AT314081B - Process for the production of penicillins - Google Patents

Process for the production of penicillins

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AT314081B
AT314081B AT1038569A AT1038569A AT314081B AT 314081 B AT314081 B AT 314081B AT 1038569 A AT1038569 A AT 1038569A AT 1038569 A AT1038569 A AT 1038569A AT 314081 B AT314081 B AT 314081B
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D499/00Heterocyclic compounds containing 4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. penicillins, penems; Such ring systems being further condensed, e.g. 2,3-condensed with an oxygen-, nitrogen- or sulfur-containing hetero ring

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von neuen Penicillinen durch Acylierung von neuen Organosilanderivaten von   6-Aminopenicillansäure   sowie Hydrolyse bzw. Alkoholyse, wodurch die entsprechenden Penicilline mit bekannter antibiotischer Aktivität erhalten werden können   Silylierte Derivate von 6-Aminopenicillansäure und deren Verwendung zur Herstellung von   semisynthetischen Penicillinen mit antibiotischer Aktivität sind bekannt. So wurde beispielsweise die Mono- und Disilylierung von   6-Aminoenicillansäure   zur Herstellung von Zwischenprodukten vorgeschlagen und/oder auch durchgeführt, welche Zwischenprodukte leicht acyliert und dann hydrolysiert oder alkoholysiert werden können zur Herstellung der entsprechenden antibiotisch wirksamen Penicilline.

   So wird von Glombitza in Annalen 673,   [1964]   S. 166, und in der Patentliteratur, beispielsweise in der USA-Patentschrift Nr. 3,249, 622 und den brit. 
 EMI1.1 
    Nr.nopenicillansäure   (6-APA) geoffenbart, wobei als Silylierungsmittel Monochlorsilane, Aminosilane und Disilylamine (wie Trimethylchlorsilan, Trimethylsilyldiäthylamin und Hexamethyldisilazan) verwendet werden. 



   Im bekannten Stand der Technik, wie er durch die angegebenen Publikationen dargestellt wird, wird jedoch nicht die Möglichkeit angedeutet, ein Monohydrocarbyldihalosilan oder ein Trihalosilan (beispielsweise Methyldichlorsilan oder Methyltrichlorsilan) zur Herstellung von Organosilanderivaten von   6-Aminopenicillan-   säure einzusetzen. Dies offenbar deshalb, da man von den erhaltenen Organosilanderivaten von 6-Aminopeni-   eillansäure   annehmen würde, dass sie reaktive   Si-Cl- oder Si-H-Gruppen   enthalten, die bei der darauffolgenden Acylierung mitreagieren oder Polymermischungen ergeben würden, die in Lösungsmitteln unlöslich sind und nicht acyliert werden können. 



   In der österr. Patentschrift Nr. 249 862 ist ein Verfahren zur Herstellung von Penicillinen geoffenbart, wobei   6-Aminopenicillansäure   mit einem Dialkyldihalogensilan und die Aminogruppe mit einem Säurehalogenid einer Carbonsäure der allgemeinen Formel 
 EMI1.2 
 worin   R5   und   R Alkyl-,   Cycloalkyl-, Arylalkyl-, Aryl- und heterocyclische Gruppen mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen sind und in denFormeln (A) und (B) auch Wasserstoffatome darstellen und X Sauerstoff oder Schwefel ist, umgesetzt wird und der Siliziumrest dann mit einem eine Hydroxylgruppe enthaltenden Reagens, z. B. 



  Wasser oder Alkohol, abgespalten wird. In dieser Patentschrift sind als Acylierungsmittel beispielsweise Phenoxybuttersäurechlorid und 3-Phenyl-5-methylisooxazol-4-carboxylchlorid angegeben. 



   Es ist jedoch nirgends geoffenbart, dass ein Acylierungsmittel, das eine   a -Aminogruppe   enthält, dazu ver- 
 EMI1.3 
 benötigten Acylierungsmittels nicht möglich wäre. 



   Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die Reaktionsprodukte von 6-APA und Dihydrocarbyldihalosilanen   (z. B.   Dimethyldichlorsilan,   Methylphenyldichlorsilan und Diphenyldichlorsilan) mit funktionellen   Derivaten von   a-Aminosäuren   acyliert und deren acylierte Produkte zu Penicillinen hydrolysiert oder alkoholysiert werden können, wobei ausserdem bei derartigen Reaktionen ausgezeichnete Ausbeuten und die Penicillinendprodukte in ausgezeichneter Reinheit erhalten werden können. 



   Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Penicillinen der allgemeinen Formel 
 EMI1.4 
 worin Ra einenAcylrest einer organischen Carbonsäure darstellt, und deren pharmazeutisch verwendbaren Salzen durch Umsetzung von 6-Aminopenicillansäure mit einem organischen Siliziumderivat und Acylierung der erhaltenen Verbindung, gegebenenfalls in der rohen Reaktionslösung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Organosilanderivat von   6-Aminopenicillansäure   der allgemeinen Formel 

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 EMI2.1 
 worin   R1   Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder    Aralkyl;R   Halogen, Alkyl, Aryl oder Aralkyl ;

   W Wasserstoff oder einen Rest der Formel 
 EMI2.2 
 
 EMI2.3 
 
R2 die25 ; p 0 oder 1 ; und Y Halogen oder eine Gruppe der Formel 
 EMI2.4 
 bedeuten, wobei in Formel (II)
1. für m und p = 0, n mehr als 1 ist und die beiden freien Valenzen miteinander eine cyclische Verbin-   düng bilden ;   
2. für n grösser als   1,   die Abschnitte A der sich wiederholenden Gruppen B in statistischer Kopf-Kopf-, Kopf-Schwanz-und Schwanz-Schwanz-Stellung vorkommen ;
3. W nicht Wasserstoff bedeutet, wenn n 1 ist, und Y der Formel (IV) entspricht, und
4. m und p immer gleich sind 
 EMI2.5 
 hydroxylgruppenfreien organischen Lösungsmittel und vorzugsweise in Anwesenheit eines Säureakzeptors, acyliert wird und danach das acylierte Produkt hydrolysiert oder alkoholysiert undgewünschtenfalls das so erhaltene Penicillin in ein Salz übergeführt wird. 



   Die acylierten Verbindungen der obigen allgemeinen Formel sind neue Verbindungen. 



   Vorzugsweise ist   R 1 Wasserstoff, nied. Alkyl (z. B. Methyl).   Phenyl,   nied. Alkylphenyl oder Benzyl und R   ist Halogen (z. B. Chlor),   nied. Alkyl (z.   B. Methyl oder Propyl), Phenyl, nied. Alkylphenyl oder Benzyl, wobei der Ausdruck "nieder", wie er hierin verwendet wird, bedeutet, dass der Rest 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweist. 



   Die Ausgangsmaterialien der Formel (II), die erfindungsgemäss acyliert werden, und die entsprechenden Verbindungen, in welchen W ein Wasserstoffatom bedeutet, n 1 ist und Y der Formel (IV) entspricht, sind neue Verbindungen. 



   Das silenierte 6-Aminopenicillansäureausgangsmaterial   der Formel (II)   kann durch Reaktion von 6-Aminopenicillansäure oder einem Salz hievon mit einem   Di-oder Trihalogensilan   der folgenden Formel 
 EMI2.6 
 

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 EMI3.1 
 Ausbeute zu erzielen, kann die Reaktion fortgesetzt werden, bis die Salzbildung des entsprechenden Halogenwasserstoffes praktisch vollständig ist oder bis praktisch die gesamte 6-Aminopenicillansäure umgesetzt wurde. 



  Vorzugsweise werden die 6-APA oder das Salz hievon und die Verbindung der Formel (Va) in Anwesenheit eines Säureakzeptors erhitzt. Vorzugsweise wird   die Reaktion in Lösung durchgeführt.   Geeignete Di- oder Trihalogensilane, die verwendet werden können, sind beispielsweise Dimethyldichlorsilan, Methylpropyldichlorsilan, Dimethyldibromsilan, Dibutyldichlorsilan, Diphenyldichlorsilan, Methylphenyldichlorsilan, Dibenzyldichlorsilan, Äthylbenzyldibromsilan, Methyldichlorsilan und Methyltrichlorsilan. 



   Es können verschiedene Verhältnisse von Di- und Trihalogensilanen und Säureakzeptoren zur Reaktion mit 6-APA eingesetzt werden, wobei verschiedene neue silenierte Produkte erhalten werden, welche eine halbe oder zwei Silikongruppen pro APA-Gruppe aufweisen und in welchen eines oder beide der Halogenatome der Dioder Trihalogensilane in Reaktion getreten sind. Beispielsweise können folgende Reaktionen stattfinden, worin P den Rest 
 EMI3.2 
 bedeutet, je nach dem Verhältnis der eingesetzten Reaktionskomponenten : 
 EMI3.3 
 
Es wird angenommen, dass die Produkte, welche mehr als   eine"P"-Einheit   enthalten (d. h. worin n grösser oder gleich 1 ist in der vorhergehenden Formel), lineare oder cyclische Dimere, Trimere oder höhere Polymere sind.

