Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung von 7-Amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-car- bonsäureverbindungen der Formel
EMI1.1
worin R1 ein Wasserstoffatom oder den organischen Rest eines Alkohols darstellt, R2 für einen Acylrest steht und R einen, durch einen oder zwei gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste, gegebenenfalls substituierte heterocyclische oder heterocyclisch-aliphatische Reste, worin heterocyclische Gruppen aromatischen Charakter haben, oder funktionelle Gruppen substituierten Methylenrest darstellt, sowie Salzen von solchen Verbindungen mit salzbildenden Gruppen.
Die Verbindungen der Formel I weisen die Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure auf.
Die Gruppe R1 kann den organischen Rest irgendeines Alkohols, insbesondere aber einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest bedeuten.
Die Gruppe R2 stellt in erster Linie den Acylrest einer organischen Carbonsäure, z.B. eines Kohlensäurehalbderivats oder einer gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen, cycloaliphatisch-aliphatischen, aromatischen, araliphatischen, heterocyclischen oder heterocyclisch-aliphatischen Carbonsäure dar.
Ein die Methylengruppe R substituierender Kohlenwasserstoffrest ist in erster Linie ein gegebenenfalls substituierter aliphatischer, cycloaliphatischer, cycloaliphatisch-aliphatischer, aromatischer araliphatischer oder heterocyclisch-aliphatischer Kohlenwasserstoffrest, wobei ein solcher Kohlenwasserstoffrest auch bivalenter Natur sein und z.B. einen bivalenten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellen kann.
Ein funktioneller Substituent der Methylengruppe R ist z.B. eine ver ätherte Hydroxy-, sowie Mercaptogruppe, z.B. eine durch einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, sowie aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest ver ätherte Hydroxy-, sowie Mercaptogruppe, oder eine durch eine organische Carbonsäure, z.B. eine aliphatische, aromatische oder araliphatische Carbonsäure veresterte Hydroxy-, sowie Mercaptogruppe, ferner ein Acylrest, insbesondere der Acylrest einer aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Carbonsäure.
Ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest ist ein Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinyl-, insbesondere ein Niederalkyl- oder Niederalkenyl-, sowie auch ein Niederalkinylrest, der z.B. bis zu 7, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoffatome enthalten kann.
Solche Reste können gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, z.B. durch verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppen. wie Niederalkoxy-, Niederalkenyloxy-, Niederalkylendioxy-, gegebenenfalls substituierte Phenyloxy- oder Phenylniederalkoxy-, Niederalkylmercapto- oder gegebenen.
falls substituierte Phenylmercapto- oder Phenyl-niederalkylmercapto-, Niederalkoxycarbonyloxy- oder Niederalkanoyloxygruppen, sowie Halogenatome, ferner durch Nitrogruppen, gegebenenfalls substituierte Aminogruppen oder gegebenenfalls funktionell abgewandelte Carboxygruppen, wie Carboniederalkoxy-, gegebenenfalls N-substituierte Carbamyl-, oder Cyangruppen, mono-, di- oder polysubstituiert sein.
Cycloaliphatische oder cycloaliphatisch-aliphatische Kohlenwasserstoffreste sind z.B. mono-, bi- oder polycyclische Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgruppen, bzw. Cycloalkyl- oder Cycloalkenyl-niederalkyl- oder -niederalkenylgruppen, worin Cycloalkylreste z.B. bis zu 12, wie 3-8, vorzugsweise 3-6 Ringkohlenstoffatome enthalten, während Cycloalkenylrest z.B. bis zu 12, wie 5-8, vorzugsweise 5 oder 6 Ringkohlenstoffatome, sowie 1 bis 2 Doppelbindungen aufweisen, und der aliphatische Teil von cycloaliphatisch-aliphatischen Resten z.B. bis zu 7, vorzugsweise bis zu 4 Kohlenstoffatome enthalten kann.
Die obigen cycloaliphatischen oder cycloaliphatisch-aliphatischen Reste können, wenn erwünscht, z.B. durch gegebenenfalls substituierte aliphatische Kohlenwasserstoffreste, wie z.B. die obgenannten, gegebenenfalls substituierten Niederalkylgruppen, oder dann wie die obgenannten aliphatischen Kohlenwasserstoffreste durch funktionelle Gruppen mono-, di- oder polysubstituiert sein.
Ein aromatischer Kohlenwasserstoffrest ist z.B. ein monooder bicyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffrest, insbesondere ein Phenyl-, sowie ein Biphenylyl- oder Naphthykest, der gegebenenfalls, z.B. wie die obgenannten aliphatischen und cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffreste, mono-, dioder polysubstituiert sein kann.
Ein araliphatischer Kohlenwasserstoffrest ist ein gegebenenfalls substituierter, zB. bis drei, gegebenenfalls substituierte, mono- oder bicyclische, aromatische Kohlenwasserstoffreste aufweisender aliphatischer Kohlenwasserstoffrest und stellt in erster Linie einen Phenyl-niederalkyl- oder Phenyl-niederalkenyl-, sowie Phenyl-niederalkinylrest dar, wobei solche Reste 1-3 Phenylgruppen enthalten und gegebenenfalls, z.B. wie die oben genannten aliphatischen und cycloaliphatischen Reste, im aromatischen und/oder aliphatischen Teil mono-, di- oder polysubstituiert sein können.
Ein bivalenter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest ist in erster Linie ein Niederalkylen-, sowie ein Niederalkenylrest, der z.B. bis zu 8, vorzugsweise 4 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, und, wenn erwünscht, z.B. wie die obgenannten cycloaliphatischen Reste, substituiert sein kann.
Der heterocyclische Teil eines heterocyclischen oder heterocyclisch-aliphatischen Restes ist insbesondere ein monocyclischer, sowie bicyclischer oder polycyclischer aza-, thia-, oxa-, thiaza-, oxaza- oder diazacyclischer Rest aromatischen Charakters, der gegebenenfalls z.B. wie die obgenannten cycloaliphatischen Reste mono-, di- oder polysubstituiert sein kann. Der aliphatische Teil in heterocyclisch-aliphatischen Resten hat z.B. die für die entsprechenden cycloaliphatischen oder araliphatischen Reste gegebene Bedeutung.
Der Acylrest eines Kohlensäurehalbderivates ist vorzugsweise der Acylrest eines entsprechenden Halbesters, worin der veresternde organische Rest einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen, cycloaliphatischen, aromatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen heterocyclischaliphatischen Rest darstellt, in erster Linie den Rest eines gegebenenfalls substituierten Niederalkylhalbesters der Kohlensäure (d.h. ein im Niederalkylteil gegebenenfalls substituierter Carbo-niederalkoxyrest), sowie eines gegebenenfalls im Niederalkenyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- bzw. Phenyl-niederalkylteil substituierten Niederalkenyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- oder Phenyl-niederalkyl-halbesters der Kohlensäure (d.h. ein im Niederalkenyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- bzw.
Phenyl-niederalkylteil gegebenenfalls substituierter Carboniederalkenyloxy-, Carbocycloalkoxy-, Carbo-phenyloxy- oder Carbo-phenyl-niederalkoxyrest). Acylreste eines Kohlensäurehalbesters sind ferner Acylreste von Niederalkylhalbestern der Kohlensäure, in welchen der Niederalkylteil eine heterocyclische, z.B. eine der obgenannten heterocyclischen Gruppen aromatischen Charak ters enthält, wobei der Niederalkylrest und die heterocyclische Gruppe gegebenenfalls substituiert sein können. Solche Acylreste sind im Niederalkylteil und in der heterocyclischen Gruppe gegebenenfalls substituierte Carbo-niederalkoxygruppen, welche im Niederalkylrest eine heterocyclische Gruppe aromatischen Charakters enthalten; heterocyclische Gruppen dieser Art werden unten näher beschrieben.
Der Acylrest einer aliphatischen Carbonsäure ist z.B. der entsprechende Rest einer gegebenenfalls, z.B. wie die oben genannten aliphatischen Kohlenwasserstoffreste, substituierten Alkan-, sowie Alken- oder Alkin-, in erster Linie Niederalkan-, sowie Niederalken- oder Niederalkincarbonsäure, die z.B. bis zu 7, insbesondere bis zu 4 Kohlenstoffatome enthalten kann.
Der Acylrest einer cycloaliphatischen oder cycloaliphatisch-aliphatischen Carbonsäure ist z.B. der Acylrest einer gegebenenfalls, z.B. wie die obgenannten cycloaliphatischen oder cycloaliphatisch-aliphatischen Kohlenwasserstoffreste, substituierten Cycloalkan- oder Cycloalkencarbonsäure, bzw.
Cycloalkyl- oder Cycloalkenyl-niederalkan- oder -niederalkencarbonsäure, wobei ein Cycloalkyl- oder Cycloalkenylrest, sowie der aliphatische Teil von cycloaliphatisch-aliphatischen Carbonsäuren z.B. die oben für entsprechende Reste angegebene Anzahl Kohlenstoffatome und/oder Doppelbindungen aufweisen und gegebenenfalls, zB. wie angegeben, substituiert sein können.
Der Acylrest einer aromatischen Carbonsäure ist in erster Linie der Rest einer mono- oder bicyclischen aromatischen Carbonsäure, die gegebenenfalls, z.B. wie der obgenannte cycloaliphatische Rest, substituiert sein kann.
Im Acylrest einer araliphatischen Carbonsäure hat der araliphatische Teil z.B. die obgenannte Bedeutung; eine araliphatische Carbonsäure bedeutet in erster Linie eine Phenylniederalkan- oder Phenyl-niederalkencarbonsäure, worin der Phenylrest und der aliphatische Teil gegebenenfalls, z.B. wie die obgenannten cycloaliphatischen bzw. aliphatischen Gruppen, substituiert sein können.
Der Acylrest einer heterocyclischen Carbonsäure ist insbesondere der Rest eines solchen aromatischen Charakters, in welcher der heterocyclische Rest vorzugsweise monocyclisch, sowie bi- oder polycyclisch sein kann und in erster Linie für einen gegebenenfalls, z.B. wie der obgenannte cycloaliphatische Rest, substituierten mono-, sowie bi- oder polycyclischen aza-, oxa-, thia-, diaza-, oxaza- oder thiazacyclischen Rest steht. In einer heterocyclisch-aliphatischen Carbonsäure hat der heterocyclische Rest die oben gegebene Bedeutung, während der aliphatische Teil wie z.B. in einer araliphatischen Carbonsäure für einen gegebenenfalls substituierten Niederalkyl-, sowie Niederalkenylrest steht.
Eine durch einen gegebenenfalls substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest verätherte Hydroxygruppe ist zB. eine Alkoxy-, sowie Alkenyloxy- oder Alkinyloxy-, insbesondere eine Niederalkoxy-, sowie Niederalkenyloxy- oder Niederalkinyloxygruppe, wobei die Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinyl-, insbesondere Niederalkyl-, Niederalkenyl- oder Niederalkinylreste dieser Gruppen wie die oben angegebenen aliphatischen Kohlenwasserstoffreste durch funktionelle Gruppen, wie ver ätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppen, Nitrogruppen, substituierte Aminogruppen oder funktionell abgewandelte Carboxygruppen, mono-, di- oder polysubstituiert sein können.
Verätherte Hydroxylgruppen sind ferner gegebenenfalls substituierte Phenyloxy-, Phenyl-niederalkoxy- oder Phenylniederalkenyloxygruppen, wobei die Kohlenwasserstoffreste von in solcher Weise verätherten Hydroxygruppen wie oben angegeben durch Kohlenwasserstoff- oder funktionelle Gruppen mono-, di- oder polysubstituiert sein können.
Ein Niederalkylrest ist z.B. eine Methyl-, Äthyl-, n-Pro pyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl- oder tert.-Bu tyl-, sowie n-Pentyl-, Isopentyl-, n-Hexyl-, Isohexyl- oder n-Heptylgruppe, während ein Niederalkenylrest z.B. eine Vi nyl-, Allyl-, Isopropenyl-, 2- oder 3-Methallyl- oder 3-Bute nylgruppe. und ein Niederalkinylrest zB. eine Propargyl- oder
2-Butinylgruppe sein kann.
Gegebenenfalls substituierte aliphatische Kohlenwasser stoffreste, insbesondere Niederalkylgruppen, welche u.a. auch cycloaliphatische, cycloaliphatisch-aliphatische, aromatische, araliphatische, heterocyclische oder heterocyclisch-aliphatische
Reste substituieren können, enthalten z.B. die obgenannten
Substituenten und sind z.B. Halogen-niederalkylgruppen, wie mono-, di- oder polyhalogenierte Niederalkyl-, z.B. Methyl-, Äthyl- oder 1- oder 2-Propylgruppen; Reste dieser Art, insbe sondere 2-Halogen-niederalkylreste, wie 2,2,2-Trichloräthyl oder 2-Jodäthylgruppen, repräsentieren in erster Linie halo genierte Niederalkylreste R1, oder bilden den organischen Teil von entsprechenden 2-Halogen-niederalkoxygruppen R.
Eine Cycloalkylgruppe ist z.B. eine Cyclopropyl-, Cyclo butyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl- oder Cycloheptyl-, sowie
Adamantylgruppe und eine Cycloalkenyl- z.B. eine 2- oder
3-Cyclopentenyl-, 1-, 2- oder 3-Cyclohexenyl- oder 3-Cyclo heptenylgruppe. Ein Cycloalkyl-niederalkyl- oder -niederalke nylrest ist z.B. eine Cyclopropyl-, Cyclopentyl-, Cyclohexyl oder Cycloheptyl-methyl-, -1,1- oder -1,2-äthyl-, -1,1-, -1,2 oder -1,3-propyl-, -vinyl- oder -allylgruppe, während eine
Cycloalkenyl-niederalkyl- oder -niederalkenylgruppe z.B. eine
1-, 2- oder 3-Cyclopentenyl-, 1-, 2- oder 3-Cyclohexenyl- oder
1-, 2- oder 3-Cycloheptenyl-methyl-, -1,1- oder -1,2-äthyl-, -1,1-, -1,2- oder -1,3-propyl-, -vinyl- oder -allylgruppe dar stellt.
Ein Naphthylrest ist ein 1- oder 2-Naphthylrest, während eine Biphenylyl- in erster Linie eine 4-Biphenylvigruppe ist.
Ein Phenyl-niederalkyl- oder Phenyl-niederalkenylrest ist z.B.
ein Benzyl-, 1- oder 2-Phenyläthyl-, 1-, 2- oder 3-Phenylpro pyl-, Diphenylmethyl-, Trityl-, 1 - oder 2-Naphthylmethyl-,
Styryl- oder Cinnamylrest.
Ein Niederalkylen- oder Niederalkenylenrest wird z.B.
durch eine 1,2-Äthylen-, 1,3-Propylen-, 2,2-Dimethyl-1,3-pro pylen-, 1,4-Butylen-, 1- oder 2-Methyl-1,4-butylen-, 1,4-Dime thyl-1,4-butylen-, 1,5-Pentylen-, 1-, 2- oder 3-Methyl-l,5-pen- tylen-, 1,6-Hexylen-, 2-Buten-1,4-ylen- oder 2- oder 3-Penten -1,5-ylengruppe dargestellt.
Heterocyclische Reste aromatischen Charakters sind z.B.
monocyclische monoaza-, monothia- oder monooxacyclische
Reste aromatischen Charakters, wie Pyridyl-, z.B. 2-, 3- oder
4-Pyridylreste, Thienyl-, z.B. 2-Thienylreste, oder Furyl-, z.B.
2-Furylreste, oder bicyclische, monoazacyclische Reste aro matischen Charakters, wie Chinolinyl-, z.B. 2-Chinolinyl- oder
4-Chinolinylreste, oder Isochinolinyl-, z.B. 1-Isochinolinyl reste, oder monocyclische thiaza- oder oxazacyclische Reste aromatischen Charakters, wie Oxazolyl-, Isoxazolyl-, Thiazo lyl- oder Isothiazolylreste. Heterocyclischaliphatische Reste sind heterocyclische Reste, wie die obgenannten, enthaltende
Niederalkyl- oder Niederalkenylreste.
Unter verätherten Hydroxygruppen sind in erster Linie
Niederalkoxy-, z.B. Methoxy-, Äthoxy-, n-Propyloxy-, Iso propyloxy-, n-Butyloxy-, Isobutyloxy-, sek.-Butyloxy-, tert.
Butyloxy-, n-Pentyloxy- oder tert.-Pentyloxygruppen, sowie substituierte Niederalkoxy-, wie Halogen-niederalkoxy-, ins besondere 2-Halogen-niederalkoxy-, z.B. 2,2,2-Trichloräthoxy oder 2-Jodäthoxygruppen, ferner Niederalkenyloxy-, z.B. Vi nyloxy- oder Allyloxygruppen, Niederalkylendioxy-, z.B.
Methylen- oder Äthylendioxygruppen, Phenyloxygruppen, oder Phenyl-niederalkoxy-, z.B. Benzyloxy- oder 1- oder 2
Phenyläthoxygruppen, oder durch monocyclische, monoaza-, monooxa- oder monothiacyclische Gruppen aromatischen Charakters substituierte Niederalkoxy-, wie Pyndyl-nieder- alkoxy-, z.B. 2-Pyridylmethoxy-, Furyl-niederalkoxy-, z.B.
Furfuryloxy-, oder Thienyl-niederalkoxy-, z.B. 2-Thienyloxygruppen, zu nennen.
Unter den verätherten Mercaptogruppen sind Niederalkylmercapto-, z.B. Methylmercapto- oder Äthylmercaptogruppen, Phenylmercaptogruppen oder Phenyl-niederalkylmercapto-, zrB. Benzylmercaptogruppen, zu verstehen.
Veresterte Hydroxygruppen sind in erster Linie Halogen-, z.B. Fluor-, Chlor-, Brom- oder Jodatome, sowie Niederalkanoyloxy-, z.B. Acetyloxy- oder Propionyloxygruppen.
Substituierte Aminogruppen sind mono- oder disubstituierte Aminogruppen, in welchen die Substituenten in erster Linie gegebenenfalls substituierte aliphatische, cycloaliphatische, cycloaliphatisch-aliphatische, aromatische oder araliphatische Kohlenwasserstoffreste darstellen. Solche Aminogruppen sind insbesondere Niederalkylamino- oder Diniederalkylamino-, z.B. Methylamino-, Äthylamino-, Dimethylaminooder Diäthylaminogruppen, oder, gegebenenfalls durch Heteroatome, wie Sauerstoff-, Schwefel- oder gegebenenfalls, z.B. durch Niederalkylgruppen, substituierte Stickstoffatome unterbrochene Niederalkylgruppen, wie Pyrrolidino-, Piperidino-, Morpholino-, Thiamorpholino- oder 4-Methyl-piperazinogruppen.
Ein Carbo-niederalkoxyrest ist z.B. eine Carbomethoxy-, Carbäthoxy-, Carbo-n-propyloxy-, Carbo-isopropyloxy-, Carbo-tert.-butyloxy- oder Carbo -tert.-pentyloxygruppe.
Gegebenenfalls N-substituierte Carbamylgruppen sind zB.
N-Niederalkyl- oder N,N-Diniederalkyl-carbamyl-, wie N-Methyl-, N-Äthyl-, N,N-Dimethyl- oder N,N-Diäthylcarbamylgruppen.
Ein Carbo-niederalkenylrest ist z.B. die Carbovinyloxygruppe, während Carbo-cycloalkoxy- und Carbo-phenylniederalkoxygruppen, in welchen der Cycloalkyl- bzw. Phenylniederalkylrest die obgenannte Bedeutung haben, z.B. Carboadamantyloxy- oder Carbo-benzyloxygruppen darstellen.
Carboniederalkoxygruppen, in welchen der Niederalkylrest durch monocyclische, monoaza-, monooxa- oder monothiacyclische Gruppen substituiert ist, sind z.B. Carbo-furylniederalkoxy-, wie Carbofurfuryloxy-, oder Carbo-thienylniederalkoxy-, z.B. Carbo-2-thenyloxygruppen.
Eine Niederalkan- oder Niederalkencarbonsäure ist z.B.
Essig-, Propion-, Butter-, Isobutter-, Valerian-, Pivalin- oder Acrylsäure, während eine Cycloalkan- oder Cycloalken-, bzw.
Cycloalkyl- oder Cycloalkenyl-niederalkan- oder -niederalkencarbonsäure z.B. eine Cyclopentan-, Cyclohexan- oder 3-Cyclohexencarbonsäure, Cyclopentylpropion-, Cyclohexylessig-, 3-Cyclohexenylessig- oder Hexahydrozimtsäure bedeutet,
Eine mono- oder bicyclische aromatische Carbonsäure ist z.B. Benzoesäure oder 1- oder 2-Naphthalincarbonsäure, und eine Phenyl-niederalkan- oder Phenyl-niederalkencarbonsäure z.B. Phenylessig-, Phenylpropion- oder Zimtsäure.
Als heterocyclische Carbonsäuren seien die Nicotin- oder Isonicotinsäure, 2-Thiophen-, 2-Furan-, 2- oder 4-Chinolinoder 1-Isochinolincarbonsäure, und als entsprechende durch heterocyclische Reste substituierte Niederalkan- oder Niederalkencarbonsäuren z.B. die 2-, 3- oder 4-Pyridylessig-, 2-Thienylessig-, 2-Furylessig- 2-Furylessig- oder 2-Furylacrylsäure genannt.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in Form von Gemischen von Isomeren oder als reine Isomere vorliegen.
Die erfindungsgemässen Verbindungen weisen wertvolle, in erster Linie pharmakologische Eigenschaften auf. So sind Verbindungen der Formel I, in welchen R1 vorzugsweise für ein Wasserstoffatom steht und ein Acylrest R2 insbesondere einen der in pharmakologisch aktiven N-Acylderivaten von 6-Amino-penicillansäuren oder 7-Amino-cephalosporansäuren vorkommenden Acylreste bedeutet, gegen Mikroorganismen, insbesondere gegen gram-positive Bakterien, wie Staphylococcus aureus und Proteus vulgaris, wirksam. In vitro-Versuche mit diesen Verbindungen zeigen z.B. Wachstumshemmwirkungen gegenüber den obgenannten Organismen in Verdünnungen bis zu 0,0001%.
Die Verbindungen der Formel I, insbesondere solche, in welchen R1 für einen, vorzugsweise leicht abspaltbaren organischen Rest eines Alkohols steht und R2 ein Wasserstoffatom oder einen Acylrest darstellt, oder in welchen R1 für ein Wasserstoffatom steht und R2 einen, vorzugsweise leicht abspaltbaren Acylrest, zB. den Acylrest eines Kohlensäurehalbderivats, insbesondere eines Kohlensäurehalbesters, darstellt, sind wertvolle Zwischenprodukte, die sich in an sich bekannter Weise in die obgenannten pharmakologisch wirksamen Verbindungen überführen lassen.
Im Gegensatz zu den bekannten 7-Amino-cephalosporansäureverbindungen, die ebenfalls die 7-Amino-8-oxo-5-thia - 1 -azabicyclo[4,2,Ojoct-2-en-2-carbonsaure-Grundstruktur aufweisen, kann in den vorliegenden Verbindungen eine Isomere sierung zu den entsprechenden A3w4-Verbindungen nicht stattfinden; bekanntlich ist diese Isomerisierung, die nicht in der 7-Amino-cephalosporansäurereihe zu den strukturell stabileren A3 4-Isomeren führt, mit einem gänzlichen Verlust der pharmakologischen Aktivität verbunden.
Die Erfindung betrifft in erster Linie Verbindungen der Formel
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mit der Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure oder Salze von solchen Verbindungen mit salzbildenden Gruppen, worin R', für ein Wasserstoffatom, einen Niederalkyl-, wie Methyl- oder Äthyl-, insbesondere tert.-Butyl-, sowie tert.-Pentylrest, einen Halogen-niederalkyl-, in erster Linie einen 2 -Halogen-niederalkyl-, wie 2,2,2-Trichloräthylrest, einen Cycloalkyl-, z.B. Adamantylrest, oder einen Phenyl-niederalkyl-, insbesondere Diphenylmethylrest, insbesondere einen leicht abspaltbaren Rest vom obigen Typ steht, R'2 einen Acylrest, insbesondere einen in pharmakologisch wirksamen N-Acylderivaten der 6-Amino-penicillansäure oder der 7-Amino-cephalosporansäure vorkommenden Acylrest, wie z.B.
den Rest der Formel Y-(CmH2m)-CO-, darstellt, worin m für eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise 1, steht und ein Kohlenstoffatom eines, vorzugsweise unverzweigten Alkylenrestes der Formel -(CmH2m)- gegebenenfalls durch eine gegebenenfalls substituierte Aminogruppe, eine freie, verätherte oder veresterte Hydroxy- oder Mercaptogruppe oder eine freie oder funktionell abgewandelte Carboxylgruppe, z.B. durch eine der obgenannten Gruppen dieser Art substituiert sein kann, und worin Y einen gegebenenfalls im Kern, z.B.
wie der obige Alkylenrest, sowie durch Sulfo- oder Nitrogruppen, substituierten aromatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest oder heterocyclischen Rest, vorzugsweise aromatischen Charakters, oder eine durch einen aromatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest oder einen heterocycli schen Rest verätherte Hydroxy- oder Mercaptogruppe, z.B.
eine 2,6-Dimethoxybenzoyl-, Tetrahydronaphthoyl-, 2-Methoxy-naphthoyl-, 2-Äthoxy-naphthoyl-, Phenylacetyl-, Phenyloxyacetyl-, Phenylthioacetyl-, Bromphenylthioacetyl-, 2-Phenyloxypropionyl-, a-Phenyloxyphenylacetyl-, -Methoxy-phe nylacetyl-, -Methoxy-3 ,4-dichlorphenylacetyl- oc-Cyan-phe- nylacetyl- aufweisende Phenyiglycyl- (gegebenenfalls mit geschützter Aminogruppe), Benzyloxycarbonyl-, Benzylthioacetyl-, Benzylthiopropionyl-, Hexahydrobenzyloxycarbonyl-, Cyclopentanoyl-, a-Amino-cyclopentanoyl- oder x-Amino-cy- clohexanoyl- (gegebenenfalls mit geschützter Aminogruppe), 2-Thienylacetyl-, a-Cyan-2-thienylacetyl-, ,0c-Amino-2-thienyl- acetyl- (gegebenenfalls mit geschützter Aminogruppe), 3-Thienylacetyl-,
2-Furylacetyl-, 2-Phenyl-5-methylisoxazolyl-carbonyl- oder 2-(o-Chlor-phenyl)-5-methyl-isoxazolyl-carbonylgruppe bedeutet, oder einen Rest der Formel CnH2nslCO- oder CnH2n ,CO darstellt, worin n für eine ganze Zahl bis 7 steht und die Kette gerade oder verzweigt und gegebenenfalls von einem Sauerstoff- oder Schwefelatom unterbrochen oder z.B. durch Halogenatome, Trifluormethyl-, freie oder funktionell abgewandelte Carboxyl-, wie Cyan-, freie oder substituierte Amino- oder Nitrogruppen substituiert sein kann, z.B.
eine Propionyl-, Butyryl-, Hexanoyl-, Octanoyl-, Butylmercapto-acetyl-, Acrylyl-, Crotonyl-, 2-Pentennyl-, Allylmercapto-acetyl-, Chloracetyl-, 3-Chlorpropionyl-, 3 -Brom- propionyl-, Aminoacetyl-, 2-Carboxypropionyl-, Cyanacetyloder 2-Cyan-3-dimethyl-acroylgruppe, oder einen Rest der Formel Z-NH-CO- darstellt, worin Z einen gegebenenfalls substituierten aromatischen oder aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, insbesondere einen durch Niederalkoxygruppen undl oder Halogenatome substituierten Niederalkylrest bedeutet, oder dann einen leicht abspaltbaren Acylrest, insbesondere den Rest eines Halbesters der Kohlensäure, wie einen Carbo-niederalkoxy-, z.B. Carbo-tert.-butyloxy-, Carbo-tert.-pentyloxyoder Carbo-2,2,2-trichloräthyloxyrest, einen Carbo-cycloalkoxy-, z.B.
Carbo-adamantyloxyrest, einen Carbo-phenylniederalkoxy-, z.B. Carbo-diphenylmethoxyrest, oder einen Carbo-furylniederalkoxy-, z.B. Carbo-furfuryloxyrest, darstellt und R' eine durch Niederalkyl-, insbesondere Methyl-, sowie Niederalkanoyl-, insbesondere Acetyl- oder Propionylreste, oder durch, gegebenenfalls Substituenten, z.B. die oben angegebenen, wie aliphatische Kohlenwasserstoffreste, z.B. Niederalkylgruppen, oder verätherte oder veresterte Hydroxygruppen, z.B. Niederalkoxygruppen oder Halogenatome, oder Nitrogruppen aufweisende Phenyl-, sowie Benzoylreste substituierte Methylengruppe darstellt, wobei diese nur einen (z.B. eine Phenylgruppe) oder bis zwei (z.B. Niederalkylgruppen) der obgenannten Substituenten enthalten kann.
Besonders wertvoll als pharmakologisch aktive Substanzen, sowie als Zwischenprodukte sind 7-N-R"2-amino-8-oxo -4-methylen-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäuren oder Niederalkylester davon, sowie Salze son solchen Verbindungen mit salzbildenden Gruppen, in welchen R"2 den Acylrest einer pharmakologisch aktiven 6-N-Acylamino-penicillansäure- oder 7-N-Acylamino-cephalosporansäureverbindung, wie einen der obgenannten Reste, oder eine Carbo-niederalkoxy-, insbesondere die Carbo-tert.-butyloxygruppe darstellt, die Methylengruppe in 4-Stellung durch einen oder zwei Niederalkyl-, insbesondere Methylreste, oder durch einen gegebenenfalls Niederalkyl-, Niederalkoxy- oder Nitrogruppen oder Halogenatome enthaltenden Phenylrest substituiert ist, und der Niederalkylrest der Estergruppierung gegebenenfalls, vorzugsweise in 2-Stellung,
ein oder mehrere Halogenatome aufweisen kann, und in erster Linie für den tert.-Butyl-, sowie den 2,2,2-Trichloräthylrest steht.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können erhalten werden, wenn man in einer Verbindung der Formel
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worin R1 und R die oben gegebenen Bedeutungen haben, die Aminogruppe acyliert. Wenn erwünscht, kann in einer erhaltenen Verbindung ein organischer Rest Rl eines Alkohols durch Wasserstoff ersetzt oder in einen anderen, der Gruppe R1 entsprechenden organischen Rest übergeführt, und/oder wenn erwünscht, eine salzbildende Gruppen aufweisende Verbindung in ein Salz oder ein erhaltenes Salz in die freie Verbindung oder in ein anderes Salz übergeführt, und/oder, wenn erwünscht, ein erhaltenes Isomerengemisch in die einzelnen Isomeren getrennt werden.
Im Ausgangsmaterial der Formel II steht R1 in erster Linie für ein Wasserstoffatom oder einen leicht abspaltbaren organischen Rest eines Alkohols, z.B. einen reduktiv abspaltbaren organischen Rest eines Alkohols, z.B. einen 2-Halogenniederalkyl-, wie den 2,2,2-Trichloräthylrest, oder dann einen unter sauren Bedingungen abspaltbaren organischen Rest eines Alkohols, wie einen durch aliphatische oder aromatische, gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste polysubstituierten Methylrest, z.B. den Benzhydryl-, Trityl-, tert.-Butyl-, tert.-Pentyl- oder Adamantylrest.
Die Acylierung der freien Aminogruppe kann nach an sich bekannten Methoden, z.B. durch Behandeln mit einer Säure, insbesondere einer organischen Carbonsäure oder einem Säurederivat davon, wie einem Halogenid, z.B. Chlorid, Anhydrid( worunter auch das innere Anhydrid von einer organischen Carbonsäure, d.h. ein Keten, oder dasjenige einer Carbamin- oder Thiocarbaminsäure, d.h. ein Isocyanat oder Isothiocyanat, sowie ein gemischtes Anhydrid zu verstehen ist), oder einem aktivierten Ester durchgeführt werden. Wenn notwendig, z.B. bei Verwendung der freien Säure als Acylierungsmittel, können geeignete Kondensationsmittel, wie Carbodiimide, z.B. Dicyclohexylcarbodiimid, zur Anwendung gelangen.
Dabei kann, wenn erwünscht, ein unter den Bedingungen seiner Herstellung gebildeter Ausgangsstoff ohne Isolieren acyliert werden.
