A New Method of N-Benzhydryl Deprotection in 2-Azetidinone Series

Abstract

A mild and efficient procedure for the selective cleavage of N-benzhydryl protecting group of β-lactams is described. The protected 2-azetidinones 4, precursors of carbapenems, were treated with a stoichiometric amount of N-bromosuccinimide and a catalytic amount of bromine under sun light irradiation in CH₂Cl₂-H₂O mixture at 20 °C for 3 hours. The N-benzhydrol intermediates 6, which could be isolated, were then hydrolyzed with p-TsOH in aqueous acetone to furnish β-lactams 7 and benzophenone quantitatively.

Key words

antibiotics - halogenation - protecting groups - benzhydryl derivatives - stable hemiaminals

References

• 1a The Chemistry of β-Lactams   Page MI. Blackie; London: 1992. 
• 1b The Organic Chemistry of β-Lactams   Georg GI. VCH; New York: 1992. 
• 2a Southgate R. Elson S. Prog. Chem. Org. Nat. Prod.  1985,  47:  1 
• 2b Dürckheimer W. Blumbach J. Lattrell R. Scheinemann KH. Angew. Chem., Int. Ed. Engl.  1985,  24:  180 
• 2c McGregor DN. Comp. Heterocycl. Chem.  1987,  7:  299 
• 2d Holden KG. Comp. Heterocycl. Chem.  1987,  7:  285 
• 3a Ojima I. Delaloge F. Chem. Soc. Rev.  1997,  26:  377 
• 3b Freihammer PM. Detty MR. J. Org. Chem.  2000,  65:  7203 ; and references cited therein
• 3c Palomo C. Aizpurua JM. Ganboa I. Oiarbide M. Synlett  2001,  1813 ; and references cited therein
• 4a Kidwai M. Sapra P. Bhushan KR. Curr. Med. Chem.  1999,  6:  195 
• 4b Magriotis PA. Angew. Chem., Int. Ed.  2001,  40:  4377 ; and references cited therein
• 5a Berks AH. Tetrahedron  1996,  52:  331 ; and references cited therein
• 5b Oh C.-Y. Ham W.-H. Chem. Commun.  1999,  2365 ; and references cited therein
• 5c Pyun DK. Jeong WJ. Jung HJ. Kim JH. Lee JS. Lee CH. Kim BJ. Synlett  2001,  1950 ; and references cited therein
• 6 Deng B.-L. Demillequand M. Laurent M. Touillaux R. Belmans M. Kemps L. Cérésiat M. Marchand-Brynaert J. Tetrahedron  2000,  56:  3209 
• 7 Hanessian S. Bedeschi A. Battistini C. Mongelli N. J. Am. Chem. Soc.  1985,  107:  1438 
• 8a Kronenthal DR. Han CY. Taylor MK. J. Org. Chem.  1982,  47:  2765 
• 8b Adam W. Groer P. Humpf H.-U. Saha-Möller CR. J. Org. Chem.  2000,  65:  4919 
• 8c Gordon KH. Balasubramanian S. Org. Lett.  2001,  3:  53 ; and references cited therein
• 9 Kocienski PJ. Protecting Groups   1st Ed.:  Georg Thieme Verlag; Stuttgart: 2000. 
• 10 Demillequand M. Cérésiat M. Belmans M. Kemps L. Marchand-Brynaert J. J. Chromatogr. A  1999,  832:  259 ; and references cited therein
• 11a Anson MS. Montana JG. Synlett  1994,  219 
• 11b Baker SR. Parsons AF. Wilson M. Tetrahedron Lett.  1998,  39:  331 
• 11c Riess R. Schön M. Laschat S. Jäger V. Eur. J. Org. Chem.  1998,  473 
• 12a Tinant B. Declercq J.-P. Cérésiat M. Marchand-Brynaert J. Z. Kristallogr. NCS  2001,  216:  51 
• 12b Tinant B. Declercq J.-P. Cérésiat M. Marchand-Brynaert J. Z. Kristallogr. NCS  2001,  216:  53 
• 13 Blythin DJ. Green MJ. Lauzon MJR. Shue H.-J. J. Org. Chem.  1994,  59:  6098 
• 14a Perosa A. Selva M. Tundo P. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2  1999,  2485 
• 14b Perosa A. Selva M. Tundo P. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  7573 
• 15a Shiozaki M. Maruyama H. Ishida N. Heterocycles  1984,  22:  1725 
• 15b Kugelman M. Gala D. Jaret RS. Nyce PL. McPhail AT. Synlett  1990,  431 
• 16 Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis   Vol. 1:  Paquette LA. Wiley; New York: 1995.  p.765 
• 17 Shaw H. Perlmutter HD. Gu C. Arco SD. Quibuyen TO. J. Org. Chem.  1997,  62:  236 
• 19a Bussolari JC. Beers K. Lalan P. Murray WV. Gauthier D. McDonnell P. Chem. Lett.  1998,  787 
• 19b Yu C. Hu L. J. Org. Chem.  2002,  67:  219 
• 19c Umezawa H. Kondo S. Iinuma H. Kunimoto S. Ikeda Y. Iwasawa H. Ikeda D. Takeuchi T. J. Antibiotics  1981,  34:  1622 
• 19d Troast DM. Porco JA. Org. Lett.  2002,  4:  991 
• 20 Oldham K, Betts MJ, and Denerley PM. inventors; Eur. Patent.  304208.  ; Chem. Abstr. 1989, 111, 57409
• 21a Chackalamannil S. Fett N. Kirkup M. Afonso A. Ganguly AK. J. Org. Chem.  1988,  53:  450 
• 21b Tschaen DM. Fuentes LM. Lynch JE. Laswell WL. Volante RP. Shinkai I. Tetrahedron Lett.  1988,  29:  2779 
• 21c Altamura M. Ricci M. Synth. Commun.  1988,  18:  2129 
• 22 Shiozaki M. Ishida N. Hiraoka T. Maruyama H. Tetrahedron  1984,  40:  1795 
• 23 Bhattarai K. Cainelly G. Panunzio M. Synlett  1990,  229 
• 24 Corley EG. Karady S. Abramson N.-L. Ellison D. Weinstock LM. Tetrahedron Lett.  1988,  29:  1497 
• 25 Amblard M. Rodriguez M. Martinez J. Tetrahedron  1988,  44:  5101 
• 26 Ruzza P. Calderan A. Borin A. Tetrahedron Lett.  1996,  37:  5191 
• 27a Hirai K. Iwano Y. Fujimoto K. Tetrahedron Lett.  1982,  39:  4025 
• 27b Shiozaki M. Synthesis  1990,  691 
• 27c De Risi C. Pollini GP. Veronese AC. Bertolasi V. Tetrahedron Lett.  1999,  40:  6995 

18

Tinant, B.; Laurent, M.; Marchand-Brynaert, J. Z. Kristallogr. NCS 2002, submitted.