Производные 7-изоиндолинилхинолона и 7- изоиндолинилнафтиридона

Реферат

 

Изобретение относится к производным 7-изоиндолинилхинолона и 7-изоиндолинилнафтиридона, которые могут быть использованы в медицине, как проявляющие сильную антибиотическую активность при незначительной токсичности. В предлагаемых соединениях R1 означает C1-C4-алкил, возможно замещенный 1 - 3 атомами фтора, C3-C6-циклоалкил, фенил, возможно замещенный одним или двумя атомами фтора, 3-оксопроп-2-ил; R2 - водород; R3 - OH, OR'', R'' - C1-C4-алкил; R4 - водород, NH2, C1-C4-алкиламино; ди(C1-C3)алкиламино; R5 - водород, галоген; R6 - водород, C1-C4-алкоксикарбонил, гидроксиметил, где R12 - водород, C1-C3-алкил, возможно замещенный гидроксигруппой, C1-C4-алкилоксикарбонил; R13 - водород, метил; A означает N или -C-R14, где R14 - водород, галоген, их таутомеры и солянокислые соли. 1 табл.

Изобретение относится к новым производным хинолона и нафтиридона, в частности к производным 7-изоиндолинилхинолона и 7-изоиндолинилфтиридона обшей формулы (I), где R1 - алкил с 1 - 4 атомами углерода, незамещенный или замещенный 1 - 3 атомами фтора, циклоалкил с 3 - 6 атомами углерода, фенил, незамещенный или замещенный одним или двумя атомами фтора, 3-оксапроп-2-ил; R2 - водород; R3 - гидроксил или группа O-R11, где R11 означает алкил с 1 - 4 атомами углерода; R4 - водород, аминогруппа, алкиламиногруппа с 1 - 4 атомами углерода, диалкиламиногруппа с 1 - 3 атомами углерода в каждой алкильной группе; R5 - водород, галоген; R6 - водород, алкилоксикарбонил с 1 - 4 атомами углерода в алкильной части, гидроксиметил, группа , где R12 означает водород, алкил с 1 - 3 атомами углерода, незамещенный или замещенный гидроксигруппой, алкилоксикарбонил с 1 - 4 атомами углерода в алкильной части, а R13 означает водород или метил; R7, R8, R9 и R10 означают водород или метил; A - N или C-R14, где R14 означает водород, галоген, метоксигруппу или вместе с R1 может образовывать мостик структуры -O-CH2-CH(CH3)-; их таутомерам и солянокислым солям, которые проявляют ценные свойства, в частности обладают более высокой по сравнению с известными из европейской заявки EP-A-343560 производными хинолона и нафтиридона антибактериальной активностью, в частности в грамположительной области.

Предпочтительными являются соединения общей формулы (I), в которой R1 означает циклопропил, этил, 2-фторэтил, незамещенный или замещенный одним, двумя или тремя атомами фтора, трет.-бутил или незамещенный или замещенный одним или двумя атомами фтора фенил, 3-оксапроп-2-ил; R4 означает водород, аминогруппу; R5 означает водород, фтор, хлор или бром; R6 означает водород, аминогруппу, метиламиногруппу, этоксикарбониламиногруппу, аминометил, этоксикарбониламинометил, гидроксиметил, этоксикарбонил.

Особенно предпочтительными являются соединения формулы (I), в которой R1 означает циклопропил, этил, трет.-бутил или 2,4-дифторфенил; R3 означает гидрокси или этокси; R5 означает водород или фтор.

Новые соединения общей формулы (I) можно получать за счет того, что соединение общей формулы (II) где R1, R2, R3, R4, R5 и A имеют указанные выше значения и X означает галоген, в частности фтор или хлор; подвергают взаимодействию с соединением общей формулы (III) где R6, R7, R8, R9 и R10 имеют указанное выше значение, при необходимости в присутствии средств, связывающих кислоту, и при необходимости имеющиеся защитные группы отщепляют щелочным или кислым гидролизом, и полученные соединения выделяют в свободном виде, в виде таутомеров или соляно-кислых солей.

Если применяют в качестве исходных веществ, например, 1-циклопропил-6,7,8-трифтор-1,4-дигидро-4-оксо-хинолинкарбоновую кислоту и (1SR, 2RS, 6SR)-2-этоксикарбониламино-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен, то протекание реакции может быть изображено следующей схемой I, приведенной в конце описания.

Если применяют в качестве исходных соединений, например, 1-циклопропил-5,6,8-трифтор-1,4-дигидро-7-[(1SR, 2RS, 6SR)-2-метил-амино- 8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен-8-ил]-4-оксо-3-хинолинкарбоновую кислоту и аммиак, то реакция протекает по следующей схеме II, приведенной в конце описания Если применяют в качестве исходных веществ, например, этиловый эфир 7-хлор-1-циклопропил-6-фтор-1,4-дигидро-4-оксо-1,8-нафтиридин-3-карбоновой кислоты и (1SR,2RS,6SR)-2-метиламино-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен, то реакция протекает по следующей схеме III, приведенной в конце описания Взаимодействие (II) с (III), при котором соединения (III) могут также использовать в виде их солей, например гидрохлоридов, проводится, предпочтительно, в разбавителе, например диметилсульфоксиде, N,N-диметилформамиде, N-метилпирролидоне, триамиде гексаметилфосфорной кислоты, сульфолане, ацетонитриле, воде, спирте, например метаноле, этаноле, н-пропаноле, изопропаноле, монометиловом эфире гликоля или пиридине. Также могут применяться смеси этих растворителей.

