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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von 7-(a-substituierten-Aceta- mido)-3-cephem-4-carbonsäuren der allgemeinen Formel:
EMI1.1
worin bedeuten: R1 Hydroxy(niedrig)alkylthio oder heterocyclisches Thio, das durch Niedrigalkyl oder Alkanoyloxy(niedrig)alkyl substituiert sein kann, R2 Niedrigalkyl, Niedrigalkylthio(niedrig)alkyl, Acyl(niedrig)alkyl, Acylamino(niedrig)alkyl.
Niedrigalkenyl, Ar(niedrig)alkenyl oder Niedrigalkinyl, R3 Was serstoff, Niedrigalkyl oder Aryl und X Schwefel oder Sulfinyl, und deren Estern, Amiden und Säureanhydriden an der Carboxygruppe und ihrer pharmazeutisch verträglichen Salze, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel:
EMI1.2
worin R2, R3 und X die oben angegebenen Bedeutungen haben und Y Azido oder Niedrigalkanoyloxy bedeutet, oder ihre Ester, Amide oder Säureanhydride an der Carboxygruppe ode Salze davon mit einer Thiolverbindung der allgemeinen Formel: Rl-H (V worin Rl die oben angegebenen Bedeutungen hat, oder einem Alkalimetallsalz derselben umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1 Hydroxy(niedrig)alkylthio, R2 Niedrigalkyl oder Niedri alkenyl, R3 Wasserstoff und X Schwefel bedeuten, sowie die pharmazeutisch verträglichen Salze davon.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Rl Hydroxyäthylthio und R2 Methyl oder Allyl bedeuten.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Rl heterocyclisches Thio, das durch Niedrigalkyl oder Alkanoyloxy(niedrig)alkyl substituiert sein kann, R2 Niedrigalkyl, Niedrigalkylthio(niedrig)alkyl, Acyl(niedrig)alkyl, Acylamino(niedrig)alkyl, Niedrigalkenyl, Ar(niedrig)alkenyl oder Niedrigalkinyl, R3 Wasserstoff, Niedrigalkyl oder Aryl und X Schwefel oder Sulfinyl bedeuten, sowie die pharmazeutisch verträglichen Salze davon.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass X Schwefel und R3 Wasserstoff bedeuten.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Rl eine ungesättigte, 5-gliedrige heteromonocyclische Thiogruppe, die ein Schwefelatom und 1 bis 3 Stickstoffatome, die durch Niedrigalkyl substituiert sind, enthält, R2 Niedrigalkyl, X Schwefel und R3 Niedrigalkyl bedeuten.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Ri eine ungesättigte, 5-gliedrige heteromonocyclische Thiogruppe, die ein Schwefelatom und 1 bis 3 Stickstoffatome enthält und durch Niedrigalkyl substituiert ist, R2 Niedrigalkyl, X Sulfinyl und R3 Wasserstoff oder Aryl bedeuten.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine erhaltene Carbonsäure der Formel I durch Umsetzung mit einer alkalischen, erdalkalischen oder organischen Base in das entsprechende Salz überführt.
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 7-(a-substituierten-Acetamido)-3-cephem-4-carbonsäuren und deren Estern, Amiden und Säureanhydriden an der Carboxygruppe die wertvolle pharmakologische Eigenschaften besitzen.
Die nach den erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen 7-(a-substituierten-Acetamido)-3-cephem-4-carbonsäuren können durch die allgemeine Formel dargestellt werden
EMI1.3
worin bedeuten: R1 Hydroxy(niedrig)alkylthio oder heterocyclisches Thio, das durch Niedrigalkyl oder Alkanoyloxy(niedrig)alkyl substituiert sein kann, R2 Niedrigalkyl. Niedrigalkylthio(niedrig)alkyl. Acyl(niedrig)alkyl, Acylamino(niedrig)alkyl, Niedrigalkenyl, Ar(niedrig)alkenyl oder Niedrigalkinyl, R3 Wasserstoff, Niedrigalkyl oder Aryl und X Schwefel oder Sulfinyl.
Das hier in Verbindung mit den Resten Alkan, Alken oder Alkin, wie zum Beispiel Alkyl, Alkenyl oder Alkinyl. verwendete Ausdruck niedrig steht. wenn nichts anderes angegeben ist, für eine Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Ein geeignetes Beispiel für Hydroxy(niedrig)alkylthio ist ein solches mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie 2-Hydroxyäthylthio, 2-Hydroxypropylthio, 3-Hydroxypropylthio, 2-Hydrox > -buthyl- thio, 3-Hydroxybuthylthio, 2-Hydroxypenthylthio. 3-lly droxy- pentylthio, 2-Hydroxyhexylthio. 3-H'droxvhe < yl thio 5-H ydroxyhexylthio oder dergleichen. und bevorzugt Ist ein solches mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere ein solches mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Bei der heterocyclischen Thiogruppe kann es sich um eine ungesättigte, monocyclische, heterocyclische Thiogruppe handeln, die mindestens ein Heteroatom aus der Gruppe Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff oder dergleichen enthält. Ein geeignetes Beispiel für eine heterocyclische Thiogruppe ist ein solches mit einer heterocyclischen Gruppe, wie zum Beispiel eine ungesättigte, 5-gliedrige heteromonocyclische Gruppe, die ein Schwefelatom und 1 bis 3 Stickstoffatome enthält, beispielsweise Thiazolyl, Thiadiazolyl (zum Beispiel 1 .2,4-Thiadiazolyl, 1,3,4-Thiadiazolyl oder 1 ,2,5-Thiadiazolyl) und dergleichen, eine ungesättigte 5-gliedrige heteromonocyclische Gruppe, die ein Sauerstoffatom und 1 bis 3 Stickstoffatome enthält, beispielsweise Oxazolyl, Oxadiazolyl (zum Beispiel 1,2,4-Oxadiazolyl, 1,3,4-Oxadiazolyl oder 1,2,5-Oxadiazolyl) und dergleichen, eine ungesättigte,
5-gliedrige heteromonocyclische Gruppe, die 2 bis 4 Stickstoffatome enthält. beispielsweise Triazolyl (zum Beispiel 4H-1,2,4-Triazolyl oder 2H-1 .2,3-Triazolyl), Tetrazolyl (zum Beispiel 1 H-Tetrazolyl oder 2H-Tetrazolyl) und dergleichen, und diese heterocyclischen Gruppen können gegebenenfalls durch Niedrigalkyl (zum Beispiel Methyl, Methyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Cyclopentyl, Pentyl, Cyclohexyl oder Hexyl), vorzugsweise ein solches mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, oder Alkanoyloxy(niedrig)alkyl (zum Beispiel Formyloxymethyl, Acetoxymethyl, Acetoxyäthyl.