In einer verfahrensgemäss erhältlichen Verbindung kann eine geeignet veresterte Carboxylgruppe in an sich bekannter Weise freigesetzt werden. So kann eine z.B. eine polysubstituierte Methylgruppe, wie die Benzhydryl-, tert.-Butyl-, tert. Pentyl- oder Adamantylgruppe enthaltende, veresterte Carboxylgruppe durch Behandeln mit einer Säure, wie Trifluoressigsäure, freigesetzt werden. Dabei kann diese Reaktion gleichzeitig mit dem erfindungsgemässen, d.h. unter sauren Bedingungen, besonders in Gegenwart von Trifluoressigsäure, durchgeführten Ringschluss stattfinden. Ferner kann z.B. eine durch eine 2-Halogen-niederalkylgruppe, wie die 2,2,2-Trichloräthylgruppe, veresterte Carboxylgruppe, reduktiv, z.B.
durch Behandeln mit einem chemischen Reduktionsmittel, wie nascierendem Wasserstoff, erhalten z.B. durch die Einwirkung von Metallen, Metallegierungen oder -amal-gamen auf wasserstoffabgebende Mittel, wie Zink, Zinklegierungen, z.B. Zinkkupfer, oder Zinkamalgam in Gegenwart von Säuren, wie organischen Carbonsäuren, insbesondere Niederalkancarbonsäuren, z.B. Essigsäure, wie 90%ige wässrige Es sigsäure, oder Alkoholen, wie Niederalkanolen, gegebenenfalls in Gegenwart von Säuren, oder Alkalimetall-, z.B. Natrium- oder Kaliumamalgam oder Aluminiumamalgam, in Gegenwart von feuchtem Äther oder von Niederalkanolen, des weiteren mit reduzierenden Metallsalzen, wie Chrom-II -verbindungen, z.B.
Chrom-II-chlorid oder Chrom-II-acetat, vorzugsweise in Gegenwart von wässrigen Medien, enthaltend mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel, wie Niederalkanole, Niederalkancarbonsäure oder Äther, z.B. Methanol, Äthanol, Essigsäure, Tetrahydrofuran, Dioxan, Äthylenglykol-dimethyläther oder Diäthylenglykol-dimethyläther freigesetzt werden.
Verbindungen mit freier Carboxylgruppe können in an sich bekannter Weise, z.B. in ihre Salze, wie z.B. Natriumoder Kalium-, Alkali- oder Erdalkalimetall-, zB. Calciumoder Magnesium-, oder Ammoniumsalze, übergeführt werden, z.B. mit Ammoniak oder Aminen oder aus diesen freigesetzt werden.
Freie Carboxygruppen können nach an sich bekannten Methoden, z.B. durch Behandeln mit einer Diazoverbindung, wie einem Diazo-niederalkan, zB, Diazomethan oder Diazo äthan, oder einem Phenyl-diazo-niederalkan, z.B. Phenyldiazomethan oder Diphenyldiazomethan, oder durch Umsetzen mit einer zur Veresterung geeigneten Hydroxyverbindung, wie z.B. einem Alkohol, in Gegenwart eines Veresterungsmittels, wie eines Carbodiimids, z.B. Dicyclohexylcarbodiimid, sowie von Carbonyldiimidazol, oder nach irgendeinem anderen bekannten und geeigneten Veresterungsverfahren, wie Reaktion eines Salzes oder der Säure mit einem reaktionsfähigen Ester der Hydroxyverbindung, besonders eines Alkohols, und einer starken anorganischen Säure oder einer starken organischen Sulfonsäure, verestert werden.
Ferner können Säurehalogenide, insbesondere -chloride, sowie aktivierte Ester, wie z.B. Ester mit N-Hydroxystickstoffverbindungen, oder mit Halogenameisensäureester gebildete gemischte Anhydride, durch Umsetzen mit Hydroxyverbindungen, wie Alkoholen, gegebenenfalls in Gegenwart einer Basen, wie Pyridin, in Ester überge- führt werden.
Erhaltene Gemische von Isomeren können nach an sich bekannten Methoden, z.B. durch fraktioniertes Kristallisieren, Adsorptionschromatographie (Kolonnen- oder Dünnschichtchromatographie) oder anderen Verfahren in die einzelnen Isomeren getrennt werden. Erhaltene Racemate können in üblicher Weise, z.B. durch Bilden eines Gemisches von diasta reoisomeren Salzen mit optisch aktiven salzbildenden Mitteln, Trennen des Gemisches in die diastereoisomeren Salze und Überführen der abgetrennten Salze in die freien Verbindungen oder durch fraktioniertes Kristallisieren aus optisch aktiven Lösungsmitteln in die Antipoden getrennt werden, wobei man vorzugsweise das aktivere Antipode isoliert.
Das Verfahren umfasst auch diejenigen Ausführungsformen, wonach Ausgangsstoffe in Form von Derivaten verwendet oder während der Reaktion gebildet werden.
Vorzugsweise werden solche Ausgangsstoffe verwendet und die Reaktionsbedingungen so gewählt, dass man zu den eingangs als besonders bevorzugt aufgeführten Verbindungen gelangt.
Die verfahrensgemäss verwendeten Ausgangsstoffe können z.B. nach dem in der schweiz. Patentschrift Nr. 537415 beschriebenen Verfahren hergestellt werden, indem man eine Verbindung der Formel
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worin Ro2 einen Acylrest Ac darstellt, der unter den sauren Bedingungen des Verfahrens, unter welchen die Ausgangsstoffe der Formel II hergestellt werden, abgespalten wird, R, einen organischen Rest und Ri ein Wasserstoffatom, oder R" und R4 zusammen ein disubstituiertes Kohlenstoffatom bedeuten, mit einem Glyoxylsäureester der Formel O=CH- -COORO, (III), worin R 1 den organischen Rest eines Alkohols, insbesondere einen der obgenannten leicht abspaltbaren Reste bedeutet,
oder einem Derivat, z.B. einem Hydrat davon, bei erhöhter Temperatur, in erster Linie bei etwa 50"C bis etwa 1500C, und zwar in Abwesenheit eines Kondensationsmittels und/oder ohne Bildung eines Salzes umsetzt, wobei man bei Verwendung des Hydrats entstehendes Wasser, wenn notwendig, durch Destillation, z.B. azeotrop, entfernen kann.
Ein unter sauren Bedingungen abspaltbarer Acylrest ist insbesondere zB. der Carbo-tert.-butyloxy-, sowie Carbo4eft- -pentyloxy-, Carbo-vinyloxy-, Carbo-adamantyloxy- oder Car bo-furfuryloxyrest.
Ein gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest R, stellt in erster Linie einen abspaltbaren, vorzugsweise in der Verknüpfungsstellung ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff-, wie Niederalkenyl-, insbesondere 2-Propenylrest, oder einen durch einen Heterorest, z.B. durch eine ver ätherte oder veresterte Hydroxygruppe, z.B. ein Niederalkoxyoder Niederalkanoyloxvgruppe oder ein Halogenatom, oder ein Halogenatom substituierten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, wie Niederalkyl-, ziB. Methyl-, Äthyl-, n-Propyloder Isopropylrest, sowie einen entsprechenden, vorzugsweise in der Verknüpfungsstellung ungesättigten oder durch einen Heterorest substituierten cycloaliphatischen, cycloaliphatischaliphatischen oder araliphatischen Kohlenwasserstoffrest dar.
Substituenten eines disubstituierten Kohlenstoffatoms, das durch die beiden Reste R8 und R4 zusammen dargestellt wird, sind gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste, wie gegebenenfalls substituierte aliphatische, cycloaliphatische, cycloaliphatisch-aliphatische, aromatische oder araliphatische Kohlenwasserstoffreste. Die beiden Substituenten des disubstituierten Kohlenstoffatoms können auch zusammengenommen werden und z.B. einen gegebenenfalls substituierten und/oder durch Heteroatome unterbrochenen bivalenten, aliphatischen Kohlenwasserstoffrest darstellen. Dabei stellen die beiden Reste R8 und R4 zusammen ein vorzugsweise durch Niederalkyl-, insbesondere Methylgruppen, disubstituiertes Kohlenstoffatom dar.
In einer so erhältlichen Verbindung der Formel
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kann die Hydroxygruppe durch Behandeln mit einem geeigne ten Veresterungsmittel, z.B. einem Halogenierungsmittel, wie einem Thionylhalogenid, z.B. -chlorid, einem Phosphoroxyhalogenid, besonders -chlorid, oder einem Halogenphosphoniumhalogenid, wie Triphenylphosphindibromid oder -jodid, oder einem geeigneten organischen Sulfonsäurehalogenid, wie -chlorid, vorzugsweise in Gegenwart eines basischen, in erster Linie eines organischen basischen Mittels, wie eines aliphatischen tertiären Amins, z.B. Triäthylamin oder Diisopropyl äthylamin, oder einer heterocyclischen Base vom Pyridin-Typ, z.B. Pyridin oder Collidin, in eine reaktionsfähige veresterte Hydroxygruppe, in erster Linie in ein Halogenatom, oder in eine organische Sulfonyloxygruppe übergeführt werden.
Durch Umsetzen einer so erhältlichen. Verbindung der Formel
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worin X die reaktionsfähige veresterte Hydroxygruppe, in erster Linie ein Halogen-, insbesondere ein Chlor- oder Brom-, sowie ein Jodatom, aber auch eine organische, in erster Linie eine aliphatische oder aromatische Sulfonyloxy-, z.B. eine gegebenenfalls substituierte Niederalkylsulfonyloxy-, wie Methylsulfonyloxy-, Äthylsulfonyloxy- oder 2-Hydroxy-äthylsulfonyloxy-, oder eine gegebenenfalls substituierte Phenylsulfonyloxy-, z.B. 4-Methylphenylsulfonyloxy-, 4-Brom-phenylsulfonyloxy- oder 3-Nitro-phenylsulfonyloxgruppe, darstellt, mit einer Phosphinverbindung der Formel
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worin jede der Gruppen Ra, Rb und RG für einen gegebenenfalls substituierten Kohlenwasserstoffrest, in erster Linie einen gegebenenfalls substituierten Niederalkl- oder Phenyl-, z.B.
n-Butyl- oder Phenylrest steht, vorzugsweise in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, erhält man, wenn notwendig, nach Abspalten der Elemente der Säure der Formel H-x, was z.B. durch Behandeln mit einer schwachen, insbesondere einer organischen Base, z.B. Diisopropyläthylamin oder Pyridin geschehen kann, aus einer als Zwischenprodukt erhältlichen Phosphoniumsalzverbindung eine Phosphoranylidenverbindung der Formel
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Beirn Behandeln mit einer Verbindung der Formel
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worin Ro für einen, mindestens ein Wasserstoffatom aufweisenden, durch einen oder zwei gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste, gegebenenfalls substituierte heterocyclische Reste oder gegebenenfalls substituierte heterocyclischaliphatische Reste, worin eine heterocyclische Gruppe aromatischen Charakter hat,
oder funktionelle Gruppen substituierten Methylrest steht, oder einem reaktionsfähigen Derivat, insbesondere einem Hydrat davon, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, z.B. bei etwa 50"C bis etwa 150"C, erhält man aus Verbindungen der Formel IVa Verbindungen der Formel
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die man durch Ringschluss unter sauren Bedingungen, z.B.
durch Behandeln mit einer starken, vorzugsweise sauerstoffhaltigen anorganischen oder organischen Säure, z.B. organischen Carbon- oder Sulfonsäure, insbesondere mit einer starken, gegebenenfalls durch Heteroreste substituierten, vorzugsweise halogen-substituierten Niederalkancarbonsäure, wie einer a:Halogea-essigsäure oder cc-Halogen-propionsäure, worin Halogen vorzugsweise Fluor, sowie Chlor bedeutet, in erster Linie Trifluoressigsäure, wobei man in Abwesenheit oder in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, z.B.
Dioxan, oder eines Gemisches von Verdünnungsmitteln, vorzugsweise unter Kühlen, z.B. bei Temperaturen von etwa -300C bis etwa + 10 C, vorzugsweise bei etwa -25"C bis etwa OOC, wenn notwendig, in einer Inertgasatmosphäre arbeiten kann, in Verbindungen der Formel II überführen kann. In diesen kann ein leicht abspaltbarer Rest RO, in an sich bekannter Weise, z.B. wie oben angegeben, abgespalten werden.
Die in der Herstellung der Ausgangsstoffe verwendeten Zwischenprodukte der Formel (IIIa), in welchen R3 und R4 zusammen ein disubstituiertes Kohlenstoffatom darstellen, sind bekannt. Andere, in welchen R8 einen abspaltbaren organischen Rest und R4 ein Wasserstoffatom bedeuten, können z.B. erhalten werden, wenn man in einer 6-N-Acylamino-l8- penicillan-säureverbindung die Carboxylgruppe in an sich bekannter Weise in eine Isocyanatogruppe überführt, die so erhaltene Verbindung mit einem 2-Halogen-niederalkanol, z.B.
2,2,2-TAchloräthanol oder 2-Jodäthanol, behandelt, und in der auf diese Weise gebildeten 6-Acylamino-2-(N-carbo-2-halogen-niederalkoxy-amino)-3 ,3 -dimethyl-4-thia- 1 -azabicyclo [3,2-0]heptan-7-on-verbindung den Substituenten in 2-Stellung durch Behandeln mit einem chemischen Reduktionsmittel, z.B. Zink in Gegenwart von 90%iger Essigsäure, spaltet. Man erhält so die entsprechende 6-Acylamino-2-hydroxy-3,3-dime thyl-4-thia-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on-verbindung, die beim Behandeln mit einem Schwermetallacylat-Oxydationsmittel, insbesondere einem Blei-IV-carboxylat, wie -nieder alkanoat, zB. Bleitretraacetat, üblicherweise unter Beleuchten, vorzugsweise mit ultraviolettem Licht, in eine 3-Acylamino -2-(2-acyloxy-2-propylmercapto)- 1 -formyl-azetidin-4-on-verbindung umgewandelt werden kann.
Durch Erhitzen kann, wenn erwünscht, die Acyloxygruppe zusammen mit Wasserstoff und unter Bildung der 2-Propenylmercaptogruppierung in Form der entsprechenden Säure abgespalten werden. Die an das Ringstickstoffatom gebundene Formylgruppe kann durch Behandeln mit einem geeigneten Entcarbonylierungsmittel, wie einem Tris-(tri-organisch substituierten phosphin) -rhodiumhalogenid, z.B. Tris-(triphenyl-phosphin) -rhodiumchlorid, in einem geeigneten Lösungsmittel, z.B. Benzol, oder unter Überführen in die Carbinolgruppe z.B. durch Behandeln mit katalytisch aktiviertem Wasserstoff in Gegenwart eines Palladiumkatalysators und Eisessig oder salzsaurem Tetrahydrofuran, entfernt werden.
Wenn erwünscht, kann in einer nach dem obigen Verfahren erhältlichen Verbindung der 2-Acyloxy-2-propylrest durch Behandeln mit einem schwach basischen Mittel, wie einem Alkalimetallhydrogencarbonat oder Pyridin, in Gegenwart eines reaktionsfähigen Esters eines Alkohols, wie eines geeigneten Halogenids, durch einen anderen organischen Rest ersetzt werden.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen näher beschrieben. Die Temperaturen sind in Celsiusgraden angegeben.
Beispiel I
Eine Lösung von 0,1211 g des Isomeren A des a-(2-Carbo -tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyl)-α-(phenylacetylmethylen)-essigsäure-tert.-butyl- esters in 1,2 ml vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 21 Stunden bei -20 stehen gelassen, dann mit 9 ml Dioxan verdünnt. Das Gemisch, enthaltend die 7-Amino-4enzyliden- -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) wird mit einer Lösung von 0,129 g Phenyloxyacetylchlorid in 1 ml Dioxan versetzt. Nach 21%stündigem Stehen bei Zimmertemperatur wird das Reaktionsgemisch mit 1 ml Wasser behandelt und während einer weiteren Stunde stehen gelassen.
Die flüchtigen Anteile werden durch Lyophilisieren unter Hochvakuum entfernt und der Rückstand an 9 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert. Mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton wird Phenyloxyessigsäure und eine kleine Menge eines neutralen Materials und mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton die 4-Benzyliden-7-N-phenyloxyacetyl amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
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eluiert, die nach Umkristallisieren aus einem Gemisch von Aceton und Benzol in Form von gelblichen Kristallen bei 191 - 1930 (Zersetzung) schmilzt; Dünnschichtchromatogramm:
Rf 0,36 (Silikagel; im System Toluol/Essigsäure/ Wasser 5 : 4: 1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol, #max349 m und 250-265 m (Schulter); in Kaliumhydroxyd/ Äthanol, #max345 m und 250-265 m (Schulter); und in Chlorwasserstoff/Äthanol, #max357 m und 250-265 m (Schulter); Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,90 (Schulter), 3,204,15 , 5,62 , 5,70 (Schulter), 5,82-5,95 , 6,00 + (Schulter), 6,106,15 ç und 6,23-6,3311 (Inflektion).
Beispiel 2
Eine Lösung von 0,5625 g des Isomeren A des cc-(2-Carbo- -tert.-butyloxy-3,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3 ,2to]heptyl)ax-(phenylacetylmethylen)-essigsäure-tert.-butyl- esters in 4 ml, auf-20 vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 20 Stunden bei 200 und während einer Stunde bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Man verdünnt mit 30 ml trockenem Dioxan und versetzt das Gemisch, enthaltend die 7-Amino4-benzyliden-8-oxo-5-thia- 1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2 -en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalospor ansäure), mit einer Lösung von 0,5 g frisch destilliertem Phenylessigsäurechlorid in 5 ml Dioxan.
Das Reaktionsgemisch wird während 3 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen, dann mit 2 ml Wasser versetzt; man lässt während einer Stunde bei Zimmertemperatur stehen, kühlt dann auf - 100 ab und verdampft die flüchtigen Anteile unter Hochvakuum durch Lyophilisieren. Der Rückstand wird in 4 ml Benzol aufgenommen, worauf Kristallisation einsetzt.
Das kristalline Material wird nach 24 Stunden abfiltriert und mit Benzol gewaschen; man erhält so die 4-Benzyliden-7-N-phenylacetyl -amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
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die nach Umkristallisieren aus 90%igen wässrigem Äthanol bei 224.2260 schmilzt; Dünnschichtchromatogramm:
Rf 0,30 (Silikagel; im System Toluol/Essigsäure/Wasser 5: 4:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol, #max 353 m11 und 250-265 m11 (Schulter); in Kaliumhydroxyd/Äthanol, #max347 m , 250,265 m und 240 m (Schulter); und in Chlorwasserstoff/Äthanol,#max358 m und 250-265 m Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 3,00 (Schulter), 3,10-4,1011, 5,65 , 5,75 (Schulter), 5,80 x (Schulter), 5,90-5,95 e, 6,00 u (Schulter), 6,15 , 6,24 (Schulter), 6,28 (Schulter), 6,55 , 6,65 und 6,73 (Schulter).
Die Mutterlauge wird an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert; mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton wird Phenylessigsäure zusammen mit einem gelben neutralen Material und dann mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton eine weitere Menge der 4-Benzyliden-7 -N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2 -en-2-carbonsäure eluiert, die nach Zugabe von etwas Aceton kristallisiert, F. 223.2250.
Beispiel 3
Eine Lösung von 0,0917 g des Isomeren A des a-(2-Carbo -tert.-butyloxy-3,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicydo- [3,2,0]heptyl)-α-(phenylacetylmethylen)-essigsäure-tert.-butyl- esters in 1 ml vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 21 Stunden bei -20 stehen gelassen, dann mit 7 ml Dioxan verdünnt. Das erhaltene Gemisch, enthaltend die 7-Amino-4 -benzyliden-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) wird mit 10 Tropfen Essigsäurechlorid behandelt. Das Reaktionsgemisch lässt man während 3 Stunden bei Zimmertemperatur stehen, entfernt das überschüssige Essigsäurechlorid unter vermindertem Druck (Ölpumpe) und versetzt mit 0,8 ml Wasser.
Nach einer weiteren Stunde bei Zimmertemperatur werden die flüchtigen Anteile unter vermindertem Druck (±S1- pumpe) verdampft und der Rückstand in 0,7 ml Benzol gelöst. Die 7-N-Acetyl-amino-4-benzyliden-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7 -Amino-cephalosporansäure) der Formel
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kristallisiert aus, F. 160-1640; Dünnschichtchromatogramm: Rf 0,16 (Silikagel; im System Toluol/Essigsäure/Wasser 5 : 4: 1);
Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol, #max 354 mlr und 250-265 mlt (Schulter); in Äthanol/Kaliumhydroxyd, #ma 346 m , 250-265 m und 250 m (Schulter), und in Äthanol/ Chlorwasserstoff, #max 357 m! und 250-265 ms, (Schulter); Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,90 (Schulter), 3,15-4,20 , 5,63-5,71 , 5,75 (Schulter), 5,80-5,94 (Inflektion), 6,00 (Schulter), 6,04-6,13 und 6,40-6,70 (Inflektion).
Die Mutterlauge wird an 5 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert; man eluiert mit einem 4: 1-Gemisch von Benzol und Aceton eine weitere Menge der erwünschten 7 -N-Acetylamino-4-benzyliden-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure zusammen mit einem neutralen Produkt, das in den ersten Fraktionen angereichert ist.
Beispiel 4
Eine in Eiswasser gekühlte Suspension von 0,0198 g 4 -Benzyliden-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1 -aza-bicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure in 1,5 ml Methanol wird portionenweise mit einem Überschuss einer 2%igen Lösung von Diazomethan in Äther behandelt; die Stickstoffentwicklung setzt sofort ein u. das feste Material löst sich auf. Die Zu gabe von Diazomethan wird eingestellt, sobald die gelbe Verfärbung während 2-3 Minuten bestehen bleibt. Die flüchtigen Anteile werden in einem Rotationsverdampfer entfernt und der Rückstand durch Zugabe von einigen Tropfen Methanol kristallisiert.
Der so erhaltene 4-Benzyliden-7-N-phenylacetyl- -amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure- -methylester (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
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schmilzt bei 193-195,5 ; [alD20 = -325 + 10 (c = 1 in Chloroform); Dünnschichtchromatogramm:
Rf = 0,22 (Silikagel; im System Hexan/Essigsäureäthylester 2: 1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol #max 360 mm (± = 24800) und 262 mS (± = 8100; Schulter); in Kaliumhydroxyd/Äthanol #max 3,62 mlt und 250 mlQ (Schulter); und in Chlorwasserstoff/Äthanol #max 362 m und 250-265 m (Schulter);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,06 , 5,62 lt, 5,82 , 5,95 , 6,00 (Schulter), 6,24 +z, 6,30 (Schulter), 6,62 lt (Schulter) und 6,656,73 ,u-
Beispiel S
Ein Gemisch von 0,1158 g a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3- -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(iso- butyrylmethylen)-essigsäure-tert.-butylester (Isomeres A) in 1 ml vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 22 Stunden bei 200 stehen gelassen.
Man fügt 5 ml trockenes Dioxan zu und behandelt das Gemisch, enthaltend die 7-Amino -4-isopropyliden-8 -oxo-5-thia-1 .azabicyclo[4,2,O]oct-2-en-2- -carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure), mit 0,123 g Phenylacetylchlorid. Nach 3stündigem Stehenlassen bei Zimmertemperatur werden 10 Tropfen Wasser zugegeben und nach einer weiteren Stunde die flüchtigen Anteile unter Hochvakuum abdestilliert. Der ölige Rückstand wird an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton eluiert man Phenylessigsäure und eine kleine Menge eines neutralen Produkts. Die 4-Isopropyliden-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo -5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
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wird mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton ausge waschen.
Sie schmilzt nach Kristallisieren aus Benzol, enthal tend eine kleine Menge Aceton, bei 216-219 ; Infrarotabsorptionsspektrum: in Äthanol, ).max 326 mlt; in Kaliumhydroxyd/ Äthanol, lmax 317 mlt; und in Chlorwasserstoff/Äthanol, lmsx 332 mull; Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid):
charakteristische Banden bei 3,00 lt (Schulter), 3,15-4,35 p,
5,60 , 5,65 (Schulter), 5,90 , 6,04 , 6,25 , 6,30 (Schul ter) und 6,45-6,55 1t-
Beispiel 6
Ein Gemisch von 0,128 g des Isomeren A des a-(2-Carbo -tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyl)-α-[(4-nitro-phenylacetyl)-methylen]-essigsäure- -tert.-butylesters in 1 ml Trifluoressigsäure wird während 44 Stunden bei 200 stehen gelassen.
Das orangefarbene Reaktionsgemisch, enthaltend die 1 -Amino-4-(4-nitrobenzyliden)- -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure), wird dann mit 5 ml trockenem Dioxan verdünnt und mit einer Lösung von 0,155 g Phenylacetyl-chlorid in 2 ml Dioxan versetzt. Nach dreistündigem Stehen bei Zimmertemperatur wird mit 0,5 ml Wasser versetzt und, nach weiteren 60 Minuten bei Zimmertemperatur, werden unter Ölpumpenvakuum die flüchtigen Anteile entfernt. Der Rückstand wird mit einigen Tropfen Methylenchlorid und Benzol versetzt; ein orange-gelber Niederschlag bildet sich, der abfiltriert und auf dem Filter mit einigen Tropfen Methylenchlorid gewaschen wird.
Man erhält so die 4-(4-Nitro-benzyliden)-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo -5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
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die nach Umkristallisieren aus einem Gemisch von Aceton und Benzol bei 202-204 schmilzt; I Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol: #max 390 m und 273 m (schwach), in Kaliumhydroxyd/Äthanol: lm.x 398 m und etwa 275 (schwach), u. in Chlorwasserstoffsäure/Äthanol: man 392 und etwa 275 rn (schwach);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,9-4,2 (breit), 5,60-5,65 , 5,80-6,0 , 6,05 , 6,25 , 6,60 y und 7,45 ,.
Beispiel 7
Eine Lösung von 0,023 g aus Kristallisationsmutterlauge gewonnener, roher 4-(4-Nitro-benzyliden)-7-N-phenylacetyl -amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) in 1 ml Methanol wird mit einem Überschuss von Diazomethan in Ather behandelt und einige Minuten bei Zimmertemperatur stehen gelassen, dann in einem Rotationsverdampfer eingedampft.
Der Rückstand wird mittels Dünnschichtchromatographie (Silikagelplatte; 20 X 10 X 0,15 cm) gereinigt, wobei man mit einem 2:1-Gemisch von Hexan und Essigsäureäthylester und mit Essigsäureäthylester allein entwickelt. Die orangefarbene Bande wird mit Essigsäureäthylester extrahiert und man erhält so den 4-(4-Nitro-benzyliden)-7-N-phenylacetylamino-8 -oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure-methyl ester (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
EMI9.2
der nach längerem Stehen kristallisiert, F. 185-187 (mit Zersetzen);
Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol: #max 382 m und 278 m (Schulter), in Kaliumhydroxyd/Äthanol: max 380 mull und 278 m (Schulter), und in Chlorwasserstoffsäure/Äthanol: #max 378 m und 278 m (Schulter); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,03 , 5,60 , 5,81 , 5,95 (, 6,24-6,30 ,, 6,60-6,65 , 6,70 (Schulter) und 7,46 t-
Beispiel 8
Eine Lösung von 0,12 g des Isomeren A des a-(2-Carbo -tert-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyl-α-[(4-methoxy-phenylacetyl)-methylen]-essig- säure-tert.-butylesters in 1 ml vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 2 Stunden bei -20 stehen gelassen.
Das Reaktionsgemisch, das die 7-Amino-4-(4-methoxybenzyliden)-8 -oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) enthält, wird mit 5 ml Dioxan versetzt und mit einer Lösung von 0,154 g Phenylacetylchlorid in 2 ml trockenem Dioxan behandelt. Nach 3 Stunden bei Zimmertemperatur werden 10 Tropfen Wasser zugegeben und die Lösung während einer weiteren Stunde stehen gelassen. Die flüchtigen Anteile werden dann unter Hochvakuum abgedampft und der ölige Rückstand wird an 10 g säuregewaschenem Silikagel (Säule) chromatographiert.
Der Oberschuss an Phenylessigsäure wird mit Benzol, enthaltend 5% Aceton, zusammen mit einem gelbgefärbten Produkt ausgewaschen. Die 4-(4-Methoxybenzyliden)-7-N-phe nylacetylamino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
EMI9.3
wird mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton eluiert und schmilzt nach Kristallisieren aus einem Gemisch von Aceton und Benzol als gelbes Produkt bei 201-203 ; Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol: lmax 366 CL und 275 (Schulter), in KallumhydroxydlÄthanol: man 356 m und 272 m (Schulter), und in Chlorwasserstoffsäure: Äthanol: #max 372 m und 277 m (Schulter);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,95 (Schulter), 3,014,40 , 5,64-5,70 , 5,75 (Inflektion), 6,04-6,10 , 6,28 und 6,61
Beispiel 9
Ein Gemisch von 0,0052 g 4-(4-Methoxybenzyliden)-7-N -phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en -2-carbonsaure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) in 2 ml Methanol wird mit 2 ml einer 2%igen ätherischen Diazomethanlösung versetzt. Man lässt 3 Minuten bei Zimmertemperatur stehen, dampft dann die flüchtigen Anteile ab und kristallisiert den Rückstand aus einem Gemisch von Methanol und Äther.
Der so erhaltene 4-(4-Methoxybenzyliden)-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-carbonsäure-methylester (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) der Formel
EMI10.1
schmilzt bei 210-2110; Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol: #max 378 m und 278 nu (Schulter), in Kaliumhydroxyd/Äthanol): lmax 376 m und 278 m (Schulter), und in Chlorwasserstoffsäure/Äthanol: man 374 m ; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,02 , 5,60 , 5,80 , 5,91 , 6,26 , 6,60-6,65 und 7,12 .
Beispiel 10
Man lässt eine Lösung von 0,232 g des Isomeren A des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-chlorphenylacetyl)-methylen]- -essigsäure-tert.-butylesters in 2 ml Trifluoressigsäure während 21 Stunden bei 200 stehen. Nach weiteren 20 Minuten bei Zimmertemperatur versetzt man mit 15 ml trockenem Dioxan und gibt 0,25 g frisch destilliertes Phenylacetyl-chlorid zum Gemisch, das die 7-Amino-4-(4-chlorbenzyliden)-8 -oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino-2- -(4-chlorbenzyliden)-# -cephem-4-carbonsäure enthält.
Die Reaktionslösung wird während 3 Stunden bei Zimmertemperatur gehalten, dann mit 0,3 ml Wasser versetzt und während einer Stunde bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die flüchtigen Bestandteile werden unter vermindertem Druck (Öl- pumpe, Zimmertemperatur) entfernt und der Rückstand an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert Mit 250 mt eines 100: 5-Gemisches von Benzol und Aceton wird Phenylessigsäure und eine kleine Menge eines neutralen Ne benprodukts ausgewaschen.
Mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton wird die 4-(4-Chlorbenzyliden)-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia- 1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2- -carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-(4-Chlorbenzyliden)-7-N-phenylacetyl-amino -A3-cephem-4-carbonsäure der Formel
EMI10.2
eluiert, die bei Zugabe von etwas Benzol und Essigsäure äthylester in Form von gelblichen Kristallen kristallisiert, F. 226-227 ; Ultraviolettabsorptionsspektrum: Imar 359 (in Äthanol); #max 351 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol) und lmax 362 mp (in Chlorwasserstoff/Äthanol);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,85-4,30 (breit), 3,02 , 5,62 , 5,88 , 6,15 , 6,26 j" 6,55 pr, und 6,70 .
Beispiel 11
Eine Lösung von 0,3285 g des Isomeren A (trans) des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo[3 ,2,0]heptyl) rn-(cyclohexylacetyl-methylen)-essig- säure-tert.-butylesters in 2,3 ml vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 16 Stunden bei -20 stehen gelassen.
Das Reaktionsgemisch, enthaltend die 7-Amino-4-cyclohexyl methylen-8-oxo-5-thia-l -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbon- säure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino-2-cyclohexylmethylen-A3-cephem-4-carbonsäure, wird mit 0,13 g Phenylacetylchlorid in 14 ml Dioxan versetzt und während 3 Stunden bei Zimmertemperatur gehalten.
Nach einer weiteren Stunde wird mit 0,3 ml Wasser versetzt, die flüchtigen Anteile werden unter vermindertem Druck (Ölpumpe: Raumtemperatur) entfernt und der Rückstand an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert. Mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton werden Phenylessigsäure und eine kleine Menge Neutralstoffe entfernt, und mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton eluiert man die 4-Cyclohexylmethylen-7-N-phenylacetyl-amino-8 -oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-Cyclo hexylmethylen-7-N-phenylacetyl-amino-dS3-cephem-4-carbon- säure der Formel
EMI10.3
die nach Kristallisieren aus Benzol bei 120-121 schmilzt; Ultraviolettabsorptionsspektrum:
)max 317 m (in Äthanol), #max 309 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol) und #max 309 r (in Kaliumhydroxyd/Äthanol) und #max 323 m (in Chlorwasserstoff/Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,96 , 3,45 ,, 3,53 , 2,85-4,3 (breit), 5,61 , 5,70-5,85 (breit), 5,94 6,05 p (Schulter), 6,24 IL und 6,60-6,70 y.