   In derartigen Fällen können die sich wiederholenden   6-APA-Einheitender jeweiligen Gruppen statistisch   
 EMI3.4 
 



   Obwohl die silenierten Verbindungen erfolgreich unter Verwendung von einem halben bis zwei Molen Halogensilan pro Mol 6-APA hergestellt wurden, wird es für maximalen Effekt vorgezogen, etwa äquimolare Verhältnisse einzusetzen. Geeignete Säureakzeptoren sind beispielsweise Ammoniak, organische Amine, Alkali-   metallcarbonate und Bcdalkalimetallcarbonate. Im allgemeinenwird es vorgezogen,   etwa zwei Mole eines Säureakzeptors, wie wasserfreies Ammoniak oder ein Amin, wie Triäthylamin   oder Diäthylamin,   pro   MolHalogensi-   

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 EMI4.1 
 
 EMI4.2 
 
 EMI4.3 
 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 (worin R3 die gleiche Bedeutung wie in Formel (V) oben hat und vorzugsweise einen Äthoxyrest bedeutet) ;
3. 
 EMI5.2 
 (worin R5 Wasserstoff, nied.

   Alkyl oder Phenyl bedeutet) ; 
 EMI5.3 
 (worin q einen Index von 1 bis 5, vorzugsweise 2, bedeutet) ; 
 EMI5.4 
   (worin R die gleiche Bedeutung wie in Formel (VII) oben hat und R6 und R7 Wasserstoff oder Halogen sind, R in dieser Formel vorzugsweise Methyl ist und R und R vorzugsweise Chlor in 2-und 6-Stellung bedeu-    ten) ; 
 EMI5.5 
 
 EMI5.6 
 einen Index von 1 bis 3 bedeutet unter der Bedingung, dass, wenn r 0 ist, s grösser als 1 ist, und wenn r 1 ist, s kleiner als 3 ist.

   Vorzugsweise sind sowohl R8 als auch R9 Wasserstoff und r und s sind beide gleich   l) ;   und 
 EMI5.7 
 
Illustrative Beispiele einiger der besonders vorzugsweise verwendeten Acylierungsmittel sind die folgen-   den : Phenoxyacetylchlorid, 2, 6-Dimethoxybenzoylchlorid,   Benzolsulfonylchlorid, 2-Phenoxypropionylchlorid, 
 EMI5.8 
 
Die Acylierungsreaktion wird vorzugsweise in Anwesenheit eines Säureakzeptors durchgeführt, der gleich oder verschieden von dem sein kann, der bei der Herstellung des silenierten Zwischenproduktes Verwendung gefunden hat. Obwohl sich ein tertiäres Amin, wie Triäthylamin, für beide Reaktionen eignet, ist beispielsweise die Verwendung einer schwächeren Base, wie N, N-Dimethylanilin, Pyridin oder Chinolin für die Acylierungsreaktion vorzuziehen, da damit oft höhere Ausbeuten erzielt werden.

   Bei der Herstellung von   ct-Aminopeni-   

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 cillinen wird die Acylierung mit   &alpha;-Aminosäurehalogenidhydrohalogeniden   zweckmässigerweise in Abwesenheit von starken Basen, wie den Alkylaminen, durchgeführt. In der Praxis wird es vorgezogen, einen eventuell noch vorhandenen Überschuss an starken Aminen durch Zusatz eines mineralsauren Salzes eines schwachen Amins zu inaktivieren, Wenn beispielsweise 1 Mol Dimethyldichlorsilan und ein Überschuss (z.

   B.   2, 3   Mol)   von Triäthyl-     ) amin   bei derSilylierung eines Mols 6-Aminopenicillansäure verwendet wurden, erhöht der Zusatz von 0, 4 Äqui- valenten   Dimethylanilin. 2HCI   vor der Acylierung mit Phenylglycylchloridchlorhydrat die Gesamtausbeute von wasserfreiem Ampicillin   D- (-)- < x-Aminophenylacetamidopenicillansäure   von 70 auf 83% der Theorie. 



   Im allgemeinen können die gleichen Typen von Lösungsmitteln für die Acylierung der silenierten 6-APA-
Produkte, die auch zu ihrer ursprünglichen Darstellung verwendet wurden, eingesetzt werden. Die erfindungs- ) gemäss erhaltenen silenierten Penicilline werden bei Behandlung mit Wasser oder andern hydroxylgruppenhalti- gen Verbindungen, wie beispielsweise einem Alkohol, wie Methyl- oder Äthylalkohol, zu den entsprechenden
Penicillinen hydrolysiert oder alkoholysiert, von welchen   viele nützliche pharmazeutische Verbindungen   sind. 



   Die Verfahrensweisen (I) bis (VI) beziehen sich auf die Herstellung von silenierten Verbindungen, die er- findungsgemäss acyliert werden können.   i Verfahrensweise I :   In einem 11-Dreihalskolben, der mit Rührer, Thermometer und Trockenrohr versehen ist, wurden 40, 5 g (0, 40 Mol) Triäthylamin einer Mischung von 43, 2 g (0,20 Mol) 6-APA und 425 ml trocke-   nem Acetonitril   unter einer Stickstoffatmosphäre zugesetzt. Bei 10 bis   150C   wurden 25,8 g (0, 20 Mol) Dime- thyldichlorsilan tropfenweise zugesetzt und dann wurde die Mischung 1 h lang bei   450C   gerührt.

   Nach Kühlen auf   150C   wurde das unlösliche Material abfiltriert, mit Acetonitril gewaschen und getrocknet ; es wurden so   48, 3   g (oder   88%   der Theorie) Triäthylaminhydrochlorid erhalten. Die vollständige Wasserlöslichkeit zeigte die Abwesenheit von nicht in Reaktion getretener 6-APA. 



   Um zu zeigen, dass die -APA wiedergewonnen werden konnte, wurde das klare blassgelbe Filtrat in 500 ml
Eiswasser gegossen und mittels   !     ml 2, 5n-HCl   auf einen pH-Wert von 3,9 eingestellt. Nach 1/2stündigem Rüh- ren wurde die weisse, kristalline 6-APA abfiltriert, zunächst mit Wasser und dann mit Aceton gewaschen ; das Trockengewicht betrug 40, 5 g oder   94%   des eingesetzten   Ausgangsmaterials ; jodometrischerTest ergab   998   y/mg.   



   Verfahrensweise II : Wenn man nach der Verfahrensweise gemäss I arbeitet, jedoch andere wasserfreie or- ganische Lösungsmittel an Stelle von Acetonitril verwendet, werden lösliche silenierte Derivate von 6-APA er- halten, wie im folgenden durch Wiedergewinnung von APA aus den entsprechenden Lösungen gezeigt wird. 



   Tabelle A 
 EMI6.1 
 
<tb> 
<tb> verwendetes <SEP> Wiedergewinnung
<tb> Lösungsmittel <SEP> Reaktionszeit <SEP> von <SEP> 6-APA
<tb> Methylenchlorid <SEP> 3 <SEP> h <SEP> 93% <SEP> 
<tb> Chloroform
<tb> (alkoholfrei) <SEP> 1h <SEP> 85% <SEP> 
<tb> Äthylacetat <SEP> 2h <SEP> 82% <SEP> 
<tb> Dioxan <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 62% <SEP> 
<tb> Methylisobutylketon <SEP> l <SEP> h <SEP> 77%
<tb> 
 
Analog wurde bei Verwendung von Dimethylformamid, Tetrahydrofuran und Benzol als Reaktionsmedium 6-APA wiedergewonnen. 



   Verfahrensweise III : Eine Mischung von 43, 2 g 6-APA, 425 ml Methylenchlorid und 40, 5 g Triäthylamin wurde mit 25, 8 g Dimethyldichlorsilan bei 10 bis   150C   behandelt und die Mischung 2 h lang am Rückfluss gehalten. Ein Indikator zeigte, dass kein freies Triäthylamin verblieb. Nach Rühren bei 5 bis   100C   während 1/2 h wurden die unlöslichen Nebenprodukte abfiltriert, mit Methylenchlorid gewaschen und getrocknet. Von den erhaltenen 44 g waren nur 0,4 g nicht umgesetzte   6-APA.   