Acetoxypropyl, Propionyloxymethyl, Butyryloxymethyl, Isobutyryloxymethyl, Isobutyryloxyäthyl, Isobutyryloxypropyl, Hexanoyloxymethyl, Pivaloyloxymethyl, Lauroyloxymethyl, Lauroyloxyäthyl, Lauroyloxypropyl, Palmitoyloxymethyl, Palmitoyloxyäthyl oder Stearoyloxymethyl), vorzugsweise durch niederes Alkanoyloxy(niedrig)alkyl und höheres Alkanoyloxy(niedrig)alkyl mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen und insbesondere mit 5 bis 17 Kohlenstoffatomen substituiert sein.
Ein geeignetes Beispiel für Niedrigalkyl ist ein solches mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, t-Buty, Pentyl, Hexyl oder dergleichen, und vor
zugsweise ein solches mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Ein geeignetes Beispiel für Niedrigalkylthio(niedrig)-alkyl ist ein solches mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen und dazu gehört auch eine Gruppe, in der das oben erwähnte Niedrigalkyl durch Niedrigalkylthio, wie Methylthio, Äthylthio, Propylthio, Isopropylthio, Butylthio, t-Butylthio, Pentylthio, Hexylthio oder dergleichen, substituiert ist, und vorzugsweise ein solches mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere ein solches mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Ein geeignetes Beispiel für Niedrigalkylthio(niedrig)alkyl kanoyl(niedrig)alkyl mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, in dem das oben erwähnte Niedrigalkyl durch Niedrigalkanoyl (zum Beispiel Formyl, Acetyl, Propionyl oder Butyryl) substituiert ist, Aroyl(niedrig)alkyl mit 7 bis 14 Kohlenstoffatomen, wie Benzoyl(niedrig)alkyl, in dem das oben erwähnte Niedrigalkyl durch Aroyl (zum Beispiel Benzoyl, Toluoyl oder Xyloyl) substituiert ist, heterocyclisches Carbonyl(niedrig)alkyl mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, in dem das oben erwähnte Niedrigalkyl durch heterocyclisches Carbonyl (zum Beispiel Nicotinoyl, Furoyl oder Thienoyl) substituiert ist oder dergleichen.
Ein geeignetes Beispiel für Acylamino(niedrig)alkyl ist Niedrigalkanoylamino(niedrig)alkyl mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, in dem das oben erwähnte Niedrigalkyl durch Niedrigalkanoylamino (zum Beispiel Formamido, Acetamido, Propionamido oder Butyramido) substituiert ist, Aroylamino(niedrig)alkyl mit 7 bis 14 Kohlenstoffatomen, wie Benzamido(niedrig)alkyl, in dem das oben erwähnte Niedrigalkyl durch Aroylamino (zum Beispiel Benzamido oder Toluamido) substituiert ist, heterocyclisches Carbonylamino(niedrig)alkyl mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, in dem das oben erwähnte Niedrigalkyl durch heterocyclisches Carbonylamino (zum Beispiel Nicotinamido, Furamido oder Thiophencarboxyamido) substituiert ist oder dergleichen.
Ein geeignetes Beispiel für Niedrigalkenyl ist ein solches mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Vinyl, l-Propenyl. Allyl, lso- propenyl, 2-Butenyl, 3-Pentenyl, 1-Cyclohexenyl, 1,3-Cyclohexadienyl oder dergleichen, und vorzugsweise ein solches mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere ein solches mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere ein solches mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Ein geeignetes Beispiel für Ar(niedrig)alkenyl ist ein solches mit 8 bis 9 Kohlenstoffatomen, wie Styryl, Cinnamyl oder dergleichen.
Ein geeignetes Beispiel für Niedrigalkinyl ist ein solches mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Äthinyl, I-Propinyl, 2-Propinyl, l-Butinyl, 2-Butinyl, 3-Butinyl oder dergleichen.
Ein geeignetes Beispiel für Aryl ist ein solches mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Phenyl, Tolyl, Xylyl, Mesityl, Cumenyl, Naphthyl oder dergleichen, und vorzugsweise ein solches mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen.
Genannt werden unter den bereits erwähnten Derivaten an der Carboxygruppe, nämlich Ester, Amide und Säureanhydride, vorzugsweise die Ester (zum Beispiel die Methyl-, Trichloräthyl-, Pivaloyloxymethyl-, 1-Cyclopropyläthyl-, Acetoxymethyl-, Methoxymethyl-, Acetonyl- oder Phenacylester).
Ein geeignetes Beispiel für pharmazeutisch verträgliche Salze ist ein anorganisches Salz, wie zum Beispiel Alkalimetallsalz (zum Beispiel Natrium- oder Kaliumsalz), ein Erdalkalimetallsalz (zum Beispiel das Calcium- oder Magnesiumsalz) oder ein Salz mit einer organischen Base, wie Trimethylamin, Triäthylamin, Dicyclohexylamin oder dergleichen.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass man eine Verbindung der allgemeinen Formel:
EMI2.1
worin R2, R3 und X die oben angegebenen Bedeutungen haben und Y Azido oder Niedrigalkanoyloxy bedeutet, oder ihre Ester, Amide oder Säureanhydride an der Carboxygruppe oder Salze davon mit einer Thiolverbindung der allgemeinen Formel:
R1-H (V) worin R, die oben angegebenen Bedeutungen hat, oder einem Alkalimetallsalz derselben umsetzt.
Ein geeignetes Beispiel für Niedrigalkanoyloxy ist ein solches mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, zum Beispiel Formyloxy, Acetoxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Pentanoyloxy oder dergleichen, und vorzugsweise ein solches mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere ein solches mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Bezüglich geeigneter Beispiele für Hydroxy(niedrig)alkylthio, heterocyclisches Thio oder der Derivate der Verbindungen der Formel (IV) an der Carboxygruppe sei auch auf diejenigen Beispiele verwiesen, die für die Verbindung der Formel (1) angegeben sind. Bei den Salzen der Verbindung der Formel (IV) kann es sich um Alkalimetallsalze (zum Beispiel Natriumoder Kaliumsalze), Erdalkalimetallsalze (zum Beispiel Calciumoder Magnesiumsalze), um Salze mit einer organischen Base, wie Trimethylamin, Dicyclohexylamin oder dergleichen, handeln.
Die Derivate der Verbindung der Formel (IV) an der Carboxygruppe können im Verlaufe der Umsetzung in ihre freie Form überführt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann in einem Lösungsmittel, zum Beispiel in Wasser, Aceton, Chloroform. Nitrobenzol, Dimethylformamid, Methanol, Äthanol, Äther, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxyd oder irgendeinem anderen organischen Lösungsmittel, das keinen nachteiligen Einfluss auf die Umsetzung ausübt, vorzugsweise in einem stark polaren Lösungsmittel, durchgeführt werden. Unter diesen Lösungsmitteln können die hydrophilen Lösungsmittel in Mischung mit Wasser verwendet werden. Die Umsetzung wird vorzugsweise in einem etwa neutralen Medium durchgeführt.
Wenn die Verbindung der Formel (IV) oder die Thiolverbindung der Formel (V) in ihrer freien Form verwendet wird, wird die Umsetzung vorzugsweise in Gegenwart einer Base, wie zum Beispiel eines Alkalimetallhydroxyds, eines Alkalimetallcarbonats, eines Alkalimetallbicarbonats, von Trialkylamin und dergleichen, durchgeführt. Die Reaktionstemperatur unterliegt keiner Beschränkung und die Umsetzung wird in der Regel bei Raumtemperatur oder unter Erwärmen durchgeführt. Das Reaktionsprodukt kann nach üblichen Verfahren aus der Reaktionsmischung isoliert werden.
