PT717042E

PT717042E - Processo para a preparacao de derivados de 1-(4,5-di-hidro-2-tiazolil)-3-azetidina-tiol

Info

Publication number: PT717042E
Application number: PT95119485T
Authority: PT
Inventors: Kazuhiko Hayashi; Chisato Sato; Satoshi Tamai
Original assignee: Wyeth Lederle Japan Ltd
Priority date: 1994-12-12
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 2001-08-30
Also published as: FI955954A0; KR960022512A; HU0203890D0; NO955007D0; HU0203891D0; ATE201410T1; AU4035995A; DE69521012D1; ES2156917T3; CA2164918C; HU9503548D0; KR100337053B1; DE69521012T2; EP0717042A1; IL116331A; AU703119B2; US5659043A; CA2164918A1; HUT75098A; FI120402B

Description

V f

DESCRIÇÃO “PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE DERIVADOS DE 1- (4,5-DI--HIDRO-2-TIAZOLIL)-3-AZETIDINA-TIOL” A presente invenção diz respeito a um processo para a preparação de compostos de grupo tiol e mais pormenorizadamente diz respeito à preparação de compostos de grupo tiol que sejam úteis como intermediários para a sintese de um determinado tipo de compostos carbapenem administráveis por via oral e que possuam uma forte actividade antibacteriana, e aos sais de adição de ácidos dos referidos compostos de grupo tiol.

Até ao momento presente foram já encontrados muitos compostos que possuem aquilo que se designa por estrutura carbapenem e entre tais compostos admite-se que alguns possuem uma excelente actividade antibacteriana. No entanto, devido à sua baixa absorvibilidade pelo canal alimentar, a maior parte dos compostos carbapenem até agora propostos são apenas concebidos para administração sob a forma de injecções.

Tendo em conta a sua utilização terapêutica e determinadas circunstâncias por parte do paciente, é desejável, na prática clínica, que possam ser seleccionadas diversas vias de dosagem para a administração dos fármacos. Em comparação com as injecções, os fármacos administráveis por via oral são especialmente preferíveis e clinicamente muito úteis, uma vez que podem ser administrados fácil e convenientemente e na própria casa do paciente.

Sendo assim, sob o ponto de vista clínico, há uma grande necessidade de desenvolver compostos carbapenem que possuam um amplo intervalo de espectro antibacteriano e uma forte actividade antibacteriana e que possam ainda ser administrados por via oral.

Tendo em conta as circunstâncias supramencionadas, os autores da presente invenção realizaram estudos exaustivos sobre compostos carbapenem administráveis por via oral, tendo verificado que os compostos que possuem um grupo 1-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina-3--iltio, representado pela fórmula estrutural (X) seguinte 1

—s

(X) como substituinte na posição 2 da estrutura carbapenem, ou então, de forma típica, um tal composto carbapenem que satisfaça à fórmula estrutural (IX) seguinte

(IX) exibe per se uma elevada actividade antibacteriana, tendo verificado também que um derivado éster, preparado por esterificação do grupo carboxilo existente na posição 3 do composto anterior com um resíduo éster específico, possui uma excelente absorvibilidade pelo canal alimentar e além disso é ainda convertido novamente no composto que satisfaz à fórmula estrutural (IX) anterior por hidrólise rápida in vivo, concluindo assim que o derivado éster referido supra pode ser utilizado como um excelente agente antibacteriano sob o ponto de vista clínico, especialmente para administração por via oral sob a forma de um pró-fármaco do composto que satisfaz à fórmula estrutural (IX) anterior, tendo por isso requerido desde já uma patente de invenção referente ao composto que satisfaz à fórmula estrutural (IX) anterior e aos seus derivados éster (pedido de patente japonesa n° 6-170496; pedido de patente norte-americana com o n° de série 8/267397; documento EP-A-632039 (técnica anterior, ao abrigo do Artigo 54(3) EPC), etc.).

Constitui o principal objectivo da presente invenção proporcionar a síntese de um intermediário que introduza eficazmente numa estrutura carbapenem um grupo 1-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina-3--iltio, representado pela fórmula estrutural (X) anterior, o qual é um substituinte característico na posição 2 dos compostos que satisfazem à fórmula estrutural (IX) anterior.

Os outros objectivos da presente invenção tomar-se-ão evidentes a partir da memória descritiva seguinte. 2

A presente invenção proporciona um processo para a produção de um composto 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina, representado pela fórmula estrutural (I) seguinte, e dos seus sais de adição de ácidos:

(I) 0 composto representado pela fórmula estrutural (I) anterior e os seus sais de adição de ácidos são muito úteis como intermediários principais para a produção eficaz, à escala industrial, do composto carbapenem representado pela fórmula estrutural (IX) anterior, que é muito útil sob o ponto de vista clínico, exibe per si uma elevada actividade antibacteriana e que passa a ser administrável por via oral quando é esterifiçado.

Como exemplos dos sais de adição de ácidos do composto de fórmula estrutural (I) anterior refere-se os sais de adição obtidos com ácidos orgânicos, tais como os seleccionados entre ácidos alifáticos inferiores, por exemplo, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido trifluoroacético e ácido tricloroacético; ácidos benzóicos substituídos ou insubstituídos, por exemplo, ácido benzóico e ácido p-nitrobenzóico; ácidos (halo)-(alquil inferior)--sulfónicos, por exemplo, ácido metano-sulfónico e ácido trifluoro-metano-sulfónico; ácidos aril-sulfónicos substituídos ou insubstituídos, por exemplo, ácido benzeno-sulfónico, ácido p-nitrobenzeno-sulfónico, ácido p-bromobenzeno-sulfónico, ácido tolueno-sulfónico e ácido 2,4,6-triisopropilbenzeno-sulfónico; e ácidos fosfóricos orgânicos, por exemplo, o ácido difenilfosfórico; e bem assim os sais de adição obtidos com ácidos inorgânicos, tais como os seleccionados entre ácido clorídrico, ácido sulfúrico, ácido bromídrico, ácido iodídrico, ácido fluorobórico, ácido perclórico e ácido nitroso. 0 composto que satisfaz à fórmula estrutural (I) anterior pode ser preparado eficazmente pelo processo característico a seguir indicado. 3

Variante A do Processo de Referência;

Neste processo prepara-se o composto de fórmula estrutural (I) anterior utilizando 2-halometil-aziridina como material de partida e procedendo tal como ilustrado no esquema (A) de reacção seguinte:

Esquema (A)

H

vx (a) ▼ (VII) (b)▼ HO-C .NH (IV) (C)

Nas fórmulas estruturais anteriores o símbolo R representa um grupo acilo, um grupo alquilo inferior substituído ou insubstituído OU um grupo arilo; e o símbolo X representa um átomo de halogénio. 4 p U, ^

Tal como utilizado na presente memória descritiva, o termo “inferior” significa que o número de átomos de carbono dos radicais aos quais este termo está associado é de 6 ou inferior e de preferência é 4 ou inferior. A expressão “grupo alquilo inferior” pode designar tanto um grupo de cadeia linear como de cadeia ramificada. Como exemplos refere-se os grupos metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo, terc-butilo, n-pentilo, isopentilo, n-hexilo, iso-hexilo, n-heptilo e iso-heptilo. Entre estes são preferíveis os grupos metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo e terc-butilo. Sob determinadas circunstâncias, estes grupos alquilo inferiores podem ser substituídos com um grupo fenilo, o qual pode também ser substituído com um e de preferência um ou dois substituintes seleccionado entre o conjunto constituído por grupos hidroxi, metoxi, acetoxi e nitro. A expressão “grupo acilo” pode designar o grupo que permanece após a remoção do grupo hidroxilo da parte carboxilo de ácidos carboxílicos orgânicos. Como exemplos de grupos acilo refere-se os seleccionados entre grupos alcanoílo inferiores, tal como acetilo, propionilo e butirilo, ou grupos benzoílo substituídos ou insubstituídos. A expressão “grupo arilo” pode designar um grupo monocíclico ou policíclico, o qual pode ainda possuir no seu anel um ou vários substituintes, tais como grupos alquilo inferior, grupos nitro e átomos de halogénio. Como exemplos de grupos arilo refere-se os seleccionados entre fenilo, tolilo, xililo, α-naftilo e β-naftilo. A expressão “átomo de halogénio” designa os átomos de flúor, cloro, bromo e iodo, sendo preferíveis entre estes os átomos de cloro, bromo e iodo.

