Способ получения эфиров клавулановой кислоты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК П АХЕН ТУ Сева Советскнк Соцналнстнческна Республик(61) Дополнительный (22) Заявлено 3001.76 (23) Приоритет 18.04.75 (31) 43651/74Опубликовано 0 пате 3) В. Кл. С 07 О 498/О (/А 61 К 31/58 21) 2129801/ /2318201 32) 09,107 3-0 веииый коСССРи изобрете открытий ар 33) Велик итан де 4.79. Бюллетень ЯК 547,787.(72) Авторы иэобретеии Иностран Мартин Коул, Томас Тре(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРОВ КЛАВУЛАНОВО КИСЛОТЫ1Изобретение относится к способу получения неописанных ранее эфиров клавулановой кислоты, которые могут найти применение в медицине.Способ получения сложных эфиров путем этерификации карбоновых кислот диазоалканами, спиртами или галоидалканами широко известен в литературе (1).Целью изобретения является новых биологически активных э клавулановой кислоты.Поставленная цельспособом получения зНовой кислоты общей и натрийка аключается (-5)-100 растворитеп формулы тио, пиридилом иметилом,которыйэтерифицируют прном органическомнение соединение окситом,что в инерт- соедисинтезфиров диазоалканоспиртом общимеет указасутствии косоль соединнием общейуказано вышСоли кларые могут робщей формулочных метанатрия илинапример соРеакциюганическомно высокойной, напримамид (ДМФА) достигаетсяфиров клавулаформулыбН, Он л, аллил, прдифенилмети ифенил или Салкокси- или держащей 1-6 ато мидо, амино, бензилоксикарбофонилом, метилопарУ 252Огогде В - С - С -алк9гил, фенил, бензилнитробензил, метокалкил, замещенныйацилоксигруппой, смев углерода, фталметоксикарбонилом,ниламино, фенилсулСоглм общей формулы ВБ или ей формулы ВОН, где В нные выше значения, в пр нденсирующего агента или ения формулы 1 соединеформулы В-Я, где В - как е;- бром или иод, вулановой кислоты, коьэеагировать с соединением лы Щ, включают соли щеллов, такие как соли калия, или другие соли, ль серебра.обычно осуществляют в ор растворителе с относител диэлектрической постоянер таком как диметилфорацетон, диоксан, тет55 рагидрофуран (ТГФ), при (-5) -100 ОС,как правило, при 5-30 С, напримерпри комнатной температуре,Взаимодействие клавулановой ксслоты с диазосоединением представляет собой мягкий способ полученияалкиловых, аралкиловых и аналогичных 5эфиров, Диазотирование можно проводить в обычных условиях, напримерпри неэкстремальной температуре и вобычном растворителе.Такие реакции обычно протекают 1 Опри (-5)-100 С, как правило, при5-30 ОС, например при комнатной температуре. Подходящие растворители дляэтой реакции включают низшие алканолы, такие, как метанол и этанол, 15а также такие растворители, как ТГФ,диоксан. Этанол наиболее пригодендля проведения этой реакции.Реакция клавулановой кислоты соспиртом в присутствии агента, промотирующего конденсацию, протекает,как правило, в инертном органическом растворителе с относительно высокой диэлектрической постоянной, таком как ацетонитрил, Реакцию обычно проводят при комнатной температуре или при более низкой, напримерпри (-10) -22 С, как правило, при(-5)-18 С, например реакцию начинают при ОС и затем постепенно нагре 30вают до 15 С.Агент, промотирующий конденсацию,используется обычно как агент, способствующий удалению воды из реакционной смеси. Пригодные для этихцелей агенты включают карбодиимиды,карбодиимидазолы или эквивалентныереагенты. Дициклогексилкарбодиимиднаиболее пригоден. Эту реакцию обычно проводят в присутствии значитель.ного избытка спирта. 