В качестве связывающего кислоту средства можно применять все обычные неорганические или органические кислотосвязующие. К ним относятся, предпочтительно, гидроокиси щелочных металлов, карбонаты щелочных металлов, органические амины и амидины.

Особенно подходящими следует назвать: триэтиламин, 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан, 1,8-диазабицикло[5.4.0]ундек-7-ен или избыток амина (III).

Температура реакции может варьироваться в широком диапазоне. В основном работают при температуре 20-200oC, предпочтительно, 40-100oC.

Взаимодействие можно проводить при нормальном давлении, но также и при повышенном давлении. В основном работают при давлении 1-100 бар, предпочтительно 1-10 бар.

При осуществлении этого способа вводят на 1 моль соединения (II) от 1 до 15 моль, предпочтительно, от 1 до 6 моль соединения (III).

Свободные аминогруппы могут быть во время взаимодействия защищены подходящими аминозащитными группами, например, трет.-бутилоксикарбонилом или этоксикарбонилом или быть в виде азометиновых групп, и после окончания реакции освобождаться обработкой подходящей кислотой, например, хлористоводородной или трифторуксусной кислотой, и подходящим основанием, например, натриевой или калиевой щелочью (T.W.Greene, Protective Groups in Orgavic Synthesis, с. 218-288, изд. John Wiley & Sons, 1981).

Получение кислотно-аддитивных солей соединений согласно изобретению происходит обычным образом, например, растворением бетаина в избытке водной кислоты и осаждением соли смешивающимся с водой органическим растворителем, например метанолом, этанолом, ацетоном, ацетонитрилом. Можно также нагревать эквивалентные количества бетаина и кислоты в воде или спирте, например монометиловом эфире гликоля, и затем упарить досуха или отфильтровать выпавшую соль.

Под фармацевтически применимыми солями понимают, например, соли соляной кислоты, серной кислоты, уксусной кислоты, гликолевой кислоты, молочной кислоты, янтарной кислоты, лимонной кислоты, винной кислоты, метансульфокислоты, 4-толуолсульфокислоты, галактуроновой кислоты, эмбоновой кислоты, глутаминовой кислоты или аспарагиновой кислоты.

Щелочные и щелочноземельные соли кислот согласно изобретению получают, например, растворением бетаина в недостаточном количестве основания щелочного или щелочноземельного металла, фильтрацией нерастворившегося бетаина и упариванием фильтрата досуха.

Фармацевтически пригодными являются соли натрия, калия или кальция. Обработкой щелочной или щелочноземельной соли подходящей серебряной солью, например нитратом серебра, получают соответствующие соли серебра.

Большинство применяемых в качестве исходных соединений формулы (II) являются известными или могут быть получены известными способами.

Исходные соединения формулы (III) являются новыми. Они могут быть получены тем, что подходящие диены с подходящими диенофилами подвергают реакции Дильса-Альдера, которая протекает как внутримолекулярно, так и межмолекулярно, и затем, при необходимости, проводят другие химические реакции для построения пирролидинового кольца и для ведения необходимых для биологической активности заместителей и в последней операции отщепляют защитные группы у атома азота пирролидина.

При внутримолекулярном проведении реакции Дильса-Альдера соединения формулы (1) или (2) где R7, R8, R9 и R10 имеют указанное выше значение и P означает защитную группу (например, аллил, ацил, карбамоил или тритил); Z означает водород, карбоксильную группу, сложноэфирную группу карбоновой кислоты или карбонамидную группу, CN или NO2, превращают в соединения формулы (3) (исходя из (1)) или соединения формулы (4) (исходя из (2)) где R7, R8, R9, R10, P и Z имеют указанные выше значения.

Внутримолекулярные реакции типа Дильса-Альдера частично известны: J.M. Mellor, A.M.Wagland; J.Chem. Soc. Perkin I, с. 997-1005 (1989); W.R. Roush, S.E.Hall; J. Am. Chem. Soc 103, с. 5200 (1980); E.Ciganek; Organic Reactions 32, с. 1-374 (1984).

Однако в этих работах отсутствует указание на защитные группы, которые одновременно подходят для реакции и затем без проблем могут быть отщеплены.

При межмолекулярном проведении реакции Дильса-Алльдера диены формулы (5) взаимодействуют с диенофилами формулы (6) с образованием соединений формулы (7) и, при необходимости, после модификации групп Z1 и Z2, например, переводом циклического ангидрида карбоновой кислоты в диэфир с отщеплением защитных групп P1 или P1 и P2, циклизацией превращают в лактамы формулы (8) В формулах (5), (6), (7) и (8) заместители R7, R8, R9 и R10 имеют указанное выше значение, P1 означает ацил- или карбамоилзащитную группу, если P2 означает водород или P1 вместе с P2 образует имид, Z1 и Z2 означают водород, карбоксил, сложноэфирные группы или амидные группы карбоновой кислоты, группы CN или NO2, причем по меньшей мере одна из двух групп Z1 или Z2 должна быть сложноэфирной группой или амидной группой карбоновой кислоты или группой CN, или Z1 и Z2 вместе образуют мостик таким образом, что образуется ангидрид карбоновой кислоты.

Предпочтительными защитными группами P, P1, P2 являются такие защитные группы, которые при условиях, применяемых для их отщепления, обеспечивают циклизацию до лактама и, при необходимости, этерификацию второй, еще свободной, карбоксильной функции с помощью применяемого в качестве растворителя спирта таким образом, что все операции способа могут быть проведены в одну стадию, и не происходит неконтролируемого превращения диастереомерно- и энантиомерночистых исходных соединений в неразделимые или трудноразделимые смеси изомеров.

