CZ295599B6

CZ295599B6 - Způsob výroby Z-izomeru cefalosporinového derivátu

Info

Publication number: CZ295599B6
Application number: CZ19994718A
Authority: CZ
Inventors: Yumiko Okada; Masamichi Sukegawa; Tatsuo Watanabe; Hiroyuki Iwasawa; Yasushi Murai; Katsuharu Iinuma
Original assignee: Meiji Seika Kaisha, Ltd.
Priority date: 1997-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2005-08-17
Also published as: ATE221890T1; SK283525B6; EA200000065A1; EA002449B1; AU731265B2; CA2294178A1; BR9810313A; IL133681A0; JP3713282B2; NZ502234A; SK185799A3; PL193367B1; KR20010014074A; ES2182330T3; RO120261B1; US6288223B1; HU228767B1; KR100515273B1; WO1998058932A1; AU7933198A

Abstract

Způsob výroby Z-izomeru 7-N-nesubstituované nebo substituované amino-3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové kyseliny nebo jejího esteru obecného vzorce IV, reakcí 7-N-nesubstituované nebo substituované amino-3-[(trisubstituovaný fosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylové kyseliny nebo jejího esteru obecného vzorce I, s 4-substituovaným nebo nesubstituovaným thiazol-5-karbadehydem ve směsném rozpouštědle, které se skládá z jednoho nebo více rozpouštědel ze skupiny chlorovaných uhlovodíků a jednoho nebo více nižších alkanolů ve směsi v objemovém poměru v rozmezí od 1:3 do 1:0,25 při teplotě +5 .degree.C nebo nižší. Podle tohoto způsobu lze významně potlačit produkci E-izomeru sloučeniny IV, která má nižší antibakteriální účinnost než Z-izomer. Navíc je možno vyrábět Z-izomer s vyšší účinností a snadněji.ŕ

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká nového způsobu výroby Z-izomeru (cis-izomeru) cefalosporinového antibiotika, které má v poloze 3 jako substituent 2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinylovou skupinu nebo Z-izomeru (cis-izomeru) takové 7-amino-3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové kyseliny nebo jejího chráněného derivátu, použitelných jako meziproduktů při syntéze uvedeného cefalosporinového antibiotika s vysokou selektivitou a vysokými výtěžky. Předkládaný vynález se také týká nového způsobu účinné a výhodné výroby vysoce čistého Z-izomeru (cis-izomeru) kyseliny 7[2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-alkoxyiminoacetamido]-3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové nebo kyseliny 7-amino-3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové nebo jejího chráněného derivátu.

Dosavadní stav techniky

Japonská patentová přihláška Hei 3-64503 (japonský patent 1698887), patent US 4 839 350 nebo evropský patent EP 0175610 popisují kyselinu 7-[2-methoxyimino-2-(2-amino-thiazol-4-yl)acetamido]-3-[2-(4-methylthiazol-5-yl)vinyl)-3-cefem-4-karboxylovou (syn-izomer, cis-izomer) následujícího vzorce A

CH₃

Tato sloučenina je vynikající cefalosporinové antibiotikum nazývané „Cefditoren“. Výborná antibakteriální účinnost Cefditorenu proti grammnegativním bakteriím se připisuje skutečnosti, že sloučenina Cefditorenu má Z-konfíguraci, takže cefemový kruh a 4-methylthiazol-5-ylová skupina Cefditorenu jsou navázány v konfiguraci cis na dvojnou vazbu uhlík-uhlík 3-vinylové skupiny molekuly Cefditorenu.

Pivaloyloxymethylester kyseliny 7-[2-methoxyimino-2-(2-aminothiazol-4—yl)acetamido]-3[2-(4—methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové (syn-izomer, cis-izomer), který se odvozuje esterifikací 4-karboxylové skupiny výše uvedené sloučeniny Cefditorenu pivaloyloxymethylovou skupinou, má následující vzorec B

CH₃

COOCH₂OCC(CH₃)₃

O

-1 CZ 295599 B6 a je prekurzor známý pod obecným vzorcem „Cefditoren pivoxil“ (viz „Měrek Index“ 12. vydání, str. 317). V případech 3-(2-substituovaných vinyl)-cefalosporinových antibiotik je obecně známo, že Z-izomer (cis-izomer) má co se týče antibiotického působení lepší vlastnosti než E-izomer (trans-izomer).