40П р и м е р 1. Получение метилклавуланата.19.,8 мг клавуланата натрия растворяют в 0,75 мл сухого ДМФА и обрабатывают 0,25 мл иодистого метила. 45Выдерживают 1,5 ч при комйатной температуре в отсутствие влаги, растворители удаляют в вакууме, остатокхроматографируют на силикагеле (К 1 еяе-,Юуеб 60 Р 254, Мегс)с), элюируя этилацетатом, и получают бесцветное масгло, В 0,38; красное пятно при опрыскивайии 2,3,5-трифенилтетразолийхлоРиДом (ТТХ) .Найдено, %: С 50,49; Н 5,43;Б 6,29.СЧНЫОБВычислено, Ъ; С 50,70; Н 5,20;Н 6,57.УФ-спектр (метанол): абсорбциине наблюдается 1 215 нм.ИК-спектр (пленка), см ; 3300,3600 (широкая полоса), 1800, 1750,1695.Приблизительный первый порядокЯМР-спектра (СОСВэ) : 2,49 (широкая, 65 я, 1, обмен с 00); 3,05 (с 1, 1, д17,5 Гц); 3,54 (сЫ, 1, д = 17,5 Гц, 1 -- 2,5 Гц) 1 3 04 (я, 3)у 4,24 (с 1, 2, д =7 Гц); 4,93 (Ж, 1, 1 = 7 Гц, ,1= 1,5 Гц); 5 07 (й, 11 = 1,5 Гц);5,72 Ы, 1, д =- 2,5 Гц) . Молекулярный вес (масс-спектр) 213, 0638 (вычислено 213, 0537) .При тонкослойной хроматографии (ТСХ) обнаружена только одна зсяа. В системе бутанол-зтанол-вода (4;1;5 по объему) К 0,75, в системе изопропанол-вода (7:3 по объему) й 0,95, в системе этилацетат-этанол (8:2 по объему) В 0,87. Эти вонь подвергают биоавтографии с использованием К 61 Ья 1 еОГа аегоуепея при добавлении бензилпенициллина (синергетическая система) .П р и м е р 2. Получение и-нитробензилклавуланата.Обработка клавуланата натрия и-нитробензилбромидом в сухом ДМФА дает после хроматографии бесцветное масло, которое кристаллизуется и смеси хлороформ-эфир в виде белых пушистых игл, т,пл. 111-.112 С, послео перекристаллизации т.пл. 117,5-118 С.П р и м е р 3. Получение бензилклавуланата.Загрязненную 3- -гидроксиэтилидин)-7-оксо.-окса-азабицикло - 3.2.0-гептан-карбоновую кислоту (клавуланат натрия, грубо 55 мг чистого вещества) в 4,64 г сухого ДМФА обрабатывают 0,18 мл бинзилбромида. Раствор выдерживают 3 ч при 17- 18 С в отсутствие влаги, хроматографируют на силикагеле, элюируя этилацетатом, и получают 63 мг практически чистого бенэилового эфира 3- -( р -гидроксиэтилидин)-7"оксо- -окса-азабицикло-(3.2.0)-гептан- -карбоновой кислоты в виде бесцветного масла.ИК-спектр (пленка), см : 1800, 1745, 1695.ЯМР-спектр (СРС 0 ): 2,25 (я, Ю, способна обмениваться с 00); 3,05(с 1, В, д = 17 Гц); 3,51 (сЫ, 1, д17 Гц, У= 2,5 Гц); 4,24 (й, 2, 7 = 7,5 Гц); 4,92 (ЙТ, 1, д = 7,5 Гц, 1 = 1,5 Гц); 515 (й, 1, 7 = 1,5 Гц);5,24 (я, 2); 5,71 (Й, 1, Т = 2,5 Гц);7,45 (я, 5) .П р и м е р 4, Получение бензилклавуланата из сырых экстрактов фильтратов культуры Я. с 3 атис 19 егия.20 л фильтрата культуры выпаривают в вакууме в пленочном выпарном аппарате до объема 5 л и сушат на холсду с использованием полочной сушилки Ейыагйя ЕР 6 (фирмы Ес 1 ыагс 1 я Н 19 Ь часцщп Ьгй). В 300 г полученного твердого вещества содержится 3 г клавуланата натрия (определено ,пробой на ингибирование энзима). Твердое вещество суспендируют в 900 мл сухого ДМФА и добавЛяют150 мл бензилбромида, Смесь перемешивают 2 ч при комнатной температуре,разбавляют 1 л этилацетата, фильтруют и фильтрат упаривают до минимально возможного объема. Маслянистый остаток экстрагируют 1 л этилацетата, экстракт фильтруют, фильтратупаривают и маслянистый остаток пропускают через колонку (7,5 х 35 см),,наполненную силикагелем (В 1 о 9 е 0В 1 оя 10 А, 100 меш) в циклогексане.Элюируют циклогексаном для удалениябензилбромида и затем этилацетатом,собирая фракции по 20 мл. Присутствие бензилклавуланата определяют путем нанесения пробы на пластины изсиликагеля (60 Г 254, МегсК) со стеклянной подложкой и опрыскивают ТТХ.