Seguidamente explicar-se-á minuciosamente o método ilustrado no esquema (A) em conformidade com cada um do.s passos:

Passo (a)

Neste passo faz-se reagir 2-halometil-aziridina com uma base para assim se converter no composto l-azabiciclo[l. 1. Ojbutano que satisfaz à fórmula estrutural (VII). 5 Γ u. t A reacção anterior é efectuada conforme a seguir se indica. Dissolve-se 2-halometil-aziridina, ou então coloca-se em suspensão, num solvente inerte sob o ponto de vista reaccional seleccionado entre um solvente de tipo alcoólico, por exemplo, metanol, etanol, propanol e n-butanol; um solvente de tipo etéreo, por exemplo, éter dietilico e tetra-hidrofurano; um solvente hidrocarbonado, por exemplo, n-heptano, n-hexano, ciclo-hexano, pentano e ciclopentano; um solvente esterado, por exemplo, acetato de metilo e acetato de etilo; um solvente halogenado, por exemplo, diclorometano, clorofórmio e tetracloreto de carbono; ou acetonitrilo, dimetilformamida, r r~>~ dimetilacetamida, dimetilsulfóxido e semelhantes, utilizando-se de preferência um solvente etéreo, tal como o éter dietilico e o tetra-hidrofurano, e depois adiciona-se à solução ou suspensão resultante bases adequadas, seleccionadas entre bases orgânicas ou inorgânicas, tais como metais alcalinos, por exemplo, lítio, sódio e potássio; metais alcalino-terrosos, por exemplo, cálcio e magnésio; hidretos de metais alcalinos, por exemplo, hidreto de litio e hidreto de sódio; hidretos de metais alcalino-terrosos, por exemplo, hidreto de cálcio; hidróxidos de metais alcalinos, por exemplo, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio; carbonatos de metais alcalinos, por exemplo, carbonato de sódio e carbonato de potássio; hidrogeno-carbonatos de metais alcalinos, por exemplo, hidrogeno-carbonato de sódio e hidrogeno-carbonato de potássio; compostos alquilados de metais alcalinos, por exemplo, metil-lítio e n-butil-litio; reagentes de Grignard alquílicos; amidas de metais alcalinos, por exemplo, amida de lítio, diisopropilamida de lítio, amida de sódio e amida de potássio; alcóxidos de metais alcalinos, por exemplo, metóxido de sódio, etóxido de sódio e terc-butóxido de potássio; alcanoatos de metais alcalinos, por exemplo, acetato de sódio; carbonatos de metais alcalino-terrosos, por exemplo, carbonato de magnésio e carbonato de cálcio; tri-(alquil inferior)--amina, por exemplo, trimetilamina, trietilamina e N,N-diisopropil--N-etilamina; compostos piridínicos, por exemplo, piridina, picolina, lutidina, N,N-di-(alquil inferior)-aminopiridina, tal como a N,N- 6

-dimetilaminopiridina; quinolinas; N-(alquil inferior)-morfolina, por exemplo, N-metilmorfolina; Ν,Ν-di-(alquil inferior)-benziiamina, por exemplo, Ν,Ν-dimetilbenzilamina; e sais de DMSO obtidos a partir de DMSO e hidreto de sódio ou hidreto de lítio; e de preferência compostos alquilados de litio, tais como o metil-lítio e o n-butil-litio, e as amidas de metais alcalinos, tais como a amida de lítio e a diisopropilamida de lítio, agitando-se então a mistura resultante. A quantidade das bases referidas supra, utilizada nesta reacção, não está especialmente limitada. Normalmente, as bases são utilizadas numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 20 mol, de preferência entre cerca de 1,5 mol e cerca de 5 mol, por cada mole de 2-halometilaziridina. A temperatura de reacção não é estritamente limitada e pode ser ajustada adequadamente em conformidade com as espécies e a quantidade das bases utilizadas. Normalmente, efectua-se a reacção de forma adequada a uma temperatura compreendida no intervalo entre cerca de -78°C e cerca de 100°C, de preferência entre cerca de -78°C e cerca de 60°C, e em tais condições a reacção pode ficar completa num período entre cerca de 10 minutos e vários dias.

De preferência, efectua-se a reacção em atmosfera de gás inerte, tal como o azoto ou o árgon no estado gasoso. 0 passo supramencionado proporciona o composto de fórmula estrutural (VII) com um bom rendimento, podendo o líquido de reacção ser utilizado tal qual no passo subsequente. Se necessário, é possível isolar e purificar o composto de fórmula estrutural (VII) submetendo o líquido de reacção a uma técnica convencional de purificação, por exemplo, destilação, extracção, lavagem, evaporação em solvente e cromatografia em coluna ou cromatografia de camada fina.

Como exemplos de compostos 2-halometil-aziridina, enquanto materiais de síntese utilizado na reacção anterior, refere-se a 2--clorometil-aziridina, a 2-bromometil-aziridina e a 2-iodometil--aziridina. Estes compostos podem ser facilmente sintetizados a 7

t partir de alilamina comercialmente disponível, em conformidade com o método descrito no Exemplo 1 ou 2 seguinte.

Passo (b)

Neste passo faz-se reagir o composto l-azabiciclo[l. 1. Ojbutano de fórmula estrutural (VII), obtido no passo (a) anterior, com um ácido carboxílico e submete-se depois o composto resultante a uma operação de solvólise para o converter no composto 3-hidroxiazetidina de fórmula estrutural (IV) .

Nesta reacção dissolve-se em primeiro lugar o composto de fórmula estrutural (VII) num solvente inerte de reacção, tal como um solvente de tipo etéreo, por exemplo, éter dietílico e tetra--hidrofurano, referidos no passo (a) anterior, depois adiciona-se um ácido carboxílico à solução resultante e agita-se a mistura. 0 ácido carboxílico referido pode ser adequadamente seleccionado entre ácido fórmico e os ácidos orgânicos indicados supra como formadores de sais de adição de ácidos do composto de fórmula estrutural (I). São especialmente preferíveis o ácido fórmico e o ácido acético. A quantidade do ácido carboxílico utilizado nesta reacção não está especialmente limitada. Normalmente, utiliza-se o ácido carboxílico numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 20 mol, de preferência entre cerca de 1,5 mol e cerca de 5 mol, por cada mole do composto de fórmula estrutural (VII). A temperatura de reacção não é estritamente limitada e pode ser ajustada adequadamente em conformidade com as espécies e a quantidade de ácido carboxílico utilizado. Normalmente, efectua-se a reacção de forma adequada a uma temperatura compreendida no intervalo entre cerca de -78°C e cerca de 100°C, de preferência entre cerca de -78°C e cerca de 60°C, e em tais condições a reacção pode ficar completa num período entre cerca de 10 minutos e vários dias.

De preferência, efectua-se a reacção em atmosfera de gás inerte, tal como o azoto ou o árgon no estado gasoso.

Em seguida submete-se o composto resultante da reacção anterior a uma operação de solvólise, por exemplo, de hidrólise, 8 p ^^ podendo assim ser obtido o composto 3-hidroxi-azetidina de fórmula estrutural (IV). A referida reacção de solvólise tem lugar por tratamento do composto obtido na reacção anterior com água ou com um solvente de tipo alcoólico, tal como o metanol, o etanol ou o isopropanol, ou então com um solvente misto constituído por água e por um solvente orgânico, tal como o acetonitrilo, o tetra-hidrofurano e o dioxano, e na presença de uma base adequada ou de um ácido inorgânico, por exemplo, seleccionado entre ácido cloridrico, ácido sulfúrico, ácido bromídrico e ácido iodídrico, referidos no passo (a) anterior, a uma temperatura compreendida no intervalo - entre cerca de -20°C e cerca de 50°c, de preferência a uma temperatura tão baixa quanto um valor compreendido no intervalo entre 0°C e a temperatura ambiente, durante cerca de 10 minutos a várias horas.

Se necessário, é possível isolar e purificar o desejado composto de fórmula estrutural (IV) submetendo o líquido de reacção, obtido no passo referido supra, a uma técnica convencional de purificação, por exemplo, extracção, lavagem, evaporação em solvente, cromato-grafia em coluna ou cromatografia de camada fina ou recristalização. No entanto, se não se realizar este passo de isolamento, o líquido de reacção pode ser utilizado tal no passo subsequente.

Passo (c)

Neste passo efectua-se a conversão do composto 3-hidroxi--azetidina de fórmula estrutural (IV), obtido no passo (b) anterior, no composto 3-hidroxi-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina de fórmula estrutural (III).

Este passo pode ser realizado por um dos métodos (i) ou (ii) a seguir descritos.