Výše uvedená 3-(2-substituovaná-vinyl)-cefalosporinová antibiotika včetně Cefditorenu nebo meziprodukty použitelné pro syntézu uvedených antibiotik mohou být připraveny různými způsoby. Jako jeden ze způsobů výroby těchto antibiotik je znám způsob využívající Wittigovy reakce. Tento způsob výroby 3-(2-substituovaných vinyl)-cefalosporinových antibiotik nebo meziproduktů pro jejich syntézu, který zahrnuje použití Wittigovy reakce se popisuje například v japonské patentové přihlášce v prvním zveřejnění KOKAI Hei-3-264590 nebo odpovídajícím patentu US 5 233 035 nebo zveřejněné evropské patentové přihlášce EP 0175610 A2; časopisu „Joumal of Antibiotics“ XLHI, No. 8, str. 1047- 1050 (1990), „Chem. Pharm. Bull.“ díl. 39, No. 9, str. 2433 - 2436 (1991), a mezinárodním zveřejnění WO 95/09171 (zveřejnění 6. dubna 1995) PCT přihlášky PCT/JP94/01618 nebo odpovídajícím zveřejnění evropské patentové přihlášky EP 0734965 Al. Při provádění kroku Wittigovy reakce podle způsobů podle dosavadního stavu techniky vznikal produkt reakce vždy ve formě směsi Z-izomeru a E-izomeru vyráběné sloučeniny.

Například „Journal of Antibiotics“ XLIII,No. 8, str. 1047 - 1050 a „Chem. Pharm. Bull.“ díl 39, No. 9, str. 2433 - 2436 uvedené výše popisují způsob výroby 4-methoxybenzylesteru kyseliny 7-P-fenylacetamido-3-[2(4-methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové, který může být použit pro syntézu výše uvedené kyseliny 7-[(Z)-2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-methoxyimino-acetamido]-3-(Z)-(4—methylthiazol-5-yl)vinyl-3-cefem-4-karboxylové. Při tomto způsobu se provádějí kroky působení jodidu sodného v acetonu na p-methoxybenzylester kyseliny 7-P-fenylacetamido-3-chloromethyl-3-cefem-4-karboxylové za vytvoření odpovídajícího 3jodmethylového derivátu; působení trifenylfosfmu na tento derivát za vytvoření odpovídajícího trifenylfosfoniumjodidového derivátu; a reakce tohoto trifenylfosfoniumjodidového derivátu s 5formyl-4-methylthiazolem Wittigovou reakcí při teplotě místnosti v heterogenním reakčním prostředí obsahujícím dichlormethan (tj. methylenchlorid) a vodu v přítomnosti hydrogenuhličitanu sodného za vytvoření 4-methoxybenzylesteru kyseliny 7-p-fenylacetamido-3-[2-(4methylthiazol-5-yl)vmyl]-3-cefem-4-karboxylové.

Uvedený způsob je možno vyjádřit následujícím reakčním schématem:

-2CZ 295599 B6

(Ο

coo-ch₂—och₃

NaHCO₃ ^1f

CHO

(H)

Výše uvedeným způsobem se vyrábí meziprodukt, 4-methoxybenzylester kyseliny 7-P-fenylacetamido-3-[(trifenylfosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylové vzorce F výše, který 5 potom reaguje s 5-formyl-4-methylthiazolem Wittigovou reakcí za získání 4-methoxybenzylesteru kyseliny 7-P-fenylacetamido-3-[2-(4-methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové vzorce H. Tento reakční produkt vzorce H se popisuje ve výše uvedené literatuře jako získaný ve formě směsi Z-izomeru (cis-izomeru) a E-izomer (trans-izomeru) sloučeniny H v poměru 4,7:1.

-3CZ 295599 B6

Výše uvedená literatura „Journal of Antibiotics“ popisuje, že směs Z-izomeru a E-izomeru sloučeniny vzorce H je velmi obtížné oddělit dokonce i použitím chromatografie na koloně. Uvedená literatura dále uvádí, že Z-izomer cílového produktu by mohl být izolován pouze metodou zahrnující odstranění 7-fenylacetylové skupiny ze sloučeniny vzorce H metodou odstranění ochranných skupin, kondenzací produktu s odstraněnou ochrannou skupinou v poloze 7 s kyselinou 2(2-trifylaminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminooctovou, odstraněním ochranných skupin ze získaného kondenzačního produktu, potom provedením kolonové chromatografie na neiontové porézní pryskyřici získaného produktu s odstraněnými ochrannými skupinami a frakční krystalizací takto vyčištěného získaného produktu. Výtěžek požadovaného Z-izomeru po posledním kroku výroby byl tedy nutně nízký pro praktické uskutečnění výroby.

