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Seit fast funfzig Jahren gehoren die (3-Lactamantibiotika zu den wichtigsten Heilmitteln bei der Bekiimpfung bakterieller Infektionskrankheiten. Die breite Anwendung dieser Medikamente hat jedoch Nachteile. Sie verlieren ihre Wirksamkeit in der Regel schon innerhalb weniger Jahre, da sich die Bakterien auf Grund ihrer enorm raschen Vermehrung und der kurzen Generationszeit bald an die Antibiotika anzupassen vermogen und resistent werden. Daher versuchen Chemiker und Biologen, die herkommlichen (3-Lactamantibiotika durch chemische Abwandlung zu verbessern, neue und wirksamere Hemmstoffe aus Mikroorganismen zu isolieren oder durch chemische Totalsynthese zu gewinnen.Die antibakteriell wirksamen (3-Lactamverbindungen sind dcylierungsrnittel: Sie reagieren mit den nucleophilen Gruppen gewisser bakterieller Enzyme (Transpeptidasen) irreversibel unter gleichzeitiger &hung der C -N-0-Lactambindung. Die Enzyme werden inaktiviert und vermogen den lebenswichtigen Aufbau der Bakterienzellwand nicht mehr zu steuern ').Diese hohe Reaktivitat der 0-Lactamantibiotika mu13 der pharmazeutische Chemiker auch bei der Strukturplanung seiner Modellverbindungen berucksichtigen. Es genugt also nicht, nur die raumliche Ahnlichkeit von Molekulen einzuplanen, auch die Reaktivitat der Zielmolekule mu13 derjenigen der naturlichen Antibiotika genau entsprechen.In dieser Arbeit wird von Versuchen berichtet, neue bicyclische P-Lactamverbindungen chemisch herzustellen. tamstickstoff und der damit verbundenen Unfahigkeit des freien Stickstoff-n-Elektronenpaares, sich an einer AmidMesomerie zu beteiligen *). In den Cephalosporinen ist diese Struktur weniger ausgepragt. Hier wird das Elektronenpaar jedoch von der benachbarten C = C-Bindung beansprucht, so daD die Amid-Mesomerie-Stabilisierung stark abgeschwacht wird3). Bei der ebenfalls antibakteriell wirksamen Penem-3-carbonsaure wirken beide Effekte, Pyramidalitat und Enamin-Mesomerie, besonders stark4). Der pyramidale Charakter unseres Zielmolekiils 1 entspricht weitgehend demjenigen des Cephalosporins. Durch die Einfiihrung des 3-Stickstoff-Atoms war jedoch eine deutlich hohere Reaktivitat der P-Lactambindung zu erwarten. An die Stelle der moderaten Enamin-Mesomerie des Cephalosporins tritt hier eine ausgepragtere Amidin-Resonanz.RingschluDreaktionen zu Sechsringen sind bei offenkettigen Verbindungen oft leicht durchzufiihren. Bicyclische Systeme, insbesondere bicyclische P-Lactamverbindungen, sind jedoch problematischer: Der angebaute Vierring erschwert die Einstellung der energetisch giinstigen Konformation im zweiten Ring. Solche Molekiile sind wegen ihrer betrachtlichen Ringspannung und Reaktivitat auDerst labil und nur unter milden Reaktionsbedingungen herzustellen.In den folgenden Synthesen wird die Reaktivitat der Produkte Stufe um Stufe erhoht. Erst am Ende des mehrstufigen Syntheseschemas erfolgt die Einfuhrung der C-2 -N-3-Doppelbindung, die dem Molekiil die hohe P-Lactam-Reaktivitat verleiht. Zum Aufbau des Bicyclus wurde auf zwei verschiedenen Wegen einmal eine Staudinger-Reaktion'...