Beispiel 12
Ein Gemisch von 0,4 g a-(2-Carbo-terL-butyloxy-3,3-di- methyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(phe- nylacetylmethylen)-essigsäure-tert.-butylester in 4 ml Trifluoressigsäure wird während 20 Stunden bei -20 stehen gelassen; die Trifluoressigsäure wird unter vermindertem Druck (Ölpumpe) entfernt und der orangefarbene Rückstand, enthaltend die 7-Amino-4-benzyliden-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino -cephalosporansäure) oder 7-Amino-2-benzyliden-# -cephem- 4-carbonsäure, mit 4 ml einer auf 150 gekühlten Lösung des gemischten Anhydrids der Cyanessigsäure und Trichloressigsäure in Methylenchlorid versetzt. (Das gemischte Anhydrid kann wie folgt erhalten werden:
Ein Gemisch von 1,45 g Cyanessigsäure in 3 ml Methylenchlorid wird mit 1,1 ml Triäthylamin versetzt und die erhaltene, auf -5 abgekühlte Lösung unter Rühren zu einer, auf 150 gehaltenen Lösung von 1,45 g Trichloracetylchlorid in 3 ml Methylenchlorid gegeben. Man erhält so eine Suspension, die bei 150 mit Methylenchlorid auf ein Volumen von 14 ml gebracht und in dieser Form verwendet wird). Das Reaktionsgemisch wird mit 2 ml einer Lösung von 0,3 ml Essigsäure und 1 ml Triäthylamin in 6 ml Methylenchlorid versetzt, während 2 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt und dann mit 30 ml Essigsäureäthylester verdünnt.
Man wäscht mit einer salzsäurehaltigen konzentrierten Natriumchloridlösung in Wasser (15 ml der Natriumchloridlösung enthält 1,5 ml l-n. Salzsäure) und mit konzentrierter wässriger Natriumchloridlösung, trocknet über Natriumsulfat und dampft unter vermindertem Druck ein. Der Rückstand wird mit etwa 1 ml Essigsäure äthylester versetzt und vorsichtig mit Äther verdünnt und dann stehen gelassen. Man erhält so die kristalline 4-Benzyli- den-7-N-cyanacetylamino-8-oxo-5-thia- 1 -azabicyclo[4,2,0]oct -2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Arnino-cephalo- sporansäure) oder 2-Benzyliden-7-N-cyanacetyl-amino-# -ce- phem-4-carbonsäure der Formel
EMI11.1
F. 215-216 (mit Zersetzen).
Der Rückstand aus der Mutterlauge wird an 20 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert, wobei man mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton neutrale Bestandteile, Cyanessigsäure und Trichloressigsäure und mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton eine weitere Menge des gewünschten Produkts eluiert, das nach Kristallen sieren aus Essigsäureäthylester und Äther bei 225-2270 (Zersetzen) schmilzt; Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max@ 353 n und 240-265 m (breite Schulter) (in Äthanol), #max 346 m und 248 rns (Schulter) (in Kaliumhydroxyd/Äthanol) und @max 356 m und 247 m (Schulter) (in Chlorwasserstoff/ Äthanol);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,90-4,20 , 4,42 , 5,60 m, 5,855,90 , 5,98 , 6,22 und 6,45 .
Beispiel 13
Eine Lösung von 0,023 g 4-Benzyliden-7-N-cyanacetyl- amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclol4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) in etwa 2 ml Methanol wird mit einem grossen Oberschuss einer 2%igen Lösung von Diazomethan in Äther behandelt. Nach zweiminütigem Stehen bei Zimmertemperatur werden der Überschuss des Diazomethans und die Lösungsmittel verdampft und der kristalline Rückstand mittels präparativer Dünnschichtchromatographie auf einer Silikagelplatte gereinigt, wobei man ein 95: 5-Gemisch von Chloroform und Methanol verwendet.
Der 4-Benzyliden-7-N-cyanacetylamino -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-carbonsäure-methylester (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-Benzyliden-7-N-cyanacetyl-amino- & -cephem.4-car- bonsäure-methylester der Formel
EMI11.2
wird in kristalliner Porm erhalten, F. 232-234 ;
Ultraviolett absorptionsspektrum: #max 356 m und 247-265 mlt (breite Schulter) (in Äthanol), #max364; m ; und 253 mp (in Kalium hydroxyd/Athanol) und #max 364 m und 254 mit (beim Ansäuern der alkalischen Probe mit Chlorwasserstoff/Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Mineralöl): charakteristische Banden bei 3,1 , 5,60-5,64 , 5,80 Iz 5,98 !1Q, 6,20 , 6,45 und 6,50 L (Schulter).
Beispiel 14
Ein Gemisch von 0,328 g a-(2-Carbo-tert-butyloxy-3,3- -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(4- -nitrophenylacetyl-methylen)-essigsäure-tert.-butylester und 3 ml Trifluoressigsäure wird bei 200 während 44 Stunden stehen gelassen.
Die Trifluoressigsäure wird unter verminder- tem Druck (Ölpumpe) entfernt und der Rückstand, enthaltend die 7-Amino4-(4-nitrobenzyliden)-8-oxo-5 -thia-l-azabicyclo- [4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino-2-(4-nitro-benzyliden)-# - -cephem-4-carbonsäure, mit 3 ml einer Lösung des gemischten Anhydrids von Cyanessigsäure und Trichloressigsäure in Methylenchlorid (Herstellung siehe Beispiel 12), gefolgt von 1,5 ml einer Lösung von 0,3 ml Essigsäure und 1 ml Triäthylamin in 6 ml Methylenchlorid behandelt.
Das Reaktionsgemisch wird bei Zimmertemperatur während 2 Stunden gehalten, dann mit 15 ml Essigsäureäthylester verdünnt und mit salzsäurehaltiger konzentrierter wässriger Natriumchloridlösung (10 ml Natriumchloridlösung enthalten 1 ml l-n. Salzsäure) und mit konzentrierter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton wird der Überschuss an Cyonessigsäure und Trichloressigsäure und ein orange farbener Neutralanteil und mit einem 2:1-Gemisch von Ben- zol und Aceton die amorphe gelborange 7-N-Cyanacetylami- no-4-(4-nitro-benzyliden)-8-oxo-5-thia-l -azabicyclo[4,2,0]oct -2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino .cephalo- sporansäure) oder 7-N-Cyanacetyl-amino-2-(4-nitro-benzyli den)-A8-cephem-4-carbonsäure der Formel
EMI12.1
eluiert;
Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 388 m und 275 m (in Äthanol), #max 453 mtL und 263 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol) und lmax 420 m und 263 mv, (nach Ansäuern der alkalischen Probe mit Chlorwasserstoff/Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,8-4,2 , 5,60-5,65 , 5,80-6,07 4, 6,25 x, 6,60 und 7,45 p.
Beispiel 15
Eine Lösung von 0,058 g des Isomeren A des 0c-(2-Carbo- -tert.-butyloxy-3,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyl)-α-(phenylacetylmethylen)-essigsäure-tert.-butyl- esters in 1,5 ml Essigsäure, welche 0,015 g p-Toluolsulfonsäure enthält, wird während 18 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen, dann mit 12 ml Dioxan verdünnt Die erhaltene Lösung wird mit 0,08 g Phenylacetylchlorid und nach 3 Stunden mit 0,5 ml Wasser versetzt. Man lässt das Reaktionsgemisch während einer Stunde bei Zimmertemperatur stehen, verdampft dann die flüchtigen Anteile unter Hochvakuum und bei Zimmertemperatur und chromatographiert den Rückstand an 10 g säuregewaschenem Silikagel.
Mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton wird der Überschuss Phenylessigsäure und eine neutrale Fraktion ausgewaschen, die eine kleine Menge des 4-Benzyliden-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2 -carbonsäure-tert.-butylesters (Konfiguration der 7-Amino -cephalosporansäure) oder 2-Benzyliden-7-N-phenylacetyl -amino-# -cephem-4-carbonsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI12.2
enthält; Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 356 nach (in Äthanol, Kaliumhydroxyd/ Äthanol oder Chlorwasserstoffl Äthanol).
Mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton eluiert man die 4-Benzyliden-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo- -5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure, die mit dem Produkt des im Beispiel 2 beschriebenen Verfahrens identisch ist.
Beispiel 16
Ein Gemisch von 0,35 g des Isomeren A des a-(2-Carbo 4ert -butyloxy-3,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3,2,0]heptyl)-α-(isobutyrylmethylen)-essigsäure-tert.-butyl- esters in 2,8 ml Trifluoressigsäure lässt man während 24 Stunden bei -20 stehen und destilliert dann die Trifluoressigsäure im Hochvakuum bei Zimmertemperatur ab.
Der Rückstand, enthaltend die 7-Amino-4-isopropyliden-8-oxo-5-thia- -1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino-2-isopropyliden -A3-cephem-4-carbonsäure wird mit 4 ml einer vorgekühlten Lösung des gemischten Anhydrids von Cyanessigsäure und Trichloressigsäure in Methylenchlorid (Herstellung: siehe Beispiel 12) versetzt, dann mit 2 ml einer Lösung von 0,3 ml Essigsäure und 1 ml Triäthylamin in 6 ml Methylenchlorid behandelt. Die erhaltene Lösung wird während 2 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Man verdünnt mit 40 ml Essigsäureäthylester und wäscht die organische Lösung mit 15 ml Wasser, 2 ml 2-n. Salzsäure und zweimal mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung.
Die wässrigen Phasen werden mit einer kleinen Menge Essigsäureäthylester extrahiert und die vereinigten organischen Lösungen über Natriumsulfat getrocknet, dann eingedampft. Der Rückstand wird mit einem Gemisch von Benzol und Aceton behandelt; man erhält so als festes Produkt die 7-N-Cyanacetyl-amino-4 -isopropyliden-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-N-Cyanacetyl-amino-2-isopropyliden-# -cephem-4- -carbonsäure der Formel
EMI12.3
F. über 2750; Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol #max 327 m ; in Äthanol/Kaliumhydroxyd #max 320 m ; und in Äthanol/Chlorwasserstoff #max 333 m ;
Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,90-4,20 , 5,64 , 5,75 (Schulter), 5,98 , 6,22-6,40 und 6,45 .l-
Die Mutterlauge wird an 10 g säuregewaschenem Sili kagel gereinigt; mit einem 100: 5-Gemisch von Benzol und Aceton wird vorgewaschen und man erhält mit einem 2:1- Gemisch von Benzol und Aceton, nach Behandeln mit einigen Tropfen Benzol und Aceton, eine weitere Menge der 7-N -Cyanacetyl-amino-4-isopropyliden-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo [4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure.
Beispiel 17
Man lässt ein Gemisch von 0,42 g des Isomeren A des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-chlorphenylacetyl)-methylen]-es- sigsäure-tert.-butylesters in 3,1 ml Trifluoressigsäure wäh rend 23 Stunden bei -20 stehen und destilliert dann die Trifluoressigsäure unter Hochvakuum bei Zimmertemperatur ab.
Der Rückstand, enthaltend die 7-Amino-4-(4-chlorbenzyliden)8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino-2- -(4-chlorbenzyliden)-# -cephem-4-carbonsäure, wird mit 4 ml einer vorgekühlten Lösung des gemischten Anhydrids von Cyanessigsäure und Trichloressigsäure in Methylenchlorid (Herstellung: siehe Beispiel 12) versetzt, dann mit 2 ml einer Lösung von 0,3 ml Essigsäure und 1 ml Triäthylamin in 6 ml Methylenchlorid behandelt Man lässt die Lösung während 2 Stunden bei Zimmertemperatur stehen, verdünnt dann mit 40 ml Essigsäureäthylester und schüttelt mit 15 ml Wasser, mit 2 ml einer 2-n.
Salzsäure und zweimal mit einer konzentrierten wässrigen Natriumchloridlösung aus; die wässrigen Lösungen werden jeweils mit einer kleinen Menge Essigsäure äthylester extrahiert. Die vereinigten organischen Lösungen werden über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft; der Rückstand wird mit 3 ml Essigsäureäthylester und 4 ml Äther behandelt und man erhält so die 4-(4-Chlorbenzyliden)-7-N- -cyanacetyl-amino-8-oxo-5-thia- 1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2 -carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-(-4-Chlorbenzyliden)-7-N-cyanacetyl-amino-# -ce- phem-4-carbonsäure der Formel
EMI13.1
F. 252-253 ;
Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol #max 358 m ; in Äthanol/Kaliumhydroxyd #max 365 m , und nach Ansäuern der Äthanol/Kaliumhydroxyd-Probe mit Chlorwasserstoff #max 369 mir; Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,874,30 , 5,60 , 5,65 (Schulter), 5,85 (Schulter), 6,00 , 6,39-6,42 , 6,47 4 (Schulter) und 6,57-6,62 (Schulter).
Der Rückstand aus der Mutterlauge wird an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert. Man wäscht mit einem 95: 5-Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester vor und eluiert mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester eine weitere Menge der 4-(4-Chlorbenzyliden)-7-N-cyanacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure, die durch Kristallisieren aus einem Ge misch von Essigsäureäthylester und Äther gereinigt wird.
Beispiel 18
Ein Gemisch von 0,367 g des Isomeren A des α-(2-Carbo- -tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo -[3,2,0]heptyl)-α-[(3-phenylpropionyl)-methylen]-essigsäure- -:ert--butylesters in 3 ml Trifluoressigsäure lässt man während 22 Stunden bei 200 stehen und destilliert dann die Trifluoressigsäure unter Hochvakuum bei Zimmertemperatur ab.
Der Rückstand, enthaltend die 7-Amino-8-oxo-4-(2-phenyl-1,1- -äthyliden)-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino-2-(2-phenyl-l,l-äthyliden)-A3-cephem-4-carbonsäure, wird mit 4 ml einer vorgekühlten Lösung des gemischten Anhydrids von Cyanessigsäure und Trichloressigsäure in Methylenchlorid (Herstellung:
siehe Beispiel 12) versetzt, dann mit 2 ml einer Lösung von 0,3 ml Essigsäure und 1 ml Triäthylamin in 6 ml Methylenchlorid behandelt Nach 2stündigem Stehen bei Zimmertemperatur wird mit 40 ml Essigsäureäthylester verdünnt und das Gemisch mit 15 ml Wasser, mit 2 ml 2-n. Salzsäure und zweimal mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen;
die wässrigen Lösungen werden jeweils mit Essigsäureäthylester extrahiert Die vereinigten organischen Lösungen werden über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft Man erhält die 7-N-Cyanacetylamino-4-(2-phe nyl-1,1 -äthyliden)-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2- -carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-N-Cyanacetyl-amino-2-(2-phenyl-1,1-äthyliden)-d3-co phem4-carbonsäure der Formel
EMI13.2
durch Triturieren des Rückstandes mit Benzol, F. 217-2180 (mit Zersetzen);
Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol und thanol/Chlorwasserstoff #max 323 mz und in Äthanol Kaliumhydroxyd l"",x y 315 rn; Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,854,20iz, 5,58 , 5,62 (Schulter), 5,81 (Schulter), 5,97 , 6,05 (Schulter), 6,25 und 6,40 .
Der Rückstand der Mutterlauge wird an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert. Mit einem 2: l-G misch von Benzol und Aceton werden Cyanessigsäure und Trichloressigsäure ausgewaschen und man eluiert mit einem 2:1-Gemisch von Benzol und Aceton eine weitere Menge der 7-N-Cyanacetylqmino-4-(2-phenyl-1,1-äthyliden)-8-oxo- -5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure, die man durch Triturieren mit Benzol reinigt.
Beispiel 19
Ein Gemisch von 0,2 g des Isomeren A (trans) des a-(2- -Carbo-tert.-butyloxy-3,3 -dllnethyl-7-oxo4-thia-26-diaza-6- -bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(phenylacetyl-methylen)-essigsäure- -tert-butylester in 1,5 ml Trifluoressigsäure wird während 19 Stunden bei -20 stehen gelassen. Die Trifluoressigsäure wird bei Zimmertemperatur, schliesslich unter Hochvakuum verdampft Der Rückstand, welcher die 7-Amino-4-benzylidenw -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino -2-benzyliden-# -cephem-4-carbonsäure enthält, wird in 2 ml Methylenchlorid, das 0,11 ml Triäthylamin enthält, gelöst.
Eine Lösung von 0,052 ml Chlorameisensäure-isobutyl- ester in 0,5 ml Tetrahydrofuran wird bei -10 mit 0,101 g D-N-Carbo-tert.-butyloxy-phenylglycin und 0,055 ml Triäthylamin in 2 ml Tetrahydrofuran versetzt; nach 10 Minuten wird die obgenannte Lösung des Cyclisierungsproduktes zugegeben.
Das erhaltene Gemisch wird während einer Stunde bei 100 und während einer weiteren Stunde bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Die flüchtigen Anteile werden unter vermindertem Druck abdestilliert, der Rückstand wird in 25 ml Essigsäureäthylester gelöst und 3mal mit Wasser extrahiert. Die vereinigten wässrigen Extrakte werden mit 2-n. Salzsäure auf pH 3 angesäuert und mit Essigsäureäthylester extrahiert. Die organische Lösung wird über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft.
Der Rückstand wird an 3 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert, wobei man als mobile Phase ein Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester mit einem von 2%-50% steigenden Anteil an Essigsäureäthylester verwendet Man eluiert so zuerst D-Phv nylglycin und dann die nicht-kristalline 4-Benzyliden-7-N-(N- carbo-tert.-butyloxy-D-phenyl-glycyl)-amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-Benzyliden-7-N-(N-car bo-tert.-butyloxy-D-phenyl-glycyl)-# -cephem-4-carbonsäure, Ultraviolettabsorptionsspektrum:
in Äthanol #max 352 m , in Äthanol/Kaliumhydroxvd lniax 347 r4x, und in Äthanol/ Chlorwasserstoff #max 359 mtl; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,95 , 2,80-4,40 tL' 5,60 ol,, 5,80 (Schulter), 5,85-5,95 , 6,05 .
(Schulter), 6,20-6,30 und 6,65-6,75 .
Eine weitere Menge dieses Produktes kann aus dem Rückstand der ersten Essigsäureäthylesterlösung isoliert werden; es enthält eine kleine Menge des 4-Benzyliden-7-N-(N-carbo -tert.-butyloxy-D-phenyl-glycyl)-amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure-tert.-butylesters (Konfigu 'ration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-Benzyliden-7 -N-(N-carbo-tert.-butyloxy-D-phenyl-glycyl)-amino-# -ce- phem4-carbonsäure-tert.-butylesters.
Ein Gemisch von 0,0304 g 4-Benzyliden-7-N-(N-carbo -tert.-butyloxy-D-phenyl-glycyl)-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure und 0,4 ml Ameisensäure (99%) wird während 2¸ Stunden bei Zimmertemperatur ste- hen gelassen. Die Ameisensäure wird dann unter verminder- tem Druck (Wasserbad) entfernt und der Rückstand bei 500 unter Hochvakuum (Diffusionspumpe) getrocknet.
Man erhält so die nicht-kristalline 4-Benzyliden-7-N-(D-phenyl-gly- cyl)-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-Benzyliden-7-N-(D-phenyl-glycyl)-amino-A8-cephem-4-car- bonsäure der Formel
EMI14.1
die man in Form eines Salzes inkl. eines inneren Salzes erhalten kann; Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol zwei 347 m , in Äthanol/Kaliumhydroxyd #max 346 m , und in Äthanol/Chlorwasserstoff #max 357 m ; Infrarotabsorptionsspektrum (in Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,95-4,30 , 5,60-5,72 , 5,90-6,00 , 6,25-6,65 und 6,70 (Schulter).
Beispiel 20
Eine Lösung von 0,255 g des Isomeren A (trans) des a-(2 -Carbo-tert. -butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6 -bicyclo[3 ,2,0]heptyl)-[(4-chlorbuty -methylenJ -essigsäure- -tert.-butylesters in 5 ml vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 20 Stunden bei -20 stehen gelassen. 4 ml Trifluor essigsäure werden abgedampft und die Lösung, welche die 7-Amino-4-(3-Chlor-1,1-propyliden)-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino -cephalosporansäure) oder 7-Amino-2-(3-chlor-l,1 -propyliden)- -A3-cephem4-carbonsäure enthält, wird mit 15 ml Dioxan und 0,25 g Phenylessigsäurechlorid behandelt.
Man lässt das Reaktionsgemisch während 3 Stunden bei Zimmertemperatur stehen, behandelt dann mit 0,1 ml Wasser und dampft nach einer weiteren Stunde unter vermindertem Druck ein. Der Rückstand wird an 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert; mit einem 19 : 1-Gemisch von Benzol und Aceton werden Phenylessigsäure und neutrale Komponenten ausge- waschen und mit einem 2:
:1-Gemisch von Benzol und Aceton die 4-(3-Chlor-1,1 -propyliden)-7-N-phenylacetylamino-8- -oxo-5-thia-1-azabicyclot4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 2-(3-Chlor -1,1 -propyliden)-7-N-phenylacetyl-amino-A3-cephern-4-carbon- säure der Formel
EMI14.2
eluiert, die beim Stehenlassen in Plättchen kristallisiert, F. 84-870; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; System Toluol/Essigsäure/Wasser 5: 5:1): Rf = 0,34; Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol #max 314 m , und in Äthanol/Kaliumhydroxyd #max 306 m ; Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,804,10 , 5,55-5,70 , 6,05 , 6,24 und 6,50-6,60 .
Eine Lösung von 0,03 g 4-(3-Chlor-1,1-propyliden)-7-N- -phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en -2-carbonsäure in 2 ml Tetrahydrofuran wird mit einer Lösung von 0,05 g Diazomethan in 2,5 ml Äther behandelt. Nach Sminütigem Stehen bei Zimmertemperatur werden die Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgedampft.
Der Rückstand kristallisiert beim Stehen und ergibt nach dem Umkristallisieren aus einem Gemisch von Methylenchlorid und Hexan den 4-(3-Chlor-1,1-propyliden)-7-N-phenylacetyl- -amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure- -methylester der Formel
EMI14.3
in gelben Nadeln, F. 174-1760; [am20 = +58 + 20 (c = 0,59 in Chloroform); Dünnschichtchromatogramm (System: Benzol/Essigsäureäthylester 1: 1):
Rf = 0,43; Ultraviolett absorptionsspektrum: lma: 321 m (in Athanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,97 +z, 3,30-3,50 , 5,61 , 5,81 , 5,94 , 6,23 und 6,74
Die in den vorstehenden Beispielen verwendeten Ausgangsstoffe können zB. wie folgt hergestellt werden:
Beispiel 21
Ein Gemisch von 5 g 2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl -4-thia-2,6-diaza-bicyclo[3,2,0]heptan-7-on und 5,5 g Glyoxylsäure-tert.-butylester-hydrat in 40 ml Dioxan wird in einem geschlossenen Gefäss während 13¸ Stunden bei 95 gerührt und dann eingedampft.
Der Rückstand wird in 1000 ml Pentan gelöst, dreimal mit 500 ml Wasser und einmal mit 200 ml einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen, über trockenem Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält so ein etwa 50: 50-Gemisch der beiden Isomeren des x-(2-Carbo4ert. -butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-hydroxy-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI15.1
0,9 g des erhaltenen Gemisches wird aus Pentan kristallisiert und aus einem Gemisch von Äther und Pentan umkristal- lisiert, wobei man ein Isomeres der obigen Verbindung, F. 134-1370, erhält; tCC]D = 3650 + 10 (c = 1,102 in Chloroform); Dünnschichtchromatogramm:
Rf = 0,49 in einem 1:1-Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester; Infrarotspektrum (in Methylenchlorid), Banden bei 2,94, 5,62, 5,77 und 5,85 .
Beispiel 22
Ein Gemisch von 6 g eines 1:1-Gemisches der Isomeren des sc-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6- -diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-hydroxy-essigsäure-tert.-butyl- esters und 10,5 g der sog. Polystyrol-Hünigbase (hergestellt durch Erwärmen eines Gemisches von 100 g Chlonnethylpolystyrol [J. Am. Chem.
Soc. 85, 2149 (1963)1, 500 ml Benzol, 200 ml Methanol und 100 ml Diisopropylamin auf 1500 unter Schütteln, Filtrieren, Waschen mit 1000 ml Methanol, 1000 ml eines 3 1-Gemisches von Dioxan und Triäthylamin, 1000 ml Methanol 1000 ml Dioxan und 1000 ml Methanol und Trocknen während 16 Stunden bei 100 /10 mm Hg, das Produkt neutralisiert 1,55 Milliäquivalente Salzsäure pro Gramm in einem 2: 1-Gemisch von Dioxan und Wasser) in einem 1:1-Gemisch von Dioxan und Tetrahydrofuran wird während 20 Minuten gerührt. Nach dem Abkühlen wird tropfenweise innerhalb von 20 Minuten mit einer Lösung von 6 g Thionylchlorid in 50 ml Dioxan behandelt und das Gemisch während 140 Minuten bei 20 gerührt, dann filtriert.
Das Filtrat wird eingedampft, der Rückstand in 200 ml Pentan aufgenommen und die Lösung mit 1 g eines Aktivkohleprä parats behandelt, dann filtriert. Man erhält so ein etwa 1: 1- Gemisch der Isomeren des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3.3-di- methyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-chlor- -essigsäure-tert.-butylesters.
Beispiel 23
Eine Lösung von 11,3 g eines rohen Gemisches der Isomeren des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo-4- -thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-chlor-essigsäure-tert.- -butylesters in 150 ml absolutem Dioxan wird mit 11,4 g Triphenylphosphin und 10,8 g Polystyrol-Hünigbase oder Diisopropylaminomethyl-polystyrol (hergestellt durch Erwärmen eines Gemisches von 100 g Chlormethylpolystyrol [J. Am.
Chem. Sac., 85, 2149 (1963)], 500 ml Benzol, 200 ml Methanol und 100 ml Diisopropylamin auf 1500 unter Schütteln, Filtrieren, Waschen mit 1000 ml Methanol, 1000 ml eines 3: 1-Gemisches von Dioxan und Triäthylamin, 1000 ml Methanol, 1000 ml Dioxan und 1000 ml Methanol und Trocknen während 16 Stunden bei 100 /10 mm Hg; das Produkt neutrali- siert 1,55 Milliäquivalente Salzsäure pro Gramm in einem 2:1-Gemisch von Dioxan und Wasser) versetzt, während 17 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre bei 55 gerührt, dann abgekühlt und durch ein Glasfilter filtriert.
Man wäscht mit 100 ml Benzol; das Filtrat wird unter Wasserstrahlvakuum eingedampft; der Rückstand wird unter Hochvakuum getrocknet, in 100 ml eines 9:1-Gemisches von Hexan und Essigsäureäthylester gelöst und an einer Kolonne (Höhe 48 cm; Durchmesser 6 cm) mit säuregewaschenem Silicagel chromatographiert. Mit 2000 ml eines 3:1-Gemisches von Hexan und Essigsäureäthylester wird Triphenylphosphin und etwas Triphenylphosphin-sulfld, mit weiteren 4000 ml des 3: 1-Gemisches von Hexan und Essigsäureäthylester der a-(2-Carbo -tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyl)-α-(triphenylphosphoranyliden)-essigsäure-tert.
-butylester der Formel
EMI15.2
eluiert; eine weitere Menge des unreinen Produkts kann mit 1500 ml des gleichen Lösungsmittelgemisches erhalten werden.
Das Produkt hat im Dünnschichtchromatogramm (Silicagel; System: 1:1-Gemisch Benzol und Essigsäureäthylester) einen Rf-Wert von 0,5 und kristallisiert aus einem Gemisch von Äther und Pentan, F. 121-122 ; [α]D = -219 # 1 (c = 1,145 in Chloroform); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): #max = 225 m (# = 30 000) und 260 m (# = 5400); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,76 , 5,80 (Schulter), 5,97 l 6,05 , (Schulter) und 6,17 . Aus der Mutterlauge kann durch Kristallisation in einem Äther-Pentan-Gemisch eine weitere Menge des Produkts isoliert werden.
Beispiel 24
Eine Lösung von 2 g a-(2-Carbo-tert-butyloxy-3,3-dllne- thyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(triphe- nylphosphoranyliden)-essigsäure-tert. -butylester und 0,7 g Benzylglyoxal in 30 ml trockenem Toluol wird unter einer Stickstoffatmosphäre während 23 Stunden bei 800 (Badtemperatur) erhitzt, danach mit einer weiteren Menge von 0,2 g Benzylglyoxal versetzt und das Gemisch während 22 Stunden bei 80 erhitzt. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck entfernt und der viskose Rückstand an einer Kolonne mit 60 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit 450 ml Benzol wird der Überschuss Benzylglyoxal, mit 250 ml (10 Fraktionen) eines 95: 5-Gemisches Benzol und Essigsäureäthylester ein Gemisch der Isomeren des sc-(2-Carbo-tert.- -butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3 ,2,0] heptyl)-s-(phenylacetylmethylen) -essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI16.1
und mit einer weiteren Menge des gleichen Lösungsmittelgemisches ein polareres Material ausgewaschen.
Das obige Isomerengemisch wird erneut an 60 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert, wobei mit einem 99: -Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester ausgewa- schen wird. Man erhält im Verlauf ein hauptsächlich aus Benzylglyoxal bestehendes Produkt, dann mit 125 ml eine hauptsächlich aus dem Isomeren A bestehende Fraktion I, mit 250 ml eine aus einem Gemisch der beiden Isomeren bestehende Fraktion II und mit 300 ml eine hauptsächlich aus dem Isomeren B bestehende Fraktion III.
Die obigen drei Fraktionen werden aus Hexan umkristallisiert, wobei aus Fraktion I das Isomere A; F. 108-110 ; Dünnschichtchromatogramm: Rf 0,49 (Silikagel; im System Hexan: Essigsäure äthylester 2:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: man 299 (in Äthanol), 337 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol) und 337 m (beim Ansäuren einer basischen Lösung in Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakte- ristische Banden bei 5,63 5,83 (Schulter), 5,85-5,95 y und 6,29 ; und aus Fraktionen II und III das Isomere B; F. 156 1570; Dünnschichtchromatogramm:
Rf 0,42 (Silicagel; im System Hexan :-Essigsäureäthylester 2:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: ).ma 294 m (in Äthanol), 335 m (Kaliumhydroxyd/Äthanol) und 335 mll (beim Ansäuern einer basischen Lösung in Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,63 , 5,80 Cr (Schulter), 5,84-5,96 und 6,34 ; erhalten wird. Aus den Mutterlaugen können in gleicher Weise weitere Mengen der beiden Isomeren isoliert werden.
Beispiel 25
Eine Lösung von 0,0162 g des Isomeren B des a-(2-Carbo -tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3 ,2,0]heptyl).a-(phenylacetylmethylen)-essigsäure4ert. -butylesters in 10,6 ml Benzol wird in einem Gefäss aus Pyrexglas unter einer Stickstoffatmosphäre bei Zimmertemperatur mit Ultraviolettlicht bestrahlt. Nach 90 Minuten wird das Lösungsmittel ab destilliert; lt. Kernresonanzspektrum besteht der nicht-kristalline Rückstand aus einem etwa 42: 58-Gemisch des Isomeren A und des Isomeren B des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]hep tyl)-α-(phenylacetylmethylen)-essigsäure-tert.-butylesters.
Kristallines Isomeres B und Fraktionen, die mehrheitlich aus Isomerem B des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl- -7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(phenylacetyl- methylen)-essigsäure-tert.-butylesters bestehen, können in gleicher Weise zu Isomerengemischen, enthaltend das Isomere A und das Isomere B des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dime- thyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-phenyl- acetylmethylen)-essigsäure-tert. -butylesters isomerisiert werden.
Beispiel 26
Man behandelt 1 g α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl- -7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(triphenyl- phosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butylester unter Stickstoff mit 0,65 g Isopropylglyoxal in 7 ml Toluol und lässt während 8 Tagen bei 90 stehen. Das Lösungsmittel und der Über- schuss des Isopropylglyoxals werden unter vermindertem Druck bei 50 enffernt und der Rückstand-wird an 50 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert; man wäscht mit einem 4:1-Gemisch Hexan und Essigsäureäthylester aus.
Mit den ersten 150 ml wird das Isomere A (trans) des os-(2-Carbo- -tert. -butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo -4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyl)-α-(isobutyrylmethylen)-essigsäure-tert.-butyl- esters der Formel
EMI16.2
ausgewaschen, das nach Kristallisieren aus einem Gemisch von Hexan und Essigsäureäthylester bei 133-134 schmilzt; Ultraviolettabsorptionsspektrum: in Äthanol #max 294 mpw; in Kaliumhydroxyd/Äthanol lmax 330 mt; und in Chlorwasserstoff/Äthanol #max 330 m ; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,62 qz, 5,80 , (Schulter); 5,84-5,94 und 6,26 .
Das Isomere B (cis) des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-di- methyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(iso- butyrylmethylen)-essigsäure-tert.-butylesters wird bei weiterem Auswaschen mit dem gleichen Lösungsmittelgemisch erhalten und schmilzt nach Kristallisieren aus einem Gemisch von Hexan und Essigsäureäthylester bei 146-147 ;
Ultraviolettspektrum: in Äthanol #max 289 m ; in Kaliumhydroxyd/ Äthanol #maox 328 m ; und Chlorwasserstoff/Äthanol) #max 328 mli; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,60-5,66 , 5,75 2 (Schulter), 5,85-5,95 L und 6,31 11
Beispiel 27
Ein Gemisch von 0,05 g α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-di- methyl-7-oxo.4-thia-2,6.diaza-6.bicyclo[3 ,2,0]heptyl)-(tri- phenylphosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butylester u. 0,0355 g 4-Nitrobenzyl-glyoxal in 0,6 ml Toluol wird während 7 Stunden bei 80 erhitzt.