Реакционность и селективность, особенно диастереомерная селективность, как внутримолекулярной, так и межмолекулярной реакции Дильса-Альдера, зависят от вида диена и диенофила (например, вид и число активирующих групп, вид и число дополнительных заместителей, цис- или транс-конфигурация двойной связи), а также от вида проведения реакции (меж- или внутримолекулярная) и от вида защитных групп (P, P1, P2). Проводимые согласно изобретению реакции Дильса-Альдера и циклизации могут быть пояснены следующей схемой IV; приведенной в конце текста описания.

В качестве растворителя для реакции Дильса-Альдера применяются все инертные органические растворители. К ним относятся предпочтительно простые эфиры, например, диизопропиловый эфир, ди-н.-бутиловый эфир, диметоксиэтан, тетрагидрофуран и анизол, углеводороды, например, гексан, метилциклогексан, толуол, ксилол и мезитилен, и галогенированные углеводороды, например, хлороформ, 1,2-дихлорэтан и хлорбензол.

Реакцию Дильса-Альдера можно проводить и без растворителя. Температура реакции может варьироваться в широком диапазоне. В основном работают в интервале от -20oC до +200oC, предпочтительно от -20oC до +150oC. Обычно реакцию Дильса-Альдера проводят при нормальном давлении. Однако для ускорения реакции можно применять давления до 1,5 ГПа.

Дальнейшее превращение соединений формулы (7) до соединений формулы (8) происходит, как это описано в примерах, или известными способами органической химии.

Для того, чтобы из соединений формул (3), (4) или (8) получить соединения формулы (III), необходимы дополнительные реакции.

Например, следует назвать гидролиз сложного эфира до карбоновой кислоты, восстановление карбонильных групп, например, сложных эфиров до альдегидов или спиртов, или лактамовых групп до пирролидинов, перевод гидроксильной функции в аминофункцию, перевод карбоксильной функции или ее производного при расщеплении у атома углерода в аминофункцию, восстановительное аминирование альдегида имеющейся в молекуле аминофункции, восстановительное аминирование имеющейся в молекуле альдегидной функции амином, введение защитных групп, отщепление защитной группы у азота пирролидина, чтобы остались возможно находящиеся в молекуле другие защитные группы.

Эти превращения происходят, как описано в примерах, или известными в органической химии методами.

Дальнейшее превращение соединений формулы (3), (4) или (8) в соединения формулы (III) может быть пояснено следующей реакционной схемой V, данной в конце текста описания.

Большинство исходных соединений формул (1), (2), (5) и (6) являются известными или могут быть получены известными в органической химии способами.

Соединения формулы (III) могут использоваться как в виде рацематов, так и в виде энантиомерночистых или диастереомерночистых соединений.

Заявленные соединения формулы (I) проявляют сильную антибиотическую активность и при незначительной токсичности обладают широким спектром действия против грамположительных и грамотрицательных микробов, особенно против эндобактерий, прежде всего против таких, которые устойчивы к различным антибиотикам, например, пенициллину, цефалоспорину, аминоглюкозидам, сульфамидам, тетрациклину и другим хинолонам. Заявленные соединения проявляют хорошую переносимость.

Благодаря этим ценным свойствам соединения могут применяться в медицине, а также для консервирования органических и неорганических материалов, в особенности всех видов органических материалов, например, полимеров, смазочных веществ, красок, волокон, кожи, бумаги и древесины, пищевых продуктов и воды.

Соединения согласно изобретению активны против очень широкого спектра микроорганизмов. С их помощью борются с грамположительными и грамотрицательными бактериями и бактериоподобными микроорганизмами, а также с вызываемыми ими болезнями.

Соединения согласно изобретению проявляют сильную активность в отношении покоящихся и резистентных микроорганизмов. В случае покоящихся бактерий, т. е. у которых не наблюдается роста, соединения активны при концентрациях, значительно более низких, чем известные соединения. Это относится не только к вводимым количествам, но и к скорости умерщвления. Такие результаты наблюдались у грамположительных и грамотрицательных бактерий, в частности у Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis и Escherichia coli.

Также по отношению к бактериям, значительно менее восприимчивым к веществам, взятым для сравнения, в особенности к резистентным Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и Enterococcus faecalis, заявленные соединения проявляют значительное повышение активности.

Особенно активны соединения по отношению к бактериям и бактериоподобным микроорганизмам. Поэтому они особенно пригодны в медицине и ветеринарии для профилактики и химиотерапии локальных и системных инфекций, вызываемых этими возбудителями.

Также соединения годятся для борьбы с протозоонозом и гельминтозом. Кроме того, соединения по изобретению пригодны для лечения опухолевых заболеваний.

Заявленные соединения могут применяться в различных препаративных формах. Особенно предпочтительными являются таблетки, драже, капсулы, пилюли, гранулы, суппозитории, растворы, суспензии и эмульсии, пасты, мази, гели, кремы, лосьоны, пудры и аэрозоли.

Минимальные концентрации торможения (МКТ) определялись способом последовательного разбавления на Iso-sensitest агаре (оксоид). При этом готовили ряд агаровых пластин, которые при двойном разбавлении содержали уменьшающиеся концентрации активного вещества. Агаровые пластины прививали с помощью многоточечного инокулятора типа Денлей. Для прививки применяли выращенные в течение ночи культуры возбудителя, которые сначала разбавляли так, чтобы каждая точка прививки содержала около 104 образующих колонию частиц. Привитые агаровые пластины инкубировали при 37oC и спустя приблизительно 20 ч считывали рост микроорганизмов.

