6-(замещенные метилен)пенемы, способ их получения, промежуточные продукты и фармацевтическая композиция

 

Описывается новый 6-(замещенный метилен )пенем общей формулы (I), в которой R² представляет собой сконденсированную бициклическую гетероциклическую систему колец общей формулы (II), где m равно 2 или 3; р равняется 0, 1 или 2; и R³ означает водород, солеобразующий катион или фарацевтически приемлемый гидролизуемый in vivo сложный эфир, символ ≠ показывает, что двойная связь может быть или в E или в Z конфигурации. Описывается фармацевтическая композиция на основе соединений формулы (II), проявляющая ингибирующую β-лактамазу активность, и способ ингибирования β-лактамазы при лечении бактериальных инфекий у человека и животных. 10 с. и 6 з.п.ф-лы, 1 табл.

Это изобретение касается новых химических соединений, в частности 6-(замещенных метилен)пенемов и их производных, обладающих β -лактамаза-ингибирующим действием и антибактериальными свойствами. Изобретение касается также методов получения таких соединений, фармацевтических композиций, содержащих их, и их использования.

Соединение этого основного типа раскрываются в WO087/00525 и имеют структуру (A): где R^a, R^b, R^c и R^d являются разнообразными заместителями.

EP 0154132 a и EP 0210065 A описывают соединения формулы (A), в которых один из R^c и R^d является водородом, а другой соответственно 5-членным гетероароматическим кольцом или неароматической гетероциклической группой.

Согласно настоящему изобретению новые пенемы формулы (I) представляются в которой R¹ является водородом или органическим заместителем; R² представляет собой систему конденсированных бициклических гетероциклических колец общей формулы: где R⁴ и R⁵ независимо друг от друга являются водородом или одним или более заместителями, замещающими атомы водорода в показанной системе колец; равно 2 или 3; p означает 0, 1 или 2; R³ представляет собой водород, солеобразующий катион или эфирообразующую группу; и
символ ≠ показывает, что двойная связь может быть или в E или в Z конфигурации.

Соединение формулы (I), его соли и эфиры могут существовать в виде изомерных форм, все из которых, включая рацематы и диастереомеры, включаются в объем настоящего изобретения.

Кроме того, соединения формулы (I) могут существовать в двух изомерных формах при метиленовой группе в 8-положении, т.е. в E-и Z-изомерных формах. Большей частью предпочтителен Z-изомер, как более активная форма обычно.

Следовательно, предпочтительные формы соединений настоящего изобретения имеют структуру (IA):

В основной формуле (I) R¹ обозначает водород
Например, R¹ может представлять собой водород или группу формулы -R⁵ или -SR⁵, где R⁵ обозначает незамещенную или замещенную (C_1-10) углеводородную или гетероциклическую группу.

Предпочтительно R¹ представляет собой водород, (C_1-10)алкил или (C_1-10)алкилтио или замещенный (C_1-10)алкил или замещенный (C_1-10)алкилтио, где заместителем может быть гидрокси, (C_1-10)алкокси, (C_1-6)алканоилокси, галоген, меркапто, (C_1-6)алкилтио, гетероциклилтио, амино, (моно или ди)-(C_1-6)алкиламино, (C_1-6)алканоиламино, карбокси или (C_1-6)алкоксикарбонил.

Примерами подходящих органических групп R¹ являются метил, этил, пропил, метилтио, этилтио, метилсульфинил, этилсульфинил, гидроксиметил, метоксиметил, этоксиметил, ацетоксиметил, (1 или 2)-ацетоксиэтил, аминометил, 2-аминоэтил, ацетамидометил, 2-ацетамидоэтил, карбоксиметил, 2-гидроксиэтилтио, метоксиметилтио, 2-метоксиэтилтио, ацетоксиметилтио, 2-аминоэтилтио, ацетамидометилтио, 2-ацетамидоэтилтио, карбоксиметилтио, 2-карбоксиэтилтио, арил(особенно фенил), арилтио (особенно фенилтио). пиридил, пиримидил, изоксазолил, пиримидилтио, тетразолилтио и пиридилтио группы.

В особенности R¹ может быть водородом.

Пригодные группы R² включают: 2,3-дигидроимидаза 2,1- тиазол-6-ил, 2,3-дигидро-1-(R, S)-оксоимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил, 2,3-дигидро-1,1-диоксоимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил, 6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b] тиазин-2-ил и 6,7-дигидро-8,8-диоксо-5H-имидазо-[2,1-b] [1,3]тиазин-2-ил.

Примеры подходящих заместителей R⁴ и R⁵ включают (C_1-6)алканоилокси, гетероциклил, амино, (C_1-6)алканоиламино, (моно или-ди)-(C_1-6)алкиламино, гидрокси, (C_1-6)алкокси, сульфо, меркапто, (C_1-6)алкилтио, (C_1-6)алкилсульфинил, (C_1-6)алкилсульфонил, гетероциклилтио, арилтио, сульфамоил, карбамоил, амидино, гуанидино, нитро, галоген, карбокси, карбокси соли, карбокси эфиры, арилкарбонил и гетероциклилкарбонил группы, а также незамещенные или замещенные (C_1-6)алкил, (C_2-6)алкенил, (C_2-6)алкинил, арил и арил (C_1-6)алкил группы.

Примерами подходящих необязательных заместителей для вышеуказанных (C_1-6)алкил, (C_2-6)алкенил, (C_2-6)алкинил, арил и арил-(C_1-6)алкил заместителей являются (C_1-6)алканоил, (C_1-6)алканоилокси, гетероциклил, амино, (C_1-6)алканоиламино, (моно или ди)- (C_1-6)алкиламино, гидрокси, (C_1-6)алкилсульфинил, (C_1-6)алкилсульфонил, гетероциклилтио, арилтио, сульфамоил, карбамоил, амидино, гуанидино, нитро, галоген, карбокси, карбокси соли, карбокси эфиры, арилкарбонил и гетероциклилкарбонил группы.

Пригодно R⁴ и R⁵ оба могут быть водородом.

Пригодными фармацевтически приемлемыми солями 3-карбоксил-группы соединения формулы (I) или других карбоксильных групп, которые могут присутствовать в качестве необязательных заместителей, являются такие, в которых R³ представляет собой ион металла, например соли алюминия, соли щелочных металлов (например, соли натрия, лития или калия), соли щелочноземельных металлов (например, соли кальция или магния), соли аммония и соли замещенного аммония, например соли с низшими алкиламинами (например, триэтиламином), гидрокси-низшими алкиламинами (например, 2-гидроксиэтиламином), ди(2-гидроксиэтил)амином, три(2-гидроксиэтил)амином, бис-(2-гидроксиэтил)амином, трис-(2-гидроксиэтил)амином, низшими-алкиламинами (например, дициклогексиламином) или с прокаином, дибензиламином, N'N-дибензил-этилендиамином, 1-эфенамином, N-метилморфолином, N-этилпиперидином, N-бензил- β фенэтиламином, дегидроабиэтиламином, этилендиамином, N, N'-бисгидроабиэтилендиамином, с основаниями пиридинового типа (например, пиридином, коллидином и хинолином) и другими аминами; они используются или могут быть использованы для образования четвертичных аммониевых солей с пенициллинами.

Фармацевтически приемлемыми солями также могут быть соли с кислотами любой амино или замещенной аминогруппы (групп) которые могут присутствовать в качестве необязательных заместителей у соединения формулы (I), или любого атома азота гетероциклического кольца. Пригодные соли включают, например, гидрохлориды, сульфаты, кислые сульфаты, ацетаты, фосфаты и т.д. и другие фармацевтически приемлемые соли, известные по предшествующим работам. Пригодными солями являются гидрохлориды и кислые сульфаты.

Предпочтительными солями являются соли натрия.

Если R³ представляет собой эфирообразующую группу, то он может быть карбоксилат-защищающей группой или фармацевтически приемлемым гидролизуемым in vivo эфиром.

Пригодными эфирообразующими карбоксил-защищающими группами являются такие, которые могут удаляться при обычных условиях. Такие группы для R³ включают бензил, п-метоксибензил, бензоил-метил, п-нитробензил, 4-пиридилметил, 2,2,2-трихлорэтил, 2,2,2-трибромэтил, трет-бутил, трет-амил, аллил, дифенилметил, трифенилметил, адамантил, 2-бензилоксифенил, 4-метилтиофенил, тетрагидрофур-2-ил, тетрагидропиран-2-ил, пентахлорфенил, ацетонил, п-толуолсульфонилэтил, метоксиметил, силил, станнил или фосфорсодержащие группы, радикал оксима формулы -N=chr⁶, где R⁶ означает арил или гетероциклил, или гидролизуемый in vivo эфирный радикал такой как описано ниже.

Карбоксильная группа может регенерироваться из любого вышеуказанного эфира с помощью обычных методов, уместных для отдельной R³ группы, например с помощью катализируемого кислотой и щелочью гидролиза или с помощью ферментативно катализируемого гидролиза, или с помощью гидрогенолиза в условиях, в которых остаток молекулы в основном не затрагивается.

Примерами пригодных фармацевтически приемлемых гидролизуемых in vivo эфирных групп, которые подходяще могут содержать R³, являются такие, которые быстро разлагаются в организме человека с образованием исходной кислоты или ее солей. Пригодные эфирные группы этого типа включают группы формул (i), (ii), (iii), (iv) и (v):


-CO₂CH₂ - OR' (iii)


где R^a означает водород, (C_1-6) алкил, (C_3-7)циклоалкил, метил или фенил;
представляет собой (C_1-6)алкил, (C_1-6)алкокси, фенил, бензил, (C_3-7)циклоалкил, (C_3-7)циклоалкокси, (C_1-6)-алкил(C_3-7)циклоалкил, 1-амино(C_1-6)алкил или 1-(C_1-6) алкиламино(C_1-6)алкил; или R^a и R^b вместе образуют 1,2-фениленовую группу, необязательно замещенную одной или двумя метокси группами;
R^c обозначает (C_1-6 алкилен, необязательно замещенный метилом или этилом; и
R^d и R^e независимо друг от друга являются (C_1-6) алкилом;
R^f представляет собой ((C_1-6)алкил;
R^g означает водород или фенил, необязательно замещенный тремя группами, выбранными из галогена, (C_1-6) алкила или (C_1-6) алкокси;
Q является кислородом или NH;
R^h представляет собой водород или (C_1-6) алкил;
Rⁱ означает водород, (C_1-6)алкил, необязательно замещенный галогеном, (C_2-6) алкенил, (C_1-6)) алкоксикарбонил, арил или гетероарил; или
R^h и Rⁱ вместе образуют (C_1-6) алкилен;
R^j означает водород, (C_1-6) алкил или (C_1-6) алкоксикарбонил; и
R^k представляет собой (C_1-8) алкил, (C_1-8)алкокси, (C_1-6)-алкокси(C_1-6) алкокси или арил.

Примеры пригодных гидролизуемых in vivo эфирных групп включают, например, ацилоксиалкил группы, такие как ацетоксиметил, пивалоилоксиметил, α -ацетоксиэтил, α -пивалоилоксиэтил, I-(циклогексилкарбонилокси)проп-1-ил и (I-аминоэтил)карбонилоксиметил; алкоксикарбонилоксиалкил группы, такие как этоксикарбонилоксиметил, α -этоксикарбонилоксиэтил и пропосикарбонилоксиэтил; диалкиламиноалкил, особенно ди(низший) алкиламиноалкил группы, такие как диметиламинометил, диметиламиноэтил, диэтиламинометил или диэтиламиноэтил; 2-(алкоксикарбонил)-2-алкенил группы, такие как 2-(изобутоксикарбонил)пент-2-енил и 2-(этоксикарбонил)бут-2-енил; лактоновые группы, такие как фталидин и диметоксифталидин; и эфиры, присоединенные ко второму β -лактамному антибиотику или β/ -лактамаза-ингибитору.