   Nach Ausfällen von weiterem Triäthylaminhydrochlorid durch Zusetzen von 250 ml wasserfreiem Äther und Filtrieren wurde das Filtrat unter vermindertem Druck bei   250C   zur Trockne eingedampft. Der Rückstand,   57, 3   g, wurde vom restlichen Triäthylaminhydrochlorid durch Auflösen in 290 ml trockenem Äthylacetat, Filtrieren und Wiederkonzentrieren auf konstantes Gewicht befreit. Es wurden 54, 5 g oder   1000/0   der Theorie erhalten. Die Gesamtmenge an wiedergewonnenem Triäthylaminhydrochlorid betrug 53, 9 g oder   98%   der Theorie. 
 EMI6.2 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Diese silenierte 6-APA war bei   200C   in wasserfreien Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, Chloroform,
Tetrachlorkohlenstoff, Äthylendichlorid, Äthylacetat, Tetrahydrofuran, Dioxan, Benzol, Toluol, Dimethyl- sulfoxyd, Dimethylacetamid, Dimethylformamid und Acetonitril vollständig löslich, jedoch schlecht löslich in Hexan und Cyclohexan. 



  Beim Behandeln einer Lösung von 5 g dieses Dimethylsilanderivates in 50 ml trockenem Äthylacetat bei 
 EMI7.1 
 
Ausgangsmaterial verwendeten 6-APA. 



   Jodometrischer Test ergab 884 y/mg. 



   Die silenierte 6-APA hat eine Dichte von   1, 23 g/ml.   Sie ist amorph und hat keinen bestimmten Schmelzpunkt. Sie enthält etwa ein Siliziumatom pro 6-APA-Kern, wie durch NMR und Si-Gehalt durch Röntgenstrah- lenfluoreszenz gezeigt. Die Polymerstruktur der silenierten 6-APA wurde durch Molgewichtsbestimmungen,
Viskositätsmessungen und NMR-Spektren bestätigt. Die   Molgewichtsbestimmungen   zeigten, dass das Polymere aus etwa vier Einheiten eines Monomeren, hergestellt aus Dimethylsilan und 6-APA in gleichem Verhältnis, bestand.   Methylenchloridlosungen   der silenierten   6-APA   hatten eine Viskosität, die mit steigender Konzentration des gelösten Stoffes stieg, was eine polymere Struktur anzeigt. 



   NMR-Bestimmungen an Proben fester silenierter 6-APA zeigten ein   l : l-Verhältnis   von Silenylmethylen zu 6-APA-Methylen. Die Hauptsilenylmethylspitzen im NMR-Spektrum der Silenierungsreaktionsmischungen sowie der festen silenierten 6-APA können den COO-Si-NH-Bindungen zugeschrieben werden, was ebenfalls polymere Struktur anzeigt. Zusätzlich zu den oberwähnten Kopf-Schwanz-Bindungen wurden NMR-Spitzen entsprechend den   Kopf-Kopf-und Schwanz-Schwanz-Bindungen-COOSi-0-c-0 und-NHSiNH-gezeigt.   



   Verfahrensweise IV : Nach einer Verfahrensweise, ähnlich der unter I beschriebenen, wurde eine Mischung von21,6 g (0, 10 Mol) 6-APA, 213 ml Methylenchlorid und 20, 3 g   (0, 20 Mol) Triäthylamin mit15, 7   g (0, 10 Mol)
Methylpropyldichlorsilan unter Kühlen behandelt. Nach sanftem Kochen am Rückfluss während 2 h und Kühlen auf   150C   wurde das unlösliche Material abfiltriert und mit Methylenchlorid gewaschen. Auflösen des   Triäthyl-   aminhydrochlorids durch Rühren in Wasser ergab 0, 4 g nicht in Reaktion getretene 6-APA. 



   Wiedergewinnung der 6-APA aus der klaren, blassgelben Methylenchloridlösung durch Eingiessen in Wasser,
Filtrieren und Waschen des weissen Produktes mit Aceton ergab 18,8 g 6-APA oder 87% Wiedergewinnung ; jodo- metrischer Test ergab 993 y/mg. 



   Verfahrensweise V : Nach dem in Verfahrensweise IV beschriebenen Verfahren, wobei jedoch äquimolare
Mengen von andern Halogensilanen an Stelle von   Methylpropyldichlorsilan   verwendet wurden, wurden lösliche
Derivate von 6-APA erhalten, wie sich durch Wiedergewinnung aus der Lösung, wie im folgenden beschrie- ben, ergab :

   
 EMI7.2 
 
<tb> 
<tb> verwendetes <SEP> Wiedergewinnung
<tb> Halogensilan <SEP> Reaktionszeit <SEP> von <SEP> 6-APA
<tb> Methyldichlorsilan <SEP> l <SEP> h <SEP> 84% <SEP> 
<tb> Phenylmethyldichlorsilan <SEP> 2 <SEP> h <SEP> 88%
<tb> Methyltrichlorsilan <SEP> l <SEP> h <SEP> 52% <SEP> 
<tb> Diphenyldichlorsilan <SEP> 3h <SEP> 78%
<tb> 
 
Verfahrensweise   VI :   25,3 g (0, 10 Mol) Diphenyldichlorsilan wurden tropfenweise bei 10 bis   150C   zu einer Mischung von 21, 6 g 6-APA, 213 ml Methylenchlorid und 20, 3 g Triäthylamin zugesetzt und die Mischung 3 h lang am Rückfluss gekocht. Nach Abkühlen auf 100C wurden die unlöslichen Nebenprodukte abfiltriert und mit Methylenchlorid gewaschen.

   Entfernung des Triäthylaminhydrochlorids aus dem trockenen Feststoff durch Auflösen in kaltem Wasser hinterliess   l,   6 g nicht in Reaktion getretene 6-APA. 



   Die klare Methylenchloridlösung wurde unter vermindertem Druck bei 20 bis   250C   zur Trockne eingedampft. Der Rückstand, 46,0 g, wurde von Triäthylaminhydrochlorid befreit durch Auflösen in 200 ml trockenem Äthylacetat, Filtrieren und Wiederkonzentrieren auf konstantes Gewicht,   39, 4   g. Dieses Produkt war ein blassgelber, bröckeliger Feststoff mit einem Chlorgehalt von 0,   33solo.   



   Elementaranalyse : 
 EMI7.3 
 
H gefunden :   C 59, 77   H   5, 41 N 6, 10'lo.   



   Das Produkt war löslich bei   200C   in wasserfreien Lösungsmitteln, einschliesslich   CHCl, Tetrahydrofuran,   Aceton, Benzol und Dimethylformamid. 



   Bei Behandeln einer Lösung von 10g dieses silenierten 6-APA-Derivates in 50 ml Methylenchlorid mit 50 ml kaltem Wasser kristallisierte 6-APA ; es wurden 3, 75 g erhalten, entsprechend 72% der als Ausgangsmaterial erhaltenen 6-APA ; jodometrischer Test ergab 976 y/mg. 

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 EMI8.1 
 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 tropft. Nach sanftem Kochen am Rückfluss während 1 h wurde die Mischung auf   100C   unter Stickstoff abgekühlt und 13 ml 3,   1n- Lösung vonDimethylanilindihydrochlorid   in Methylenchlorid wurden zur Inaktivierung des Am- moniaküberschusses zugesetzt. 



   Bei   00C   wurden 41,9 g   D- (-)-Phenylglycylchloridhydrochlorid   anteilweise während 20 min zugesetzt. Nach i Rühren bei   00C   während weiteren 15 min wurde die Reaktionsmischung in 1200 ml Eiswasser gegossen und, wie in Beispiel l beschrieben, in wasserfreies Ampicillin umgesetzt ; Ausbeute   zo   der Theorie ; biologischer Test
987 y/mg. 



    Beispiel 3 : 6- (1-Aminocyclohexancarboxamido)-penicillansäure   
Wie   in Verfahrensweise HI   beschrieben, wurde eine Methylenchloridlösung von silenierter 6-APA aus 0, 20 Mol APA hergestellt. Ohne das Triäthylaminhydrochlorid abzufiltrieren, wurde die Mischung mit 16,6 g
Pyridin behandelt und dann wurden 40, 7 g (0, 205 Mol)   1- Amino-1 - cyclohexancarbonsäurechloridhydrochlorid   anteilweise während 20 min bei   00C   zugesetzt. Nach Rühren bei   00C   und schliesslich bei   200C   während 1 h wurde die Reaktionsmischung in 400 ml Wasser gegossen, filtriert und der PH-Wert durch Zusetzen von ver- dünnter   Natriumhydroxydlösung   auf 5,4 eingestellt. 