Da die Ausgangsverbindung der Formel (IV) und die erfindungsgemässe Verbindung der Formel (1) beide vergleichsweise instabile Verbindungen sind und im Verlaufe der Umsetzung leicht zersetzt werden, ist es zweckmässig, die Umsetzung und die Isolierung des Produktes unter milden Bedingungen durchzuführen.
Wenn es sich bei den so hergestellten Verbindungen der Formel (1) um freie Säuren handelt, können sie nach üblichen Verfahren in ihre pharmazeutisch verträglichen Salze überführt werden.
Es waren bereits verschiedene N-substituierte Derivate der 7-Amino-3-cephem-4-carbonsäure bekannt [Belg. Patent Nr.798 927, US-Patent Nr.3 382 238, Britisches Patent Nur.998265, Chem. Abstr. 60(1964), 2963a]. Die dort beschriebenen Verbindungen haben antibakterielle Eigenschaften.
Die Verbindungen der Formel (1) weisen eine hohe antibakterielle Aktivität auf und hemmen das Wachstum einer Reihe von Mikroorganismen einschliesslich der gram-positiven und gram-negativen Bakterien. Bei der therapeutischen Verabreichung werden die Cephalosporinverbindungen in Form von pharmazeutischen Präparaten verwendet, welche diese
Verbindungen in Mischung mit pharmazeutisch verträglichen
Trägern, wie zum Beispiel einem organischen oder anorgani schen Feststoff, oder einem flüssigen Hilfsstoff enthalten und sich für die orale, parenterale oder externe Verabreichung eig nen. Die pharmazeutischen Präparate können in fester Form, zum Beispiel in Form von Kapseln, Tabletten, Dragees, Salben oder Suppositorien, oder in flüssiger Form, zum Beispiel in
Form von Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen, vorlie gen.
Gewünschtenfalls können die oben angegebenen Präpa rate auch Hilfssubstanzen, Stabilisatoren, Netz- oder Emulgier mittel, Puffer und andere üblicherweise verwendete Zusätze enthalten.
Obgleich die Dosierung der Verbindungen variiert und abhängt von dem Alter und dem Gesundheitszustand des
Patienten, hat sich eine mittlere Einfachdosis von etwa 100 mg,
250 mg und 500 mg der Verbindungen als wirksam zur Behand lung von durch bakterielle Infektionen hervorgerufenen
Erkrankungen erwiesen. Im allgemeinen können Mengen zwischen etwa 10 und etwa 1000 mg oder noch höhere Mengen verabreicht werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beispiele (A) 3,18 g Methylthioessigsäure wurden in 3,4 g Triäthylamin gelöst und 4,22 g Benzoylchlorid wurden zu der Lösung bei - 10 bis - 15 "C zugegeben und dann wurde die Mischung bei der gleichen Temperatur 20 Minuten lang gerührt. Daneben wurde 5,45 g 7-Aminocephalosporansäure in einer Mischung aus 2,42 g Triäthylamin, 10 ml Aceton und 10 ml Wasser gelöst und die Mischung wurde aus -5 bis -10"C abgekühlt. Zu der Mischung wurde die oben erhaltene Lösung bei -5 bis - 10 C zugetropft, während die Mischung durch Zugabe von Triäthylamin bei pH 7,5 bis 8 gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde mit Benzol gewaschen. Die wässrige Lösung wurde auf pH 4 eingestellt und der Niederschlag wurde abfiltriert.
Das Filtrat wurde dreimal mit Äther gewaschen, auf pH 1 eingestellt und dann dreimal mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet und das Äthylacetat wurde unter vermindertem
Druck abdestilliert. Der weisse pulverförmige Rückstand wurde mit einer Mischung aus Äthylacetat und Äther gewaschen und man erhielt 3,4 g 7-Methylthioacetamidocephalosporansäure, F. 164 0C (Zers.). 720 mg der so erhaltenen 7-Methylthioacetamidocephalosporansäure und 340 mg Natriumbicarbonat wurden in einem Phosphatpuffer (pH 5,2,30 ml) gelöst.
Zu der Lösung wurden 330 mg 4-Methyl-4H-1 ,2,4-triazol-3-thiol zugegeben und die Mischung wurde 4,5 Stunden lang bei 60 bis 65 "C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde abgekühlt, mit 1 00/oiger Chlorwasserstoffsäure auf pH 1 bis 2 eingestellt, mit Äthylacetat gewaschen und dann lyophilisiert. Zu dem Rückstand wurden 70 ml Aceton zugegeben und die unlösliche Substanz wurde abfiltriert. Aus dem Filtrat wurde Aceton abdestilliert und der Rückstand wurde mit einer geringen Menge Aceton und dann mit einer geringen Menge Wasser gewaschen unter Bildung von 260 mg 7-Methylthioacetamido-3-(4-methyl 4H-1 ,2,4-triazol-3-yl)thiomethyl-3- cephem-4-carbonsäure, F. 154 bis 159 0C (Zers.).
IR-Spektrum v Nujol cm-1:1765, (Schulter) 1650 max NMR-Spektrum 6(D2O+NaHCO3) ppm: 2,17 (3H, s), 3,33 (2H, s), 3,38(1 H, d,J-- 17 Hz), 3,70 (3H, s), 3,77(1H, d,J=13 Hz), 3,86(1H,d,J=17 Hz), 4,30(1H, d,J=13 Hz), 5,08 (I H,d,J=4,5 Hz), 5,58(1 H,d,J=4,5 Hz), 8,50(1H,s) (B) 15 g Kalium-3-(1-hydroxyacetyl)dithiocarbazat wurden über einen Zeitraum von 10 Minuten bei 0 bis 5 "C langsam zu einer Mischung aus 20 ml Schwefelsäure und 100 ml Äthylacetat zugegeben und die Mischung wurde 1 Stunde lang bei der gleichen Temperatur gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde in 11 Äthylacetat gegossen und die Mischung wurde mit einer wässrigen gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und man erhielt 3,7 g 5-Hydroxymethyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol, F. 120 bis 125"C.
Unter Rühren wurden bei 0 bis 5 C über einen Zeitraum von 30 Minuten 7,9 g Isobutyrylchlorid zu einer Lösung von 5,0 g des oben erhaltenen 5-Hydroxymethyl-1 ,3,4-thiadiazol-2-thiols in 50 ml Pyridin zugetropft. Die Lösung wurde 30 Minuten lang bei der gleichen Temperatur und 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Zu der Reaktionsmischung wurden 100 ml Wasser zugegeben und die Mischung wurde auf einem Wasserbad von 50"C unter vermindertem Druck eingeengt. Zu dem öligen Rückstand wurden 100 ml kaltes Wasser zugegeben und unter Rühren wurden bei Raumtemperatur 9,3 g Natriumbicarbonat vorsichtig zu der Mischung zugegeben.