Дополнительной пригодной фармацевтически приемлемой гидролизуемой in vivo эфирной группой является группа формулы:

где R^k является водородом, (C_1-6)алкилом или фенилом.

Используемый здесь термин "арил" включает фенил и нафтил, причем каждый необязательно замещен с вплоть до пяти, предпочтительно вплоть до трех, группами, выбранными из галогена, меркапто, (C_1-6) алкила, фенила, (C_1-6) алкокси, гидрокси(C_1-6)алкила, меркапто(C_1-6)алкила, галоген(C_1-6)алкила, гидрокси, амино, нитро, карбокси, (C_1-6)алкилкарбонилокси, алкоксикарбонила, формила или (C_1-6)алкилкарбонила. Используемый здесь термин "гетероциклил" и "гетероциклический" включает ароматические и неароматические, отдельные и сконденсированные кольца, обычно содержащие вплоть до четырех гетероатомов в каждом кольце, такие как кислород, азот и сера, причем кольца могут быть незамещенными или замещенными, например, вплоть до трех групп, выбранными из групп: галоген, (C_1-6)алкил, (C_1-6)-алкокси, галоген(C_1-6)алкил, гидрокси, карбокси, карбокси соли, карбокси эфиры, такие как (C_1-6)алкоксикарбонил, (C_1-6)алкоксикарбонил(C_1-6)алкил, арил и оксо. Каждое гетероциклическое кольцо обычно имеет от 4 до 7, предпочтительно 5 или 6, атомов в кольце. Термин "гетероарил" отражает гетероароматическое или гетероциклическое кольцо или систему колец, подходяще имеющих 5 или 6 атомов кольцо в каждом кольце. Система конденсированных гетероциклических колец может включать карбоциклические кольца и должна включать только одно гетероциклическое кольцо. Соединения изобретения, содержащие гетероциклическую группу, могут находиться в двух или более таутомерных формах в зависимости от природы гетероциклической группы; все такие таутомерные формы включаются в область изобретения.

Используемые здесь термины "алкил", "алкенил", "алкинил" и "алкокси" включают прямые и разветвленные цепочки, содержащие от 1 до 6 атомов углерода, такие как метил, этил, пропил или бутил. Особый алкильной группой является метил.

Используемый здесь термин "галоген" отражает фтор, хлор, бром и иод.

Очевидно, что в область изобретения также включены соли и карбокси-защищенные производные, in vivo гидролизуемые эфиры любых карбоксигрупп, которые могут присутствовать как необязательные заместители в соединениях формулы I.

Некоторые соединения формулы (I) могут включать аминогруппу, которая может быть защищенной. Пригодными защитными для аминогрупп являются группы, известные по предшествующим работам, которые могут удаляться при обычных условиях, если требуется, без разрушения остатка молекулы.

Примеры защитных групп для аминогруппы включают (C_1-6) алканоил; бензоил; бензил, необязательно замещенный в фенильном кольце одним или двумя заместителями, выбранными из (C_1-4) алкила, (C_1-4)алкокси, трифторметила, галогена или нитро; (C_1-4)алкоксикарбонил; бензилоксикарбонил или тритил, замещенный как указано выше для бензила; аллилоксикарбонил, трихлорэтоксикарбонил или хлорацетил.

Некоторые соединения формулы (I) и (IA) могут кристаллизоваться или перекристаллизовываться из растворителей, таких как органические растворители. В этих случаях могут образовываться сольваты. Это изобретение включает в свою очередь стехиометрические сольваты, включая гидраты, так же как и соединения, содержащие переменные количества растворителей, таких как вода, которые могут быть получены способом, таким как лиофилизация. Соединения формулы (I) и (IA) могут быть получены в кристаллической форме с помощью, например, растворения соединения в воде, предпочтительно в минимальном количестве, с последующим смешением этого водного раствора с водосмешиваемым органическим растворителем, таким как низший алифатический кетон, такой как ди-(C_1-6)-алкилкетон, или (C_1-6)спирт, такие как ацетон или этанол.

Соединения формулы (I) и (IA) являются ингибиторами β -лактамазы и/или антибиотиками и предназначаются для использования в фармацевтических композициях. Поэтому легко предположить, что они предпочтительно даются каждый в значительной чистой форме, например по крайней мере 60% чистоты, более пригодно по крайней мере 75% чистоты и предпочтительно по крайней мере 85% чистоты, особенно по крайней мере 95% чистоты, в частности по крайней мере 98% чистоты (% являются весовыми для весовой основы).

Соединения формулы (I), и в частности формулы (IA), предполагаются активными ингибиторами β -лактамазы и имеют дополнительное преимущество улучшенной фармакокинетики.

Таким образом, специфические соединения формулы (I) включают следующие фармацевтические приемлемые соли:
(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метилен]- пенем-3-карбоксилат натрия, (5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидро-I(R,S)-оксоимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метилен] - пенем-3-карбоксилат натрия, (5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидро-1,1-диоксоимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)метилен] - пенем-3-карбоксилат натрия, (5R)-6-[(Z)-(6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3] тиазин-2-ил)метилен] - пенем-3-карбоксилат натрия, (5R)-6-[(Z)-(6,7-дигидро-8,8-диоксо-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-ил)метилен]- пенем-3-карбоксилат натрия.

Настоящее изобретение касается также способа получения соединения формулы (I), определенного выше, который включает обработку соединения формулы (II):

где R¹ и R² имеют определенные выше в формуле (I) значения; R^x являются защитной группой для карбоксигруппы;
X представляет собой атом галогена; и
Z описывает атом галогена, гидрокси группу, -S(O)_qR⁷ группу или -Se(O)_qR⁷ группу, где q означает 0, 1 или 2, r означает 0 или 1 и R⁷ описывает атом водорода или гетероциклическую группу.

реакцией восстановительного элиминирования для удаления элементов группы X и Z, и после этого, если необходимо или требуется:
(i) превращение группы R^x в другую группу R^x, такую как заместитель R³,
(ii) превращение группы R² в другую группу R²,
(iii) превращение соединения в фармацевтически приемлемую соль.

Реакция восстановительного элиминирования может выполняться в принципе известным по существу способом для таких реакций элиминирования, например, как описано в EP 0232966A. Элиминирование может выполняться, например, реакцией с металлом, например цинком, магнием, алюминием или железом, в присутствии кислоты (например, уксусной кислоты или минеральной кислоты) или реакцией с органическим соединением трехвалентного фосфора, например трифенилфосфином, обычно при температуре в ряду от -20^o до +40^oC, предпочтительно от 0^o3 до 20^oC. Реакция может проводиться в присутствии полярного или неполярного, протонного или апротонного органического растворителя, например диоксана, диметоксиэтана или тетрагидрофурана.

Продукт этой реакции обычно являются смесью изомеров E и Z изомеров формулы (I). Требуемый изомер общей формулы (I) может быть выделен и очищен обычным способом, например с помощью кристаллизации или хроматографически. Кроме того, у карбоксигруппы -COOR^x может быть снята защитная группа и превращена в свободную карбокси, соль-карбокси или эфирную карбоксигруппу -COOR³ обычным способом, например описанным в EP 0232966A.

Если требуется получить свободную кислоту или соль предпочтительного изомера пенема формулы (I) из такой изомерной смеси, то это может осуществляться хроматографическим разделением продукта с последующим снятием защитной группы у требуемого изомера для получения соответствующей свободной кислоты или соли. В некоторых случаях, однако, найдено, что более удобно вначале снять защитную группу у изомерной смеси и получить изомерную смесь свободной кислоты или соли формулы (I) с последующей дробной перекристаллизацией для получения требуемого изомера кислоты или соли.

Соединения формулы (II), в которых Z является гидрокси группой, могут быть получены реакцией известных (смотри EP 0232966) соединений формулы (III):

где X, R¹ и R^x имеют определенные в формуле (II) значения, с альдегидом формулы (IV):
R²-CHO
где R² имеет значения, определенные в формуле (II), образуя при этом соответствующий галоидгидрин формулы (II).

Реакция между соединением (III) и альдегидом (IV) могут удобно выполняться в присутствии основания, предпочтительно ненуклеофильного основания, и предпочтительно сильного основания. Пригодными основаниями являются, например, основания литиевого амида, например бистриметилсилиламид лития, дициклогексиламид лития, диизопропиламид лития, 2,2,6,6-тетраметилпиперидина лития, дифениламид лития и бутиллитий.

Пригодными растворителями для реакции являются апротонные органические растворители (которые могут быть полярными или неполярными), например тетрагидрофуран, толуол, диметоксиэтан, диметилформамид и смеси двух или более таких растворителей.

Реакция может удобно выполняться при температуре в ряду от -100^o до комнатной температуры, предпочтительно от -85^o до 0^oC, особенно от -85^o до 40^oC.

Альдегид общей формулы (IV) и основание могут добавляться к галогенпенему (III) в другом порядке. Если требуется выделить галогенгидрин пенема общей формулы (II), в котором Z описывает гидроксигруппу, то реакционная смесь может удобно гаситься добавлением протонного реагента, например кислоты, такой как уксусная кислота или лимонная кислота или вода.

Альдегиды формулы (IV) могут быть получены из известных (например, Reufen G. Jones, CA: (45) 7153e, пат. США 2541924) соединений формулы (V):

где R является алкилом, например (C_1-6)алкилом, и R⁵ имеет описанные выше значения,
реакцией с известными соединениями формулы (VI):
X-(CH₂)_m-Y (VI)
где m имеет определенные выше значения, X и Y представляют собой галоген, предпочтительно хлор или бром. Предпочтительно один X или Y является хлором, а другой является бромом.

Соединение формулы (VII) имеет вид:

Реакция между соединениями (V) и (VI) может проводиться в органическом растворителе, например ДМФА, в присутствии основания, такого как триэтиламин.

Соединение (VII) может циклизоваться, например при обработке гидридом щелочного металла, таким как гидрид натрия, в растворителе, таком как ТГФ, с образованием соединения (VIII):

Соединения формулы (VIII) затем могут превращаться в соединения формулы (IV) по различным методикам.

Например, группа CO₂R соединения (VIII) может восстанавливаться при использовании, например, диизобутилалюминийгидрида, с образованием соответствующего альдегида (IV), имеющего p равное 0. Соответствующий альдегид (IV), имеющий p равное 1 или 2, может быть затем получен окислением атома серы при использовании перекисной кислоты, такой как хлорнадбензойная кислота.

Или же, например, соединение (VIII) может быть обработано перекисной кислотой, например определенной ранее, до окисления атома серы и образования сульфоксида или сульфона соединения (VIII) с последующим восстановлением CO₂R группы до альдегидной группы, например как указано выше, до образования альдегида (IV), имеющего p равное 1 или 2.

Или же, например, CO₂R группа соединения (VIII) может быть частично восстановлена до образования соответствующего гидроксиметильного соединения (IX):

например, при использовании алюмогидрида лития. Затем гидроксиметильное соединение (IX) может быть, например, далее окислено, например, при использовании Mn (IV), например MnO₂, до образования соответствующего альдегида (IV), имеющего p равное 0, и который затем окисляется далее при использовании пероксикислоты до образования альдегида (IV), имеющего p равное 1 или 2.

Или же гидроксиметильное соединение (IX) может окисляться при использовании пероксикислоты, например определенной выше, до образования соответствующего сульфоксида или сульфона (IX), и этот сульфоксид или сульфон может затем далее окисляться, например при использовании Mn (IV), как указано выше, до превращения гидроксиметильной группы (IX) в альдегидную группу с образованием альдегида (IV), имеющего p равное 1 или 2.