   Nach Rühren über Nacht bei   200C   wurde das Produkt filtriert, gewaschen und getrocknet ; die Ausbeute an
Dihydrat betrug 59,0 g oder 78% der Theorie ; jodometrischer Test ergab eine Reinheit von 95%. Wassergehalt nach der Karl-Fischer-Methode 8,   650/0.   



   Bei Durchführung des Verfahrens gemäss Beispiel 3, jedoch unter Verwendung äquivalenter Mengen anderer
Acylierungsmittel anstelle von   1-Aminocyclohexancarbonsäurechloridhydrochlorid   wurde eine Reihe von Peni- cillinderivaten erhalten und hieraus die entsprechenden Penicilline, wie in nachstehender Tabelle B angege- ben :

   
Tabelle B 
 EMI9.1 
 
<tb> 
<tb> Verwendete <SEP> Acylierungsmittel <SEP> Endpenicilline
<tb> 1- <SEP> Aminocyc1opentancarbon <SEP> - <SEP> 6- <SEP> (1- <SEP> Aminocyc1opentancarbox- <SEP> 
<tb> säurechloridchlorhydrat <SEP> amido)-penicillansäure
<tb> 2-Amino-1,2,3,4-tetrahydro- <SEP> 6-(2-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-
<tb> 6-methoxy-2-naphthoesäure- <SEP> 6-methoxy-2-napthamido) <SEP> chloridchlorhydrat <SEP> penicillansäure
<tb> 2-Amino-1, <SEP> 2, <SEP> 3, <SEP> 4-tetrahydro- <SEP> 6- <SEP> (2-Amino-l, <SEP> 2, <SEP> 3, <SEP> 4-tetrahydro-
<tb> 7-äthoxy-2-naphthoesäure <SEP> -- <SEP> 7-äthoxy-2-naphthamido) <SEP> chlorhydrat <SEP> penicillansäure
<tb> 2-Amino-4-phenyl-2-indan- <SEP> 6-(Indan <SEP> -2-amino-4-phenylcarbonsäuiechloridchlor-2-carboxamido)

  -penicillanhydrat <SEP> säure
<tb> 2-Amino-3-phenoxy-2-indan- <SEP> 6-(Indan-2-amino-3-phenoxycarbonsäurechloridchlor- <SEP> 2-carboxyamido) <SEP> -penicillanhydrat <SEP> säure
<tb> 2-Amino-4-butyl-2-indan- <SEP> 6-(Indan-2-amino-4-butylcarbonsäurechloridchlor- <SEP> 2-carboxamido) <SEP> -penicillanhydrat <SEP> säure
<tb> 1-Amino-7-methyl-1-indan- <SEP> 6-(Indan-1-amino-7-methylcarbonsäurechloridchlorhydrat <SEP> 1-carboxamido) <SEP> -penicillansäure
<tb> 
 
 EMI9.2 
 methylanilin zugesetzt und danach 24, 2 g (0, 104 Mol)   2-Amino-2-carboxyindansäurechloridhydrochlorid   in kleinen Mengen während 20 min bei   OOC.   Die Mischung wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und weitere 15 min lang gerührt. 



     Nach Eingiessen   der   bernsteinfarbigenLösung   in 200ml Eiswasser und Filtrieren der Mischung wurde das Filtrat mit verdünnter Natriumhydroxydlösung auf einen pH-Wert von 5,8 eingestellt. Nach Rühren während 16 h wurde das weisse Produkt abfiltriert, mit Wasser und Aceton gewaschen und dann getrocknet ; Ausbeute 18,6 g 
 EMI9.3 
 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 Elementaranalyse : berechnetfürC18H21O4N3S :C57,58H5,64N11,19%,   gefunden : C 57, 46   H 5, 82 N 11, 38%. 



    Beispiel 5 :   Ampicillin 
 EMI10.1 
 
20halten ; jodometrischer Test ergab 1004 y/mg. 



   Elementaranalyse : berechnet für   C H igO S :   C 55, 00 H 5, 48 N 12,   03%,   gefunden : C 55, 28 H 5, 75 N 12,   03%.   



   Beispiel 6 : Penicillin V (Phenoxymethylpenicillin)
23 g (0, 20 Mol) Methyldichlorsilan wurden tropfenweise bei 10 bis   150C   zu einer Mischung von   43,     2 g   6-APA, 425 ml Methylenchlorid und   40, 5 g Triäthylamin   zugesetzt und die Mischung wurde 1 h lang am Rückfluss gekocht. Nach Abkühlen auf   100C   und Abfiltrieren des Triäthylaminhydrochlorids wurde die Lösung mit 26, 7 g N, N-Dimethylanilin behandelt, wonach die Lösung von 34,0 g (0, 20 Mol) Phenoxyacetylchlorid in 100 ml Methylenchlorid während 20 min bei   00C   zugesetzt wurde. Die Mischung wurde 1 1/2 h lang bei   200C   gerührt. 



   Nach Eingiessen der klaren roten Lösung in 800 ml Eiswasser, enthaltend 80 g Natriumbicarbonat, wurden die Schichten getrennt und die Methylenchloridschicht mit Wasser wieder extrahiert. Durch Ansäuern der 
 EMI10.2 
   Salzsäure95%.   



   Beispiel7 :6-(1-Aminocyclohexancarboxyamido)-penicillansäure
Eine Methylenchloridlösung von Methylhydrogensilanderivat der 6-APA wurde, wie in Beispiel 6 beschrieben, hergestellt. Ohne Filtrieren wurde die Mischung mit 17, 4 g Pyridin behandelt und mit 40, 7 g   1-Amino-   
 EMI10.3 
 und 200 ml Isopropylalkohol wurden 39,2 g in Form des Dihydrats   erhalten ; biologischer Test   ergab 888 y/mg. 



   Beispiel8 :Dicloxacillinsäure[3-(2,6-Dichlorphenyl)-5-methylisoxazolpenicilin]
Eine Methylenchloridlösung des   Methylhydrogensilanderivates   der 6-APA wurde, wie in Beispiel 6 beschrieben, hergestellt. Nach Filtrieren wurde die Lösung mit 26, 7 g N, N-Dimethylanilin behandelt und dann wurde eine Lösung von 58, 2 g (0, 20 Mol)   3- (2, 6-Dichlorphenyl)-5-methylisoxazol-4-carbonylchlorid   in 80 ml Methylenchlorid während 15 min bei   00C   zugesetzt. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und eine weitere Stunde gerührt. 



     Nach Eingiessen der Reaktionsmischung in 500 ml Eiswasser und Trennen der Schichten wurde die   getrocknete Methylenchloridschicht mit 700 ml Hexan behandelt, um das Produkt zu kristallisieren. Die erhaltene Dicloxacillinsäure betrug nach Trocknen 67 g oder   71%   der Theorie. 



    Beispiel 9a: Sileniertes Ampicillin.HCl   
Eine 14,2 g(0,05 Mol)-Probe von fester silenierter 6-APA, hergestellt wie in Verfahrensweise III beschrie- 
 EMI10.4 
 rend 15 min   bei -30C   wurde die Temperatur auf   180C   ansteigen gelassen und die Mischung 1 1/2 h lang gerührt. 



   Das unlösliche Produkt wurde durch Zentrifugieren gesammelt und unter trockenem Stickstoff dekantiert und   schliesslich nacheinander mit Methylenchlorid, Äthylacetat   und Methylenchlorid gewaschen. Das erhaltene hellgelbe Pulver wurde in wasserfreiem Äther gerührt, durch Filtrieren unter trockenem Stickstoff gesammelt und in einem Vakuumdestillator bei Raumtemperatur getrocknet. Das Produkt betrug 17, 7 g oder   80% der Theo-   
 EMI10.5 
 ;Beispiel 9b : Ampicillin
22, 1 g (0, 05 Mol) festes sileniertes Ampicillin-HCl, bergestellt wie in Beispiel 9a beschrieben, wurden zu einer Mischung von 260 ml Eiswasser und 140 ml Methylenchlorid zugesetzt. Nach Rühren während 5min wurde die Zweiphasenmischung durch Filtrieren geklärt und die Schichten wurden getrennt.

   Zu der wässerigen Schicht wurden 38 ml Äthylacetat zugesetzt und dann wurde eine wässerige 12 g   -Naphthalinsulfonsäure   enthaltende Lösung tropfenweise bei   100C   zugegeben, wobei gleichzeitig eine verdünnte Natriumhydroxydlösung zugesetzt wurde, um den pH-Wert auf 1, 5 zu halten. Nach Rühren über Nacht wurde das weisse kristalline Produkt durch Filtrieren gesammelt und gut mit kaltem Wasser und schliesslich mit Äthylacetat gewaschen, wobei Ampicillin 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 als sein   6-NaphthaIinsulfonsäuresaIz   erhalten wurde, Ausbeute 19, 5 g oder 70% der Theorie. 



