматографией на колонке с обращенной фазой HP-21. Сначала элюирование проводят деионизированной водой (2 л) и потом 10% раствором ацетонитрила в воде. Фракции, содержащие продукт, собирают и концентрируют при пониженном давлении при комнатной температуре. Полученное желтое твердое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают, сушат и получают желтые кристаллы с т.пл. 240°С (выход 80 мг, 18%); (M+H+Na) 412.

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 6,6 (с, 2H), 7,1 (с, 1H), 7, 62 (дд, 1H), 8,11 (д, 1H), 8,2 (с, 1H), 8,6 (с, 1H).

Пример 17

Получение (5R),(6Z)-6-имидазо[1,2-a ]хинолин-2-илметилен-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Имидазо[1,2-a]хинолин-2-карбальдегид

Имидазо[1, 2-a]хинолин-2-карбальдегид (4) получают по методу, разработанному Westwood и сотрудниками (J. Med. Chem. 1988, 31, 1098-1115).

Стадия 1. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[(RS)-ацетоксиимидазо[1,2-a]хинолин-2-илметил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Имидазо[1,2-a]хинолин-2-карбальдегид (1,09 г) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (2,22 г) в сухом ТГФ (75,5 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂ (2,5 г) в сухом ацетонитриле (75,5 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют Et₃N (1,85 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) за один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°С. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄), фильтруют через рыхлый слой целита, который затем промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью CHCl₃-ацетон (1/0˜95/5). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении, затем перекристаллизовывают остаток из смеси CHCl₃-Et₂O и получают указанное в заголовке соединение в виде одного изомера, который представляет собой бледно-желтые кристаллы, выход 1,3 г (38%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,37 (с, 3H), 5,29 (д, 1H, J=13,5 Гц), 5,45 (д, 1H, J=13,5 Гц), 6,22 (с, 1H), 7,14 (с, 1H), 7,46-7,52 (м, 3H), 7,56 (д, 1H, J=9,6 Гц), 7,62 (д, 2H, J=8,6 Гц), 7,64-7,69 (м, 1H), 7,83 (дд, 1H, J=1,1 и 7,9 Гц), 7,93 (д, 1H, J=8,3 Гц), 7,99 (с, 1H), 8,25 (д, 2H, J=8,6 Гц).

Стадия 2. (5R),(6Z)-6-Имидазо[1,2-a]хинолин-2-ил)метилен-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[(RS)-ацетоксиимидазо[1,2-a]хинолин-2-илметил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,3 г) растворяют в ТГФ (17 мл) и ацетонитриле (36 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 1 н. HCl, доводя pH до 7,5. Фильтрат промывают этилацетатом, водный слой отделяют, концентрируют в высоком вакууме при 35°C и получают желтый осадок. Осадок отфильтровывают, промывают ацетоном и получают указанное в заголовке соединение в виде желтых кристаллов. Т.пл. 205°С, выход 297 мг (38%).

¹H ЯМР (D₂О) δ: 6,19 (с, 1H), 6,36 (с, 1H), 6,87 (с, 1H), 6,96 (д, 1H, J=9,5 Гц), 7,32 (д, 1H, J=9,5 Гц), 7,33 (с, 1H), 7,44-7,57 (м, 4H).

Пример 18

Получение (5R),(6Z)-6-(6, 7-дигидро-5H-циклопента[d]имидазо[2,1-b][1,3]тиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение этил 6,7-дигидро-5H-циклопента[d]имидазо[2,1-b][1,3]тиазол-2-карбоксилата

Смесь 2-хлорциклопентанона (11,8 г, 100 ммоль) и тиомочевины (8,0 г, 101 ммоль) в смеси этанол: ТГФ (1:2) кипятят с обратным холодильником в течение 16 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и выделившееся белое твердое вещество отфильтровывают (9,0 г отделено), затем растворяют в безводном этаноле (100 мл) и метоксиде натрия (1,9 г, 2,7 г, 51 ммоль). К полученному раствору добавляют этилбромпируват (10,0 г), перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч и кипятят с обратным холодильником в течение 48 ч. Затем реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и концентрируют. Остаток экстрагируют хлороформом и тщательно промывают водой. Продукт очищают хроматографией на колонке с силикагелем при элюировании смесью 50% этилацетат:гексан. Получают красное полутвердое вещество, выход 3,0 г, (M+H) 237.

Сложный эфир восстанавливают LiAlH₄ и полученный спирт окисляют активным MnO₂. Полученный альдегид используют на следующей стадии.

Стадия 3. Получение 4-нитробензил (5R)-6-[(ацетилокси)(6,7-дигидро-5H-циклопента[d]имидазо[2,1-b][1,3]тиазол-2-ил)метил-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилата

2-Формил-6, 7-дигидро-5H-циклопента[d]имидазо[2,1-b][1,3]тиазол (600 мг, 3,1 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,2 г, 3 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) добавляют последовательно к раствору безводного MgBr₂:O(Et)₂ (1,2 г, 3,0 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°С добавляют в один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°С и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°С и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита, который затем промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью этилацетат:гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров в виде бледно-желтого аморфного твердого вещества используют на следующей стадии. Выход 850 мг (45%); (M+H) 620.

Стадия 4. Получение (5R),(6Z)-6-(6,7-дигидро-5H-циклопента[d] имидазо[2,1-b][1, 3]тиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензил (5R)-6-[(ацетилокси)(6,7-дигидро-5H-циклопента[d]имидазо[2,1-b][1, 3]тиазол-2-ил)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (850 мг, 1,37 ммоль) растворяют в ТГФ (20 мл) и ацетонитриле (10 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 0,1 н. NaOH, доводя рН до 8,5. Фильтрат промывают этилацетатом и отделяют водный слой. Водный слой концентрируют в высоком вакууме при 35°C и получают желтый осадок. Продукт очищают хроматографией на колонке с обращенной фазой со смолой HP-21. Сначала элюирование осуществляют деионизированной водой (2 л), затем смеью 10% ацетонитрил:вода. Собирают фракции, содержащие продукт, и концентрируют при пониженном давлении при комнатной температуре. Желтое твердое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают, сушат и получают желтые кристаллы, т.пл. 192°С. Выход 138 мг (29%); (M+H+Na) 346.

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 8,2 (с, 1H), 7,1 (с, 1H), 6,55 (с, 1H), 6,4 (с, 1H), 3,01 (м, 2H), 2,51 (м, 4H).

Пример 19

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(имидазо[1, 2-a]хиноксалин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Имидазо[1,2-a]хиноксалин-2-карбоксальдегид

Имидазо[1,2-a]хиноксалин-2-карбоксальдегид получают методом, разработанным Westwood и сотрудниками (J. Med. Chem. 1998, 31, 1098-1115).

Стадия 1. п-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-((RS)-ацетоксиимидазо[1,2-a]хиноксалин-2-илметил)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор имидазо[1, 2-a]хиноксалин-2-карбальдегида (505 мг) в сухом ацетонитриле (33 мл) добавляют к раствору MgBr₂ (1,1 г) в сухом ацетонитриле (20 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре и смесь перемешивают в течение 10 мин. Добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (931 мг) в сухом ТГФ (25 мл), затем смесь охлаждают до -20°C и добавляют триэтиламин (0,8 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 4 ч при -20°С и обрабатывают в один прием 4,4-диметиламинопиридином (58 мг) и уксусным ангидридом (0,44 мл). Температуру реакционной смеси доводят до 0°С и реакционную смесь перемешивают в течение 16 ч при 0°C. К реакционной смеси добавляют 10% водный раствор лимонной кислоты (200 мл) и водный слой экстрагируют этилацетатом (3 × 100 мл). Органический слой промывают водой, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток очищают колоночной хроматографией на силикагеле при элюировании смесью CH₂Cl₂-ацетон (50:1) и получают указанное в заголовке соединение в виде смеси диастереомеров (78:22), которая представляет собой светло-коричневое пенящееся аморфное вещество (1,0 г, 68,9%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,07 (с, 0,66H), 2,38 (с, 2,34H), 5,30 (д, 1H, J=13,5 Гц), 5,45 (д, 0, 78H, J=13,5 Гц), 5,48 (д, 0,22H, J=13,5 Гц), 6,24 (с, 0,78H), 6,46 (с, 0,22H), 6,63 (с, 0,22H), 7,18 (с, 0,78H), 7,50 (с, 0,78H), 7,52 (с, 0,22H), 7,61 (д, 1,56H, J=8,7 Гц), 7,63 (д, 0,44H, J=8,8 Гц), 7,64-7,67 (м, 1H), 7,68-7,73 (м, 1H), 7,92-7,95 (м, 1H), 8,08 (с, 0,78H), 8,13-8,16 (м, 1H), 8,24 (д, 1,56H, J=8,7 Гц), 8,25 (д, 0,44H, J=8,8 Гц), 8,33 (с, 0,22H), 9,05 (с, 0,78H), 9,09 (с, 0,22H).

Стадия 2. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(имидазо[1,2-a]хиноксалин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

п-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-((RS)-ацетоксиимидазо[1,2-a]хиноксалин-2-илметил)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (951 мг) и 10% Pd-C (50% влажность, 477 мг) добавляют к смеси ТГФ (48 мл) и 0,5М фосфатного буфера (pH 6,5, 48 мл). Смесь гидрируют при давлении водорода 400 кПа при комнатной температуре в течение 4 ч. Реакционный раствор фильтруют и Pd-C промывают водой и н-бутанолом. Водный слой отделяют и органический слой затем экстрагируют водой. Объединенный водный слой концентрируют до массы 57 г и наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (60 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.) После адсорбции осуществляют элюирование водой, а затем 5, 10, 15 и 20% растворами ацетонитрила и воды (каждый раз порциями по 60 мл). Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества, выход 148 мг (26,1%). Т.пл. 300°C (с разложением).

¹H ЯМР(D₂О) δ: 5,92 (с, 1H), 6,23 (с, 1H), 6,66 (с, 1H), 7,11-7,22 (м, 3H), 7,25 (д, 1H, J=7,9 Гц), 7,50 (с, 1H), 8,03 (с, 1H); ИК (KBr): 3413, 1748, 1592, 1553 см^-1; λ^макс.(H₂O) 340, 293, 237, 218 нм.

Пример 20

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1,4]оксазин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Морфолин-3-он

Морфолин-3-он может быть получен по методу, описанному в патенте США № 5349045.

Стадия 2. Морфолин-3-тион

Смесь морфолин-3-она (4,7 г) и реагент Лоуссона (10,3 г) в сухом ТГФ (94 мл) кипятят с обратным холодильником в течение 1,5 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и растворитель удаляют в вакууме. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью CHCl₃-метанол (50:1) и получают желтое твердое вещество. Перекристаллизация сырого продукта из смеси гексан-этилацетат дает указанное в заголовке соединение (4,0 г, 72,2%) в виде желтого порошка.

¹H ЯМР (CDCl₃) δ : 3,45 (т, 2H, J=5,1 Гц), 3,91 (т, 2H, J=5,1 Гц), 4,55 (с, 2H).

Стадия 3. 5-Метилтио-3,6-дигидро-2H-[1,4]оксазин

Смесь морфолин-3-тиона (4,7 г) и метилиодида (13 мл) в сухом CH₂Cl₂ (140 мл) перемешивают при комнатной температуре в течение 15 ч. Реакционную смесь фильтруют и твердое вещество промывают CH₂Cl₂. Полученное твердое вещество растворяют в 50% водном растворе K₂CO₃ (150 мл) и водный слой экстрагируют CH₂Cl₂ (8 × 100 мл). Объединенный CH₂Cl₂ слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого масла (3,6 г, 67,8%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,32 (с, 3H), 3,71-3,74 (м, 4H), 4,14-4,15 (м, 2H).

Стадия 4. Гидрохлорид 3-иминоморфолина

Смесь 5-метилтио-3,6-дигидро-2H-[1,4]оксазина (3,6 г) и хлорида аммония (1,5 г) в сухом этаноле (136 мл) кипятят с обратным холодильником в течение 1 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. Растворитель удаляют в вакууме и получают указанное в заголовке соединение в виде светло-коричневого твердого вещества (3,6 г, 97,7%).

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 3,34 (м, 2H), 3,86 (т, 2H, J=5,2 Гц), 4,47 (с, 2H).

Стадия 5. 5,6-Дигидро-8H-имидазо[2,1-c ][1,4]оксазин-2-карбальдегид (9) и 5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1,4]оксазин-3-карбальдегид

Из смеси 2-бром-3-гидроксипропеналя (4,1 г), моногидрата п-толуолсульфокислоты (52 мг) и 2-пропанола (5,2 мл) в циклогексане (42 мл) отгоняют азеотроп до тех пор, пока температура паров не достигнет 80°C. Реакционную смесь концентрируют при пониженном давлении. Остаток растворяют в сухом этаноле (50 мл). Добавляют при комнатной температуре смесь раствора гидрохлорида 3-иминоморфолина (3,4 г) в сухом этаноле (200 мл) и 28% метанольного раствора метилата натрия (4,8 г). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 2 ч и затем растворитель удаляют в вакууме. Остаток растворяют в хлороформе (125 мл) и добавляют триэтиламин (3,5 мл), затем реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и концентрируют при пониженном давлении.

Остаток растворяют в дихлорметане (300 мл) и промывают 50% водным раствором K₂CO₃ (2 × 100 мл). Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью CHCl₃-ацетон (4:1) и получают указанное в заголовке соединение (светло-оранжевое твердое вещество, 1,4 г, 36,3%) и другой региоизомер (светло-оранжевое твердое вещество, 609 мг, 16,1%).

Целевой продукт:¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 4,08-4,15 (м, 4H), 4,88 (с, 2H), 7,58 (с, 1H), 9,85 (с, 1H).

Нежелательный региоизомер:¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 4,06 (т, 2H, J=5,2 Гц), 4,40 (т, 2H, J=5,2 Гц), 4,90 (с, 2H), 7,75 (с, 1H), 9,72 (с, 1H).

Стадия 6. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1, 4]оксазин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор 5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1,4]оксазин-2-карбальдегида (1,2 г) в сухом ацетонитриле (66 мл) добавляют к раствору MgBr₂ (3,6 г) в сухом ацетонитриле (66 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем смесь перемешивают в течение 10 мин. Добавляют раствор п-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата (3,4 г) в сухом ТГФ (132 мл), смесь охлаждают до -20°C, затем в один прием добавляют триэтиламин (2,8 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают 4 ч при -20°C и в один прием обрабатывают 4-диметиламинопиридином (100 мг) и уксусным ангидридом (1,5 мл). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 18 ч при 0°C. К реакционной смеси добавляют 10% водный раствор лимонной кислоты (1 л) и водный слой экстрагируют этилацетатом (3 × 500 мл). Объединенный органический слой промывают водой, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и получают сырой п-нитробензиловый эфир (5R)-6-[ацетокси(5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1, 4]оксазин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в виде коричневого аморфного твердого вещества.

К раствору полученного п -нитробензилового эфира (5R)-6-[ацетокси-(5,6-дигидро-8H-имидазо[2,1-c][1,4]оксазин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в ТГФ (72 мл) быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (14 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 72 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2,5 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор фильтруют через рыхлый слой целита, который промывают водой (170 мл) и н-бутанолом (170 мл). Водный слой отделяют и затем органический слой экстрагируют 0,5М фосфатным буфером с pH 6,5 (2 × 50 мл). Объединенный водный слой концентрируют до 90 г, добавляют 1М NaOH, доводя pH до 7,5, и наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (120 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем 5% водным раствором ацетонитрила. Объединенные активные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (756 мг, 29,1%). Т.пл. 130°C (с разложением).

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 3,98-4,01 (м, 2H), 4,04-4,07 (м, 2H), 4,74 (AB, 2H, J=15,3 и 22,9 Гц), 6,40 (д, 1H, J=0,8 Гц), 6,55 (с, 1H), 6,95 (д, 1H, J=0,6 Гц), 7,54 (с, 1H); ИК (KBr): 3412, 1741, 1672, 1592, 1549 см^-1; λ^макс.(H₂O) 304 нм.

Пример 21

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(5,6-дигидро-4H-пирроло[1,2-b]пиразол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этиловый эфир 5,6-дигидро-4H-пирроло[1,2-b]пиразол-2-карбоновой кислоты

Указанное в заголовке соединение получают тем же путем, который использовали Ranganathan и сотрудники (Indian J. Chem. 1991, 30 B, 169-175).

Стадия 2. (5,6-Дигидро-4H-пирроло[1,2-b ]пиразол-2-ил)метанол

MeOH (2,73 мл) добавляют к раствору LiBH₄ (1,63 г) в ТГФ (180 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем к полученной суспензии добавляют этиловый эфир 5,6-дигидро-4H-пирроло[1,2-b]пиразол-2-карбоновой кислоты (8,11 г) и перемешивают в течение 2 ч при 40°C. Смесь гасят 1М HCl (до pH 1) и перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре. К раствору добавляют твердый K₂CO₃, доводя рН раствора до 8, и смесь экстрагируют AcOEt. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и получают указанное в заголовке соединение в виде коричневых кристаллов (4,87 г, 78%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2, 44 (т, 1H, J=5,8 Гц), 2,54-2,62 (м, 2H), 2,87 (т, 2H, J=7,4 Гц), 4,10 (т, 2H, J=7,2 Гц), 4,63 (д, 2H, J=5,8 Гц), 5,96 (с, 1H).