Или же, например, гидроксиметильное соединение (IX) может ацилироваться с образованием соединения (X):

где A является ацильной группой, например (C_1-6)ацилгруппой, такой как ацетил. Ацилирование может проводиться при использовании ацилирующего агента A, например галогенангидрида или ангидрида кислоты. Соединение (X) может затем окисляться при использовании пероксикислоты до образования соответствующего сульфоксида или сульфона. Гидроксиметильная группа может затем регенерироваться, например, при обработке метанольным аммиаком, с последующим окислением гидроксиметильной группы, например при использовании Mn (IV), как указано выше, до образования соответствующей альдегидной группы в альдегиде (IV).

Соединения формулы (II), в которых Z является замещенной гидрокси группой или группой формулы -S(O)_qR⁷ или -Se(O)_rR⁷, могут быть получены из соединений формулы (II), в которых Z представляет собой гидроксигруппу, известными методами, например как описано в EP 0232966A.

Если R^x является защитной группой карбоксигруппы, такой как 4-метоксибензил, то эти защитные группы могут удаляться с образованием исходной кислоты известными методами, например в случае обработки 2-метоксибензил группы кислотой Льюиса, такой как этилалюминийдихлорид или алюминийхлорид. Фармацевтически приемлемые соли могут быть получены из таких кислот при обработке основания по обычным методикам, если необходимо. Пригодные основания включают бикарбонат натрия, образующий натриевую соль.

Кристаллические формы соединений формулы (I) могут, например, быть получены растворением соединения (I) в минимальном количестве воды обычно при комнатной температуре, затем последующим добавлением органического растворителя, смешивающегося с водой, такого как (C_1-6)спирта или кетона, такого как этанол или ацетон, в результате чего имеет место кристаллизация, которой может способствовать охлаждение или затирание.

Соединения формул (II), (IV), (VII), (VIII), (IX) и (X) и их соответствующие сульфоксиды или сульфоны, указанные выше, полагаются новыми и составляют дополнительный аспекты этого изобретения.

Настоящее изобретение предлагает также фармацевтическую композицию, которая включает соединение формулы (I), в частности (IA), или фармацевтически приемлемую соль его и фармацевтически приемлемый носитель. Соединения формулы (I) имеют β- лактамаза-ингибирующую активность и антибактериальные свойства и полезны при лечении инфекций у животных, особенно у млекопитающих, включая человека, в частности у человека и домашних (включая фермы) животных. Соединения могут использоваться, например, для лечения инфекций inter alid, дыхательных путей, мочевой системы, мягких тканей, особенно у человека.

Соединения могут использоваться для лечения инфекций, обусловленных, например, Staphylococcus ausens, Klebsiella aerogenes, Escherichia coli, Proteus sp. , и Bacteroides fragilis. Обычно преимущественно соединение изобретения используется в смеси или сочетании с пенициллином, цефалоспорином или другим β- лактамовым антибиотиком, что часто дает в результате синергистический эффект, вследствие β -лактамаза-ингибирующих свойств соединения изобретения. В таких случаях соединение формулы (I) или (IA) и другие β -лактамовые антибиотики могут вводиться раздельно или в виде отдельной композиции, содержащей оба активных ингредиента, как рассмотрено более подробно ниже. Композиции изобретения включают композиции в форме адаптированной для орального, местного или перентерального введения и могут быть использованы для лечения бактериальных инфекций у животных-млекопитающих и человека. Соединения формулы (I), в частности (IA), пригодны особенно для парентерального введения.

Соединения формулы (I) или (IA) могут рецептирироваться для введения обычными методами, использующимися в медицине и ветеринарии по аналогии с другими антибиотиками.

Композиция может рецептурироваться для введения по любому пути, такому как оральный, местный или парентеральный. Композиции могут быть в форме таблеток, капсул, порошков, гранул, лепешек, кремов или жидких препаративных форм, таких как растворы или суспензии для орального введения или стерильные растворы или суспензии для парентерального введения.

Препаративные формы для местного применения настоящего изобретения могут представлять собой, например, мази, кремы или примочки, глазные мази или глазные или ушные капли, импрегнированные повязки и аэрозоли и могут содержать соответствующие обычные добавки, такие как предохраняющие добавки, растворители для способствования проницаемости препарата и смягчающие добавки для мазей и кремов.

Препаративные формы могут также содержать совместимые обычные носители, такие как основы кремов и мазей, и этанол или олеоиловый спирт для примочек. Такие носители могут присутствовать как от примерно 1% до примерно 98% препаративной формы. Наиболее обычно они будут составлять до примерно 80% препаративной формы.

Таблетки и капсулы для орального введения могут быть в форме единичной дозы и могут содержать обычные эксципиенты, такие как связывающие агенты, такие как сироп, аравийская камедь, желатин, сорбит, трагакант или поливинилпирролидон; наполнители, такие как лактоза, сахар, кукурузный крахмал, фосфат кальция, сорбит или глицин; таблетирующие смазывающие вещества, например, стеарат магния, тальк, полиэтиленгликоль или двуокись кремния; разрыхляющие агенты, например картофельный крахмал; или приемлемые смачивающие агенты, такие как лаурилсульфат натрия. Таблетки могут быть с покрытием, которое наносят известными в обычной фармацевтической практике методами. Жидкие препаративные формы для орального введения могут быть в форме, например, водных или масляных суспензий, растворов, эмульсий, сиропов или эликсиров, или могут представлять собой сухой продукт для соединения его перед использованием с водой или другой пригодной основой. Такие жидкие препаративные формы могут содержать обычные добавки, такие как суспендирующие агенты, например сорбит, метилцеллюлоза, сироп глюкозы, желатин, гидроксиэтилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, гель стеарата алюминия или гидрированные съедобные жиры, эмульгирующие агенты, например лецитин, моноолеат сорбита или аравийская камедь; неводные связующие вещества (которые могут включать съедобные масла), например миндальное масло, масляные эфиры, такие как глицерин, пропиленгликоль или этиловый спирт; предохраняющие добавки, например метил- или пропил-п-гидроксибензоат или сорбиновая кислота, и, если требуется, обычные отдушки или красящие добавки.

Суппозитории будут содержать обычные основы для суппозиториев, например масло какао или другой глицерид.

Для парентерального введения жидкие единично дозированные формы получают при использовании соединения и стерильной среды, предпочтительно воды. Соединение в зависимости от используемой среды и концентрации может или суспендироваться или растворяться в среде. При получении растворов соединение может растворяться в воде для инъекций и стерилизоваться с фильтрованием перед наполнением в подходящие сосуды или ампулы и герметизироваться.

Благоприятно, когда агенты, такие как местные анестетики, предохраняющие вещества и буферные агенты, могут растворяться в среде. Для повышения стабильности композиции могут замораживаться после заполнения в сосуды и вода будет удаляться в вакууме. Сухой лиофилизированный порошок затем герметизируют в сосуде и к нему прикладывается ампула с водой для инъекций для получения жидкой формы до использования. Суспензии для парентерального введения получают в основном тем же способом, за исключением того, что соединение суспендируют в основе вместо растворения и стерилизации не может сопровождаться фильтрацией. Соединение может стерилизоваться обработкой окисью этилена перед суспендированием в стерильной среде. Преимущественно поверхностно-активное вещество и смачивающий агент включаются в композицию для облегчения однородного распределения соединения.

Композиции могут содержать от 0,1вес.%, предпочтительно от 10-60 вес.%, активного материала в зависимости от метода введения. Если композиции включают дозированные единицы, то каждая единица будет предпочтительно содержать от 50-500 мг активного ингредиента. Доза, применяемая для лечения взрослого человека, будет предпочтительно составлять от 100 до 300 мг в день, например 1500 мг в день в зависимости от пути и частоты введения. Такие дозы соответствуют 1,5 до 50 мг/кг в день. Предпочтительно дозирование составляет от 5 до 20 мг/кг в день.

Токсикологического действия не наблюдают, когда соединение формулы (IA) или его фармацевтически приемлемая соль или эфир, гидролизуемый in vivo вводится в вышеуказанном ряду доз.

Композиция изобретения может включать соединение формулы (I) или (IA) в качестве одного активного ингредиента или терапевтического агента или она может также включать один или более дополнительных активных ингредиентов или терапевтических агентов, например пенициллин, цефалоспорин или другой β- лактамный антибиотик или их пропрепараты. Композиция, содержащая соединение изобретения и другой активный ингредиент или терапевтический агент, особенно пенициллин, цефалоспорин или другой β -лактамный антибиотик, или их пропрепараты, могут проявлять повышенную эффективность, в частности могут показывать синергистический эффект.

Пенициллины, цефалоспорины и другие β -лактамные антибиотики, пригодные для совместного введения с соединением формулы (I) или (IA) - или при раздельном введении, или включением в композиции изобретения - включают как известные соединения, проявляющие нестабильность, или, иначе говоря, чувствительные к β -лактамазам, так и соединения, обладающие степенью устойчивости к β- лактамазам.

Примерами пенициллинов, пригодных для совместного введения с соединениями изобретения, являются бензилпенициллин, феноксиметилпенициллин, карбенициллин, азидоцеллин, пропициллин, ампициллин, амоксициллин, эпициллин, тикарциллин, циклациллин, пирбенициллин, азлоциллин, мезлоциллин, пиперациллин и другие известные пенициллины. Пенициллины могут использоваться в форме их пропрепаратов, например в виде гидролизуемых in vivo эфиров, например ацетометилового, пивалоилоксиметилового, α этоксикарбонилоксиэтилового и фталидилового эфиров ампициллина, бензилпенициллина и амоксициллина; в виде альдегидового или кетонного аддуктов пенициллинов, содержащих 6- α -аминоацетамидо боковую цепочку (например, гетациллин, метампициллин и аналогичные производные амоксициллина); и в виде α -эфиров карбенициллина и тикарциллина, например фениловых и индалиловых α -эфиров.

Примерами цефалоспоринов, которые могут вводиться с соединениями изобретения, являются цефатризин, цефалоридин, цефалотин, цефазолин, цефалексин, цефацетрил, цефапирин, цефамандол нафат, цефадин, 4-гидроксицефалксин, цефалоглицин, цефоперазон, цефсулодин, цефтазидим, цефуроксим, цефметазол, цефотаксим, цефтриаксон и другие известные цефалоспорины, все из которых могут быть использованы в виде их пропрепаратов.

Примерами β -лактамных антибиотиков, отличных от пенициллинов и цефалоспоринов, которые могут вводиться совместно с соединениями изобретения, являются азтреонам, латамоксеф (Моксалактам - торговая марка) и другие известные β -лактамные антибиотики, все из которых могут использоваться в форме их пропрепаратов.

Особенно пригодными пенициллинами для совместного введения с соединениями изобретения являются ампициллин, амоксициллин, карбенициллин, пиперациллин, азлоциллин, мезлоциллин и тикарциллин. Такие пенициллины могут использоваться в форме их фармацевтически приемлемых солей, например их натриевых солей. Или же ампициллин или амоксициллин могут использоваться в виде измельченных частиц цвиттерионной формы (обычно как тригидрат ампициллина или тригидрат амоксициллина) для использования в вводимой или вливаемой суспензии, например способом, здесь ранее описанным для соединений изобретения. Амоксициллин, например в форме натриевой соли или тригидрата, особенно предпочтителен для использования в синергистических композициях изобретения.

Особенно пригодные цефалоспорины для совместного введения с соединениями изобретения включают цефотаксим и цефтазидим, которые могут использоваться в виде их фармацевтически приемлемых солей, например их натриевых солей.