Nach 2,5stündigem Rühren bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit Äther gewaschen, mit 1 O0loiger Chlorwasserstoffsäure angesäuert und mit Äther extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet und das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 7,7 g eines öligen Rückstandes erhalten wurden. Der Rückstand wurde an 100 g Silikagel unter Verwendung einer Mischung aus Benzol und Chloroform (7-3) als Entwicklungslösungsmittel chromatographiert und man erhielt 4,0 eines reinen Öls aus 5-lsobutylr ioxymeth i 1.3,4-thiadiazol- 2-thiol [NMR-Spektrum (CCI4,6,1.23 ( H,d.l 7 1 l). 2.54(111. q.
J=7 Hz), 5,1 (2H, s)].
Eine Lösung von 2,50 g des oben erhaltenen 5-lsobtitrylo- xymethyl-l ,3,4-thiadiazol-2-thiols in 5 ml Aceton wurde zu einer Lösung von 3,60 g der in Beispiel (A) erhaltenen 7-Methylthioacetamidocephalosporansäure und 1,68 g Natriumbicarbonat in 76 ml eines pH 6,4-Phosphatpuffers zugegeben und die Mischung wurde 7 Stunden lang bei 65 C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde abgekühlt und mit Äthylacetat gewaschen. Die wässrige Schicht wurde mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure auf pH 2 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingeengt unter Bildung von 4,0 g eines Öls aus 7-Methyl thioacetamido-3-(5-isobutyloxymethyl-1 ,3,4-thiadiazol-2-yll thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure.
Das Ol wurde unter Verwendung einer Mischung aus Äthylacetat. Chloroform und Essigsäure (20:20:1) als Entwicklungslösungsmittel an Silikagel chromatographiert und das Eluat wurde in Fraktionen zu 50 ml aufgetrennt. Die sechste bis zehnte Fraktion wurde gesammelt und eingeengt. Nach dem Lösen des Rückstandes in 8 ml Methanol wurden unter Kühlen zu der Lösung 16 ml einer Natriuma-äthylhexanoatlösung zugegeben und stehengelassen, um die Kristalle auszufällen. Die Kristalle wurden durch Filtrieren gesammelt, mit kaltem Methanol und Äther gewaschen und getrocknet unter Bildung von 1,81 g Natrium-7-methylthioace tamido-3-(5-isobutyryloxymethyl-1 ,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomet- hyl-3-cephem-4-carboxylat, F. 200,5 bis 202 0C (Zers.).
(C) Nach einem ähnlichen Verfahren wie in den Beispielen (A) und (B) wurden unter Verwendung der entsprechenden Ausgangsmaterialien die folgenden Verbindungen hergestellt: (1) 7-Methylthioacetamido-3-( 1 ,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomet- hyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 128 bis 131 C (Zers.), (2) 7-Methylthioacetamido-3-(1 -methyl-1 H-tetrazol-5yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 81 bis 84 "C.
(3) 7-Methylthioacetamido-3-(5-methyl-1 ,3,4-thiadiazol-2 yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 167 bis 168 C (Zers.), (4) 7-Methylthioacetamido-3-(3-methyl-1,2,4-thiadiazol-5- yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 179 bis 180 C (Zers.).
(5) 7-Allylthioacetamido-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2- yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 156 bis 1580C(Zers.), (6) 7-Allylthioacetamido-3-(3-methyl-1 ,2,4-thiadiazol-5- yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 114 bis 115"C, (7) 7-(2-Propinylthioacetamido3-(3-methyl-1 ,2,4-thiadiazol- 5-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 127 bis 129"C, (8) 7-(2-Allylthio-2-phenylacetamido)-3-(5-methyl-1 ,3,4-thia- diazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 89 bis 94"C (Zers.), (9) 7-Isopropylthioacetamido-3-(5-methyl-1 ,3,4-thiadiazol-2- yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F.
156 bis 157 "C, (10) 7-t-Butylthioacetamido-3-(5-methyl- 1 ,3,4-thiadiazol-2- y\5thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, F. 154 bis 155"C(Zers.), (11) 7-(2-Methylthio-2-methylacetamido)-3-(5-methyl-1,3,4- thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure, 7-(2-Meth hylthio-2-methylacetamido)-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2- yl)thiomethyl-3-cemphem-4-carbonsäure, F. 171 bis 172"C, (12) 7-Methylthioacetamido-3-(5-palmitoyloxy-methyl-1 1,3,4- thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (Pulver) und ihr Natriumsalz, F. 145 bis 1500C (Zers.).
(D) 6,88 g der in Beispiel (A) erhaltenen 7-(2-Methylthioacetamido)cephalosporansäure wurden in 20 ml einer wässrigen
Lösung von 1,68 g Natriumbicarbonat gelöst. Zu der Lösung wurden 120 ml eines pH 6,86-Phosphatpuffers und 4,68 g 2-Mercaptoäthanol unter Rühren zugeben und die Mischung wurde 4 Stunden lang bei 60 C gerührt, während sie bei pH 6,5 bis 6,8 gehalten wurde. Nach dem Abkühlen wurde die Reaktionsmischung auf pH 8 bis 9 eingestellt und mit Äthylacetat gewaschen. Die wässrige Lösung wurde auf pH 2 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit Wasser und dann mit einer wässrigen gesättigten Natriumchloridlösung gewaschen und getrocknet.
Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck abdestilliert und man erhielt 0,2 g 7-(2 Methylthioacetamido)-3-(2-hydroxyäthyl)thiomethyl-3-cephem- 4-carbonsäure, F. 134 bis 138"C.
IR-Spektrum V Nujol cm-1:3310,1775,1655,1530 max (E) 7,73 g 7-(2-Allylthioacetamido)cephalosporansäure wurden in 20 ml einer wässrigen Lösung von 1,68 g Natriumbicarbonat gelöst. Zu der Lösung wurden 6,2 g 2Mercaptoäthanol, 120 ml eines pH 6,8-Phosphatpuffers und eine wässrige Natriumbicarbonatlösung zugegeben und die Mischung wurde 2 Stunden lang bei 60"C gerührt, während ihr pH bei 6,4 bis 6,5 gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde mit Natriumbicarbonat auf pH 7,5 eingestellt und mit Äthylacetat gewaschen. Zu der wässrigen Schicht wurde Äthylacetat zugegeben und die Mischung wurde mit Chlorwasserstoffsäure auf pH 4 bis 5 eingestellt. Die Äthylacetatschicht wurde abgetrennt und mit Wasser und dann mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen.
Das Lösungsmittel wurde abdestilliert und man erhielt 4,2 g eines hygroskopischen Pulvers aus 7-(2 Allylthioacetamido)-3-(2-hydroxyäthyl)thiomethyl-3-cephem-4- carbonsäure.