Стадия 3. 5,6-Дигидро-4H -пирроло[1,2-b]пиразол-2-карбальдегид

К раствору (5,6-дигидро-4H-пирроло[1,2-b]пиразол-2-ил)метанола (4,87 г) в CHCl₃ (350 мл) добавляют MnO₂ (активированный) (24,4 г) и кипятят с обратным холодильником в течение 1 ч в атмосфере азота. Реакционную смесь фильтруют через слой целита. Фильтрат упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt (1/1-1/2). Получают указанное в заголовке соединение в виде желтого масла (4,35 г, 91%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,63-2,71 (м, 2H), 2,95 (т, 2H, J=7,4 Гц), 4,22 (т, 2H, J=7,4 Гц), 6,52 (с, 1H), 9,89 (с, 1H).

Стадия 4. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(5,6-дигидро-4H-пирроло[1,2-b]пиразол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

5,6-Дигидро-4H-пирроло[1,2- b]пиразол-2-карбальдегид (1,36 г) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (5,52 г) в сухом ацетонитриле (148 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (97% чистоты) (3,97 г) в сухом ТГФ (148 мл), охлаждают до -20°C и в один прием добавляют Et₃N (4,18 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 4 ч при -20°C и в один прием обрабатывают уксусным ангидридом (1,89 мл) и DMAP (123 мг). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 14 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении.

Остаток растворяют в ТГФ (106 мл) и ацетонитриле (49 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (22,5 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 155 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 1,5 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат промывают этилацетатом и водный слой отделяют. Водный слой охлаждают до 3°C и добавляют 1M NaOH, доводя pH до 8,0, затем концентрируют в высоком вакууме при 35°С. Наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (79 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции проводят элюирование смесью H₂О-MeCN (1/0-9/1). Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (848 мг, 29%, pH 7,1). Т.пл. 190°C (с разложением).

¹H ЯМР (D₂О) δ: 2,49 (м, 2H), 2,78 (т, 2H, J=7,4 Гц), 4,02 (т, 2H, J=7,4 Гц), 6,01 (с,1H), 6,29 (с, 1H), 6,90 (с, 2H).

Пример 22

Получение натриевой соли (5R)(6Z)-7-оксо-6-(4,5,6,7-тетрагидропиразоло[1,5-a ]пиридин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Тетрагидропиридино[1,2-с][1,2,3]оксадиазолон

Концентрированную HCl (1,96 мл) и NaNO₂ (2,2 г) добавляют к раствору DL-пипеколиновой кислоты (3,04 г) в воде (21 мл) в атмосфере азота при 0°C и перемешивают в течение 1 ч. Раствор экстрагируют CH₂Cl₂ и органический слой промывают насыщенным солевым раствором. Смесь сушат над Na₂SO₄, концентрируют при пониженном давлении и получают сырую (2RS)-1-нитрозопиперидин-2-карбоновую кислоту в виде светло-желтых кристаллов.

Трифторуксусный ангидрид (1,93 г) добавляют к раствору сырой (2RS )-1-нитрозопиперидин-2-карбоновой кислоты в ТГФ (92 мл) в атмосфере азота при 0°C и перемешивают в течение 5 ч при 0°C и в течение 2 ч при комнатной температуре. Раствор концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt (1/1-0/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде бесцветных кристаллов (1,10 г, 33%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,93-1,99 (м, 2H), 2,08-2,15 (м, 2H), 2,65 (т, 2H, J=6,5 Гц), 4,26 (т, 2H, J=6,1 Гц).

Стадия 2. Этиловый эфир 4,5,6,7-тетрагидропиразоло[1,5-a]пиридин-2-карбоновой кислоты

Этилпропиолат (804 мг) добавляют к раствору тетрагидропиридино[1,2- с][1,2,3]оксадиазолона (1,04 г) в o-ксилоле (15 мл) в атмосфере азота и кипятят с обратным холодильником в течение 16 ч. Раствор концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt (2/1-1/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде желтого масла (871 мг, 65%) и этиловый эфир 4,5,6, 7-тетрагидропиразоло[1,5-a]пиридин-3-карбоновой кислоты в виде желтого масла (345 мг, 26%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,39 (т, 3H, J=7,1 Гц), 1,84-1,91 (м, 2H), 2,02-2,09 (м, 2H), 2,82 (т, 2H, J=6,4 Гц), 4,22 (т, 2H, J=6,2 Гц), 4,39 (кв, 2H, J=7,1 Гц), 6,53 (с, 1H).

Стадия 3. (4,5,6,7-Тетрагидропиразоло[1,5-a ]пиридин-2-ил)метанол

MeOH (0,29 мл) добавляют к раствору LiBH₄ (чистота 90%) (174 мг) в ТГФ (19 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем к полученной суспензии добавляют этиловый эфир 4,5,6,7-тетрагидропиразоло[1,5-a]пиридин-2-карбоновой кислоты (862 мг) и перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре и 1,5 ч при 40°C. Смесь гасят 1М HCl (до pH 1) и перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре. К раствору добавляют твердый K₂CO₃, чтобы довести рН до 8 и смесь экстрагируют AcOEt. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого масла (691 мг, 95%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,80-1,87 (м, 2H), 1,98-2,05 (м, 2H), 2,77 (т, 2H, J=6,4 Гц), 2,81-2,84 (уш., 1H), 4,09 (т, 2H, J=6,1 Гц), 4,62 (д, 2H, J=5,3 Гц), 5,96 (с, 1H).

Стадия 4. 4,5,6,7-Тетрагидропиразоло[1,5-a]пиридин-2-карбальдегид

К раствору (4,5,6,7-тетрагидропиразоло[1,5-a]пиридин-2-ил)метанола (673 мг) в CHCl₃ (44 мл) добавляют MnO₂(активированный) (3,36 г) и кипятят с обратным холодильником в течение 1 ч в атмосфере азота. Реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt (2/1-1/2). Получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого масла (510 мг, 77%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,90 (м, 2H), 2,10 (м, 2H), 2,84 (т, 2H, J=6,4 Гц), 4,23 (т, 2H, J=6,2 Гц), 6,52 (с, 1H), 9,92 (с, 1H).

Стадия 5. Натриевая соль (5R)(6Z)-7-оксо-6-(4,5,6,7-тетрагидропиразоло[1,5-a ]пиридин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4,5,6,7-Тетрагидропиразоло[1,5-a]пиридин-2-карбальдегид (483 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (1,81 г) в сухом ацетонитриле (48 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S )-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (чистота 97%) (1,28 г) в сухом ТГФ (48 мл), охлаждают до -20°C и добавляют в один прием Et₃N (1,35 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и в один прием обрабатывают уксусным ангидридом (0,61 мл) и DMAP (40 мг). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 16 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении.

Остаток растворяют в ТГФ (35 мл) и ацетонитриле (16 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (7,43 г) с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 51 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 1,5 ч при комнатной температуре и фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат промывают этилацетатом, водный слой отделяют, охлаждают до 3°С и добавляют 1M NaOH, чтобы довести pH до 8,0. Смесь концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на колонку со смолой Diaion HP-21 (105 мл, Mitsubishi Kasei Co.Ltd.). После адсорбции проводят элюирование смесью H₂О-MeCN (1/0-85/15). Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (427 мг, 41%, pH 7,7). Т.пл.190°C (с разложением).

¹H ЯМР (D₂O) δ: 1,67-1,71 (м, 2H), 1,85-1,89 (м, 2H), 2,64 (т, 2H, J=6,3 Гц), 3,97 (т, 2H, J=6,1 Гц), 5,97 (с, 1H), 6,25 (с, 1H), 6,85 (с, 1H), 6,88 (с, 1H).

Пример 23

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 5-Метокси-1-метил-3,6-дигидро-1H-пиразин-2-он

Указанное в заголовке соединение получают способом, который описан S. Rajappa and B. G. Advani (Tetrahedron. 1973, 29, 1299-1302).

Стадия 2. 5-Амино-1-метил-3,6-дигидро-1H-пиразин-2-он

Смесь 5-метокси-1-метил-3, 6-дигидро-1H-пиразин-2-она (2,3 г) и хлорида аммония (936 мг) в сухом этаноле (32 мл) перемешивают при комнатной температуре в течение 1 ч и затем кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и упаривают при пониженном давлении. Остаток растирают в хлороформе при комнатной температуре в течение 30 мин. Осадок отфильтровывают и сушат в вакууме. Гидрохлорид 5-амино-1-метил-3,6-дигидро-1H-пиразин-2-она получают в виде светло-коричневого порошка (1,7 г, 66%).

Раствор гидрохлорида 5-амино-1-метил-3, 6-дигидро-1H-пиразин-2-она (662 мг) в метаноле (10 мл) добавляют к 10% водному раствору карбоната калия при 0°С и затем перемешивают 40 мин при 0°С. Смесь концентрируют при пониженном давлении. Остаток растирают в хлороформе (18 мл) и метаноле (2 мл) при комнатной температуре в течение 30 мин. Осадок отфильтровывают и сушат в вакууме. Получают указанное в заголовке соединение в виде светло-коричневого порошка (515 мг, количественный выход).

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 2,88 (с, 3H), 3,94 (с, 2H), 4,42 (с, 2H).

Стадия 3. 7-Метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегид и 7-метил-6-оксо-5,6,7,8- тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-3-карбальдегид

Раствор 2-бром-3-изопропоксипропеналя (1,3 г) в сухом ацетонитриле (60 мл) добавляют к раствору 5-амино-1-метил-3,6-дигидро-1H-пиразин-2-она (782 мг) в сухом ацетонитриле (60 мл) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 20 ч, добавляют триэтиламин (0,95 мл) и затем кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и затем упаривают при пониженном давлении. Остаток растворяют в хлороформе (10 мл) и промывают 50% водным раствором K₂CO₃ (10 мл). Водный слой экстрагируют хлороформом. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, элюируют смесью CHCl₃-MeOH (95:5) и получают указанное в заголовке соединение 7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегид, в виде светло-желтого твердого вещества (541 мг, 49,1%) и его региоизомер, 7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-3-карбальдегид, в виде бледно-желтого твердого вещества (128 мг, 11,6%).

7-Метил-6-оксо-5,6,7, 8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегид:¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 3,17 (с, 3H), 4,68 (с, 2H), 4,78 (с, 2H), 7,66 (с, 1H), 9,83 (с, 1H).

7-Метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-3-карбальдегид:¹H ЯМР (CDCl₃) δ 3,16 (с, 3H), 4,70 (с, 2H), 5,03 (с, 2H), 7,82 (с, 1H), 9,73 (с, 1H).

Стадия 4. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[ацетокси(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1, 2-a]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

7-Метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегид (319 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (786 мг) в сухом ацетонитриле (32 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R, 6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (687 мг) в ТГФ (32 мл), охлаждают до -20°C и в один прием добавляют триэтиламин (0,60 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч при -20°С и в один прием обрабатывают 4-диметиламинопиридином (44 мг) и уксусным ангидридом (0,35 мл). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 20 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и водой. После отделения органического слоя водный слой экстрагируют этилацетатом. Органические слои объединяют и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем проводят элюирование хлороформом. Получают указанное в заголовке соединение в виде смеси диастереомеров (желтое аморфное твердое вещество, 410 мг, 38%).

¹H ЯМР (δ, CDCl₃): 2,03 (с, 0,7 × 3 H), 2,09 (с, 0,3 × 3H), 3,15 (с, 3H), 4, 59-4,62 (м, 2H), 4,66 (с, 0,3 × 2H), 4,67 (с, 0,7 × 2H), 5,28 (д, 1H, J=13,5 Гц), 5,43 (д, 0,3 × 1H, J=13,5 Гц), 5,45 (д, 0,7 × 1H, J=13,5 Гц), 6,07 (с, 0,3 × 1H), 6, 28 (с, 0,7 × 1H), 6,32 (с, 0,7 × 1H), 6,83 (с, 0,3 × 1H), 6,86 (с, 0,3 × 1H), 7,10 (с, 0,7 × 1 H), 7,44 (с, 0,3 × 1H), 7,47 (с, 0,7 × 1H), 7,60 (д, 0,7 × 2H, J=8,6 Гц), 7,61 (д, 0,3 × 2H, J=8,6 Гц), 8,24 (д, 2H, J=8,6 Гц).

Стадия 5. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7, 8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты и натриевая соль (5R),(6Е)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7, 8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS )-6-[ацетокси(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (481 мг) растворяют в ТГФ (6,7 мл) и ацетонитриле (3,1 мл). К полученной смеси добавляют свежеактивированную Zn пыль (1,92 г) и 0,5M фосфатный буфер (pH 6,5, 9,9 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита, который промывают водой. Водный слой отделяют, охлаждают до 3°C и добавляют 1M NaOH, доводя рН до 8,0. Смесь концентрируют в высоком вакууме при 35°C и лиофилизуют. Остаток разделяют препаративной ВЭЖХ (Inertsil ODS-2, GL Science Inc., 10 × 250 мм, 0,05М фосфатный буфер (pH 7,1): CH₃CN = 93:7; 4,0 мл/мин). Разделенные фракции натриевой соли (5R),(6Z)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1, 2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты и натриевой соли (5R),(6Е)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a ]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты охлаждают до 3°C и добавляют 1M раствор NaOH, чтобы довести рН до 8,0 соответственно. Каждый раствор концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Каждый концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (60 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем смесью 5% ацетонитрил-вода. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанные в заголовке соединения: натриевую соль (5 R),(6Z)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в виде желтого аморфного твердого вещества (125 мг, 44,4%, т.пл. 115-117°C (с разложением) и натриевую соль (5R),(6Е)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a ]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в виде желтого аморфного твердого вещества (19 мг, 6,7%).

Натриевая соль (5R),(6Z )-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты:¹H ЯМР (δ, D₂О): 2,99 (с, 3H), 4,54 (с, 2H), 4,66 (с, 2H), 6,38 (с, 1H), 6,85 (с, 1H), 6,90 (с, 1H), 7,30 (с, 1H).

Натриевая соль (5R),(6Е)-6-(7-метил-6-оксо-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a ]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты:¹H ЯМР (δ, D₂О): 2,94 (с, 3H), 4,45 (с, 2H), 4,56 (с, 2H), 6,22 (с, 1H), 6,48 (с, 1H), 6,94 (с, 1H), 7,69 (с, 1H).

Пример 24

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(6,7-дигидро-4Н-пиразоло[5,1- c][1,4]тиазин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. (3R)-Тиоморфолин-3-карбоновая кислота

Указанное в заголовке соединение получают способом, который применяют Shiraiwa и сотрудники (Biosci. Biotechnol. Biochem. 1998, 62, 2382-2387).

Стадия 2. 3-Оксо-3a,4,6,7-тетрагидро-3H-2-окса-5-тиа-1-аза-7a-азониаинденид

К раствору (3R)-тиоморфолин-3-карбоновой кислоты (4,96 г) в 1М HCl (33,7 мл) добавляют NaNO₂ (3,14 г) в атмосфере азота при 0°C и перемешивают в течение 0,5 ч. Раствор экстрагируют CHCl₃ (5 раз) и органический слой промывают насыщенным солевым раствором. Смесь сушат над MgSO₄, концентрируют при пониженном давлении и получают сырую (3R)-4-нитрозотиоморфолин-3-карбоновую кислоту в виде бледно-желтых кристаллов.

Трифторуксусный ангидрид (7,07 г) добавляют к раствору сырой (3R)-4-нитрозотиоморфолин-3-карбоновой кислоты в ТГФ (169 мл) в атмосфере азота при 0°C и перемешивают в течение 3 ч при 0°C и 17 ч при комнатной температуре. Раствор концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н -гексан-AcOEt (1/1-0/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде светло-коричневых кристаллов (3,41 г, 64%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 3,15 (т, 2H, J=5,5 Гц), 3,71 (с, 2H), 4,54 (т, 2H, J=5,5 Гц).

Стадия 3. Этиловый эфир 6,7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-2-карбоновой кислоты

Этилпропиолат (2,33 г) добавляют к раствору 3-оксо-3a,4,6,7-тетрагидро-3H-2-окса-5-тиа-1-аза-7a-азониаинденида (3,41 г) в o-ксилоле (72 мл) в атмосфере азота и кипятят с обратным холодильником в течение 15 ч. Раствор концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt (2/1-1/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде желтого масла (3,13 г, 68%) и второй нежелательный региоизомер, этиловый эфир 6,7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-3-карбоновой кислоты в виде желтого масла (556 мг, 12%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,31 (т, 3H, J=7,1 Гц), 3,04 (т, 2H, J=5,7 Гц), 3,81 (с, 2H), 4,32 (кв, 2H, J=7,1 Гц), 4,40 (т, 2H, J=5,7 Гц), 6,54 (с, 1H).

Стадия 4. (6,7-Дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-2-ил)метанол

Метанол (0,9 мл) и LiBH₄ (чистота 90%) (536 мг) добавляют к раствору этилового эфира 6,7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-2-карбоновой кислоты (3,13 г) в ТГФ (59 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре и перемешивают в течение 3 ч при 40°C. Смесь гасят 1М HCl до pH 1 и перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре. К раствору добавляют твердый K₂CO₃, доводя рН раствора до 8, и смесь экстрагируют AcOEt. Органический слой сушат (K₂CO₃) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого масла (2,51 г, количественный выход).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,58 (уш, 1H), 3,07 (т, 2H, J=5,7 Гц), 3,84 (с, 2H), 4,33 (т, 2H, J=5,7 Гц), 4,63 (д, 2H, J=3,9 Гц), 6,05 (с, 1H).