(i) Efectua-se a conversão referida supra agitando o composto 3-hidroxi-azetidina de fórmula estrutural (IV) conjuntamente com um derivado de tiazolina substituído em posição 2, representado pela fórmula estrutural (V) seguinte 9

t

em que o símbolo L representa um grupo removível, num dos solventes inertes sob o ponto de vista reaccional referidos supra, de preferência num solvente de tipo alcoólico, tal como o metanol ou o etanol, e de preferência em presença de uma das bases adequadas supramencionadas, tal como hidrogeno-carbonato de sódio, hidrogeno--carbonato· de potássio, carbonato de sódio ou carbonato de potássio.

Como exemplos do grupo removível, representado pelo símbolo L nos compostos de fórmula estrutural (V), refere-se os seleccionados entre grupos azido; átomos de halogénio, por exemplo, átomos de cloro, bromo e flúor; grupos alcanoiloxi inferior, tais como acetoxi e propioniloxi; grupos sulfoniloxi, por exemplo, benzeno--sulfoniloxi, tosiloxi e metano-sulfoniloxi; grupos alcoxi inferior, por exemplo, metoxi e etoxi; grupos (alquil inferior)-tio, por exemplo, metiltio e etiltio. Entre estes são especialmente preferíveis os grupos (alquil inferior)-tio.

As quantidades de base e de composto de fórmula estrutural (V) utilizados nesta reacção não são especialmente limitadas. Normalmente, tanto a base como o composto de fórmula estrutural (V) são utilizados numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 3 moles, de preferência entre cerca de 1 mol e cerca de 1,5 mol, por cada mole do composto de fórmula estrutural (IV) . A temperatura de reacção não é estritamente limitada e pode ser ajustada adequadamente em conformidade com as espécies e as quantidades de solvente, de base e de composto de fórmula estrutural (V) utilizadas. Normalmente, efectua-se a reacção de forma adequada a uma temperatura compreendida no intervalo entre a temperatura ambiente e cerca de 100°C, de preferência entre a temperatura ambiente e cerca de 80°C, e em tais condições a reacção pode ficar completa ao fim de um período compreendido entre cerca de 1 hora e cerca de 24 horas.

De preferência, efectua-se a reacção em atmosfera de gás inerte, tal como o azoto ou o árgon no estado gasoso. 10 I ^ (ii) Também é possível converter o composto de fórmula estrutural (IV) no composto de fórmula estrutural (III) agitando o composto de fórmula estrutural (IV) conjuntamente com um isotiocianato de halo-etilo num dos solventes adequados supramencionados, de preferência em acetonitrilo, e preferencialmente na presença de uma das bases orgânicas referidas supra, tal como a trietilamina.

Como exemplos do isotiocianato aqui utilizado, enquanto material impuro, refere-se o isotiocianato de cloroetilo, o isotiocianato de bromoetilo e o isotiocianato de iodoetilo.

As quantidades de base e de isotiocianato de haloetilo utilizados nesta reacção não sâo especialmente limitadas. No entanto, normalmente, tanto a base como o isotiocianato de haloetilo são utilizados numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 3 moles, de preferência entre cerca de 1 mol e cerca de 1,5 mol, por cada mole do composto de fórmula estrutural (IV) . A temperatura de reacção não é estritamente limitada e pode ser ajustada adequadamente em conformidade com as espécies e as quantidades de base e de isotiocianato de haloetilo. No entanto, efectua-se a reacção de forma adequada normalmente a uma temperatura compreendida entre cerca de -20°C e cerca de 50°C, de preferência a uma temperatura tão baixa quanto um valor compreendido no intervalo entre cerca de 0°C e a temperatura ambiente, e em tais condições a reacção pode ficar completa num período entre cerca de 10 minutos e várias horas.

Qualquer que seja o método (i) ou (ii) utilizado, o líquido de reacção pode ser submetido a uma técnica convencional de purificação, por exemplo, extracção, lavagem, evaporação em solvente, cromatografia em coluna ou cromatografia de camada fina ou ainda recristalização, se necessário, para isolar e purificar o composto de fórmula estrutural (III). Além disso, também é possível isolar o composto de fórmula estrutural (III) sob a forma de um sal de adição de ácido quando é agitado conjuntamente com os ácidos orgânicos e inorgânicos, referidos supra como formadores de sais de adição de ácidos do composto de fórmula estrutural (I), num solvente adequado. 11 L-Cj ---^

V f 0 composto de fórmula estrutural (III), preparado tal como descrito, é um composto novo que nunca antes foi mencionado em quaisquer outras obras e constitui uma parte da presente invenção.

Passo (d)

Neste passo efectua-se a conversão do composto 3-hidroxi-l-- (1,3-tiazolina-2-il)-azetidina de fórmula estrutural (III), obtido no passo (c) anterior, nos derivados 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2--il)-azetidina de fórmula estrutural (II).

Este passo pode ser realizado por um dos métodos (i) ou (ii) a seguir descritos. ., . (i) Efectua-se a referida conversão procedendo à activação do grupo hidroxilo do composto de fórmula estrutural (III) e fazendo depois reagir o derivado activado resultante com um composto de fórmula geral RSH (em que o símbolo R possui as significações definidas antes) ou com um seu sal.

Como exemplos do composto tiol representado pela fórmula geral RSH refere-se os seleccionados entre ácido tioacético, ácido tio-propiónico, ácido tiobenzóico, t-butilmercaptano, benzilmercaptano, benzidrilmercaptano, tritilmercaptano, benzilmercaptano cujo grupo fenilo é substituído com um ou dois grupos hidroxi, metoxi, acetoxi ou nitro, fenilmercaptano que pode ser substituído com átomos de halogénio ou com grupos alquilo inferior ou nitro, ou naftil-mercaptanó. Entre estes são preferíveis os compostos tiol em que o símbolo R representa um grupo alcanoílo inferior ou um grupo benzoílo substituído ou insubstituído. Além disso, este composto tiol pode assumir a forma de um sal com um metal alcalino, tal como o sódio e o potássio. A reacção de activação do grupo hidroxilo do composto de fórmula estrutural (III) pode ser efectuada fazendo reagir o composto de fórmula estrutural (III) com um reagente activador do grupo hidroxilo, tal como um halogeneto de sulfonilo orgânico, por exemplo, cloreto de metano-sulfonilo e cloreto de 4-tolueno-sulfonilo, ou um halogeneto de acilo, por exemplo, o cloreto de acetilo, num dos solventes 12

t inertes supramencionados, tal como um solvente de tipo etéreo, por exemplo, éter dietílico e tetra-hidrofurano, e de preferência na presença de uma das bases adequadas referidas supra, tais como as bases orgânicas, por exemplo, trietilamina, diisopropiletilamina e Ν,Ν-dimetilaminopiridina ou uma sua combinação.

As quantidades de base e de reagente activador do grupo hidroxilo utilizados nesta reacção não são especialmente limitadas. No entanto, normalmente, tanto a base como o reagente activador são utilizados numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 3 moles, de preferência entre cerca de 1 mol e cerca de 1,5 mol, por cada mole do composto de fórmula estrutural (III). A temperatura de reacção não é estritamente limitada e pode ser ajustada adequadamente em conformidade com as espécies e as quantidades de base e de reagente de activação. Normalmente, efectua-se a reacção de forma adequada a uma temperatura compreendida no intervalo entre cerca de -20°C e cerca de 50°C, de preferência a uma temperatura tão baixa quanto um valor compreendido entre cerca de 0°C e a temperatura ambiente, e em tais condições a reacção pode ficar completa num período entre cerca de 10 minutos e várias horas.

Depois agita-se o composto de fórmula estrutural (III), cujo grupo hidroxilo foi activado, conjuntamente com o composto representado pela fórmula geral RSH, ou com um seu sal, num dos solventes adequados supramencionados, tal como a dimetilformamida, para assim se obter os compostos desejados de fórmula estrutural (II) que constituíam o objectivo deste passo. A quantidade do composto tiol representado pela fórmula geral RSH ou de um seu sal, utilizado nesta reacção, não é especialmente restrita. No entanto, normalmente, utiliza-se o composto ou o seu sal numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 8 mol, de preferência entre cerca de 1 mol e cerca de 6 mol, por cada mole do composto cujo grupo hidroxilo foi activado. A temperatura de reacção não é estritamente limitada e pode ser ajustada 13

adequadamente em conformidade com a espécie e a quantidade de composto tiol ou do seu sal. Normalmente, efectua-se a reacção de forma adequada a uma temperatura compreendida no intervalo entre cerca de 0°C e cerca de 150°C, de preferência entre a temperatura ambiente e cerca de 120°C, e em tais condições a reacção pode ficar completa num período entre cerca de 10 minutos e várias horas.