(F) Zu einer Lösung von 10 g 2-Methylthio-2-phenylessigsäure in 100 ml Methylenchlorid und 5 ml Essigsäure wurden bei 0 C 6,5 mg Natriumwolframat und 6 ml Wasserstoffperoxyd zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde bei 3" so lange gerührt, bis die Ausgangsverbindungen verschwunden waren. Zu der Reaktionsmischung wurde Wasser zugegeben und das Methylenchlorid wurde abdestilliert. Der Rückstand wurde stark angesäuert und nach der Zugabe von Natriumchlorid wurde er viermal mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde abdestilliert. Der Rückstand wurde aus Methylenchlorid umkristallisiert und man erhielt 7 g 2-Methansulfinyl-2phenylessigsäure, F. 123 bis 126"C.
Das aus der 2-Methansulfinyl-2-phenylessigsäure in Methylenchlorid bei -78 C in Gegenwart von lsobutylchlorformiat erhaltene gemischte Anhydrid wurde auf einmal zu 7-Aminocephalosporansäure, die in Methylenchlorid, abgekühlt auf -78 C, gelöst war, in Gegenwart von Trimethylsilylacetamid zugegeben.
Die erhaltene 7-(2-Methansulfinyl-2-phenylacetamido)cephanlosporansäure wurde auf ähnliche Weise wie in den Beispielen (A) und (B) mit 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol behandelt unter Bildung der 7-(2-Methansulfinyl-2-phenylaceta mido)-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4- carbonsäure, F.
110 bis 1300C[lR-Spektrum (Nujol) 3300, 1785, 1715, 1680cm-1, NMR-Spektrum (D2O+NaHCO3, 3)2,51 (s, 3H), 272(s, 3H), 3,75,3,42 (AB-q, 2H, 1=17 Hz), 4,00 (d, 1 H, J=14 Hz), 4,50 (d, 1 H, J=13 Hz), 5,10 (d, 1 H, J=4,5 Hz), 5,68 (d, 1H,J=4,5 Hz)] (G) Das aus Methansulfinylessigsäure in Methylenchlorid bei -78 C in Gegenwart von lsobutylchlorformiat hergestellte gemischte Anhydrid von Methansulfinylessigsäure wurde auf einmal zu 7-Aminocephalosporansäure,
gelöst in Methylenchlorid und abgekühlt auf -78 "C, in Gegenwart von Trimethylsilylacetamid zugegeben. Die erhaltene 7-Methansulfinylacetamidocephalosporansäure wurde auf ähnliche Weise wie in den Beispielen (A) und (B) mit 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol behandelt unter Bildung der 7-Methan-sulfinylacetamido-3-(5 methyl- 1 ,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4- carbonsäure, F. 117 bis 119 C (Zers.).
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PATENT CLAIMS
1. Process for the preparation of 7- (a-substituted-Acetamido) -3-cephem-4-carboxylic acids of the general formula:
EMI1.1
where: R1 is hydroxy (lower) alkylthio or heterocyclic thio, which can be substituted by lower alkyl or alkanoyloxy (lower) alkyl, R2 is lower alkyl, lower alkylthio (lower) alkyl, acyl (lower) alkyl, acylamino (lower) alkyl.
Lower alkenyl, Ar (lower) alkenyl or lower alkynyl, R3 hydrogen, lower alkyl or aryl and X sulfur or sulfinyl, and their esters, amides and acid anhydrides on the carboxy group and their pharmaceutically acceptable salts, characterized in that a compound of the general formula:
EMI1.2
where R2, R3 and X have the meanings given above and Y is azido or lower alkanoyloxy, or their esters, amides or acid anhydrides on the carboxy group or salts thereof with a thiol compound of the general formula: Rl-H (V in which Rl has the meanings given above , or an alkali metal salt thereof.
2. The method according to claim 1, characterized in that R1 is hydroxy (lower) alkylthio, R2 is lower alkyl or lower alkenyl, R3 is hydrogen and X is sulfur, and the pharmaceutically acceptable salts thereof.
3. The method according to claim 2, characterized in that R1 is hydroxyethylthio and R2 is methyl or allyl.
4. The method according to claim 1, characterized in that Rl heterocyclic thio, which may be substituted by lower alkyl or alkanoyloxy (lower) alkyl, R2 lower alkyl, lower alkylthio (lower) alkyl, acyl (lower) alkyl, acylamino (lower) alkyl, lower alkenyl , Ar (lower) alkenyl or lower alkynyl, R3 is hydrogen, lower alkyl or aryl and X is sulfur or sulfinyl, as well as the pharmaceutically acceptable salts thereof.
5. The method according to claim 4, characterized in that X is sulfur and R3 is hydrogen.
6. The method according to claim 4, characterized in that Rl is an unsaturated, 5-membered heteromonocyclic thio group which contains a sulfur atom and 1 to 3 nitrogen atoms which are substituted by lower alkyl, R2 is lower alkyl, X is sulfur and R3 is lower alkyl.
7. The method according to claim 4, characterized in that Ri is an unsaturated, 5-membered heteromonocyclic thio group which contains a sulfur atom and 1 to 3 nitrogen atoms and is substituted by lower alkyl, R2 is lower alkyl, X is sulfinyl and R3 is hydrogen or aryl.
8. The method according to claim 1, characterized in that a carboxylic acid of the formula I obtained is converted into the corresponding salt by reaction with an alkaline, alkaline earth or organic base.
The invention relates to a new process for the preparation of 7- (α-substituted-acetamido) -3-cephem-4-carboxylic acids and their esters, amides and acid anhydrides on the carboxy group which have valuable pharmacological properties.
The 7- (α-substituted-acetamido) -3-cephem-4-carboxylic acids obtainable by the process according to the invention can be represented by the general formula
EMI1.3
in which: R1 is hydroxy (lower) alkylthio or heterocyclic thio, which may be substituted by lower alkyl or alkanoyloxy (lower) alkyl, R2 is lower alkyl. Lower alkylthio (lower) alkyl. Acyl (lower) alkyl, acylamino (lower) alkyl, lower alkenyl, ar (lower) alkenyl or lower alkynyl, R3 is hydrogen, lower alkyl or aryl and X is sulfur or sulfinyl.
That here in connection with the radicals alkane, alkene or alkyne, such as alkyl, alkenyl or alkynyl. used expression is low. unless otherwise specified, for a group having 1 to 6 carbon atoms.
A suitable example of hydroxy (lower) alkylthio is one with 1 to 6 carbon atoms, such as 2-hydroxyethylthio, 2-hydroxypropylthio, 3-hydroxypropylthio, 2-hydrox> -buthylthio, 3-hydroxybuthylthio, 2-hydroxypenthylthio. 3-lly droxypentylthio, 2-hydroxyhexylthio. 3-H'droxvhe <yl thio 5-Hydroxyhexylthio or the like. and preferred is one having 1 to 4 carbon atoms, in particular one having 2 to 3 carbon atoms.