Соединение формулы (I) или (IA) может вводиться пациенту в антибактериально эффективном количестве или, когда соединение изобретения используются в сочетании с пенициллином, цефалоспорином или другим β -лактамным антибиотиком, оно может использоваться в синергистически эффективном количестве.

Соединения формулы (I) или (IA)) могут пригодно вводиться пациентам в суточной дозе от 0,7 до 50 мг/кг веса тела. Для взрослого человека (примерно 70 кг веса тела) может вводиться ежедневно от 50 до 3000 мг, предпочтительно от 100 до 1000 мг соединения изобретения, преимущественно от 1 до 6, предпочтительно от 2 до 4 отдельных доз. Однако могут быть использованы более высокие или более низкие дозы в соответствии с клинической практикой.

Если композиции изобретения представляют собой единичную дозированную форму, то каждая единица дозы может соответствующе включать от 25 до 1000 мг, предпочтительно от 50 до 500 мг, соединения изобретения. Каждая единичная доза может, например, составлять 62.5, 100, 125, 150, 200 или 250 мг соединения изобретения.

Если соединения формулы (I) или (IA) вводятся совместно с пенициллином, цефалоспорином или другим β -лактамным антибиотиком, то отношение количества соединения изобретения к количеству другого β -лактамного антибиотика может изменяться в широком ряду. Вышеназванное соотношение может, например, быть от 100:1 до 1:100, более особенно оно может быть от 2:1 до 1:30.

Количество пенициллина или цефалоспорина или другого β -лактамного антибиотика в синергистической композиции изобретения будет обычно примерно подобно количеству, в котором соединение обычно используется per se, например от примерно 50 мг, преимущественно от примерно 62.5 мг, до примерно 3000 мг на единицу дозы, более обычно примерно 125, 250, 500 или 1000 мг на единицу дозы.

Настоящее изобретение касается соединения формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли, его использования в качестве терапевтического препарата или одного, или в комбинации с β -лактамным антибиотиком.

Настоящее изобретение дополнительно касается соединения формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли, его использования для лечения бактериальных инфекций или одного, или в комбинации с β -лактамным антибиотиком.

Настоящее изобретение включает метод лечения бактериальных инфекций у человека и животных, который включает введение терапевтически эффективного количества соединения формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли или одного, или в комбинации с β -лактамным антибиотиком.

Настоящее изобретение также включает использование соединения формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли для получения лекарственных препаратов для лечения бактериальных инфекций, или одного, или в комбинации с β -лактамным антибиотиком.

Настоящее изобретение также включает использование соединения формулы (I) или его фармацевтически приемлемой соли в качестве ингибитора β -лактамазы.

Соединения настоящего изобретения являются активными против β -лактамаза-фермента, продуцируемого широким рядом организмов, включая и грам-отрицательные организмы и грам-положительные организмы.

Следующие примеры иллюстрируют соединения настоящего изобретения и промежуточные продукты для их получения.

Методика 1. 2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид
Метод 1
а) Этил-2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксилат.

Этил-2-меркаптоимидазол-4(или 5)-карбоксилат (1.27 г, 10 ммолей) растворяют в минимальном объеме N,N-диметилформамида (ДМФА) и обрабатывают триэтиламином (1.11 г, 11 ммолей). Этот раствор прибавляют по каплям к быстро перемешиваемому раствору 1,2-дибромэтана (9.4 г, 50 ммолей) в ДМФА (5 мл), выдерживают 0.5 часа, выливают в смесь этилацетата (100 мл) и воды (50 мл). Органическую фазу промывают водой (5х50 мл), сушат над безводным сульфатом магния, упаривают досуха в вакууме и получают оранжевое масло, при хроматографировании которого на силикагеле при элюировании смесью этилацетата в гексане получают этил-2-(2-бромэтилтио)имидазол-4(или 5)-карбоксилат в виде белого твердого вещества (1.2 г, 4.3 ммолей, 61%).

К суспензии гидрида натрия (206 мг 50% дисперсии в масле, 4.3 ммолей) в сухом, повторно перегнанном тетрагидрофуране (ТГФ), в атмосфере аргона при комнатной температуре при перемешивании прибавляют порциями полученное выше белое твердое веществ, выдерживают 0.5 часа, реакционную смесь осторожно обрабатывают водой (5 мл), фильтруют через целит. Фильтрат упаривают досуха в вакууме, повторно упаривают (2х) с этанолом, хроматографируют на силикагеле при элюировании этилацетатом и получают соединение в виде белого твердого вещества (0.72 г, 81%), т.пл. 107-109^oC, (дихлорметан-гексан).

C₈H₁₀N₂O₂S.

Найдено: C 48.25, H 4.87, N 14.17, S 16.34%, M⁺ 198.0465
Вычислено: C 48.48, H 5.05, N 14.14, S 16.16%, M 198.0463
ν_max (CH₂Cl₂): 1722, 1703, 1270 и 1260 см^-1.

δ_H (250 МГц; CD₃OD): 1.33 (3H, т, J 7 Гц), 3.92 (2H, т, J 7 Гц), 4.24-4.38 (4H, м), 7.81 (1H, c).

b) 2,3-Дигидро-6-гидроксиметилимидазо [2.1-b]тиазол.

Алюмогидрат лития (280 мг, 7,3 ммолей) суспендируют в сухом свежеперегнанном ТГФ (20 мл) в атмосфере аргона, обрабатывают по каплям раствором этил-2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-карбоксилата (1,32 г, 6,7 ммолей) в ТГФ (20 мл), выдерживают 2 часа, осторожно прибавляют воду до прекращения бурного выделения газа, смесь фильтруют через целит, прокладку фильтра промывают ТГФ и водой. Фильтрат и промывные воды комбинируют, упаривают досуха в вакууме. Остаток упаривают дважды из этанола и получают названное соединение в виде белого твердого вещества (1.03 г, 100%).

δ_H (250 МГц; CD₃OD): 3.73-3.95 (2H, м), 4.06-4.30 (2H, м), 4.42 (2H, с), 7.04 (1H, c).

c) 2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид.

2,3-Дигидро-6-гидроксиметилмидазо[2,1-b]тиазол (1,47 г, 9,4 ммолей) растворяют в ацетонитриле (30 мл) при добавлении воды (минимальный объем), вносят двуокись марганца (4,41 г, 3 весовых эквивалента), смесь перемешивают 1,5 часа при комнатной температуре, фильтруют через кизельгур, фильтр промывают водой, комбинированный фильтрат и промывные воды упаривают досуха в вакууме. Остаток затирают с диэтиловым эфиром, твердый остаток отфильтровывают, сушат на воздухе (1,33 г, 92%).

ν_max (CH₂Cl₂): 1685, 1528, 1272, 1260 и 1152 см^-1;
δ_H (90 МГц; CD₃OD): 3.84 - 4.19 (2H, м), 4.20-4.59 (2H, м), 7.97 (1H, с), 9.52 (1H, с).

Метод 2
2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид
Этил-2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксилат (4,2 г, 21,21 ммолей) растворяют в сухом дихлорметане (150 мл), охлаждают до -70^oC в потоке сухого аргона, обрабатывают раствором диизобутилалюминийгидрида в толуоле (1,5 М, 26,9 мл, 2 эквивалента) в течение 40 минут при -70^oC. Реакционную смесь перемешивают при -70^oC дополнительно 0,5 час, вносят воду (10 мл), смесь перемешивают при комнатной температуре 0,5 час, подкисляют 5 М HCl, фильтруют через прокладку целита, прокладку целита, прокладку дополнительно промывают дихлорметаном. Объединенные органические экстракты сушат над безводным сульфатом магния, упаривают досуха, хроматографируют на силикагеле при элюировании этилацетатом и получают названное соединение (1,4 г, 43%).

Методика 2. 2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид-1-(R,S)-оксид
Метод 1
2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид-1(R,S)-оксид
2,3-Дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-карбоксальдегид (154 мг, 1 ммолей) растворяют в дихлорметане (минимальный объем), охлаждают до 0-5^oC, вносят м-хлорнадбензойную кислоту (60% чистоты, 287,6 мг, 1 ммолей), перемешивают при этой температуре 0,5 час, добавляют диэтиловый эфир, растворяющий существующий осадок, и в конечном счете образуется новый осадок. Этот новый осадок собирают фильтрацией, промывают диэтиловым эфиром, сушат на воздухе (128 мг, 75%).

Найдено: М⁺ 170,0149, C₆H₆N₂O₂S
Требуется: M 170,0150
ν_max (CH₂Cl₂): 1697, 1268, 1259 см^-1;
δ_H (250 МГц, CD₃OD): 3.69-3.88 (1H, м), 3.94 - 4.11 (1H, м), 4.50 - 4.90 (2H, м), 8.20 (1H, с), 9.81 (1H, с).

Метод 2
а) 2,3-Дигидро-6-гидроксиметилимидазо[2,1-b]тиазол-1(R,S)-оксид
2,3-Дигидро-6-гидроксиметилимидазо[2,1-b] тиазол (1,5 г, 10 ммолей) в дихлорметане (500 мл) охлаждают до 0-5^oC обрабатывают м-хлорнадбензойной кислотой (60% чистоты, 2,88 г, 10 ммолей), выдерживают 15 минут, летучие компоненты удаляют в вакууме, остаток обрабатывают эфиром. Растворитель декантируют, процесс повторяют дважды. Оставшийся твердый остаток растворяют в метаноле (минимальный объем), фильтруют, фильтрат упаривают досуха в вакууме до образования не совсем белого пенообразного вещества (1,64 г, 99%).

Найдено: M⁺ 172,0308; C₆H₈N₂O₂S.

Требуется: M 172,0306
δ_H (250 МГц; (CD₃)₂O): 3.58-3.67 (1H, м), 3.89 - 4.01 (1H, м), 4.39 - 4.63 (4H, м), 5.14 (1H, т, J 6 Гц), 7.41 (1H, с).

b) 2,3-Дигидроимидазо [2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид-1-(RS)-оксид
2,3-Дигидро-6-гидроксиметилимидазо [2,1-b] тиазол-1 (R, S)-оксид (376, мг, 2,19 ммолей) суспендируют в ацетонитриле (10 мл), прибавляют воду до получения прозрачного раствора, вносят двуоксид марганца (1,13 г, 3 весовых эквивалента), смесь энергично перемешивают при комнатной температуре в течение 24 часов, вносят добавочный двуоксид марганца (1 г), и перемешивают дополнительно 24 часа. Реакционную смесь фильтруют через целит, прокладку фильтра промывают водой, фильтрат упаривают досуха в вакууме и получают более твердое вещество (340 мг, 91%).

Методика 3. 2,3-Дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-карбоксальдегид-1,1-диоксид
a) 6-Ацетоксиметил-2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол
2,3-Дигидро-6-гидроксиметилимидазо[2,1-b] тиазол (312 мг, 2 ммолей) суспендируют в дихлорметане (10 мл), обрабатывают пиридином (174 мг, 2,2 ммолей) и уксусным ангидридом (224 мг, 2,2 ммолей), прибавляют 4-диметиламинопиридин (10 мг), смесь перемешивают 4 часа при комнатной температуре, летучие компоненты упаривают в вакууме досуха, остаток затирают с гексаном, гексан декантируют (2x), остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании смесью этилацетата и гексана и получают продукт (374 мг, 94%) в виде белого твердого вещества.