Фракции, дающие интенсивные красныепятна, дополнительно иссЛедуют методом ТСХ на силикагеле в системе хлороформ-зтилацетат (8:2) и проявленные пластины опрыскивают ТТХ. Длябензилклавуланата В 0,31 при 22 дС,Фракции, содержащие целевой эфир, объединяют и упаривают до объема 15 мл, хроматографируют на колонке (3,7 х 40 см), наполненной силикагелем (Н, тип 60, МегсК), элюируя смесью хлороформ - этилацетат (8:2).Фракции по 15 мл собирают и испытывают на присутствие бензилклавуланата, как указано выше.Фракции, содержащие целевой эфир, упаривают до объема 8 мп и хроматографируют на колонке (2,5 х 40 см), наполненной силикагелем (Н, тип 60, МегсК), элюиру смесью этилацетат циклогексан (8;2). Собранные фракции упаривают в вакууме и получают 160 мг чистого масла.П р и м е р 5. Получение бензилклавуланата.3,3 кг высушенного распылением твердого вещества, содержащего 69,4 г клавулановой кислоты, суспендируют в 5,5 л ДМФА и добавляют 500 мл бензилбромида. После перемешивания при комнатной температуре в течение 2 ч добавляют 12 л этилацетата, фильтруют, фильтрат упаривают в вакууме, маслянистый остаток (212 г) пропускают через колонку (10 х. 32,5 см), наполненную силикагелем (НогЕ 1 пя апй Х 1 Иагпя МРБ) в циклогексане. Элюируют 12 л циклогексана для удаления избытка бензилбромида, Затем этилацетатом и собирают фракции по 500 мл, в которых определяют присутствие бензилклавуланата, как в примере 4. С фракциями, дающими интенсивные красные пятна, поступают как в примере 4, Фракции 8-13, содержа-щие основное количество целевого эфира, объединяют, упаривают в вакууме, остающееся масло (79,3 г) хроматографируют на колонке (10 х х 45 см), наполненной силикагелем(Н, тип 60, МегсК) элюируя смв"сью хлороформ - этилацетат (8:2),Фракции собирают, как указано выггге,и получают 45,9 г масла чистотой62 (по данным ЯМР-спектроскопии).Полученное масло хроматографируютна колонке (6,9 х 45 см), наполненной сефадексом (Яерйайех ЬН 20) всмеси циклогексан - хлороформ (1;1) .Фракции упаривают и получают 27,6 гбесцветного масла чистотой 95 (по, 10 данным ФМР-спектроскопии).П р и м е р 6. Получение бензилклавуланата.150 л фильтрата культугг (РН 7,0),содержащего 16,2 г клавуланата нат- )5 рия (определено пробой на ингибирование энзима), перемешивают с 5 кганионообменной смолы (АвЬегРуя 1 А 26в хлоридной форме) в течение 1 ч прикомнатной температура, фильтруют, 20 фильтрат анализируют и устанавливают,что удалено 6,4 г клавулановой кислоты. Смолу промывают 20 л деиоЪизированной воды, затем 20 л ацетона и10 л ДМФА, фильтруют,г суспендируютсмолу в 2,3 л ДМФЛ (0,2 МНаЗ), К этойсмеси добавляют 200 мл бензилбромидаи тщательно перемешивают. Выдерживают 16 ч при комнатной температуре,добавляют этилацетат (2 л), смолу ЗО отфильтровывают, проьывают этилацетатом, объединяют промывки с фияьтратом, упаривают до небольшогособъема и хроматографируют на колонке(7,5 х 45 см) с силикагелем (Н, тиг.60, МегсК), элюируя смесью этилацэтат - циклогексан (8:2). Фракции,содержащие бензилклавуланат (присутствие эфира определяют, как в приме.ре 4), упаривают до объема 20 мп ихроматографируют на колонке (3,7 х 40 45 см), наполненной силикагелем(Н, тип 60, МегсЕ), элюируя смесьюхлороформ - этилацетат (8:2, Отобранные фракции объединяют и выпаривают, получая 440 мг бесцветного 45 масла чистотой 90 (поданным ЯМРспектроскопии).П р и м е р 7. Получение бензилклавуланата из сырых экстрактов фильтрата культуры БСВачц 01 дегця.