Стадия 5. 6,7-Дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-2-карбальдегид

К раствору (6, 7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-2-ил)метанола (2,31 г) в CHCl₃ (135 мл) добавляют MnO₂ (активированный) (11,46 г) и кипятят с обратным холодильником в течение 1 ч в атмосфере азота. Реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt (1/1) и получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтых кристаллов (1,78 г, 78%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 3, 15 (т, 2H, J=5,8 Гц), 3,90 (с, 2H), 4,48 (т, 2H, J=5,8 Гц), 6,58 (с, 1H), 9,92 (с,1H).

Стадия 6. Натриевая соль (5R)(6Z)-6-(6,7-дигидро-4H -пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

6,7-Дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]тиазин-2-карбальдегид (841 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (1,88 г) в сухом ацетонитриле (39 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (чистота 99,7%) (1,93 г) в сухом ТГФ (39 мл), охлаждают до -20°C и добавляют в один прием Et₃N (2,79 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и в один прием обрабатывают уксусным ангидридом (0,94 мл) и DMAP (61 мг). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 17 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении.

Остаток растворяют в ТГФ (83 мл) и ацетонитриле (39 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (7,72 г) и 0,5M фосфатный буфер (pH 6,5, 122 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 1,5 ч при комнатной температуре и фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат промывают этилацетатом, водный слой отделяют, охлаждают до 3°С и добавляют 1M раствор NaOH, чтобы довести pH до 8,0. Смесь концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на колонку со смолой Diaion HP-21 (150 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции проводят элюирование смесью H₂О-MeCN (1/0-85/15). Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (371 мг, 22%, pH 8,0). Т.пл. 190°C (с разложением).

¹H ЯМР (D₂О) δ: 3,03 (т, 2H, J=5,7 Гц), 3,75 (с, 2H), 4,22 (т, 2H, J=5,7 Гц), 6,07 (с, 1 H), 6,27 (с, 1H), 6,86 (с, 1H), 6,89 (с, 1H).

Пример 25

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-7-оксо-6-(4H-5-тиа-1,6a-диазапентален-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.1]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 3-Оксо-3a,4-дигидро-3Н,6H-2-окса-5-тиа-1-аза-6a-азониапенталенид

К раствору L-тиопролина (24,3 г) в H₂О (166 мл) добавляют концентрированную HCl (15 мл) и NaNO₂ (16,6 г) в атмосфере азота при 0°C и перемешивают в течение 2 ч. Раствор экстрагируют CH₂Cl₂, органический слой сушат над MgSO₄, концентрируют при пониженном давлении и получают неочищенное N-нитрозопроизводное в виде желтого твердого вещества.

Трифторуксусный ангидрид (5,0 мл) добавляют к раствору неочищенного N-нитрозотиопролина в ТГФ (350 мл) в атмосфере азота при 0°C и перемешивают в течение 5 ч при 0°C. Раствор концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt (1:1). Получают указанное в заголовке соединение в виде светло-коричневого твердого вещества (4,0 г, 15,1%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 4,04 (т, 2H, J=1,7 Гц), 5,40 (т, 2H, J=1,7 Гц).

Стадия 2. Этиловый эфир 4H-5-тиа-1,6a-диазапентален-2-карбоновой кислоты

Этилпропиолат (3,1 мл) добавляют к раствору 3-оксо-3a,4-дигидро-3Н,6H -2-окса-5-тиа-1-аза-6a-азонио-3а-пенталенида (4,0 г) в o-ксилоле (130 мл) в атмосфере азота и кипятят с обратным холодильником в течение 19 ч. Раствор охлаждают до комнатной температуры и концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем проводят элюирование смесью н-гексан-AcOEt (4:1). Получают указанное в заголовке соединение в виде желтого твердого вещества (2,7 г, 49,3%) и этиловый эфир 4H-5-тиа-1,6a-диазапентален-3-карбоновой кислоты в виде бледно-желтых кристаллов (1,2 г, 21,7%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 1,40 (т, 3H, J=7,1 Гц), 4,11 (д, 2H, J=2,1 Гц), 4,40 (кв, 2H, J=7,1 Гц), 5,24 (т, 2H, J=1,6 Гц), 6,61 (с, 1H).

Стадия 3. (4H-5-Тиа-1,6a-диазапентален-2-ил)метанол

К раствору этилового эфира 4H-5-тиа-1,6a-диазапентален-2-карбоновой кислоты (2,5 г) в эфире (126 мл) и MeOH (0,77 мл) добавляют LiBH₄ (90% чистоты) (459 мг) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем кипятят с обратным холодильником в течение 1,5 ч. Реакционную смесь гасят 1М HCl (25 мл) и перемешивают в течение 1 ч при комнатной температуре. Смесь нейтрализуют насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и разделяют слои. Водный слой экстрагируют дихлорметаном (10 × 25 мл). Объединенный органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют AcOEt. Получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого твердого вещества (1,7 г, 87,9%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,95 (т, 1H, J=5,6 Гц), 4,07 (с, 2H), 4,62 (д, 2H, J=5,1 Гц), 5,13 (т, 1H, J=1,6 Гц), 6,04 (с, 1H).

Стадия 4. 4H-5-Тиа-1,6a-диазапентален-2-карбальдегид

Раствор диметилсульфоксида (2,2 мл) в сухом дихлорметане (8 мл) добавляют по каплям к раствору оксалилхлорида (2,0 мл) в сухом дихлорметане (110 мл) при -78°C и перемешивают при указанной температуре 15 мин. К полученной смеси добавляют по каплям раствор (4H-5-тиа-1,6a-диазапентален-2-ил)метанола (1,7 г) в сухом дихлорметане (40 мл) при -78°C и продолжают перемешивание еще в течение 15 мин. Реакционной смеси дают нагреться до -45°C и перемешивают в течение 1 ч. Добавляют по каплям триэтиламин (11,3 мл) и температуру реакционной смеси доводят до 0°C. Через 20 мин добавляют насыщенный раствор хлорида аммония (50 мл) и воду (100 мл) и слои разделяют. Водный слой экстрагируют AcOEt (3 × 150 мл). Объединенные органические слои промывают водой (200 мл) и насыщенным солевым раствором (200 мл), сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью гексан-AcOEt (1:1). Получают указанное в заголовке соединение в виде желтого твердого вещества (1,7 г, количественный выход).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 4,13 (с, 2H), 5,26 (д, 2H, J=1,4 Гц), 6,59 (с, 1H), 9,90 (с, 1H).

Стадия 5. Натриевая соль (5R),(6Z)-7-оксо-6-(4H-5-тиа-1, 6a-диазапентален-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор 4H-5-Тиа-1,6a-диазапентален-2-карбальдегида (1,7 г) в сухом ацетонитриле (92 мл) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (5,0 г) в сухом ацетонитриле (92 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем смесь перемешивают в течение 10 минут. Добавляют раствор п-нитробензил(5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата (4,3 г) в сухом ТГФ (184 мл), смесь охлаждают до -20°C, затем в один прием добавляют триэтиламин (7,4 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 3 ч при -20°C и обрабатывают в один прием 4-диметиламинопиридином (138 мг) и уксусным ангидридом (2,1 мл). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. К реакционной смеси добавляют 1М водный раствор лимонной кислоты (1000 мл) и водный слой экстрагируют этилацетатом (3 × 400 мл). Объединенные органические слои промывают водой, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и получают неочищенный п-нитробензиловый эфир (5R)-6-[ацетокси(4H-5-тиа-1, 6a-диазапентален-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в виде коричневого аморфного твердого вещества.

К раствору неочищенного п -нитробензилового эфира (5R)-6-[ацетокси(4H-5-тиа-1,6a-диазапентален-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты в ТГФ (100 мл) быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (19,3 г) с 0,5М фосфатным буфером (pH 6,5, 100 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2,5 ч при комнатной температуре. Реакционный раствор фильтруют через рыхлый слой целита, который промывают водой (200 мл) и н-бутанолом (200 мл). Водный слой отделяют и органический слой экстрагируют 0,5М фосфатным буфером (pH 6,5, 2 × 50 мл). Объединенные водные слои концентрируют до массы 90 г, добавляют 1М раствор NaOH и доводят рН до 8,0. Концентрат наносят на хроматографическую колонку с Diaion HP-21 смолой (180 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой, затем 15% водным раствором ацетонитрила. Объединенные активные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (634 мг, 17,4%, pH 7,25). Т.пл. 150°C (с разложением).

¹H ЯМР (D₂О) δ 4,00 (с, 2H), 5,09 (с, 2H), 6,14 (с, 1H), 6,36 (с, 1H), 6,91 (с, 1H), 6,92 (с, 1H). ИК (KBr): 3381, 1752, 1683, 1600, 1558 см^-1. λ^макс. (H₂O): 292, 196 нм.

Пример 26

Получение натриевой соли (5R),(6 Z)-6-(7H-имидазо[1,2-c]тиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Тиазолидин-4-он

Указанное в заголовке соединение получают способом, который применяют Marvin M. и Allen R. Harkness. (Tetrahedron Letters. 1994, 35, 6971-6974).

Стадия 2. Тиазолидин-4-тион

Реагент Лауссона (Lawesson) (33,5 г) добавляют к раствору тиазолидин-4-она (14,2 г) в сухом ТГФ (690 мл) и реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч. Смесь охлаждают до комнатной температуры и упаривают при пониженном давлении. Остаток растирают в растворе CHCl₃: MeOH (7:3) (65 мл) при комнатной температуре в течение 30 мин. Осадок отфильтровывают, промывают раствором CHCl₃:н-гексан (7:3) (15 мл) и сушат в вакууме. Получают тиазолидин-4-тион в виде бледно-желтого порошка (10, 7 г, 65%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 4,08 (с, 2H), 4,70 (с, 2H).

Стадия 3. 4-Метилтио-2,5-дигидротиазол

Метилиодид (28,4 г) добавляют к кипящему раствору тиазолидин-4-тиона (9,5 г) в хлороформе (400 мл) и реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 1,5 ч. К реакционной смеси добавляют дополнительное количество метилиодида (56,8 г) пятью порциями с интервалами 30-60 мин. После кипячения в течение еще 1 часа реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. Затем добавляют 10% водный раствор карбоната калия (200 мл) и перемешивают в течение 15 мин при комнатной температуре. После отделения органического слоя водный слой экстрагируют CHCl₃ (100 мл × 3). Органические слои объединяют, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении и сушат в вакууме. После сушки получают указанное в заголовке соединение в виде коричневого масла (11,0 г, количественный выход).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,51 (с, 3H), 3,91 (т, 2H, J=3,5 Гц), 5,21 (т, 2H, J=3,5 Гц).

Стадия 4. Тиазолидин-4-илиденамин

Смесь 4-метилтио-2,5-дигидротиазола (10,7 г) и хлорида аммония (6,4 г) в сухом этаноле (400 мл) кипятят с обратным холодильником в течение 27,5 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и упаривают при пониженном давлении. Остаток растворяют в хлороформе (300 мл) и 10% водном растворе карбоната калия (200 мл), затем перемешивают 20 мин при комнатной температуре. После отделения органического слоя водный слой экстрагируют хлороформом (100 мл × 5). Органические слои объединяют, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении, сушат в вакууме и получают сырой тиазолидин-4-илиденамин (5,5 г) в виде коричневого твердого вещества, который содержит побочный продукт, представляющий собой этоксипроизводное, и исходный 4-метилтио-2,5-дигидротиазол. Соотношение этих трех соединений, составляет 61:34:5 соответственно, как определено методом¹H ЯМР.

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 3,75 (т, 2H, J=2,8 Гц), 4,97 (т, 2H, J=2,9 Гц).

Стадия 5. 7H-Имидазо[1,2-c ]тиазол-2-карбальдегид

Раствор 2-бром-3-изопропоксипропеналя (6,9 г) в сухом ацетонитриле (326 мл) добавляют к раствору неочищенного тиазолидин-4-илиденамина (3,3 г) в сухом ацетонитриле (326 мл) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 19,5 ч, добавляют триэтиламин (4,9 мл) и затем кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и затем упаривают при пониженном давлении. Остаток растворяют в дихлорметане (300 мл) и промывают 50% водным раствором карбоната калия (20 г). После фильтрования и отделения органического слоя водный слой экстрагируют дихлорметаном (50 мл × 4). Органические слои объединяют, сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат упаривают при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью CHCl₃-MeOH (100:3) и получают сырой 7H-имидазо[1,2-c ]тиазол-2-карбальдегид в виде коричневого твердого вещества. Сырой продукт дважды перекристаллизовывают из смеси CHCl₃-н-гексан (30:5 - 1-й раз и 30:60 - 2-й раз) при 0°C и получают целевой альдегид в виде светло-коричневых кристаллов (выход 1,84 г, 15%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 4,09 (т, 2H, J=1,3 Гц), 5,08 (т, 2H, J=1,2 Гц), 7,63 (с, 1H), 9,81 (с, 1H).

Стадия 6. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(7H-имидазо[1, 2-c]тиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

7H-Имидазо[1,2-c]тиазол-2-карбальдегид (841 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (2,93 г) в сухом ацетонитриле (116 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S )-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (чистота 99,7%) (2,51 г) в сухом ТГФ (116 мл), охлаждают до -20°C и в один прием добавляют Et₃N (2,20 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 4 ч при -20°C и обрабатывают в один прием уксусным ангидридом (1,26 мл) и DMAP (160 мг). Температуру реакционной смеси доводят до 0°С и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия, водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении.

Остаток растворяют в ТГФ (53 мл) и ацетонитриле (25 мл). Добавляют свежеактивированную Zn пыль (15,1 г) и 0,5M фосфатный буфер (pH 6,5, 78 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают 1,5 ч при комнатной температуре и фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат промывают этилацетатом и отделяют водный слой. Водный слой охлаждают до 3°C и добавляют 1M NaOH, доводя рН до 8,0. Смесь концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку с Diaion HP-21 (321 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование смесью H₂O-MeCN (1/0-9/1). Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (1,1 г, 51%, pH 7,5). Т.пл. 145°C (с разложением).

¹H ЯМР (D₂О) δ 3,85 (с, 2H), 4,88 (с, 2H), 6,32 (с, 1H), 6,78 (с, 1H), 6,85 (с, 1H), 7,27 (с, 1H).

Пример 27

Получение (5R,6Z)-7-оксо-6-[(4-оксо-6, 7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]оксазин-2-ил)метилен]-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Диэтил 1-(2-{[трет -бутил(диметил)силил]окси}этил)-1H-пиразол-3,5-дикарбоксилат

К раствору диэтил 3,5-пиразолдикарбоксилата (2,17 г, 10 ммоль) в ацетонитриле (10 мл) добавляют в атмосфере азота карбонат калия (2,07 г, 15 ммоль) и 2-бромэтокси-трет-бутилдиметилсилан (2,90 г, 12 ммоль). Смесь кипятят с обратным холодильником при перемешивании в течение 18 ч, затем охлаждают до комнатной температуры, разбавляют этилацетатом (20 мл) и фильтруют через Magnesol. Рыхлый слой на фильтре промывают этилацетатом (2 × 10 мл) и объединенный фильтрат упаривают. Остаток растворяют в смеси гексанов и пропускают через колонку с силикагелем (70 г). Элюируют сначала гексанами (100 мл), затем этилацетатом. Этилацетатные фракции упаривают и получают 3,71 г бесцветного масла; МС: m/e 371 (MH⁺).

Стадия 2. 1-(2-{[трет-Бутил(диметил)силил]окси}этил)-1H-пиразол-3,5-диметанол

К раствору диэтил 1-(2-{[трет -бутил(диметил)силил]окси}этил)-1H-пиразол-3,5-дикарбоксилата (0,74 г, 2 ммоль) в метиленхлориде (8 мл) в атмосфере азота добавляют при 0°C 12 мл 1,0M раствора диизобутилалюминийгидрида в метиленхлориде. После перемешивания при 0°C в течение 0,5 ч смесь доводят до комнатной температуры за 0,5 ч и затем гасят насыщенным раствором хлорида аммония (15 мл). Водный слой экстрагируют этилацетатом. Объединенный органический слой промывают насыщенным солевым раствором, сушат над безводным сульфатом натрия, упаривают и получают 0,44 г белого твердого вещества. Т.пл. 82-83°С. MC: m/e 287 (MH⁺).

Стадия 3. 1-(2-{[трет-Бутил(диметил)силил]окси}этил)-1H-пиразол-3,5-дикарбальдегид

К перемешиваемому раствору 1-(2-{[трет-бутил(диметил)силил]окси}этил)-1H-пиразол-3,5-диметанола (1,18 г, 4 ммоль) в метиленхлориде (20 мл) добавляют 4- метилморфолин-N-оксид (2,89 г, 24 ммоль) и молекулярные сита 4A (4 г). Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 10 мин и затем обрабатывают перрутенатом тетрапропиламмония (0,15 г, 0,4 ммоль). Продолжают перемешивание в течение 2 ч. Раствор в метиленхлориде концентрируют и разбавляют простым эфиром (40 мл). Смесь фильтруют через рыхлый слой силикагеля (40 г) и элюируют эфиром (2 × 20 мл). Объединенный элюат промывают 1 н. раствором HCl и насыщенным солевым раствором, сушат над безводным сульфатом натрия, упаривают и получают 0,79 г белого твердого вещества. Т.пл. 63-64°C. МС: m/e 283 (MH⁺).