   Beispiel 10 : Ampicillin
22, 1 g (0,05 Mol) festes sileniertes Ampicillin-HCl, hergestellt wie in Beispiel 9a beschrieben, in 88% iger Ausbeute aus 6-APA, wurden zu einer Mischung von 260 ml Eiswasser und 140 ml Methylenchlorid zugesetzt. 



  Nach Rühren während 5 min wurde die Zweiphasenmischung durch Filtrieren geklärt und die Schichten wurden getrennt. Bioprüfung der wässerigen Phase zeigte 9, 9 g Ampicillin oder 57% der Theorie. 
 EMI11.1 
 fluss gelassen. Nach   Abkühlen   auf   150C   unter Stickstoff wurden die unlöslichen Nebenprodukte abfiltriert, mit Methylenchlorid gewaschen und getrocknet. Von den erhaltenen 36, 1 g waren nur 0,03 g nicht umgesetzte 6-APA. 



   Nach Eindampfen desFiltrates zur Trockne unter vermindertem Druck bei 20 bis   270C   wurde der Rückstand von   verbleibendem Triäthylaminhydrochlorid durch Lösen   in   500ml   trockenem Äthylacetat, Filtrieren und Konzentrieren auf ein konstantes Gewicht von 57, 3 g befreit. Die Gesamtgewinnung an Triäthylaminhydrochlorid war quantitativ (54, 7 g). 



   Das Produkt war ein fast farbloser, bröckeliger Feststoff mit einem Chlorgehalt von 0,   25%.   Das mittlere Molgewicht betrug 1660 (entsprechend einem Polymerenmit 5 Einheiten), wie durch Gefrierpunktserniedrigung in Dimethylsulfoxyd festgestellt wurde. b) Herstellung von"phenylmethyl-sileniertem 6-(1-Aminocyclohexancarboxamido)-penicillansäure-HCl
Eine   Probe von 33. 4   g (0.10 Mol)"phenylmethylsilenierter APA" wurdein 230 ml Methylenchlorid unter trocke- 
 EMI11.2 
 



   230 ml absoluter Äther wurden zugesetzt und das Produkt durch Dekantieren unter trockenem Stickstoff gesammelt und dann mit zwei Portionen Methylenchlorid-Äther (1 : 3) gewaschen. Das erhaltene weisse Pulver wurde mit Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet ; Ausbeute 44, 2 g. 



   Durch Röntgenstrahlfluoreszenz zeigte sich, dass das Produkt 12,   90/0   N,   N-Dimethylanilin-HCl   enthielt und einen Si-Gehalt von   5, 2% im   Vergleich zu einem theoretischen Wert von 4,   90/0,   der für diese Mischung berechnet wurde, aufwies. NMR zeigte, dass die Si-Methylgruppen vorwiegend in 0-Si-N-Bindungen gebunden sind, was auf eine Kopf-Schwanz-Polymerstruktur hinweist. c) Die Behandlung einer Probe dieses Materials in Methylenchlorid mit Wasser und Einstellung des   pH-Wer -   tes der wässerigen Schicht auf   5, 4 mit Natriumhydroxydlösung   ergab ss-(1-Aminocyclohexancarboxyamido)-peni-   cillansäuredihydrat. 

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   <Desc / Clms Page number 1>
 



   The invention relates to the production of new penicillins by acylation of new organosilane derivatives of 6-aminopenicillanic acid and hydrolysis or alcoholysis, whereby the corresponding penicillins with known antibiotic activity can be obtained. Silylated derivatives of 6-aminopenicillanic acid and their use for the production of semisynthetic penicillins with antibiotic activity are known. For example, the mono- and disilylation of 6-aminoenicillanic acid for the production of intermediates has been proposed and / or carried out, which intermediates can be easily acylated and then hydrolyzed or alcoholized to produce the corresponding antibiotic penicillins.

   Thus, von Glombitza in Annalen 673, [1964] p. 166, and in the patent literature, for example in US Pat. No. 3,249, 622 and Brit.
 EMI1.1
    No. nopenicillanic acid (6-APA) disclosed, wherein monochlorosilanes, aminosilanes and disilylamines (such as trimethylchlorosilane, trimethylsilyldiethylamine and hexamethyldisilazane) are used as silylating agents.



   In the known prior art, as illustrated by the publications cited, however, the possibility of using a monohydrocarbyldihalosilane or a trihalosilane (for example methyldichlorosilane or methyltrichlorosilane) for the production of organosilane derivatives of 6-aminopenicillanic acid is not indicated. This is apparently because the organosilane derivatives of 6-aminopeni- eillanic acid obtained would be assumed to contain reactive Si-Cl or Si-H groups which would also react in the subsequent acylation or would result in polymer mixtures that are insoluble in solvents and cannot be acylated.



   In the Austrian patent specification No. 249 862 a process for the preparation of penicillins is disclosed, wherein 6-aminopenicillanic acid with a dialkyldihalosilane and the amino group with an acid halide of a carboxylic acid of the general formula
 EMI1.2
 wherein R5 and R are alkyl, cycloalkyl, arylalkyl, aryl and heterocyclic groups with up to 12 carbon atoms and in the formulas (A) and (B) also represent hydrogen atoms and X is oxygen or sulfur, is reacted and the silicon radical is then with a reagent containing a hydroxyl group, e.g. B.



  Water or alcohol. In this patent specification, for example phenoxybutyric acid chloride and 3-phenyl-5-methylisooxazole-4-carboxyl chloride are given as acylating agents.



   However, it is nowhere disclosed that an acylating agent which contains an α-amino group can
 EMI1.3
 required acylating agent would not be possible.



   It has now surprisingly been found that the reaction products of 6-APA and dihydrocarbyldihalosilanes (e.g. dimethyldichlorosilane, methylphenyldichlorosilane and diphenyldichlorosilane) are acylated with functional derivatives of α-amino acids and their acylated products can also be hydrolyzed or alcoholized to give penicillins Reactions excellent yields and the penicillin end products can be obtained in excellent purity.



   The invention thus provides a process for the preparation of penicillins of the general formula
 EMI1.4
 wherein Ra is an acyl radical of an organic carboxylic acid, and its pharmaceutically acceptable salts by reacting 6-aminopenicillanic acid with an organic silicon derivative and acylation of the compound obtained, optionally in the crude reaction solution, which is characterized in that an organosilane derivative of 6-aminopenicillanic acid of the general formula

 <Desc / Clms Page number 2>

 
 EMI2.1
 wherein R1 is hydrogen, alkyl, aryl or aralkyl; R is halogen, alkyl, aryl or aralkyl;

   W is hydrogen or a radical of the formula
 EMI2.2
 
 EMI2.3
 
R2 die25; p 0 or 1; and Y is halogen or a group of the formula
 EMI2.4
 mean, where in formula (II)
1. for m and p = 0, n is more than 1 and the two free valences form a cyclic connection with one another;
2. for n greater than 1, the sections A of the repeating groups B occur in random head-to-head, head-to-tail and tail-to-tail positions;
3. W is not hydrogen when n is 1 and Y corresponds to the formula (IV), and
4. m and p are always the same
 EMI2.5
 hydroxyl-free organic solvent and preferably in the presence of an acid acceptor, is acylated and then the acylated product is hydrolyzed or alcoholized and, if desired, the penicillin obtained in this way is converted into a salt.



   The acylated compounds of the above general formula are new compounds.



   Preferably R 1 is hydrogen, lower. Alkyl (e.g. methyl). Phenyl, lower Alkylphenyl or benzyl and R is halogen (e.g. chlorine), lower. Alkyl (e.g. methyl or propyl), phenyl, lower. Alkylphenyl or benzyl, where the term "lower" as used herein means that the radical has 1 to 4 carbon atoms.



   The starting materials of the formula (II) which are acylated according to the invention and the corresponding compounds in which W denotes a hydrogen atom, n is 1 and Y corresponds to the formula (IV) are new compounds.



   The silenated 6-aminopenicillanic acid starting material of the formula (II) can be prepared by reacting 6-aminopenicillanic acid or a salt thereof with a di- or trihalosilane of the following formula
 EMI2.6
 

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 EMI3.1
 To achieve yield, the reaction can be continued until the salt formation of the corresponding hydrogen halide is practically complete or until practically all of the 6-aminopenicillanic acid has been converted.



  Preferably the 6-APA or the salt thereof and the compound of the formula (Va) are heated in the presence of an acid acceptor. The reaction is preferably carried out in solution. Suitable di- or trihalosilanes that can be used are, for example, dimethyldichlorosilane, methylpropyldichlorosilane, dimethyldibromosilane, dibutyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, methylphenyldichlorosilane, dibenzyldichlorosilane, methylsilosilane and methylbenzyldibrium.