Das Lösungsmittel wird dann unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand auf einer Dünnschicht-Silikagelplatte (20 x 20 X 0,15 cm) chromatographiert, wobei man mit einem 2:1-Gemisch von Hexan und Essigsäurealkylester entwickelt. Man erhält zwei gelbe Banden, wobei die obere das Isomere A des α-(2-Carbo-tert.-butyl- oxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl) -α-[(4-nitro-phenylacetyl)-methylen]-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI17.1
mit Rf-Wert = 0,41; Ultraviolettabsorptionsspektrum: lmax 288 m (breit; in Äthanol), und #max 505 mp, 262 m (Kaliumhydroxyd/Äthanol);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,63 , 5,83 1 (Schulter), 5,88-5,92 , 5,97 (Schulter), 6,28-6,33 Ii, 6,59 Ii und 7,45 tl; und die untere das Isomere B des a-(2-Carbo -tert.-butyloxy-3,3-dimetyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3 ,2,0]heptyl)-a-[(4.nitro.phenylacetyl).methylenj.essigsäure -tert.-butylesters der Formel
EMI17.2
als gelbe, glasähnliche Produkte ergibt.
Das Isomere B kristallisiert aus Hexan, F. 173 ; Rf-Wert: 0,29; Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol: lmax 293 rfl±, und in Kaliumhydroxy/Äthanol: #max 335 m und 285 m ; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,62 Ii (Schulter), 5,83-5,92 , 6,30-6,35 tl, 6,59 Ilund 7,45 .
Das oben als Ausgangsmaterial verwendete 4-Nitrobenzylglyoxal kann wie folgt hergestellt werden: Eine Lösung von etwa 4 g Diazomethan in 200 ml trockenem Äther wird unter
Rühren tropfenweise mit 6 g 4-Nitrophenyacetyl-chlorid in
80 ml trockenem Tetrahydrofuran versetzt, wobei man mit tels Rühren in einem Eiswasserbad die Temperatur bei 0-50 hält Nach etwa 30 Minuten ist die Zugabe beendet; das Re aktionsgemisch wird während weiteren 15 Minuten bei 0-5 gerührt und dann in einem Rotationsverdampfer eingedampft.
Der feste Rückstand wird in einem Gemisch von Methylen chlorid und Äther gelöst, die kleine Menge festen Materials abfiltriert und das Filtrat eingedampft. Man erhält so das 4-Nitrobenzyl-diazomethyl-keton, das nach Kristallisieren aus einem Gemisch von Äther und Hexan bei 90-920 schmilzt; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid); charakteristische Banden bei 4,78 , 6,10 , 6,26 , 6,58 tl und 7,45
Eine Lösung von 3 g 4-Nitrobenzyl-diazomethylketon in
100 ml eines 1 : 1-Gemisches von Äther und Methylenchlorid wird mit einer Lösung von 4,22 g Triphenylphosphin in 100 ml Äther versetzt.
Nach etwa 5 Minuten kristallisiert das 1-(4 -Nitrophenyl)-3-(triphenylphosphoranyliden-hydrazono)-aceton bei Zimmertemperatur aus; man filtriert und konzentriert die Mutterlauge, aus welcher eine weitere Menge des erwünschten Produkts kristallisiert. Das Rohprodukt wird aus einem Gemisch von 50 ml Methylenchlorid und 250 ml Hexan kristallisiert, F. 160-165 . Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): #max 320 m und 270-275 m (Schulter); Infrarotabsorptionsspektrum (im Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 6,10 Ii (Schulter), 6,14-6,20 y, 6,32 , 6,67-6,74 Ii und 7,45 ,.
Eine Suspension von 0,467 g 1-(4-Nitrophenyl)-3-(triphenylphosphoranyliden-hydrazono)-aceton in 3 ml Tetrahydrofuran wird mit 0,21 g pulverförmigem Natriumnitrit und 1,2 ml Wasser versetzt. Das Gemisch wird auf 0-5 abgekühlt und tropfenweise innerhalb von 2 Minuten mit 2,2 ml 2-n. Salzsäure versetzt, wobei sich eine Emulsion bildet. Nach 60 Minuten bei 0-5 wird die wässrige Schicht abgetrennt und viermal mit je 10 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Lösungen werden zweimal mit je 10 ml gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen und eingedampft; der Rückstand wird an 20 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit 600 ml Benzol eluiert man das kristalline, enolisierte 4-Nitrobenzylglyoxal; Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol: #max 343 m , in Kaliumhydroxyd/Äthanol: 444 mp, und in Chlorwasserstoffsäure/ Äthanol: #max 343 mt; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,02 , 5,98 1, 6,0611, 6,28 , 6,60 und 7,47 : und mit 350 ml einem 9:1- Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester das Hydrat des 4-Nitrobenzylglyoxals als nicht-kristallines, syrupartiges Material;
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,01 , 5,82 , 6,2711, 6,61 und 7,47 .
Beispiel 28
Ein Gemisch von 0,872 g α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-di- methyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(triphe- nylphosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butylester und 0,611 g 4-Nitrobenzyl-glyoxal-hydrat in 10,5 g Toluol wird während 6¸ Stunden bei 80 erhitzt. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abdestilliert und der Rückstand wird an 50 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit 1300 ml Benzol und 500 ml eines 98,5 : 1,5-Gemisches von Benzol und Essigsäureäthylester wird das Isomere A des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxoXthia-2,6-diaza- -6-bicyclo[3 2,0]heptyl)- [(4-nitro-phenylacetyll) -methylen]- -essigsäure-tert.-butylesters, mit 200 ml eines 96: 4-Gemisches von Benzol und Essigsäureäthylester ein Gemisch der beiden Isomeren A und B das -(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dime- thyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-nitro- -phenylacetyl)-methylen]-essigsäure-tert.-butylesters und mit weiteren 400 ml des 96:
4-Gemisches von Benzol und Essigsäureäthylester das Isomere B des a-(2-Carbo-tert. -butyloxy- -3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α- -[(4-nitro-phenylacetyl) -methylen] -essigsäure-tert.-butylesters zusammen mit einer kleinen Menge des Isomeren A eluiert.
Das Gemisch wird mittels Dünnschichtchromatographie (4 Silicagelplatten; 20 X 20 X 0,15 cm) getrennt, wobei man mit einem 2:1-Gemisch von Hexan und Essigsäureäthylester entwickelt; man erhält so eine weitere Menge des Isomeren A; Rf = 0,41; und des Isomeren B; Rf = 0,29. Letzteres wird mit dem nahezu reinen Isomeren B aus dem Chromatogramm vereinigt und aus Hexan kristallisiert, F. 173 .
Beispiel 29
Ein Gemisch von 0,714 g cc-(2-Carbo-tert,-butyloxy-3,3- -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(tri- phenylphosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butylester und 0,67 g 4-Methoxybenzylglyoxal-hydrat in 8,6 ml Toluol wird während 3¸ Stunden bei 80 erhitzt, dann unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird an 50 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit 500 ml Benzol wird der Überschuss an 4-Methoxybenzyl-glyoxal in wasserfreier Form ausgewaschen, während man mit 800 ml eines 99:1- Gemisches von Benzol und Essigsäureäthylester das beinahe reine Isomere A des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7- -oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-methoxy- -phenylacetyl)-methylen]-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI18.1
F. 105-107 nach Umkristallisieren aus einem Gemisch von Essigsäureäthylester u Hexan; Ultraviolettabsorptionsspek trum in Äthanol: #max 298 m,u, 288 m t (Schulter) u. 225 m (Schulter), u. in Kaliumhydroxyd/Äthanol: #max 340 m ;
In- frarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,63 , 5,82 c (Schulter), 5,87-5,97 , 6,23 ,23 (Schulter), 6,28 pw" 6,63 u. 6,77 ; mit weiteren 400 ml des 99:1-Gemisches von Benzol u.
Essigsäureäthylester ein Gemisch der Isomeren A und B und mit 300 ml eines 98: 2-Gemisches von Benzol und Essigsäureäthylester das Isomere B des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6- -diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-methoxyphenylacetyl)-me- thylen]-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI18.2
auswäscht; das aus der Gemischfraktion durch Umkristallisieren aus Hexan erhaltene reine Isomere B und das in gleicher Weise aus der Fraktion des Isomeren B erhaltene reine Isomere B schmilzt bei 169-170 ; Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol: #max 289 m (breit) und 227 m (Schulter), und in Kaliumhydroxyd/Äthanol: #max 343 m ;
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,59 , 5,75 tl (Schulter), 5,80-5,93 , 6,24 (Schulter), 6,3011 und 6,60 .
Aus den vereinigten Mutterlaugen können mittels präparativer Dünnschichtchromatographie und Entwickeln mit einem 2:1-Gemisch von Hexan und Essigsäureäthylester weitere Mengen der beiden Isomeren A und B des a-(2-Carbo- -tert. -butyloxy-3,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3 ,2,0]heptv1)-- [(4-methoxy-phenylacetyl) -methylen] -essig- säure-tert.-butylesters gewonnen werden.
Das im obigen Beispiel als Ausgangsmaterial verwendete 4-Methoxybenzyl-glyoxal-hydrat kann wie folgt erhalten werden:
Eine Lösung von 7,43 g 4-Methoxy-phenylacetylchlorid in 100 ml trockenem Äther wird tropfenweise zu einer auf 0-5 gekühlten Lösung von 6 g Diazomethan in 300 ml Äther gegeben. Das Reaktionsgemisch wird während weiteren 30 Minuten gerührt, zuletzt ohne Kühlen. Der überschuss an Diazomethan und das Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck in einem Rotationsverdampfer entfernt und der Rückstand in 100 ml Äther gelöst und die kleine Menge wachsartigen Materials abfiltriert.
Nach dem Eindampfen des Filtrats erhält man das 4-Methoxy-benzyl-diazomethylketon; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 4,79 , 6,10 , 6,22 (Schulter), 6,62 und 7,73-7,45 . das ohne Reinigung weiterverarbeitet wird.
Eine Lösung von 7,52 g 4-Methoxybenzyl-diazomethylketon in 300 ml Äther wird mit 11,1 g Triphenylphosphin in 200 ml Äther versetzt. Das Reaktionsgemisch wird bei Zimmertemperatur gerührt, wobei sich nach einigen Minuten ein kristalliner Niederschlag bildet, der nach einer Stunde abfiltriert und mit kaltem Äther gewaschen wird. Man erhält so das 1 -(4-Methoxy-phenyl)-3 -(triphenylphosphoranyliden-hy- drazono)-aceton, das bei 111-112 schmilzt; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid3: charakteristische Banden bei 4,80 . 6,05 ti (Schulter), 6,14 y, 6,2411 (Schulter) und 7,73-7,45 ; das ohne Reinigung weiterverarbeitet wird.
Eine Lösung von 1,82 g 1-(4-Methoxyphenyl)-3-(triphenyl- phosphoranyliden-hydrazono)-aceton in 12 ml Tetrahydrofuran wird mit 0,84 g pulverförmigem Natriumnitrit versetzt und das Gemisch mit 5 ml Wasser verdünnt. Die erhaltene Suspension wird auf 0-5 gekühlt, tropfenweise innerhalb von 7 Minuten mit 8,8 ml 2-n. Salzsäure behandelt und dann wäh rend weiteren 30 Minuten bei 0-5 gehalten. Die wässrige Phase wird zweimal mit Methylenchlorid gewaschen; die vereinigten organischen Lösungen werden mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der ölige Rückstand wird an 40 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit Benzol wird eine kleine Menge eines Nebenprodukts ausgewaschen und mit 1200 ml eines 95: 5 Gemisches von Benzol und Essigsäureäthylester erhält man das 4-Methoxybenzylglyoxal hauptsächlich in Form des Hydrats, des öligen Produkts; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,96 y, 5,79-5,84 , 6,23 und 6,63 .
Das wasserfreie Produkt schmilzt nach Umkristallisieren aus einem Gemisch von Chloroform und Hexan bei 139-1400; Ultraviolettabsorptionsspektrum in Äthanol oder Chlorwasserstoffsäure/Äthanol: lmax 333 rn, und in Kaliumhydroxyd/Äthanol: #max 367 rn; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,00 , 5,97 , 6,09 y, 6,24 y, 6,61 tL und 7,15 .
Beispiel 30
Eine Lösung von 0,8 g a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dime- thyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(triphenyl- phosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butylester und 1,2 g des rohen 4-Chlorobenzyl-glyoxal-hydrats in 12 ml Toluol wird während 5 Stunden bei 800 erhitzt. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck ab destilliert und der sirupartige Rückstand in etwa 4 ml Benzol gelöst. Der entstandene kristalline Niederschlag, bestehend aus dem Enol des 4-Chlorbenzyl-glyoxals, wird abfiltriert und das Filtrat an einer Kolonne von 50 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit 500 ml Benzol wird eine weitere Menge 4-Chlor- benzyl-glyoxal eluiert und mit 200 ml Benzol und 800 ml eines 97: 3-Gemisches von Benzol und Essigsäureäthylester ein Gemisch der Isomeren des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dime- thyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3 ,50]heptyl)rn- [(4-chlor- phenylacetyl)-methylen]-essigsäure-tert.-butylesters ausgewaschen, das an weiteren 50 g säuregewaschenem Silikagel mittels Benzol und Benzol, enthaltend 5% Essigsäureäthylester, chromatographiert und dann durch präparative Dünnschichtchromatographie (System Hexan: Essigsäureäthylester 2:1) aufgetrennt wird.
Man erhält so das nichtkristalline Isomere A (trans) des 0c-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo- -4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3 .2.0]heptyl)rn-[(4-chlorphenylace- tyl)-methylen]-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI19.1
das im Ultraviolettabsorptionsspektrum folgende Banden zeigt: #max 300 m (in Äthanol); #max 342 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol); und #max 338 m (bei Zugabe von Chlorwasserstoff zur vorhergehenden Probe);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,60 , 5,75 Ii (Schulter), 5,80-5,92 ti (breit), 6,26 11, und 6,70 ; und das kristalline Isomere B (cis) des α-(2-Carbo-tert.-butyl- oxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]hep tyl)-α-[(4-chlorphenyl-acetyl)-methylen]-essigsäure-tert.-butyl- esters der Formel
EMI19.2
das nach Umkristallisieren aus Hexan bei 178-1790 schmilzt; Ultraviolettabsorptionsspektrum: max 295 m (in Äthanol); #max 337 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol);
und #max 337 m (bei Zugabe von Chlorwasserstoff zur vorhergehenden Probe); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,59 , 5,75 (Schulter), 5,78-5,94 ,; 6,07 tl (Schulter), 6,31 y und 6,70 t. Das Isomere A wird ohne Reinigung weiterverarbeitet
Das 4-Chlorbenzylglyoxal-hydrat kann wie folgt hergestellt werden:
Eine Lösung von 16,5 g 4-Chlorphenylacetyl-chlorid in 150 ml trockenem Äther wird tropfenweise unter kräftigem Rühren und unter Kühlen in einem Eis-Wasserbad zu etwa 11 g Diazomethan in 500 ml Äther gegeben. Nach 30minütigem Reagierenlassen bei 5-10 werden das Diazomethan und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abdestilliert.
Das als gelblicher kristalliner Rückstand erhältliche 4-Chlorbenzyl-diazomethylketon; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 4,84 , 6,22 , 6,80 und 7,47 ; wird ohne Reinigung weiterverarbeitet.
Eine Lösung von 17 g 4-Chlorbenzyl-diazomethylketon in 150 ml Äther wird bei Zimmertemperatur zu einer Lösung von 23,5 g Triphenylphosphin in 300 ml Äther gegeben. Der gelbliche kristalline Niederschlag wird nach 20 Minuten abfiltriert, mit Äther gewaschen und aus einem Gemisch von Methylenchlorid und Äther umkristallisiert; das so erhältliche 1 -(4-Chlorphenyl)-3 -(triphenylphosphoranyliden-hydiazono)aceton schmilzt bei 130-131 ; Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 320 m3x (Äthanol); Man 320 man (Kaliumhydroxyd/ Äthanol); und #max 255-278 rn (breite Schulter) (in Chlorwasserstoff/Äthanol);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 4,76 , 6,03 (Schulter), 6,12 4Q, 6,28 (Schulter) und 6,65-6,75 +t.
Eine Suspension von 8 g 1-(4-Chlorphenyl)-3-(triphenyl -phosphoranyliden-hydrazono)-aceton und 3,6 g Natriumnitrit in 51 ml Tetrahydrofuran und 22 mi Wasser wird unter Rühren und Kühlen in einem Eis-Wasserbad (10-13 ) tropfenweise innerhalb von etwa 10 Minuten mit 37 ml 2-n. Salzsäure versetzt, wobei sich 2 Phasen bilden. Man rührt während 30 Minuten bei Zimmertemperatur, trennt die organische Schicht ab und extrahiert die wässrige Phase mehrmals mit Methylenchlorid. Die vereinigten organischen Lösungen werden über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält einen sirupartigen Rückstand, der an 60 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert wird.
Mit Benzol und einem 95: 5-Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester wird das rohe 4-Chlorbenzylglyoxal-hy drat extrahiert; Ultraviolettabsorptionsspektrum: man 222 mli (in Athanol); #max 365 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol); und #max 316 mli (in Chlorwasserstoff/Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,87-4,3 , 5,77 , 6,27 und 6,72 ; und ohne Reinigung weiterverarbeitet.
Das wasserfreie 4-Chlorbenzylglyoxal in der Enolform schmilzt nach Umkristallisieren aus Methylenchlorid bei 144-1470; Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 316 mli (in Äthanol); man 364 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol); und #max 316 m (in Chlorwasserstoff/ Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,92 , 5,97 , 6,07 , 6,29 und 6,71 .
Beispiel 31
Eine Lösung von 2,5 g α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dime- thyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(triphe- nylphosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butylester und 1,3 g Cyclohexylmethyl-glyoxal-hydrat in 50 ml Toluol wird während 4 Stunden auf 80 erhitzt und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgedampft. Der sirupartige Rückstand wird mit Äther trituriert, das entstandene Triphenylphosphinoxyd abfiltriert und das Filtrat eingedampft. Der Rückstand wird an 120 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert, wobei man mit einem 98 : 2- und einem 9: -Gemisch von Hexan und Essigsäureäthylester auswäscht.
Man erhält so zuerst das Isomere A (trans) des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy- -3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl) -α-(cyclohexylacetyl-methylen)-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI20.1
das mittels präparativer Dünnschichtchromatographie (Platten 20 X 20 X 0,15 cm; Silikagel; System Benzol:
Aceton 98 : 2) gereinigt und in sirupartiger Form erhalten wird; [ ]D20 = 4510 + 10 (c = 0,87 in Chloroform); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 297 mli (in Äthanol); lmax 334 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol); und #max 334 (bei Zugabe von Chlorwasserstoff zur alkalischen zur Probe); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,45 > , 3,50 , 5,61 , 5,78 w, (Schulter), 5,805,95 , 6,07 (Schulter) und 6,28 .
Das Isomere B (cis) des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-di- methyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(cyclo- hexylacetyl-methylen)-essigsäure-tert. -butylesters der Formel
EMI20.2
wird als zweites Produkt eluiert und aus Hexan kristallisiert, F. 154-1550; F ]D = -232 + 10 (c = 0,8 in Chloroform); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 288 mli (in Äthanol), #max 333 m (in Kaliumhydroxyd/Äthanol); und #max 333 m (bei Zugabe von Chlorwasserstoff zur obigen alkalischen zur Pro be); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid):
charakteristische Banden bei 3,44 , 3,53 , 5,60 , 5,75 (Schulter), 5,80-5,93 , 6,05 (Schulter) und 6,31 .
Das als Ausgangsmaterial verwendete Cyclohexylmethylglyoxal-hydrat kann wie folgt hergestellt werden: Eine Lösung von 19,8 g Cyclohexylacetylchlorid (Kp. 98-1000/ 23 mm Hg) in 150 ml trockenem Äther wird unter Kühlen auf 0-5 in einem Eis-Wasserbad langsam zu einer kräftig gerührten Lösung von 11 g Diazomethan in 500 ml Äther gegeben. Der Überschuss des Diazomethans und der Äther werden unter vermindertem Druck abdestilliert und man erhält als Rückstand das Cyclohexylmethyl-diazomethylketon; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,45 , 3,5211,4,75 30 und 6,12 ; das ohne Reinigung weiterverarbeitet wird.
Eine Lösung von 32 g Triphenylphosphin in 450 ml Äther wird unter Rühren auf einmal mit einer Lösung von 20 g Cyclohexylmethyl-diazomethylketon in 100 ml Äther versetzt Nach 30minütigem Rühren bei Zimmertemperatur wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck verdampft. Das als öliger Rückstand erhältliche l-Cyclohexyl-3-(triphenylphosphoranyliden-hydrazono)-aceton kristallisiert in der Kälte aus Äther, F. 58-62 ; Ultraviolettabsorptionsspektrum: lmax 314 mp, 2,62-2,75 m und 223 mli (in Äthanol und in Kaliumhydroxyd/Äthanol), und #max 257-275 m und 230 m (in Chlorwasserstoff/ Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,43 , 3,56 , 4,76 , 6,15 und 6,67 .
Ein Gemisch von 15 g 1-Cyclohexyl-3-(triphenylphos- phoranyliden-hydrazono)-aceton und 7,37 g Natriumnitrit in 120 ml Tetrahydrofuran und 42 ml Wasser wird unter Rühren und Kühlen auf 10-13 (Eis-Wasserbad) langsam mit 77 ml 2-n. Salzsäure versetzt. Nach weiteren 30 Minuten bei Zimmertemperatur wird die organische Lösung abgetrennt und die wässrige Phase mit Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Lösungen werden über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der sirupartige Rückstand wird mit Äther behandelt, das entstandene Triphenylphosphinoxyd abfiltriert und das Filtrat eingedampft.
Der Rückstand wird an einer säuregewaschenen Silikagelkolonne (120 g) chromatographiert, wobei man mit etwa 3000 ml eines 97: 3-Gemisches von Hexan und Essigsäureäthylester das Cyclohexylmethyl-glyoxalhydrat als sirupartiges Produkt eluiert; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,90-4,1 11 (breit); 3,47 , 3,53 ps, und 5,8011; und ohne Reinigung weiterverarbeitet.
Beispiel 32
Eine Lösung von 1,5 g a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dime- thyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(triphe- nylphosphoranyliden)-essigsäure-tert. -butylester und 1,0 g 2 -Phenyläthyl-glyoxal-hydrat in 20 ml Toluol wird während 2 Stunden bei 800 erhitzt und dann während 16 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Das Toluol wird unter Hochvakuum entfernt und der Rückstand mittels präparativer Dünnschichtchromatographie aufgetrennt; man verwendet Silikagelplatten (100 X 20 X 0,15 cm) und entwickelt mit einem 4: 1-Gemisch von Hexan und Essigsäureäthylester.
Man erhält so das weniger polare Isomere A (trans) des a-(2-Carbo -tert.-butyloxy-3,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3,2,0]heptyl)-α-[(3-phenyl-propionyl)-methylen]-essigsäure- -tert-butylesters der Formel
EMI21.1
das spontan kristallisiert und nach Umkristallisieren,aus Hexan bei 100-102 schmilzt; [α]D20 = 4280 + 10 (c = 1 in Chloroform); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): #max 292 m (# = 11100);
Infrarotabsoprtionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,62 , 5,80 (Schulter), 5,85-5,93 L und 6,2711 Eine weitere Menge kann aus der Kristallisationsmutterlauge erhalten werden.
Die polarere Fraktion, die ebenfalls spontan kristallisiert, wird aus Hexan umkristallisiert und ergibt das Isomere B (cis) des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia- -2,6-diaza-6-bicyclo[3 ,2,0]heptyl)a-[(3 -phenyl-propionyl)-me- thylen]-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI21.2
F. 129-130 ; [a]D20 = -358 + 10 (c = 1,04 in Chloroform); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): ma: 289 (± = 18200); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 5,62 , 5,75 (Schulter), 5,82-5,94 und 6,2711.
Das als Ausgangsmaterial verwendete 2-Phenyläthyl-gly oxal-hydrat kann wie folgt hergestellt werden:
Eine Lösung von 4,8 g Diazomethan in 240 ml Äther wird innerhalb von 20 Minuten und unter kräftigem Rühren mit einer Lösung von 7,1 g Dihydrozimtsäurechlorid in 100 ml Äther, wobei man das Reaktionsgemisch auf -5 kühlt,versetzt. Man rührt während 15 Minuten ohne zu kühlen und destilliert die flüchtigen Anteile unter vermindertem Druck ab. Man erhält als öligen Rückstand das 2-Phenyläthyl-diazomethylketon; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 4,76 Ir, 6,11 , 6,1611 (Schulter) und 6,69 .
Eine Lösung von 7,45 g des rohen 2-Phenyläthyl-diazomethylketons in 200 ml Ather wird bei Zimmertemperatur mit einer Lösung von 11 g Triphenylphosphin in 200 ml Äther versetzt Man rührt während 2 Stunden, filtriert das kristalline 1 -Benzyl-34triphenylphosphoranyliden-hydrazono)-aceton ab, das nach Umkristallisieren aus Äther bei 105 schmilzt; Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): #max 316m , 265-280 m (Schulter) und 223 m ; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 6,10 und 6,63 .
In einer Lösung von 8 g 1-Benzyl-3-(triphenylphosphoranyliden-hydrazono)-aceton in 60 mt Tetrahydrofuran und 30 ml Wasser werden 4,16 g pulverförmiges Natriumnitrit suspendiert und die Suspension unter kräftigem Rühren mit 44 ml 2-n. Salzsäure versetzt; die Zugabe dauert 15-20 Minuten, wobei man auf 10-15 kühlt Nach weiteren 15 Minuten bei Zimmertemperatur wird mit Ather extrahiert; der Äther extrakt wird mit einer konzentrierten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft Der Rückstand wird an 100 g Silikagel (Kolonne) chromatographiert, wobei man mit 98 2- und 95:
5-Gemischen von Benzol und Essigsäureäthylester eluiert Man erhält so das 2-Phenyläthyl-glyoxan-hydrat; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,88 , 3,00-4,30 (breit) und 5,77-5,86 .
Beispiel 33
Eine Lösung von 0,77 g α-(2-Carbo-tert-butyloxy-3,3-di- methyl-7-oxo4-thia-26-diaza-6-bicycloE3 ,2,0]heptyl)a-(tri- phenylphosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butylester und 0,92 g 3-Chlorpropyl-glyoxal-hydrat in 23 ml Toluol wird während 6 Stunden bei 500 stehen gelassen. Das Lösungsmittel wird unter vermindertem Druck abgedampft und der ölige Rückstand durch präparative Dünnschichtchromatographie (Sili kagelplatten 100 X 20 X 0,15 cm; System: Hexan/Essigsäureäthylester 4:1) gereinigt.
Die am wenigsten polare Fraktion(Rf=0,38) stellt das Isomere A (trans) des α-(2-Carbo- tert-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyi)-[(4-chlorbutyry -methylen]-essigsäure4ert.-bu- tylesters der Formel
EMI21.3
dar, das als farbloses Öl erhalten wird; Dünnschichtchromatogramm (System: Hexan/Essigsäureäthylester 2: 1): Rf = 0,48; Ultraviolettabsorptionsspektrum: l.max 295 ntt (in Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,42 , 5,62 , 5,80-5,95 z und 6,27 p.
Das Isomere B (cis) des a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-di- methyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4- -chlorbutyryl)-methylen]-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
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wird in der Form eines farblosen Öls als die polarere Fraktion (Rf = 0,23) erhalten; Dünnschichtchromatogramm (System Hexan/Essigsäureäthylester 2: 1):
Rf = 0,42; Ultraviolettabsorptionsspektrum: lmax 295 m (in Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,42 z, 5,61 , 5,78-5,94 p und 6,31 f
Ein Gemisch von 0,29 g des Isomeren B des cs-(2-Carbo- -tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0]heptyl)-α-[(4-chlorbutyryl)-methylen]-essigsäure-tert.-bu- tylesters in 130 ml Benzol wird mit einer Hochdruckqueck silberdampfiampe in einem Pyrexglasmantel bei Zimmertemperatur während 3 Stunden bestrahlt und dann unter vermindertem Druck eingedampft.
Das rohe Gemisch der beiden Isomeren A und B des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl- -7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-chlorbu- tyryl)-methylen]-essigsäure-tert. -butylesters wird mittels präparativer Dünnschichtchromatographie, z.B. wie oben beschrie bein, aufgetrennt und man erhält so eine weitere Menge des erwünschten Isomeren A (trans).
Das im obigen Beispiel verwendete 3-Chlorpropylglyoxal kann wie folgt hergestellt werden:
Eine Lösung von 10 g 4-Chlorbutyryl-chlorid in 150 ml trockenem Äther wird langsam unter Rühren und Kühlen auf 0 bis 5 in einem Eis-Methanolbad zu einer Lösung von 12,3 g Diazomethan in 500 ml Äther gegeben. Nach weiteren 5 Minuten bei 0 bis 5 wird die Lösung mit dem 3-Chlorpropyl-diazomethylketon unter vermindertem Druck auf ein Volumen von 150 ml konzentriert und sofort mit einer Lösung von 22,8 g Triphenylphosphin in 200 ml Äther behandelt.
Das 1 -(3 -Chlorpropyl)-3-(triphenylphosphoranyllden-hydrazono) -aceton kristallisiert aus, F. 103-1040; Ultraviolettabsorptionsspektrum: man 320 mop und 228 m (in Äthanol); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 6,10 y und 6,64 ,. Eine weitere Menge des erwünschten Produkts kann aus der Mutterlauge isoliert werden.
Ein Gemisch von 6 g 1-(3-Chlorpropyl)-3-(triphenylphos- phoranyliden-hydrazono)-aceton und 3,1 g Natriumnitrit in 55 ml Tetrahydrofuran und 30 ml Wasser wird langsam unter Rühren mit 22 ml 2-n. Salzsäure versetzt, wobei man die Zugabe unter Kühlen auf 13-150 in einem Eis-Wasserbad vornimmt.
Nach weiteren 15 Minuten bei Zimmertemperatur wird das Gemisch dreimal mit je 150 ml Äther extrahiert; die vereinigten Ätherextrakte werden fünfmal mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft Der ölige gelbe Niederschlag wird an 100 g säuregewaschenem Silikagel (Kolonne) chromatographiert; das reine 3-Chlorpropyl-glyoxal-hydrat wird mit einem 95: 5-Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester eluiert; Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,90-4,0 lt (breit), 3,45 und 5,81 z.
Beispiel 34
Eine Lösung von 0,3784 g des Isomeren A (trans) des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo[3,2,0]heptyl-α-[(4-tert.-butyl-phenyl)-acetylmethy- len]-essigsäure-tert.-butylester in 3 ml vorgekühlter Trifluoressigsäure wird während 20 Stunden bei 200 stehen gelassen.
Die Trifluoressigsäure wird unter vermindertem Druck und bei Zimmertemperatur abdestilliert und der Rückstand, welcher die 7 Amino-4-(4-tert.-butyl-benzyliden)-8-oxo-5-thia -1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-Amino-2-(4-tert.-butyl -benzyliden)-# -cephem-4-carbonsäure enthält, wird mit 4 ml einer Lösung des gemischten Anhydrids von Cyanessigsäure und Trichloressigsäure in Methylenchlorid (Herstellung siehe Beispiel 12) behandelt, wobei man die Temperatur bei 10O hält. Nach der Zugabe fügt man 2 ml einer Lösung von Tri äthylamin und Triäthylammoniumacetat in Methylenchlorid (Herstellung siehe Beispiel 12) zu und rührt das erhaltene Reaktionsgemisch ohne Kühlen während 2 Stunden.
Man behandelt mit 40 ml Essigsäureäthylester und wäscht das Gemisch mit verdünnter Salzsäure und einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung. Die organische Lösung wird über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird an einer Kolonne von 10 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert; mit einer 95 : 5-Mischung von Benzol und Aceton werden Trichloressigsäure, Cyanessigsäure und einige neutrale Nebenprodukte ausgewaschen.
Mit einem 2: l-Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester wird die rohe 7-N -Cyanacetylamino-4-(4-tert.-butyl-benzyliden)-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-N-Cyanacetylamino-2- -(4-tert.-butyl-benzyliden)-# -cephem-4-carbonsäure der Formel
EMI22.2
als amorphes Produkt eluiert; Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 361 mp, (in Äthanol), lmax 352 mi (in Äthanol/ Kaliumliydroxyd) und lmax 363 m (in Äthanol/Chlorwasserstoff);
Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,90-4,35 p, 3,40 , 5,60-5,68 , 5,75-5,90 1x, 6,05 Ii (Schulter), 6,25 tl und 6,40-6,65 z.