Стадия 4. 4-Оксо-6,7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]оксазин-2-карбальдегид

К раствору 1-(2-{[трет-бутил(диметил)силил]окси}этил)-1H-пиразол-3, 5-дикарбальдегида (1,02 г, 6,07 ммоль) в ТГФ (30 мл) добавляют 6,68 мл 1,0M раствора фторида тетрабутиламмония в ТГФ при 0°C. После перемешивания в течение 1 ч смесь обрабатывают насыщенным раствором хлорида аммония (10 мл) и водный слой экстрагируют этилацетатом. Органический раствор промывают насыщенным солевым раствором, сушат над безводным сульфатом натрия, фильтруют через Magnesol и упаривают. Сырой смолообразный продукт промывают смесью гексанов, сушат в вакууме и затем растворяют в метиленхлориде (20 мл). К полученному раствору добавляют 4-метилморфолин-N-оксид (2,89 г, 24 ммоль) и молекулярные сита 4A (6 г). Смесь перемешивают при комнатной температуре 10 мин, затем обрабатывают перрутенатом тетрапропиламмония (0,11 г, 0,3 ммоль). Продолжают перемешивание в течение 2 ч. Раствор в метиленхлориде концентрируют и разбавляют этилацетатом (40 мл). Смесь фильтруют через рыхлый слой силикагеля (40 г) и элюируют этилацетатом (2 × 20 мл). Объединенный элюат промывают 1 н. раствором HCl и насыщенным солевым раствором, сушат над безводным сульфатом натрия, упаривают и получают 0,30 г белого твердого вещества. Т.пл. 135-136°C. МС: m/e 167 (MH⁺).

Стадия 5. 4-Нитробензил (5R)-6-[(ацетокси)(4-оксо-6,7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1, 4]оксазин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

К раствору MgBr₂ (0,46 г, 2,52 ммоль) в ацетонитриле (13 мл) в атмосфере азота добавляют при перемешивании 4-оксо-6,7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1,4]оксазин-2-карбальдегид (0,14 г, 0,84 ммоль) при комнатной температуре. Затем добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R, 6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (0,32 г, 0,84 ммоль) в ТГФ (13 мл) и смесь охлаждают до -20°С. Добавляют триэтиламин (0,35 мл, 2,52 ммоль) и смесь перемешивают при -20°C в темноте в течение 4 ч. Затем смесь обрабатывают уксусным ангидридом (0,2 мл, 2,0 ммоль) и 4-N,N-диметиламинопиридином (12 мг, 0,1 ммоль) и выдерживают при 0°C в течение 18 ч. Смесь концентрируют и остаток растворяют в этилацетате. Этилацетатный раствор промывают 5% раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором бикарбоната натрия, насыщенным солевым раствором, сушат над безводным сульфатом натрия и упаривают. Полученное сырое вещество хроматографируют на силикагеле, элюируют смесью (EtOAc-CH₂Cl₂/1:5) и получают 0,27 г не совсем белого твердого вещества. Т.пл. 107-110°C. МС: m/e 595(MH⁺).

Стадия 6. (5R,6Z)-7-Оксо-6-[(4-оксо-6,7-дигидро-4H-пиразоло[5, 1-c][1,4]оксазин-2-ил)метилен]-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

К раствору 4-нитробензил (5R)-6-[(ацетокси)(4-оксо-6,7-дигидро-4H-пиразоло[5,1-c][1, 4]оксазин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилата (0,22 г, 0,37 ммоль) в ТГФ (15 мл) в атмосфере азота добавляют 15 мл фосфатного буферного раствора (0,5M, pH 6,5), и 80 мг 10% Pd/C. Смесь гидрируют при давлении водорода 40-50 фунт/кв.дюйм в течение 3 ч и затем фильтруют через рыхлый слой целита, который промывают ТГФ, и фильтрат экстрагируют этилацетатом. Органический экстракт сушат над безводным сульфатом магния и упаривают. Остаток промывают эфиром и получают 0,07 г желтого твердого вещества. МС: m/e 320 (MH⁺).

¹ H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 4,55-4,57 (м, 2H), 4,76-4,80 (м, 2H), 6,50 (с, 1H), 6,63 (с, 1H), 7,58 (с, 1H), 7,76 (с, 1H).

Пример 28

Получение 6-(6,7-дигидро-4H-тиено[3,2-c]пиран-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение 6, 7-дигидро-4H-тиено[3,2-c]пиран-2-карбальдегида

POCl₃ (3,83 мл, 50 ммоль) добавляют по каплям к охлаждаемому льдом ДМФА (3,85 мл, 50 ммоль) в течение 3 мин. Добавляют DCM (20 мл) и, когда реакционная смесь становится вязкой, баню убирают. Реакционную смесь выдерживают при 23°С в течение 2 ч, затем опять охлаждают до 0°C и по каплям добавляют тетрагидропиран-4-он (5 г, 50 ммоль) в 10 мл DCM в течение 3 мин. Реакционную смесь выдерживают при 0°С в течение 2 ч и выливают в смесь льда и раствора ацетата натрия. Водный слой экстрагируют DCM (2 × 200 мл). Объединенные органические слои сушат над сульфатом магния. После удаления осушителя фильтрованием и концентрирования получают 5,0 г продукта, который растворяют в DCM (200 мл) и добавляют к 6,0 г этил 2-меркаптоацетата и 10 мл TEA. Смесь кипятят с обратным холодильником в течение 18 ч, промывают водой, сушат над сульфатом магния, затем фильтруют, концентрируют и подвергают флэш-хроматографии, используя 20% раствор этилацетата в гексане в качестве элюента. Полученное вещество растворяют в 100 мл ТГФ, вводят LAH (150 мл, 0,5M в ТГФ) и оставляют при 23°C на 10 мин. Затем реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 18 ч и гасят при 23°C водой и в конце 1 н. HCl до получения прозрачной смеси. Водный слой экстрагируют этилацетатом (2 × 200 мл) и объединенные органические слои сушат над сульфатом магния. После фильтрования и концентрирования получают 2,3 г сырого продукта, который растворяют в 300 мл DCM и к раствору добавляют диоксид марганца (15 г). Реакцию проводят при 23°C в течение 0,5 ч. Окислитель добавляют еще дважды порциями по 15 г с интервалом в 0,5 ч. Полученный раствор фильтруют через слой целита и фильтрат концентрируют. После колоночной флэш-хроматографии получают 1,206 г (выход 14%) продукта в виде масла.

¹H ЯМР: δ 9,84 (с, 1H), 7,41 (с, 1H), 4,74 (с, 2H), 4, 00 (т, 2H, J=5,6 Гц), 2,96 (т, 2H, J=5,6 Гц). MC: 169,1 (M+H).

Стадия 2. Получение 6-(6,7-дигидро-4H-тиено[3, 2-c]пиран-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

6,7-Дигидро-4H-тиено[3,2-c]пиран-2-карбальдегид (336 мг, 2 ммоль) растворяют в 20 мл ацетонитрила и добавляют бромид магния (516 мг, 2 ммоль) в атмосфере азота. Смесь перемешивают при 23°C в течение 0,5 ч. Затем вводят в один прием 4-нитробензиловый эфир 6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (770 мг, 2 ммоль) в 20 мл ТГФ и смесь тотчас же охлаждают до -20°C. Вводят триэтиламин (1 мл) и смесь перемешивают при -20°C в течение 3 ч. Затем вводят уксусный ангидрид (0,4 мл) и смесь перемешивают при 0°С в течение 18 ч. Реакционную смесь разбавляют 400 мл этилацетата и промывают 100 мл 5% раствора лимонной кислоты, 100 мл насыщенного раствора бикарбоната натрия и 100 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют и концентрируют. После колоночной флэш-хроматографии с использованием 20% этилацетата в гексане получают 491 мг (41%) продукта. Продукт растворяют в 15 мл ТГФ и 15 мл водного фосфатного буфера (pH 6,5). Смесь гидрируют при давлении водорода 45 фунт/кв.дюйм в течение 1 ч с 0,5 г 10% палладия на угле, затем фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют в вакууме, удаляя большую часть ТГФ. Раствор охлаждают до 0°С и доводят рН до 8, добавляя 1 н. раствор гидроксида натрия и очищают методом ВЭЖХ с обращенной фазой, используя 2 л воды, затем 5% раствор ацетонитрила в воде в качестве элюента. Воду удаляют концентрированием в вакууме и выделяют 100 мг (38%) продукта. Т.пл. >250°C.

¹H ЯМР δ: 7,36 (с, 1H), 7,15 (с, 1H), 6,55 (с, 1H), 6,44 (с, 1H), 4,61 (с, 2H), 3,88 (м, 2H), 2,86 (м, 2H), 2,27 (м, 2H), 1,43 (т, 3H). MC: 320,3 (M-H).

Пример 29

Получение 6-(6,7-дигидро-4H-тиено[3, 2-c]тиопиран-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение 6,7-дигидро-4H-тиено[3, 2-c]тиопиран-2-карбальдегида

POCl₃ (4,02 мл, 43 ммоль) добавляют по каплям к охлаждаемому льдом ДМФА (3,34 мл, 43 ммоль) в течение 3 мин, затем добавляют DCM (20 мл) и, когда реакционная смесь становится вязкой, баню удаляют. Реакционную смесь выдерживают при 23°С в течение 2 ч, затем опять охлаждают до 0°C и добавляют по каплям тетрагидротиопиран-4-он (5 г, 43 ммоль) в 10 мл DCM в течение 3 мин. Реакционную смесь выдерживают при 0°С в течение 2 ч. Разбавляют DCM (250 мл) и затем промывают ледяным насыщенным водным раствором ацетата натрия (200 мл). Органический слой сушат над сульфатом натрия. Отфильтровывают осушитель, фильтрат концентрируют, флэш-хроматографируют, используя 10% этилацетат в гексане, и получают 1,3 г (8 ммоль) продукта. Продукт растворяют в DCM (100 мл) и добавляют 1,2 мл (11 ммоль) этил (2-меркапто)ацетата и 1 мл TEA. Смесь кипятят с обратным холодильником в течение 18 ч, промывают водой и сушат над сульфатом магния. Фильтрованием, концентрированием и флэш-хроматографией, используя 20% этилацетат в гексане, получают 1,1 г (выход 11%) продукта.

¹H ЯМР δ: 6,68 (с, 1H), 4,73 (с, 2H), 3,68 (с, 2H), 3,04 (т, 2H, J=7,6 Гц), 2,91 (т, 2H, J=7,6 Гц). MC (EI): 185,99 (M⁺).

Этиловый эфир 6,7-дигидро-4H-тиено[3,2-c]тиопиран-2-карбоновой кислоты (1,1 г, 4,8 ммоль) растворяют в 100 мл ТГФ и вводят LAH (40 мл, 0,5M раствор в DMG), выдерживают реакционную смесь при 23°C в течение 10 мин, затем кипятят с обратным холодильником в течение 18 ч и гасят при 23°C водой (10 мл). Органический слой декантируют и оставшуюся смесь промывают DCM (20 мл). Объединенные органические слои сушат над сульфатом натрия. Фильтруют, концентрируют фильтрат и после флэш-хроматографии с использованием 10-20% этилацетата в гексане в качестве элюента получают 940 мг сырого продукта, который растворяют в DCM (40 мл) и к раствору добавляют диоксид марганца (2 г). Реакцию проводят при 23°C в течение 0,5 ч. Реакционную смесь затем фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют. Флэш-хроматографией на колонке получают 320 мг (36%) продукта.

¹H ЯМР: δ 9,82 (с, 1H), 7,46 (с, 1H), 3,56 (с, 2H), 3,15 (т, 2H, J=7,2 Гц), 2,95 (т, 2H, J=7,2 Гц). MC (EI): 228,02 (M⁺).

Стадия 2. Получение 6-(6,7-дигидро-4H-тиено[3,2-c]тиопиран-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

6,7-Дигидро-4H-тиено[3, 2-c]тиопиран-2-карбальдегид (320 мг, 1,72 ммоль) растворяют в 17 мл ацетонитрила и добавляют эфират бромида магния (450 мг, 1,74 ммоль) в атмосфере азота и смесь перемешивают при 23°С в течение 0,5 ч. Затем в один прием вводят 4-нитробензиловый эфир 6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (660 мг, 1,72 ммоль) в 17 мл ТГФ и смесь немедленно охлаждают до -20°C. Добавляют триэтиламин (1 мл) и смесь перемешивают при -20°C в течение трех часов. Затем вводят уксусный ангидрид (0,4 мл) и смесь перемешивают при 0°C в течение 18 часов. Реакционную смесь затем разбавляют 400 мл этилацетата и промывают 5% раствором лимонной кислоты (100 мл), насыщенным раствором бикарбоната натрия (100 мл) и насыщенным солевым раствором (100 мл). Органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют и концентрируют. Флэш-хроматографией на колонке с использованием 20% этилацетата в гексане в качестве элюента получают 461 мг (44%) продукта. Полученный продукт растворяют в 20 мл ТГФ и 20 мл водного фосфатного буфера (pH 6,5). Полученную смесь гидрируют при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм в течение 1,5 ч в присутствии 0,5 г 10% палладия на угле, затем фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют в вакууме, удаляя большую часть ТГФ. Раствор охлаждают до 0°С и доводят рН до 8, добавляя 1 н. раствор гидроксида натрия. Продукт очищают методом ВЭЖХ с обращенной фазой, используя 2 л воды, и затем 5% раствор ацетонитрила в воде в качестве элюентов. Воду удаляют концентрированием в вакууме и выделяют 21 мг продукта (8, 6%). Т.пл. >250°C.

¹H ЯМР: δ 7,34(с, 1H), 7,18 (с, 1H), 6,59 (с, 1H), 6,44 (с, 1H), 3,71 (с, 2H), 2,93 (с, 2H), 2,50 (с, 2H). MC: 338,0 (M+H).

Пример 30

Получение 6-(5-метил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение (5-метил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил)-метанола

Диэтиловый эфир 6,7-дигидро-4H-тиено[3,2-c]пиридин-2,5-дикарбоновой кислоты (46 г, 163 моль) растворяют в 200 мл ТГФ. Вводят 300 мл раствора LAH (1M, ТГФ) при 23°С и реакционную смесь перемешивают при 23°C в течение 18 ч, гасят 10 мл воды и сушат непосредственно над сульфатом натрия. После фильтрования и концентрирования получают 29,3 г (160 ммоль, 98%) сырого продукта.

¹H ЯМР δ: 6,55 (с, 1H), 4,70 (с, 2H), 3,41 (с, 2H), 2,86 (т, 2H, J=5,6 Гц), 2,73 (т, 2H, J=5,6 Гц), 2,38 (с, 3H). MC: 184,0 (M+H).

Стадия 2. Получение 5-метил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-карбальдегида

ДМСО (1,7 мл, 24 ммоль) в 5 мл CH₂Cl₂ охлаждают до -50 - -60°C и добавляют оксалилхлорид (1 мл, 11 ммоль) в 20 мл DCM в течение 5 мин при -50°С. Смесь выдерживают при -50°С в течение 5 мин, затем добавляют 1, 67 г (9 ммоль) (5-метил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метанола в 20 мл DCM при -50°С и смесь перемешивают еще 15 мин при -50°С. Затем добавляют триэтиламин (7 мл) при -50°С, через 5 мин баню убирают и смеси дают нагреться естественным образом до 23°С. Смесь промывают 100 мл воды и водный слой экстрагируют 100 мл этилацетата. Объединенные органические слои сушат над сульфатом магния, фильтруют, концентрируют и флэш-хроматографией на колонке с использованием 0-15% метанола в этилацетате получают целевой продукт (736 мг, выход 45%).

¹H ЯМР δ: 9,81 (с, 1H), 7,42 (с, 1H), 3,56 (с, 2H), 3,00 (т, 2H, J=5,6 Гц), 2,91 (т, 2H, J=5,6 Гц), 2,51 (с, 3H). MC: 182,1 (M+H).

Стадия 3. Получение 6-(5-метил-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Этиловый эфир 2-формил-6,7-дигидро-4H-тиено[3, 2-c]пиридин-5-карбоновой кислоты (724 мг, 4 ммоль) растворяют в 40 мл ацетонитрила и затем добавляют эфират бромида магния (1,2 г, 4,65 ммоль) в атмосфере азота. Смесь перемешивают при 23°C в течение 0,5 ч. Затем вводят за один прием 4-нитробензиловый эфир 6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,54 г, 4 ммоль) в 40 мл ТГФ и смесь немедленно охлаждают до -20°C. Добавляют триэтиламин (2 мл) и смесь перемешивают при -20°C в течение 3 ч. Вводят уксусный ангидрид (0,66 мл) и смесь перемешивают при 0°C в течение 48 ч. Затем реакционную смесь разбавляют 500 мл этилацетата и промывают 50 мл 5% раствора лимонной кислоты, 50 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия и 50 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Для промывки каждого из водных растворов используют еще 300 мл этилацетата. Объединенные органические слои затем сушат над сульфатом натрия, фильтруют, упаривают и с помощью флэш-хроматографии на колонке, используя 20% этилацетат в гексане выделяют продукт (1,56 г, выход 64%). Указанный продукт затем растворяют в 20 мл ТГФ и 20 мл водного раствора фосфатного буфера (pH 6,5). Потом смесь гидрируют (при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм) в течение 2 ч в присутствии 0,5 г 10% палладия на угле. Затем реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют в вакууме для удаления большей части ТГФ. Концентрированный раствор охлаждают до 0°С и подщелачивают до pH 8 1 н.раствором гидроксида натрия, затем очищают ВЭЖХ с обращенной фазой, используя сначала 2 л воды и затем 5% раствор ацетонитрила в воде в качестве элюентов. Воду затем удаляют в вакууме и получают 112 мг (13%) продукта. Т.пл. >250°С.