Значение МКТ (мкг/мл) дает самую низкую концентрацию активного вещества, при которой не вооруженным глазом не наблюдалось никакого роста.

В нижеследующей таблице приведены значения МКТ некоторых заявленных соединений в сравнении с 7-(4-амино-1,3-дигидроизоиндол-2-ил)-1-циклопропил-6,8-дифтор-1,4-дигидро-4- оксо-3-хинолинкарбоновой кислотой (заявка на европейский патент EP-A-343 560, пример 2).

Получение промежуточных продуктов: Пример А 8-азабицикло[4.3.0]нон-2-ен А.1. (E)-1-бром-2,4-пентадиен К 84 г (1,0 моль) находящегося при 0oC 1,4-пентадиен-3-ола прикапывают при перемешивании 150 мл (около 1,3 моль) 48%-ной водной бромистоводородной кислоты так, чтобы внутренняя температура не превышала 5oC. После окончания добавления продолжают перемешивать 1 ч при комнатной температуре. Органическую фазу отделяют и без очистки подвергают дальнейшему превращению.

Выход: 107-129 г (73-88% от теории).

А.2. (E)-1-(2-пропениламино)-2,4-пентадиен К 228 г (4,0 моль) 1-амино-2-пропена прикапывают при перемешивании 58,8 г (0,4 моль) (E)-1-бром-2,4-пентадиена (целевое соединение по примеру А.1). Путем охлаждения поддерживают внутреннюю температуру в диапазоне 20-30oC, в течение 5 ч перемешивают при комнатной температуре. Смесь сгущают при 150 мбар, добавляют 20 г (0,5 моль) гидроокиси натрия, растворенной в 200 мл воды, дважды экстрагируют по 100 мл метиленхлорида, сушат над сульфатом натрия, прибавляют 0,1 г 4-гидроксианизола, сгущают, перегоняют при 40 мбар. Для стабилизации к дистилляту прибавляют 10-20 ч/милл. 4-гидроксианизола.

Выход: 33-35 г (67-72% от теории).

Ткип: 77-82oC при 40 мбар.

1H-ЯМР (дейтер. хлороформ): = 6,07 - 6,48 (м, 2H); 5,64 - 6,07 (м, 2H); 5,00 - 5,27 (м, 4H); 3,19 - 3,36 = 1 ч/милл. (м, 4H).

А.3. N-[E)-2,4-пентадиенил]-N-(2-пропенил)-ацетамид Берут 24,6 г (0,2 моль) (E)-1-(2-пропениламино)-2,4-пентадиена (целевое соединение по примеру А.2), прикапывают 22,4 г уксусного ангидрида и перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Сгущают и применяют дальше в сыром виде.

А.4. 8-ацетил-8-азабицикло[4.3.0]нон-2-ен 33,1 г (0,2 моль) N[(E)-2,4-пентадиенил] -N-(2-пропенил)-ацетамида (целевое соединение примера А.3) растворяют в 200 мл ксилола, в течение 15 мин пропускают сильный ток азота, прибавляют 0,1 г 4-гидроксианизола, затем нагревают в течение ночи с обратным холодильником. Сгущают и перегоняют в глубоком вакууме.

Выход: 23,1 г (70% от теории, считая на целевое соединение по примеру А. 2).

Ткип.: 88-93oC (0,05 мбар).

А.5. 8-Азабицикло[4.3.0]нон-2-ен 16,5 г (0,1 моль) 8-ацетил-8-азабицикло[4.3.0]нон-2-ена (целевое соединение по примеру А.4) нагревают с обратным холодильником в смеси из 100 мл 45%-ной натриевой щелочи, 50 мл воды и 100 мл 1,2-этандиола в течение 3 ч. После охлаждения экстрагируют четыре раза по 50 мл диэтилового эфира. Объединенные органические фазы сушат сульфатом натрия, перегоняют в глубоком вакууме.

Выход: 6,6 г (54% от теории).

Ткип.: 36-44oC при 0,35 мбар.

1H-ЯМР (дейтер. хлороформ): = 5,79 (м, 1H); 5,74 (м, 1H); 3,02 - 3,17 (м, 2H); 2,47 - 2,72 (м, 2H); 2,06 - 2,30 (м, 2H); 1,91 - 2,06 (м, 2H); 1,68 (м, 1H); 1,45 ч/милл. (м, 1H).

Пример Б Этиловый эфир (1RS, 2RS,6SR)-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен-2- карбоновой кислоты (диастереомер А) и этиловый эфир (1RS,2RS,6RS)-8-азабицикло[4.3.0] нон-4-ен-2-карбоновой кислоты (диастереомер В) Б.1. N-[(E)-2,4-пентадиенил[-фталимид Берут 185 г (1,0 моль) фталимида калия в 800 мл диметилформамида, прикапывают при перемешивании 147 г (1,0 моль) (E)-1-бром-2,4-пентадиена (целевое соединение по примеру А.1), при этом внутреннюю температуру поддерживают охлаждением ниже 30oC. В течение ночи перемешивают при комнатной температуре. Затем смесь выливают при перемешивании в 1,6 л ледяной воды, осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при комнатной температуре до постоянного веса.

Выход: 177-200 г (83-94% от теории).

Тпл.: 118-121oC (проба перекрист. из этанола).

1H-ЯМР (дейтер. хлороформ): = 7,85 и 7,72 (м, 4H, арил-H); 6,2 - 6,4 (м, 2H, H у C-3 и C-4); 5,75 (дт, 1H, H у C-2, J = 14 и 62 Гц); 5,20 (д, 1H, Hа у C-5, J = 15 Гц); 5,10 (д, 1H, Hб у C-5, J = 8 Гц); 4,33 ч/милл. (д, 2H, H у C-1, J = 6 Гц).