Найдено: M⁺ 198,0465. C₈H₁₀N₂O₂S
Требуется: M 198,0463
ν_max (CH₂Cl₂): 1734 и 1258 см^-1;
δ_H (250 МГц, CDCl₃): 2.08 (3H, с), 2.80 (2H, т, J 7 Гц), 4.15 (2H, т, J 7 Гц), 4.97 (2H, с), 7.11 (1H, с).

b) 6-Ацетоксиметил-2,3-дигидромидазо[2,1-b]тиазол-1,1-диоксил
Раствор 6-ацетоксиметил-2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазола (358 мг, 1,81 ммолей) в дихлорметане (10 мл) обрабатывают при комнатной температуре м-хлорнадбензойной кислотой (60% чистоты, 936 мг, 3,78 ммолей). После окончания начального сульфоксидирования реакционную смесь кипятят 4 часа, оставляют на 72 часа при комнатной температуре, упаривают в вакууме, остаток затирают с диэтиловым эфиром, растворитель декантируют. Этот процесс повторяют (2x) и оставшийся белый твердый остаток растворяют в метаноле, адсорбируют на силикагеле, хроматографируют на силикагеле при элюировании смесью этилацетата и гексана и получают названное соединение в виде белого твердого вещества (305 мг, 73%).

Найдено: M⁺ 230,0361. C₈H₁₀N₂O₄S
Требуется: M 230,0361
ν_max (CH₂Cl₂): 1739, 1336, 1272, 1264 и 1258 см^-1;
δ_H (250 МГц, CDCl₃): 2.08 (3H, с), 3.94 (2H, т, J 6 Гц), 4.55 (2H, т, J 6 Гц), 5.07 (2H, c), 7.16 (1H, с).

с) 2,3-Дигидро-6-гидроксиметилимидазо[2,3-b]тиазол-1,1-диоксид
6-Ацетоксиметил-2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-1,1-диоксил (305 мг, 1,33 ммолей)обрабатывают метанольным аммиаком (приготовленным насыщение метанола (20 мл) газом аммиака с последующим разбавлением дополнительным метанолом (20 мл) при комнатной температуре, выдерживают 2,5 часа, упаривают летучие компоненты в вакууме, остаток затирают с диэтиловым эфиром, результирующий твердый осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром, сушат на воздухе (207 мг, 83%).

Найдено: M⁺ 188,0256. C₆H₈N₂O₃S.

Требуется: M 188,0256
ν_max (Hujol) 3354, 1377, 1325 и 1133 см^-1;
δ_H (250 МГц, (CD₃)₂O): 4.14 (2H, т, J 6 Гц), 4.40 (2H, д, J 6 Гц), 4,54 (2H, т, J 6 Гц), 5.20 (1H, т, J 6 Гц, обмениваемый), 7.36 (1H, с).

d) 2,3-Дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид-1,1-диоксид
Раствор 2,3-дигидро-6-гидроксиметилимидазо[2,1-b] тиазол-1,1-диоксида (207 мг, 1,1 ммолей) в ацетонитриле (минимальный объем) обрабатывают диоксидом марганца (621 мг, 3 весовых эквивалента), перемешивают энергично при комнатной температуре 1 час, вносят дополнительное количество диоксида марганца (621 мг), дополнительно перемешивают 18 часов. Смесь фильтруют через целит, фильтр промывают ацетонитрилом, фильтрат и промывную жидкость объединяют, упаривают досуха в вакууме, остаток затирают в дихлорметане, образовавшийся твердый осадок отфильтровывают, промывают дихлорметаном, сушат на воздухе (108 мг, 53%).

Найдено: M⁺ 186,0103. C₆H₆N₂O₃S.

Требуется: M 186,0099.

ν_max (Hujol) 1691, 1320 и 1132 см^-1;
δ_H/ (250 МГц, (CD₃)₂O): 4.25 (2H, т, J 7 Гц), 4.68 (2H, т, J 7 Гц), 8.32 (1H, с), 9.81 (1H, с).

Методика 4. 6,7-Дигидро-5H-имидазо[2,1-b]1,3тиазин-2-карбоксальдегид
a) Этил-6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-карбоксилат
Раствор этил-2-меркаптоимидазол-4(или 5)-карбоксилата (860 мг, 5 ммолей) в ДМФА (минимальный объем), содержащий триэтиламин (555 мг, 5,5 ммолей), прибавляют по каплям к быстро перемешиваемому 1,3-дибромпропану (5 мл), выдерживают 0,5 часа, реакционную смесь распределяют между)тилацетатом и водой, фазы разделяют, органический слой промывают водой (3x), насыщенным рассолом, сушат над безводным сульфатом магния, упаривают досуха в вакууме. Остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании смесью 25% этилацетата-гексана и получают промежуточный этил-2-(3-бром-1-пропилтио)имидазол-4 (или 5)-карбоксилат, который растворяют в сухом свежеперегнанном ТГФ (минимальный объем) и прибавляют по каплям при перемешивании к суспензии гидрата натрия (60% дисперсия в масле, 240 мг, 6 ммолей) в сухом свежеперегнанном ТГФ (20 мл) в атмосфере аргона, выдерживают 10 минут, осторожно прибавляют воду к реакционной смеси, которую фильтруют через целит. Фильтр промывают ТГФ, фильтрат и промывные жидкости объединяют, упаривают досуха в вакууме, хроматографируют на силикагеле при элюировании 50% этилацетатом в гексане и получают названное соединение в виде белого твердого вещества (635 мг, 60%), т.пл. 99^o-100^oC (дихлорметан-гексан).

C₉ H₁₂N₂O₂S.

Найдено: C 50.86, H 5.74, N 13.14, S 15.07%; M⁺ 212.0619
Вычислено: C 50.94, H 5.66, N 13.21, S 15.09%; M 212.0619
ν_max (CH₂Cl₂): 1720, 1212 и 1198 см^-1;
δ_H (250 МГц, CDCl₃): 1.34 (3H, т, J 7 Гц), 2.29-2.38 (2H, м), 3.13-3.17 (2H, м), 4.09 (2H, т, J6 Гц), 4.33 (2H, кв, J 7 Гц), 7.53 (1H, с).

b) 6,7-Дигидро-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-карбоксальдегид.

К раствору этил-6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-карбоксилата (2,12 г, 1% ммолей) в сухом дихлорметане (40 мл) в атмосфере аргона при температуре -70^oC прибавляют при температуре ниже -68^oC диизобутилалюминийгидрид (1,5 M в толуоле, 12 мл, 18 ммолей), перемешивают 1 час при -70^oC, осторожно прибавляют воду, удаляют охлаждение, реакционную смесь энергично перемешивают при комнатной температуре в течение 15 минут и вносят целит (2 г). Смесь фильтруют через целит, фильтр промывают дихлорметаном и водой, фильтрат и промывные жидкости объединяют, упаривают досуха в вакууме. Остаток упаривают с этанолом (2x) и получают названное соединение в виде белого твердого вещества (1,31 г, 78%).

ν_max (CH₂Cl₂): 1685, 1543 и 1453 см^-1.

δ_H (250 МГц, CDCl₃): 2.34-2.43 (2H, м), 3.20 (2H, т, J 6 Гц), 4.17 (2H, т, J 6 Гц), 7.58 (1H, с), 9.75 (1H, с)
Методика 5. 6,7-Дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3]тиазин-2-карбоксальдегид-8,8-диоксид
a) Этил-6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3]тиазин-2-карбоксилат-8,8-диоксид.

Раствор этил-6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3] тиазин-2-карбоксилата (212 мг, 1 ммоль) в дихлорметане (20 мл) обрабатывают м-хлорнадбензойной кислотой (50% чистоты, 690 мг, 2 ммоля). Начальное сульфоксидирование проходит быстро и экзотермично, когда реакция сульфоксидирования заканчивается, смесь кипятят 2 часа, упаривают в вакууме летучие компоненты и остаток затирают с диэтиловым эфиром. Результирующий белый твердый осадок отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром, сушат на воздухе (226 мг, 93%).

C₉H₁₂N₂O₄S. Найдено: M⁺ 244, 0521, требуется M 244,0515.

ν_max (CH₂Cl₂): 1735, 1717, 1331, 1270, 1257, 1218, 1198, 1167, 1120 см^-1.

δ_H (250 МГц, CDCl₃): 1.36 (3H, т, J 7 Гц), 2.71 - 2.80 (2H, м), 3.54 - 3.59 (2H, м), 4.28 - 4.42 (4H, м), 7.65 (1H, с).

b) 6,7-Дигидро-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-карбоксальдегид- 8,8-диоксид.

Этил-6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3] тиазин-2-карбоксальдегид- 8,8-диоксид (200 мг, 0,82 ммоля) растворяют в сухом дихлорметане (минимальный объем) в аргоне, охлаждают до температуры -70^oC, прибавляют диизобутилалюминийгидрид (1,5 М в толуоле, 1 мл, 1,5 ммолей) при температуре ниже -70^oC, перемешивают при -70^oC до тех пор, пока по тонкослойной хроматографии и ИК спектроскопии останется незначительное количество или будет отсутствовать исходный материал. Затем вносят осторожно воду (5 мл), удаляют охлаждение и смесь перемешивают 1 час при комнатной температуре, вносят целит к смеси и результирующую смесь фильтруют через целит. Целитовую прокладку промывают дихлорметаном, водой, фильтрат и промывные жидкости объединяют, упаривают досуха в вакууме, остаток повторно упаривают с этанолом (2х), затем затирают с диэтиловым спиртом, продукт отфильтровывают, промывают диэтиловым эфиром, сушат на воздухе (274 мг, 30%).

C₇H₈N₂O₃S. Найдено: M⁺ 200.0256, требуется: 200.0253.

ν_max (II OI): 1678, 1316, 1161 и 1191 см^-1.

δ_H [250 МГц, (CD₃)₂O]: 2.50 - 2.57 (2H, м), 3.81 - 3.85 (2H, м), 4.31 (2H, т, J 6 Гц), 8.27 (1H, с), 9.80 (1H, с).

Пример 1. ((5R)-6[(Z)-(2,3-Дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил) метилен] пенем-3-карбоксилат натрия
a) 4-Метоксибензил[5R,6S,8RS]-6-ацетокси(2,3-дигидроимидазо [2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилат.

Дифениламин (604 мг, 3.57 ммолей) растворяют в сухом, свежеперегнанном ТГФ (35 мл) в атмосфере аргона, охлаждают до -20^oC, вносят н-бутиллитий (1,48 М в гексане, 208 мг, 3.25 ммолей), смесь перемешивают 10 минут при комнатной температуре, охлаждают до -70^oC, прибавляют по каплям раствор 4-метоксибензил(5R, 6R)-6-бромпенем-3-карбоксилат (1,2 г, 3,25 ммолей) в сухом свежеперегнанном ТГФ (10 мл). Результирующую смесь перемешивают 10 минут при -70^oC, обрабатывают раствором 2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-карбоксальдегида (500 мг, 3,25 ммолей) в сухом ДМФА (5 мл). Реакционную смесь перемешивают 20 минут при -70^oC, обрабатывают уксусным ангидридом (331 мг, 3,25 ммолей) и 4-диметиламинопиридином (100 мг). Когда весь промежуточный бромгидрин превратится в названное соединение, реакционную смесь концентрируют до меньшего объема в вакууме и распределяют между дихлорметаном и водой. Органический слой отделяют, промывают повторно водой (5х), разбавленным водой бикарбонатом натрия, водой, насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме и получают коричневое масло, которое хроматографируют на силикагеле при элюировании 50% этилацетатом в гексане и получают названное соединение в виде коричневого пенообразного вещества (1,0 г, 55%).

ν_max (CH₂Cl₂): 1801, 1753 и 1715 см^-1.

b) 4-Метоксибензил-(5R)-6-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)метилен пенем-3-карбоксилат.