¹H ЯМР δ: 7,48 (с, 1H), 7,37 (с, 1H), 7,21 (с, 1H), 7,10 (с, 1H), 3,41 (с, 2H), 2,88 (с, 2H), 2,68 (с, 2H), 2,37 (с, 3H). MC: 335,0 (M+H).

Пример 31

Получение этилового эфира 2-(2-карбокси-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-6-илиденметил)-6,7-дигидро-4H-тиено[3,2-c]пиридин-5-карбоновой кислоты

Этиловый эфир 2-формил-6, 7-дигидро-4H-тиено[3,2-c]пиридин-5-карбоновой кислоты (480 мг, 2 ммоль) растворяют в 20 мл ацетонитрила и добавляют эфират бромида магния (516 мг, 2 ммоль) в атмосфере N₂. Смесь перемешивают при 23°C в течение 0,5 ч. Затем вводят за один прием 4-нитробензиловый эфир 6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (770 мг, 2 ммоль) в 20 мл ТГФ и смесь немедленно охлаждают до -20°C. Добавляют триэтиламин (1 мл) и смесь перемешивают при -20°C в течение 3 ч. Затем вводят уксусный ангидрид (0,4 мл) и смесь перемешивают при 0° C в течение 48 ч. Реакционную смесь разбавляют 200 мл этилацетата и промывают последовательно 50 мл 5% раствора лимонной кислоты, 50 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия и 50 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Органический слой затем сушат над сульфатом натрия, фильтруют, концентрируют, флэш-хроматографируют на колонке, используя 20% этилацетат в гексане в качестве элюента и выделяют продукт (690 мг, выход 50%). Часть полученного продукта (456 мг, 0,69 ммоль) растворяют в 15 мл ТГФ и 15 мл водного фосфатного буфера (pH 6,5) и гидрируют при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм в течение 2 ч в присутствии 0,5 г 10% палладия на угле. Затем реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют в вакууме для удаления большей части ТГФ. Концентрированный раствор охлаждают до 0°С, подщелачивают до pH 8 1 н.раствором гидроксида натрия и очищают ВЭЖХ с обращенной фазой, используя 2 л воды и затем 5% раствор ацетонитрила в воде в качестве элюента. Воду удаляют в вакууме и получают 18 мг (5%) продукта. Т.пл. >250°С.

¹H ЯМР δ: 7,35 (с, 1H), 7,24 (с, 1H), 6,61 (с, 1H), 6,45 (с, 1H), 4,48 (с, 2H), 4,08 (квартет, 2H, J=7,2 Гц), 3,68 (м, 2H), 2,87 (м, 2H), 1,20 (т, 3H, J=7,2 Гц). MC: 393,0 (M+H).

Пример 32

Получение 7-оксо-6-(6,7,8,9-тетрагидро-5H-имидазо[1,2-a]азепин-2-илметилен)-4-тиа-l-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение 6,7,8,9-тетрагидро-5H-имидазо[1,2-a]азепин-2-карбальдегида

Тиокапролактам (6,45 г, 50 ммоль) растворяют в 400 мл CH₂Cl₂ и добавляют метилиодид (16 мл, 5 экв.). Смесь перемешивают в атмосфере азота в течение 18 ч, затем обрабатывают 100 мл 50% водного раствора карбоната калия. Органический слой сушат над сульфатом магния. После фильтрования и концентрирования фильтрата получают 7,3 г вещества. Полученное вещество растворяют в 300 мл этанола и добавляют 2,83 г хлорида аммония. Смесь кипятят с обратным холодильником в течение 1 ч, затем растворитель удаляют в вакууме. К половине полученного вещества добавляют 200 мл этанола, затем 1,35 г (25 ммоль) метоксида натрия и 4,8 г (25 ммоль) 2-бром-3-изопропоксипропеналя и смесь перемешивают при 23°С в течение 2 ч. Затем растворитель удаляют и к остатку добавляют 200 мл хлороформа вместе с 10 мл триэтиламина. Смесь кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч и затем охлаждают до 23°С. Реакционную смесь распределяют между 300 мл DCM и 50% карбонатом калия (2 × 150 мл). Органический слой сушат над сульфатом магния. После фильтрования и концентрирования получают 2, 1 г продукта в виде масла.

¹H ЯМР δ: 9,62 (с, 1H), 7,60 (с, 1H), 6,61 (с, 1H), 6,45 (с, 1H), 4,58 (с, 2H), 2,96 (2м, H), 1,90 (м, 2H), 1,72 (м, 2H). MC: 164,9 (M+H).

Стадия 2. Получение 7-оксо-6-(6,7,8,9-тетрагидро-5H-имидазо[1,2-a]азепин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

6,7,8,9-Тетрагидро-5H-имидазо[1,2-a]азепин-2-карбальдегид (1,312 г, 8 ммоль) растворяют в 80 мл ацетонитрила и добавляют эфират бромида магния (2,94 г, 8 ммоль) в атмосфере N₂. Смесь перемешивают при 23°С в течение 0,5 ч. Затем в один прием вводят 4-нитробензиловый эфир 6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,155 г, 3 ммоль) в 60 мл ТГФ и смесь немедленно охлаждают до -20°C. Добавляют триэтиламин (4 мл) и смесь перемешивают при -20°C в течение 4 ч. Затем вводят уксусный ангидрид (1 мл) и смесь перемешивают при 0°C в течение 20 ч. Реакционную смесь разбавляют 500 мл этилацетата и промывают 5% раствором лимонной кислоты (100 мл), насыщенным раствором гидрокарбоната натрия (100 мл) и насыщенным солевым раствором (100 мл). Органический слой сушат над сульфатом натрия, фильтруют, концентрируют и флэш-хроматографируют на колонке с использованием 20% этилацетата в гексане в качестве элюента. Получают 800 мг продукта, который растворяют в 20 мл ТГФ и 20 мл водного фосфатного буфера (pH 6,5). Смесь затем гидрируют при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм в течение 1 ч в присутствии 0,5 г 10% палладия на угле, затем фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют в вакууме для удаления большей части ТГФ. Раствор охлаждают до 0°С, доводят рН до 8, добавляя 1 н. раствор гидроксида натрия, и очищают ВЭЖХ с обращенной фазой, используя 2 л воды и затем 5% раствор ацетонитрила в воде в качестве элюента. Воду удаляют в вакууме и получают 131 мг (31%) продукта. Т.пл. >250°C.

¹H ЯМР δ: 7,78 (с, 1H), 7,02 (с, 1H), 6,94 (с, 1H), 6,36 (с, 1H), 3,92 (м, 2H), 2,80 (м, 2H), 1,78 (м, 2H), 1,61 (м, 2H), 1,54 (м, 2H); MC: 318,2 (M+H).

Пример 33

Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(7-бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1, 2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этиловый эфир 7-бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1, 2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты

Et₃N (6,27 мл), PhCHO (4,92 мл) последовательно добавляют к раствору гидрохлорида этилового эфира 5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1, 2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты (9,47 г) в EtOH (81 мл) при комнатной температуре и перемешивают в течение 3 ч в атмосфере азота. Затем к реакционной смеси добавляют NaBH₃CN (2,97 г) и перемешивают в течение 19 ч. Полученную смесь фильтруют через рыхлый слой целита, разбавляют CH₂Cl₂ и промывают 50% водным раствором K₂CO₃. Органический слой сушат (K₂CO₃) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью CHCl₃ -ацетон (1/0-9/1) и смесью CHCl₃-MeOH (19/1-9/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтых кристаллов (4,16 г, 36%).

¹H ЯМР (CDCl₃ ) δ: 1,36 (т, 3H, J=7,1 Гц), 2,87 (т, 2H, J=5,2 Гц), 3,71 (с, 2H), 3,75 (с, 2H), 4,01 (м, 2H), 4,34 (кв, 2H, J=7,1 Гц), 7,25-7,34 (м, 5H), 7,51 (с, 1H).

Стадия 2. 7-Бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегид

К раствору этилового эфира 7-бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбоновой кислоты (283 мг) в сухом CH₂Cl₂ (5 мл) добавляют 1,01M раствор DIBAL в толуоле (1 мл + 0,2 мл + 0,3 мл) в атмосфере азота при -78°С и перемешивают в течение 1,5 ч. Смесь гасят 1M раствором HCl (5 мл). Реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат промывают 50% водным раствором K₂CO₃ и водный слой экстрагируют CH₂Cl₂. Объединенный органический слой сушат (K₂CO₃) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью CHCl₃-ацетон (9/1˜4/1) и смесью CHCl₃-MeOH (19/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде бесцветных кристаллов (148 мг, 61%).

¹H ЯМР (CDCl₃) δ: 2,90 (т, 2H, J=5,5 Гц), 3,74 (с, 2H), 3,76 (с, 2H), 4,06 (т, 2H, J=5,5 Гц), 7,28-7,35 (м, 5H), 7,53 (с, 1H), 9,80 (с, 1H).

Стадия 3. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[(RS)-ацетокси(7-бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (смесь диастереомеров)

7-Бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-карбальдегид (139 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (325 мг) в сухом ацетонитриле (8,7 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К полученной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (223 мг) в сухом ТГФ (8,7 мл), охлаждают до -20°C и добавляют Et₃N (0,24 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 5 ч при -20°C и в один прием обрабатывают уксусным ангидридом (0,11 мл) и DMAP (7 мг). Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0° C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью н-гексан-AcOEt(3/1˜1/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде смеси двух диастереомеров (80/20, аморфное твердое вещество пурпурного цвета, 233 мг, 61%).

¹H ЯМР (CDCl₃), δ: 1,99 (с, 0,8 × 3H), 2,23 (с, 0,2 × 3H), 2,83-2,89 (м, 2H), 3,68 (д, 2H, J=4,9 Гц), 3,7l (с, 2H), 3,94-4,13 (м, 2H), 5,27 (д, 1H, J=13,6 Гц), 5,41 (д, 0,2 × 1H, J=13,6 Гц), 5,45 (д, 0,8 × 1H, J=13,6 Гц), 6,05 (с, 0,2 × 1H), 6,28 (с, 0,8 × 1H), 6,31 (с, 0,8 × 1H), 6,790 (с, 0,2 × 1H), 6,793 (с, 0,2 × 1H), 7,01 (с, 0,8 × 1H), 7,27-7,36 (м, 5H), 7,42 (с, 0,2 × 1H), 7,46 (с, 0,8 × 1H), 7,61 (д, 2H, J=8,6 Гц), 8,22 (д, 2H, J=8,6 Гц).

Стадия 4. Натриевая соль (5R),(6Z )-6-(7-бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS )-6-[(RS)-ацетокси(7-бензил-5,6,7,8-тетрагидроимидазо[1,2-a]пиразин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,27 г) растворяют в ТГФ (55 мл) и ацетонитриле (25 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,08 г) вместе с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 80 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат промывают этилацетатом и водный слой отделяют. Водный слой охлаждают до 3°C и добавляют 1M NaOH, доводя рН до 8,0. Смесь концентрируют в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (79 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование смесью H₂О-MeCN (1/0˜4/1). Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (390 мг, 49%, pH 7,7). Т.пл. 180°C (с разложением).

¹H ЯМР (D₂O) δ: 2,84-2,95 (м, 2H), 3,61 (д, 2H, J=7,2 Гц), 3,67 (с, 2H), 3,96 (т, 2H, J=5,7 Гц), 6,43 (с, 1H), 6,89 (с, 1H), 6, 93 (с, 1H), 7,28-7,37 (м, 6H).

Пример 34

Получение (5R),(6Z)-7-оксо-6-{[5-(пиридин-3-илметил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-с]пиридин-2-ил)]метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 2-Формил[5-(пиридин-3-илметил)-4,5,6,7-тетрагидротиено][3, 2-c]пиридин

К перемешиваемому раствору 2-(формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]-5(4H)пиридина (1,05 г, 5,2 ммоль) в ДМФА (20 мл) гидрохлорид 3-пиколилхлорида (0,852 г, 5,2 ммоль) и N, N-диизопропилэтиламин (10 мл, избыток) добавляют при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают в течение 24 ч и гасят водой. Реакционную смесь экстрагируют хлороформом, тщательно промывают водой, сушат над безводным MgSO₄, фильтруют и концентрируют. Продукт очищают колоночной хроматографией на SiO₂ при элюировании этилацетатом. Получают бледно-желтое полутвердое вещество. Выход 800 мг (59%); (M+H) 259.

Стадия 2. 4-Нитробензил-6-{(ацетокси)[5-(пиридин-3-илметил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил [5-(пиридин-3-илметил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин (516 мг, 2,0 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (772 мг, 2,0 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂:O(Et)₂ (390 мг, 1,5 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют в один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Реакционную смесь доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат:гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров в виде желтого аморфного твердого вещества используют на следующей стадии. Выход 700 мг (51%). (M+H) 685 и 687.

Стадия 3 . (5R,6Z)-6-{[5-(пиридин-3-илметил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил]метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил-6-[(ацетокси)[5(пиридин-3-илметил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (686 мг, 1,0 ммоль) растворяют в ТГФ (20 мл) и ацетонитриле (10 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) вместе с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 0,1M NaOH, чтобы довести рН до 8,0. Фильтрат промывают этилацетатом, водный слой отделяют, концентрируют в высоком вакууме при 35°С и получают желтый осадок. Продукт очищают хроматографией с обращенной фазой на колонке со смолой HP-21. Сначала проводят элюирование деионизированной водой (2 л) и затем 10% CAN: вода. Фракции, содержащие продукт, собирают и концентрируют при пониженном давлении при комнатной температуре. Полученное желтое твердое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают и сушат. Выход продукта в виде желтых кристаллов 50 мг (12%), т.пл. 134-136°C. (M+H) 412.

¹H ЯМР (ДМСО-d₆) δ: 2,8 (м, 2H), 2,92 (уш.м, 2H), 3,6 (м, 2H), 3,86 (с, 2H), 6,3 (с, 1H), 6,41 (с, 1H), 7,17 (с, 1H), 7,29 (с, 1H), 7,35 (м, 1H), 7,7 (м, 1H), 8,48 (д, 1H), 8,54 (с, 1H).

Пример 35

Получение (5R,6Z)-7-оксо-6-{[5-(пиридин-3-илкарбонил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил)]метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 2-Формил-[5-(пиридин-3-илкарбонил)-4,5 6, 7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин

К перемешиваемому раствору 2-(формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]-5(4H)пиридина (606 мг, 3,0 ммоль) в ДМФА (20 мл) гидрохлорид никотиноилхлорида (531 мг, 3, 0 ммоль) и N,N-диизопропилэтиламин (10 мл, избыток) добавляют при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают в течение 24 ч и гасят водой. Реакционную смесь экстрагируют хлороформом, тщательно промывают водой, сушат над безводным MgSO₄, фильтруют и концентрируют. Продукт очищают хроматографически на колонке с SiO₂, элюирование проводят этилацетатом. Получают бледно-желтое полутвердое вещество. Выход 600 мг, 73%; (M+H) 273.

Стадия 2. 4-Нитробензил-6-[(ацетокси)[5-(пиридин-3-илкарбонил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил-[5-(пиридин-3-илкарбонил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин (400 мг, 1,4 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (772 мг, 2,0 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂:O(Et)₂ (619 мг, 2,4 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют в один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат:гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров в виде желтого аморфного твердого вещества используют на следующей стадии. Выход 300 мг (30%). Т.пл. 71°C; (M+H) 701.

Стадия 3. Натриевая соль (5R,6Z)-6-{[5-(пиридин-3-илкарбонил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил)метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензил-6-[(ацетокси)[5-(пиридин-3-илкарбонил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (800 мг, 1,14 ммоль) растворяют в ТГФ (20 мл) и ацетонитриле (10 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) вместе с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и подщелачивают 0,1M NaOH до рН 8,5. Фильтрат промывают этилацетатом, водный слой отделяют, концентрируют в высоком вакууме при 35°С и получают желтый осадок, который очищают хроматографией с обращенной фазой на колонке с HP-21. Сначала проводят элюирование деионизированной водой (2 л) и затем 10% CAN в воде. Фракции, содержащие продукт, собирают и концентрируют при пониженном давлении при комнатной температуре. Полученное желтое твердое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают и сушат. Выход желтых кристаллов 50 мг (12%), т.пл. 195°C. (M+H) 426.

Пример 36

Получение (5R,6Z)-7-оксо-6-{[5-(фенилацетил)-4,5, 6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)]метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 2-Формил[5-(фенилацетил)-4,5,6, 7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин

К перемешиваемому раствору 2-(формил)-6,7-дигидротиено[3,2-c]-5(4H)пиридина (0,41 мг, 2,0 ммоль) в ДМФА (20 мл) добавляют фенилацетилхлорид (0,35 мг, 2, 2 ммоль) и N,N-диизопропилэтиламин (10 мл, избыток) при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают в течение 24 ч и гасят водой. Реакционную смесь экстрагируют хлороформом, тщательно промывают водой, сушат над безводным MgSO₄, фильтруют и концентрируют. Продукт очищают хроматографически на колонке с SiO₂, элюируя его этилацетатом. Получают белое твердое вещество. Выход 510 мг (89%); (M+H) 286.