De preferência, efectua-se a reacção em atmosfera de gás inerte, tal como o azoto ou o árgon no estado gasoso. (ii) Também é possível converter o composto de fómula estrutural (III) no composto de fórmula estrutural (II) fazendo reagir o composto de fórmula estrutural (III) com iam azodicarboxilato de di--(alquilo inferior), com trifenilfosfina e com o composto anterior representado pela fómula geral RSH.

Como exemplos de azodicarboxilatos de di-(alquilo inferior) aqui utilizados refere-se o azodicarboxilato de dietilo e o azodicarboxilato de diisopropilo. No que diz respeito aos compostos representados pela fómula geral RSH, é possível utilizar os referidos na alínea (i) anterior. A reacção pode ser efectuada agitando o composto de fórmula estrutural (III) conjuntamente com um azodicarboxilato de di--(alquilo inferior), com trifenilfosfina e com o composto representado pela fómula geral RSH num dos solventes adequados supramencionados, tal como um solvente de tipo etéreo, por exemplo, éter dietílico e tetra-hidrofurano.

As quantidades de azodicarboxilato de di-(alquilo inferior), de trifenilfosfina e do composto representado pela fómula geral RSH, utilizados nesta reacção, não são especialmente limitadas. No entanto, normalmente, utiliza-se cada um destes compostos numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 3 mol, de preferência entre cerca de 1 mol e cerca de 2 mol, por cada mole do composto de fórmula estrutural (III). A temperatura de reacção não é estritamente limitada e pode ser ajustada adequadamente em confomidade com a espécie e as quantidades dc reagente e dos 14 p U, ^^ compostos. Normalmente, efectua-se a reacção de forma adequada a uma temperatura compreendida no intervalo entre cerca de -20°C e cerca de 50°C, de preferência entre cerca de 0°C e a temperatura ambiente, e em tais condições a reacção pode ficar completa num período compreendido entre cerca de 10 minutos e várias horas.

Qualquer que seja o método (i) ou (ii) utilizado, o líquido de reacção pode ser submetido a uma técnica convencional de purificação,, por exemplo, extracção, lavagem,^ evaporação em solvente, cromatografia em coluna ou cromatografia de camada fina ou ainda recristalização, se necessário, para isolar e purificar os compostos de fórmula estrutural (II). Além disso, também é possível isolar os compostos de fórmula estrutural (II) sob a forma de sais adequados de adição de ácidos quando se procede à sua agitação conjuntamente com os ácidos orgânicos e inorgânicos, referidos supra, num solvente adequado.

Os compostos de fórmula estrutural (II) assim obtidos também são compostos novos que nunca antes foram mencionados em quaisquer outras obras e constituem uma parte da presente invenção.

Passo (e)

Neste passo converte-se os derivados 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina--2-il)-azetidina de fórmula estrutural (II), ou os seus sais de adição de ácidos, obtidos no passo (d) anterior, em compostos 3--mercapto-1-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina de fórmula estrutural (I) ou nos seus sais de adição de ácidos da presente invenção, removendo por clivagem o grupo R daqueles compostos. O grupo R pode ser removido por clivagem dos compostos de fórmula estrutural (II) recorrendo à reacção de solvólise supramencionada, por exemplo, a uma reacção de hidrólise, ou então à reacção de hidrogenólise a seguir descrita. É possível efectuar a hidrogenólise tratando os compostos de fórmula estrutural (II), por exemplo, numa solução tampão a pH 5-7, tal como uma solução tampão de acetato, uma solução tampão de 15 ί

roorfolino-propano-sulfonato/hidróxido de sódio ou uma solução tampão de fosfato; num solvente misto constituído por estas soluções tampão e por um solvente alcoólico; ou num solvente misto, tal como tetra--hidrofurano/água, tetra-hidrofurano/etanol/água, dioxano/água, dioxano/etanol/água e n-butanol/água, cada um deles contendo fosfato de dipotássio, bicarbonato de sódio e compostos semelhantes, utilizando hidrogénio a uma pressão compreendida entre cerca de 1 atm e 4 atro e na presença de um catalisador de hidrogenação, tal como o óxido de platina, o paládio sobre carvão activado ou o hidróxido de paládio sobre, carvão activado, a uma temperatura compreendida entre ·. u. cerca de 0°(5;'e cerca de 50°C, durante um período compreendido,, entre cerca de 0,25 horas e cerca de 5 horas. O passo anterior proporciona o composto de fórmula estrutural (I) da presente invenção com um bom rendimento. O líquido de reacção pode ser submetido a uma técnica de purificação convencional, tal como extracção, lavagem, evaporação em solvente, croroatografia em coluna ou cromatografia em camada fina ou ainda recristalização, se necessário, para assim se isolar e purificar o composto de fórmula estrutural (I) .

Neste processo o composto de fórmula estrutural (I) é obtido a partir do composto de fórmula estrutural (VII), o qual pode ser preparado pelo Processo (a) de Referência referido supra a partir de 2-halometil-aziridina, em conformidade com a sequência reaccional ilustrada no esquema (C) seguinte. 16

Esquema (C)

;N

(a) HS

,NH (b) (VII) (VIII)

HS

N— (I) V 's—

Seguidamente explicar-se-á minuciosamente o método ilustrado no esquema (C), de acordo com cada passo.

Passo (a)

Neste passo converte-se o composto l-azabiciclo[l. 1.0]-butano de fórmula estrutural (VII) no composto 3-mercapto-azetidina de fórmula estrutural (VIII).

Esta reacção pode ser efectuada agitando o composto de fórmula estrutural (VII) conjuntamente com o composto representado pela fórmula geral RSH, referido supra, ou com um dos seus sais, num dos solventes adequados supramencionados, e removendo depois por cliva‘gém o grupo R do composto resultante.

Como exemplos do composto representado pela fórmula geral RSH, ou dos seus sais, refere-se os compostos indicados antes. Entre estes utiliza-se preferencialmente aqueles em que o símbolo R representa um grupo alcanoílo inferior ou um grupo benzoílo substituído ou insubstituído ou então os seus sais obtidos com sódio e potássio. A quantidade de composto de fórmula geral RSH utilizado nesta reacção com o composto de fórmula estrutural (VIII) não é especialmente restrita. No entanto, utiliza-se normalmente numa proporção compreendida entre cerca de 1 mol e cerca de 5 mol, de 17 - I—^ ^^ preferência entre cerca de 1 mol e cerca de 3 mol, por cada mole de compostos de fórmula estrutural (VII). A temperatura da reacçao não é especialmente limitada e pode ser ajustada adequadamente em conformidade com a espécie e com a quantidade de composto RSH. No entanto, efectua-se a reacção de forma adequada normalmente a uma temperatura compreendida no intervalo entre cerca de -78°C e cerca de 80°C, de preferência entre -50°C e a temperatura ambiente, e em tais condições a reacção pode ficar completa num período entre 10 minutos e várias horas.

Seguidamente pode ser efectuada a remoção por clivagem do grupo R do composto obtido na reacção anterior, em conformidade com o método descrito no passo (e) da variante A do processo de referência anterior. A propósito, quando a reacção anterior é efectuado utilizando como material de partida um composto tiol cujo substituinte R é um grupo acilo, adiciona-se dois equivalentes molares de um grupo R ao composto de fórmula estrutural (VII) em causa (ver: exemplo 9 adiante apresentado) . No entanto, neste caso o grupo R também pode ser removido por clivagem em conformidade com o método descrito no passo (e) da variante A do processo anterior (ver: exemplo 10 adiante apresentado). O passo anterior proporciona o composto de fórmula estrutural (VIII) com um bom rendimento. O líquido de reacção pode ser submetido a uma técnica convencional de purificação, por exemplo, extracção, lavagem, evaporação em solvente, cromatografia em coluna ou cromatografia de camada fina ou ainda recristalização, se necessário, por forma a isolar e purificar o composto de fórmula estrutural (VIII) . Além disso, se for agitado conjuntamente com um ácido orgânico ou inorgânico, referido supra, num solvente adequado, é possível isolar o composto de fórmula estrutural (VIII) sob a forma de um sal adequado de adição de ácidos. 18

Passo (b)

Neste passo faz-se reagir o composto de fórmula estrutural (VIII), obtido no passo (a) anterior, com os derivados 2-substituído-1,3-tiazolina de fórmula estrutural (V) supramencionados para se obter o composto de fórmula estrutural (I) de acordo com a presente invenção.

Este passo pode ser efectuado de um modo idêntico ao descrito num dos métodos (i) ou (ii) do passo (c) na variante A do processo de referência anterior.