Eine Lösung des erhaltenen Materials in 2 ml Aceton wird mit 1 ml einer 10%igen Lösung des Natriumsalzes der α- -Äthyl-capronsäure in Aceton und mit Äther versetzt. Das dunkel gefärbte Produkt wird verworfen und das beige gefärbte Natriumsalz der 7-N-Cyanacetyl-amino-4-(4-tert.-bu- tyl-benzyliden) -8-oxo-thia- 1 -azabicyclo[4,2,0]oct-2-en-2-carbonsäure (Konfiguration der 7-Amino-cephalosporansäure) oder 7-N-Cyanacetylamino-2-(4-tert.-butyl-benzyliden)-A3-ce- phem-4-carbonsäure wird abfiltriert, F. > 2400; Ultraviolettabsorptionsspektrum: man 352 m (in Äthanol), und max 363 m (in Äthanol/ Chlorwasserstoff);
Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 2,80- 4,0 , 3,40 p 4,52 s" 5,65-5,70 1e, 5,90 (Schulter) und 6,03 6,55.
Der ,-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia- -2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-tert.-butylphenyl)-ace- tylmethylen]-essigsäure-tert.-butylester, der im obigen Verfahren als Ausgangsmaterial verwendet wird, kann wie folgt hergestellt werden: Eine Lösung von 1,5 g a-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0] heptyl)-α-(triphenylphosphoranyliden)-essigsäure-tert.-butyl- ester und 1,5 g 4-tert.-Butyl-benzyl-glyoxalhydrat in 15 ml Toluol wird während 90 Minuten bei 80 unter einer Stickstoffatmosphäre erhitzt.
Das Lösungsmittel wird dann unter vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand chromatographiert (präparative Dünnschichtchromatographie; 3 Silikagel-Platten 100 X 20 X 0,15 cm), wobei man ein 4: l-Ge- misch von Hexan und Essigsäureäthylester als mobile Phase verwendet.
Man erhält so das Isomere A (trans) des a-(2 -Carbo-tert.-butyloxy-3 ,3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6 -bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-tert.-butyl-phenyl)-acetylmethylen]- -essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI23.1
als amorphen Schaum; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; System Hexan/Essigsäureäthylester 4: 1):
Rf = 0,58; Ultraviolettabsorptionsspektrum: ).mas 298 m (in Äthanol), #max 338 m (in Äthanol/Kaliumhydroxyd), und #max 338 m (bei Zugabe von Chlorwasserstoff zur Äthanol/Kaliumhydroxyd-Probe); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid):
charakteristische Banden bei 3,40 , 5,62 , 5,78 , (Schulter), 5,82-5,92 liund 6,27 ; und das Isomere B (cis) das α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6- -diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-[(4-tert.-butylphenyl)-acetyl- methylen]-essigsäure-tert.-butylesters der Formel
EMI23.2
welches nach Umkristallisieren aus Hexan bei 153 schmilzt; [ ]D20 = 3280 + 10 (c = 0,888 in Chloroform); Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; System Hexan/Essigsäure äthylester 4:1): Rf = 0,44;
Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 295 m (# = 18300) (in Äthanol), max 338 m (in Äthanol/Kaliumhydroxyd) und #max 338 m (beim Ansäuern der Äthanol/Kaliumhydroxyd-Probe mit Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,40 +, 5,60 , 5,72 y (Schulter), 5,80-5,92 in und 6,28 .
Das in der Herstellung des Ausgangsmaterials verwendete 4-tert.-Butylbenzyl-glyoxal-hydrat kann wie folgt hergestellt werden: Eine Lösung von 10,6 g 4-tert.-Butyl-phenylessigsäure-chlorid (hergestellt durch Erhitzen eines Gemisches von
10 g 4-tert.-Butyl-phenylessigsäure mit 60 ml Thionylchlorid auf 600 während 3 Stunden, Entfernen des Überschusses an Thionylchlorid unter vermindertem Druck und mehrmaligem Eindampfen eines Gemisches des Rückstandes in Benzol zur Entfernung der letzten Spuren von Thionylchlorid) in 100 ml trockenem Äther wird langsam zu einer Lösung von 8,3 g Diazomethan in 300 ml Äther gegeben. Nach lOminütigem Stehen bei -5 wird der trberschuss des Diazomethans und des Äthers unter vermindertem Druck und bei Zimmertemperatur abdestilliert.
Der gelbe ölige Rückstand stellt das 4-tert.- -Butyl-benzyl-diazomethylketon dar, Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,40 ii, 3,50 ti (Schulter), 4,72 , 6,10 und 7,38 ,; und wird ohne Reinigung weiterverarbeitet.
Eine Lösung von 10,9 g 4-tert.-Butylbenzyl-diazomethyl -keton in 200 ml trockenem Äther und ein Gemisch von 13,2 g Triphenylphosphin in 200 ml trockenem Äther werden vereinigt und bei Zimmertemperatur während etwa 30 Minuten gerührt Das 1-(4-tert.-Butylphenyl)-3-(triphenylphosphor- anyliden)-aceton fällt aus, F. 129-130 nach Umkristallisieren aus Hexan; Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): #max 314 m (# = 7900) und #max 258 m (# = 16600); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,40 y, 4,72 y, 6,00 (Schulter), 6,70 und 6,60 . Eine weitere Menge des Produktes kann durch Konzentrieren der Mutterlauge gewonnen werden.
Eine Lösung von 9,6 g 1-(4-tert.-Butylphenyl)-3-(triphenylphosphoranyliden)-aceton in 60 ml Tetrahydrofuran und 44 ml Wasser wird mit 4,2 g Natriumnitrit behandelt; die Suspension wird bei 10-130 gerührt, wobei man 44 ml 2-n.
Salzsäure zutropft. Nach weiteren 10 Minuten bei 10 wird die organische Schicht abgetrennt und die wässrige Lösung mit Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Lösungen werden vereinigt und eingedampft; der Rückstand wird aus Äther kristallisiert, und das aus der Mutterlauge erhältliche Produkt an 80 g säuregewaschenem Silikagel chromatographiert.
Mit Benzol und einem 96: 4-Gemisch von Benzol und Essigsäureäthylester wird das nichtkristalline 4-tert. -Butylbenzyl-glyoxal-hydrat eluiert; Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max 250-275 m (in Äthanol), #max 364 m (in Äthanol/Kaliumhydroxyd), und #max 322 mi (in Äthanol/Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,85-4,20 , 3,40 , 5,76 , 6,60 und 7,30 ; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel; System Benzol/Essigsäureäthylester 1 : 1): Rf = #0,57 (verschmiert); und ohne Reinigung weiterverarbeitet.
In analoger Weise kann man bei Auswahl der geeigneten Ausgangsstoffe folgende Verbindungen erhalten: 2-Äthyliden -7-phenylacetylamino-ceph-3 -em4-carbonsäure, F. 95.980 nach Umkristallisieren aus einem Gemisch von Benzol und Aceton; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf = 0,33 (System:
Essigsäure/Toluol/Wasser 5: 5:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max = 318 m (in Äthanol), lmax = 300 m (in Äthanol/Kaliumhydroxyd) und #max = 322 m (in Äthanol/Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,90 , 3,29 , 5,58 , 5,75 (Schulter), 5,90 , 6,21 , 6,64 und 7,06 g ti;
7-Phenylacetylamino-2-(1,1-propyliden)-ceph-3-em-4-carbonsäure, F. 102-105 nach Umkristallisieren aus Benzol; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel):
Rf = 0,36 (System: Essigsäure/Toluol/Wasser 5 : 5 : 1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max = 318 m (in Äthanol), #max = 312 m (in Äthanol/Kaliumhydroxyd) und #max = 318 m (Äthanol/ Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 2,95 , 3,30-3,50 , 5,60 x, 5,66-5,76 s" 5,91 , 6,22'L und 6,64 ;
2-Äthyliden-7-cyanacetylamino-ceph-3 -em-4-carbonsäure, F. 222-2250 nach Umkristallisieren aus Aceton; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf = 0,12 (System:
Essigsäure/ Toluol/Wasser 5: 5:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max = 319 m (in Äthanol), #max = 310 m (in Äthanol/ Kaliumhydroxyd) und #max = 320 m (Äthanol/Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 3,10 , 3,30 ii, 4,45 ii, 5,6011, 5,90 , 6,00 ,, 6,25 Ii und 6,40 ;
7-Cyanacetylamino-2-(1,1 -propyliden)-ceph-3-em-4-carbonsäure, amorph; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf = 0,18 (System:
Essigsäure/Toluol/Wasser 5: 5 : 1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max = 317 mll (in Äthanol), lmax = 311 mi (Äthanol/Kaliumhydroxyd) und #max = 321 (Äthanol /Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 3,10, 3,30 , 3,41 , 4,45 , 5,60 , 5,86 , 6,02 6,25 und 6,41 ;
2-Äthyliden-7-bromacetylamino-ceph-3-em-4-carbonsäure, amorph; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf = 0,24 (System:
Essigsäure/Toluol/Wasser 5 : 5 : 1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max = 315 m (Äthanol), #max = 314 m (Äthanol/Kaliumhydroxyd) und #max = 323 m (Äthanol/ Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,06 (breit), 5,58 , 5,67 Ii' 5,81 j" 6,23 ti und 6,42-6,62 ; und
2-Äthyliden-7-(1 -tetrazolylacetylamino)-ceph-3 -em-4-carbonsäure, F. 238-240 nach Umkristallisieren aus Aceton; Dünnschichtchromatogramm (Silikagel):
Rf = 0,19 (System: Essigsäure/Wasser/Toluol 5 : 5 : 1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: #max = 318 m (Äthanol), #max = 308 m (Äthanol/Kaliumhydroxyd) und #max = 319 mli (Äthanol/Chlorwasserstoff); Infrarotabsorptionsspektrum (Kaliumbromid): charakteristische Banden bei 3,05 , 3,20-3,45 , 5,66 , 5,8511 5,95 tL, 6,24 Ii und 6,48 .
Zur Herstellung der obigen Verbindungen können folgenden Verbindungen als Ausgangsstoffe verwendet werden:
Isomeres A des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7- -oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-(n-butyryl- methylen)-essigsäure-tert.-butylesters, F. 109-1100 nach Umkristallisieren aus Hexan; [ ]D20 = -511 + 2 (in Chloroform); Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf = 0,62 (System:
Hexan/Essigsäureäthylester 2:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum (Äthanol): #max = 292 my (# = 9900); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,36 , 5,60 , 5,80 (Schulter), 5,845,93 und 6,25 ; das entsprechende Isomere B schmilzt nach Umkristallisieren aus Hexan bei 126-127 ; [α]D20 = -424 + 2 (in Chloroform); Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf = 0,56 (System:
Hexan/Essigsäureäthylester 2:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum (Äthanol): #max = 286 (# = 17700); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,38 , 5,60 , 5,76 Ii (Schulter), 5,82-5,95 und 6,27 ,; und
Isomeres A des α-(2-Carbo-tert.-butyloxy-3,3-dimethyl-7- -oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo[3,2,0]heptyl)-α-propionylme- thylenessigsäure-tert.-butylesters, F. 126-1270 nach Umkristallisieren aus Hexan; [ ]D20 = -524 + 1 (Chloroform); Dünnschichtchromatogramm (Silicagel):
Rf = 0,64 (System: Hexan/Essigsäureäthylester 2: 1); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in Äthanol): #max = 289 m (# = 9500); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,34 , 5,62 , 5,82 (Schulter), 5,85-5,95 und 6,28 ; das entsprechende Isomere B schmilzt bei 151-153 nach Umkristallisieren aus Hexan; ta]]20 = - 410 f 10 (Chloroform); Dünnschichtchromatogramm (Silikagel): Rf = 0,57 (System: Hexan/Essigsäureäthylester); Ultraviolettabsorptionsspektrum (Äthanol): #max = 286 m (± = 17150); Infrarotabsorptionsspektrum (in Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 3,43 , 5,61 , 5,80 (Schulter), 5,85 ,u- 5,95 und 6,29 .
The present invention relates to the preparation of 7-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid compounds of the formula
EMI1. 1
where R1 represents a hydrogen atom or the organic radical of an alcohol, R2 represents an acyl radical and R a methylene radical substituted by one or two optionally substituted hydrocarbon radicals, optionally substituted heterocyclic or heterocyclic-aliphatic radicals in which heterocyclic groups have an aromatic character, or functional groups represents, as well as salts of such compounds with salt-forming groups.
The compounds of the formula I have the configuration of 7-aminocephalosporanic acid.
The group R1 can mean the organic radical of any alcohol, but in particular an optionally substituted aliphatic or araliphatic hydrocarbon radical.
The group R2 primarily represents the acyl radical of an organic carboxylic acid, e.g. B. a carbonic acid half-derivative or an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic, aromatic, araliphatic, heterocyclic or heterocyclic-aliphatic carboxylic acid.
A hydrocarbon radical substituting the methylene group R is primarily an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic, aromatic araliphatic or heterocyclic-aliphatic hydrocarbon radical, such a hydrocarbon radical also being of a divalent nature and e.g. B. may represent a divalent aliphatic hydrocarbon radical.
A functional substituent of the methylene group R is e.g. B. a ver etherified hydroxy and mercapto group, e.g. B. one by an optionally substituted aliphatic, and aromatic or araliphatic hydrocarbon radical ver etherified hydroxyl and mercapto group, or by an organic carboxylic acid, for. B. an aliphatic, aromatic or araliphatic carboxylic acid esterified hydroxyl and mercapto group, and also an acyl radical, in particular the acyl radical of an aliphatic, aromatic or araliphatic carboxylic acid.
An aliphatic hydrocarbon radical is an alkyl, alkenyl or alkynyl, in particular a lower alkyl or lower alkenyl, and also a lower alkynyl radical, the z. B. can contain up to 7, preferably up to 4 carbon atoms.
Such radicals can optionally be replaced by functional groups, e.g. B. by etherified or esterified hydroxyl or mercapto groups. such as lower alkoxy, lower alkenyloxy, lower alkylenedioxy, optionally substituted phenyloxy or phenyl lower alkoxy, lower alkyl mercapto or given.
if substituted phenylmercapto or phenyl-lower alkylmercapto, lower alkoxycarbonyloxy or lower alkanoyloxy groups, and halogen atoms, furthermore by nitro groups, optionally substituted amino groups or optionally functionally modified carboxy groups, such as carboxy lower alkoxy, optionally N-substituted carbamyl, or cyano groups, mono-, di- or be polysubstituted.
Cycloaliphatic or cycloaliphatic-aliphatic hydrocarbon radicals are, for. B. mono-, bi- or polycyclic cycloalkyl or cycloalkenyl groups, or Cycloalkyl or cycloalkenyl-lower alkyl or -niederalkenylgruppen, wherein cycloalkyl radicals z. B. contain up to 12, such as 3-8, preferably 3-6 ring carbon atoms, while cycloalkenyl radical z. B. have up to 12, such as 5-8, preferably 5 or 6 ring carbon atoms, and 1 to 2 double bonds, and the aliphatic part of cycloaliphatic-aliphatic radicals z. B. can contain up to 7, preferably up to 4 carbon atoms.
The above cycloaliphatic or cycloaliphatic-aliphatic radicals can, if desired, e.g. B. by optionally substituted aliphatic hydrocarbon radicals, such as. B. the above-mentioned, optionally substituted lower alkyl groups, or then, like the above-mentioned aliphatic hydrocarbon radicals, be mono-, di- or polysubstituted by functional groups.
An aromatic hydrocarbon radical is e.g. B. a monocyclic or bicyclic aromatic hydrocarbon radical, in particular a phenyl, and a biphenylyl or naphthy radical, which optionally, z. B. like the abovementioned aliphatic and cycloaliphatic hydrocarbon radicals, can be mono-, di- or polysubstituted.
An araliphatic hydrocarbon radical is an optionally substituted one, e.g. to three, optionally substituted, mono- or bicyclic, aromatic hydrocarbon radicals containing aliphatic hydrocarbon radicals and is primarily a phenyl-lower alkyl or phenyl-lower alkenyl, as well as phenyl-lower alkynyl radical, such radicals containing 1-3 phenyl groups and optionally, z . B. like the abovementioned aliphatic and cycloaliphatic radicals, can be mono-, di- or polysubstituted in the aromatic and / or aliphatic part.
A divalent aliphatic hydrocarbon radical is primarily a lower alkylene, and a lower alkenyl radical, the z. B. contains up to 8, preferably 4 to 5 carbon atoms, and, if desired, e.g. B. such as the above-mentioned cycloaliphatic radicals, may be substituted.
The heterocyclic part of a heterocyclic or heterocyclic-aliphatic radical is in particular a monocyclic, as well as bicyclic or polycyclic aza-, thia-, oxa-, thiaza-, oxaza- or diazacyclic radical of aromatic character, which is optionally z. B. as the above-mentioned cycloaliphatic radicals can be mono-, di- or polysubstituted. The aliphatic part in heterocyclic-aliphatic radicals has z. B. the meaning given for the corresponding cycloaliphatic or araliphatic radicals.
The acyl radical of a carbonic acid half derivative is preferably the acyl radical of a corresponding half ester, in which the esterifying organic radical is an optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radical or a heterocyclic aliphatic radical, primarily the radical of an optionally substituted lower alkyl half ester of carbonic acid (i.e. H. a carbo-lower alkoxy radical optionally substituted in the lower alkyl part), and one optionally in the lower alkenyl, cycloalkyl, phenyl or Phenyl-lower alkyl part-substituted lower alkenyl, cycloalkyl, phenyl or phenyl-lower alkyl semiesters of carbonic acid (i.e. H. a in lower alkenyl, cycloalkyl, phenyl or
Phenyl-lower alkyl part of optionally substituted carbon-lower alkenyloxy, carbocycloalkoxy, carbo-phenyloxy or carbo-phenyl-lower alkoxy radical). Acyl radicals of a carbonic acid half-ester are also acyl radicals of lower alkyl half-esters of carbonic acid, in which the lower alkyl part is a heterocyclic, e.g. B. contains one of the above-mentioned heterocyclic groups of aromatic character, it being possible for the lower alkyl radical and the heterocyclic group to be optionally substituted. Such acyl radicals are optionally substituted carbo-lower alkoxy groups in the lower alkyl part and in the heterocyclic group which contain a heterocyclic group of aromatic character in the lower alkyl radical; heterocyclic groups of this type are described in more detail below.
The acyl radical of an aliphatic carboxylic acid is z. B. the corresponding remainder of an optionally, z. B. such as the above-mentioned aliphatic hydrocarbon radicals, substituted alkane, as well as alkene or alkyne, primarily lower alkane, and lower alkene or lower alkyne carboxylic acid, the z. B. can contain up to 7, in particular up to 4 carbon atoms.
The acyl radical of a cycloaliphatic or cycloaliphatic-aliphatic carboxylic acid is z. B. the acyl radical of an optionally, z. B. such as the aforementioned cycloaliphatic or cycloaliphatic-aliphatic hydrocarbon radicals, substituted cycloalkanoic or cycloalkenecarboxylic acid, or
Cycloalkyl or cycloalkenyl-lower alkane or -niederalkencarbonsäure, where a cycloalkyl or cycloalkenyl radical, and the aliphatic part of cycloaliphatic-aliphatic carboxylic acids z. B. have the number of carbon atoms and / or double bonds specified above for corresponding radicals and optionally, for example as indicated, may be substituted.
The acyl radical of an aromatic carboxylic acid is primarily the radical of a mono- or bicyclic aromatic carboxylic acid, which optionally, z. B. such as the above-mentioned cycloaliphatic radical, may be substituted.
In the acyl radical of an araliphatic carboxylic acid, the araliphatic part has z. B. the above meaning; an araliphatic carboxylic acid means primarily a phenyl-lower alkanoic or phenyl-lower alkene carboxylic acid, in which the phenyl radical and the aliphatic part optionally, e.g. B. like the aforementioned cycloaliphatic resp. aliphatic groups, can be substituted.
The acyl radical of a heterocyclic carboxylic acid is in particular the radical of such an aromatic character in which the heterocyclic radical can preferably be monocyclic, as well as bi- or polycyclic and primarily for an optionally, z. B. as the above-mentioned cycloaliphatic radical, substituted mono-, as well as bi- or polycyclic aza-, oxa-, thia-, diaza-, oxaza- or thiazacyclic radical. In a heterocyclic-aliphatic carboxylic acid, the heterocyclic radical has the meaning given above, while the aliphatic part such. B. in an araliphatic carboxylic acid represents an optionally substituted lower alkyl or lower alkenyl radical.
A hydroxyl group etherified by an optionally substituted aliphatic hydrocarbon radical is, for example. an alkoxy, as well as alkenyloxy or alkynyloxy, in particular a lower alkoxy, and also lower alkenyloxy or lower alkynyloxy group, the alkyl, alkenyl or alkynyl, especially lower alkyl, lower alkenyl or lower alkynyl radicals of these groups such as the aliphatic hydrocarbon radicals given above functional groups, such as etherified or esterified hydroxyl or mercapto groups, nitro groups, substituted amino groups or functionally modified carboxy groups, can be mono-, di- or polysubstituted.
Etherified hydroxyl groups are further optionally substituted phenyloxy, phenyl-lower alkoxy or phenyl-lower alkenyloxy groups, it being possible for the hydrocarbon radicals of hydroxyl groups etherified in this way to be mono-, di- or poly-substituted as indicated above by hydrocarbon or functional groups.
A lower alkyl radical is e.g. B. a methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec. -Butyl- or tert. -Bu tyl, and n-pentyl, isopentyl, n-hexyl, isohexyl or n-heptyl, while a lower alkenyl z. B. a Vi nyl, allyl, isopropenyl, 2- or 3-methallyl or 3-butene nyl group. and a lower alkynyl radical, for example. a propargylic or
Can be 2-butynyl group.
Optionally substituted aliphatic hydrocarbon radicals, especially lower alkyl groups, which u. a. also cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic, aromatic, araliphatic, heterocyclic or heterocyclic-aliphatic
Can substitute radicals, contain z. B. the above
Substituents and are e.g. B. Halo-lower alkyl groups such as mono-, di- or polyhalogenated lower alkyl, e.g. B. Methyl, ethyl, or 1- or 2-propyl groups; Rests of this type, in particular special 2-halo-lower alkyl radicals such as 2,2,2-trichloroethyl or 2-iodoethyl groups, primarily represent halogenated lower alkyl radicals R1, or form the organic part of corresponding 2-halo-lower alkoxy groups R.
A cycloalkyl group is e.g. B. a cyclopropyl, cyclo butyl, cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptyl, and
Adamantyl group and a cycloalkenyl z. B. a 2- or
3-cyclopentenyl, 1-, 2- or 3-cyclohexenyl or 3-cyclo heptenyl group. A cycloalkyl-lower alkyl or -niederalke nylrest is z. B. a cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl or cycloheptyl-methyl-, -1,1- or -1,2-ethyl-, -1,1-, -1,2 or -1,3-propyl-, -vinyl- or -allyl group, while a
Cycloalkenyl-lower alkyl or lower alkenyl group e.g. B. a
1-, 2- or 3-cyclopentenyl-, 1-, 2- or 3-cyclohexenyl- or
1-, 2- or 3-cycloheptenyl-methyl-, -1,1- or -1,2-ethyl-, -1,1-, -1,2- or -1,3-propyl-, -vinyl- or allyl group.
A naphthyl radical is a 1- or 2-naphthyl radical, while a biphenylyl is primarily a 4-biphenylvi group.
A phenyl-lower alkyl or phenyl-lower alkenyl radical is, for. B.
a benzyl, 1- or 2-phenylethyl, 1-, 2- or 3-phenylpro pyl, diphenylmethyl, trityl, 1- or 2-naphthylmethyl,
Styryl or cinnamyl radical.
A lower alkylene or lower alkenylene radical is z. B.
by a 1,2-ethylene, 1,3-propylene, 2,2-dimethyl-1,3-propylene, 1,4-butylene, 1- or 2-methyl-1,4-butylene , 1,4-dimethyl-1,4-butylene-, 1,5-pentylene-, 1-, 2- or 3-methyl-1,5-pentylene-, 1,6-hexylene-, 2- Buten-1,4-ylene or 2- or 3-penten-1,5-ylene group.
Heterocyclic radicals of aromatic character are z. B.
monocyclic monoaza-, monothia- or monooxacyclic
Residues of aromatic character, such as pyridyl, e.g. B. 2-, 3- or
4-pyridyl radicals, thienyl, e.g. B. 2-thienyl radicals, or furyl, e.g. B.
2-furyl radicals, or bicyclic, monoazacyclic radicals aromatic character, such as quinolinyl, z. B. 2-quinolinyl or
4-quinolinyl radicals, or isoquinolinyl, e.g. B. 1-Isoquinolinyl radicals, or monocyclic thiaza or oxazacyclic radicals of aromatic character, such as oxazolyl, isoxazolyl, thiazo lyl or isothiazolyl radicals. Heterocyclischaliphatic radicals are heterocyclic radicals such as those containing
Lower alkyl or lower alkenyl radicals.
Among etherified hydroxy groups are primarily
Lower alkoxy, e.g. B. Methoxy, ethoxy, n-propyloxy, iso propyloxy, n-butyloxy, isobutyloxy, sec. -Butyloxy-, tert.
Butyloxy, n-pentyloxy or tert. -Pentyloxy groups, as well as substituted lower alkoxy, such as halo-lower alkoxy, in particular 2-halo-lower alkoxy, z. B. 2,2,2-trichloroethoxy or 2-iodoethoxy groups, also lower alkenyloxy, z. B. Vi nyloxy or allyloxy groups, lower alkylenedioxy, e.g. B.
Methylene or ethylenedioxy groups, phenyloxy groups, or phenyl-lower alkoxy, e.g. B. Benzyloxy or 1- or 2
Phenylethoxy groups, or by monocyclic, monoaza-, monooxa- or monothiacyclic groups of aromatic character substituted lower alkoxy, such as pyndyl-lower alkoxy, z. B. 2-pyridylmethoxy, furyl-lower alkoxy, e.g. B.
Furfuryloxy, or thienyl-lower alkoxy, e.g. B. 2-thienyloxy groups.
Among the etherified mercapto groups are lower alkyl mercapto, e.g. B. Methyl mercapto or ethyl mercapto groups, phenyl mercapto groups or phenyl-lower alkyl mercapto, zrB. Benzyl mercapto groups.
Esterified hydroxy groups are primarily halogen, e.g. B. Fluorine, chlorine, bromine or iodine atoms, and lower alkanoyloxy, z. B. Acetyloxy or propionyloxy groups.
Substituted amino groups are mono- or disubstituted amino groups in which the substituents are primarily optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radicals. Such amino groups are in particular lower alkylamino or di-lower alkylamino, e.g. B. Methylamino, ethylamino, dimethylamino or diethylamino groups, or, optionally by heteroatoms, such as oxygen, sulfur or optionally, e.g. B. lower alkyl groups interrupted by lower alkyl groups, substituted nitrogen atoms, such as pyrrolidino, piperidino, morpholino, thiamorpholino or 4-methylpiperazino groups.
A carbo-lower alkoxy radical is z. B. a carbomethoxy, carbethoxy, carbo-n-propyloxy, carbo-isopropyloxy, carbo-tert. -butyloxy- or carbo-tert. -pentyloxy group.
Optionally N-substituted carbamyl groups are, for example.
N-lower alkyl or N, N-di-lower alkyl-carbamyl, such as N-methyl, N-ethyl, N, N-dimethyl or N, N-diethylcarbamyl groups.
A carbo-lower alkenyl radical is z. B. the carbovinyloxy group, while carbo-cycloalkoxy and carbo-phenyl-lower alkoxy groups, in which the cycloalkyl or Phenyl lower alkyl radical have the above meaning, e.g. B. Represent carboadamantyloxy or carbo-benzyloxy groups.
Carboxylic lower alkoxy groups in which the lower alkyl radical is substituted by monocyclic, monoaza, monooxa or monothiacyclic groups are, for. B. Carbo-furyl-lower alkoxy, such as carbofurfuryloxy, or carbo-thienyl-lower alkoxy, e.g. B. Carbo-2-thenyloxy groups.
A lower alkanoic or lower alkene carboxylic acid is e.g. B.
Acetic, propionic, butyric, isobutteric, valeric, pivalic or acrylic acid, while a cycloalkane or cycloalkene or
Cycloalkyl or cycloalkenyl-lower alkane or lower alkenecarboxylic acid z. B. means a cyclopentane, cyclohexane or 3-cyclohexenecarboxylic acid, cyclopentylpropionic, cyclohexyl acetic, 3-cyclohexenyl acetic or hexahydrocinnamic acid,
A mono- or bicyclic aromatic carboxylic acid is e.g. B. Benzoic acid or 1- or 2-naphthalenecarboxylic acid, and a phenyl-lower alkanoic or phenyl-lower alkene carboxylic acid z. B. Phenylacetic, phenylpropionic or cinnamic acid.
As heterocyclic carboxylic acids are nicotinic or isonicotinic acid, 2-thiophene, 2-furan, 2- or 4-quinoline or 1-isoquinoline carboxylic acid, and as corresponding lower alkanoic or lower alkene carboxylic acids substituted by heterocyclic radicals, for. B. called 2-, 3- or 4-pyridyl acetic, 2-thienyl acetic, 2-furyl acetic, 2-furyl acetic or 2-furylacrylic acid.
The compounds of the present invention can exist in the form of mixtures of isomers or as pure isomers.
The compounds according to the invention have valuable, primarily pharmacological properties. For example, compounds of the formula I in which R1 is preferably a hydrogen atom and an acyl radical R2 is in particular one of the acyl radicals occurring in pharmacologically active N-acyl derivatives of 6-amino-penicillanic acids or 7-amino-cephalosporanic acids are against microorganisms, especially against gram -positive bacteria such as Staphylococcus aureus and Proteus vulgaris are effective. In vitro tests with these compounds show, for. B. Growth inhibiting effects on the above-mentioned organisms in dilutions up to 0.0001%.
The compounds of the formula I, in particular those in which R1 is a preferably easily split off organic residue of an alcohol and R2 represents a hydrogen atom or an acyl residue, or in which R1 stands for a hydrogen atom and R2 is a preferably easily split off acyl residue, e.g. . represents the acyl radical of a carbonic acid half-derivative, in particular a carbonic acid half-ester, are valuable intermediate products which can be converted in a manner known per se into the above-mentioned pharmacologically active compounds.
In contrast to the known 7-amino-cephalosporanic acid compounds, which also have the 7-amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo [4,2, Ojoct-2-en-2-carboxylic acid basic structure, can in the present compounds an isomerization to the corresponding A3w4 compounds does not take place; It is known that this isomerization, which does not lead to the structurally more stable A3 4 isomers in the 7-amino-cephalosporanic acid series, is associated with a complete loss of pharmacological activity.
The invention relates primarily to compounds of the formula
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with the configuration of 7-amino-cephalosporanic acid or salts of such compounds with salt-forming groups, wherein R ', for a hydrogen atom, a lower alkyl, such as methyl or ethyl, especially tert. -Butyl-, and tert. -Pentyl, a halo-lower alkyl, primarily a 2-halo-lower alkyl, such as 2,2,2-trichloroethyl, a cycloalkyl, z. B. Adamantyl radical, or a phenyl-lower alkyl, in particular diphenylmethyl radical, in particular an easily cleavable radical of the above type, R'2 is an acyl radical, especially one occurring in pharmacologically active N-acyl derivatives of 6-aminopenicillanic acid or 7-aminocephalosporanic acid Acyl radical, such as. B.
represents the radical of the formula Y- (CmH2m) -CO-, wherein m is an integer from 0 to 4, preferably 1, and one carbon atom of a preferably unbranched alkylene radical of the formula - (CmH2m) - is optionally substituted by an optionally substituted one Amino group, a free, etherified or esterified hydroxyl or mercapto group or a free or functionally modified carboxyl group, e.g. B. may be substituted by one of the above groups of this type, and wherein Y is optionally in the nucleus, e.g. B.
such as the above alkylene radical, as well as by sulfo or nitro groups, substituted aromatic or cycloaliphatic hydrocarbon radical or heterocyclic radical, preferably aromatic, or a hydroxy or mercapto group etherified by an aromatic or cycloaliphatic hydrocarbon radical or a heterocyclic radical, z. B.
a 2,6-dimethoxybenzoyl-, tetrahydronaphthoyl-, 2-methoxy-naphthoyl-, 2-ethoxy-naphthoyl-, phenylacetyl-, phenyloxyacetyl-, phenylthioacetyl-, bromophenylthioacetyl-, 2-phenyloxypropionyl-, a-phenoxy-phenoxy- phenylacetyl-, methoxy-3, 4-dichlorophenylacetyl- oc-cyano-phenylacetyl- having phenyiglycyl- (optionally with protected amino group), benzyloxycarbonyl-, benzylthioacetyl-, benzylthiopropionyl-, hexahydrobenzylopentanoyl-, cyclopentanoxycarbonyl-, cyclopentanoyl or x-amino-cyclohexanoyl (optionally with a protected amino group), 2-thienylacetyl, a-cyano-2-thienylacetyl,, 0c-amino-2-thienyl-acetyl (optionally with a protected amino group), 3-thienylacetyl,
2-furylacetyl, 2-phenyl-5-methylisoxazolyl-carbonyl or 2- (o-chlorophenyl) -5-methyl-isoxazolyl-carbonyl group, or a radical of the formula CnH2nslCO- or CnH2n, CO, where n is an integer up to 7 and the chain is straight or branched and optionally interrupted by an oxygen or sulfur atom or z. B. may be substituted by halogen atoms, trifluoromethyl, free or functionally modified carboxyl, such as cyano, free or substituted amino or nitro groups, e.g. B.
a propionyl-, butyryl-, hexanoyl-, octanoyl-, butylmercapto-acetyl-, acrylyl-, crotonyl-, 2-pentennyl-, allylmercapto-acetyl-, chloroacetyl-, 3-chloropropionyl-, 3-bromo-propionyl-, aminoacetyl -, 2-carboxypropionyl, cyanoacetyl or 2-cyano-3-dimethyl-acroyl group, or a radical of the formula Z-NH-CO-, wherein Z represents an optionally substituted aromatic or aliphatic hydrocarbon radical, in particular a lower alkyl radical substituted by lower alkoxy groups and / or halogen atoms means, or then an easily cleavable acyl radical, especially the radical of a half ester of carbonic acid, such as a carbo-lower alkoxy, e.g. B. Carbo-tert. -butyloxy-, carbo-tert. -pentyloxy or carbo-2,2,2-trichloroethyloxy radical, a carbo-cycloalkoxy, z. B.