Стадия 2. 4-Нитробензил-6-[(ацетокси)[5(фенилацетил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3, 2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил-[5-(фенилацетил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин (340 мг, 1,2 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (390 мг, 1,0 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂:O(Et)₂ (310 мг, 1,2 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют в один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита, который затем промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат:гексан (1:1). Выделенные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров в виде бледно-желтого аморфного твердого вещества используют на следующей стадии. Выход 360 мг (50%); (М+Н) 713.

Стадия 3. (5R,6Z)-6-{[5-(Фенилацетил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метилен}-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил-6-[(ацетокси)[5-(фенилацетил)-4,5,6,7-тетрагидротиено[3,2-c]пиридин-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (300 мг, 0,4 ммоль) растворяют в ТГФ (50 мл) и 0,5M фосфатном буфере (pH 6,5, 28 мл) и гидрируют при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм в присутствии 10% Pd/C (80 мг) в течение 2 ч, после чего реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют. Полученное желтое твердое вещество растворяют в этилацетате и тщательно промывают водой. Органический слой сушат и концентрируют. Полученное желтое твердое вещество растирают в диэтиловом эфире, отфильтровывают и тщательно промывают диэтиловым эфиром и получают желтый твердый продукт 95% чистоты. Выход 160 мг (91%). Т.пл. 166-169°C, (M+H) 439.

Пример 37

Получение (5R,6Z)-6-[(7-метилимидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Этил 7-метилимидазо[2,1-b]-бензотиазол-2-карбоксилат

Этил 7-метилимидазо[2,1-b]-бензотиазол-2-карбоксилат получают по методике, описанной в примере 1 (Стадия 1). Исходя из 6-метил-2-аминобензотиазола (3,2 г, 20 ммоль) и этилбромпирувата (4,0 г, 20,4 ммоль) получают этил 7-метилимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилат с выходом 3,0 г (57%) в виде коричневого твердого вещества. (M+H) 261.

Стадия 2. 2-Формил-7-метилимидазо[2,1-b]бензотиазол

К перемешиваемому раствору этил 7-метилимидазо[2,1-b]бензотиазол-2-карбоксилата (4,0 г, 15,38 ммоль) в сухом ТГФ при -78°C добавляют DIBAL (1M раствор в толуоле) (16,0 мл, 16 ммоль). Реакционную смесь перемешивают при -78°C и медленно доводят температуру до комнатной. Реакционную смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 30 мин и гасят насыщенным раствором NH₄Cl. Реакционную смесь экстрагируют хлороформом и тщательно промывают водой. Органический слой сушат над безводным MgSO₄, фильтруют и концентрируют. Остаток очищают хроматографией на колонке с SiO₂, элюирование проводят смесью хлороформ:метанол (20:1). Выделяют коричневое твердое вещество (800 мг, 24%). (M+H) 217.

Стадия 3. 4-Нитробензил-6-[(ацетилокси)(7-метилимидазо[2,1-b][1,3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат

2-Формил-7-метилимидазо[2,1-b]бензотиазол (432 мг, 2,0 ммоль) и раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (772 мг, 2,0 ммоль) в сухом ТГФ (20 мл) последовательно добавляют к раствору безводного MgBr₂:O(Et)₂ (566 мг, 2,0 ммоль) в сухом ацетонитриле (15 мл) в атмосфере аргона при комнатной температуре. После охлаждения до -20°C добавляют в один прием Et₃N (2,0 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°C и обрабатывают уксусным ангидридом (1,04 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 15 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат:гексан (1:1). Собранные фракции концентрируют при пониженном давлении и полученную смесь диастереомеров в виде бледно-желтого аморфного твердого вещества используют на следующей стадии. Выход 400 мг, 31%. (М+Н) 645.

Стадия 4. (5R),(6Z)-6-[(7-Метилимидазо[1,2-b][1, 3]бензотиазол-2-илметилен)]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота

4-Нитробензил-6-[(ацетилокси)(7-метилимидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (350 мг, 0,54 ммоль) растворяют в ТГФ (20 мл) и ацетонитриле (10 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (5,2 г) вместе с 0,5M фосфатным буфером (pH 6,5, 28 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь фильтруют, охлаждают до 3°C и добавляют 0,1M NaOH, доводя рН до 8,5. Фильтрат промывают этилацетатом, водный слой отделяют, концентрируют в высоком вакууме при 35°С и получают желтый осадок. Продукт очищают хроматографией с обращенной фазой на колонке со смолой HP-21. Сначала проводят элюирование деионизированной водой (2 л) и затем 10% раствором ацетонитрила в воде. Фракции, содержащие продукт, собирают и концентрируют при пониженном давлении при комнатной температуре. Полученное желтое твердое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают и сушат. Выход желтых кристаллов 110 мг (55%). Т.пл. 178°С (с разложением). (M+H+Na) 392.

¹H ЯМР(ДМСО-d₆) δ: 8,56 (с, 1H), 7,93 (д, 1H), 7,83 (с, 1H), 7,38 (д, 1H), 7,07 (с, 1H), 6,51 (с, 2H), 2,42 (с, 3H).

Стадия 4. (5R),(6Z)-6-[(7-Метилимидазо[1,2-b][1, 3]бензотиазол-2-илметилен)]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновая кислота (Методика B)

4-Нитробензил-6-[(ацетокси)(7-метилимидазо[2,1-b][1, 3]бензотиазол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоксилат (350 мг, 0,54 ммоль) растворяют в ТГФ (40 мл) и фосфатном буфере с pH 6,5 (40 мл) и гидрируют над Pd/C (10%, 200 мг) при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм в течение 3 ч при комнатной температуре. По окончании гидрирования реакционную смесь фильтруют через рыхлый слой целита и промывают ацетонитрилом. Реакционную смесь концентрируют до 40 мл, охлаждают до 0°С и доводят рН до 8,5, добавляя 1 н. NaOH. Продукт очищают хроматографией с обращенной фазой на колонке со смолой HP-21. Сначала элюируют деионизированной водой (2 л) и затем 10% ацетонитрилом в воде. Фракции концентрируют и полученное желтое твердое вещество промывают ацетоном, отфильтровывают и сушат. Получают желтый твердый продукт (выход 110 мг, 55%).

Пример 38

Получение натриевой соли (5R),(6Z)-6-(4,5,6,7-тетрагидро-1,3a,3b, 8-тетраазациклопента[a]инден-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. 5,6,7,8-Тетрагидро[1,2,4]триазоло[1,5- a]пиридин-2-иламин

К [1,2,4]триазоло[1,5-a]пиридин-2-иламину (2,5 г) в этаноле (72 мл) добавляют 12,7% раствор HCl в этаноле (5,35 мл) и 10% Pd-C (50% влажность) (2,5 г). Реакционную смесь гидрируют при давлении H₂ 400 кПа в течение 3 дней при комнатной температуре. Смесь фильтруют и концентрируют при пониженном давлении. Остаток обрабатывают насыщенным раствором карбоната калия и экстрагируют хлороформом. Органический слой сушат (Na₂SO₄) и концентрируют при пониженном давлении. Получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого твердого вещества (2,31 г, 90%).

¹H ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ: 1,88-1,94 (м, 2H), 1,98-2,05 (м, 2H), 2,77 (т, 2H, J=6,2 Гц), 3,95 (т, 2H, J=6,2 Гц), 4,09 (уш.с, 2H).

Стадия 2. Этиловый эфир 4,5,6,7-тетрагидро-1,3a,3b,8-тетраазациклопента[a]инден-2-карбоновой кислоты

Этилбромпируват (10,23 г) добавляют к 5,6,7,8-тетрагидро[1,2,4]триазоло[1,5-a]пиридин-2-иламину (5,8 г) в 1,2-диметоксиэтане (320 мл). Реакционную смесь перемешивают в течение 5 ч при комнатной температуре и концентрируют до 100 мл при пониженном давлении. Прибавлением диэтилового эфира (200 мл) получают осадок, который отфильтровывают, растворяют в этаноле (175 мл) и перемешивают в течение 20 ч при 110°С в экранированной ампуле. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и концентрируют при пониженном давлении. Остаток обрабатывают насыщенным раствором карбоната калия и экстрагируют хлороформом. Органический слой сушат (Na₂SO₄) и концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-метанол (1/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде бледно-желтого твердого вещества (7,56 г, 77%).

¹H ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ: 1,42 (т, 3H, J=7,1 Гц), 2,14-2,25 (м, 4H), 3,11 (т, 2H, J=6,1 Гц), 4,37 (т, 2H, J=5,7 Гц), 4,41 (кв, 2H, J=7,1 Гц), 7,57 (с, 1H).

Стадия 3. 4,5,6,7-Тетрагидро-1,3a,3b, 8-тетраазациклопента[a]инден-2-карбальдегид

Раствор (1,01M) диизобутилалюминийгидрида в толуоле (1,06 мл) добавляют по каплям к раствору этилового эфира 4,5,6,7-тетрагидро-1,3a,3b, 8-тетраазациклопента[a]инден-2-карбоновой кислоты (100 мг) в сухом ТГФ (5 мл) при -78°C в атмосфере азота. Реакционную смесь перемешивают в течение 30 мин при -78°C и обрабатывают этанолом (примерно 1 мл). Температуру смеси доводят до 0°C и перемешивают в течение 1 ч при 0°C. Реакционный раствор разбавляют этилацетатом (20 мл), обрабатывают 0,5 мл насыщенного раствора хлорида аммония и подвергают действию ультразвука в течение примерно 5 мин (до тех пор, пока не образуется достаточное количество осадка). Смесь сушат (Na₂SO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток кристаллизуют из дихлорметана и диэтилового эфира и получают указанное в заголовке соединение (47,4 мг, 58%).

¹H ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ: 2,16-2,27 (м, 4H), 3,14 (т, 2H, J=6,1 Гц), 4,39 (т, 2H, J=5,7 Гц), 7,53 (с, 1H), 10,01 (с, 1H).

Стадия 4. 4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS)-ацетокси[4,5,6,7-тетрагидро-1,3a,3b,8-тетраазациклопента[a ]инден-2-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4,5,6,7-Тетрагидро-1,3a,3b,8-тетраазациклопента[a]инден-2-карбальдегид (2,97 г) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (4,45 г) в сухом ацетонитриле (110 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К реакционной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5 R,6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (2,97 г) в сухом ТГФ (110 мл), охлаждают до -20°C и в один прием добавляют триэтиламин (6,45 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 1,2 ч при -20°C и затем обрабатывают уксусным ангидридом (2,9 мл) в один прием. Реакционную смесь доводят до 0°C и перемешивают в течение 16,5 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают Н₂О и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем и элюируют смесью этилацетат:н-гексан (3/1) и затем смесью этилацетат-метанол (5/1). Получают указанное в заголовке соединение в виде коричневого аморфного твердого вещества (651,6 мг, 13%).

¹H ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ: 2,10-2,24 (м, 4H), 2,29 (с, 3H), 3,04-3,07 (м, 2H), 4,28-4,32 (м, 2H), 5,27 (д, 1H, J=13,7 Гц), 5,43 (д, 1H, J=13,7 Гц), 6,19 (с, 1H), 6,91 (с, 1H), 7,01 (с, 1H), 7,49 (с, 1H), 7,59-7,62 (м, 2H), 8,23-8,25 (м, 2H).

Стадия 5. Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(4,5,6,7-тетрагидро-1,3a, 3b,8-тетраазациклопента[a]инден-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-{(RS )-ацетокси[4,5,6,7-тетрагидро-1,3a,3b,8-тетраазациклопента[a]инден-2-ил]метил}-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (643,6 мг) растворяют в ТГФ (9 мл) и ацетонитриле (4,2 мл). Быстро добавляют свежеактивированную Zn пыль (2,57 г) и 0,5M фосфатный буфер (pH 6,4, 13,2 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь охлаждают до 9°C и добавляют 0,1M NaOH, чтобы довести рН до 7,5. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита. Рыхлый слой промывают водой. Водный слой концентрируют до объема 20 мл в высоком вакууме при 35°С. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (60 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции осуществляют элюирование водой и затем 2,5-10% раствором ацетонитрила в воде. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°С, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (68 мг, 18%, pH 7,4). Т.пл. 175°C (с разложением).

¹H ЯМР (400 МГц, D₂О) δ: 1,85-2,03 (м, 4H), 2,85-2,99 (м, 2H), 4,07-4,14 (м, 2H), 6,34 (с, 1H), 6,74 (с, 1H), 6,76 (с, 1H), 7,28 (с, 1H).

Пример 39

Получение (5R,6E)-6-[(10-бензил-11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1, 4]оксазепин-8-ил)метилен]-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение 8-(гидроксиметил)дибензо[b,f][1, 4]оксазепин-11(10H)-она

Литийалюминийгидрид (11 мл, 11 ммоль) медленно добавляют к раствору метилового эфира 11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-карбоновой кислоты (1,346 г, 5 ммоль) в ТГФ в атмосфере N₂ при комнатной температуре. Реакционную смесь перемешивают в течение 1 ч 45 мин, затем гасят 2 н. раствором HCl до тех пор, пока рН раствора не станет 2-3. Удаляют весь ТГФ на роторном испарителе и пять раз экстрагируют реакционную смесь этилацетатом, органический слой сушат сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Получают целевое соединение в виде твердого белого вещества с выходом 46%.

Стадия 2. Получение 11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-карбальдегида

8-(Гидроксиметил)дибензо[b,f][1,4]оксазепин-11(10H)-он (0,241 г, 1 ммоль) в ацетонитриле добавляют к молекулярным ситам (1 г) в атмосфере азота при комнатной температуре, затем к смеси добавляют N-оксид 4-метилморфолина (0,175 г, 1,5 ммоль). После перемешивания полученной смеси в течение 10 мин добавляют к ней перрутенат тетрапропиламмония (0,0176 г, 0,05 ммоль) и доводят реакцию до завершения (ТСХ-контроль). Реакционную смесь разбавляют этилацетатом (10 мл) и быстро пропускают через небольшую колонку с силикагелем. Собирают все этилацетатные фракции, которые содержат целевой продукт, экстрагируют 1 н. раствором HCl и промывают насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Получают целевой продукт (белое твердое вещество) с выходом 83%.

Стадия 3. Получение 10-бензил-11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-карбальдегида

Безводный карбонат калия (0, 207 г, 1,5 ммоль) и бензилбромид (0,205 г, 1,2 ммоль) добавляют к раствору 11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-карбальдегида (0,240 г, 1 ммоль) в ацетонитриле в атмосфере азота при комнатной температуре. Затем реакционную смесь кипятят с обратным холодильником в течение 4 ч, охлаждают до комнатной температуры, разбавляют этилацетатом, фильтруют через слой magnesol и концентрируют. Очищают на колонке с силикагелем при элюировании 50% этилацетатом в гексане. Получают целевое соединение (в виде светло-желтого масла) с выходом 63%.

Стадия 4. Получение 4-нитробензилового эфира 6-[ацетокси(10-бензил-11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор 10-бензил-11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-карбальдегида (0,250 г, 0,759 ммоль) в ацетонитриле добавляют к бромиду магния (0,419 г, 2,28 ммоль) в атмосфере N₂ при комнатной температуре. К полученной смеси затем добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R,6S )-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (0,292 г, 0,758 ммоль) в сухом ТГФ. Через 15 мин реакционную смесь охлаждают до -20°C и добавляют триэтиламин (0,317 мл, 2,27 ммоль). Реакционную колбу покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. После 4 ч при -20°C реакционную смесь обрабатывают уксусным ангидридом (0,358 мл, 3,795 ммоль) и DMAP (0, 00927 г, 0,0759 ммоль), температуру реакционной смеси доводят до 0°С и на ночь помещают в холодильник. Реакционный раствор концентрируют, концентрат растворяют в этилацетате и промывают 5% водным раствором лимонной кислоты, насыщенным раствором NaHCO₃, водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Очищают на колонке с силикагелем, элюируют смесью этилацетат/CH₂Cl₂(1:15). Получают целевое соединение (светло-желтое масло) с выходом 41%.

Стадия 5. Получение натриевой соли 6-(10-бензил-11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

К раствору 4-нитробензилового эфира 6-[ацетокси(10-бензил-11-оксо-10,11-дигидродибензо[b,f][1,4]оксазепин-8-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (0,210 г, 0, 273 ммоль) в ТГФ добавляют 0,5М раствор фосфатного буфера (pH 6,5), затем добавляют 10% Pd-C (0,0546 г). Реакционную смесь гидрируют при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм в течение трех часов, фильтруют через рыхлый слой целита и удаляют ТГФ на роторном испарителе. Затем оставшуюся смесь экстрагируют этилацетатом и промывают водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Растворяют NaHCO₃ в минимальном количестве дистиллированной воды и добавляют полученный раствор к реакционной смеси вместе с небольшим количеством этилацетата, до тех пор пока рН смеси не станет равным 7-8. Этилацетат отгоняют, остаток очищают на колонке с обращенной фазой (MCI Gel CHP20P), используя в качестве элюента различные растворы (0-20%) ацетонитрила в воде. Удаляют ацетонитрил и воду на роторном испарителе и полученное соединение сушат вымораживанием. Получают целевой продукт (желтое твердое вещество) с выходом 24%. Т.пл. 179°С.