Qualquer que seja o método (i) ou (ii) utilizado, o liquido de reacção.npode ser submetido a uma técnica convencional de purificação, por exemplo, extracção, lavagem, evaporação em solvente, ciromatografia em coluna ou cromatografia de camada fina ou ainda recristalização, se necessário, para assim se isolar e purificar o composto de fórmula estrutural (I).

Se for agitado conjuntamente com os ácidos orgânicos e inorgânicos, referidos supra, num solvente adequado, é possível isolar o composto de fórmula estrutural (I), obtido em conformidade com as variantes A a C do processo anterior, sob a forma de sais de adição de ácidos. Entre os sais de adição de ácidos assim obtidos, é possível obter facilmente os sais com ácidos inorgânicos e especialmente o sal com ácido clorídrico, sob a forma de cristais que possuem uma excelente estabilidade de armazenagem conforme demonstrado nos exemplos adiante apresentados, o qual é muito útil como intermediário de síntese para fins de armazenagem prolongada.

Do modo descrito antes, é possível produzir compostos 3--mercapto-1-(l,3-tiazolina-2-il)-azetidina de fórmula estrutural (I) ou os seus sais de adição de ácidos que constituem o objecto da presente invenção.

Conforme descrito concretamente no exemplo 13 adiante apresentado, no caso de se proceder em conformidade com o esquema (D) seguinte, utilizando o composto de fórmula estrutural (I) da presente invenção, é possível obter o composto carbapenem de fórmula estrutural (IX) com um bom rendimento, o qual possui uma excelente actividade anti-bacteriana e é administrável por via oral quando esterifiçado. 19 Γ

Esquema (D)

HCl (I)

Seguidamente explicar-se-á melhor e mais minuciosamente a presente invenção com recurso a exemplos, exemplos de produção e exemplos experimentais.

As abreviaturas utilizadas nas descrições possuem as significações seguintes:

Ac: acetilo PNB: p-nitrobenzilo. 20

L-Ci )=^—^

Exemplo 1 (referência)

(D (2) A uma solução de 94 mL de bromo dissolvido em 110 mL de éter dietílico adicionou-se gota a gota 80 g de alilamina (1), a uma temperatura de 15°C ou inferior, e depois agitou-se 'durante um dia à temperatura ambiente. No final desta reacção, removeu-se por filtração o cristal que se depositou, lavou-se com 55 mL de éter dietílico e depois submeteu-se a secagem in vacuo para se obter 302,6 g. (rendimento: 99,6%) de bromidrato de 2-bromometilaziridina (2). «MN-1!! (CD30D) δ: 3,35 (dd, 1H, J = 9,89 Hz, 14,19 Hz), 3,71 (dd, 1H, J = 3,30 Hz, 14,19 Hz), 3,86 (dd, 1H, J = 8,58 Hz, 10,89 Hz), 4,01 (dd, 1H, J = 4,62 Hz, 10,89 Hz), 4,4-4,6 (m, 1H).

Exemplo 2 (referência)

h2n/XN^ > (1) (3)

Manteve-se ao refluxo 900 mL de uma solução anidra de dicloro-metano contendo 9,64 mL de cloreto de sulfurilo e uma quantidade catalítica de iodo aí dissolvida, à temperatura de 40°C, adicionou--se a esta solução, gota a gota, 100 mL de uma solução anidra de diclorometano contendo 7,6 mL de alilamina (1) aí dissolvida e no final da adição agitou-se a solução à mesma temperatura durante 2 horas. Quando a reacção terminou, manteve-se o líquido de reacção em repouso até atingir a temperatura ambiente, depois lavou-se o resíduo obLido por filtração, utilizando para tal diclorometano e n-hexano, e secou-se in vacuo para se obter 8,37 g (rendimento: 65,8%) de cloridrato de 2-clorometil-aziridina (2). ΚΜΝ^Η (D20) δ: 3,26 (dd, 1H, J = 9,57 Hz, 13,85 Hz), 3,53 (dd, 1H, J = 3,30 Hz, 13,85 Hz), 3,78 (dd, 1H, J = 6,60 Hz, 12,21 Hz), 3,88 (dd, 1H, J = 4,95 Hz, 12,21 Hz), 4,38-4,47 (m, 1H). 21

II

Exemplo 3 (referência)

II

Sob uma atmosfera de azoto e â temperatura de -78°C agitou-se uma suspensão de 25 mL de tetra-hidrofurano contendo 1,28 g de cloridrato de 2-clorometil-aziridina (3) , obtido no exemplo 2 anterior, e depois adicionou-se-lhe gota a gota 21 mmol de n-butil--litio ao longo de um período de 5 minutos. No final da adição, agitou-se a solução à mesma temperatura durante 1 hora e enquanto se deixava arrefecer até à temperatura ambiente agitou-se durante mais 10 minutos. Adicionou-se ao líquido de reacção 2 mL de uma solução aquosa a 50% de hidróxido de potássio e agitou-se durante 10 minutos. Em seguida destilou-se o líquido de reacção sob pressão normal para se obter o composto l-azabiciclo[l. 1.0]butano (4) com um ponto de fusão de cerca de 51°C. Secou-se o produto da destilação assim obtido, utilizando para o efeito hidróxido de potássio e carbonato de potássio, arrefeceu-se para -40°C e adicionou-se gota a gota ao destilado uma solução de 5 mL de tetra-hidrofurano contendo 1,13 mL de ácido fórmico. Deixou-se a solução resultante em repouso até atingir a temperatura ambiente, agitou-se durante mais 18 horas, condensou-se o solvente sob pressão reduzida, depois adicionou-se a '* . f ' *' esta solução uma outra solução constituída por 16 pL de metanol e 60 mmol de ácido clorídrico concentrado à temperatura de 0°C e a seguir agitou-se a solução durante 20 horas. No final da reacção evaporou-se o solvente sob vácuo para se obter 570 mg (rendimento: 52,0%) de cloridrato de 3-hidroxi-azetidina (5) com o aspecto de cristais incolores em forma de agulhas. ΗΜΝ^Η (DèO) δ: 4,0-4,3 (m, 2H), 4,1-4,3 (m, 2H), 4,6-4,8 (m, 1H) . 22

Exemplo 4 (referência)

(i) A uma solução de 73 mL de anidrido metanólico contendo 7,95 g de cloridrato de 3-hidroxi-azetidina (5), obtido no exemplo 3 anterior, adicionou-se 5,09 g de hidrogeno-carbonato de potássio à temperatura ambiente, depois juntou-se gota a gota 9,67 g de 2-- (metiltio)-1,3-tiazolina e a seguir aqueceu-se a solução resultante ao refluxo durante 20 horas. Deixou-se o liquido de reacção em repouso até atingir a temperatura ambiente, adicionou-se mais 3,63 g de hidrogeno-carbonato de potássio e agitou-se o liquido durante 1 hora à mesma temperatura. No final da reacção removeu-se por filtração o precipitado, evaporou-se o solvente sob vácuo, adicionou--se ao resíduo assim obtido 100 mL de tetra-hidrofurano e agitou-se a mistura resultante durante 1 hora à temperatura ambiente. Removeu--se por filtração os materiais insolúveis, evaporou-se o solvente sob vácuo e submeteu-se o resíduo a cromatografia em coluna através de gel de sílica (eluente: clorofórmio/metanol) para assim se obter 8,23 g (rendimento: 71,5%) de 3-hidroxi-l-(1,3-tiazolina-2-il)--azetidina (6) com o aspecto de cristais incolores. RMN-1!! (CDC13) δ: 3,356 (t, 2H, J = 7,26 Hz), 3,70-4,00 (m, 4H) , 4,211 (t, 2H, J= 8,21 Hz), 4,622-4,705 (m, 1H), 4,971. (s, 1H) . (ii) Em corrente de azoto, arrefeceu-se para 0°C uma solução de 1,5 mL de anidrido de acetonitrilo contendo 219 mg de cloridrato de 3-hidroxi-azetidina (5), adicionou-se a esta solução 0,31 mL de trietilamina, depois acrescentou-se uma solução de 0,3 mL de anidrido de acetonitrilo contendo 250 mg de isotiocianato de cloro-etilo aí dissolvido, agitou-se a solução resultante duranLe 30 minutos à mesma temperatura e depois de se deixar arrefecer até à temperatura ambiente agitou-se a solução durante mais 2 horas. Em seguida adicionou-se diclorometano ao líquido de reacção, lavou-se a solução resultante com uma solução aquosa saturada de carbonato 23

t de potássio, secou-se a camada de diclorometano sobre sulfato de magnésio e condensou-se sob pressão reduzida para se obter 300 mg (rendimento: 95%) de 3-hidroxi-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (6) com o aspecto de cristais incolores em forma de agulha. 0 espectro de RMN deste produto foi basicamente idêntico ao do produto obtido na alínea (i).