Carbo-adamantyloxy, a carbo-phenyl-lower alkoxy, e.g. B. Carbo-diphenylmethoxy, or a Carbo-furylniederalkoxy-, z. B. Carbo-furfuryloxy, and R 'is a by lower alkyl, especially methyl, and lower alkanoyl, especially acetyl or propionyl, or by, optionally substituents, z. B. those indicated above, such as aliphatic hydrocarbon radicals, e.g. B. Lower alkyl groups, or etherified or esterified hydroxyl groups, e.g. B. Lower alkoxy groups or halogen atoms, or phenyl groups containing nitro groups, as well as benzoyl groups are substituted methylene groups, these being only one (e.g. B. a phenyl group) or up to two (e.g. B. Lower alkyl groups) of the above-mentioned substituents may contain.
7-NR "2-amino-8-oxo -4-methylene-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-ene-2-carboxylic acids are particularly valuable as pharmacologically active substances and as intermediates or lower alkyl esters thereof, as well as salts such compounds with salt-forming groups in which R "2 is the acyl radical of a pharmacologically active 6-N-acylamino-penicillanic acid or 7-N-acylamino-cephalosporanic acid compound, such as one of the above radicals, or a carbo- lower alkoxy, especially the carbo-tert. -butyloxy group, the methylene group is substituted in the 4-position by one or two lower alkyl, especially methyl radicals, or by a phenyl radical optionally containing lower alkyl, lower alkoxy or nitro groups or halogen atoms, and the lower alkyl radical of the ester group is optionally, preferably in the 2-position ,
may have one or more halogen atoms, and primarily for the tert. -Butyl-, and the 2,2,2-trichloroethyl radical.
The compounds of the present invention can be obtained by using a compound of the formula
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wherein R1 and R have the meanings given above, acylates the amino group. If desired, an organic radical Rl of an alcohol in a compound obtained can be replaced by hydrogen or converted into another organic radical corresponding to the group R1, and / or, if desired, a compound containing salt-forming groups into a salt or a salt obtained into the free compound or converted into another salt, and / or, if desired, a mixture of isomers obtained can be separated into the individual isomers.
In the starting material of the formula II, R1 is primarily a hydrogen atom or an easily split off organic residue of an alcohol, e.g. B. a reductively cleavable organic radical of an alcohol, e.g. B. a 2-halo-lower alkyl, such as the 2,2,2-trichloroethyl radical, or an organic radical of an alcohol which can be split off under acidic conditions, such as a methyl radical which is polysubstituted by aliphatic or aromatic, optionally substituted hydrocarbon radicals, e.g. B. the benzhydryl, trityl, tert. -Butyl-, tert. Pentyl or adamantyl radical.
The acylation of the free amino group can be carried out by methods known per se, e.g. B. by treating with an acid, especially an organic carboxylic acid or acid derivative thereof, such as a halide, e.g. B. Chloride, anhydride (including the internal anhydride of an organic carboxylic acid, i.e. H. a ketene, or that of a carbamic or thiocarbamic acid, d. H. an isocyanate or isothiocyanate, as well as a mixed anhydride is to be understood), or an activated ester. If necessary, e.g. B. when using the free acid as acylating agent, suitable condensing agents such as carbodiimides, e.g. B. Dicyclohexylcarbodiimide, are used.
If desired, a starting material formed under the conditions of its preparation can be acylated without isolation.
In a compound obtainable according to the process, a suitably esterified carboxyl group can be released in a manner known per se. So a z. B. a polysubstituted methyl group, such as the benzhydryl, tert. -Butyl-, tert. Esterified carboxyl group containing pentyl or adamantyl group can be liberated by treatment with an acid such as trifluoroacetic acid. This reaction can be carried out simultaneously with the inventive, i. H. ring closure carried out under acidic conditions, especially in the presence of trifluoroacetic acid. Furthermore, z. B. a carboxyl group esterified by a 2-halo-lower alkyl group, such as the 2,2,2-trichloroethyl group, reductively, e.g. B.
by treatment with a chemical reducing agent such as nascent hydrogen, e.g. B. by the action of metals, metal alloys or amalgamations on hydrogen-releasing agents such as zinc, zinc alloys, e.g. B. Zinc copper, or zinc amalgam in the presence of acids such as organic carboxylic acids, especially lower alkanecarboxylic acids, e.g. B. Acetic acid, such as 90% aqueous acetic acid, or alcohols, such as lower alkanols, optionally in the presence of acids, or alkali metal, e.g. B. Sodium or potassium amalgam or aluminum amalgam, in the presence of moist ether or lower alkanols, furthermore with reducing metal salts such as chromium-II compounds, e.g. B.
Chromium (II) chloride or chromium (II) acetate, preferably in the presence of aqueous media, containing water-miscible organic solvents, such as lower alkanols, lower alkanecarboxylic acid or ethers, e.g. B. Methanol, ethanol, acetic acid, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether or diethylene glycol dimethyl ether are released.
Compounds with a free carboxyl group can in a conventional manner, for. B. in their salts, such as B. Sodium or potassium, alkali or alkaline earth metal, e.g. Calcium or magnesium, or ammonium salts, are converted, e.g. B. be released with or from ammonia or amines.
Free carboxy groups can be prepared by methods known per se, e.g. B. by treating with a diazo compound such as a diazo-lower alkane, for example, diazomethane or diazo ethane, or a phenyl-diazo-lower alkane, e.g. B. Phenyldiazomethane or diphenyldiazomethane, or by reacting with a hydroxy compound suitable for esterification, such as. B. an alcohol, in the presence of an esterifying agent such as a carbodiimide, e.g. B. Dicyclohexylcarbodiimide, as well as carbonyldiimidazole, or by any other known and suitable esterification process, such as reaction of a salt or the acid with a reactive ester of the hydroxy compound, especially an alcohol, and a strong inorganic acid or a strong organic sulfonic acid.
Furthermore, acid halides, in particular chlorides, and activated esters, such as. B. Esters with N-hydroxy nitrogen compounds, or mixed anhydrides formed with haloformic acid esters, can be converted into esters by reaction with hydroxy compounds such as alcohols, optionally in the presence of a base such as pyridine.
Mixtures of isomers obtained can be prepared by methods known per se, e.g. B. separated into the individual isomers by fractional crystallization, adsorption chromatography (column or thin layer chromatography) or other methods. Racemates obtained can in the usual way, for. B. be separated by forming a mixture of diastereoisomeric salts with optically active salt-forming agents, separating the mixture into the diastereoisomeric salts and converting the separated salts into the free compounds or by fractional crystallization from optically active solvents in the antipodes, preferably the more active antipode isolated.
The process also includes those embodiments according to which starting materials are used in the form of derivatives or are formed during the reaction.
Such starting materials are preferably used and the reaction conditions are selected such that the compounds listed at the beginning as being particularly preferred are obtained.
The starting materials used according to the process can be, for. B. after that in switzerland. Patent No. 537415 can be prepared by adding a compound of the formula
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wherein Ro2 represents an acyl radical Ac which is split off under the acidic conditions of the process under which the starting materials of the formula II are prepared, R represents an organic radical and Ri represents a hydrogen atom, or R ″ and R4 together represent a disubstituted carbon atom with a glyoxylic acid ester of the formula O = CH- -COORO, (III), in which R 1 is the organic radical of an alcohol, in particular one of the above-mentioned easily cleavable radicals,
or a derivative, e.g. B. a hydrate thereof is reacted at an elevated temperature, primarily at about 50 "C to about 1500C, in the absence of a condensing agent and / or without the formation of a salt, the water formed when the hydrate is used, if necessary, by distillation, z. B. azeotropic, can remove.
An acyl radical which can be split off under acidic conditions is in particular, for example. the carbo-tert. -butyloxy-, as well as Carbo4eft- -pentyloxy-, Carbo-vinyloxy-, Carbo-adamantyloxy- or Carbo-furfuryloxy radical.
An optionally substituted hydrocarbon radical R represents primarily a cleavable, preferably unsaturated aliphatic hydrocarbon radical, such as lower alkenyl, especially 2-propenyl radical, or a hetero radical, e.g. B. by an etherified or esterified hydroxyl group, e.g. B. a lower alkoxy or lower alkanoyloxy group or a halogen atom, or a halogen atom-substituted aliphatic hydrocarbon radical, such as lower alkyl, e.g. Methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl radical, as well as a corresponding cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic or araliphatic hydrocarbon radical, preferably unsaturated in the linkage position or substituted by a hetero radical.
Substituents of a disubstituted carbon atom, which is represented by the two radicals R8 and R4 together, are optionally substituted hydrocarbon radicals, such as optionally substituted aliphatic, cycloaliphatic, cycloaliphatic-aliphatic, aromatic or araliphatic hydrocarbon radicals. The two substituents of the disubstituted carbon atom can also be taken together and z. B. represent an optionally substituted and / or interrupted by heteroatoms divalent, aliphatic hydrocarbon radical. The two radicals R8 and R4 together represent a carbon atom which is preferably disubstituted by lower alkyl, in particular methyl groups.
In such a obtainable compound of the formula
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can the hydroxy group by treatment with a suitable th esterifying agent, for. B. a halogenating agent such as a thionyl halide, e.g. B. chloride, a phosphorus oxyhalide, especially chloride, or a halophosphonium halide such as triphenylphosphine dibromide or iodide, or a suitable organic sulfonic acid halide such as chloride, preferably in the presence of a basic, primarily an organic basic agent, such as an aliphatic tertiary amine, z. B. Triethylamine or diisopropyl ethylamine, or a heterocyclic base of the pyridine type, e.g. B. Pyridine or collidine, can be converted into a reactive esterified hydroxyl group, primarily into a halogen atom, or into an organic sulfonyloxy group.
By implementing such an available. Compound of formula
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wherein X is the reactive esterified hydroxyl group, primarily a halogen, especially a chlorine or bromine, and an iodine atom, but also an organic, primarily an aliphatic or aromatic sulfonyloxy, z. B. an optionally substituted lower alkylsulfonyloxy, such as methylsulfonyloxy, ethylsulfonyloxy or 2-hydroxy-ethylsulfonyloxy, or an optionally substituted phenylsulfonyloxy, z. B. 4-methylphenylsulfonyloxy, 4-bromo-phenylsulfonyloxy or 3-nitro-phenylsulfonylox group, with a phosphine compound of the formula
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wherein each of the groups Ra, Rb and RG represents an optionally substituted hydrocarbon radical, primarily an optionally substituted lower alkylene or phenyl, e.g. B.
n-Butyl or phenyl radical, preferably in the presence of an inert solvent, is obtained, if necessary, after the elements of the acid of the formula H-x have been split off, which, for. B. by treatment with a weak, especially an organic base, e.g. B. Diisopropylethylamine or pyridine can be done, a phosphoranylidene compound of the formula from a phosphonium salt compound available as an intermediate
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When treating with a compound of the formula
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wherein Ro stands for one, containing at least one hydrogen atom, by one or two optionally substituted hydrocarbon radicals, optionally substituted heterocyclic radicals or optionally substituted heterocyclicaliphatic radicals, in which one heterocyclic group has aromatic character,
or functional groups substituted methyl radical, or a reactive derivative, in particular a hydrate thereof, preferably at elevated temperature, e.g. B. at about 50 "C to about 150" C, compounds of the formula IVa are obtained from compounds of the formula
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which can be obtained by ring closure under acidic conditions, e.g. B.
by treatment with a strong, preferably oxygen-containing inorganic or organic acid, e.g. B. organic carboxylic or sulfonic acid, in particular with a strong, preferably halogen-substituted lower alkanecarboxylic acid, optionally substituted by hetero radicals, such as an a: haloacetic acid or cc-halopropionic acid, in which halogen preferably denotes fluorine and chlorine, primarily trifluoroacetic acid, being in the absence or in the presence of an inert solvent, e.g. B.
Dioxane, or a mixture of diluents, preferably with cooling, e.g. B. at temperatures from about -300 ° C. to about + 10 ° C., preferably at about -25 ° C. to about OOC, if necessary, can work in an inert gas atmosphere, into compounds of the formula II. In these an easily cleavable residue RO, in a manner known per se, z. B. as stated above, are split off.
The intermediates of the formula (IIIa) used in the preparation of the starting materials, in which R3 and R4 together represent a disubstituted carbon atom, are known. Others in which R8 is a removable organic radical and R4 is a hydrogen atom can, for. B. be obtained if the carboxyl group in a 6-N-acylamino-18-penicillanic acid compound is converted into an isocyanato group in a manner known per se, the compound thus obtained with a 2-halo-lower alkanol, e.g. B.
2,2,2-TA-chloroethanol or 2-iodoethanol, treated, and in the 6-acylamino-2- (N-carbo-2-halo-lower alkoxy-amino) -3, 3 -dimethyl-4-thia formed in this way - 1 -azabicyclo [3.2-0] heptan-7-one compound the substituent in the 2-position by treatment with a chemical reducing agent, e.g. B. Zinc in the presence of 90% acetic acid splits. The corresponding 6-acylamino-2-hydroxy-3,3-dimethyl-4-thia-1-azabicyclo [3.2.0] heptan-7-one compound is obtained in this way, which is obtained on treatment with a heavy metal acylate oxidizing agent , in particular a lead IV carboxylate, such as lower alkanoate, for example. Lead retraacetate, usually under illumination, preferably with ultraviolet light, can be converted into a 3-acylamino -2- (2-acyloxy-2-propylmercapto) -1-formyl-azetidin-4-one compound.
By heating, the acyloxy group can, if desired, be split off together with hydrogen and with formation of the 2-propenyl mercapto group in the form of the corresponding acid. The formyl group attached to the ring nitrogen atom can be removed by treatment with a suitable decarbonylating agent such as a tris (tri-organically substituted phosphine) rhodium halide, e.g. B. Tris (triphenylphosphine) rhodium chloride, in a suitable solvent, e.g. B. Benzene, or with conversion into the carbinol group z. B. by treatment with catalytically activated hydrogen in the presence of a palladium catalyst and glacial acetic acid or hydrochloric acid tetrahydrofuran.
If desired, in a compound obtainable by the above process, the 2-acyloxy-2-propyl radical by treating with a weakly basic agent such as an alkali metal hydrogen carbonate or pyridine, in the presence of a reactive ester of an alcohol such as a suitable halide, by another organic residue can be replaced.
The invention is described in more detail in the following examples. The temperatures are given in degrees Celsius.
Example I.
A solution of 0.1211 g of the isomer A of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (phenylacetylmethylene) -acetic acid-tert. Butyl ester in 1.2 ml of pre-cooled trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 21 hours, then diluted with 9 ml of dioxane. The mixture containing the 7-amino-4enzylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) is with a solution of 0.129 g of phenyloxyacetyl chloride in 1 ml of dioxane was added. After standing at room temperature for 21% hours, the reaction mixture is treated with 1 ml of water and left to stand for a further hour.
The volatile components are removed by lyophilization under high vacuum and the residue is chromatographed on 9 g of acid-washed silica gel. With a 100: 5 mixture of benzene and acetone, phenyloxyacetic acid and a small amount of a neutral material and with a 2: 1 mixture of benzene and acetone the 4-benzylidene-7-N-phenyloxyacetyl amino-8-oxo-5- thia-1 -azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) of the formula
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eluted which, after recrystallization from a mixture of acetone and benzene, melts in the form of yellowish crystals at 191-1930 (decomposition); Thin layer chromatogram:
Rf 0.36 (silica gel; in the system toluene / acetic acid / water 5: 4: 1); Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol, # max349 m and 250-265 m (shoulder); in potassium hydroxide / ethanol, # max345 m and 250-265 m (shoulder); and in hydrogen chloride / ethanol, # max357 m and 250-265 m (shoulder); Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.90 (shoulder), 3.204.15, 5.62, 5.70 (shoulder), 5.82-5.95, 6.00 + (shoulder), 6.106.15 ç and 6.23-6.3311 (inflection).
Example 2
A solution of 0.5625 g of the isomer A of cc- (2-carbo- tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3, 2to] heptyl) ax- (phenylacetylmethylene) acetic acid tert. Butyl ester in 4 ml of trifluoroacetic acid pre-cooled to -20 is left to stand for 20 hours at 200 and for one hour at room temperature. It is diluted with 30 ml of dry dioxane, and the mixture, containing the 7-amino-4-benzylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-ene-2-carboxylic acid (configuration of 7-Amino-cephalosporic acid), with a solution of 0.5 g of freshly distilled phenylacetic acid chloride in 5 ml of dioxane.
The reaction mixture is left to stand for 3 hours at room temperature, then 2 ml of water are added; it is left to stand for one hour at room temperature, then cooled to -100 and the volatile components are evaporated by lyophilization under high vacuum. The residue is taken up in 4 ml of benzene, whereupon crystallization begins.
The crystalline material is filtered off after 24 hours and washed with benzene; the 4-benzylidene-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino cephalosporanic acid) of the formula
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after recrystallization from 90% aqueous ethanol at 224. 2260 melts; Thin layer chromatogram:
Rf 0.30 (silica gel; in the system toluene / acetic acid / water 5: 4: 1); Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol, #max 353 m11 and 250-265 m11 (shoulder); in potassium hydroxide / ethanol, # max347 m, 250.265 m and 240 m (shoulder); and in hydrogen chloride / ethanol, # max358 m and 250-265 m infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 3.00 (shoulder), 3.10-4.1011, 5.65, 5.75 (shoulder), 5 , 80 x (shoulder), 5.90-5.95 e, 6.00 u (shoulder), 6.15, 6.24 (shoulder), 6.28 (shoulder), 6.55, 6.65 and 6.73 (shoulder).
The mother liquor is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel; with a 100: 5 mixture of benzene and acetone is phenylacetic acid together with a yellow neutral material and then with a 2: 1 mixture of benzene and acetone another amount of 4-benzylidene-7-N-phenylacetyl-amino-8- oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid eluted, which crystallized after adding a little acetone, F. 223. 2250.
Example 3
A solution of 0.0917 g of the isomer A of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicydo- [3.2.0] heptyl) -α- (phenylacetylmethylene) -acetic acid-tert. Butyl ester in 1 ml of pre-cooled trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 21 hours, then diluted with 7 ml of dioxane. The mixture obtained, containing the 7-amino-4-benzylidene-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) is treated with 10 drops of acetic acid chloride. The reaction mixture is left to stand for 3 hours at room temperature, the excess acetic acid chloride is removed under reduced pressure (oil pump) and 0.8 ml of water is added.
After a further hour at room temperature, the volatile components are evaporated under reduced pressure (± S1 pump) and the residue is dissolved in 0.7 ml of benzene. The 7-N-acetyl-amino-4-benzylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) of formula
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crystallizes out, F. 160-1640; Thin-layer chromatogram: Rf 0.16 (silica gel; in the system toluene / acetic acid / water 5: 4: 1);
Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol, #max 354 mlr and 250-265 mlt (shoulder); in ethanol / potassium hydroxide, #ma 346 m, 250-265 m and 250 m (shoulder), and in ethanol / hydrogen chloride, #max 357 m! and 250-265 ms, (shoulder); Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.90 (shoulder), 3.15-4.20, 5.63-5.71, 5.75 (shoulder), 5.80-5.94 (inflection), 6.00 (shoulder), 6.04-6.13 and 6.40-6.70 (inflection).
The mother liquor is chromatographed on 5 g of acid-washed silica gel; a further amount of the desired 7 -N-acetylamino-4-benzylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2- is eluted with a 4: 1 mixture of benzene and acetone en-2-carboxylic acid together with a neutral product which is enriched in the first fractions.
Example 4
A suspension, cooled in ice water, of 0.0198 g of 4-benzylidene-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-aza-bicyclo [4.2.0] oct-2-en-2- carboxylic acid in 1.5 ml of methanol is treated in portions with an excess of a 2% solution of diazomethane in ether; the development of nitrogen starts immediately u. the solid material dissolves. The addition of diazomethane is stopped as soon as the yellow discoloration persists for 2-3 minutes. The volatile components are removed in a rotary evaporator and the residue is crystallized by adding a few drops of methanol.
The 4-benzylidene-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid methyl ester (configuration of the 7th -Amino-cephalosporanic acid) of the formula
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melts at 193-195.5; [alD20 = -325 + 10 (c = 1 in chloroform); Thin layer chromatogram:
Rf = 0.22 (silica gel; in the system hexane / ethyl acetate 2: 1); Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol #max 360 mm (± = 24800) and 262 mS (± = 8100; shoulder); in potassium hydroxide / ethanol #max 3.62 mlt and 250 mlQ (shoulder); and in hydrogen chloride / ethanol #max 362 m and 250-265 m (shoulder);
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.06, 5.62 lt, 5.82, 5.95, 6.00 (shoulder), 6.24 + z, 6.30 (shoulder), 6.62 lt (Shoulder) and 6,656,73, u-
Example p
A mixture of 0.1158 g of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3- -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (isobutyrylmethylene) -acetic acid-tert. Butyl ester (isomer A) in 1 ml of pre-cooled trifluoroacetic acid is left to stand at 200 for 22 hours.
5 ml of dry dioxane are added and the mixture containing the 7-amino -4-isopropylidene-8-oxo-5-thia-1 is treated. azabicyclo [4,2, O] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid), with 0.123 g of phenylacetyl chloride. After standing for 3 hours at room temperature, 10 drops of water are added and, after a further hour, the volatile components are distilled off under high vacuum. The oily residue is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel.
With a 100: 5 mixture of benzene and acetone, phenylacetic acid and a small amount of a neutral product are eluted. The 4-isopropylidene-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo -5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-ene-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) of the formula
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is washed out with a 2: 1 mixture of benzene and acetone.
After crystallization from benzene, containing a small amount of acetone, it melts at 216-219; Infrared absorption spectrum: in ethanol,). max 326 mlt; in potassium hydroxide / ethanol, lmax 317 mlt; and in hydrogen chloride / ethanol, lmsx 332 mull; Infrared absorption spectrum (in potassium bromide):
characteristic bands at 3.00 lt (shoulder), 3.15-4.35 p,
5.60, 5.65 (shoulder), 5.90, 6.04, 6.25, 6.30 (shoulder) and 6.45-6.55 1t-
Example 6
A mixture of 0.128 g of the isomer A of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -? - [(4-nitro-phenylacetyl) -methylene] -acetic acid- -tert. Butyl ester in 1 ml of trifluoroacetic acid is left to stand at 200 for 44 hours.
The orange-colored reaction mixture containing the 1-amino-4- (4-nitrobenzylidene) - -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7th -Amino-cephalosporanic acid), is then diluted with 5 ml of dry dioxane and mixed with a solution of 0.155 g of phenylacetyl chloride in 2 ml of dioxane. After standing for three hours at room temperature, 0.5 ml of water is added and, after a further 60 minutes at room temperature, the volatile components are removed under an oil pump vacuum. A few drops of methylene chloride and benzene are added to the residue; an orange-yellow precipitate forms, which is filtered off and washed on the filter with a few drops of methylene chloride.
This gives 4- (4-nitro-benzylidene) -7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo -5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid ( Configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) of the formula
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which, after recrystallization from a mixture of acetone and benzene, melts at 202-204; I Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: #max 390 m and 273 m (weak), in potassium hydroxide / ethanol: lm. x 398 m and about 275 (weak), u. in hydrochloric acid / ethanol: man 392 and about 275 m (weak);
Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.9-4.2 (broad), 5.60-5.65, 5.80-6.0, 6.05, 6.25, 6.60 y and 7 , 45,.
Example 7
A solution of 0.023 g of crude 4- (4-nitro-benzylidene) -7-N-phenylacetyl -amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2- obtained from crystallization mother liquor en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) in 1 ml of methanol is treated with an excess of diazomethane in ether and left to stand for a few minutes at room temperature, then evaporated in a rotary evaporator.
The residue is purified by means of thin layer chromatography (silica gel plate; 20 × 10 × 0.15 cm), developing with a 2: 1 mixture of hexane and ethyl acetate and with ethyl acetate alone. The orange band is extracted with ethyl acetate and the 4- (4-nitro-benzylidene) -7-N-phenylacetylamino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2- is obtained. en-2-carboxylic acid methyl ester (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) of the formula
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which crystallizes after standing for a long time, F. 185-187 (with decomposition);
Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: #max 382 m and 278 m (shoulder), in potassium hydroxide / ethanol: max 380 mull and 278 m (shoulder), and in hydrochloric acid / ethanol: #max 378 m and 278 m (shoulder); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.03, 5.60, 5.81, 5.95 (, 6.24-6.30, 6.60-6.65, 6.70 (shoulder) and 7.46 t
Example 8
A solution of 0.12 g of the isomer A of a- (2-carbo-tert-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2, 0] heptyl-α - [(4-methoxy-phenylacetyl) -methylene] -acetic acid-tert. Butyl ester in 1 ml of pre-cooled trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 2 hours.
The reaction mixture containing the 7-amino-4- (4-methoxybenzylidene) -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino -cephalosporanic acid), 5 ml of dioxane are added and the mixture is treated with a solution of 0.154 g of phenylacetyl chloride in 2 ml of dry dioxane. After 3 hours at room temperature, 10 drops of water are added and the solution is left to stand for a further hour. The volatile components are then evaporated off under high vacuum and the oily residue is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel (column).
The excess phenylacetic acid is washed out with benzene containing 5% acetone, together with a yellow colored product. The 4- (4-methoxybenzylidene) -7-N-phe nylacetylamino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino cephalosporanic acid) of the formula
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is eluted with a 2: 1 mixture of benzene and acetone and, after crystallization from a mixture of acetone and benzene, melts as a yellow product at 201-203; Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: lmax 366 CL and 275 (shoulder), in potassium hydroxide / ethanol: one 356 m and 272 m (shoulder), and in hydrochloric acid: ethanol: #max 372 m and 277 m (shoulder);
Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.95 (shoulder), 3.014.40, 5.64-5.70, 5.75 (inflection), 6.04-6.10, 6.28 and 6.61
Example 9
A mixture of 0.0052 g of 4- (4-methoxybenzylidene) -7-N -phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-ene -2-carboxylic acid (Configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) in 2 ml of methanol is mixed with 2 ml of a 2% ethereal diazomethane solution. The mixture is left to stand for 3 minutes at room temperature, the volatile components are then evaporated and the residue is crystallized from a mixture of methanol and ether.
The 4- (4-methoxybenzylidene) -7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4,2.0] oct-2-carboxylic acid methyl ester (configuration of the 7-amino -cephalosporanic acid) of the formula
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melts at 210-2110; Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: #max 378 m and 278 nu (shoulder), in potassium hydroxide / ethanol): lmax 376 m and 278 m (shoulder), and in hydrochloric acid / ethanol: one 374 m; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.02, 5.60, 5.80, 5.91, 6.26, 6.60-6.65 and 7.12.
Example 10
A solution of 0.232 g of the isomer A of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3, 3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -? - [(4-chlorophenylacetyl) -methylene] - - acetic acid tert. butyl ester in 2 ml of trifluoroacetic acid for 21 hours at 200. After a further 20 minutes at room temperature, 15 ml of dry dioxane are added and 0.25 g of freshly distilled phenylacetyl chloride is added to the mixture containing the 7-amino-4- (4-chlorobenzylidene) -8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo [4,2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-amino-2- (4-chlorobenzylidene) - # -cephem-4-carboxylic acid.
The reaction solution is kept at room temperature for 3 hours, then 0.3 ml of water is added and the mixture is left to stand at room temperature for one hour. The volatile constituents are removed under reduced pressure (oil pump, room temperature) and the residue is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel. With 250 ml of a 100: 5 mixture of benzene and acetone, phenylacetic acid and a small amount of a neutral by-product are washed out.
With a 2: 1 mixture of benzene and acetone, the 4- (4-chlorobenzylidene) -7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2 -en-2- carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 2- (4-chlorobenzylidene) -7-N-phenylacetylamino -A3-cephem-4-carboxylic acid of the formula
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eluted, which crystallizes in the form of yellowish crystals on addition of a little benzene and ethyl acetate, F. 226-227; Ultraviolet Absorption Spectrum: Imar 359 (in ethanol); #max 351 m (in potassium hydroxide / ethanol) and lmax 362 mp (in hydrogen chloride / ethanol);
Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.85-4.30 (broad), 3.02, 5.62, 5.88, 6.15, 6.26 j ", 6.55 pr, and 6.70 .
Example 11
A solution of 0.3285 g of the isomer A (trans) of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3, 2.0] heptyl) rn- (cyclohexyl-acetyl-methylene) -acetic acid-tert. Butyl ester in 2.3 ml of pre-cooled trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 16 hours.
The reaction mixture containing the 7-amino-4-cyclohexyl methylene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino cephalosporanic acid) or 7-amino-2-cyclohexylmethylene-A3-cephem-4-carboxylic acid, 0.13 g of phenylacetyl chloride in 14 ml of dioxane is added and the mixture is kept at room temperature for 3 hours.
After a further hour, 0.3 ml of water is added, the volatile components are removed under reduced pressure (oil pump: room temperature) and the residue is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel. Phenylacetic acid and a small amount of neutral substances are removed with a 100: 5 mixture of benzene and acetone, and the 4-cyclohexylmethylene-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo is eluted with a 2: 1 mixture of benzene and acetone -5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 2-cyclohexylmethylene-7-N-phenylacetyl-amino-dS3-cephem -4-carboxylic acid of the formula
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which, after crystallization from benzene, melts at 120-121; Ultraviolet absorption spectrum:
) max 317 m (in ethanol), #max 309 m (in potassium hydroxide / ethanol) and #max 309 r (in potassium hydroxide / ethanol) and #max 323 m (in hydrogen chloride / ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.96, 3.45 ,, 3.53, 2.85-4.3 (broad), 5.61, 5.70-5.85 (broad), 5, 94 6.05 p (shoulder), 6.24 IL and 6.60-6.70 y.
Example 12
A mixture of 0.4 g of a- (2-Carbo-terL-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (phenylacetylmethylene) -acetic acid-tert. butyl ester in 4 ml of trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 20 hours; the trifluoroacetic acid is removed under reduced pressure (oil pump) and the orange residue containing the 7-amino-4-benzylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2 -carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-amino-2-benzylidene- # -cephem- 4-carboxylic acid, mixed with 4 ml of a solution, cooled to 150, of the mixed anhydride of cyanoacetic acid and trichloroacetic acid in methylene chloride. (The mixed anhydride can be obtained as follows:
A mixture of 1.45 g of cyanoacetic acid in 3 ml of methylene chloride is mixed with 1.1 ml of triethylamine and the resulting solution, cooled to -5, is added with stirring to a solution of 1.45 g of trichloroacetyl chloride in 3 ml of methylene chloride which is kept at 150. A suspension is thus obtained which is brought to a volume of 14 ml at 150 with methylene chloride and is used in this form). The reaction mixture is mixed with 2 ml of a solution of 0.3 ml of acetic acid and 1 ml of triethylamine in 6 ml of methylene chloride, stirred for 2 hours at room temperature and then diluted with 30 ml of ethyl acetate.
It is washed with a concentrated sodium chloride solution containing hydrochloric acid in water (15 ml of the sodium chloride solution contains 1.5 ml of l-n. Hydrochloric acid) and with concentrated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. About 1 ml of ethyl acetate is added to the residue and the mixture is carefully diluted with ether and then left to stand. The crystalline 4-benzylidene-7-N-cyanoacetylamino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct -2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino -cephalosporanic acid) or 2-benzylidene-7-N-cyanoacetylamino- # -cephem-4-carboxylic acid of the formula
EMI11. 1
F. 215-216 (with decomposition).
The residue from the mother liquor is chromatographed on 20 g of acid-washed silica gel, using a 100: 5 mixture of benzene and acetone, neutral components, cyanoacetic acid and trichloroacetic acid and a 2: 1 mixture of benzene and acetone, a further amount of the desired product eluted, which, after crystallizing from ethyl acetate and ether, melts at 225-2270 (decomposition); Ultraviolet absorption spectrum: # max @ 353 n and 240-265 m (broad shoulder) (in ethanol), #max 346 m and 248 rns (shoulder) (in potassium hydroxide / ethanol) and @max 356 m and 247 m (shoulder) (in Hydrogen chloride / ethanol);
Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.90-4.20, 4.42, 5.60 m, 5.855.90, 5.98, 6.22 and 6.45.