Аликвотную часть водного обратного экстракта бутанольного экстрактафильтрата культуры сушат на холоду(см, пример 4). Полученное твердоевещество (24 г, из них 0,96 г клавуланата натрия, что установлено пробойна ингибирование энзима), суспендируют в 75 мл бензилбромида, перемешисвают 2 ч при комнатной температуре,разбавляют 500 мл этилацетата и фильтруют. Фильтрат упаривают до получе ния маслянистого остатка в вакуумена роторном испарителе, Остаток пропускают через колонку (5 х 35 см),наполненную силикагелем (В 1 оуеЕ В 1 оя 1 Г А. 100 меш) в циклогексане, Уда ляют бензилбромид, затем элюируют656522 7этилацетатом Фракции 10 мл. Фракции,содержащие целевой эфир, обрабатывают по методике примера 4 и получают 200 мг чистого продукта.П р и м е р 8. Фталимидометилклавуланат.1,95 г Фталимидометилхлорида. добавляют при перемешивании к раствору 221 мг клавуланата натрия в 2 млсухого ДМФА, выдерживают 4 ч прикомнатной температуре, Раствор обрабатывают этилацетатом, циклогексаноми водой, тщательно встряхиваютНеводный слой отделяют и упариваютв вакууме, остаток кристаллизуют изсмеси этилацетат - петролейный эфир(4 Н, в, фталимидил),П р и.м е р 9, Бензгидрилклавуланат . 30112 мг,цифенилдиазометана в петролейном эфире (т.кип. 40-60 С) добавляют к раствору 138 мг клавулановойкислоты в 4 мл ТГФ, Полученный раствор перемешивают в течение ночи прикомнатной температуре, удаляют растворитель в вакууме, маслообразный остаток хроматографируют на силикагеле,элюируя смесью этилацетат - гексан.,(1 Н, Й, У = 2,5 Гц, 5=СН); 7,03 1 Н,я, Сн(С Н ) ; 7,46 (1 ОН я, ароматические йротоныЕ .П р и м е р 10. 2 Амино-метоксикарбонилэтилклавуланат.2-Бензилоксикарбониламино-метоксикарбонилэтилклавуланат в ТГФ 55гидрируют над 10 Ъ-ным палладием наугле (1/3 от веса эфира). Через 1 чпо данным ТСХ при использованииэтилацетата образуется целевой продукт .наряду с некоторым количествомисходного эфира,Катализатор отфильтровывают иФильтрат упаривают. Маслообразныйостаток хроматографируют на силикагеле, элюируя смесью этилацетатгексан,65 8Данные ИК- и ЯМР-спектроскопии свидетельствуют о сохранении ф-лактамного кольца и исчезновении бензильной группы.П р и м е р 11. 2-Бензилоксикарбониламино-метоксикарбонилзтилклавуланат.500 мг метилового эфира бензилоксикарбонил-Ь-серина и 11,3 мг дициклогексилкарбодиимида добавляют к охлажденному до ОС и перемешиваемому раствору 138 мг клавулановой кислоты в 4 мл ТГФ. Реакционной смеси дают нагреться до комнатной темгературы и перемешивают в течение ночи. Затем обрабатывают обычным образом и удаляют растворитель в вакууме, остаток хроматографируют на силикагеле, элюируя смесью этилацетат - гексан. Получают 103 мг смолообразной массы.ИК-спектр (хлороформ), см 3630, 3400 (широкая ОН и ИН), 1805 ( ф -лактам С=О), 1760 и 1725 (С=О), 1700 (С=С) .ЯМР-спектр (СОС 8 з: 2,42 (1 Н, Ь, ОН) 1 3,08 (1 Н, Й, Т = 17 Гц, б ф=СН); Зг 58 (1 Н (Зг д = 17 Гцс О = 2)5 Гцю б с(=СН); 3,88 (ЗН, я, СО СН ); 3,98 - 5,15 (6 Н, щ, =СНСН и СОСН СН) е 5, 2 (1 Н, 1 пЗ=СН); 5,25 (2 Н, я, СЕХС ЕЕ ) Е 5,73 (1 Н, Й, д = 2 у 5 Гц) Е 6,01 (1 Н, в, КН); 7,35 (5 Н, я, ароматические протоны, .П р и м е р 12. 2-(2-Фенилсульфогнил) -этилклавуланат. Раствор 199 мг клавулановой кислоты в 8 мл ТГФ охлаждают до 0 С иобрабатывают 306 мг дициклогексилкарбамида,.79 мг пиридина и 1,0 г )5 -в (фенилсульфонил)-этанола. Перемешиваемому раствору дают нагреться докомнатной температуры и перемешиваютпри этой температуре в течение ночи,фильтруют, фильтрат упаривают в вакууме, остаток хроматографируют насиликагеле, элюируя смесью этилацетат - гексан, и получают 155 мг маслообразного продукта.