První zveřejnění japonské patentové přihlášky KOKAI Hei-7-188250 nebo odpovídající patent US 5 616 703 nebo evropská patentová přihláška EP 658558 Al uvádějí, že reakční produkt, který obsahoval kyselinu 7-amino-3-[2-(4-methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylovou nebo její derivát vzorce J

COOR (J) kde R znamená ochrannou skupinu silylového typu nebo atom vodíku, a která byla vyrobena Wittigovou reakcí, je směs Z-izomeru a E-izomeru. První zveřejnění japonské patentové přihlášky KOKAI Hei-7-188250 také popisuje způsob izolace Z-izomeru, který zahrnuje převedení směsi izomerů Z/E kyseliny 7-amino-3-[2-(4-methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové na odpovídající aminovou sůl a vystavení aminové soli kroku rekrystalizace. Toto zveřejnění dále uvádí, že pokud se směs izomerů Z/E dělí chromatograficky, může být získán Z-izomer, ze kterého byl v co největší míře odstraněn E-izomer s nižší aktivitou.

Navíc popisuje výše uvedené zveřejnění mezinárodní přihlášky WO 95/09171 způsob, který zahrnuje reakci fosfoniumhalogenidové sloučeniny následujícího vzorce K

kde X je CH nebo N, R¹¹ znamená aminoskupinu nebo chráněnou aminoskupinu, R¹² znamená atom vodíku nebo ochrannou skupinu hydroxyiminoskupiny, R¹³ znamená atom vodíku, kationt schopný tvořit sůl nebo ochrannou skupinu karboxylové skupiny, R¹⁶ znamená arylovou skupinu, například fenylovou skupinu a W znamená atom halogenu, s bází jako je hydrogenuhličitan sodný v acetonu, tetrahydrofuranu, methylenchloridu nebo vodě při teplotě místnosti, za získání triarylfosforanylidenové sloučeniny následujícího vzorce L

(L)_z

-4CZ 295599 B6 li 10 1 5 kde R , R , R a R mají stejné významy jak je uvedeno výše, potom reakci sloučeniny vzorce L s 4-substituovaným nebo nesubstituováným thiazol-5-karbaldehydem následujícího vzorce G'

kde R¹⁴ znamená atom vodíku, R¹⁵ znamená atom vodíku, nižší alkylovou skupinu, halogenovanou nižší alkylovou skupinu nebo atom halogenu, Wittigovou reakcí při teplotě místnosti nebo za chlazení v methylenchloridu, směsi methylenchlorid-voda, tetrahydrofuranu nebo dioxanu, za získání 3-vinylcefemové sloučeniny následujícího vzorce N

(N)_z kde R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴ a R¹⁵ mají stejné významy jak bylo uvedeno výše. Při tomto způsobu podle dosavadního stavu techniky byl získaný reakční produkt obsahující 3-vinylcefemovou sloučeninu vzorce N získanou reakcí fosforanylidenové sloučeniny vzorce L s aldehydovou sloučeninou vzorce G' Wittigovou reakcí, rovněž ve formě směsi Z-izomeru (cis-izomeru) a E-izomeru (trans-izomer) sloučeniny H. Pro izolaci a oddělení požadovaného Z-izomeru z 3-vinylcefemové sloučeniny vzorce N, bylo při provedení výše uvedeného způsobu nutné, aby byl reakční roztok získaný z kroku Wittigovy reakce nejprve promyt vodným roztokem chloridu sodného, potom byl sušen nad bezvodým síranem hořečnatým a dále koncentrován za sníženého tlaku a získaný koncentrovaný zbytek dále čištěn chromatografíí pro oddělení Z-izomeru od E-izomeru. Při tomto způsobu podle dosavadního stavu techniky nebyl rovněž výtěžek 3-vinylcefemové sloučeniny vzorce N dostatečně vysoký. S použitím způsobů výroby 3-vinylcefemové sloučeniny podle dosavadního stavu techniky, které zahrnují použití Wittigovy reakce, nelze nalézt jakýkoliv případ, při kterém by se v reakčním médiu Wittigovy reakce používal nižší alkanol.