   Different ratios of di- and trihalosilanes and acid acceptors can be used for reaction with 6-APA, with various new silenated products being obtained which have half or two silicone groups per APA group and in which one or both of the halogen atoms of the di- or trihalosilanes have reacted. For example, the following reactions can take place in which P is the remainder
 EMI3.2
 means, depending on the ratio of the reaction components used:
 EMI3.3
 
It is believed that the products containing more than one "P" unit (i.e., where n is greater than or equal to 1 in the preceding formula) are linear or cyclic dimers, trimers, or higher polymers.

   In such cases, the repeating 6-APA units of the respective groups may be statistical
 EMI3.4
 



   Although the silenated compounds have been successfully prepared using one-half to two moles of halosilane per mole of 6-APA, it is preferred to employ approximately equimolar ratios for maximum effect. Suitable acid acceptors are, for example, ammonia, organic amines, alkali metal carbonates and alkali metal carbonates. In general, it is preferred to add about two moles of an acid acceptor such as anhydrous ammonia or an amine such as triethylamine or diethylamine per mole of halogen

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 EMI4.1
 
 EMI4.2
 
 EMI4.3
 

 <Desc / Clms Page number 5>

 
 EMI5.1
 (wherein R3 has the same meaning as in formula (V) above and is preferably an ethoxy radical);
3.
 EMI5.2
 (where R5 is hydrogen, lower

   Denotes alkyl or phenyl);
 EMI5.3
 (wherein q is an index from 1 to 5, preferably 2);
 EMI5.4
   (in which R has the same meaning as in formula (VII) above and R6 and R7 are hydrogen or halogen, R in this formula is preferably methyl and R and R are preferably chlorine in the 2- and 6-positions);
 EMI5.5
 
 EMI5.6
 means an index from 1 to 3 with the proviso that when r is 0, s is greater than 1, and when r is 1, s is less than 3.

   Preferably both R8 and R9 are hydrogen and r and s are both the same l); and
 EMI5.7
 
Illustrative examples of some of the acylating agents used particularly preferably are the following: phenoxyacetyl chloride, 2,6-dimethoxybenzoyl chloride, benzenesulfonyl chloride, 2-phenoxypropionyl chloride,
 EMI5.8
 
The acylation reaction is preferably carried out in the presence of an acid acceptor which can be the same or different from that which was used in the preparation of the silenated intermediate. Although a tertiary amine such as triethylamine is suitable for both reactions, it is preferable to use a weaker base such as N, N-dimethylaniline, pyridine or quinoline for the acylation reaction, since higher yields are often achieved with it.

   In the production of ct-aminopeni-

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 In cillins, the acylation with α-amino acid halide hydrohalides is conveniently carried out in the absence of strong bases, such as the alkylamines. In practice it is preferred to inactivate any excess of strong amines that may still be present by adding a mineral acid salt of a weak amine, if, for example, 1 mole of dimethyldichlorosilane and an excess (e.g.

   B. 2.3 mol) of triethyl) amine were used in the silylation of one mole of 6-aminopenicillanic acid, the addition of 0.4 equivalents of dimethylaniline increases. 2HCI before acylation with phenylglycylchloride chlorohydrate, the total yield of anhydrous ampicillin D- (-) - <x-aminophenylacetamidopenicillanic acid from 70 to 83% of theory.



   In general, the same types of solvents can be used for the acylation of the silenated 6-APA-
Products that were used for their original presentation are used. The silenated penicillins obtained according to the invention become the corresponding ones on treatment with water or other compounds containing hydroxyl groups, such as, for example, an alcohol such as methyl or ethyl alcohol
Hydrolyzed or alcoholized penicillins, many of which are useful pharmaceutical compounds.



   Procedures (I) to (VI) relate to the preparation of silenated compounds which can be acylated according to the invention. i Procedure I: 40.5 g (0.40 mol) of triethylamine of a mixture of 43.2 g (0.20 mol) of 6-APA and 425 were placed in a 11-three-necked flask equipped with a stirrer, thermometer and drying tube ml of dry acetonitrile was added under a nitrogen atmosphere. At 10 ° to 150 ° C., 25.8 g (0.20 mol) of dimethyldichlorosilane were added dropwise and then the mixture was stirred at 45 ° C. for 1 hour.

   After cooling to 150 ° C., the insoluble material was filtered off, washed with acetonitrile and dried; 48.3 g (or 88% of theory) of triethylamine hydrochloride were thus obtained. Complete water solubility indicated the absence of unreacted 6-APA.



   To show that the -APA could be recovered, the clear pale yellow filtrate was added to 500 ml
Poured ice water and means! ml of 2.5N HCl adjusted to a pH of 3.9. After stirring for 1/2 hour, the white, crystalline 6-APA was filtered off, washed first with water and then with acetone; the dry weight was 40, 5 g or 94% of the starting material used; iodometric test gave 998 y / mg.



   Procedure II: If you work according to the procedure according to I, but use other anhydrous organic solvents instead of acetonitrile, soluble silenated derivatives of 6-APA are obtained, as shown below by the recovery of APA from the corresponding solutions .



   Table A.
 EMI6.1
 
<tb>
<tb> used <SEP> recovery
<tb> Solvent <SEP> reaction time <SEP> of <SEP> 6-APA
<tb> methylene chloride <SEP> 3 <SEP> h <SEP> 93% <SEP>
<tb> chloroform
<tb> (alcohol-free) <SEP> 1h <SEP> 85% <SEP>
<tb> Ethyl acetate <SEP> 2h <SEP> 82% <SEP>
<tb> Dioxane <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 62% <SEP>
<tb> methyl isobutyl ketone <SEP> l <SEP> h <SEP> 77%
<tb>
 
Similarly, when using dimethylformamide, tetrahydrofuran and benzene as the reaction medium, 6-APA was recovered.



   Procedure III: A mixture of 43.2 g of 6-APA, 425 ml of methylene chloride and 40.5 g of triethylamine was treated with 25.8 g of dimethyldichlorosilane at 10 to 150 ° C. and the mixture was refluxed for 2 hours. An indicator showed that no free triethylamine remained. After stirring at 5 ° to 100 ° C. for 1/2 hour, the insoluble by-products were filtered off, washed with methylene chloride and dried. Of the 44 g obtained, only 0.4 g was unreacted 6-APA.



   After further triethylamine hydrochloride had been precipitated out by adding 250 ml of anhydrous ether and filtering, the filtrate was evaporated to dryness under reduced pressure at 250.degree. The residue, 57.3 g, was freed from the remaining triethylamine hydrochloride by dissolving in 290 ml of dry ethyl acetate, filtering and concentrating again to constant weight. 54.5 g or 1000/0 of theory were obtained. The total amount of triethylamine hydrochloride recovered was 53.9 g or 98% of theory.
 EMI6.2
 

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   This silenated 6-APA was at 200C in anhydrous solvents such as methylene chloride, chloroform,
Carbon tetrachloride, ethylene dichloride, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, benzene, toluene, dimethyl sulfoxide, dimethylacetamide, dimethylformamide and acetonitrile are completely soluble, but poorly soluble in hexane and cyclohexane.



  When treating a solution of 5 g of this dimethylsilane derivative in 50 ml of dry ethyl acetate
 EMI7.1
 
Starting material used 6-APA.



   Iodometric test found 884 y / mg.



   The silenized 6-APA has a density of 1.23 g / ml. It is amorphous and has no particular melting point. It contains about one silicon atom per 6-APA nucleus, as shown by NMR and Si content by X-ray fluorescence. The polymer structure of the silenated 6-APA was determined by molecular weight determinations,
Viscosity measurements and NMR spectra confirmed. The molecular weight determinations showed that the polymer consisted of about four units of a monomer prepared from dimethylsilane and 6-APA in the same ratio. Methylene chloride solutions of the silenated 6-APA had a viscosity that increased with increasing concentration of the solute, indicating a polymeric structure.



   NMR determinations on samples of solid, silenated 6-APA showed a 1: 1 ratio of silenylmethylene to 6-APA-methylene. The main silenylmethyl peaks in the NMR spectrum of the silenation reaction mixtures as well as the solid silenated 6-APA can be attributed to the COO-Si-NH bonds, which also indicates polymeric structure. In addition to the head-to-tail bonds mentioned above, NMR peaks corresponding to the head-to-head and tail-to-tail bonds-COOSi-0-c-0 and -NHSiNH-were shown.