Example 13
A solution of 0.023 g of 4-benzylidene-7-N-cyanoacetylamino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclol4,2,0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid ) in about 2 ml of methanol is treated with a large excess of a 2% solution of diazomethane in ether. After standing for two minutes at room temperature, the excess of the diazomethane and the solvents are evaporated and the crystalline residue is purified by preparative thin layer chromatography on a silica gel plate using a 95: 5 mixture of chloroform and methanol.
The 4-benzylidene-7-N-cyanoacetylamino -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4,2.0] oct-2-ene-carboxylic acid methyl ester (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) or 2- Benzylidene-7-N-cyanoacetyl-amino- & -cephem. 4-carboxylic acid methyl ester of the formula
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is obtained in crystalline form, F. 232-234;
Ultraviolet absorption spectrum: #max 356 m and 247-265 mlt (broad shoulder) (in ethanol), # max364; m; and 253 mp (in potassium hydroxide / ethanol) and #max 364 m and 254 with (when acidifying the alkaline sample with hydrogen chloride / ethanol); Infrared absorption spectrum (in mineral oil): characteristic bands at 3.1, 5.60-5.64, 5.80 Iz 5.98! 1Q, 6.20, 6.45 and 6.50 L (shoulder).
Example 14
A mixture of 0.328 g of a- (2-Carbo-tert-butyloxy-3,3- -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) - α- (4-nitrophenylacetyl-methylene) -acetic acid-tert. Butyl ester and 3 ml of trifluoroacetic acid is left to stand at 200 for 44 hours.
The trifluoroacetic acid is removed under reduced pressure (oil pump) and the residue, containing the 7-amino-4- (4-nitrobenzylidene) -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo- [4.2.0] oct-2 -en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-amino-2- (4-nitro-benzylidene) - # - -cephem-4-carboxylic acid, with 3 ml of a solution of the mixed anhydride of cyanoacetic acid and Trichloroacetic acid in methylene chloride (preparation, see Example 12), followed by 1.5 ml of a solution of 0.3 ml of acetic acid and 1 ml of triethylamine in 6 ml of methylene chloride.
The reaction mixture is kept at room temperature for 2 hours, then diluted with 15 ml of ethyl acetate and treated with concentrated aqueous sodium chloride solution containing hydrochloric acid (10 ml of sodium chloride solution contain 1 ml of l-n. Hydrochloric acid) and washed with concentrated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. The residue is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel.
With a 100: 5 mixture of benzene and acetone, the excess of cyanoacetic acid and trichloroacetic acid and an orange neutral component and with a 2: 1 mixture of benzene and acetone the amorphous yellow-orange 7-N-cyanoacetylamino-4- (4-nitro-benzylidene) -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct -2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino. cephalosporanic acid) or 7-N-cyanoacetylamino-2- (4-nitro-benzylidene) -A8-cephem-4-carboxylic acid of the formula
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eluted;
Ultraviolet absorption spectrum: #max 388 m and 275 m (in ethanol), #max 453 mL and 263 m (in potassium hydroxide / ethanol) and lmax 420 m and 263 mv, (after acidifying the alkaline sample with hydrogen chloride / ethanol); Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.8-4.2, 5.60-5.65, 5.80-6.07 4, 6.25 x, 6.60 and 7.45 p.
Example 15
A solution of 0.058 g of the isomer A of 0c- (2-Carbo- -tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (phenylacetylmethylene) -acetic acid-tert. -butyl ester in 1.5 ml of acetic acid, which contains 0.015 g of p-toluenesulfonic acid, is left to stand for 18 hours at room temperature, then diluted with 12 ml of dioxane. The solution obtained is with 0.08 g of phenylacetyl chloride and after 3 hours with 0 , 5 ml of water added. The reaction mixture is left to stand for one hour at room temperature, the volatile components are then evaporated off under high vacuum and at room temperature, and the residue is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel.
With a 100: 5 mixture of benzene and acetone, the excess phenylacetic acid and a neutral fraction, which contains a small amount of 4-benzylidene-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [ 4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid tert. -butylesters (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 2-benzylidene-7-N-phenylacetyl -amino- # -cephem-4-carboxylic acid tert. butyl ester of the formula
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contains; Ultraviolet absorption spectrum: #max 356 according to (in ethanol, potassium hydroxide / ethanol or hydrogen chloride ethanol).
The 4-benzylidene-7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo -5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-ene is eluted with a 2: 1 mixture of benzene and acetone -2-carboxylic acid, which is identical to the product of the process described in Example 2.
Example 16
A mixture of 0.35 g of the isomer A of a- (2-Carbo 4ert -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3.2, 0] heptyl) -α- (isobutyrylmethylene) -acetic acid-tert. Butyl ester in 2.8 ml of trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 24 hours and the trifluoroacetic acid is then distilled off in a high vacuum at room temperature.
The residue containing the 7-amino-4-isopropylidene-8-oxo-5-thia- -1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-Amino-2-isopropylidene-A3-cephem-4-carboxylic acid is mixed with 4 ml of a pre-cooled solution of the mixed anhydride of cyanoacetic acid and trichloroacetic acid in methylene chloride (preparation: see Example 12), then with 2 ml of a solution of 0, Treated 3 ml of acetic acid and 1 ml of triethylamine in 6 ml of methylene chloride. The resulting solution is left to stand for 2 hours at room temperature. It is diluted with 40 ml of ethyl acetate and the organic solution is washed with 15 ml of water, 2 ml of 2-n. Hydrochloric acid and twice with a saturated aqueous sodium chloride solution.
The aqueous phases are extracted with a small amount of ethyl acetate and the combined organic solutions are dried over sodium sulphate and then evaporated. The residue is treated with a mixture of benzene and acetone; 7-N-cyanoacetyl-amino-4-isopropylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7th -Amino-cephalosporanic acid) or 7-N-cyanoacetyl-amino-2-isopropylidene- # -cephem-4-carboxylic acid of the formula
EMI12. 3
F. over 2750; Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol #max 327 m; in ethanol / potassium hydroxide #max 320 m; and in ethanol / hydrogen chloride #max 333 m;
Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 2.90-4.20, 5.64, 5.75 (shoulder), 5.98, 6.22-6.40 and 6.45. l-
The mother liquor is purified on 10 g of acid-washed silica gel; with a 100: 5 mixture of benzene and acetone is prewashed and with a 2: 1 mixture of benzene and acetone, after treatment with a few drops of benzene and acetone, a further amount of 7-N-cyanoacetyl-amino-4 is obtained -isopropylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid.
Example 17
A mixture of 0.42 g of isomer A of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α - [(4-chlorophenylacetyl) -methylene] -es - Acetic acid tert. -butylesters in 3.1 ml of trifluoroacetic acid during 23 hours at -20 and then the trifluoroacetic acid is distilled off under high vacuum at room temperature.
The residue containing the 7-amino-4- (4-chlorobenzylidene) 8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino cephalosporanic acid) or 7-amino-2- (4-chlorobenzylidene) - # -cephem-4-carboxylic acid, 4 ml of a pre-cooled solution of the mixed anhydride of cyanoacetic acid and trichloroacetic acid in methylene chloride (preparation: see Example 12) are added, then treated with 2 ml of a solution of 0.3 ml of acetic acid and 1 ml of triethylamine in 6 ml of methylene chloride. The solution is left to stand for 2 hours at room temperature, then diluted with 40 ml of ethyl acetate and shaken with 15 ml of water, with 2 ml of a 2- n.
Hydrochloric acid and twice with a concentrated aqueous sodium chloride solution; the aqueous solutions are each extracted with a small amount of ethyl acetate. The combined organic solutions are dried over sodium sulfate and evaporated; the residue is treated with 3 ml of ethyl acetate and 4 ml of ether and the 4- (4-chlorobenzylidene) -7-N-cyanacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1 -azabicyclo [4.2, 0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 2 - (- 4-chlorobenzylidene) -7-N-cyanoacetylamino- # -ce- phem-4-carboxylic acid of the formula
EMI13. 1
F. 252-253;
Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol #max 358 m; in ethanol / potassium hydroxide #max 365 m, and after acidifying the ethanol / potassium hydroxide sample with hydrogen chloride #max 369 m; Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 2,874.30, 5.60, 5.65 (shoulder), 5.85 (shoulder), 6.00, 6.39-6.42, 6.47 4 (shoulder) and 6.57-6.62 (shoulder).
The residue from the mother liquor is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel. It is pre-washed with a 95: 5 mixture of benzene and ethyl acetate and a further amount of 4- (4-chlorobenzylidene) -7-N-cyanoacetyl-amino-8-oxo is eluted with a 2: 1 mixture of benzene and ethyl acetate -5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid, which is purified by crystallization from a mixture of ethyl acetate and ether.
Example 18
A mixture of 0.367 g of isomer A of α- (2-carbo- tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo - [3.2.0] heptyl) -? - [(3-phenylpropionyl) -methylene] - acetic acid -: ert - butyl ester in 3 ml of trifluoroacetic acid is left to stand at 200 for 22 hours and the trifluoroacetic acid is then distilled off under high vacuum at room temperature.
The residue, containing the 7-amino-8-oxo-4- (2-phenyl-1,1-ethylidene) -5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-ene-carboxylic acid ( Configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-amino-2- (2-phenyl-l, l-ethylidene) -A3-cephem-4-carboxylic acid, is mixed with 4 ml of a pre-cooled solution of the mixed anhydride of cyanoacetic acid and trichloroacetic acid in Methylene chloride (manufacture:
see Example 12), then treated with 2 ml of a solution of 0.3 ml of acetic acid and 1 ml of triethylamine in 6 ml of methylene chloride. After standing for 2 hours at room temperature, it is diluted with 40 ml of ethyl acetate and the mixture with 15 ml of water, with 2 ml of 2 -n. Hydrochloric acid and washed twice with a saturated aqueous sodium chloride solution;
the aqueous solutions are each extracted with ethyl acetate. The combined organic solutions are dried over sodium sulfate and evaporated. The 7-N-cyanoacetylamino-4- (2-phenyl-1,1-ethylidene) -8-oxo-5-thia- 1-azabicyclo [4,2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-N-cyanoacetyl-amino-2- (2-phenyl-1,1-ethylidene ) -d3-co phem4-carboxylic acid of the formula
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by triturating the residue with benzene, F. 217-2180 (with decomposition);
Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol and ethanol / hydrogen chloride #max 323 mz and in ethanol potassium hydroxide l "", x y 315 m; Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 2.854.20iz, 5.58, 5.62 (shoulder), 5.81 (shoulder), 5.97, 6.05 (shoulder), 6.25 and 6.40.
The residue of the mother liquor is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel. With a 2: 1G mixture of benzene and acetone, cyanoacetic acid and trichloroacetic acid are washed out and a further amount of the 7-N-cyanoacetylqmino-4- (2-phenyl-1,1- is eluted with a 2: 1 mixture of benzene and acetone ethylidene) -8-oxo- -5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid, which is purified by trituration with benzene.
Example 19
A mixture of 0.2 g of the isomer A (trans) of the a- (2- -carbo-tert. -butyloxy-3,3-methyl-7-oxo4-thia-26-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (phenylacetyl-methylene) -acetic acid- tert-butyl ester in 1 , 5 ml of trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 19 hours. The trifluoroacetic acid is evaporated at room temperature, finally under high vacuum. The residue, which is 7-amino-4-benzylidene-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (Configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-amino -2-benzylidene- # -cephem-4-carboxylic acid is dissolved in 2 ml of methylene chloride which contains 0.11 ml of triethylamine.
A solution of 0.052 ml of isobutyl chloroformate in 0.5 ml of tetrahydrofuran is added at -10 with 0.101 g of D-N-carbo-tert. -butyloxy-phenylglycine and 0.055 ml of triethylamine in 2 ml of tetrahydrofuran are added; after 10 minutes, the above-mentioned solution of the cyclization product is added.
The mixture obtained is left to stand at 100 for one hour and at room temperature for a further hour. The volatile components are distilled off under reduced pressure, the residue is dissolved in 25 ml of ethyl acetate and extracted 3 times with water. The combined aqueous extracts are with 2-n. Hydrochloric acid acidified to pH 3 and extracted with ethyl acetate. The organic solution is dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure.
The residue is chromatographed on 3 g of acid-washed silica gel, using a mixture of benzene and ethyl acetate with a proportion of ethyl acetate increasing from 2% -50% as the mobile phase. In this way, first D-phylglycine and then the non-crystalline 4- Benzylidene-7-N- (N-carbo-tert. -butyloxy-D-phenyl-glycyl) -amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of the 7-amino-cephalosporanic acid) or 2 -Benzylidene-7-N- (N-car bo-tert. -butyloxy-D-phenyl-glycyl) - # -cephem-4-carboxylic acid, ultraviolet absorption spectrum:
in ethanol #max 352 m, in ethanol / potassium hydroxide lniax 347 r4x, and in ethanol / hydrogen chloride #max 359 monthly; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.95, 2.80-4.40 tL '5.60 ol ,, 5.80 (shoulder), 5.85-5.95, 6.05.
(Shoulder), 6.20-6.30 and 6.65-6.75.
A further amount of this product can be isolated from the residue of the first ethyl acetate solution; it contains a small amount of 4-benzylidene-7-N- (N-carbo-tert. -butyloxy-D-phenyl-glycyl) -amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid tert. -butyl ester (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 2-benzylidene-7 -N- (N-carbo-tert. -butyloxy-D-phenyl-glycyl) -amino- # -ce- phem4-carboxylic acid tert. butyl ester.
A mixture of 0.0304 g of 4-benzylidene-7-N- (N-carbo -tert. -butyloxy-D-phenyl-glycyl) -amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid and 0.4 ml of formic acid (99%) left to stand for 2¸ hours at room temperature. The formic acid is then removed under reduced pressure (water bath) and the residue is dried at 500 ° C. under high vacuum (diffusion pump).
The non-crystalline 4-benzylidene-7-N- (D-phenyl-glycyl) -amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-ene is obtained in this way -2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 2-benzylidene-7-N- (D-phenyl-glycyl) -amino-A8-cephem-4-carboxylic acid of the formula
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which you can get in the form of a salt incl. an inner salt can be obtained; Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol two 347 m, in ethanol / potassium hydroxide #max 346 m, and in ethanol / hydrogen chloride #max 357 m; Infrared absorption spectrum (in potassium bromide): characteristic bands at 2.95-4.30, 5.60-5.72, 5.90-6.00, 6.25-6.65 and 6.70 (shoulder).
Example 20
A solution of 0.255 g of the isomer A (trans) of the a- (2 -carbo-tert. -butyloxy-3, 3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3, 2.0] heptyl) - [(4-chlorobuty-methylene / acetic acid- tert. Butyl ester in 5 ml of pre-cooled trifluoroacetic acid is left to stand at -20 for 20 hours. 4 ml of trifluoroacetic acid are evaporated and the solution containing the 7-amino-4- (3-chloro-1,1-propylidene) -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct- 2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-amino-2- (3-chloro-1,1-propylidene) -A3-cephem4-carboxylic acid is mixed with 15 ml of dioxane and 0 Treated 25 g of phenylacetic acid chloride.
The reaction mixture is left to stand at room temperature for 3 hours, then treated with 0.1 ml of water and, after a further hour, evaporated under reduced pressure. The residue is chromatographed on 10 g of acid-washed silica gel; phenylacetic acid and neutral components are washed out with a 19: 1 mixture of benzene and acetone and with a 2:
: 1 mixture of benzene and acetone the 4- (3-chloro-1,1-propylidene) -7-N-phenylacetylamino-8- -oxo-5-thia-1-azabicyclot4,2,0] oct-2- en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 2- (3-chloro-1,1-propylidene) -7-N-phenylacetyl-amino-A3-cephern-4-carboxylic acid of the formula
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eluted, which crystallizes in platelets on standing, F. 84-870; Thin-layer chromatogram (silica gel; system toluene / acetic acid / water 5: 5: 1): Rf = 0.34; Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol #max 314 m, and in ethanol / potassium hydroxide #max 306 m; Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 2.804.10, 5.55-5.70, 6.05, 6.24 and 6.50-6.60.
A solution of 0.03 g of 4- (3-chloro-1,1-propylidene) -7-N- -phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct- 2-en-2-carboxylic acid in 2 ml of tetrahydrofuran is treated with a solution of 0.05 g of diazomethane in 2.5 ml of ether. After standing for 5 minutes at room temperature, the solvents are evaporated off under reduced pressure.
The residue crystallizes on standing and, after recrystallization from a mixture of methylene chloride and hexane, gives 4- (3-chloro-1,1-propylidene) -7-N-phenylacetyl-amino-8-oxo-5-thia-1 Azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid methyl ester of the formula
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in yellow needles, F. 174-1760; [am20 = +58 + 20 (c = 0.59 in chloroform); Thin-layer chromatogram (system: benzene / ethyl acetate 1: 1):
Rf = 0.43; Ultraviolet absorption spectrum: lma: 321 m (in ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.97 + z, 3.30-3.50, 5.61, 5.81, 5.94, 6.23 and 6.74
The starting materials used in the above examples can, for example. can be produced as follows:
Example 21
A mixture of 5 g of 2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl -4-thia-2,6-diaza-bicyclo [3.2.0] heptan-7-one and 5.5 g glyoxylic acid tert. butyl ester hydrate in 40 ml of dioxane is stirred in a closed vessel for 13¸ hours at 95 and then evaporated.
The residue is dissolved in 1000 ml of pentane, washed three times with 500 ml of water and once with 200 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over dry sodium sulfate and evaporated. This gives an approximately 50:50 mixture of the two isomers of x- (2-Carbo4ert. -butyloxy-3, 3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α-hydroxy-acetic acid-tert. butyl ester of the formula
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0.9 g of the mixture obtained is crystallized from pentane and recrystallized from a mixture of ether and pentane, an isomer of the above compound, F. 134-1370, obtained; tCC] D = 3650 + 10 (c = 1.102 in chloroform); Thin layer chromatogram:
Rf = 0.49 in a 1: 1 mixture of benzene and ethyl acetate; Infrared spectrum (in methylene chloride), bands at 2.94, 5.62, 5.77 and 5.85.
Example 22
A mixture of 6 g of a 1: 1 mixture of the isomers of sc- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6- -diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α-hydroxy-acetic acid-tert. -butyl esters and 10.5 g of the so-called. Polystyrene Hünig base (prepared by heating a mixture of 100 g of chloromethyl polystyrene [J. At the. Chem.
Soc. 85, 2149 (1963) 1, 500 ml of benzene, 200 ml of methanol and 100 ml of diisopropylamine to 1500 with shaking, filtering, washing with 1000 ml of methanol, 1000 ml of a 3 l mixture of dioxane and triethylamine, 1000 ml of methanol and 1000 ml of dioxane and 1000 ml of methanol and drying for 16 hours at 100/10 mm Hg, the product neutralizes 1.55 milliequivalents of hydrochloric acid per gram in a 2: 1 mixture of dioxane and water) in a 1: 1 mixture of dioxane and tetrahydrofuran stirred for 20 minutes. After cooling, it is treated dropwise within 20 minutes with a solution of 6 g of thionyl chloride in 50 ml of dioxane and the mixture is stirred at 20 for 140 minutes, then filtered.
The filtrate is evaporated, the residue is taken up in 200 ml of pentane and the solution is treated with 1 g of an activated charcoal preparation, then filtered. This gives an approximately 1: 1 mixture of the isomers of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3. 3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α-chloro-acetic acid tert. butyl ester.
Example 23
A solution of 11.3 g of a crude mixture of the isomers of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3, 3 -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α-chloro-acetic acid-tert. - Butyl ester in 150 ml of absolute dioxane is mixed with 11.4 g of triphenylphosphine and 10.8 g of polystyrene Hünig base or diisopropylaminomethyl polystyrene (prepared by heating a mixture of 100 g of chloromethyl polystyrene [J. At the.
Chem. Sac. , 85, 2149 (1963)], 500 ml of benzene, 200 ml of methanol and 100 ml of diisopropylamine to 1500 with shaking, filtering, washing with 1000 ml of methanol, 1000 ml of a 3: 1 mixture of dioxane and triethylamine, 1000 ml of methanol, 1000 ml of dioxane and 1000 ml of methanol and drying for 16 hours at 100/10 mm Hg; the product neutralizes 1.55 milliequivalents of hydrochloric acid per gram in a 2: 1 mixture of dioxane and water), stirred for 17 hours under a nitrogen atmosphere at 55, then cooled and filtered through a glass filter.
It is washed with 100 ml of benzene; the filtrate is evaporated under a water jet vacuum; the residue is dried under high vacuum, dissolved in 100 ml of a 9: 1 mixture of hexane and ethyl acetate and chromatographed on a column (height 48 cm; diameter 6 cm) with acid-washed silica gel. With 2000 ml of a 3: 1 mixture of hexane and ethyl acetate, triphenylphosphine and some triphenylphosphine sulphide are added, with a further 4000 ml of the 3: 1 mixture of hexane and ethyl acetate the a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (triphenylphosphoranylidene) -acetic acid-tert.
-butyl ester of the formula
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eluted; a further amount of the impure product can be obtained with 1500 ml of the same solvent mixture.
In the thin layer chromatogram (silica gel; system: 1: 1 mixture of benzene and ethyl acetate) the product has an Rf value of 0.5 and crystallizes from a mixture of ether and pentane, F. 121-122; [α] D = -219 # 1 (c = 1.145 in chloroform); Ultraviolet absorption spectrum (in ethanol): #max = 225 m (# = 30,000) and 260 m (# = 5400); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.76, 5.80 (shoulder), 5.97, 6.05, (shoulder) and 6.17. A further amount of the product can be isolated from the mother liquor by crystallization in an ether-pentane mixture.
Example 24
A solution of 2 g of a- (2-Carbo-tert-butyloxy-3,3-dllnethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) - α- (triphenylphosphoranylidene) acetic acid tert. Butyl ester and 0.7 g of benzylglyoxal in 30 ml of dry toluene are heated under a nitrogen atmosphere for 23 hours at 800 (bath temperature), then a further amount of 0.2 g of benzylglyoxal is added and the mixture is heated at 80 for 22 hours. The solvent is removed under reduced pressure and the viscous residue is chromatographed on a column containing 60 g of acid-washed silica gel.
With 450 ml of benzene, the excess benzylglyoxal, with 250 ml (10 fractions) of a 95: 5 mixture of benzene and ethyl acetate, a mixture of the isomers of sc- (2-carbo-tert. - -butyloxy-3, 3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3, 2.0] heptyl) -s- (phenylacetylmethylene) -acetic acid-tert. butyl ester of the formula
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and washed out a more polar material with another amount of the same solvent mixture.
The above mixture of isomers is chromatographed again on 60 g of acid-washed silica gel, washing with a 99: mixture of benzene and ethyl acetate. A product consisting mainly of benzylglyoxal is obtained, then with 125 ml a fraction I consisting mainly of isomer A, with 250 ml a fraction II consisting of a mixture of the two isomers and with 300 ml a fraction consisting mainly of isomer B III.
The above three fractions are recrystallized from hexane, from fraction I the isomer A; F. 108-110; Thin-layer chromatogram: Rf 0.49 (silica gel; in the system hexane: ethyl acetate 2: 1); Ultraviolet absorption spectrum: man 299 (in ethanol), 337 m (in potassium hydroxide / ethanol) and 337 m (when acidifying a basic solution in ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.63, 5.83 (shoulder), 5.85-5.95 y and 6.29; and from fractions II and III the isomer B; F. 156 1570; Thin layer chromatogram:
Rf 0.42 (silica gel; in the system hexane: ethyl acetate 2: 1); Ultraviolet absorption spectrum:). ma 294 m (in ethanol), 335 m (potassium hydroxide / ethanol) and 335 mll (when acidifying a basic solution in ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.63, 5.80 Cr (shoulder), 5.84-5.96 and 6.34; is obtained. Further amounts of the two isomers can be isolated from the mother liquors in the same way.
Example 25
A solution of 0.0162 g of the isomer B of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3, 2.0] heptyl). a- (phenylacetylmethylene) acetic acid 4ert. Butyl ester in 10.6 ml of benzene is irradiated with ultraviolet light in a vessel made of Pyrex glass under a nitrogen atmosphere at room temperature. After 90 minutes the solvent is distilled off; according to Nuclear magnetic resonance spectrum, the non-crystalline residue consists of an approximately 42:58 mixture of isomer A and isomer B of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (phenylacetylmethylene) -acetic acid tert. butyl ester.
Crystalline isomer B and fractions consisting mainly of isomer B of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl- -7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (phenylacetyl-methylene) -acetic acid-tert. -butylesters can be converted in the same way to isomer mixtures containing isomer A and isomer B of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α-phenyl-acetylmethylene) -acetic acid-tert. -butylesters are isomerized.
Example 26
1 g of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl- -7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (triphenyl-phosphoranylidene) -acetic acid-tert. -butyl ester under nitrogen with 0.65 g isopropylglyoxal in 7 ml toluene and left to stand at 90 for 8 days. The solvent and the excess of isopropylglyoxal are removed under reduced pressure at 50 and the residue is chromatographed on 50 g of acid-washed silica gel; it is washed out with a 4: 1 mixture of hexane and ethyl acetate.
With the first 150 ml the isomer A (trans) of the os- (2-Carbo- is -tert. -butyloxy-3, 3 -dimethyl-7-oxo -4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (isobutyrylmethylene) -acetic acid-tert. -butyl- esters of the formula
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washed out, which after crystallization from a mixture of hexane and ethyl acetate melts at 133-134; Ultraviolet absorption spectrum: in ethanol #max 294 mpw; in potassium hydroxide / ethanol lmax 330 mt; and in hydrogen chloride / ethanol #max 330 m; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.62 qz, 5.80, (shoulder); 5.84-5.94 and 6.26.
The isomer B (cis) of the α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (isobutyrylmethylene) -acetic acid-tert . Butyl ester is obtained on further washing with the same solvent mixture and, after crystallization from a mixture of hexane and ethyl acetate, melts at 146-147;
Ultraviolet spectrum: in ethanol #max 289 m; in potassium hydroxide / ethanol #maox 328 m; and hydrogen chloride / ethanol) #max 328 ml; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.60-5.66, 5.75 2 (shoulder), 5.85-5.95 L and 6.31 11
Example 27
A mixture of 0.05 g of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo. 4-thia-2.6. diaza-6. bicyclo [3, 2.0] heptyl) - (triphenylphosphoranylidene) acetic acid tert. -butyl ester u. 0.0355 g of 4-nitrobenzyl-glyoxal in 0.6 ml of toluene is heated at 80 for 7 hours.
The solvent is then distilled off under reduced pressure and the residue is chromatographed on a thin-layer silica gel plate (20 × 20 × 0.15 cm), developing with a 2: 1 mixture of hexane and alkyl acetate. Two yellow bands are obtained, the upper one being the isomer A of α- (2-carbo-tert. -butyl-oxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -? - [(4-nitro-phenylacetyl) - methylene] acetic acid tert. butyl ester of the formula
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with Rf value = 0.41; Ultraviolet absorption spectrum: lmax 288 m (broad; in ethanol), and #max 505 mp, 262 m (potassium hydroxide / ethanol);
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.63, 5.83 1 (shoulder), 5.88-5.92, 5.97 (shoulder), 6.28-6.33 Ii, 6.59 Ii and 7.45 tl; and the lower isomer B of the a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3, 2.0] heptyl) -a - [(4th. nitro. phenylacetyl). methylenej. acetic acid -tert. butyl ester of the formula
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as yellow, glass-like products.
The isomer B crystallizes from hexane, F. 173; Rf value: 0.29; Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: lmax 293 rfl ±, and in potassium hydroxy / ethanol: #max 335 m and 285 m; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.62 Ii (shoulder), 5.83-5.92, 6.30-6.35 tl, 6.59 Il and 7.45.
The 4-nitrobenzylglyoxal used as starting material above can be prepared as follows: A solution of about 4 g of diazomethane in 200 ml of dry ether is under
Stir dropwise with 6 g of 4-nitrophenyacetyl chloride in
80 ml of dry tetrahydrofuran are added, the temperature being maintained at 0-50 by stirring in an ice-water bath. After about 30 minutes, the addition is complete; the reaction mixture is stirred for a further 15 minutes at 0-5 and then evaporated in a rotary evaporator.
The solid residue is dissolved in a mixture of methylene chloride and ether, the small amount of solid material is filtered off and the filtrate is evaporated. This gives the 4-nitrobenzyl-diazomethyl-ketone, which, after crystallization from a mixture of ether and hexane, melts at 90-920; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride); characteristic bands at 4.78, 6.10, 6.26, 6.58 tl and 7.45
A solution of 3 g of 4-nitrobenzyl diazomethyl ketone in
100 ml of a 1: 1 mixture of ether and methylene chloride is mixed with a solution of 4.22 g of triphenylphosphine in 100 ml of ether.
After about 5 minutes the 1- (4-nitrophenyl) -3- (triphenylphosphoranylidene-hydrazono) -acetone crystallizes out at room temperature; the mother liquor is filtered and concentrated, from which a further amount of the desired product crystallizes. The crude product is crystallized from a mixture of 50 ml of methylene chloride and 250 ml of hexane, F. 160-165. Ultraviolet absorption spectrum (in ethanol): #max 320 m and 270-275 m (shoulder); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 6.10 Ii (shoulder), 6.14-6.20 y, 6.32, 6.67-6.74 Ii and 7.45,.
A suspension of 0.467 g of 1- (4-nitrophenyl) -3- (triphenylphosphoranylidene hydrazono) acetone in 3 ml of tetrahydrofuran is mixed with 0.21 g of powdered sodium nitrite and 1.2 ml of water. The mixture is cooled to 0-5 and added dropwise over 2 minutes with 2.2 ml of 2-n. Hydrochloric acid is added, forming an emulsion. After 60 minutes at 0-5, the aqueous layer is separated off and extracted four times with 10 ml of methylene chloride each time. The combined organic solutions are washed twice with 10 ml of saturated aqueous sodium chloride solution each time and evaporated; the residue is chromatographed on 20 g of acid-washed silica gel.
The crystalline, enolized 4-nitrobenzylglyoxal is eluted with 600 ml of benzene; Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: #max 343 m, in potassium hydroxide / ethanol: 444 mp, and in hydrochloric acid / ethanol: #max 343 mt; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.02, 5.98 1, 6.0611, 6.28, 6.60 and 7.47: and with 350 ml of a 9: 1 mixture of benzene and ethyl acetate the hydrate of 4-nitrobenzylglyoxal as a non-crystalline, syrupy material;
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.01, 5.82, 6.2711, 6.61 and 7.47.
Example 28
A mixture of 0.872 g of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (triphenylphosphoranylidene) -acetic acid-tert . butyl ester and 0.611 g of 4-nitrobenzyl glyoxal hydrate in 10.5 g of toluene is heated at 80 for 6¸ hours. The solvent is distilled off under reduced pressure and the residue is chromatographed on 50 g of acid-washed silica gel.
With 1300 ml of benzene and 500 ml of a 98.5: 1.5 mixture of benzene and ethyl acetate, the isomer A of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxoXthia-2,6-diaza-6-bicyclo [3 2.0] heptyl) - [(4-nitro-phenylacetyll) -methylene] - -acetic acid-tert. butyl ester, with 200 ml of a 96: 4 mixture of benzene and ethyl acetate, a mixture of the two isomers A and B that - (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) - α - [(4-nitro-phenylacetyl) -methylene] acetic acid tert. -butyl ester and with another 400 ml of 96:
4 mixture of benzene and ethyl acetate the isomer B of a- (2-carbo-tert. -butyloxy- -3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -? - - [(4-nitro-phenylacetyl) - methylene] acetic acid tert. butyl ester together with a small amount of isomer A eluted.
The mixture is separated by means of thin layer chromatography (4 silica gel plates; 20 × 20 × 0.15 cm), developing with a 2: 1 mixture of hexane and ethyl acetate; a further amount of isomer A is thus obtained; Rf = 0.41; and of isomer B; Rf = 0.29. The latter is combined with the almost pure isomer B from the chromatogram and crystallized from hexane, F. 173.
Example 29
A mixture of 0.714 g of cc- (2-carbo-tert, -butyloxy-3,3- -dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) - α- (triphenylphosphoranylidene) acetic acid tert. Butyl ester and 0.67 g of 4-methoxybenzylglyoxal hydrate in 8.6 ml of toluene is heated at 80 for 3¸ hours, then evaporated under reduced pressure. The residue is chromatographed on 50 g of acid-washed silica gel.