Раствор 4-метоксибензил[5R, 6RS, 8RS] -6-[ацетокси(2,3- дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3- карбоксилата (930 мг, 1,65 ммолей) в ТГФ (20 мл) обрабатывают N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамином (ТМЕДА, 478 мг, 4,1 ммолей), затем добавляют порошок цинка (269 мг, 4,1 г-атомов), смесь энергично перемешивают, обрабатывают ледяной уксусной кислотой (247 мг, 4,1 ммолей) выдерживают 10 минут, вносят добавочное количество ледяной уксусной кислоты (247 мг, 4,1 ммолей), дополнительно перемешивают 10 минут, результирующую массу распределяют между этилацетатом и водой, смесь фильтруют через целит. Фазы разделяют, органический слой промывают 1 М водным бисульфатом калия (3х), насыщенным рассолом, насыщенным водным бикарбонатом натрия (2х), насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме. Остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании 50% этилацетатом в гексане и получают продукт в виде желтого пенообразного вещества (459 мг, 65%),
[α]^D₂₅ +522^o (c = 0,1% в ацетонитриле):
ν_max (CH₂Cl₂): 1773, 1709, 1252 и 1232 см^-1;
δ_H [250 МГц, (CD₃)₂CO]: 3.79 (3H, с), 3.93 (2H, т, J 7 Гц), 4.34 (2H, т, J 7 Гц), 5.16 (2H, ABкв, 1,25 Гц), 6.55 (1H, д, J 1 Гц), 6.91 - 6.96 (3H, м), 7.40 (2H, д, J 7 Гц), 7.45 (1H, с), 7.61 (1H, с).

c) (5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)- метилен]пенем-3-карбоксилат натрия.

Анизол (1,52 мл, 14 ммолей) растворяют в сухом дихлорметане (2 мл) в атмосфере аргона, охлаждают до -20^oC, добавляют этилалюминийдихлорид (1,8 М в толуоле, 147 мг, 1,16 ммолей), перемешивают 10 минут при -20^oC, охлаждают до -70^oC, прибавляют по каплям раствор 4-метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)- метилен]пенем-3-карбоксилата (166 мг, 0,39 ммолей) в сухом дихлорметане (5 мл), перемешивают 15 минут при -70^oC, обрабатывают избытком 0,5 М водного цитрата тринатрия, снимают охлаждение. Когда реакционная смесь вновь достигнет комнатной температуры, обрабатывают диэтиловым эфиром, ацетоном и водой до образования двух четких фаз при очень незначительном количестве материала на поверхности раздела. Фазы разделяют, органический слой экстрагируют разбавленным водным бикарбонатом натрия. Комбинированные водные экстракты подкисляют 5 М соляной кислотой в присутствии этилацетата до pH 2, фазы разделяют. Водную фазу дополнительно экстрагируют этилацетатом, комбинированные экстракты промывают многократно водой (5х). Промытую органическую фазу перемешивают в присутствии воды, pH водной фазы регулируют до 6,6 добавлением разбавленного водного бикарбоната натрия, фазы разделяют. Органическую фазу дополнительно экстрагируют водой, водные экстракты объединяют и сушат при температуре ниже точки замерзания. Образовавшийся оранжевый порошок очищают хроматографически на смоле Didanion HP20 SS при элюировании смесью ТГФ в воде и получают после сушки при температуре ниже точки замерзания названное соединение в виде желтого твердого вещества (56,2 мг, 44%).

ν_max (KBr): 1741, 1670, 1597, 1394, 1304 и 1268 см^-1;
ν_max (H₂O): 325 ( ε дм³моль^-1см^-1 13,514) и 237 (9768) нм;
δ_H (250 МГц, D₂O): 3.86 (2H, д, J 7 Гц), 4.22 (2H, т, J 7 Гц), 6.46 (1H, с), 6.86 (1H, с), 7.01 (1H, с), 7.47 (1H, с).

Пример 2. (5R)-6-[(Z)-(2,3-Дигидро-1(R,S)-оксоимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат натрия
a) 4-Метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидро-1(RS)-оксоимидазо [2,1-b] тиазол-6-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат.

Дифениламин (372 мг, 2,2 ммоля) растворяют в сухом, свежеперегнанном ТГФ (10 мл) в атмосфере аргона, охлаждают до -20^oC, вносят н-бутиллитий (2,5 М в гексане, 128 мг, 2 ммоля), смесь перемешивают при комнатной температуре 10 минут. Результирующую массу охлаждают до -70^oC, прибавляют по каплям раствор 4-метоксибензил-(5R, 6R)-6-бромпенем-3-карбоксилата (740 мг, 2 ммоля) в сухом, свежеперегнанном ТГФ (10 мл), выдерживают 20 минут при -70^oC, реакционную смесь обрабатывают раствором 2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид-1(RS)-оксида (340 мг, 2 ммоля) в сухом ДМФА (5 мл), перемешивают при -70^oC в течение 0,5 часов, затем обрабатывают уксусным ангидридом. Охлаждение снимают, смесь перемешивают 1 час при комнатной температуре, затем распределяют между этилацетатом и водой. Органический слой промывают хорошо водой (5х), насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄) и упаривают досуха в вакууме. Остаток очищают хроматографически на силикагеле при элюировании этилацетатом и получают промежуточный 4-метоксибензил[5R,6RS,8RS]-6-[ацетокси(2,3-дигидро-1(RS)- оксоимидазо[2,1-b]тиазол-6-ил)метил]-6-бромпенем-3- карбоксилат (527 мг, 45%, 0,9 ммолей).

Вышеприведенную смесь бромацетатов (0,9 ммолей) растворяют в ТГФ (10 мл), обрабатывают ТМЕДА (263 мг, 2,3 ммолей), затем порошком цинка (148 мг, 2,3 г-атома), вносят ледяную уксусную кислоту (136 мг, 2,3 ммолей), смесь энергично перемешивают 10 минут, добавляют добавочное количество ледяной уксусной кислоты (136 мг, 2,3 ммолей), выдерживают дополнительно 10 минут, разбавляют этилацетатом и водой и фильтруют через целит. Фазы в фильтрате разделяют, водную фазу дополнительно экстрагируют этилацетатом, экстракты объединяют, промывают 1 М водным бисульфатом калия (3х), насыщенным рассолом, насыщенным водным бикарбонатом натрия (2х), насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄) и упаривают досуха в вакууме. Остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании этилацетатом, затем смесью этанола в этилацетате и получают смесь (E) и (Z)-изомеров плюс чистый (Z)-изомер. Смесь изомеров повторно хроматографируют на силикагеле и две фракции чистого (Z)-изомера объединяют (236 мг, 27%).

[α]^D₂₅ +409^o (c = 0,1% в ацетонитриле);
ν_max (KBr): 1772, 1703, 1233 и 1057 см^-1; δ_H [250 МГц, (CD₃)₂CO]: 3.67 - 2.76 (1H, м), 3.81 (3H, с), 4.00 - 4.14 (1H, м), 4.62 -4.87 (2H, 2м), 5.18 (2H, с), 6.60 (1H, д, J 1 Гц), 6.65 (1H, д, J 7 Гц), 6.91 - 6.97 (2H, м), 7.14 (1H, с), 7.38 - 7.43 (2H, м), 7.51 и 7.52 (1H, 2c), 7.89 и 7.90 (1H, 2с); m/z (F.A.B., положительный ион ксенона, NOBA натрий) 482 (MNa⁺).

b) (5R)-6-[(Z)-(2,3-Дигидро-I(RS)-оксоимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил) метилен]пенем-3-карбоксилат.

Анизол растворяют в сухом дихлорметане (0,5 мл) в атмосфере аргона, обрабатывают трихлоридом алюминия (61,5 мг, 0,45 ммолей), охлаждают до -40^oC после получения раствора, обрабатывают раствором 4-метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидро-I(RS)-оксоимидазо [2,1-b]тиазол-6-ил)метилен]пенем-3-карбоксилата (68 мг, 0,15 ммолей) в сухом дихлорметане (2 мл), выдерживают 15 минут при -40^oC, добавляют 0,5 M тринатрий цитрат (10 мл), снимают охлаждение. Смесь перемешивают 15 минут при комнатной температуре, фазы разделяют. Водный слой промывают дихлорметаном, подкисляют до pH 25 M cоляной кислотой в присутствии этилацетата. Фазы разделяют, водную фазу дополнительно экстрагируют этилацетатом, промывают водой (5x), энергично перемешивают в присутствии воды, регулируя при этом pH водного слоя до 6,8 с помощью разбавленного водного бикарбоната натрия. Фазы разделяют, органический слой экстрагируют водой, экстракты объединяют, сушат при температуре ниже точки замерзания и получают продукт (23 мг, 43%).

ν_max (H₂O) 370,5 (ε дм³ моль^-1см^-11761) и 301,5 (18,005) нм;
ν_max (KBr): 1751, 1598, 1383, 1268, 1139, 1090 и 1047 см^-1;
δ_H (250 МГц, D₂O): 3.83 - 3.91 и 4.01-4.18 (каждый 1H, 2м), 4,57-4,66 (1H, м), 6.55 и 6.60 (каждый 1H, 2д, J 1H), 7.00 (1H, с), 7.77 и 7.80 (каждый 1H, 2c).

Пример 3. (5R)-6-[(Z)-(2,3-Дигидро-1,1-диоксоимид-азо[2,1-b]тиазол-6-ил) метилен]пенем-3-карбоксилат натрия
а) 4-Метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидро-1,1-диоксо-имидазо[2,1-b) тиазол-6-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат.

Дифениламин (372 мг, 2,2 ммоля) растворяют в сухом, свежеперегнанном ТГФ (10 мл) в атмосфере аргона; охлаждают до -20^oC, обрабатывают н-бутиллитием (2,5 M в гексане, 128 мг, 2 ммоля). Смесь перемешивают 10 минут при комнатной температуре, охлаждают до -70^oC, прибавляют по каплям раствор 4-метоксибензил-(5R, 6R)-6-бромпенем-3-карбоксилата (740 мг, 2 ммоля) в сухом, свежеперегнанном ТГФ (5 мл), выдерживают дополнительно 10 минут при -70^oC, добавляют раствор 2,3-дигидроимидазо [2,1-b]тиазол-6-карбоксальдегид-1,1-диоксида (372 мг, 2 ммоля) в сухом ДМФА (5 мл), перемешивают 0,5 часа при -70^oC, обрабатывают уксусным ангидридом (204 мг, 2 ммоля), снимают охлаждение, смесь перемешивают 1,25 часа при комнатной температуре и распределяют реакционную смесь между этилацетатом и водой. Органическую фазу промывают водой (4x), насыщенным водным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме и получают желто-коричневое пенообразное вещество, которое хроматографируют на силикагеле при элюировании смесью этилацетат в гексане и получают промежуточный бромацетат в виде смеси диастереомеров (504 мг, 0,84 ммолей).

Диастереомерную смесь бромацетатов (504 мг, 0,84 ммолей) растворяют в ТГФ (5 мл), обрабатывают ТМЕДА (216 мг, 1,9 ммолей), прибавляют порошок цинка (121 мг, 1,9 г-атомов), смесь энергично перемешивают, обрабатывают ледяной уксусной кислотой (112 мг, 1,9 ммолей), выдерживают 10 минут, вносят добавочное количество ледяной уксусной кислоты (112 мг, 1,9 ммолей), выдерживают смесь дополнительно 0,5 часа, распределяют реакционную массу между этилацетатом и водой, фильтруют через целит и разделяют фазы. Органическую фазу промывают 1M водным бисульфатом калия (3x), насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме. Остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании смесями этилацетат в гексане и получают названное соединение (250 мг, 27%).