¹H ЯМР (ДМСО) δ: 1,755-1,825 (с, 1H), 2,497-2,506 (д, 2H), 5,243-5,434 (м, 2H), 6,516-6,770 (м, 1H), 7,039-7,792 (м, 11H).

Пример 40

Получение 6-(5-этокси-7,8-дигидро-6H-3,4, 8b-триаза-асим-индацен-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение 4-этокси-6,7-дигидро-5H -циклопентапиримидин-2-иламин

(SM: Ross, L.O.; Goodman, L.; Baker, B. R. J. Am. Chem. Soc. 1959, 81,3108)

4-Хлор-6,7-дигидро-5H -циклопентапиримидин-2-иламин (5,1 г) растворяют в 200 мл ксилола и 30 мл абсолютного этанола. Затем добавляют 6,8 г этоксида натрия и смесь кипятят с обратным холодильником в течение 3 ч. Затем растворитель удаляют в вакууме, к остатку добавляют 100 мл воды, фильтруют и промывают слой на фильтре водой (50 мл). Твердое вещество далее вакуумируют в течение нескольких часов для высушивания. Масса целевого продукта 5,3 г (выход 98%). Т.пл. 133,8-134,9°C.

¹H ЯМР: (300 МГц, CDCl₃) δ: 6,23 (с, NH₂), 4,28 (квартет, 2H, J=6,9 Гц), 2,6 (м, 2H), 1,93 (м, 2H), 1,27 (т, CH₃, J=6,9 Гц); MC: 180,0 (M+H).

Стадия 2. Получение этилового эфира 5-этокси-7,8-дигидро-6H-3,4,8b-триаза- асим-индацен-2-карбоновой кислоты

4-Этокси-6,7-дигидро-5H-циклопентапиримидин-2-иламин (5,2 г, 29 ммоль) растворяют в 100 мл сухого ТГФ. Затем по каплям добавляют этилбромпируват (5,4 мл) в течение 5 мин. Смесь перемешивают при 23°С в течение часа, затем фильтруют, промывают эфиром и получают 8,7 г твердого вещества. Данное твердое вещество затем растворяют в 50 мл этанола и кипятят с обратным холодильником в течение двух часов. Реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и распределяют между 350 мл хлороформа и 200 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия. Органический слой отделяют и сушат над сульфатом магния. Отфильтровывают осушитель, фильтрат концентрируют и получают 6,5 г продукта. Т.пл. 168,6-168,7°C.

¹H ЯМР (300 МГц, CDCl₃) δ: 7,69 (с, 1H), 4,50 (квартет, 2H, J=7,2 Гц), 4,40 (квартет, 2H, J=7,2 Гц), 3,11 (т, 2H, J=9,6 Гц), 2,88 (т, 2H, J=9,6 Гц), 2,88 (м, 2H), 1,43 (т, 2H, J=7,2 Гц). MC: 276,2 (M+H).

Стадия 3. Получение 5-этокси-7,8-дигидро-6H-3,4,8b-триаза-асим-индацен-2-карбальдегида

Этиловый эфир 5-этокси-7,8-дигидро-6H-3,4,8b-триаза-асим-индацен-2-карбоновой кислоты (1,925 г) растворяют в 40 мл дихлорметана, охлаждают до -78°C. Затем добавляют DIBAL (1M, 21 мл, 3 экв.) в течение 5 мин. Реакционную смесь затем гасят 2 мл этанола и распределяют между 350 мл дихлорметана и 100 мл 1 н. раствора гидроксида натрия. Водный слой промывают еще 150 мл хлороформа и объединенный органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют, концентрируют и получают соответствующий спирт. Данный спирт растворяют в 150 мл дихлорметана и к раствору добавляют диоксид марганца (10 г). Смесь перемешивают при 23°C в течение 2 ч, затем фильтруют через рыхлый слой целита, концентрируют и получают целевой альдегид (1,1 г, 68%). Т.пл. 237,2-237,3°C.

¹H ЯМР (300 МГц, CDCl₃) δ: 9,94 (с, 1H, CHO), 8,39 (с, 1H), 4,46 (квартет, 2H, J=7,2 Гц), 3,2 (м, 2H, CH₂), 2,85 (м, 2H, CH₂), 2,24 (м, 2H, CH₂), 1,38 (т, 3H, CH₃, J=7,2 Гц). MC: 232,1 (M+H).

Стадия 4. Получение 4-нитробензилового эфира 6-[ацетокси(5-этокси-7,8-дигидро-6H -3,4,8b-триаза-асим-индацен-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Раствор 5-этокси-7,8-дигидро-6H-3,4,8b-триаза-асим -индацен-2-карбальдегида (693 мг, 3 ммоль) в ацетонитриле (30 мл) добавляют к эфирату бромида магния (1,03 г) и смесь перемешивают при 23°C в течение 0,5 ч. Затем за 1 мин вводят раствор 4-нитробензилового эфира 6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,155 г, 1 экв.) в сухом ТГФ (30 мл) и затем реакционную смесь охлаждают до -20°C. Затем добавляют триэтиламин (0,7 мл) и реакционную смесь перемешивают в течение пяти часов при -20°C. Затем добавляют уксусный ангидрид (0,377 мл) и реакционную смесь выдерживают при 0°С в течение 18 ч. Затем реакционную смесь разбавляют 400 мл этилацетата и промывают 100 мл 5% лимонной кислоты, 100 мл насыщенного раствора гидрокарбоната натрия и 100 мл насыщенного раствора хлорида натрия. Органический слой сушат над сульфатом магния, фильтруют и концентрируют. Флэш-хроматографией на колонке с использованием 20% этилацетата в гексане в качестве элюента получают 1,1 г продукта. Т.пл. 118,7-119°С.

¹H ЯМР (300 МГц, CDCl₃) δ: 8,35 (д, 2H, J=11 Гц), 7,63 (м, 2H), 7,41 (д, 1H, J=6,9 Гц), 7,08 (д, 1H, J=11 Гц), 6,47 (с, 1H), 5,55 (4H, CH₂), 4,54 (м, 2H), 3,09 (м, 2H), 2,93 (м, 2H), 2,32 (м, 2H), 1,41 (т, J=9,6 Гц). MC: 660,1 (M+H).

Стадия 5. Получение 6-(5-этокси-7,8-дигидро-6 H-3,4,8b-триаза-асим-индацен-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир 6-[ацетокси(5-этокси-7,8-дигидро-6H-3, 4,8b-триаза-асим-индацен-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,03 г, 1,565 ммоль) суспендируют в 20 мл ТГФ и 20 мл водного фосфатного буфера (pH 6, 5). Полученную смесь гидрируют в течение двух часов при давлении водорода 45 фунт/кв.дюйм, затем фильтруют через рыхлый слой целита и концентрируют в вакууме, удаляя большую часть ТГФ. Затем раствор охлаждают до 0°С, подщелачивают 1 н. раствором гидроксида натрия до рН 8 и очищают методом ВЭЖХ с обращенной фазой, используя сначала воду (1 л), а затем 5%-25% ацетонитрил в воде в качестве элюента. Воду затем удаляют в вакууме и получают 100 мг продукта. Т.пл. >250°C.

¹H ЯМР (300 МГц, CDCl₃) δ: 7,52 (с, 1H), 6,95 (с, 1H), 6,54 (с, 1H), 4,73 (м, 2H), 3,06 (м, 2H), 2,84 (м, 2H), 2,27 (м, 2H), 1,43 (т, 3H). MC: 383,2 (M+H).

Пример 41

Натриевая соль (5R, 6E/Z)-7-оксо-6-(4H,10H-пиразоло[5,1-c][1,4]бензоксазепин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение диэтил 1-(2-фторбензил)-1H-пиразол-3,5-дикарбоксилата

2-Фторбензилбромид (2,0 мл, 16,58 ммоль) добавляют к смеси диэтил 3,5-пиразолдикарбоксилата (3,01 г, 14,18 ммоль), Cs₂ CO₃ (5,57 г, 17,1 ммоль) и ацетонитрила (140 мл) в атмосфере азота, нагревают при 60°С в течение 2 ч и затем охлаждают до комнатной температуры. Реакционный раствор фильтруют и концентрируют. К остатку добавляют воду (примерно 200 мл) и экстрагируют EtOAc. Органический слой промывают водой и насыщенным солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют, концентрируют и получают диэтил 1-(2-фторбензил)-1H-пиразол-3,5-дикарбоксилат (светло-желтое масло) с количественным выходом.

Стадия 2. Получение 1-(2-фторбензил)-1H -пиразол-3,5-метандиола

К раствору диэтил 1-(2-фторбензил)-1H-пиразол-3,5-дикарбоксилата (4,80 г, 14,99 ммоль) в CH₂Cl₂ (90 мл) добавляют 1M раствор DIBAL-H в ТГФ (90 мл, 90 ммоль) при 0°C в атмосфере N₂. Через 2 часа реакцию гасят водным раствором NH₄Cl. Образовавшуюся суспензию фильтруют, фильтрат экстрагируют EtOAc и промывают насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Очищают на колонке с силикагелем, элюируя 5% MeOH в CH₂Cl₂, и получают 3,4 г указанного в заголовке диола (в виде прозрачного масла) с выходом 96%.

Стадия 3. Получение 4H,10H-пиразоло[5,1-c][1, 4]бензоксазепин-2-карбальдегида

Вышеуказанный диол (3,83 г, 16,21 ммоль) в ГМФА (24 мл) добавляют к суспензии NaH (60%, 1,34 г, 33,5 ммоль) в толуоле (330 мл) в атмосфере N₂, быстро нагревают до 95°С, выдерживают при этой температуре три часа и охлаждают до комнатной температуры, гасят водой и экстрагируют EtOAc. Органический слой промывают водой и насыщенным солевым раствором, сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Остаток очищают на колонке с силикагелем, элюируя 2% MeOH в CH₂Cl₂, и получают 4H,10H-пиразоло[5,1-c][1, 4]бензоксазепин-2-илметанол (белое твердое вещество). Выход 0,71 г (20%).

4H,10H-Пиразоло[5,1-c][1,4]бензоксазепин-2-илметанол (0,71 г, 3,28 ммоль), N-оксид 4-метилморфолина (1,198 г, 10,23 ммоль), молекулярные сита (порошок, 4А) (3,32 г) и ацетонитрил (0,07M) смешивают в атмосфере N₂. Добавляют перрутенат тетрапропиламмония (0,113 г, 0,322 ммоль) и спустя три часа реакционный раствор фильтруют через целит и концентрируют. Остаток очищают на колонке с силикагелем, используя смесь EtOAc/гексан (1:1) в качестве элюента, и получают 4H,10H-пиразоло[5,1-c][1, 4]бензоксазепин-2-карбальдегид (белое твердое вещество). Выход 0,31 г (44%).

Стадия 4. Получение 4-нитробензилового эфира 6-[ацетокси(4H,10H-пиразоло[5,1-c][1, 4]бензоксазепин-8-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4H,10H-Пиразоло[5,1-c][1,4]бензоксазепин-2-карбальдегид (0,19 г, 0,887 ммоль) в ацетонитриле (14 мл) добавляют к MgBr₂ (0,49 г, 2,66 ммоль) в атмосфере N₂. Через 25 мин добавляют раствор 4-нитробензилового эфира 6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (0,342 г, 0,888 ммоль) в ТГФ (14 мл). Через 15 мин реакционную смесь охлаждают до -20°С и 10 мин спустя добавляют Et₃N (3 экв.) и помещают реакционную смесь в темноту. Через 6,5 ч добавляют уксусный ангидрид (0,42 мл, 4,45 ммоль) и DMAP (0,011 г, 0,09 ммоль). Реакционной смеси дают нагреться до 0°С и оставляют на ночь в холодильнике. Реакционный раствор концентрируют и получившийся остаток растворяют в EtOAc, промывают 5% водным раствором лимонной кислоты и насыщенным водным раствором NaHCO₃; затем дополнительно промывают водой и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Очищают на препаративных пластинках с силикагелем, используя смесь EtOAc/гексан (1:2) в качестве элюента. Получают продукт конденсации в виде желтого смолообразного твердого вещества. Выход 0,31 г (54%).

Стадия 5. Натриевая соль (5R,6E/Z)-7-оксо-6-(4H,10H-пиразоло[5,1-c][1,4]бензоксазепин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

К раствору продукта конденсации (5) (0, 300 г, 0, 468 ммоль) в ТГФ (18 мл) добавляют 0,5M раствор фосфатного буфера (pH 6,5) (18 мл). Добавляют Pd на угле (0,102 г) и реакционную смесь гидрируют при давлении водорода 40 фунт/кв.дюйм в течение двух часов; фильтруют через целит и удаляют ТГФ на роторном испарителе. Остаток экстрагируют EtOAc. Органический слой сушат над сульфатом натрия, фильтруют и концентрируют. Растворяют NaHCO₃ (0,08 г, 0,952 ммоль) в минимальном количестве воды и добавляют к концентрированному органическому слою вместе с небольшим количеством EtOAc; фильтруют и удаляют EtOAc на роторном испарителе. Очищают на колонке с обращенной фазой (MCI Gel CHP20P), варьируя количества ацетонитрила (от 0% до 15%) в воде. Из собранных фракций удаляют ацетонитрил и большую часть воды на роторном испарителе. Остаток сушат вымораживанием и получают 41 мг натриевой соли (5R,6E)-7-оксо-6-(4H,10H-пиразоло[5,1-c][1,4]бензоксазепин-2-илметилен)-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (6) (в виде желтого твердого вещества) с выходом 22%. Методом ВЭЖХ найдено, что чистота продукта составляет 77%, а соотношение E/Z изомеров 3:2.

¹H ЯМР (δ, ДМСО-d₆): 5,366 (м, 4H), 5,649 (м, 4H), 6,326 (т, 2H), 6,444 (с, 2H), 6,551 (с, 2H), 6,640 (с, 2H), 6,810 (с, 2H), 6,974 (м, 2H), 7,249 (м, 2H), 7,355 (м, 2H). m/z: (M+H) 390,0.

Пример 42

Натриевая соль (5R),(6Z)-6-(5H-имидазо[2,1-a]изоиндол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

Стадия 1. Получение 5H-имидазо[2,1-a]изоиндол-2-карбальдегида

Раствор 2-бром-3-изопропоксипропеналя (4,97 г) в сухом ацетонитриле (3 мл) добавляют к смеси 3-амино-1H-изоиндола (3,4 г) в сухом ацетонитриле (100 мл). Реакционную смесь перемешивают в течение 3,25 ч при комнатной температуре. Затем к смеси добавляют триэтиламин (3,6 мл), нагревают и кипятят с обратным холодильником в течение 2 ч. Смесь охлаждают до комнатной температуры, разбавляют этилацетатом и промывают 20% раствором гидрокарбоната калия. После фильтрования через рыхлый слой целита органический слой сушат (MgSO₄) и концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (3/1˜4/1). Неочищенное соединение кристаллизуют из этилацетата и н-гексана и получают указанное в заголовке соединение (1,04 г, 22%).

¹H ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ: 5,01 (с, 2H), 7,28-7,52 (м, 3H), 7,90 (с, 1H), 7,91-7,93 (м, 1H), 9,92 (с, 1H).

Стадия 2. Получение 4-нитробензилового эфира (5R, 6RS)-6-[(RS)-ацетокси(5H-имидазо[2,1-a]изоиндол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

5H-Имидазо[2,1-a]изоиндол-2-карбальдегид (736,8 мг) добавляют к раствору безводного MgBr₂ (1,8 г) в сухом ацетонитриле (50 мл) в атмосфере азота при комнатной температуре. К реакционной смеси добавляют раствор 4-нитробензилового эфира (5R, 6S)-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,55 г) в сухом ТГФ (50 мл), охлаждают до -20°С и добавляют триэтиламин (1,34 мл) в один прием. Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Реакционную смесь перемешивают в течение 2 ч при -20°С и обрабатывают уксусным ангидридом (0,76 мл) в один прием. Температуру реакционной смеси доводят до 0°С и перемешивают ее в течение 18 ч при 0°C. Смесь разбавляют этилацетатом и промывают H₂O, насыщенным раствором гидрокарбоната натрия и насыщенным солевым раствором. Органический слой сушат (MgSO₄) и фильтруют через рыхлый слой целита, который затем промывают этилацетатом. Фильтрат концентрируют при пониженном давлении. Остаток наносят на хроматографическую колонку с силикагелем, затем элюируют смесью этилацетат-гексан (2/3˜1/1). Указанное в заголовке соединение получают в виде смеси двух диастереомеров (5/1, бледно-желтое аморфное твердое вещество, 1,8 г, 73%).

¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ: 2,02 (с, 0,84 × 3H), 2,27 (с, 0,16 × 3H), 4,89-4,94 (м, 2H), 5,29 (д, 1H, J=13,6 Гц), 5,47 (д, 1H, J=13,6 Гц), 6,18 (с, 0,16 × 1H), 6,40 (с, 0,84 × 1H), 6,42 (с, 0,84 × 1H), 6,94 (д, 0,16 × 1 H, J=0, 9 Гц), 7,18 (д, 0,16 × 1H, J=0,7 Гц), 7, 35-7,48 (м, 3H), 7,51 (с, 0,84 × 1H), 7,60-7,64 (м, 2H), 7,79-7,83 (м, 1H), 8,23-8,27 (м, 2H).