The heterocyclic thio group can be an unsaturated, monocyclic, heterocyclic thio group which contains at least one heteroatom from the group consisting of oxygen, sulfur, nitrogen or the like. A suitable example of a heterocyclic thio group is one having a heterocyclic group such as an unsaturated 5-membered heteromonocyclic group containing one sulfur atom and 1 to 3 nitrogen atoms, e.g. thiazolyl, thiadiazolyl (for example 1 .2,4- Thiadiazolyl, 1,3,4-thiadiazolyl or 1, 2,5-thiadiazolyl) and the like, an unsaturated 5-membered heteromonocyclic group containing one oxygen atom and 1 to 3 nitrogen atoms, for example oxazolyl, oxadiazolyl (for example 1,2, 4-oxadiazolyl, 1,3,4-oxadiazolyl or 1,2,5-oxadiazolyl) and the like, an unsaturated,
5-membered heteromonocyclic group containing 2 to 4 nitrogen atoms. for example triazolyl (e.g. 4H-1,2,4-triazolyl or 2H-1 .2,3-triazolyl), tetrazolyl (e.g. 1H-tetrazolyl or 2H-tetrazolyl) and the like, and these heterocyclic groups can optionally be replaced by lower alkyl (for example methyl, methyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, cyclopentyl, pentyl, cyclohexyl or hexyl), preferably one with 1 to 4 carbon atoms, or alkanoyloxy (lower) alkyl (for example formyloxymethyl, acetoxymethyl, Acetoxyethyl.
Acetoxypropyl, propionyloxymethyl, butyryloxymethyl, isobutyryloxymethyl, isobutyryloxyethyl, isobutyryloxypropyl, hexanoyloxymethyl, pivaloyloxymethyl, lauroyloxymethyl, lauroyloxyethyl, alkyl, lauroyloxymethyl, alkyl, lauroyloxymethyl) alkyl, lauroyloxymethyl) alkyl, lauroyloxymethyl) alkyl, lauroyloxymanoxy) alkyl, lauroyloxymethyl) alkyl, lower alkyl, lauroyloxypropyl, and lower alkoxy (lower) alkyl, lauroyloxymanypropyl, and lower alkoxy (lower) alkyl (lower) alkyl, lauroyloxymanypropyl, and lower alkoxy (lower) alkyl with in particular be substituted with 5 to 17 carbon atoms.
A suitable example of lower alkyl is one having 1 to 6 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-buty, pentyl, hexyl or the like, and above
preferably one with 1 to 4 carbon atoms.
A suitable example of lower alkylthio (lower) -alkyl is one having 2 to 12 carbon atoms and this also includes a group in which the above-mentioned lower alkyl is replaced by lower alkylthio such as methylthio, ethylthio, propylthio, isopropylthio, butylthio, t-butylthio, pentylthio , Hexylthio or the like, and preferably one having 2 to 6 carbon atoms, especially one having 2 to 3 carbon atoms.
A suitable example of lower alkylthio (lower) alkyl kanoyl (lower) alkyl having 2 to 12 carbon atoms, in which the above-mentioned lower alkyl is substituted by lower alkanoyl (for example formyl, acetyl, propionyl or butyryl), aroyl (lower) alkyl having 7 to 14 carbon atoms, such as benzoyl (lower) alkyl in which the above-mentioned lower alkyl is substituted by aroyl (for example benzoyl, toluoyl or xyloyl), heterocyclic carbonyl (lower) alkyl with 6 to 12 carbon atoms in which the above-mentioned lower alkyl is substituted by heterocyclic Carbonyl (e.g. nicotinoyl, furoyl or thienoyl) or the like.
A suitable example of acylamino (lower) alkyl is lower alkanoylamino (lower) alkyl with 2 to 12 carbon atoms in which the above-mentioned lower alkyl is substituted by lower alkanoylamino (for example formamido, acetamido, propionamido or butyramido), aroylamino (lower) alkyl with 7 to 14 carbon atoms such as benzamido (lower) alkyl in which the above-mentioned lower alkyl is substituted by aroylamino (for example benzamido or toluamido), heterocyclic carbonylamino (lower) alkyl having 6 to 12 carbon atoms in which the above-mentioned lower alkyl is substituted by heterocyclic carbonylamino (for example nicotinamido, furamido or thiophenecarboxyamido) or the like.
A suitable example of lower alkenyl is one having 2 to 6 carbon atoms, such as vinyl, 1-propenyl. Allyl, isopropenyl, 2-butenyl, 3-pentenyl, 1-cyclohexenyl, 1,3-cyclohexadienyl or the like, and preferably one with 2 to 4 carbon atoms, in particular one with 2 to 4 carbon atoms, in particular one with 2 up to 3 carbon atoms.
A suitable example of ar (lower) alkenyl is one having 8 to 9 carbon atoms, such as styryl, cinnamyl or the like.
A suitable example of lower alkynyl is one having 2 to 4 carbon atoms, such as ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl, 1-butynyl, 2-butynyl, 3-butynyl or the like.
A suitable example of aryl is one having 6 to 10 carbon atoms such as phenyl, tolyl, xylyl, mesityl, cumenyl, naphthyl or the like, and preferably one having 6 to 8 carbon atoms.
Among the already mentioned derivatives of the carboxy group, namely esters, amides and acid anhydrides, preferably the esters (for example the methyl, trichloroethyl, pivaloyloxymethyl, 1-cyclopropylethyl, acetoxymethyl, methoxymethyl, acetonyl or phenacyl esters) are mentioned .
A suitable example of pharmaceutically acceptable salts is an inorganic salt such as alkali metal salt (for example sodium or potassium salt), an alkaline earth metal salt (for example the calcium or magnesium salt) or a salt with an organic base such as trimethylamine, triethylamine, dicyclohexylamine or similar.
The inventive method consists in that one compound of the general formula:
EMI2.1
wherein R2, R3 and X have the meanings given above and Y denotes azido or lower alkanoyloxy, or their esters, amides or acid anhydrides on the carboxy group or salts thereof with a thiol compound of the general formula:
R1-H (V) in which R, as defined above, or an alkali metal salt thereof reacts.
A suitable example of lower alkanoyloxy is one with 1 to 6 carbon atoms, for example formyloxy, acetoxy, propionyloxy, butyryloxy, pentanoyloxy or the like, and preferably one with 1 to 4 carbon atoms, especially one with 2 to 3 carbon atoms.
With regard to suitable examples of hydroxy (lower) alkylthio, heterocyclic thio or the derivatives of the compounds of the formula (IV) on the carboxy group, reference is also made to those examples which are given for the compound of the formula (1). The salts of the compound of formula (IV) can be alkali metal salts (for example sodium or potassium salts), alkaline earth metal salts (for example calcium or magnesium salts), salts with an organic base such as trimethylamine, dicyclohexylamine or the like.
The derivatives of the compound of the formula (IV) on the carboxy group can be converted into their free form in the course of the reaction.
The process according to the invention can be carried out in a solvent, for example in water, acetone, chloroform. Nitrobenzene, dimethylformamide, methanol, ethanol, ether, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide or any other organic solvent which does not have an adverse effect on the reaction, preferably in a strongly polar solvent. Among these solvents, the hydrophilic solvents can be used in admixture with water. The reaction is preferably carried out in an approximately neutral medium.