Proto, když byl prováděn způsob výroby cefalosporinové sloučeniny s 3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinylovou skupinou zahrnující reakci takové kyseliny 7-[2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-alkoxyiminoacetamido-[3-(trisubstituovaný fosforanyliden)methyl]-3-cefem—4-karboxylové nebo jejího esteru jakožto sloučeniny vzorce L výše nebo kyseliny 7-amino- nebo 7-N-chráněné amino-3-[(trisubstituovaný fosforanyliden)methyl]-3cefem-4-karboxylové nebo jejího esteru s 4-substituovaným nebo nesubstituovaným thiazol-5karbaldehydem vzorce G' Wittigovou reakcí, byl vysloven požadavek na poskytnutí takového nového způsobu pro výrobu 3-(2-substituovaný vinyl)-cefalosporinových sloučenin, který by umožnil selektivně produkovat požadovaný Z-izomer (cis-izomer) 3-(2-substituovaný vinyl)cefalosporinových sloučenin v podstatě vyšším zastoupení než nežádoucí E-izomer (trans-izomer) 3-(2-substituovaný vinyl)-cefalosporinových sloučenin.

Byl také vysloven požadavek takového nového způsobu výroby 3-(2-substituovaný vinyl)cefalosporinů, který by byl schopen oddělit požadovaný Z-izomer z konečného vyrobeného cefalosporinu ve vysokém výtěžku a s vysokou čistotou přímo z reakčního roztoku vznikajícího při Wittigově reakci, aniž by bylo nutno provádět další oddělený krok purifikace pro dělení požadovaného Z-izomeru a E-izomeru, tak, jak byly vytvořeny.

-5CZ 295599 B6

Podstata vynálezu

Způsoby výroby 3-(2-substituovaný vinyl)-cefalosporinu používající Wittigovy reakce podle dosavadního stavu techniky mají tedy následující nevýhody: selektivita produkce Z-izomeru je ve srovnání se selektivitou produkce E-izomeru horší, izolace Z-izomeru od E-izomeru vyžadovala některé přídavné a komplikované operace a skutečný výtěžek Z-izomeru je neuspokojivě nízký.

Dále se při provádění výše uvedených způsobů podle dosavadního stavu techniky používal běžný postup jako je krok Wittigovy reakce, který se prováděl v podstatě ve všech případech s použitím methylenchloridu nebo směsi methylenchlorid-voda jako reakčního prostředí, a který pro reakci používal teplotu místnosti.

Autoři vynálezu prováděli rozsáhlé výzkumy se záměrem poskytnout takový nový způsob pro výrobu 3-(2-substituovaný vinyl)-cefalosporinů, který nemá nevýhody způsobů podle dosavadního stavu techniky, uvedených výše. Studie autorů vynálezu se zaměřily zvláště na reakční prostředí, teplotu reakce a další podmínky reakce, které přicházejí při Wittigově reakci v úvahu. Jako výsledek bylo překvapivě zjištěno, že jestliže se použije směsné rozpouštědlo složené ze směsi chlorovaného uhlovodíkového rozpouštědla s nižším alkanolem v určitém objemovém poměru jako reakční prostředí pro Wittigovu reakci, a jestliže se současně použije jako teplota pro Wittigovu reakci 5 °C nebo méně, s výhodou 0 °C —50 °C, je možno vyrábět v reakčním roztoku Wittigovy reakce požadovaný Z-izomer 3-(2-substituovaný vinyl)-cefalosporinů ve výrazně vyšším podílu než nežádoucí E-izomer, takže se zvýší selektivita výroby požadovaného Z-izomeru a výtěžek Z-izomeru. Na základě těchto zjištění byl sestaven předkládaný vynález.

Podle prvního provedení předkládaného vynálezu se tedy poskytuje způsob selektivní výroby Z-izomeru kyseliny 7-N-nesubstituované nebo substituované amino-3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]3-cefem-4-karboxylové nebo jejího esteru následují-

(IV)_z kde R¹ znamená atom vodíku nebo jednomocnou ochrannou skupinu aminoskupiny nebo R¹znamená 2-(2-N-chráněný nebo nechráněný aminothiazol-4-yl)-2-alkoxyiminoacetylovou skupinu následujícího vzorce Π

c-co11

N—O—R⁷ (II) f _r6 kde R⁵ je atom vodíku nebo jednomocná ochranná skupina aminoskupiny a R⁶ je atom vodíku, nebo R⁵ a R⁶ společně znamenají dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R⁷ znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, a kde R² znamená atom vodíku, nebo R¹ a R² znamenají společně dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R³ znamená atom vodíku, pivaloyloxymethylovou skupinu nebo skupinu schopnou tvořit ester jako ochrannou skupinu karboxylové skupiny, a R⁸ znamená atom vodíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, trifluormethylo-6CZ 295599 B6 vou skupinu nebo atom chloru, který se vyznačuje tím, že reaguje 7-N-nesubstituovaná nebo substituovaná kyselina amino-3-[(trisubstituovaný-fosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylová nebo její ester následujícího obecného vzorce I

kde R¹, R² a R³ mají vždy významy uvedené výše a R⁴ znamená alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku nebo arylovou skupinu, nebo sloučenina následujícího obecného vzorce Γ

kde R¹, R², R³ a R⁴ mají vždy stejné významy jak bylo uvedeno výše, s 4-substituovaným nebo nesubstituovaným thiazol-5-karbaldehydem následujícího vzorce III