ИК-спектр (хлороформ), см : 3400=СЙСН ); 4,57 (2 Н, . 1 = 6 Гц,СНСН БО ); 4,7-5,01 (2 Н, шю =СНСНи З=СЙ); 5,7 (1 Н, Й, Х = 2,5 Гц,5=СН); 7, 5 - 8, 2 (5 Н, щ,- С 6 Н я),П р и м е р 13. 2-Метилтиоэтилклавуланат,Раствор 199 мг клавулановой кислоты в 8 мл ТГФ охлаждают до 0 С иобрабатывают 200 мг дициклогексилкарбодиимида и 860 мг ( в (метилтио)-этанола. Поступают далее, как в при656522 лы НЕ Н, где чения,агент мулы 1где ли иодприня л п иК о сМетодыхимии349. М. ираж 512, Подписное ЦНИИПИ Заказ 1582 ктн ая,г.ужгород,ул илиал ППП Пат мере 12, и получают 145 мг маслообразного продукта.ИК-спектр (хлороформ),см; 3400(1 Н, в, 3:СН); 5,73 (1 Н, Йй, .1 =2,5 Гц, Л= 1 Гц, 5=СН).П р и м е р 14, (2-Пиридилэтил)клавуланат.Раствор 135 мг клавулановой кислоты в 5 мл ТГФ охлаждают до 0 Си обрабатывают 200 мг (2 экв,) 2-(2-оксиэтил)-пиридина и дициклогек.силкарбодиимидом (1 экв.). Перемешиваемому раствору дают нагреться докомнатной температуры и перемешивают при этой температуре в течениеночи. Суспензию фильтруют, фильтратупаривают,в вакууме, остаток хроматографируют на силикагеле, элюируя5-ным раствором метанола в этил-ацетате, и получают 100 мг (50)маслообразного продукта.ИК-спектр (хлороформ), см . 3400(1 Н, в, З=СН); 5,51 (1 Н, й, 32,5 Гц, 5=СН); 7,0-7,4 (2 Н, в,пиридил-СН и 5=СЙ); 7,45-7,85 (1 Н,в, пиридил-СН; 8,35-8,70 (1 Н,в, пиридил-б-СН).П р и м е р 15. Карбоксиметилклавуланат.0,2 г бензилкарбометилклавуланата в 5 мл дважды дистиллированного ТГФ гидрируют при.22 ОС над 0,2 гсульфата бария, содержащего 5 палладия, в течение 30 мин. Отфильтровывают катализатор, добавляют к фильтрату 1,0 мл воды и 0,11 г бикарбоната натрия, Раствор охлаждают до10 С и перемешивают 5 мин, Избытокбикарбоната отфильтровывают, Фильтрат упаривают в вакууме до получения хрупкой пенистой массы,ИК-спектр (концентрированный:раствор в диметилсульфоксиде); см1801 ( Ь-лактам С=О), 1753 (сложныйэфир С=О), 1700 (С=С, 1630 (СО). П р и м е р 16. Бензилоксикарбонилметилклавуланат.0,6 г клавуланата натрия и 0,46 млбензилбромацетата растворяют в 7 млДМФА. Через 2 ч при комнатной температуре растворитель упаривают в 5 вакууме. Добавляют 50 мл эфира, 25 млэтилацетата и ледяную воду, встряхивают, водный слой промывают 50 млсмеси растворителей. Объединенные органические слои промывают 10 мл ледя- ЕО ной воды, высушивают над сульфатомнатрия и упаривают, маслообразныйпродукт хроматографируют на силикагеле, элюируя циклогексаном, фракции,содержащие целевой продукт, собираюти упаривают, получая бесцветное мас-.ло.ИК-спектр, см : 1805 ( )Ъ-лактамС=О)у 1760 (сложный эфир С=О), 1700(С=С)Формула изобретения Способ получения эфиров клавулановой кислоты общей Формулы 30Сок где Н - СЛ-С-алкил, аллил, пропаргил, фенил, бензил, дифенилметил, нитробензил, метоксифенил или С -С 35 алкил, замещенный алкокси- или ацилоксигруппой, содержащей 1-6 атомов углерода, фталимидо, амина, метоксикарбонилом, бензилоксикарбониламино, фенилсульфонилом, метилтио, пириди лом или натрийкарбоксиметилом, о тлич аю,щий с я тем, что этериФицируют при температуре от -5 до 100 С в инертном органическом растворителе соединение Формулы 45С 31, ОЗЕ СОАХ 50 диазоалканом общей форм спиртом общей формулы Н имеет указанные выше зн сутствии конденсирующег или соль соединения фор 55 нением общей формулы Вуказано выше; Я - бром Источники информации внимание при экспертизе 1. Вейганд-Хильгетаг 60 перимента в органическо Химияф, 1968, с. 343