Б.2. (E)-1-амино-2,4-пентадиен В 2 л перегонный аппарат с колонкой (10 см) типа Vigreux помещают 400 г бис-(2-аминоэтил)-амина и 213 г (1,0 моль) N-[(E)-2,4-пентадиенил]-фталимида (целевое соединение по примеру Б. 1) и нагревают до кипения при 60 мбар. Продукт отгоняют в интервале 45-60oC при 60 мбар. Для стабилизации к дистилляту прибавляют 10-20 ч/милл. 4-гидроксианизола.

Выход: 71-80 г (86-96% от теории).

Б.3. Этиловый эфир (E)-4-[(E)-2,4-пентадиениламино]-2-бутеновой кислоты Берут 41,6 г (0,5 моль) (E)-1-амино-2,4-пентадиена (целевое соединение по примеру Б.2) и 50,6 г (0,5 моль) триэтиламина в 250 мл тетрагидрофурана при 0oC и прикапывают 96,5 г (0,5 моль) этилового эфира (E)-4-бром-2-бутеновой кислоты, растворенного в 250 мл тетрагидрофурана. Внутреннюю температуру поддерживают охлаждением льдом ниже 5oC. Перемешивают 5 ч при 0oC, затем ночь при комнатной температуре. Прибавляют 500 мл трет.бутилметилового эфира, затем 500 мл 1 М натриевой щелочи, встряхивают, разделяют фазы, водную фазу экстрагируют один раз 100 мл трет.бутилметилового эфира, объединенные органические фазы сушат сульфатом натрия, прибавляют 100 мл толуола и 0,1 г 4-гидроксианизола, сгущают (при этом температура не должна превышать 40oC). Остаток очищают хроматографией на колонке с 1 кг силикагеля (63-200 мкм) со смесью циклогексана и ацетона (2:1). Перед сгущением снова добавляют 0,1 г 4-гидроксианизола и во время сгущения не превышают температуру 40oC.

Выход: 52,7 - 58,6 г (54 - 60% от теории), желтоватое масло.

Rf = 0,24.

1H-ЯМР (дейтер. хлороформ): = 6,99 (дт, 1H, J = 15 и 5,5 Гц); 6,1 - 6,45 (м, 2H); 5,98 (д, 1H, J = 15 Гц); 5,75 (дт, 1H, J = 15 и 6,5 Гц); 5,18 (д, 1H, J = 15 Гц); 5,06 (д, 1H, J = 10 Гц); 4,19 (к, 2H); 3,42 (дд, 2H); 3,31 (д, 2H); 1,29 ч/милл. (т, 3H).

Б. 4. Этиловый эфир (1RS,2RS,6SR)-8-трет.-бутилоксикарбонил-8-азабицикло[4.3.0] нон-4-ен-2-карбоновой кислоты (диастереомер А) и этиловый эфир (1RS,2RS,6RS)-8-трет.-бутилоксикарбонил- 8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен-2-карбоновой кислоты (диастереомер В) Растворяют 97,5 г (0,5 моль) этилового эфира (E)-4-[(E)-2,4-пентадиениламино] -2-бутеновой кислоты (целевое соединение Б.3) в 250 мл толуола. Прикапывают 114,5 г (0,525 моль) дитрет.-бутилдикарбоната, растворенного в 250 мл толуола, перемешивают в течение ночи при комнатной температуре. Затем в течение 15 мин пропускают сильный ток азота, добавляют 0,1 г 4-гидроксианизола, затем нагревают 6 ч с обратным холодильником. Сгущают, остаток очищают колоночной хроматографией на 1 кг силикагеля (63-200 мкм) со смесью циклогексана и ацетона (8:1).

Выход: 109-134 (74 - 91% от теории) желтоватого масла, смесь двух диастереомеров А и В в соотношении = 4 : 1 Rf = 0,25.

1H-ЯМР (дейтер. тетрахлорэтан; 80oC): = 5,77 (м, 1H(А) и 1H(В)); 5,68 (м, 1H(А) и 1H(В)); 4,14 (м, 2H(А) и 2H(В)); 3,65 (м, 2H(А) и 1H(В)); 3,48 (дд, 1H(В)); 3,27 (дд, 1H(В)); 3,00 (м, 1H(А) и 1H(В)); 2,85 (дд, 1H(А)); 2,76 (м, 1H(В)); 2,60 (м, 1H(А)); 2,25-2,55 (м, 3H(А) и 4H(В)); 1,93 (м, 1H(А)); 1,51 (С, 9H(В)); 1,44 (С, 9H(А)); 1,25 ч/милл. (т, 3H(А) и 3H(В)).

Б. 5. Этиловый эфир (1RS,2RS,6SR)-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен-2-карбоновой кислоты (диастереомер А) и этиловый эфир (1RS,2RS,6RS)-8-азабицикло[4.3.0]нон- 4-ен-2-карбоновой кислоты (диастереомер В) Берут 6,0 г (20 ммоль) целевого соединения по примеру Б.4, растворенного в 20 мл диоксана. При охлаждении прикапывают 20 мл концентрированной соляной кислоты таким образом, чтобы внутренняя температура не превышала 30oC. После завершения добавления перемешивают 10 мин, добавляют 40 мл метиленхлорида и прикапывают при охлаждении льдом 40 мл 20%-ной охлажденной льдом натриевой щелочи. Органическую фазу отделяют, водную фазу однократно промывают метиленхлоридом, объединенные органические фазы сушат сульфатом натрия, сгущают. Получают 3,0 г сырого продукта, которые очищают хроматографией на колонке с 100 г силикагеля смесью циклогексана, этанола и 17%-ного водного аммиака (1: 2:0,1).