(lil) (

kde R⁸ má stejný význam jak bylo uvedeno výše, ve směsném rozpouštědle, které se skládá z jednoho nebo více rozpouštědel ze skupiny chlorovaných uhlovodíků a jednoho nebo více nižších alkanolů ve směsi v objemovém poměru v rozmezí od 1:3 do 1:0,25 při teplotě od +5 °C do -50 °C.

Způsob podle prvního provedení předkládaného vynálezu se liší od výše uvedených způsobů výroby 3-(2-substituovaný vinyl)-cefalosporinů podle dosavadního stavu techniky využívajících Wittigovy reakce v tom, že způsob podle předkládaného vynálezu používá jako reakční prostředí tuto směs rozpouštědel vytvořenou z chlorovaného uhlovodíkového rozpouštědla (rozpouštědel) spolu s nižším alkanolem (alkanoly) v určitém konkrétním poměru, a že se při způsobu podle předkládaného vynálezu používá jako reakční teplota 5 °C nebo méně. Způsob podle předkládaného vynálezu se však významně neliší od jiných způsobů podle dosavadního stavu techniky z hlediska dalších reakčních postupů a reakčních podmínek. Přes popsané malé rozdíly proti způsobům podle dosavadního stavu techniky je možno při provádění způsobu podle předkládaného vynálezu dosáhnout výroby požadovaného Z-izomeru cefemových sloučenin vzorce (IV) s vyšší selektivitou a vyšším výtěžkem než B-izomeru. To je zcela neočekávané.

Sloučenina obecného vzorce I používaná jako výchozí látka při způsobu podle prvního provedení předkládaného vynálezu může být vyrobena způsobem zahrnujícím kroky (i) působení jodidu sodného nebo jodidu draselného na 3-halogenmethyl-3-cefemovou sloučeninu následujícího obecného vzorce V (V),

kde R¹, R² a R³ mají vždy stejné významy jak bylo uvedeno výše a W je atom chloru nebo bromu vreakčním prostředí například acetonu nebo směsném rozpouštědle vyrobeném ze směsi methylenchloridu nebo chloroformu s vodou při teplotě místnosti za získání 3-jodmethyl-3cefemové sloučeniny následujícího obecného vzorce VI

kde R¹, R² a R³ mají vždy výše uvedené významy; (ii) reakce sloučeniny vzorce VI s trialkylfosfinem nebo triarylfosfínem následujícího vzorce VII (VII), kde R⁴ znamená alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku, s výhodou alkylovou skupinu s přímým řetězcem, nebo arylovou skupinu, s výhodou fenylovou skupinu nebo (C_t~C₄)alkylsubstituovanou fenylovou skupinu, v reakčním prostředí stejné povahy jako bylo použito v kroku (i) výše při teplotě místnosti, pro získání trialkyl (nebo aiyl)fosfoniummethylové sloučeniny následujícího obecného vzorce VIII

COOR⁰ kde R¹, R², R³ a R⁴ mají vždy stejné významy jak bylo uvedeno výše; a (iii) reakce fosfoniummethylové sloučeniny vzorce VIII s vodným roztokem báze jako je hydrogenuhličitan sodný nebo hydroxid sodný v reakčním prostředí složeném například z methylenchloridu nebo směsi chloroform-voda při teplotě místnosti nebo za chlazení ledem za získání trialkyl- (nebo aryl-) fosforanylidenové sloučeniny vzorce I uvedeného výše. Jako výchozí sloučenina může být použita sloučenina obecného vzorce Γ namísto sloučeniny obecného vzorce I výše. Je vhodné, jestliže se reakční roztok získaný v kroku (iii) výše a obsahující sloučeninu I použije jako takový přímo při způsobu podle předkládaného vynálezu, takže způsob podle předkládaného vynálezu může probíhat jako ,jednoreaktorový“ („one pot“) způsob bez separace sloučeniny obecného vzorce I z reakčního roztoku z kroku (iii) výroby sloučeniny I.