[α]^D₂₅ + 464^o (с = 0,1% в ацетонитриле);
ν_max (CH₂Cl₂): 1770, 1714, 1274 и 1256 см^-1;
δ_H [250 МГц, (CD₃)₂CO]: 3.81 (3H, с), 4.18 (1H, т, J 7 Гц), 4.87 (2H, т, J 7 Гц), 5.19 (2H, шир.с), 6.57 (1H, c), 6.95 (2H, д. J8 Гц), 7.41 (2H, д, J8 Гц), 7.65 (1H, с), 8.39 (1H, с);
m/z (F,A,B., + Ve ион ксенона, NOBA натрий) 482 (MNa⁺).

b) (5R)-6-[(Z)-(2,3-Дигидро-1,1-диоксоимидазо [2,1-b] тиазол-6-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат натрия.

Анизол (1,8 г, 16,3 ммолей), растворяют в сухом дихлорметане (2 мл) в аргоне, обрабатывают трихлоридом алюминия (218 мг, 1,63 ммолей), после получения полного раствора смесь охлаждают до -40^oC, обрабатывают раствором 4-метоксибензил-(5R)-6-[(Z)- (2,3-дигидро-1,1-диоксоимидазо [2,1-b]тиазол-6-ил)метилен] пенем-3-карбоксилата (250 мг, 0,54 ммолей), в сухом дихлорметане (2 мл), перемешивают 10 минут при -40^oC, добавляют 0,5M водный тринатрий цитрат (15 мл) и снимают охлаждение, выдерживают дополнительно 15 минут, смесь разбавляют диэтиленовым эфиром, ацетоном и водой до образования двух четких фаз. Фазы разделяют, водную фазу промывают диэтиловым эфиром, до pH 2 подкисляют 5M соляной кислотой в присутствии этилацетата. Фазы разделяют, водную фазу дополнительно экстрагируют этилацетатом, экстракты объединяют, хорошо промывают их водой (4x), энергично перемешивают в присутствии воды, регулируя при этом pH водной фазы до 6,8 добавлением разбавленного бикарбоната натрия. Фазы разделяют, органическую фазу дополнительно экстрагируют водой, объединенные водные экстракты сушат при температуре ниже точки замерзания, затем хроматографируют на смоле Dianion HP20 SS при элюировании смесями ТГФ в воде и получают названное соединение (114 мг, 58%).

ν_max (H₂O) 370 (ε дм³моль^-1см^-12127) и 296.5 (25,942) нм;
ν_max (KВr): 1755, 1599, 1389, 1322, 1269 и 1136 см^-1;
δ_H (250 МГц, D₂O): 4.20 (2H, т.J7Гц), 4.66 (2H, т, J 7 Гц), 6.47 (1H, д, J 1 Гц), 6.98 (1H, c), 7.04 (1H, с), 7.64 (1H, c).

Пример 4. (5R)-6-[(Z)-(6,7-Дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3] тиазин-2-ил)метилен] пенем-3-карбоксилат натрия.

а) 4-Метоксибензил-(5R, 6RS, 8RS)-6-[ацетокси(6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-ил)метил] -6-бромпенем-3-карбоксилат.

Дифениламин (598 мг, 3,5 ммолей) растворяют в сухом свежеперегнанном ТГФ (20 мл) в аргоне, охлаждают до -20^oC, вносят н-бутиллитий (2,5 М в гексане, 203 мг, 3,2 ммолей), перемешивают 10 минут при комнатной температуре, охлаждают до -70^oC, прибавляют по каплям при -70^oC раствор 4-метоксибензил-(5R, 6R)-6-бромпенем-3-карбоксилата (1,17 г, 3,2 ммолей) в сухом, перегнанном ТГФ (10 мг), перемешивают 10 минут при этой температуре, прибавляют по каплям при -70^oC раствор 6,7-дигидро-5H-имидазо- [2,1-b][1,3]тиазин-2-карбоксальдегида (532 мг, 3,2 ммолей) в сухом, свежеперегнанном ТГФ (20 мл), перемешивают 20 минут при -70^oC, вносят уксусный ангидрид (323 мг, 3,2 ммолей), затем 4-диметиламинопиридин (20 мг), снимают охлаждение, выдерживают 1 час при комнатной температуре, упаривают в вакууме летучие компоненты и остаток распределяют между этилацетатом и водой. Органическую фазу промывают насыщенным водным бикарбонатом натрия, водой, насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме. Остаток хроматографируют на силикалеге при элюировании смесями этилацетата в гексане и получают названное соединение в виде светло-коричневого пенообразного вещества (1,04 г, 56%).

ν_max (CH₂Cl₂): 1801, 1749, 1716 см^-1;
b) 4-Метокси-(5R)-6-[(Z)-(6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-ил) метилен пенем-3-карбоксилат.

4-Метоксибензил-(5R, 6RS, 8RS)-6-[ацетокси(6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3]тиазин-2-ил) метил-6-бромпенем-3-карбоксилат (1,04 г, 1,79 ммолей) растворяют в ТГФ (20 мл) при энергичном перемешивании, обрабатывают последовательно ТМЕДА (521 мг, 4,48 ммолей), порошком цинка (293 мг, 4,48 г-атомов) и ледяной уксусной кислотой (296 мг, 4,48 ммолей), выдерживают 10 минут, добавляют добавочное количество ледяной уксусной кислоты (296 мг, 4,48 ммолей), перемешивают энергично 10 минут. Реакционную смесь распределяют между этилацетатом и водой, фильтруют через целит. Фазы разделяют, органический слой промывают 1M водным бисульфатом калия (3х), насыщенным рассолом, насыщенным водным бикарбонатом натрия, насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме, остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании смесями этилацетата с гексаном и получают продукт в виде желтого пенообразного вещества (532 мг, 67%).

ν_max (CH₂Cl₂): 1773, 1710, 1270 и 1232 см^-1;
δ_H [250 МГц, (CD₃)₂CO]: 2.30 - 2.42 (2H, м), 3.22 - 3.33 (2H, м), 3.80 (3H, с), 4.20 (2H, т, J6 Гц), 5.16 (2H, шир. с), 6.55 (1H, д, J 11 Гц), 6.88 - 6.97 (3H, м), 7.38 - 7.53 (4H, м).

c) (5R)-6-[(Z)-(6,7-Дигидро-5H-имидазо[2,1-b] [1,3]тиазин-2-ил)метилен] пенем-3-карбоксилат натрия.

Анизол (2,02 г, 18 ммолей) растворяют в сухом дихлорметане (2 мл) в аргоне, обрабатывают трихлоридом алюминия (248 мг, 1,8 ммолей), после получения конечного раствора смесь охлаждают до -40^oC, добавляют по каплям раствор 4-метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(6,7-дигидро- 5H-имидазо[2,1-b][1,3]-тиазин-2-ил)метилен пенем-3-карбоксилата в сухом дихлорметане (10 мл), выдерживают 10 минут при -40^oC, обрабатывают 0,5 М водным тринатрий цитратом (15 мл), снимают охлаждение, перемешивают 15 минут при комнатной температуре, смесь разбавляют диэтиловым эфиром, водой и ацетоном до получения ясного разграничения фаз. Фазы разделяют, водный слой промывают диэтиловым эфиром, до pH 2 подкисляют 5 M соляной кислотой в присутствии этилацетата. Фазы разделяют, водную фазу дополнительно экстрагируют этилацетатом, экстракты объединяют и промывают хорошо водой (4х). Этилацетатные экстракты перемешивают в присутствии воды, регулируя величину pH до 6,8 разбавленным водным бикарбонатом натрия. Фазы разделяют, водный слой сушат при температуре ниже точки замерзания, остаток хроматографируют на смоле Dianion HP20SS при элюировании смесями ТГФ в воде или получают названное соединение в виде ярко-желтого лиофилизированного твердого вещества (79,5 мг, 37%).

ν_max (H₂O) 328 ( ε дм³моль^-1см^-1 14122) и 247,5 (12142) нм;
ν_max (KBr): 1742, 1672, 1597 см^-1;
δ_H (250 МГц, D₂O): 2.18-2.23 (2H, м), 3.17 (2H, т, J 6 Гц), 4.04 (2H, т, J 6 Гц), 6.44 (1H, с), 6.86 (1H, с), 7.35 (1H, с);
m/z (F.A.B., + Ve ион ксенона, глицерин) 366 (MNa⁺) и 344 (NH⁺).

Пример 5. (5R)-6[(Z)-(6,7-Дигидро-8,8-диоксо-5H-имидазо[2,1- b][1,3]тиазин-2-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат натрия
a) 4-Метоксибензил-(5R, 6RS, 8RS)-6-[ацетокси(6,7-дигидро-8,8- диоксо-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-ил)метил]-6-бромпенем-3-карбоксилат.

Дифениламин (186 мг, 1,1 ммолей) растворяют в сухом, свежеперегнанном ТГФ (10 мл) в аргоне, охлаждают до -20^oC, добавляют н-бутиллитий в гексане (2,45 М, 410 мкл, 1 ммоль), снимают охлаждение, выдерживают 10 минут, смесь охлаждают до -70^oC, обрабатывают 4-метоксибензил-(5R,6R)-6-бромпенем-3-карбоксилатом (370 мг, 1 ммоль) в сухом свежеперегнанном ТГФ (5 мл), перемешивают 10 минут при -70^oC, обрабатывают при этой температуре раствором 6,7-дигидро-5H-имидазо[2,1-b][1,3]тиазин-2-карбоксальдегид-8,8-диоксида (200 мг, 1 ммоль) в сухом ТГФ (2 мл). Эту смесь перемешивают 20 минут при -70^oC, вносят уксусный ангидрид (102 мг, 1 ммоль) и 4-диметиламинопиридин (10 мг), снимают охлаждение, реакционную смесь перемешивают 1 час при комнатной температуре, упаривают в вакууме летучие компоненты и остаток распределяют между этилацетатом и водой. Органический слой промывают водой (4х), насыщенным водным бикарбонатом натрия, водой, насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме, остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании смесями этилацетата в гексане и получают названное соединение (229,6 мг, 37,5%).

ν_max (CH₂Cl₂): 1802, 1758, 1716, 1330, 1275, 1216 и 168 см^-1;
b) 4-Метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(6,7-дигидро-8,8-диоксо-5H- имидазо[2,1- b][1,3]тиазин-2-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат.

Раствор 4-метокси-(5R,6RS,8RS)-6-[ацетокси(6,7-дигидро-8,8- диоксо-5H-имидазо[2,1-b] [1,3] тиазин-2-ил)метил] -6-бромпенем-3-карбоксилата (410 мг, 0,7 ммолей) в ТГФ (10 мл) обрабатывают последовательно ТМЕДА (195 мг, 1,67 ммолей), порошком цинка (109 мг, 1,67 г-атомов) и ледяной уксусной кислотой (101 мг, 1,67 ммолей), через 10 минут вносят добавочное количество ледяной уксусной кислоты (101 мг, 1,67 ммолей), дополнительно перемешивают 10 минут, реакционную смесь распределяют между этилацетатом и водой. Органический слой промывают 1 М водным бисульфатом натрия (3х), насыщенным рассолом, насыщенным водным бикарбонатом натрия, насыщенным рассолом, сушат (MgSO₄), упаривают досуха в вакууме и остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании этилацетатом и получают ярко-желтое пенообразное вещество (201 мг, 63%).