Выход: 0,8 г диастереомера А и 0,8 г диастереомера В Rf = 0,79 целевое соединение по примеру Б.4 0,21 диастереомер В 0,11 диастереомер А 1Н-ЯМР (дейтер. хлороформ): диастереомер А: = 5,83 (д, 1Н); 5,69 (м, 1Н); 4,15 (к, 2Н); 3,21 - 3,38 (м, 2Н); 2,52 - 2,89 (м, 3Н); 2,21 - 2,52 (м, 3Н); 1,95 (м, 1Н); 1,28 ч/милл. (т, 3Н).

диастереомер В: = 5,64 - 5,87 (м, 2Н); 4,16 (к, 2Н); 3,14 - 3,33 (м, 2Н); 2,86 (дд, 1Н); 2,15 - 2,74 (м, 6Н); 1,28 ч/милл. (т, 3Н).

Пример В (1SR,2RS,6SR)-2-этилоксикарбониламино-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен В. 1. (1RS, 2RS,6SR)-8-трет.бутилоксикарбонил-8-азабицикло[4.3.0]нон-4- ен-2-карбоновая кислота Берут 30,8 г (0,55 моль) гидроокиси калия, растворенной в 500 мл воды, прибавляют 147,7 (0,5 моль) целевого соединения по примеру Б.4, растворенного в 500 мл метанола, и перемешивают 8 ч при 60oC в среде азота. После охлаждения реакционный раствор разбавляют 500 мл воды и медленно приливают при перемешивании 125 мл уксусной кислоты. После окончания прибавления выдерживают 30 мин на ледяной бане. Осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при 50oC до постоянного веса.

Выход: 84 - 98 г (63 - 73% от теории).

Тпл: 174 - 176oC (проба перекристал. из смеси изопропанола и воды (1:1).

1H-ЯМР (дейтер. тетрахлорэтан; 80oC): = 5,83 (м.1Н, H у С-5); 5,74 (м, 1Н, H у С-4); 3,65 - 3,80 (м, 2Н, Hа у С-7 и Hа у С-9); 3,09 (дд, 1Н, Hб у С-9); 2,92 (дд, 1Н, Hб у С-7); 2,70 (м, 1Н, H у С-2); 2,35 - 2,60 (м, 3Н, Hа и Hб у С-3 и H у С-6); 2,01 (м, 1Н, H у С-1); 1,5 ч/милл. (С, 9Н).

В. 2. (1SR,2RS,6SR)-8-трет.-бутилоксикарбонил-2-этилоксикарбониламино-8-азабицикло[4.3.0] нон-4-ен Берут 53,3 г (0,2 моль) целевого соединения по примеру В.1 и 22,2 г (0,22 моль) триэтиламина, растворенного в 200 мл безводного тетрагидрофурана. При охлаждении смесью льда с поваренной солью прикапывают 22,8 г (0,21 моль) этилового эфира хлормуравьиной кислоты в 40 мл тетрагидрофурана таким образом, чтобы внутренняя температура не превышала -10oC. После окончания прибавления продолжают перемешивать 1 ч при низкой температуре. Затем охлажденный льдом раствор 15,6 г (0,24 моль) азида натрия в 50 мл воды прикапывают при сильном перемешивании таким образом, чтобы внутренняя температура не превышала -10oC.

После завершения добавления продолжают перемешивать 1 ч при низкой температуре. Затем прикапывают охлажденный льдом раствор 15,6 г (0,24 моль) азида натрия в 50 мл воды при сильном перемешивании так, чтобы внутренняя температура не превышала -10oC. После окончания добавления продолжают перемешивать 30 мин при низкой температуре. Затем прибавляют последовательно 300 мл воды и 400 мл толуола.

Отделяют органическую фазу, сушат сульфатом натрия, сгущают при 15 мбар до половины первоначального объема (температура бани до 25oC). Добавляют 100 мл этанола, при перемешивании медленно нагревают (до такой степени, чтобы выделялся азот) и после окончания выделения азота кипятят с обратным холодильником 4 ч. Сгущают, и сырой продукт перекристаллизовывают из смеси метанола с водой (85:15), сушат при 50oC до постоянного веса.

Выход: 24,2 - 28,5 г (39-46% от теории) целевого соединения.

Тпл.: 120 - 122oC.

1H-ЯМР (дейтер. хлороформ): = 5,78 и 5,73 (2д, 1H, H у C-5); 5,64 (м, 1H, H у C-4); (4,59 шир. с, 1H, NH); 4,12 (м, 2H, этокси-CH2); 3,90 (м, 1H, H у C-2); 3,74 и 3,67 (2м, 1H, Hа у C-7); 3,67 и 3,56 (2м, 1H, Hа и C-9); 3,12 (м, 1H, Hб у C-9); 2,92 (м, 1H, Hб у C-7); 2,67 (м, 1H, Hа у C-3); 2,49 (м, 1H, H у C-6); 1,95 (м, 1H, Hб у C-3); 1,83 (м, 1H, H у C-1); 1,46 (с, 9H); 1,24 ч/милл (м, 3H, этокси-CH3).

Добавкой 10%-ной соляной кислоты устанавливают pH водной фазы, равное 2-3, выдерживают 30 мин на ледяной бане, отфильтровывают осадок, промывают водой, сушат при 50oC до постоянного веса.