   Procedure IV: According to a procedure similar to that described under I, a mixture of 21.6 g (0.1 mole) 6-APA, 213 ml methylene chloride and 20.3 g (0.20 mole) triethylamine with 15.7 g ( 0, 10 moles)
Treated methylpropyldichlorosilane with cooling. After gently refluxing for 2 hours and cooling to 150 ° C., the insoluble material was filtered off and washed with methylene chloride. Dissolving the triethylamine hydrochloride by stirring in water gave 0.4 g of unreacted 6-APA.



   Recovery of the 6-APA from the clear, pale yellow methylene chloride solution by pouring it into water,
Filtering and washing the white product with acetone gave 18.8 g of 6-APA or 87% recovery; iodometric test gave 993 y / mg.



   Procedure V: According to the procedure described in procedure IV, but with equimolar
Amounts of other halosilanes used in place of methylpropyldichlorosilane became soluble
Derivatives of 6-APA are obtained as shown by recovery from solution as described below:

   
 EMI7.2
 
<tb>
<tb> used <SEP> recovery
<tb> halosilane <SEP> reaction time <SEP> from <SEP> 6-APA
<tb> methyldichlorosilane <SEP> l <SEP> h <SEP> 84% <SEP>
<tb> Phenylmethyldichlorosilane <SEP> 2 <SEP> h <SEP> 88%
<tb> Methyltrichlorosilane <SEP> l <SEP> h <SEP> 52% <SEP>
<tb> Diphenyldichlorosilane <SEP> 3h <SEP> 78%
<tb>
 
Procedure VI: 25.3 g (0.1 mol) of diphenyldichlorosilane were added dropwise at 10 to 150 ° C. to a mixture of 21.6 g of 6-APA, 213 ml of methylene chloride and 20.3 g of triethylamine and the mixture was refluxed for 3 hours cooked. After cooling to 100 ° C., the insoluble by-products were filtered off and washed with methylene chloride.

   Removal of the triethylamine hydrochloride from the dry solid by dissolving it in cold water left 1.6 g of unreacted 6-APA.



   The clear methylene chloride solution was evaporated to dryness under reduced pressure at 20 ° to 250 ° C. The residue, 46.0 g, was freed from triethylamine hydrochloride by dissolving in 200 ml of dry ethyl acetate, filtering and concentrating to constant weight, 39.4 g. This product was a pale yellow, friable solid with a chlorine content of 0.33 sol.



   Elemental analysis:
 EMI7.3
 
H found: C 59.77 H 5, 41 N 6, 10'lo.



   The product was soluble at 200C in anhydrous solvents including CHCl 2, tetrahydrofuran, acetone, benzene and dimethylformamide.



   On treating a solution of 10 g of this silenated 6-APA derivative in 50 ml of methylene chloride with 50 ml of cold water, 6-APA crystallized; 3.75 g were obtained, corresponding to 72% of the 6-APA obtained as starting material; iodometric test gave 976 y / mg.

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 drips. After gently refluxing for 1 h, the mixture was cooled to 100 ° C. under nitrogen and 13 ml of a 3.1N solution of dimethylaniline dihydrochloride in methylene chloride were added to inactivate the excess ammonia.



   At 00C, 41.9 g of D- (-) - phenylglycyl chloride hydrochloride were added in portions over 20 minutes. After stirring at 0 ° C. for a further 15 minutes, the reaction mixture was poured into 1200 ml of ice water and, as described in Example 1, converted into anhydrous ampicillin; Yield zo the theory; biological test
987 y / mg.



    Example 3: 6- (1-aminocyclohexanecarboxamido) penicillanic acid
As described in Procedure HI, a methylene chloride solution of silenated 6-APA was prepared from 0.20 moles of APA. Without filtering off the triethylamine hydrochloride, the mixture was 16.6 g
Treated pyridine and then 40.7 g (0.25 mol) of 1-amino-1-cyclohexanecarboxylic acid chloride hydrochloride were added in portions over 20 min at 00C. After stirring at 0 ° C. and finally at 20 ° C. for 1 hour, the reaction mixture was poured into 400 ml of water, filtered and the pH was adjusted to 5.4 by adding dilute sodium hydroxide solution.



   After stirring overnight at 200 ° C., the product was filtered, washed and dried; the yield
Dihydrate was 59.0 g or 78% of theory; iodometric test showed a purity of 95%. Water content according to the Karl Fischer method 8, 650/0.



   When carrying out the process according to Example 3, but using equivalent amounts of others
Acylating agent instead of 1-aminocyclohexanecarboxylic acid chloride hydrochloride, a number of penicillin derivatives were obtained and from these the corresponding penicillins, as indicated in Table B below:

   
Table B.
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<tb>
<tb> <SEP> acylating agents used <SEP> endpenicillins
<tb> 1- <SEP> aminocycopentane carbon <SEP> - <SEP> 6- <SEP> (1- <SEP> aminocycopentane carbox- <SEP>
<tb> acid chloride chlorhydrate <SEP> amido) penicillanic acid
<tb> 2-amino-1,2,3,4-tetrahydro- <SEP> 6- (2-amino-1,2,3,4-tetrahydro-
<tb> 6-methoxy-2-naphthoic acid- <SEP> 6-methoxy-2-napthamido) <SEP> chloride chlorohydrate <SEP> penicillanic acid
<tb> 2-Amino-1, <SEP> 2, <SEP> 3, <SEP> 4-tetrahydro- <SEP> 6- <SEP> (2-Amino-1, <SEP> 2, <SEP> 3 , <SEP> 4-tetrahydro-
<tb> 7-ethoxy-2-naphthoic acid <SEP> - <SEP> 7-ethoxy-2-naphthamido) <SEP> chlorohydrate <SEP> penicillanic acid
<tb> 2-Amino-4-phenyl-2-indan- <SEP> 6- (Indan <SEP> -2-amino-4-phenylcarboxylic acid chloride chlor-2-carboxamido)

  -penicillic anhydrate <SEP> acid
<tb> 2-Amino-3-phenoxy-2-indan-<SEP> 6- (indan-2-amino-3-phenoxycarboxylic acid chloride chlor- <SEP> 2-carboxyamido) <SEP> -penicillic anhydrate <SEP> acid
<tb> 2-Amino-4-butyl-2-indane <SEP> 6- (indan-2-amino-4-butylcarboxylic acid chloride chlor- <SEP> 2-carboxamido) <SEP> -penicillic anhydrate <SEP> acid
<tb> 1-Amino-7-methyl-1-indan-<SEP> 6- (indan-1-amino-7-methylcarboxylic acid chloride chlorohydrate <SEP> 1-carboxamido) <SEP> -penicillanic acid
<tb>
 
 EMI9.2
 methylaniline was added and then 24.2 g (0.14 mol) of 2-amino-2-carboxyindanoic acid chloride hydrochloride in small amounts for 20 minutes at OOC. The mixture was allowed to warm to room temperature and stirred for an additional 15 minutes.



     After pouring the amber-colored solution into 200 ml of ice water and filtering the mixture, the filtrate was adjusted to a pH of 5.8 with dilute sodium hydroxide solution. After stirring for 16 hours, the white product was filtered off, washed with water and acetone and then dried; Yield 18.6g
 EMI9.3
 

 <Desc / Clms Page number 10>

 Elemental analysis: calculated for C18H21O4N3S: C57.58H5.64N11.19%, found: C 57.46 H5.82 N11.38%.



    Example 5: Ampicillin
 EMI10.1
 
Hold; iodometric test gave 1004 y / mg.



   Elemental analysis: calculated for C H igO S: C 55.00 H 5, 48 N 12.03%, found: C 55.28 H 5, 75 N 12.03%.



   Example 6: Penicillin V (Phenoxymethylpenicillin)
23 g (0.20 mol) of methyldichlorosilane were added dropwise at 10 to 150 ° C. to a mixture of 43.2 g of 6-APA, 425 ml of methylene chloride and 40.5 g of triethylamine and the mixture was refluxed for 1 hour. After cooling to 100 ° C. and filtering off the triethylamine hydrochloride, the solution was treated with 26.7 g of N, N-dimethylaniline, after which the solution of 34.0 g (0.20 mol) of phenoxyacetyl chloride in 100 ml of methylene chloride was added over 20 minutes at 00 ° C. The mixture was stirred at 200 ° C. for 1 1/2 hours.



   After pouring the clear red solution into 800 ml of ice water containing 80 g of sodium bicarbonate, the layers were separated and the methylene chloride layer was extracted again with water. By acidifying the
 EMI10.2
   Hydrochloric acid 95%.



   Example 7: 6- (1-Aminocyclohexanecarboxyamido) -penicillanic acid
A methylene chloride solution of methyl hydrogen silane derivative of 6-APA was prepared as described in Example 6. Without filtering, the mixture was treated with 17.4 g of pyridine and 40.7 g of 1-amino
 EMI10.3
 and 200 ml of isopropyl alcohol, 39.2 g in the form of the dihydrate was obtained; biological test gave 888 y / mg.