[α]^D₂₅ +446^o (c=0,1% в ацетонитриле);
ν_max (EtOH): 302,5 ( ε дм³моль^-1см^-1 30,087) 227 (19,073) и 202 (24,890) нм;
ν_max (CH₂Cl₂): 3134, 1777, 1732, 1711, 1330 и 1235 см^-1;
δ_H [250 МГц, (CD₃)₂CO)]: 2.68-2.77 (2H, м), 3.67-3.72 (2H, м), 3.81 (3H, с), 4.46 (2H, т, J 6 Гц), 5.18 (2H, с), 6.59 (1H, д, J 1 Гц), 6.94 (2H, д, J 9 Гц), 7.11 (1H, д, J 1 Гц), 7.41 (2H, д, J 9 Гц), 7.50 (1H, с), 7.74 (1H, с);
m/z (NH₃DCl) 474 (MH⁺) и 491 (MNH₄⁺).

c) (5R)-6-[(Z)-(6,7-Дигидро-8,8-диоксо-5H-имидазо[2,1-b] [1,3] тиазин- 2-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат натрия.

Раствор анизола (1,2 г, 11,4 ммолей) в сухом дихлорметане (1 мл) в аргоне обрабатывают трихлоридом алюминия (152 мг, 1,14 ммолей), после получения конечного раствора его охлаждают до -40^oC, обрабатывают при температуре -30^oC раствором 4-метоксибензил- (5R)-6-[(Z)-(6,7-дигидро-8,8-диоксо-5H-имидазо[2,1-b] [1,3] тиазин- 2-ил)метилен]пенем-3-карбоксилата (180 мг, 0,38 ммолей) в сухом дихлорметане (5 мл), выдерживают 10 минут, добавляют 0,5 М водный тринатрия цитрат (10 мл), снимают охлаждение, смесь оставляют нагреваться до комнатной температуры, разбавляют диэтиловым эфиром, водой и ацетоном до получения четко различимых двух фаз. Фазы разделяют, водный слой промывают диэтиловым эфиром, до pH 2 подкисляют 5 М соляной кислотой в присутствии этилацетата. Фазы разделяют, водную фазу дополнительно экстрагируют этилацетатом, экстракты объединяют, промывают водой (5х), затем перемешивают с водой. Значение pH водной фазы регулируют на уровне 6,8 добавлением разбавленного водного бикарбоната натрия и фазы разделяют. Водный слой сушат при температуре ниже точки замерзания, результирующий оранжевый порошок хроматографируют на смоле JP20SS при элюировании водой и получают названное соединение в виде ярко-оранжевого порошка (54,2 мг, 38%).

ν_max (H₂O) 298 ( ε дм³моль^-1см^-1 22,462) нм;
ν_max/ (KBr): 1750, 1597, 1385, 1317 и 1165 см^-1; δ_H [(250 МГц, D₂O)]: 2.60-2.77 (2H, м), 3.76-3.80 (2H, м), 4.27 (2H, т, 7 Гц), 6.84 (1H, с), 6.96 (1H, с), 7.01 (1H, с), 7.56 (1H, с);
m/z (F.A.B., + Ve ион ксенона, глицерин) 376 (MH⁺) и 398 (MNa⁺)
Пример 6
(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)метилен]пенем- 3-карбоксилат натрия (448 мг, 1,36 ммолей) растворяют в минимальном объеме воды при комнатной температуре, добавляют ацетон до тех пор пока раствор не становится мутным. Смесь оставляют на 24 часа при 4^oC, результирующий желтый микрокристаллический осадок отфильтровывают, промывают ацетоном, сушат в вакууме (327 мг, 67% степень регенерации).

Пример 7
(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)метилен]пенем- 3-карбоксилат натрия (100 мг, 0,3 ммолей) растворяют в минимальном объеме воды при комнатной температуре, разбавляют этанолом до тех пор пока раствор не становится мутным, при затирании образуются ярко-оранжевые кристаллы, которые отфильтровывают, промывают небольшим количеством этанола, сушат в вакууме (42 мг, 42% степень регенерации).

Пример 8
4-Метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол- 6-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат
Раствор дифениламина (2,52 г, 14,85 ммолей) в сухом перегнанном ТГФ (50 мл) охлаждают до -20^oC при перемешивании, обрабатывают раствором н-бутиллития (5,7 мл 2,6 М раствора в гексане), перемешивают 10 минут при -20^oC, затем охлаждают до -70^oC, после чего прибавляют по каплям раствор 4-метоксибензил-6 α -бром-пенем-3-карбоксилата (5 г, 13,5 ммолей) в сухом перегнанном ТГФ (60 мл), поддерживая при этом температуру реакции -65^oC, перемешивают дополнительно 15 минут при этой температуре, после чего добавляют в течение 2-3 минут раствор 2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол- 6-карбоксальдегида (2,29 мг, 14,85 ммолей) в сухом диметилформамиде (примерно 25 мл), перемешивают 30 минут при температуре -65^oC, вносят уксусный ангидрид (1,34 мл, 14,2 ммоль), снимают охлаждение, реакционный сосуд помещают на баню со льдом, дополнительно перемешивают 30 минут, после чего последовательно прибавляют порошок цинка (1,34 г, 20,6 ммолей), ледяную уксусную кислоту (2,32 мл, 40,5 ммолей) и N,N,N',N'-тетраметилэтилендиамин (3 мл, 20,2 ммолей), реакцию оставляют до повышения температуры до комнатной (примерно 1 час). Реакционную смесь затем разбавляют этилацетатом (примерно 500 мл), промывают водой (4 х 500 мл), затем рассолом (1 х 250 мл), сушат над сульфатом магния, фильтруют, упаривают, остаток хроматографируют на силикагеле при элюировании градиентом растворителей 50%--->75% этилацетата/гексана и получают названное соединение, идентичное в аналитическом аспекте тому, что описано в примере 1, в виде желтого пенообразного вещества (4,01 г, 69,5%).

(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)метилен]пенем- 3-карбоксилат натрия
Раствор анизола (59,7 г, 60 мл, 0,55 ммолей) в сухом дихлорметане (ДХМ) (60 мл) охлаждают до -20^oC при перемешивании, обрабатывают раствором этилалюминийдихлорида (39 мл, 1,8 М раствора в толуоле, 70,2 ммолей), перемешивают 5 минут, охлаждают реакцию до -50^oC, добавляют по каплям раствор 4-метоксибензил-(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b]тиазол- 6-ил)метилен]пенем-3-карбоксилата (10 г, 23,4 ммолей) в сухом ДХМ (100 мл), поддерживая при добавлении температуру реакции ниже -50^oC, дополнительно перемешивают 15 минут, вносят водный раствор тринатрийцитрата (500 мл, 0,5 М), снимают охлаждение, добавляют воду (500 мл), значение pH реакционной смеси регулируют на уровне 7,2 водным бикарбонатом натрия, прибавляют диэтиловый эфир (500 мл) и фазы разделяют. Органическую фазу дополнительно экстрагируют водой (2 х 100 мл), комбинированный водный раствор промывают диэтиловым эфиром (2 х 250 мл), упаривают быстро для удаления органического растворителя, значение pH водного раствора дополнительно регулируют до 7,5, затем хроматографируют на смоле Dianion HP20SS при элюировании водой. Фракции комбинируют, упаривают в объеме при помощи обратного осмоса и получают после сушки при температуре ниже точки замерзания названное соединение в виде желтого твердого вещества, обладающего идентичными аналитическими свойствами, которые описаны для соединения в примере 1c (4,98 г, 65%). Соединение кристаллизуется при условиях, описанных в примере 6.

Пример 9
Таблица показывает β -лактамаза- ингибирующую активность соединения примера 1, выраженную как концентрация соединения примера 1, требуемая для достижения 50% ингибирования гидролиза β -лактама с помощь/ ряда β -лактамаза ферментов (I₅₀ мкМ).

Формула изобретения

1. 6-(Замещенный метилен)пенем общей формулы (I)

в которой R² представляет собой сконденсированную бициклическую гетероциклическую систему колец общей формулы

где m = 2 или 3;
p= 0, 1 или 2;
R³ означает водород, солеобразующий катион или фармацевтически приемлемый гидролизуемый in vivo сложный эфир;
символ показывает, что двойная связь может быть или в Е или в Z конфигурации.

2. Соединение по п.1, имеющее структуру IA

где R² и R³ имеют значения, указанные в п.1.

3. Соединение по п. 1 или 2, где R² выбирают из группы, состоящей из 2,3-дигидроимидазо[2,1-в]тиазол-6-ил, 2,3-дигидро-1-(R,S)-оксоимидазо[2,1-в] тиазол-6-ил, 2,3-дигидро-1,1-диоксоимидазо[2,1-в]тиазол-6-ил, 6,7-дигидро-5Н-имидазо[2,1-в]тиазин-2-ил и 6,7-дигидро-8,8-диоксо-5Н-имидазо[2,1-в]тиазин-2-ил.

4. Соединение по п.1 или 2, где R³ является ионом натрия.

5. Соединение по п.1, выбранное из группы, содержащей:
(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидроимидазо[2,1-b] тиазол-6-ил)метилен] пенем-3-карбоксилат натрия,
(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидро-1-(R, S)-оксоимидазо[2,1-в]тиазол-6-ил)метилен] пенем-3-карбоксилат натрия,
(5R)-6-[(Z)-(2,3-дигидро-1,1-диоксоимидазо[2,1-в]тиазол-6-ил)метилен]пенем-3-карнбоксилат натрия,
(5R)-6-[(Z)-(6,7-имидазо[2,1-в] [1,3] тиазин-2-ил)метилен] пенем-3-карбоксилат натрия и
(5R)-6-[(Z)-(6,7-дигидро-8,8-диоксо-5Н-имидазо[2,1-в] [1,3] тиазин-2-ил)метилен]пенем-3-карбоксилат натрия.

6. Соединение по любому из пп.1 - 5 в кристаллической форме.

7. Способ получения соединения формулы I по п.1, отличающийся тем, что соединение формулы II

где R² имеет значения, указанные в п.1;
R^х представляет собой защитную группу для карбоксигруппы;
Х является атомом галогена;
Z означает атом галогена, гидроксигруппу, замещенную гидроксигруппу, - S(O)_qR или - Se(O)_rR⁷, где q равно 0, 1 или 2, r значит 0 или 1, R⁷ означает атом водорода или гетероциклическую группу,
подвергают реакции восстановительного элиминирования для удаления элементов группы Х и Z.

8. Соединение формулы II

где R², R^х, х и Z имеют значения, определенные в п.7.

9. Соединение формулы IV
R² - СНО,
где R² определен по п.1.

10. Соединение формулы VII

где R является С₁ - С₆-алкилом,
Y - атом галогена,
значение m определено в п.1,
или его сульфон или сульфоксид.

11. Соединение формулы VIII

где R является С₁ - С₆-алкилом;
m определено в п.1,
или его сульфон или сульфоксид.

12. Соединение формулы IX

или его сульфон, или сульфоксид.

13. Соединение формулы X

где m определено по п.1;
А является С₁ - С₆-ацильной группой,
или его сульфон, или сульфоксид.

14. Фармацевтическая композиция, проявляющая ингибирующую β-лактамазу активность, включающая активный ингредиент и фармацевтически приемлемый носитель, отличающаяся тем, что она включает в качестве активного ингредиента эффективное количество соединения формулы I по п.1 или его фармацевтически приемлемой соли.

15. Способ ингибирования β-лактамазы при лечении бактериальных инфекций у человека и животных, отличающийся тем, что вводят терапевтически эффективное количество соединения формулы I по п.1 или его фармацевтически приемлемой соли, или одного, или в комбинации с β-лактамным антибиотиком.

16. Соединения формулы I или его фармацевтически приемлемая соль по п.1, проявляющие активность ингибитора β-лактамазы.

РИСУНКИ

Рисунок 1