Synthesis of New Spirocyclopropanated beta-Lactams and Their Application as Building Blocks for beta-Amino Acid Peptides

Abstract

Mehrere verschieden substituierte, monocyclische 3-spirocyclopropanierte β-Lactame, die sich formal von α-cyclopropyl-modifizierten β-Alaninen ableiten, wurden mittels Umlagerung von 4,5-dispirocyclopropanierten Isoxazolidinen unter sauren Bedingungen hergestellt. Letztere wurden durch 1,3-dipolare Cycloaddition von acyclischen Nitronen an Bicyclopropyliden erhalten. Außerdem wurde ein neues Eintopfverfahren zur Synthese derselben Art von β-Lactam-Derivaten unter der Verwendung von Mikrowellen-Erwärmung entwickelt und optimiert. Insbesondere wurden Azaspiro[2.3]hexanone durch eine Drei-Komponenten-Reaktionskaskade dargestellt, in der ein Alkylhydroxylaminhydrochlorid, Formaldehyd oder ein Alkylglyoxylat und Bicyclopropyliden in Gegenwart von Natriumacetat die Zielprodukte ergaben. Einige Azaspiro[2.3]hexanon-Derivate, die am Stickstoffatom mit elektronenziehenden Gruppen geschützt waren, wurden mit tert-Butylglycinat und tert-Butylphenylalaninate, über eine N-nucleophile Ringöffnung des Azetidinonegerüsts gekuppelt, um Dipeptide zu erhalten, in denen die Gegenwart des kleinen Rings an der Carbonylfunktion eine konformative Einschränkung bewirkt. N-Entschützte 3-spirocyclopropanierte β-Lactame, wurden verwendet, um über eine anionische Polymerisation spirocyclopropanierte β-Polypropiolactame zu erhalten.