When the compound of the formula (IV) or the thiol compound of the formula (V) is used in its free form, the reaction is preferably carried out in the presence of a base such as an alkali metal hydroxide, an alkali metal carbonate, an alkali metal bicarbonate, trialkylamine and the like . The reaction temperature is not subject to any restriction and the reaction is usually carried out at room temperature or with heating. The reaction product can be isolated from the reaction mixture by customary methods.
Since the starting compound of the formula (IV) and the compound of the formula (1) according to the invention are both comparatively unstable compounds and are easily decomposed in the course of the reaction, it is advisable to carry out the reaction and the isolation of the product under mild conditions.
If the compounds of the formula (1) thus prepared are free acids, they can be converted into their pharmaceutically acceptable salts by customary processes.
Various N-substituted derivatives of 7-amino-3-cephem-4-carboxylic acid were already known [Belg. U.S. Patent No. 798,927, U.S. Patent No. 3,382,238, British Patent Nur.998265, Chem. Abstr. 60: 2963a (1964)]. The compounds described there have antibacterial properties.
The compounds of formula (1) have a high antibacterial activity and inhibit the growth of a number of microorganisms including the gram-positive and gram-negative bacteria. In the therapeutic administration, the cephalosporin compounds are used in the form of pharmaceutical preparations containing them
Compounds mixed with pharmaceutically acceptable
Contain carriers, such as, for example, an organic or inorganic solid, or a liquid excipient, and are suitable for oral, parenteral or external administration. The pharmaceutical preparations can be in solid form, for example in the form of capsules, tablets, coated tablets, ointments or suppositories, or in liquid form, for example in
Form of solutions, suspensions or emulsions are available.
If desired, the preparations given above can also contain auxiliary substances, stabilizers, wetting or emulsifying agents, buffers and other commonly used additives.
Although the dosage of the compounds varies and depends on the age and state of health of the
Patient who has a mean single dose of about 100 mg,
250 mg and 500 mg of the compounds as effective in treating bacterial infections
Proven diseases. In general, amounts between about 10 and about 1000 mg or even higher amounts can be administered.
The invention is illustrated in more detail by the following examples.
Examples (A) 3.18 g of methylthioacetic acid was dissolved in 3.4 g of triethylamine, and 4.22 g of benzoyl chloride was added to the solution at -10 to -15 ° C, and then the mixture was stirred at the same temperature for 20 minutes. In addition, 5.45 g of 7-aminocephalosporanic acid was dissolved in a mixture of 2.42 g of triethylamine, 10 ml of acetone and 10 ml of water and the mixture was cooled from -5 to -10 "C. The solution obtained above was added dropwise to the mixture at -5 to -10 ° C., while the mixture was kept at pH 7.5 to 8 by adding triethylamine. The reaction mixture was washed with benzene. The aqueous solution was adjusted to pH 4 and the precipitate was filtered off.
The filtrate was washed three times with ether, adjusted to pH 1 and then extracted three times with ethyl acetate. The extract was washed with water and dried over magnesium sulfate and the ethyl acetate was reduced under reduced pressure
Distilled off pressure. The white powdery residue was washed with a mixture of ethyl acetate and ether and 3.4 g of 7-methylthioacetamidocephalosporanic acid, mp 164 ° C. (decomp.) Were obtained. 720 mg of the 7-methylthioacetamidocephalosporanic acid thus obtained and 340 mg of sodium bicarbonate were dissolved in a phosphate buffer (pH 5.2.30 ml).
330 mg of 4-methyl-4H-1, 2,4-triazol-3-thiol were added to the solution and the mixture was stirred for 4.5 hours at 60 to 65 ° C. The reaction mixture was cooled, at 100% Hydrochloric acid was adjusted to pH 1 to 2, washed with ethyl acetate and then lyophilized, 70 ml of acetone was added to the residue, and the insoluble matter was filtered off, acetone was distilled off from the filtrate, and the residue was treated with a small amount of acetone and then with a Washed a small amount of water to give 260 mg of 7-methylthioacetamido-3- (4-methyl-4H-1, 2,4-triazol-3-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, mp 154 to 159 ° C ( Dec.).
IR spectrum v Nujol cm-1: 1765, (shoulder) 1650 max NMR spectrum 6 (D2O + NaHCO3) ppm: 2.17 (3H, s), 3.33 (2H, s), 3.38 (1 H, d, J- 17 Hz), 3.70 (3H, s), 3.77 (1H, d, J = 13 Hz), 3.86 (1H, d, J = 17 Hz), 4, 30 (1H, d, J = 13 Hz), 5.08 (IH, d, J = 4.5 Hz), 5.58 (1H, d, J = 4.5 Hz), 8.50 (1H , s) (B) 15 g of potassium 3- (1-hydroxyacetyl) dithiocarbazate were slowly added over a period of 10 minutes at 0 to 5 ° C. to a mixture of 20 ml of sulfuric acid and 100 ml of ethyl acetate, and the mixture was stirred for 1 hour stirred for a long time at the same temperature.
The reaction mixture was poured into 1 liter of ethyl acetate, and the mixture was washed with an aqueous saturated sodium chloride solution and dried over magnesium sulfate. The solvent was distilled off under reduced pressure and 3.7 g of 5-hydroxymethyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol, melting point 120 to 125 ° C., were obtained.
With stirring at 0 to 5 ° C. over a period of 30 minutes, 7.9 g of isobutyryl chloride were added dropwise to a solution of 5.0 g of the 5-hydroxymethyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol obtained above in 50 ml of pyridine . The solution was stirred for 30 minutes at the same temperature and for 2 hours at room temperature. 100 ml of water were added to the reaction mixture and the mixture was concentrated on a water bath of 50 "C under reduced pressure. 100 ml of cold water was added to the oily residue and 9.3 g of sodium bicarbonate was carefully added to the mixture at room temperature with stirring .
After stirring at room temperature for 2.5 hours, the reaction mixture was washed with ether, acidified with 100% hydrochloric acid and extracted with ether. The extract was washed with water, dried, and the solvent was distilled off, whereby 7.7 g of an oily residue was obtained. The residue was chromatographed on 100 g of silica gel using a mixture of benzene and chloroform (7-3) as a developing solvent, and 4.0 of a pure oil was obtained from 5-isobutylr ioxymeth i 1,3,4-thiadiazole-2-thiol [NMR- Spectrum (CCI4,6,1.23 (H, dl 7 1 l). 2.54 (111. Q.
J = 7 Hz), 5.1 (2H, s)].
A solution of 2.50 g of the 5-isobtitryloxymethyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol obtained above in 5 ml of acetone became a solution of 3.60 g of the 7-methylthioacetamidocephalosporanic acid obtained in Example (A) and 1.68 g of sodium bicarbonate in 76 ml of a pH 6.4 phosphate buffer were added and the mixture was stirred at 65 ° C. for 7 hours. The reaction mixture was cooled and washed with ethyl acetate. The aqueous layer was adjusted to pH 2 with dilute hydrochloric acid and extracted with ethyl acetate. The extract was washed with water, dried and concentrated to give 4.0 g of an oil of 7-methyl thioacetamido-3- (5-isobutyloxymethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yllthiomethyl-3-cephem-4 -carboxylic acid.