Exemplo 5 (Referência)

(i) A uma suspensão de 2 mL de anidrido de tetra-hidrofurano contendo 790 mg de 3-hidroxi-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (6), obtida no exemplo 4 anterior, adicionou-se, sob arrefecimento com gelo, 6 mg de Ν,Ν-dimetilaminopiridina, depois acrescentou-se gota a gota 557 mg de trietilamina e 575 mg de cloreto de mesilo, mantendo a suspensão sob arrefecimento com gelo, e agitou-se a mistura resultante durante 40 minutos à mesma temperatura. No final da

' J reacção evaporou-se o solvente sob vácuo, adicionou-se acetato de etilo ao resíduo obtido e lavou-se a mistura resultante com uma solução aquosa saturada de hidrogeno-carbonato de sódio. Depois extraiu-se a camada aquosa resultante com acetato de etilo. Após a secagem da camada orgânica sobre sulfato de magnésio, evaporou-se o M. solvente sob vácuo e submeteu-sè ó resíduo a cromatografia em coluna através de gel de sílica (eluente: cloro fórmio/metanol) para se obter 995 mg (rendimento: 84,3%) de 3-mesiloxi-l-(1,3-tiazolina-2--il)-azetidina com o aspecto de cristais incolores. RMN-1H (CDCI3, 270 MHz, ppm) δ: 3,07 (s, 3H) , 3,39 (t, 2H, J = 7,6 Hz), 4,03 (t, 2H, J= 7,6 Hz), 4,14-4,19 (m, 2H), 4,37-4,31 (m, 2H), 5,28-5,33 (m, 1H). A seguir preparou-se uma solução de 1 mL de anidrido de dimetilformamida contendo 118 mg de 3-mesiloxi-l-(1,3-tiazolina-2--il)-azetidina, obtida na reacção anterior, adicionou-se-lhe 228 mg de tioacetato de potássio à temperatura ambiente e agitou-se a 24 r mistura à temperatura de 80°C durante 4 horas. No final da reacção evaporou-se o solvente sob vácuo, acrescentou-se acetato de etilo, lavou-se a solução com uma solução aquosa saturada de hidrogeno-carbonato de potássio e depois reextraiu-se a camada aquosa com acetato de etilo. Secou-se a camada orgânica sobre sulfato de magnésio e submeteu-se o resíduo a cromatografia em coluna através de gel de sílica (eluente: clorofórmio) para se obter 88 mg (rendimento:81,2%) de 3-acetiltio-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (7) com o aspecto de uma substância oleosa de cor amarelo claro. ΗΜΝ^Η (CDC13) δ: 2,333 (s, 3H), 3,352 (t, 2H, J = 7,26 Hz), 3,885 (dd, 2H, J = 8,24, 5,28 Hz), 4,012 -(t, 2H, J = 7,26 Hz), 4,250-4,374 (m, 1H), 4,426 (t, 2H, J = 8,25 Hz). (ii) Adicionou-se 119 mg de 3-hidroxi-l-(1,3-tiazolina-2-il)--azetidina (6) e dois equivalentes molares de ácido tioacético, sob arrefecimento com gelo, a uma solução de 10 mL de tetra-hidrofurano contendo dois equivalentes molares de trifenilfosfina e dois equivalentes molares de azodicarboxilato de dietilo e em seguida agitou-se a solução resultante durante 1 hora à mesma temperatura e depois durante mais 1 hora à temperatura ambiente. Evaporou-se sob vácuo o solvente do líquido de reacção e submeteu-se o resíduo assim obtido a cromatografia em coluna através de gel de sílica (eluente: clorofórmio/etanol) para se obter 107 mg (rendimento: 65%) de 3--acetiltio-1-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (7). 0 espectro de RMN deste produto foi basicamente idêntico- âo do produto obtido na alínea (i).

Exemplo 6 (Referência)

. HC1

Dissolveu-se 12,98 g de 3-acetiltio-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (7), obtida no exemplo 5 anterior, em 58,3 mL de álcool isopropílico, adicionou-se à solução resultante, sob arrefecimento 25 ^ ^—ç- com gelo, 37,3 mL de uma solução (1,69N) de hidróxido de potássio dissolvido em metanol e agitou-se a solução durante 10 minutos. Depois extinguiu-se a solução anterior, à mesma temperatura, por adição de 66 mL de uma solução (2N) de ácido clorídrico em metanol, agitou-se a mistura resultante durante 15 minutos à temperatura ambiente e removeu-se por filtração os materiais insolúveis. Dissolveu-se o resíduo obtido por condensação do filtrado em 39 mL de álcool isopropílico, removeu-se por filtração os materiais insolúveis e depois condensou-se o filtrado. Adicionou-se ao resíduo assim obtido 58,5 mL de n-butanol para condensar o resíduo, obtendo-se assim o cloridrato de 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2-il)--azetidina (8) com o aspecto de um sólido branco amarelado. A este sólido adicionou-se 22,8 mL de acetonitrilo, agitou-se a mistura resultante à temperatura ambiente durante 15 minutos para a dissolver e depois acrescentou-se 113,4 mL de acetona, gota a gota, ao longo de um período de 30 minutos. A seguir juntou-se gota a gota mais 113,4 mL de acetona durante um período de 15 minutos, agitando-se então a solução resultante durante 30 minutos sob arrefecimento com gelo. Retomou-se por filtração o sólido que se tinha depositado, lavou-se com 150 mL de acetona e secou-se sob pressão reduzida de um dia para o outro para se obter 10,41 g (pureza: 97,5%; rendimento: 80,3%) de cloridrato de 3-mercapto-l-(1,3-tia-zolina-2-il)-azetidina (8) com o aspecto de cristais incolores em forma de agulha. ΒΜΝ^Η (CDCla) δ: 2,57 (d, 1H, J = 8“,2Hz), 3,59 (t, 2H, J = 7,4 Hz), 4,02-4,18 (m, 4H) , 4,63 (t, 2H, J = 7,4 Hz), 5,19-5,26 (m, 1H), 12,19 (s, 1H).

Por observação ao microscópico polarizador confirmou-se que este produto assumia a forma de cristais. Além disso, no padrão de difracção do pó aos raios X foi observado um pico característico em cada um dos seguintes intervalos da malha cristalina (d) (unidade: Á) 7,32, 5,96, 5,04, 5,00, 4,90, 4,44, 4,23, 4,08, 3,79, 3,71, 3,66, 3,29, 3,14, 3,10, 2,98, 2,91, 2,82, 2,55, 2,50. A propósito, ambos os filtrados de cristais e os líquidos resultantes da lavagem com acetona anteriores foram condensados, tendo o 26 n resíduo resultante sido dissolvido em 10 mL de n-butanol e novamente condensado para em seguida se secar sob pressão reduzida de um dia para um outro. Ao sólido cor-de-laranja (1,7 g) assim obtido adicionou--se 1,7 mL de acetonitrilo, agitando-se a mistura resultante durante 15 minutos à temperatura ambiente para que tivesse lugar a dissolução, depois adicionou-se à solução resultante 17 mL de acetona, gota a gota e ao longo de um período de 15 minutos, e agitou-se a solução durante 30 minutos sob arrefecimento com gelo para se obter 1,2 g (pureza: 89,3%; rendimento: 8,5%) de cloridrato de 3-mercapto--1-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (8) com o aspecto de cristais incolores em forma de agulha. 0;.i

Exemplo 7

(2) (4)

—S (9) A uma solução de 12 mL de tetra-hidrofurano anidro contendo 1,00 g de bromidrato de 2-bromometil-aziridina (2), obtido no exemplo 1 anterior, adicionou-se gpta a gota 5,94 mL de n-butil-lítio (1,63 M) à temperatura de -78°C e agitou-se a mistura resultante durante 1 hora. Destilou-se o líquido resultante sob pressão normal em banho de água (90°C) e retirou-se cada uma das fracções evaporadas para assim se obter uma solução de l-azabiciclo[l. 1.0]-butano (4) dissolvido em tetra-hidrofurano.