Выход: 16,0 - 19,2 г (30-36% целевого соединения по примеру В.1) (возвращенное исходное соединение).

В.3. (1SR,2RS,6SR)-2-этилоксикарбониламино-8-азабицикло [4.3.0]нон-4-ен Берут 31,0 г (0,1 моль) целевого соединения по примеру В.2 в 100 мл смеси метанола с водой (1: 1) (суспензия). Быстро прибавляют 100 мл концентрированной соляной кислоты (происходит легкий разогрев до 40oC, получают гомогенный раствор и продолжают перемешивать до конца выделения газа (около 10 мин). Прибавляют 200 мл ледяной воды и прикапывают 70 мл 45%-ной натриевой щелочи при перемешивании и охлаждении льдом. Четыре раза экстрагируют метиленхлоридом (по 50 мл), объединенные органические фазы сушат сульфатом натрия, сгущают, отгоняют в глубоком вакууме остатки растворителя. Вещество при сгущении затвердевает.

Выход: 13,7-16,6 г (65-79% от теории) розово-коричневое, аморфное твердое вещество.

Rf = 0,81 целевое соединение по примеру В.2 0,11 целевое соединение Метиленхлорид/метанол/17%-ный водный аммиак (15:4:0,5) 1H-ЯМР (дейтер. хлороформ): = 5,78 (д, 1H, H у C-5); 5,63 (м, 1H, H у C-4); 4,94 (шир.д., 1H, NH); 4,10 (м, 2H, этокси-CH2); 3,88 (м, 1H, H у C-2); 3,28 (м, 1H, Ha у C-7); 3,19 (м, 1H, Ha у C-9); 2,84 (м, 1H, Hб у C-9); 2,57-2,62 (м, 2H, Hа у C-3 и Hб у C-7); 2,43 (м, 1H, H у С-6); 1,95 (м, 1Н, Hб у С-3); 1,79 (м, 1Н, H у С-1); 1,23 ч/милл. (м, 3Н, этокси-CH3).

Пример Г (1SR,2RS,6SR)-2-метиламино-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен Берут 1,9 г (50 ммоль) литийалюминийгидрида в 25 мл безводного диэтилового эфира в среде азота, прикапывают 5,25 г (25 ммоль) целевого соединения по примеру В.3, растворенного в 50 мл безводного тетрагидрофурана, и нагревают 3 ч с обратным холодильником. Дополнительно прибавляют 0,95 г (25 ммоль) литийалюминийгидрида и еще раз нагревают 3 ч с обратным холодильником. При охлаждении льдом медленно прикапывают воду до образования белого осадка. Осадок отфильтровывают, дважды кипятят со 100 мл этанола. Этанольные экстракты объединяют с маточником реакции, прибавляют 50 мл толуола, сгущают, остатки растворителя удаляют в глубоком вакууме.

Выход: 1,95 г (77% от теории) аморфного твердого вещества.

Rf = 0,11, метиленхлорид/метанол/17%-ный аммиак (2:4:1).

1H-ЯМР (дейтер. хлороформ); / = 5,77 (д, 1H, H у C-5); 5,67 (м, 1H, H у C-4); 3,33 (дд, 1H, Ha у C-7); 3,26 (дд, 1H, На у C-9); 2,73-2,82 и 2,54-2,63 (2м, 4H, H у C-2, На у С-3, Hб у C-7 и Hб у C-9); 2,41 (с, 3Н, CH3N); 2,34 (м, 1H, H у C-6); 1,90 (м, 1H, Hб у С-3); 1,70 ч/милл. (м, 1H, H у C-1).

Пример Д (1RS,2RS,6SR)-2-гидроксиметил-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен Д. 1. (1RS,2RS,6SR)-8-трет.-бутилоксикарбонил-2-гидроксиметил-8-азабицикло[4.3.0]нон- 4-ен (диастереомер А) и (1RS,2RS,6RS)-8-трет.-бутилоксикарбонил-2-гидроксиметил-8-азабицикло[4.3.0]нон- 4-ен (диастереомер В) Берут 29,5 г (0,1 моль) целевого соединения по примеру Б.4 в 200 мл безводного 1,2-диметоксиэтана в атмосфере азота, прикапывают при внутренней температуре ниже - 60oC 1,5 М раствора диизобутилалюминийгидрида в толуоле (0,225 моль). После окончания прибавления удаляют охлаждающую баню, доводят до комнатной температуры и перемешивают при ней 2 ч. При сильном перемешивании прикапывают 60 мл метанола (экзотермическая реакция), внутреннюю температуру поддерживают охлаждением холодной водяной баней между 35 и 45oC. Затем прикапывают 20 мл 5%-ной натриевой щелочи. После окончания прибавления продолжают перемешивать 10 мин. Осадок отфильтровывают, дважды подвергают обработке кипячением с 150 мл этанола. Этанольные экстракты и реакционный раствор объединяют, сгущают, в глубоком вакууме удаляют растворитель. Остаток очищают колоночной хроматографией на 250 г силикагеля (63-200 мкм) смесью растворителей циклогексан/ацетон (4:1).

Выход: 12,9-17,7 г (51-70% от теории) желтоватого масла; смесь диастереомеров А и В (4:1).

Rf = 0,36 целевое соединение по примеру Б.4, 0,12 целевое соединение А и В.

Сырой продукт при длительном стоянии затвердевает. Перекристаллизацией из смеси эфира с петролейным эфиром может быть получена диастереомерночистая проба основного диастереомера А.