The excess 4-methoxybenzyl-glyoxal in anhydrous form is washed out with 500 ml of benzene, while the almost pure isomer A of α- (2-carbo-tert. Is obtained with 800 ml of a 99: 1 mixture of benzene and ethyl acetate. -butyloxy-3,3-dimethyl-7- -oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -? - [(4-methoxy-phenylacetyl) - methylene] acetic acid tert. butyl ester of the formula
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F. 105-107 after recrystallization from a mixture of ethyl acetate and hexane; Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: #max 298 m, u, 288 m t (shoulder) u. 225 m (shoulder), u. in potassium hydroxide / ethanol: #max 340 m;
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.63, 5.82 c (shoulder), 5.87-5.97, 6.23, 23 (shoulder), 6.28 pw "6.63 u. 6.77; with another 400 ml of the 99: 1 mixture of benzene u.
Ethyl acetate a mixture of the isomers A and B and with 300 ml of a 98: 2 mixture of benzene and ethyl acetate the isomer B of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3, 3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6- -diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) - α - [(4-methoxyphenylacetyl) -methylene ] acetic acid tert. butyl ester of the formula
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washes out; the pure isomer B obtained from the mixture fraction by recrystallization from hexane and the pure isomer B obtained in the same way from the fraction of the isomer B melts at 169-170; Ultraviolet absorption spectrum in ethanol: #max 289 m (wide) and 227 m (shoulder), and in potassium hydroxide / ethanol: #max 343 m;
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.59, 5.75 tl (shoulder), 5.80-5.93, 6.24 (shoulder), 6.3011 and 6.60.
Using preparative thin-layer chromatography and developing with a 2: 1 mixture of hexane and ethyl acetate, further amounts of the two isomers A and B of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3, 2.0] heptv1) - [(4-methoxyphenylacetyl) -methylene] - acetic acid tert. -butyl ester can be obtained.
The 4-methoxybenzyl glyoxal hydrate used as starting material in the above example can be obtained as follows:
A solution of 7.43 g of 4-methoxyphenylacetyl chloride in 100 ml of dry ether is added dropwise to a solution, cooled to 0-5, of 6 g of diazomethane in 300 ml of ether. The reaction mixture is stirred for a further 30 minutes, finally without cooling. The excess of diazomethane and the solvent are removed under reduced pressure in a rotary evaporator and the residue is dissolved in 100 ml of ether and the small amount of waxy material is filtered off.
After evaporating the filtrate, 4-methoxy-benzyl-diazomethyl ketone is obtained; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 4.79, 6.10, 6.22 (shoulder), 6.62 and 7.73-7.45. that is processed further without cleaning.
A solution of 7.52 g of 4-methoxybenzyl diazomethyl ketone in 300 ml of ether is mixed with 11.1 g of triphenylphosphine in 200 ml of ether. The reaction mixture is stirred at room temperature, a crystalline precipitate forming after a few minutes, which is filtered off after an hour and washed with cold ether. This gives 1 - (4-methoxyphenyl) -3 - (triphenylphosphoranylidene-hy- drazono) acetone, which melts at 111-112; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride3: characteristic bands at 4.80. 6.05 ti (shoulder), 6.14 y, 6.2411 (shoulder) and 7.73-7.45; that is processed further without cleaning.
A solution of 1.82 g of 1- (4-methoxyphenyl) -3- (triphenyl-phosphoranylidene-hydrazono) -acetone in 12 ml of tetrahydrofuran is mixed with 0.84 g of powdered sodium nitrite and the mixture is diluted with 5 ml of water. The resulting suspension is cooled to 0-5, dropwise over 7 minutes with 8.8 ml of 2-n. Treated hydrochloric acid and then kept at 0-5 for a further 30 minutes. The aqueous phase is washed twice with methylene chloride; the combined organic solutions are washed with saturated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. The oily residue is chromatographed on 40 g of acid-washed silica gel.
A small amount of a by-product is washed out with benzene and with 1200 ml of a 95: 5 mixture of benzene and ethyl acetate, the 4-methoxybenzylglyoxal is obtained mainly in the form of the hydrate, the oily product; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.96 y, 5.79-5.84, 6.23 and 6.63.
The anhydrous product melts after recrystallization from a mixture of chloroform and hexane at 139-1400; Ultraviolet absorption spectrum in ethanol or hydrochloric acid / ethanol: lmax 333 mn, and in potassium hydroxide / ethanol: #max 367 mn; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.00, 5.97, 6.09 y, 6.24 y, 6.61 tL and 7.15.
Example 30
A solution of 0.8 g of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (triphenyl-phosphoranylidene) -acetic acid tert . Butyl ester and 1.2 g of the crude 4-chlorobenzyl glyoxal hydrate in 12 ml of toluene is heated at 800 for 5 hours. The solvent is distilled off under reduced pressure and the syrupy residue is dissolved in about 4 ml of benzene. The resulting crystalline precipitate, consisting of the enol of 4-chlorobenzyl-glyoxal, is filtered off and the filtrate is chromatographed on a column of 50 g of acid-washed silica gel.
A further amount of 4-chlorobenzyl-glyoxal is eluted with 500 ml of benzene and a mixture of the isomers of α- (2-carbo-tert.) Is eluted with 200 ml of benzene and 800 ml of a 97: 3 mixture of benzene and ethyl acetate. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,50] heptyl) m [(4-chlorophenylacetyl) methylene] acetic acid -Tert. -butyl ester, which is chromatographed on a further 50 g of acid-washed silica gel using benzene and benzene containing 5% ethyl acetate and then separated by preparative thin-layer chromatography (system hexane: ethyl acetate 2: 1).
The non-crystalline isomer A (trans) of 0c- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3. 2. 0] heptyl) rn - [(4-chlorophenylacetyl) -methylene] -acetic acid-tert. butyl ester of the formula
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which shows the following bands in the ultraviolet absorption spectrum: #max 300 m (in ethanol); #max 342 m (in potassium hydroxide / ethanol); and #max 338 m (when adding hydrogen chloride to the previous sample);
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.60, 5.75 Ii (shoulder), 5.80-5.92 ti (broad), 6.26 11, and 6.70; and the crystalline isomer B (cis) of the α- (2-carbo-tert. -butyl-oxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3,2,0] hep tyl) - α - [(4-chlorophenyl-acetyl) -methylene] acetic acid tert. -butyl- esters of the formula
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which, after recrystallization from hexane, melts at 178-1790; Ultraviolet absorption spectrum: max 295 m (in ethanol); #max 337 m (in potassium hydroxide / ethanol);
and #max 337 m (when adding hydrogen chloride to the previous sample); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.59, 5.75 (shoulder), 5.78-5.94,; 6.07 tl (shoulder), 6.31 y and 6.70 t. Isomer A is processed further without purification
The 4-chlorobenzylglyoxal hydrate can be prepared as follows:
A solution of 16.5 g of 4-chlorophenylacetyl chloride in 150 ml of dry ether is added dropwise with vigorous stirring and while cooling in an ice-water bath to about 11 g of diazomethane in 500 ml of ether. After reacting at 5-10 for 30 minutes, the diazomethane and the solvent are distilled off under reduced pressure.
The 4-chlorobenzyl-diazomethyl ketone available as a yellowish crystalline residue; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 4.84, 6.22, 6.80 and 7.47; is processed further without cleaning.
A solution of 17 g of 4-chlorobenzyl diazomethyl ketone in 150 ml of ether is added at room temperature to a solution of 23.5 g of triphenylphosphine in 300 ml of ether. The yellowish crystalline precipitate is filtered off after 20 minutes, washed with ether and recrystallized from a mixture of methylene chloride and ether; the 1 - (4-chlorophenyl) -3 - (triphenylphosphoranylidene-hydiazono) acetone thus obtainable melts at 130-131; Ultraviolet absorption spectrum: #max 320 m3x (ethanol); Man 320 man (potassium hydroxide / ethanol); and #max 255-278 rn (broad shoulder) (in hydrogen chloride / ethanol);
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 4.76, 6.03 (shoulder), 6.12 4Q, 6.28 (shoulder) and 6.65-6.75 + t.
A suspension of 8 g of 1- (4-chlorophenyl) -3- (triphenyl -phosphoranylidene-hydrazono) -acetone and 3.6 g of sodium nitrite in 51 ml of tetrahydrofuran and 22 ml of water is stirred and cooled in an ice-water bath (10 -13) drop by drop within about 10 minutes with 37 ml of 2-n. Hydrochloric acid is added, 2 phases being formed. The mixture is stirred for 30 minutes at room temperature, the organic layer is separated off and the aqueous phase is extracted several times with methylene chloride. The combined organic solutions are dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. A syrupy residue is obtained which is chromatographed on 60 g of acid-washed silica gel.
The crude 4-chlorobenzylglyoxal hydrate is extracted with benzene and a 95: 5 mixture of benzene and ethyl acetate; Ultraviolet absorption spectrum: man 222 ml (in ethanol); #max 365 m (in potassium hydroxide / ethanol); and #max 316 ml (in hydrogen chloride / ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.87-4.3, 5.77, 6.27 and 6.72; and processed further without cleaning.
The anhydrous 4-chlorobenzylglyoxal in the enol form melts after recrystallization from methylene chloride at 144-1470; Ultraviolet Absorption Spectrum: #max 316 mli (in ethanol); one 364 m (in potassium hydroxide / ethanol); and #max 316 m (in hydrogen chloride / ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.92, 5.97, 6.07, 6.29 and 6.71.
Example 31
A solution of 2.5 g of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (triphenylphosphoranylidene) -acetic acid-tert . Butyl ester and 1.3 g of cyclohexylmethyl glyoxal hydrate in 50 ml of toluene are heated to 80 for 4 hours and the solvent is evaporated off under reduced pressure. The syrupy residue is triturated with ether, the resulting triphenylphosphine oxide is filtered off and the filtrate is evaporated. The residue is chromatographed on 120 g of acid-washed silica gel, washing with a 98: 2 and a 9: mixture of hexane and ethyl acetate.
The isomer A (trans) of a- (2-carbo-tert. -butyloxy--3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (cyclohexyl-acetyl-methylene) -acetic acid-tert. butyl ester of the formula
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by means of preparative thin-layer chromatography (plates 20 X 20 X 0.15 cm; silica gel; benzene system:
Acetone 98: 2) is purified and obtained in syrupy form; [] D20 = 4510 + 10 (c = 0.87 in chloroform); Ultraviolet Absorption Spectrum: #max 297 ml (in ethanol); lmax 334 m (in potassium hydroxide / ethanol); and #max 334 (when adding hydrogen chloride to the alkaline to the sample); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.45>, 3.50, 5.61, 5.78 w, (shoulder), 5.805.95, 6.07 (shoulder) and 6.28.
The isomer B (cis) of the α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (cyclohexylacetyl-methylene) -acetic acid -Tert. butyl ester of the formula
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is eluted as the second product and crystallized from hexane, F. 154-1550; F] D = -232 + 10 (c = 0.8 in chloroform); Ultraviolet absorption spectrum: #max 288 ml (in ethanol), #max 333 m (in potassium hydroxide / ethanol); and #max 333 m (when adding hydrogen chloride to the above alkaline to the sample); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride):
characteristic bands at 3.44, 3.53, 5.60, 5.75 (shoulder), 5.80-5.93, 6.05 (shoulder) and 6.31.
The cyclohexylmethylglyoxal hydrate used as starting material can be prepared as follows: A solution of 19.8 g of cyclohexyl acetyl chloride (b.p. 98-1000 / 23 mm Hg) in 150 ml of dry ether is slowly added to a vigorously stirred solution of 11 g of diazomethane in 500 ml of ether, while cooling to 0-5 in an ice-water bath. The excess of the diazomethane and the ether are distilled off under reduced pressure and the residue obtained is cyclohexylmethyl diazomethyl ketone; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.45, 3.5211, 4.75, 30 and 6.12; that is processed further without cleaning.
A solution of 32 g of triphenylphosphine in 450 ml of ether is stirred all at once with a solution of 20 g of cyclohexylmethyl diazomethyl ketone in 100 ml of ether. After stirring for 30 minutes at room temperature, the solvent is evaporated under reduced pressure. The l-cyclohexyl-3- (triphenylphosphoranylidene-hydrazono) -acetone, available as an oily residue, crystallizes in the cold from ether, F. 58-62; Ultraviolet absorption spectrum: lmax 314 mp, 2.62-2.75 m and 223 ml (in ethanol and in potassium hydroxide / ethanol), and #max 257-275 m and 230 m (in hydrogen chloride / ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.43, 3.56, 4.76, 6.15 and 6.67.
A mixture of 15 g of 1-cyclohexyl-3- (triphenylphos- phoranylidene-hydrazono) acetone and 7.37 g of sodium nitrite in 120 ml of tetrahydrofuran and 42 ml of water is slowly added with stirring and cooling to 10-13 (ice-water bath) 77 ml 2-n. Hydrochloric acid added. After a further 30 minutes at room temperature, the organic solution is separated off and the aqueous phase is extracted with methylene chloride. The combined organic solutions are dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. The syrupy residue is treated with ether, the resulting triphenylphosphine oxide is filtered off and the filtrate is evaporated.
The residue is chromatographed on an acid-washed silica gel column (120 g), the cyclohexylmethyl glyoxal hydrate being eluted as a syrupy product with about 3000 ml of a 97: 3 mixture of hexane and ethyl acetate; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.90-4.1 11 (broad); 3.47, 3.53 ps, and 5.8011; and processed further without cleaning.
Example 32
A solution of 1.5 g of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (triphenylphosphoranylidene) -acetic acid-tert . Butyl ester and 1.0 g of 2-phenylethyl glyoxal hydrate in 20 ml of toluene is heated at 800 for 2 hours and then left to stand for 16 hours at room temperature. The toluene is removed under high vacuum and the residue separated by means of preparative thin-layer chromatography; silica gel plates (100 X 20 X 0.15 cm) are used and developed with a 4: 1 mixture of hexane and ethyl acetate.
This gives the less polar isomer A (trans) of the a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo- [3.2.0] heptyl) -α - [(3-phenyl-propionyl) -methylene ] -acetic acid- tert-butyl ester of the formula
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which crystallizes spontaneously and, after recrystallization, from hexane melts at 100-102; [α] 20 D = 4280 + 10 (c = 1 in chloroform); Ultraviolet Absorption Spectrum (in ethanol): #max 292 m (# = 11100);
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.62, 5.80 (shoulder), 5.85-5.93 L and 6.2711. Another amount can be obtained from the crystallization mother liquor.
The more polar fraction, which also crystallizes spontaneously, is recrystallized from hexane and gives the isomer B (cis) of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3, 2,0] heptyl) α - [(3-phenyl-propionyl) -ethylene ] acetic acid tert. butyl ester of the formula
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F. 129-130; [a] 20 D = -358 + 10 (c = 1.04 in chloroform); Ultraviolet absorption spectrum (in ethanol): ma: 289 (± = 18200); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 5.62, 5.75 (shoulder), 5.82-5.94 and 6.2711.
The 2-phenylethylgly oxalhydrate used as the starting material can be prepared as follows:
A solution of 4.8 g of diazomethane in 240 ml of ether is added within 20 minutes and with vigorous stirring with a solution of 7.1 g of dihydrocinnamyl chloride in 100 ml of ether, the reaction mixture being cooled to -5. The mixture is stirred for 15 minutes without cooling and the volatile components are distilled off under reduced pressure. The oily residue obtained is 2-phenylethyl diazomethyl ketone; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 4.76 Ir, 6.11, 6.1611 (shoulder) and 6.69.
A solution of 7.45 g of the crude 2-phenylethyl-diazomethyl ketone in 200 ml of ether is treated at room temperature with a solution of 11 g of triphenylphosphine in 200 ml of ether. The mixture is stirred for 2 hours and the crystalline 1-benzyl-34triphenylphosphoranylidene-hydrazono is filtered acetone, which melts at 105 after recrystallization from ether; Ultraviolet absorption spectrum (in ethanol): #max 316m, 265-280 m (shoulder) and 223 m; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 6.10 and 6.63.
4.16 g of powdered sodium nitrite are suspended in a solution of 8 g of 1-benzyl-3- (triphenylphosphoranylidene-hydrazono) -acetone in 60 ml of tetrahydrofuran and 30 ml of water and the suspension, with vigorous stirring, with 44 ml of 2-n. Hydrochloric acid added; the addition takes 15-20 minutes, cooling to 10-15. After a further 15 minutes at room temperature, extraction is carried out with ether; the ether extract is washed with a concentrated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated. The residue is chromatographed on 100 g of silica gel (column), using 98 2 and 95:
5 mixtures of benzene and ethyl acetate are eluted. This gives 2-phenylethyl glyoxane hydrate; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.88, 3.00-4.30 (broad) and 5.77-5.86.
Example 33
A solution of 0.77 g of α- (2-carbo-tert-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo4-thia-26-diaza-6-bicycloE3, 2.0] heptyl) a- ( triphenylphosphoranylidene) acetic acid tert. Butyl ester and 0.92 g of 3-chloropropyl glyoxal hydrate in 23 ml of toluene are left to stand at 500 for 6 hours. The solvent is evaporated off under reduced pressure and the oily residue is purified by preparative thin layer chromatography (silica gel plates 100 X 20 X 0.15 cm; system: hexane / ethyl acetate 4: 1).
The least polar fraction (Rf = 0.38) represents the isomer A (trans) of α- (2-carbo-tert-butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6- diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyi) - [(4-chlorobutyry-methylene] -acetic acid 4- butyl esters of the formula
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represents, which is obtained as a colorless oil; Thin-layer chromatogram (system: hexane / ethyl acetate 2: 1): Rf = 0.48; Ultraviolet absorption spectrum: l. max 295 ntt (in ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.42, 5.62, 5.80-5.95 z and 6.27 p.
The isomer B (cis) of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- [(4-chlorobutyryl) -methylene ] acetic acid tert. butyl ester of the formula
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is obtained in the form of a colorless oil as the more polar fraction (Rf = 0.23); Thin-layer chromatogram (system hexane / ethyl acetate 2: 1):
Rf = 0.42; Ultraviolet absorption spectrum: lmax 295 m (in ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.42 z, 5.61, 5.78-5.94 p and 6.31 f
A mixture of 0.29 g of isomer B of cs- (2-carbo- -tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- [(4-chlorobutyryl) -methylene] -acetic acid -Tert. Butyl ester in 130 ml of benzene is irradiated with a high-pressure mercury vapor lamp in a Pyrex glass jacket at room temperature for 3 hours and then evaporated under reduced pressure.
The crude mixture of the two isomers A and B of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl- -7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- [(4-chlorobutyryl) -methylene ] acetic acid tert. -butyl ester is determined by means of preparative thin layer chromatography, e.g. B. as described above, separated and thus a further amount of the desired isomer A (trans) is obtained.
The 3-chloropropylglyoxal used in the above example can be made as follows:
A solution of 10 g of 4-chlorobutyryl chloride in 150 ml of dry ether is slowly added with stirring and cooling to 0 to 5 in an ice-methanol bath to a solution of 12.3 g of diazomethane in 500 ml of ether. After a further 5 minutes at 0 to 5, the solution with the 3-chloropropyl-diazomethyl ketone is concentrated under reduced pressure to a volume of 150 ml and immediately treated with a solution of 22.8 g of triphenylphosphine in 200 ml of ether.
The 1- (3 -chloropropyl) -3- (triphenylphosphoranyllden-hydrazono) -acetone crystallizes out, F. 103-1040; Ultraviolet absorption spectrum: man 320 mop and 228 m (in ethanol); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 6.10 y and 6.64,. Another amount of the desired product can be isolated from the mother liquor.
A mixture of 6 g of 1- (3-chloropropyl) -3- (triphenylphos- phoranyliden-hydrazono) -acetone and 3.1 g of sodium nitrite in 55 ml of tetrahydrofuran and 30 ml of water is slowly stirred with 22 ml of 2-n. Hydrochloric acid is added, the addition being carried out with cooling to 13-150 in an ice-water bath.
After a further 15 minutes at room temperature, the mixture is extracted three times with 150 ml of ether each time; the combined ether extracts are washed five times with a saturated aqueous sodium chloride solution, dried over sodium sulfate and evaporated under reduced pressure. The oily yellow precipitate is chromatographed on 100 g of acid-washed silica gel (column); the pure 3-chloropropyl glyoxal hydrate is eluted with a 95: 5 mixture of benzene and ethyl acetate; Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.90-4.0 lt (broad), 3.45 and 5.81 e.g.
Example 34
A solution of 0.3784 g of the isomer A (trans) of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza -6-bicyclo [3.2.0] heptyl-α - [(4-tert. -butyl-phenyl) -acetylmethy- len] -acetic acid-tert. Butyl ester in 3 ml of pre-cooled trifluoroacetic acid is left to stand at 200 for 20 hours.
The trifluoroacetic acid is distilled off under reduced pressure and at room temperature and the residue, which contains the 7 amino-4- (4-tert. -butyl-benzylidene) -8-oxo-5-thia -1-azabicyclo [4,2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-amino-2- ( 4-tert. -butyl -benzylidene) - # -cephem-4-carboxylic acid, is treated with 4 ml of a solution of the mixed anhydride of cyanoacetic acid and trichloroacetic acid in methylene chloride (preparation see Example 12), the temperature being kept at 10O. After the addition, 2 ml of a solution of triethylamine and triethylammonium acetate in methylene chloride (preparation, see Example 12) are added and the resulting reaction mixture is stirred for 2 hours without cooling.
It is treated with 40 ml of ethyl acetate and the mixture is washed with dilute hydrochloric acid and a saturated aqueous sodium chloride solution. The organic solution is dried over sodium sulfate and evaporated. The residue is chromatographed on a column of 10 g of acid-washed silica gel; with a 95: 5 mixture of benzene and acetone, trichloroacetic acid, cyanoacetic acid and some neutral by-products are washed out.
With a 2: l mixture of benzene and ethyl acetate, the crude 7-N -cyanoacetylamino-4- (4-tert. -butyl-benzylidene) -8-oxo-5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-N-cyanoacetylamino-2 - - (4-tert. -butyl-benzylidene) - # -cephem-4-carboxylic acid of the formula
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eluted as an amorphous product; Ultraviolet absorption spectrum: #max 361 mp, (in ethanol), lmax 352 mi (in ethanol / potassium hydroxide) and lmax 363 m (in ethanol / hydrogen chloride);
Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.90-4.35 p, 3.40, 5.60-5.68, 5.75-5.90 1x, 6.05 Ii (shoulder), 6.25 tl and 6.40-6.65 z.
A solution of the material obtained in 2 ml of acetone is mixed with 1 ml of a 10% strength solution of the sodium salt of α-ethyl-caproic acid in acetone and with ether. The dark colored product is discarded and the beige colored sodium salt of 7-N-cyanoacetyl-amino-4- (4-tert. -butyl-benzylidene) -8-oxo-thia-1-azabicyclo [4.2.0] oct-2-en-2-carboxylic acid (configuration of 7-amino-cephalosporanic acid) or 7-N-cyanoacetylamino-2 - (4-tert. -butyl-benzylidene) -A3-cephem-4-carboxylic acid is filtered off, F. > 2400; Ultraviolet absorption spectrum: one 352 m (in ethanol), and max 363 m (in ethanol / hydrogen chloride);
Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 2.80-4.0, 3.40 p 4.52 s "5.65-5.70 1e, 5.90 (shoulder) and 6.03 6.55.
The, - (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) - α - [(4-tert. -butylphenyl) -acetylmethylene] -acetic acid-tert. -butyl ester, which is used as starting material in the above process, can be prepared as follows: A solution of 1.5 g of a- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (triphenylphosphoranylidene) -acetic acid-tert. butyl ester and 1.5 g of 4-tert. -Butyl-benzyl-glyoxal hydrate in 15 ml of toluene is heated for 90 minutes at 80 under a nitrogen atmosphere.
The solvent is then evaporated off under reduced pressure and the residue is chromatographed (preparative thin-layer chromatography; 3 silica gel plates 100 X 20 X 0.15 cm) using a 4: 1 mixture of hexane and ethyl acetate as the mobile phase.
The isomer A (trans) of a- (2 -carbo-tert is obtained in this way. -butyloxy-3, 3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -? - [(4-tert. -butyl-phenyl) -acetylmethylene] - -acetic acid-tert. butyl ester of the formula
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as amorphous foam; Thin-layer chromatogram (silica gel; system hexane / ethyl acetate 4: 1):
Rf = 0.58; Ultraviolet absorption spectrum:). mas 298 m (in ethanol), #max 338 m (in ethanol / potassium hydroxide), and #max 338 m (when adding hydrogen chloride to the ethanol / potassium hydroxide sample); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride):
characteristic bands at 3.40, 5.62, 5.78, (shoulder), 5.82-5.92 left and 6.27; and the isomer B (cis) the α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-2,6- -diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -? - [(4-tert. -butylphenyl) acetyl methylene] acetic acid tert. butyl ester of the formula
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which, after recrystallization from hexane, melts at 153; [] 20 D = 3280 + 10 (c = 0.888 in chloroform); Thin-layer chromatogram (silica gel; system hexane / ethyl acetate 4: 1): Rf = 0.44;
Ultraviolet absorption spectrum: #max 295 m (# = 18300) (in ethanol), max 338 m (in ethanol / potassium hydroxide) and #max 338 m (when acidifying the ethanol / potassium hydroxide sample with hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.40 +, 5.60, 5.72 y (shoulder), 5.80-5.92 in and 6.28.
The 4-tert used in the preparation of the starting material. -Butylbenzyl glyoxal hydrate can be prepared as follows: A solution of 10.6 g of 4-tert. -Butyl-phenylacetic acid chloride (produced by heating a mixture of
10 g 4-tert. -Butyl-phenylacetic acid with 60 ml of thionyl chloride to 600 for 3 hours, removal of the excess of thionyl chloride under reduced pressure and repeated evaporation of a mixture of the residue in benzene to remove the last traces of thionyl chloride) in 100 ml of dry ether slowly becomes a solution of 8.3 g of diazomethane added to 300 ml of ether. After standing at -5 for 10 minutes, the excess of the diazomethane and the ether is distilled off under reduced pressure and at room temperature.
The yellow oily residue represents the 4-tert. - -Butyl-benzyl-diazomethyl ketone, infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.40 ii, 3.50 ti (shoulder), 4.72, 6.10 and 7.38,; and is processed further without cleaning.
A solution of 10.9 g of 4-tert. -Butylbenzyl diazomethyl ketone in 200 ml of dry ether and a mixture of 13.2 g of triphenylphosphine in 200 ml of dry ether are combined and stirred at room temperature for about 30 minutes. The 1- (4-tert. -Butylphenyl) -3- (triphenylphosphoranylidene) acetone precipitates, F. 129-130 after recrystallization from hexane; Ultraviolet absorption spectrum (in ethanol): #max 314 m (# = 7900) and #max 258 m (# = 16600); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.40 y, 4.72 y, 6.00 (shoulder), 6.70 and 6.60. Another amount of the product can be obtained by concentrating the mother liquor.
A solution of 9.6 g 1- (4-tert. -Butylphenyl) -3- (triphenylphosphoranylidene) acetone in 60 ml tetrahydrofuran and 44 ml water is treated with 4.2 g sodium nitrite; the suspension is stirred at 10-130, with 44 ml of 2-n.
Hydrochloric acid is added dropwise. After a further 10 minutes at 10, the organic layer is separated and the aqueous solution is extracted with methylene chloride. The organic solutions are combined and evaporated; the residue is crystallized from ether, and the product obtainable from the mother liquor is chromatographed on 80 g of acid-washed silica gel.
With benzene and a 96: 4 mixture of benzene and ethyl acetate, the non-crystalline 4-tert. -Butylbenzyl glyoxal hydrate eluted; Ultraviolet absorption spectrum: #max 250-275 m (in ethanol), #max 364 m (in ethanol / potassium hydroxide), and #max 322 mi (in ethanol / hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.85-4.20, 3.40, 5.76, 6.60 and 7.30; Thin-layer chromatogram (silica gel; system benzene / ethyl acetate 1: 1): Rf = # 0.57 (smeared); and processed further without cleaning.
In an analogous manner, the following compounds can be obtained when the suitable starting materials are selected: 2-Ethylidene -7-phenylacetylamino-ceph-3-em4-carboxylic acid, F. 95. 980 after recrystallization from a mixture of benzene and acetone; Thin layer chromatogram (silica gel): Rf = 0.33 (system:
Acetic acid / toluene / water 5: 5: 1); Ultraviolet absorption spectrum: #max = 318 m (in ethanol), lmax = 300 m (in ethanol / potassium hydroxide) and #max = 322 m (in ethanol / hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.90, 3.29, 5.58, 5.75 (shoulder), 5.90, 6.21, 6.64 and 7.06 g ti;
7-Phenylacetylamino-2- (1,1-propylidene) -ceph-3-em-4-carboxylic acid, F. 102-105 after recrystallization from benzene; Thin-layer chromatogram (silica gel):
Rf = 0.36 (system: acetic acid / toluene / water 5: 5: 1); Ultraviolet absorption spectrum: #max = 318 m (in ethanol), #max = 312 m (in ethanol / potassium hydroxide) and #max = 318 m (ethanol / hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 2.95, 3.30-3.50, 5.60 x, 5.66-5.76 s "5.91, 6.22'L and 6.64;
2-Ethylidene-7-cyanoacetylamino-ceph-3-em-4-carboxylic acid, F. 222-2250 after recrystallization from acetone; Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf = 0.12 (system:
Acetic acid / toluene / water 5: 5: 1); Ultraviolet absorption spectrum: #max = 319 m (in ethanol), #max = 310 m (in ethanol / potassium hydroxide) and #max = 320 m (ethanol / hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 3.10, 3.30 ii, 4.45 ii, 5.6011, 5.90, 6.00, 6.25 Ii and 6.40;
7-cyanoacetylamino-2- (1,1-propylidene) -ceph-3-em-4-carboxylic acid, amorphous; Thin layer chromatogram (silica gel): Rf = 0.18 (system:
Acetic acid / toluene / water 5: 5: 1); Ultraviolet absorption spectrum: #max = 317 ml (in ethanol), lmax = 311 ml (ethanol / potassium hydroxide) and #max = 321 (ethanol / hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 3.10, 3.30, 3.41, 4.45, 5.60, 5.86, 6.02, 6.25 and 6.41;
2-ethylidene-7-bromoacetylamino-ceph-3-em-4-carboxylic acid, amorphous; Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf = 0.24 (system:
Acetic acid / toluene / water 5: 5: 1); Ultraviolet absorption spectrum: #max = 315 m (ethanol), #max = 314 m (ethanol / potassium hydroxide) and #max = 323 m (ethanol / hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.06 (broad), 5.58, 5.67 Ii '5.81 j "6.23 ti and 6.42-6.62; and
2-Ethylidene-7- (1-tetrazolylacetylamino) -ceph-3-em-4-carboxylic acid, F. 238-240 after recrystallization from acetone; Thin-layer chromatogram (silica gel):
Rf = 0.19 (system: acetic acid / water / toluene 5: 5: 1); Ultraviolet absorption spectrum: #max = 318 m (ethanol), #max = 308 m (ethanol / potassium hydroxide) and #max = 319 mli (ethanol / hydrogen chloride); Infrared absorption spectrum (potassium bromide): characteristic bands at 3.05, 3.20-3.45, 5.66, 5.8511, 5.95 tL, 6.24 Ii and 6.48.
The following compounds can be used as starting materials to produce the above compounds:
Isomer A of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7- -oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α- (n-butyryl-methylene) -acetic acid- tert. -butylesters, F. 109-1100 after recrystallization from hexane; [] D20 = -511 + 2 (in chloroform); Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf = 0.62 (system:
Hexane / ethyl acetate 2: 1); Ultraviolet Absorption Spectrum (ethanol): #max = 292 my (# = 9900); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.36, 5.60, 5.80 (shoulder), 5.845.93 and 6.25; the corresponding isomer B melts after recrystallization from hexane at 126-127; [α] 20 D = -424 + 2 (in chloroform); Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf = 0.56 (system:
Hexane / ethyl acetate 2: 1); Ultraviolet Absorption Spectrum (ethanol): #max = 286 (# = 17700); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.38, 5.60, 5.76 Ii (shoulder), 5.82-5.95 and 6.27; and
Isomer A of α- (2-carbo-tert. -butyloxy-3,3-dimethyl-7- -oxo-4-thia-2,6-diaza-6-bicyclo [3.2.0] heptyl) -α-propionylmethylene acetic acid tert. -butylesters, F. 126-1270 after recrystallization from hexane; [] D20 = -524 + 1 (chloroform); Thin-layer chromatogram (silica gel):
Rf = 0.64 (system: hexane / ethyl acetate 2: 1); Ultraviolet Absorption Spectrum (in ethanol): #max = 289 m (# = 9500); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.34, 5.62, 5.82 (shoulder), 5.85-5.95 and 6.28; the corresponding isomer B melts at 151-153 after recrystallization from hexane; ta]] 20 = - 410 f 10 (chloroform); Thin-layer chromatogram (silica gel): Rf = 0.57 (system: hexane / ethyl acetate); Ultraviolet Absorption Spectrum (ethanol): #max = 286 m (± = 17150); Infrared absorption spectrum (in methylene chloride): characteristic bands at 3.43, 5.61, 5.80 (shoulder), 5.85, u-5.95 and 6.29.