   Example 8: Dicloxacillic acid [3- (2,6-dichlorophenyl) -5-methylisoxazole penicilin]
A methylene chloride solution of the methyl hydrogen silane derivative of 6-APA was prepared as described in Example 6. After filtering, the solution was treated with 26.7 g of N, N-dimethylaniline, and then a solution of 58.2 g (0.20 mol) of 3- (2,6-dichlorophenyl) -5-methylisoxazole-4-carbonyl chloride in 80 ml of methylene chloride were added over 15 minutes at 00C. The mixture was allowed to warm to room temperature and stirred for an additional hour.



     After pouring the reaction mixture into 500 ml of ice water and separating the layers, the dried methylene chloride layer was treated with 700 ml of hexane to crystallize the product. The dicloxacillic acid obtained after drying was 67 g or 71% of theory.



    Example 9a: Silenated ampicillin.HCl
A 14.2 g (0.05 mole) sample of solid, silenated 6-APA, prepared as described in Procedure III.
 EMI10.4
 The temperature was allowed to rise to 180 ° C. for 15 minutes at -30 ° C. and the mixture was stirred for 1 1/2 hours.



   The insoluble product was collected by centrifugation and decanted under dry nitrogen and finally washed sequentially with methylene chloride, ethyl acetate and methylene chloride. The resulting light yellow powder was stirred in anhydrous ether, collected by filtration under dry nitrogen and dried in a vacuum distillator at room temperature. The product was 17.7 g or 80% of the
 EMI10.5
 ; Example 9b: ampicillin
22.1 g (0.05 mol) of solid, silenated ampicillin HCl, prepared as described in Example 9a, were added to a mixture of 260 ml of ice water and 140 ml of methylene chloride. After stirring for 5 minutes, the two phase mixture was clarified by filtration and the layers were separated.

   To the aqueous layer was added 38 ml of ethyl acetate, and then an aqueous solution containing 12 g of naphthalenesulfonic acid was added dropwise at 100 ° C. while a dilute sodium hydroxide solution was added at the same time to maintain the pH at 1.5. After stirring overnight, the white crystalline product was collected by filtration and washed well with cold water and finally with ethyl acetate, with ampicillin

 <Desc / Clms Page number 11>

 when its 6-naphthalinsulfonic acid salt was obtained, yield 19.5 g or 70% of theory.



   Example 10: Ampicillin
22.1 g (0.05 mol) of solid, silenated ampicillin HCl, prepared as described in Example 9a, in 88% yield from 6-APA, were added to a mixture of 260 ml of ice water and 140 ml of methylene chloride.



  After stirring for 5 minutes, the two phase mixture was clarified by filtration and the layers were separated. Biopest of the aqueous phase showed 9.9 g ampicillin or 57% of theory.
 EMI11.1
 let flow. After cooling to 150 ° C. under nitrogen, the insoluble by-products were filtered off, washed with methylene chloride and dried. Of the 36.1 g obtained, only 0.03 g was unreacted 6-APA.



   After evaporation of the filtrate to dryness under reduced pressure at 20 to 270 ° C., the residue was freed from remaining triethylamine hydrochloride by dissolving in 500 ml of dry ethyl acetate, filtering and concentrating to a constant weight of 57.3 g. The total recovery of triethylamine hydrochloride was quantitative (54.7 g).



   The product was an almost colorless, friable solid with a chlorine content of 0.25%. The average molecular weight was 1660 (corresponding to a polymer with 5 units), as was determined by lowering the freezing point in dimethyl sulfoxide. b) Production of "phenylmethyl-silenated 6- (1-aminocyclohexanecarboxamido) -penicillanic acid-HCl
A sample of 33.4 g (0.10 mol) of "phenylmethylsilenated APA" was dissolved in 230 ml of methylene chloride under dry
 EMI11.2
 



   230 ml of absolute ether was added and the product was collected by decantation under dry nitrogen and then washed with two portions of methylene chloride-ether (1: 3). The white powder obtained was washed with ether and dried in vacuo; Yield 44.2g.



   X-ray fluorescence showed the product to contain 12.90/0 N, N-dimethylaniline HCl and an Si content of 5.2% compared to a theoretical value of 4.90/0 calculated for this mixture , exhibited. NMR showed that the Si-methyl groups are predominantly bound in 0-Si-N bonds, suggesting a head-to-tail polymer structure. c) Treatment of a sample of this material in methylene chloride with water and adjustment of the pH value of the aqueous layer to 5.4 with sodium hydroxide solution gave ss- (1-aminocyclohexanecarboxyamido) -penicillanic acid dihydrate.

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Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE : EMI11.3 EMI11.4 worin einen Acylrest einer organischen Carbonsäure darstellt, und deren pharmazeutisch verwendbaren Salzen durch Umsetzung von 6-APA mit einem organischen Siliziumderivat und Acylierung der erhaltenen Verbindung, gegebenenfalls in der rohen Reaktionslösung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Organosilanderivat von 6-Aminopenicillansäure der allgemeinen Formel <Desc/Clms Page number 12> EMI12.1 worin R1 Wasserstoff, Alkyl, Aryl oder Aralkyl; R2 Halogen, Alkyl, Aryl oder Aralkyl ; PATENT CLAIMS: EMI11.3 EMI11.4 in which represents an acyl radical of an organic carboxylic acid, and its pharmaceutically acceptable salts by reacting 6-APA with an organic silicon derivative and acylating the compound obtained, optionally in the crude reaction solution, characterized in that an organosilane derivative of 6-aminopenicillanic acid of the general formula <Desc / Clms Page number 12> EMI12.1 wherein R1 is hydrogen, alkyl, aryl or aralkyl; R2 is halogen, alkyl, aryl or aralkyl; W Wasserstoff oder einen Rest der Formel EMI12.2 worin R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung haben und X Halogen ist ; m 0 oder 1 ; n einen Index von 1 bis 25 ; p 0 oder 1 ; und Y Halogen oder eine Gruppe der Formel EMI12.3 bedeuten, wobei in Formel (II) 1. für m und p = 0, n mehr als 1 ist und die beiden freien Valenzen miteinander eine cyclische Verbindung bilden ; 2. für n grösser als 1, die Abschnitte A der sich wiederholenden Gruppen B in statistischer Kopf-Kopf-, Kopf-Schwanz und Schwanz-Schwanz-Stellung vorkommen ; 3. W is hydrogen or a radical of the formula EMI12.2 wherein R1 and R2 have the meanings given above and X is halogen; m 0 or 1; n is an index from 1 to 25; p 0 or 1; and Y is halogen or a group of the formula EMI12.3 mean, where in formula (II) 1. for m and p = 0, n is more than 1 and the two free valences form a cyclic compound with one another; 2. for n greater than 1, the sections A of the repeating groups B in statistical head-to-head, Head-to-tail and tail-to-tail positions occur; 3. W nicht Wasserstoff bedeutet, wenn n 1 ist, und Y der Formel (IV) entspricht, und 4. m und p immer gleich sind bzw. eine diese Verbindung (II) enthaltende Reaktionslösung mit einem reaktiven Derivat einer organischen Carbonsäure Rb- CO- OH (worin Rb- CO eine Acylgruppe bedeutet, wobei Rb eine Aminogruppe am a- Koh- lenstoffatom zur Carbonsäuregruppe enthält, wenn das zu acylierende Organosilanderivat der 6-Aminopenicillansäure sowohl alsRl als auch als R2 eine Alkyl-, Aryl- oder Aralkylgruppe enthält), vorzugsweise in einem hydroxylgruppenfreien organischen Lösungsmittel und vorzugsweise in Anwesenheit eines Säureakzeptors acyliert wird und danach das acylierte Produkt hydrolysiert oder alkoholysiert und gewünschtenfalls das so erhaltene Penicillin in ein Salz übergeführt wird. EMI12.4 W is not hydrogen when n is 1 and Y corresponds to the formula (IV), and 4. m and p are always the same or a reaction solution containing this compound (II) with a reactive derivative of an organic carboxylic acid Rb-CO-OH (where Rb-CO denotes an acyl group, Rb being an amino group on the a-carbon atom for If the organosilane derivative of 6-aminopenicillanic acid to be acylated contains an alkyl, aryl or aralkyl group both as R1 and R2), preferably in an organic solvent free from hydroxyl groups and preferably in the presence of an acid acceptor, and then the acylated product is hydrolyzed or alcoholysed and, if desired, the penicillin thus obtained is converted into a salt. EMI12.4
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