H-ЯМР (дейтер. хлороформ) : (диастереомер А) = 5,67-5,82 (м, 2H, H у C-4 и C-5); 3,50-3,77 (м, 4H, На у C-7, На у C-9 и гидроксиметил-CH2); 3,02 (дт, 1H, Hб у C-9); 2,85 (м, 1H, Hб у C-7); 2,2-2,4 (м, 3Н); 1,87-2,00 (м, 3Н); 1,62 (м, 1H, H у C-1); 1,46 ч/милл. (с, 9H).

Д.2 (1-RS,2RS,6SR)-2-гидроксиметил-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен Берут 2,5 г (10 ммоль) целевого соединения по примеру Д.1 в 10 мл метанола, быстро прибавляют 10 мл концентрированной соляной кислоты и перемешивают 30 мин. Разбавляют водой до двойного объема, затем прикапывают 45%-ную натриевую щелочь при перемешивании и охлаждении льдом до установления pH 12. Сгущают, остаток дважды подвергают кипячению с этанолом при перемешивании. Этанольные экстракты сгущают, в глубоком вакууме удаляют остатки растворителя.

Выход: 2,1 г (продукт содержит остатки хлористого натрия).

Rf = 0,20, метиленхлорид/метанол/17%-ный водный аммиак (2:4:1).

1H-ЯМР (дейтер. диметилсульфоксид): = 5,76 (д, 1H); 5,62 (д, 1H); 3,47-3,56 (м, 2H, Hа у C-7 и На у C-9); 3,32-3,47 (м, 1H, На у гидроксиметил-CH2); 3,23-3,32 (м, 1H, Hб у гидроксиметил-CH2); 2,77 (т, 1H, Hб у C-9); 2,64 (т, 1H, Hб у C-7); 2,10-2,24 (м, 2H, На у С-3 и H у C-6); 1,77-1,88 (м, 1H, Hб у С-3); 1,69 (м, 1H, H у С- 2); 1,40 ч/милл.(м, 1H, H у C-1).

Пример Е (1RS,2RS,6SR)-2-этилоксикарбониламинометил-8-азабицикло [4.3.0]нон-4-ен Е. 1. (1RS, 2RS,6SR)-8-трет.-бутилоксикарбонил- 2-(4-толуолсульфонилоксиметил)-8-азабицикло [4.3.0]нон-4-ен (диастереомер А) и (1RS, 2RS, 6RS)-8-трет. -бутилоксикарбонил-2(4- толуолсульфонилоксиметил)-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен (диастереомер В) Берут 12,7 г (0,05 моль) целевого соединения по примеру Д.1 (сырая смесь диастереомеров А и В) в 25 мл безводного пиридина и охлаждают до -15oC. Порциями прибавляют 11,0 г (0,0575 моль) 4- толуолсульфохлорида так чтобы внутренняя температура не превышала -5oC. После окончания прибавления продолжают перемешивать 2 ч при температуре от -5 до -15oC, затем 3 ч при комнатной температуре. Прибавляют 5 г льда, перемешивают 5 мин, выливают в 50 мл воды. Осадок отфильтровывают, промывают водой, сушат при 50oC до постоянного веса.

Выход: 14,4-16,3 г (71-80% от теории) бледно-розового твердого вещества, смесь диастереомеров А и В.

Перекристаллизацией из метанола можно получить диастереомерно-чистую пробу основного диастереомера А.

Тпл.: 111-113oC.

1H-ЯМР (дейтер. хлороформ): (диастереомер А): = 7,79 (м, 2H, арил-H); 7,36 (д, 2H, арил-H); 5,74 и 5,78 (2д, 1H, H у C-5); 5,64 (м, 1H, H у C-4); 3,87-3,97 (м, 2H, тозил-OCH2-); 3,59 и 3,67 (2дд, 1H, На у C-7); 3,48 (дд, 1H, На у C-9); 2,78-2,96 (м, 2H, Hб у C-7 и Hб у C-9); 2,47 (с, 3Н, арил-CH3); 2,22-2,36 (м, 2H, На у С-3 и H у C-6); 2,06 (м, 1H, H у C-2); 1,80-1,98 (м, 1H, Hб у С-3); 1,59 (м, 1H, H у С- 1); 1,45 и 1,47 ч/милл. (2с, 9H).

Е. 2. (1RS,2RS,6SR)-8-трет.-бутилоксикарбонил-2-этилоксикарбониламинометил-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен (диастереомер А) и (1RS, 2RS,6RS)-8-трет.-бутилоксикарбонил-2- этилоксикарбониламинометил-8-азабицикло[4.3.0]нон-4-ен (диастереомер В) 20,5 г (0,05 моль) целевого соединения по примеру Е.1 (сырая смесь диастереомеров А и В) и 6,5 г (0,1 моль) азида натрия нагревают в 100 мл диметилформамида 4 ч при 70oC. Реакционный раствор выливают в 200 мл воды, экстрагируют один раз 200 мл петролейного эфира, фазу петролейного эфира промывают 50 мл воды, сушат сульфатом натрия и сгущают при комнатной температуре. Остаток поглощают 80 мл тетрагидрофурана и прикапывают 13,1 г (0,05 моль) трифенилфосфина, растворенного в 80 мл тетрагидрофурана. После окончания прибавления перемешивают 20 ч при комнатной температуре, затем медленно прикапывают 150 мл воды, после окончания прибавления продолжают перемешивать 15 мин. При охлаждении прикапывают соляную кислоту (концентрированная соляная кислота/вода 1:3) до установления pH 3-4. Тетрагидрофуран отгоняют в вакууме при комнатной температуре, реак