[en] We have studied in this work the versatility of the radical chemistry of titanocene monochloride for the synthesis of beta-lactam compounds in order to prepare new beta-lactams with properties as enzyme inhibitors. The first stage of the process was to prepare the starting materials, a series of epoxymonolactams with different unsaturated groups as radical acceptors. This was carried out by the following three-step synthetic sequence: 1) preparation of the 2-azetidinone ring or beta-lactam ring by a [2+2] ketene-imine cycloaddition reaction or Staudinger reaction; 2) several functional group conversion reactions over the chain on N1 of the beta-lactam ring; epoxidation of the alkene on C4 of the beta-lactam ring. Radical cyclization experiments were carried our subsequently by treatment of the prepared epoxymonolactams with Cp2TiCl under different reaction conditions (direct addition: addition of the reagent suspension onto the solution of the epoxide or inverse addition: the other way round). We studied 5/6-exo-trigonal, 5/6/7-exo-digonal and 6-endo-trigonal radical processes and radical tandem reactions (6-endo-6-endo or 6-endo-6-exo) onto different types of radicals (benzyl, tertiary alkyl and tertiary homobenzyl). These tests afforded us to prepare 51 new beta-lactams compounds: 16 carbacephams, 9 carbapenams, 7 trilactams, 10 monolactams, 7 acyclic enamides and 2 gamma-lactams. Finally, in vitro anti-human leukocyte elastase (anti-HLE) activity experiments with the chromatographically pure compounds obtained were carried out. We observed an important activity as HLE inhibitors for 7 compounds. From the results obtained, we can conclude that the best substituents for the anti-HLE activity are phenyloxyranyl group on C4 and alpha-methylacrylate or d-glucosamine residue plus formyl group on N1 of the beta-lactam ring for the monocyclic compounds and styryl radical in polycyclic compounds; that the hydroxyl function decreases or nullifies the anti-HLE activity both in mono- and polycyclic beta-lactams and that beta-lactam compounds seem to act as HLE irreversible or suicide inhibitors.

[es] En este trabajo, se ha estudiado el alcance de la qu?mica radicalaria del monocloruro de titanoceno para la s?ntesis de compuestos beta-lact?micos, con objeto de preparar nuevas beta-lactamas inhibidoras de enzimas. La primera fase del mismo fue la elaboraci?n de los materiales de partida, una serie de epoximonolactamas con diferentes grupos insaturados como aceptores radicalarios. Esto se llev? a cabo mediante la siguiente secuencia sint?tica en tres etapas: 1) preparaci?n del anillo de 2-azetidinona o anillo beta-lact?mico mediante reacci?n de cicloadici?n [2+2] cetena-imina o reacci?n de Staudinger; 2) diversas reacciones de transformaci?n de grupos funcionales sobre la cadena en N1 del anillo beta-lact?mico; 3) epoxidaci?n del alqueno en C4 del anillo beta-lact?mico. A continuaci?n, se realizaron los estudios de ciclaci?n radicalaria por tratamiento de las epoximonolactamas preparadas con Cp2TiCl en condiciones de adici?n directa (adici?n de la disoluci?n del reactivo sobre la del ep?xido) o inversa (al rev?s), estudi?ndose procesos radicalarios 5/6-exo-trigonales, 5/6/7-exo-digonales, 6-endo-trigonales y reacciones radicalarias domin? (procesos tandem 6-endo-6-endo y 6-endo-6-exo) sobre diversos tipos de radicales (benc?licos, terciarios alqu?licos y terciarios homobenc?licos). Estos ensayos han permitido la preparaci?n de 51 nuevos compuestos beta-lact?micos: 16 carbacefamicinas, 9 carbapenamicinas, 7 trilactamas, 10 monolactamas, 7 enamidas ac?clicas y 2 gamma-lactamas. Finalmente, se realizaron ensayos de actividad anti-elastasa leucocitaria humana (anti-HLE) in Vitro con los compuestos obtenidos cromatogr?ficamente puros a lo largo del trabajo, observ?ndose una importante actividad como inhibidores de HLE en 7 compuestos. De estos resultados, deducimos que los mejores sustituyentes para la actividad anti-HLE son los grupos feniloxiranilo en C4 y alfa-acrilato de metilo o resto de d-glucosamina m?s formilo en N1 del anillo ?-lact?mico en los compuestos monoc?clicos y el radical estirilo en los compuestos polic?clicos; que la funci?n hidroxilo disminuye o anula la actividad anti-HLE en compuestos mono- y polic?clicos y que los compuestos beta-lact?micos parecen actuar como inhibidores irreversibles o suicidas de la HLE. Adem?s, se han descrito por primera vez compuestos homobenzocarbacef?micos con actividad selectiva frente a la HLE.