Стадия 3. Натриевая соль (5R),(6Z )-6-(5H-имидазо[2,1-a]изоиндол-2-илметилен)-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0] гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты

4-Нитробензиловый эфир (5R,6RS)-6-[(RS )-ацетокси(5H-имидазо[2,1-a]изоиндол-2-ил)метил]-6-бром-7-оксо-4-тиа-1-азабицикло[3.2.0]гепт-2-ен-2-карбоновой кислоты (1,5 г) растворяют в ТГФ (21 мл) и ацетонитриле (9,8 мл). К реакционной смеси добавляют свежеактивированную Zn пыль (6 г) и 0,5M фосфатный буфер (pH 6,4, 30,8 мл). Реакционный сосуд покрывают фольгой, чтобы исключить воздействие света. Смесь энергично перемешивают в течение 2 ч при комнатной температуре, затем охлаждают до 9°C и добавляют 1M водный раствор NaOH для доведения pH до 7,5. Реакционный раствор смешивают с этилацетатом и фильтруют через рыхлый слой целита, который затем промывают водой, водный слой отделяют и концентрируют до 25 мл в высоком вакууме при 35°C. Концентрат наносят на хроматографическую колонку со смолой Diaion HP-21 (100 мл, Mitsubishi Kasei Co. Ltd.). После адсорбции элюируют сначала водой, затем смесью 5-15% ацетонитрил-вода. Объединенные фракции концентрируют в высоком вакууме при 35°C, лиофилизуют и получают указанное в заголовке соединение в виде желтого аморфного твердого вещества (527 мг, 58%). Т.пл. 170°C (с разложением).

¹H ЯМР (400 МГц, D₂O) δ: 4, 62 (с, 2H), 6,27 (с, 1H), 6,56 (с, 1H), 6,78 (с, 1H), 7,22-7,31 (м, 4H), 7,52 (д, 1H, J=6,7 Гц).

Реферат

Изобретение относится к способу получения соединений формулы I, где один из заместителей А или В означает водород, а другой обозначает арил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, и т.д., R₅ представляет собой Н, С1-С6-алкил, С5-С6-циклоалкил или CHR₃ОСО-С1-С6-алкил или соль; R₂представляет собой водород, необязательно замещенный C1-С6-алкил, необязательно замещенный С2-С6-алкенил, и т.д.; R₃ представляет собой водород, C1-С6-алкил, С5-С6-циклоалкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил; включающему: (а) конденсацию замещенного альдегида (A'-CHO) (17), где А' представляет собой А, такой как определено выше, когда В представляет собой водород; или В, такой как определено выше, когда А представляет собой водород, с производным 6-бромпенема структуры 16, где R представляет собой п-нитробензил, в присутствии кислоты Льюиса и мягкого основания при низкой температуре, которая приводит к образованию промежуточного альдольного продукта 18; (b) взаимодействие промежуточного соединения 18 с хлорангидридом или ангидридом кислоты формулы (R₈)Cl или (R₈)₂O или с тетрагалогенметаном формулы C(X₁)₄ и трифенилфосфином, где R₈ представляет собой алкил-SO₂, арил-SO₂, алкил-СО или арил-СО; X₁ представляет собой Br, I или Cl; с образованием промежуточного соединения 19, где R₉ представляет собой X₁или OR₈; и (с) превращение промежуточного соединения 19 в целевое соединение формулы I. Изобретение также относится к 4-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата 16 и способу его получения, который включает следующие стадии: (A) (i) взаимодействие 6-аминопенициллановой кислоты с бромистоводородной кислотой в органическом растворителе и воде с образованием 6-бромпенициллановой кислоты 21 и ее превращение в п-нитробензил 6-бромпеницилланат 22, где R представляет собой п-нитробензил, действием 4-нитробензилбромида в присутствии основания в органическом растворителе; (В) окисление 22 с образованием п-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида 23; (С) кипячение 23 с 2-меркаптобензотиазолом в ароматическом растворителе с образованием 4-нитробензил (2R)-2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноата 24; (D) растворение 24 в органическом растворителе и взаимодействие с органическим третичным основанием с образованием 4-нитробензил-2-[(3S,4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата 25; (Е) превращение 25 в 4-нитробензил 2-[(3S, 4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата 26 в результате взаимодействия в ароматическом органическом растворителе с органической кислотой в присутствии смеси уксусный ангидрид/органическое третичное основание и триалкил- или триарилфосфина в интервале температур от около -10 до около -30°С; (F) пропускание озонированного кислорода через раствор 26 в органическом растворителе в течение 3-4 ч при температуре от -70°С до -90°С и последующую внутримолекулярную циклизацию с использованием фосфитного реагента. Технический результат - эффективный по выходу и экономичности способ получения производных 6-алкилиденпенема. 3 н. и 38 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула

1. Способ получения соединений формулы 1

где один из заместителей А или В означает водород, а другой обозначает арил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, конденсированный бициклический гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, конденсированный трициклический гетероарил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, циклоалкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкенил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, алкинил, необязательно замещенный одним или двумя R₂, насыщенную или частично насыщенную гетероциклическую группу, необязательно замещенную одним или двумя R₂; и где любой из указанных гетероарильных остатков, содержащий NH-группу в цикле, может необязательно быть замещен R₁ при указанном атоме азота; R₅ представляет собой Н, C1-С6-алкил, С5-С6-циклоалкил или CHR₃OCO-C1-С6-алкил или соль;

R₁ представляет собой Н, необязательно замещенный алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенные гетероарил или моно- или бициклические насыщенные гетероциклические группы, необязательно замещенный циклоалкил, необязательно замещенный алкенил, необязательно замещенный алкинил при условии, что атом углерода, который непосредственно связан с N, не должен входить в состав двойной или тройной связи; необязательно замещенный перфторалкил, необязательно -S(O)_p-замещенный алкил или арил, где р равно 0-2, необязательно замещенный -С=O-гетероарил, необязательно замещенный -С=O-арил, необязательно замещенный -С=O-алкил, необязательно замещенный -С=O-циклоалкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную -С=O-гетероциклическую группу, необязательно замещенный С1-С6-алкиларил, необязательно замещенный C1-С6-алкилгетероарил, необязательно замещенный арил-С1-С6-алкил, необязательно замещенный гетероарил-С1-С6-алкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную C1-С6-алкилгетероциклическую группу, необязательно замещенный арилалкенил, содержащий 8-16 атомов углерода, -COMR₆R₇, -SO₂NR₆R₇, необязательно замещенный арилалкилоксиалкил, необязательно замещенный алкил-О-алкиларил, необязательно замещенный алкил-О-алкилгетероарил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиарил, необязательно замещенный арилоксигетероарил, необязательно замещенный C1-С6-алкиларилоксиарил, необязательно замещенный C1-С6-алкиларилоксигетероарил, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы, необязательно замещенный алкоксикарбонил, необязательно замещенный арилоксикарбонил или необязательно замещенный гетероарилоксикарбонил;

R₂ представляет собой водород, необязательно замещенный C1-С6-алкил, необязательно замещенный С2-С6-алкенил, необязательно замещенный С2-С6-алкинил, галоген, циано, N-R₆R₇, необязательно замещенный С1-С6-алкокси, гидрокси; необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, COOR₆, необязательно замещенные алкиларилоксиалкиламиносодержащие группы, необязательно замещенный арилокси, необязательно замещенный гетероарилокси, необязательно замещенный С3-С6-алкенилокси, необязательно замещенный С3-С6-алкинилокси, С1-С6-алкиламино-С1-С6-алкокси, алкилендиокси, необязательно замещенную арилокси-С1-С6-алкиламиносодержашую группу, С1-С6-перфторалкил, необязательно S(O)_q-замещенный C1-С6-алкил, необязательно S(O)_q-замещенный арил, где q равно 0, 1 или 2, CONR₆R₇, гуанидино- или включенную в цикл гуанидиногруппу, необязательно замещенный алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный C1-С6-алкилгетероарил, необязательно замещенный гетероарил-С1-С6-алкил, необязательно замещенную моно- или бициклическую насыщенную C1-С6-алкилгетероциклическую группу, необязательно замещенный арилалкенил, содержащий от 8 до 16 атомов углерода, SO₂NP₆R₇, необязательно замещенный арилалкилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиалкил, необязательно замещенный гетероарилоксиалкил, необязательно замещенный арилоксиарил, необязательно замещенный арилоксигетероарил, необязательно замещенный гетероарилоксиарил, необязательно замещенный C1-С6-алкиларилоксиарил или необязательно замещенный C1-С6-алкиларилоксигетероарил;

R₃ представляет собой водород, C1-С6-алкил, С5-С6-циклоалкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил;

R₆ и R₇ независимо представляют собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, необязательно замещенный С1-С5-алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный гетероарилалкил, необязательно замещенный C1-С6-алкилгетероарил, R₆ и R₇ вместе могут образовывать 3-7-членную насыщенную циклическую систему, необязательно содержащую один или два гетероатома, таких, как N-R₁, О, S=(O)_n, где n=0-2;

указанный способ включает

(а) конденсацию соответствующим образом замещенного альдегида 17

где А' представляет собой А такой, как определено выше, когда В представляет собой водород; или В такой, как определено выше, когда А представляет собой водород,

с производным 6-бромпенема структуры 16

где R представляет собой п-нитробензил,

в присутствии кислоты Льюиса и мягкого основания при низкой температуре, которая приводит к образованию промежуточного альдольного продукта 18

где А' и R такие, как определено выше,

(b) взаимодействие промежуточного соединения 18 с хлорангидридом или ангидридом кислоты формулы (R₈)Cl или (R₈)₂O или с тетрагалогенметаном формулы C(X₁)₄ и трифенилфосфином, где R₈ представляет собой алкил-SO₂, арил-SO₂, алкил-СО или арил-СО; Х₁ представляет собой Br, I или Cl,

с образованием промежуточного соединения 19

где R₉ представляет собой X₁ или OR₈, где R₈, X₁, А' и R такие, как определено выше; и

(с) превращение промежуточного соединения 19 в целевое соединение формулы I, где R₅ представляет собой водород, посредством восстановительного элиминирования; и, если требуется, превращение в фармацевтически приемлемую соль или в сложный эфир, где R₅ представляет собой C1-С6-алкил, С5-С6-циклоалкил или CHR₃ОСО-С1-С6-алкил.

14. Способ по п.13, где конденсированная бициклическая гетероарильная группа представляет группу структурной формулы

где Z₁, Z₂ и Z₃ независимо представляют собой CR₂, N, О, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁, Z₂ или Z₃ является атомом углерода и связан с остальной молекулой так, как показано в формуле I;

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S, SO, SO₂, О, N-R₁, С=O при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

t равно 1-4;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1; и

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, один из R₄ представляет собой ОН, C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆ R₇; или R₄R₄ вместе могут представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S=(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁.

15. Способ по п.13, где конденсированная бициклическая гетероарильная группа представляет группу структурной формулы

где Z₁, Z₂ и Z₃ независимо представляют собой CR₂, N, О, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₃ является атомом углерода и связан с остальной частью молекулы;

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S, SO, SO₂, О или N-R₁;

t равно 1-4;

Y₁ и Y₂ независимо представляют собой N или С; при этом, если ароматическим кольцом бициклической гетероарильной группы является имидазол, неароматический цикл не может содержать атом серы в положении, примыкающем к атому углерода в голове мостика;

R₁ и R₂ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, один из R₄ представляет собой ОН, C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ вместе могут представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S=(O)_n (где n равно 0-2) и N-R₁; и R₆ и R₇ независимо представляют собой Н, необязательно замещенный С1-С6-алкил, необязательно замещенный арил, необязательно замещенный гетероарил, необязательно замещенный C1-С6-алкиларил, необязательно замещенный арилалкил, необязательно замещенный гетероарилалкил, необязательно замещенный C1-С6-алкилгетероарил; или R₆ и R₇ могут вместе образовывать 3-7-членную насыщенную циклическую систему, необязательно содержащую один или два гетероатома, которые выбраны из N, О или S.

16. Способ по п.13, где конденсированная бициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

где Z₁, Z₂, Z₃ и Z₄ независимо представляют собой CR₂ или N при условии, что один из Z₁-Z₄ является атомом углерода и связан с остальной частью молекулы;

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S, SO, SO₂, О или N-R₁при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

t равно 1-4;

Y₁ и Y₂ независимо представляют собой С или N;

R₁, R₂, R₄, R₆ и R₇ такие, как определено выше в п.13.

17. Способ по п.12, где конденсированная трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆ и Z₇ независимо представляют собой CR₂, N, О, S или n-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₇ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо могут быть С или N.

18. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇ и Z₈ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₈ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

и Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо могут быть С или N.

19. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇ и Z₈ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₈ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

и Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ могут быть С или N.

20. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈ и Z₉ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₉ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1; и

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N.

21. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃ и Z₄ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₄ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N.

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)_r (r равно 0-2), О или N-R₁ при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где п равно 0-2), N-R₁;

и t равно 1-3.

22. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄ и Z₅ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁при условии что один из Z₁-Z₅ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁ и Y₂ независимо представляют собой С или N;

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), О или N-R₁ при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

и t равно 1-3.

23. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅ и Z₆ независимо представляют собой CR₂, N, O, S и N-R₁при условии, что один из Z₁-Z₆ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N;

W₁ и W₂ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), О, N-R₁при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

и t равно 1-3.

24. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆ и Z₇ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₇ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N;

W₁ и W₂ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)_r (r равно 0-2), О, N-R₁при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄ R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

и t равно 0-3.

25. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, и Z₃ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₃ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁ и Y₄ независимо представляют собой С или N;

Y₂ и Y₃ независимо представляют собой CH или N;

W₁, W₂, W₃, W₄ и W₅ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)_r (r равно 0-2), О, N-R₁при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

t равно 0-2 и

u равно 1-3.

26. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈ и Z₉ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₉ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N.

27. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

,

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇, Z₈, Z₉ и Z₁₀ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₁₀ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N.

28. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄ и Z₅ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₅ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N;

W₁, W₂ и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, О, N-R₁ или S(O)_r (r равно 0-2), при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

и t равно 1-4.

29. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

,

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅ и Z₆ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₆ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N;

W₁, W₂и W₃ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)_r (r равно 0-2), О, N-R₁при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

и t равно 1-3.

30. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

,

или

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, Z₅, Z₆, Z₇ и Z₈ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₈ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N;

W₁ и W₂ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), О, N-R₁при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

и t равно 1 или 2.

31. Способ по п.12, где трициклическая гетероарильная группа представляет собой группу формулы

,

или

где Z₁, Z₂, Z₃ и Z₄ независимо представляют собой CR₂, N, O, S или N-R₁ при условии, что один из Z₁-Z₄ является атомом углерода, к которому присоединена остальная часть молекулы;

Y₁, Y₂, Y₃ и Y₄ независимо представляют собой С или N;

W₁, W₂, W₃, W₄ и W₅ независимо представляют собой CR₄R₄, S(O)r (r равно 0-2), О, N-R₁при условии, что не происходит образования ни S-S, ни O-O, ни S-O связи с образованием насыщенной кольцевой системы;

R₁, R₂, R₆ и R₇ такие, как определено в п.1;

R₄ представляет собой Н, необязательно замещенный C1-С6-алкил, ОН (при условии, что оба R₄ не являются ОН), C1-С6-алкокси, -S-C1-С6-алкил, -COOR₆, -NR₆R₇, -CONR₆R₇; или R₄R₄ могут вместе представлять собой =O, или R₄R₄ вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать 5-8-членную спиросистему, содержащую или не содержащую гетероатомы, выбранные из N, О, S(O)_n (где n равно 0-2), N-R₁;

t равно 1-3;

u равно 1-3.

32. Производное 6-бромпенема формулы 16

где R представляет собой п-нитробензил.

33. Способ получения 4-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата по п.32, который включает следующие стадии:

(A) (i) взаимодействие 6-аминопенициллановой кислоты с бромистоводородной кислотой в органическом растворителе и воде с образованием 6-бромпроизводного 21

и (ii) превращение 6-бромпенициллановой кислоты 21 в п-нитробензил 6-бромпеницилланат 22

где R представляет собой п-нитробензил,

действием 4-нитробензилбромида в присутствии основания в органическом растворителе;

(B) окисление п-нитробензил 6-бромпеницилланата 22 с образованием п-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида 23

(C) кипячение п-нитробензил 6-бромпеницилланат-1-оксида 23 с 2-меркаптобензотиазолом в ароматическом растворителе с образованием 4-нитробензил (2R)-2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноата 24;

(D) растворение 4-нитробензил (2R)-2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-3-еноата 24 в органическом растворителе и взаимодействие с органическим третичным основанием с образованием 4-нитробензил-2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1 -ил]-3-метилбут-2-еноата 25;

(Е) превращение 4-нитробензил-2-[(3S, 4R)-4-(бензотиазол-2-илдитио)-3-бром-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата 25 в 4-нитробензил 2-[(3S,4R.)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата 26 в результате взаимодействия в ароматическом органическом растворителе с органической кислотой в присутствии смеси уксусный ангидрид/органическое третичное основание и триалкил- или триарилфосфина в интервале температур от около -10 до около -30°С;

(F) пропускание озонированного кислорода через раствор 4-нитробензил 2-[(3S,4R)-3-бром-4-формилтио-2-оксоазетидин-1-ил]-3-метилбут-2-еноата 26 в органическом растворителе в течение 3-4 ч при температуре от -70 до -90°С и последующую внутримолекулярную циклизацию с использованием фосфитного реагента, что приводит к образованию 4-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилата 16.

34. Способ по п.1 для получения соединения формулы 1

как определено в п.1, в котором 4-нитробензил (5R,6S)-6-бромпенем-3-карбоксилат 16, используемый на стадии (а), получают по п.33.