Por outro lado, a uma solução de 5 mL de tetra-hidrofurano anidro contendo 550 mg (4,61 mmol) de 1,3-tiazolina-2-tiona, sob arrefecimento com gelo, adicionou-se 181 mg (55%) de hidreto e sódio e agitou-se a mistura resultante durante 1 hora. À solução assim obtida acrescentou-se gota a gota a solução de i-azabicicio[i. 1. o]- 27 p -butano dissolvido em tetra-hidrofurano, preparada supra, à temperatura de -78°C, depois agitou-se a solução resultante à temperatura ambiente durante 20 horas e submeteu-se então o liquido de reacção a cromatografia em liquido de elevado rendimento para se obter o composto 2-(azetidina-3-iltio)-1,3-tiazolidina (9). RMN-1!! (CD3OD) δ: 3,32 (t, 2H, J = 8 HZ), 3,46 (dd, 2H, J - 6 Hz, 10 Hz), 3,90 (dd, 2H, J = 8 Hz, 10 Hz), 4,06 (t, 2H, J = 8 Hz), 4,3-4,5 (m, 1H).

Exemplo 8

A uma solução de anidrido de tetra-hidrofurano contendo 2--(azetidina-3-iltio)-1,3-tiazolidina (9), obtida no exemplo 7 anterior, adicionou-se 0,329 mL de ácido metilsulfónico, depois condensou-se o solvente sob pressão reduzida, adicionou-se metanol à solução assim obtida e aqueceu-se a solução resultante ao refluxo durante 3 horas. No final da reacção, removeu-se o solvente por destilação, separou-se o resíduo e purificou-se por cromatografia em líquido de elevado rendimento para se obter 186 mg (rendimento: 23,2%) do composto 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (10) da presente invenção. O espectro de RMN do cloridrato, obtido por tratamento do composto (10) anterior com ácido clorídrico, era basicamente idêntico ao do composto (8) obtido no exemplo 6 anterior.

Exemplo 9

Utilizando 2,00 g de bromidrato de 2-bromometil-aziridina (2), obtido no exemplo 1 anterior, preparou-se uma solução de 1-aza- 28 r biciclo[l. 1.0]-butano (4) dissolvido em tetra-hidrofurano pelo mesmo método descrito no exemplo 7 anterior. A seguir, a uma solução de 5 mL de tetra-hidrofurano anidro contendo 1,32 mL de ácido tioacético adicionou-se gota a gota uma outra solução de composto (4) dissolvido em tetra-hidrofurano, à temperatura de -40°C ou inferior, e agitou-se a mistura resultante à temperatura ambiente durante 18 horas. No final da reacção removeu-se o solvente por destilação, separou-se o resíduo e purificou-se por cromatografia em coluna através de gel de sílica (eluente: clorofórmio/acetona) para se obter 828 mg (rendimento: 51,8%) de l-acetil-3-acetil-tioazetidina (11). RMN-1H (CDC13) δ: 1,87 (s, 3H), 2,35 (s, 3H), 3,89 (dd, 1/2 x 2H,. J = 5 Hz, 10 Hz), 4,01 (dd, 1/2 x 2H, J = 5 Hz, 9 Hz), 4,1-4,2 (m, 1H), 4,42 (t, 1/2 x 2H, J = 10 Hz), 4,61 (t, 1/2 x 2H, 10 Hz).

Exemplo 10

,NH . HC1 (11) (12) A uma quantidade de 104 mg do composto l-acetil-3-acetil-tio-azetidina (11), obtido no exemplo 9 anterior, adicionou-se 1,0 mL de ácido clorídrico 2,6 N e aqueceu-se a solução resultante ao refluxo durante 1 hora. No final da reacção acrescentou-se água, lavou-se a solução com acetato de etilo e depois evaporou-se a camada aquosa sob vácuo. Secou-se sob vácuo o resíduo resultante para se obter 71 mg (rendimento: 94,4%) de cloridrato de 3-mercapto--azetidina (12). RMN-aH (U2O) δ: 4,0-4,3 (m, 3H) , 4,5-4,7 (m, 2H) .

Exemplo 11 n HC1

Cl (3)

:N (4) * HS-

,NH . HC1 (12) 29

Utilizando 1,28 g de cloridrato de 2-clorometil-aziridina (3), obtido no exemplo 2 anterior, preparou-se uma solução de tetra--hidrofurano contendo l-azabiciclo[l. 1.0]-butano (4). Após a secagem desta solução com hidróxido de potássio e carbonato de potássio, adicionou-se gota a gota 0,85 mL de ácido tioacético à temperatura ambiente. Depois de se agitar a solução resultante durante 1 hora à mesma temperatura, condensou-se o liquido de reacção sob pressão reduzida, acrescentou-se 3,33 mL de ácido clorídrico 3 N e aqueceu--se a solução resultante ao refluxo durante 1 hora. Manteve-se o líquido de reacção em repouso até atingir a temperatura ambiente, ·* 1 adicionou-se-lhe 30 mL de água e lavou-se a solução resultante com acetato de etilo. Combinou-se a camada aquosa obtida por separação com a camada aquosa extraída a partir da camada orgânica e evaporou--se o solvente in vacuo para se obter 913 mg (rendimento: 72,7%) de cloridrato de 3-mercapto-azetidina (12) com o aspecto de um material oleoso incolor. 0 espectro de RMN do composto (12) era basicamente idêntico ao do composto obtido no exemplo 10 anterior.

Exemplo 12

HS

,NH . HC1

* HS

(8) (12) ' A uma solução de 22,7 mg de cloridrato de 3-mercapto-azetidina (12), obtido no exemplo 11 anterior, dissolvido em metanol a 95% (contendo 1 mL de água) adicionou-se 26,6 mg de 2-(metiltio)-1,3-tiazolina e 5,2 mg de trifenilfosfina e depois aqueceu-se a solução resultante ao refluxo durante 6 horas. No final da reacção evaporou--se o solvente in vacuo, dissolveu-se o resíduo obtido cm ácido clorídrico 0,1 N e lavou-se a mistura resultante com acetato de etilo. Evaporou-se in vacuo o solvente da camada aquosa assim obtida, separou-se o resíduo resultante e purificou-se por cromatografia em líquido de elevado rendimento para se obter 29,1 mg (rendimento: 30 p' L·, —ç* 73,4%) de cloridrato de 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2-il)-azetidina (8) com o aspecto de cristais incolores em forma de agulhas. 0 espectro de RMN deste produto é basicamente idêntico ao do produto obtido no exemplo 6 anterior.

Exemplo 13

A uma solução de 63,3 mg dè' cloridrato de 3-mercapto-azetidina, obtido no exemplo 10 anterior,' dissolvido em 1,0 mL de tetra--hidrofurano anidro adicionou-se 0,07 mL de trietilamina, sob uma atmosfera de azoto e à temperatura ambiente, e depois agitou-se a solução resultante durante 30 minutos. A esta solução acrescentou-se, gota a gota, uma outra solução constituída por 70,3 mg de iso-tiocianato de 2-cloroetilo dissolvido em tetra-hidrofurano anidro e agitou-se ainda a solução resultante durante 1 hora. Após o arrefecimento do líquido de reacção até 0°C, adicionou-se gota a gota 0,04 mL de ácido metano-sulfónico, agitou-se a solução resultante durante 30 minutos e a seguir evaporou-se o solvente in vacuo. Ao resíduo assim obtido juntou-se 1,0 mL de metanol anidro, depois aqueceu-se a solução resultante ao refluxo durante 1 hora e evaporou-se então o solvente in vacuo. Separou-se o resíduo obtido é purificou-se por cromatografia em camada fina para se obter 53,4 mg (rendimento: 39,2%) de metano'-sulfonato de 3-mercapto-l- (lr3-tia-zolina-2-il)-azetidina (13) com o aspecto de um material oleoso incolor.