The oil was made using a mixture of ethyl acetate. Chloroform and acetic acid (20: 20: 1) as developing solvents were chromatographed on silica gel and the eluate was separated into fractions of 50 ml. The sixth to tenth fractions were collected and concentrated. After the residue was dissolved in 8 ml of methanol, 16 ml of a sodium ethylhexanoate solution was added to the solution with cooling and allowed to stand to precipitate the crystals. The crystals were collected by filtration, washed with cold methanol and ether, and dried to give 1.81 g of sodium 7-methylthioace tamido-3- (5-isobutyryloxymethyl-1, 3,4-thiadiazol-2-yl) thiomet- hyl 3-cephem-4-carboxylate, m.p. 200.5-2020C (dec.).
(C) Following a similar procedure to Examples (A) and (B) using the appropriate starting materials, the following compounds were prepared: (1) 7-Methylthioacetamido-3- (1,3,4-thiadiazol-2-yl ) -thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 128 to 131 C (dec.), (2) 7-methylthioacetamido-3- (1 -methyl-1H-tetrazol-5-yl) thiomethyl-3- cephem-4-carboxylic acid, F. 81 to 84 "C.
(3) 7-Methylthioacetamido-3- (5-methyl-1, 3,4-thiadiazol-2 yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 167 to 168 C (dec.), (4) 7 -Methylthioacetamido-3- (3-methyl-1,2,4-thiadiazol-5-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 179-180 C (dec.).
(5) 7-Allylthioacetamido-3- (5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 156 to 1580C (dec.), (6) 7 -Allylthioacetamido-3- (3-methyl-1, 2,4-thiadiazol-5-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 114 to 115 "C, (7) 7- (2-propynylthioacetamido3- (3-methyl-1, 2,4-thiadiazol-5-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 127 to 129 "C, (8) 7- (2-allylthio-2-phenylacetamido) - 3- (5-methyl-1, 3,4-thia- diazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 89 to 94 "C (dec.), (9) 7-isopropylthioacetamido- 3- (5-methyl-1, 3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, F.
156 to 157 "C, (10) 7-t-Butylthioacetamido-3- (5-methyl-1, 3,4-thiadiazol-2-y \ 5thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, m.p. 154 to 155" C (dec.), (11) 7- (2-methylthio-2-methylacetamido) -3- (5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, 7- (2-Meth hylthio-2-methylacetamido) -3- (5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cemphem-4-carboxylic acid, m.p. 171 to 172 "C, (12) 7-Methylthioacetamido-3- (5-palmitoyloxy-methyl-1 1,3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid (powder) and its sodium salt, m.p. 145 to 1500C (Dec.).
(D) 6.88 g of the 7- (2-methylthioacetamido) cephalosporanic acid obtained in Example (A) were dissolved in 20 ml of an aqueous
Dissolved solution of 1.68 g of sodium bicarbonate. To the solution, 120 ml of a pH 6.86 phosphate buffer and 4.68 g of 2-mercaptoethanol were added with stirring, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 4 hours while it was kept at pH 6.5 to 6.8. After cooling, the reaction mixture was adjusted to pH 8 to 9 and washed with ethyl acetate. The aqueous solution was adjusted to pH 2 and extracted with ethyl acetate. The extract was washed with water and then with an aqueous saturated sodium chloride solution and dried.
The solvent was distilled off under reduced pressure and 0.2 g of 7- (2-methylthioacetamido) -3- (2-hydroxyethyl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, melting point 134 to 138 ° C., were obtained.
IR spectrum V Nujol cm-1: 3310.1775.1655.1530 max (E) 7.73 g of 7- (2-allylthioacetamido) cephalosporanic acid were dissolved in 20 ml of an aqueous solution of 1.68 g of sodium bicarbonate. 6.2 g of 2-mercaptoethanol, 120 ml of a pH 6.8 phosphate buffer and an aqueous sodium bicarbonate solution were added to the solution, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 2 hours while its pH was kept at 6.4 to 6.5 The reaction mixture was adjusted to pH 7.5 with sodium bicarbonate and washed with ethyl acetate, to the aqueous layer was added ethyl acetate and the mixture was adjusted to pH 4 to 5 with hydrochloric acid, the ethyl acetate layer was separated and washed with water and then with a saturated aqueous layer Washed sodium chloride solution.
The solvent was distilled off and 4.2 g of a hygroscopic powder of 7- (2-allylthioacetamido) -3- (2-hydroxyethyl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid were obtained.
(F) 6.5 mg of sodium tungstate and 6 ml of hydrogen peroxide were added at 0 ° C. to a solution of 10 g of 2-methylthio-2-phenylacetic acid in 100 ml of methylene chloride and 5 ml of acetic acid. The resulting mixture was stirred at 3 "until the starting compounds disappeared. Water was added to the reaction mixture and the methylene chloride was distilled off. The residue was made strongly acidic, and after adding sodium chloride, it was extracted four times with ethyl acetate. The extract was dried over magnesium sulfate and the solvent was distilled off. The residue was recrystallized from methylene chloride and 7 g of 2-methanesulfinyl-2-phenylacetic acid, melting point 123 to 126 ° C., were obtained.
The mixed anhydride obtained from 2-methanesulfinyl-2-phenylacetic acid in methylene chloride at -78 C in the presence of isobutyl chloroformate was added all at once to 7-aminocephalosporanic acid, which had been dissolved in methylene chloride, cooled to -78 C, in the presence of trimethylsilylacetamide.
The obtained 7- (2-methanesulfinyl-2-phenylacetamido) cephanlosporanoic acid was treated with 5-methyl-1,3,4-thiadiazole-2-thiol in a manner similar to Examples (A) and (B) to give the 7th - (2-Methanesulfinyl-2-phenylacetamido) -3- (5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, F.
110 to 1300C [IR spectrum (Nujol) 3300, 1785, 1715, 1680cm-1, NMR spectrum (D2O + NaHCO3, 3) 2.51 (s, 3H), 272 (s, 3H), 3.75, 3.42 (AB-q, 2H, 1 = 17 Hz), 4.00 (d, 1H, J = 14 Hz), 4.50 (d, 1H, J = 13 Hz), 5.10 ( d, 1H, J = 4.5 Hz), 5.68 (d, 1H, J = 4.5 Hz)] (G) The mixed anhydride of methanesulfinyl acetic acid prepared from methanesulfinyl acetic acid in methylene chloride at -78 C in the presence of isobutyl chloroformate suddenly became 7-aminocephalosporanic acid,
dissolved in methylene chloride and cooled to -78 "C, in the presence of trimethylsilylacetamide. The 7-methanesulfinylacetamidocephalosporanic acid obtained was treated in a manner similar to that in Examples (A) and (B) with 5-methyl-1,3,4-thiadiazole- Treated 2-thiol to give 7-methanesulfinylacetamido-3- (5-methyl-1, 3,4-thiadiazol-2-yl) -thiomethyl-3-cephem-4-carboxylic acid, mp 117 to 119 C (dec .).