Exemplo 14

31 (14) L-Cj *

Ν— S— (15)

Ν— S— (i) Dissolveu-se 700 mg de cloridrato de 3-mercapto--i^ (1,3--tiazolina-2-il)-azetidina (8), obtido no exemplo 6 anterior, em 15 mL de um solvente misto constituído por água, acetonitrilo e clorofórmio e adicionou-se à solução resultante 1668 mg de (IR,5R,6S)--2- (difenilfosforiloxi) -6-[ (R) -l-hidroxietil]-l-metilcarbapen-2-em-3--carboxilato de p-nitrobenzilo (14) . À solução assim obtida, sob arrefecimento com gelo, juntou-se 2,8 mL de diisopropiletilamina sob uma corrente de azoto e depois agitou-se a mistura, resultante à mesma temperatura durante 2 horas. Ao líquido de reacção adicionou--se acetato de etilo, lavou-se a solução resultante com uma solução aquosa saturada de hidrogeno-carbonato de sódio e com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio, evaporou-se o solvente in vacuo .e depois submeteu-se o resíduo assim obtido a cromatografia em coluna através de gel de sílica (eluente: clorofórmio/acetona) para se obter 1339 mg (rendimento: 92%) de (IR, 5S, 6S) —2—[1— (1, 3— -tiazolina-2-il) -azetidina-3-il]-tio-6-[ (R) -l-hidroxietil]-l-metil--carbapen-2-em-3-carboxilato de p-nitrobenzilo (15). RMN-aH (CDC13) δ: 1,235 (d, 3H, J = 7,26 Hz), 1,349 (d, 3H, J = 6,27 Hz), 3,160 (quinteto, 1H, J = 7,26 Hz), 3,265 (dd, 1H, J = 2,3, 6,26 Hz), 3,367 (t, 2H, J = 7,26 Hz), 3,898-4,038 (m, 4H), 4,071-4,147 (m, 1H), 4,212-4,278 (m, 2H), 4,372 (2H, J = 7,92 Hz), 5,255 e 5,517 (d (AB), 2H, J = 13,85 Hz), 7,665 (d, 2H, J = 8,58 Hz), 0,226 (d, 2H, J - 8,58 Hz). 32 t Γ (ii) A uma solução de 1339 mg do composto (15), obtido na reacção (i) anterior, dissolvido em 20 mL de tetra-hidrofurano, adicionou-se 60 mL de uma solução tampão de fosfato 0,38 M (pH 6,0) e 11,2 g de zinco em pó e depois agitou-se a mistura vigorosamente durante 2 horas. Filtrou-se o liquido de reacção através de ‘Celite®* para remover os materiais insolúveis e ajustou-se o valor do pH do filtrado para 5,5 após a lavagem com acetato de etilo. Depois condensou-se a solução resultante sob pressão reduzida e submeteu--se a solução condensada a cromatografia em coluna ‘Diaion HP-40©’ (feita por ‘Mitsubishi Chemical Corporation’), (eluente: solução aquosa a 5% de álcool isopropilico) para se obter '8'6l mg (rendimento: 87%) do desejado composto (IR, 5S, 6S)-2-[l-(1, 3-tiazolina-2-il)-azetidina--3-il]-tio-6-[ (R) -l-hidroxietil]-l-metil-carbapen-2-em-3-carboxilato (16) . RMN-1!! (D20) δ: 1,093 (d, 3H, J = 6,93 Hz), 1,207 (d, 3H, J = 6,27 Hz), 3,05-3,20 (m, 1H) , 3,357 (dd, 1H, J = 2,3, 5,94 Hz), 3,558 (t, 2H, J = 7,26 Hz), 3,920 (t, 2H, J = 7,26 Hz), 4,00-4,20 (m, 5H), 4,20-4,30 (m, 1H) , 4, 60-4, 70 (m, 1H) . IV (KBr) : 1740, 1640, 1590 cm-1.

Exemplo 1 experimental

Colocou-se o cloridrato de 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2-il)--azetidina (8.), sob a forma de cristais, otítido no exemplo 6 anterior, em repouso num estado desumidificado à temperatura ambiente durante 1 mês. Como resultado confirmou-se que°'a pureza deste composto não se alterava nem um pouco e que possuía uma boa estabilidade durante a armazenagem.

Exemplo 2 experimental

Pelo método a seguir descrito, efectuou-se a medição da actividade antibacteriana do composto (16), produzido no exemplo 14 com recurso ao composto (I) da presente invenção enquanto intermediário de síntese. 33 u, ^—ç· r (1) Método experimental

Utilizou-se o método da diluição em pratos de gelose, em conformidade com o método padrão da Sociedade Japonesa de Quimioterapia (Japanese Chemotherapy Society) [Chemotherapy, vol. 29, 76-79 (1981)]. Concretamente, criou-se em cultura, de um dia para o outro à temperatura de 37°C, um meio liquido de gelose ‘Mueller-Hinton (MH) ’ que continha o microrganismo de ensaio e diluiu-se o meio de cultura resultante com uma solução de gelatina salina tamponada (GST, o mesmo que BSG), por forma a que a concentração do microrganismo de ensaio fosse1 aproximadamente de 106 células/mL. Depois, com o auxilio de um microplantador, inoculou-se esta solução diluída com cerca de 5 pL de meio de gelose MH contendo cada um dos compostos que se pretende testar. Assim, a concentração mínima do composto testado para a qual não se observou nenhum crescimento do microrganismo de ensaio após a incubação a 37°C durante 18 horas foi considerada a Concentração Inibitória Mínima (CIM). Carece dizer que todos os organismos de ensaio utilizados eram de estirpes padrão. (2) Resultados

Os resultados da experiência anterior estão agrupados no quadro 1 seguinte.

Quadro 1: CIM (pg/mL) Organismos de ensaio Composto testado S. aureus FDA209P JC-1 0,013 S. aureus Terajima <0,006 S. aureus MS353 <0,006 S. pyogenes Cook <0,006 B. subtilis ATCC 6633 0,025 M. luteus ATCC 9341 0,2 E. coli NIJH JC-2 0,013 E. coli K-12 C600 0,1 E. cloacae 963 0,05 34

Quadro 1: CIM (pg/ml·) (continuação)

Organismos de ensaio Composto testado (16) E. aerogenes ATCC 13048 0,1 K. pneumoniae PCI-602 0,013 S. typhimurium 11D971 0,025 s. typhi 901 <0,006 s. paratyphi 1015 0,05 s. schottmuelleri 8006 0,025 s. enteritidis G14 0,39 s. marcescens IAM 1184 0,05 M. morganii IFO 3848 0,39 P. mirabilis IFO 3849 0,39 P. vulgaris OX-19 0,1 P. vulgaris HX-19 0,1 P. rettgeri IFO 3850 0,39 A partir dos resultados obtidos conclui-se que os compostos de fórmula estrutural (I), preparados de acordo com a presente invenção, são úteis como intermediários para compostos carbapenem com uma excelente actividade antibacteriana.

Lisboa, 6 de Junho de 2001

O AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL

V — M 35

Claims

► Γ u, t REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a preparação de uma 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2--il)-azetidina representada pela fórmula estrutural (I) seguinte -N— (I)\/ — ou dos seus sais de adição de ácidos, sendo tal processo caracterizado pelo facto de se fazer reagir 3-mercapto-azetidina representada pela fórmula (VIII) seguinte HS—<^N-/ HS

NH (VIII) com um derivado de 2-substituído-l, 3-tiazolina representado pela fórmula (V) seguinte rN-(V) 2. em que L representa um grupo removível.
Processo para a preparação de uma 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2--il)-azetidina representada pela fórmula (I) seguinte -N—i hs-<CHj :d ou dos seus sais de adição de ácidos, sendo tal processo caracterizado pelo facto de se fazer reagir 3-mercapto-azetidina representada pela fórmula (VIII) seguinte HS·

,NH (VIII) com um isotiocianato de haloetilo.
3. Processo para a preparação de uma 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2--il)-azetidina representada pela fórmula (I) seguinte 1 HS

N— S— (I) ou dos seus sais de adição de ácidos, sendo tal processo caracterizado pelo facto de: (a) depois de se fazer reagir l-azabiciclo[l. 1.0]-butano, representado pela fórmula (VII) seguinte

:N (VII) com um composto representado pela fórmula geral seguinte RSH em que R representa um grupo acilo, um grupo alquilo substituído ou insubstituído que possua 6 ou menos átomos de carbono ou um grupo arilo, ou com um seu sal, o grupo R ser removido por clivagem do composto resultante, e (b) se fazer reagir a 3-mercapto-azetidina obtida, representada pela fórmula (VIII) seguinte

(VIII) com um derivado de 2-substituído-l,3-tiazolina representado pela fórmula (V) seguinte . .

em que L representa um grupo removível.
4. Processo para a preparação de uma 3-mercapto-l-(1,3-tiazolina-2--il)-azetidina representada pela fórmula (I) seguinte HS

N— S— OU dos seus sais de adição de ácidos, 2 (I) sendo tal processo caracterizado pelo facto de: (a) depois de se fazer reagir l-azabiciclo[l. 1.0]-butano, representado pela fórmula (VII) seguinte

(VII) com um composto representado pela fórmula seguinte RSH em que R representa um grupo acilo, um grupo alquilo substituído ou insubstituído que possua 6 ou menos átomos de carbono ou um grupo arilo, ou com um seu sal, o grupo R ser removido por clivagem do composto resultante, e (b) se fazer reagir a 3-mercapto-azetidina obtida, representada pela fórmula (VIII) seguinte

(VIII) com um isotiocianato de haloetilo. Lisboa, 6 de Junho de 2001 0 AGENTE OFICIAL DA PROPRIEDADE INDUSTRIAL