Ve sloučenině obecného vzorce I nebo Γ použité jako výchozí sloučenina není jednovazná ochranná skupina aminoskupiny, která může být reprezentována skupinami R¹ a (nebo) R⁵, nijak

-8CZ 295599 B6 konkrétně omezena, pokud jde o takovou ochrannou skupinu aminoskupiny, která se běžně používá při syntéze penicilinových a cefalosporinových sloučenin.

Jako příklady takových jednomocných ochranných skupin aminoskupiny je možno uvést substituovanou nebo nesubstituovanou mono (nebo di- nebo tri)-fenylalkylovou skupinu, například benzylovou skupinu, benzhydrylovou skupinu, tritylovou skupinu; alkanoylovou skupinu, například formylovou skupinu, acetylovou skupinu; nižší alkoxykarbonylovou skupinu, například methoxykarbonylovou skupinu; aromatickou acylovou skupinu, například benzoylovou skupinu, tolylovou skupinu; heterocyklickou karbonylovou skupinu, například thiazolylkarbonylovou skupinu, tetrazolylkarbonylovou skupinu; alkanoylovou skupinu substituovanou skupinou aryl nebo aryloxy, například fenylacetylovou skupinu, fenoxyacetylovou skupinu; aralkyloxykarbonylovou skupinu, například benzyloxykarbonylovou skupinu; nebo alkanoylovou skupinu substituovanou heterocyklickou skupinou, například imidazolylacetylovou skupinu, thiazolylacetylovou skupinu; apod. Jako ochranná skupina aminoskupiny je zvláště výhodná fenylacetylová skupina. V případech, kdy R¹ a R², nebo R⁵ a R⁶ spolu znamenají dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny, je možno jako příklady těchto dvojmocných ochranných skupin aminoskupiny uvést substituovanou nebo nesubstituovanou aralkylidenovou skupinu, například benzylidenovou skupinu, salicylidenovou skupinu a tetrahydropyranylidenovou skupinu.

Dále ve sloučeninách obecného vzorce I nebo Γ, kde R³ znamená skupinu schopnou tvořit ester jako ochrannou skupinu karboxylové skupiny, nemá tato skupina schopná tvořit ester žádné konkrétní omezení, pokud jde o ochrannou skupinu karboxylové skupiny dostupnou v poloze 3 nebo 4 penicilinů a cefalosporinů při jejich syntéze. Příkladem těchto skupin schopných tvořit estery jako R³, může být například nižší alkylová skupina, například methylová skupina, ethylová skupina, t-butylová skupina; nižší alkenylová skupina, například vinylová skupina, allylová skupina; nižší alkoxyalkylová skupina, například methoxymethylová skupina, ethoxymethylová skupina; nižší alkylthioalkylová skupina, například methylthiomethylová skupina, ethylthiomethylová skupina; nižší alkanoyloxyalkylová skupina, například acetoxymethylová skupina, butylyloxymethylová skupina; substituovaná nebo nesubstituovaná mono(nebo di nebo tri)-fenylalkylová skupina, například benzylová skupina, 4-methoxybenzylová skupina, benzhydrylová skupina, tritylová skupina, apod. Jako uvedená ochranná skupina karboxylové skupiny je zvláště výhodná 4-methoxybenzylová skupina.

R⁴ znamená dále nižší alkylovou skupinu nebo arylovou skupinu. Nižší alkylová skupina jako R⁴může být alkylová skupina s 1 až 6 atomy uhlíku, zvláště methylová skupina, ethylová skupina, propylová skupina, n- nebo t- butylová skupina. Zvláště výhodná je n-butylová skupina. Jako aryíová skupina pro R⁴, je zvláště výhodná fenylová skupina.

Mezi příklady chlorovaných uhlovodíkových rozpouštědel, která tvoří směsné rozpouštědlo použitelné jako reakční prostředí při způsobu podle prvního provedení předkládaného vynálezu, patří monochlor-, dichlor- nebo trichlor-(Ci~C₂)alkan, s výhodou methylenchlorid (tj. dichlormethan) nebo chloroform, nebo dichlorethan, nebo směs dvou nebo více těchto látek.

Další složkou směsného rozpouštědla používaného při způsobu předkládaného vynálezu je nižší alkohol. Nižší alkohol může obsahovat alkanol s 1 až 6 atomy uhlíku, s výhodou methanol, ethanol, n-propanol, izopropanol, n-butanol nebo t-butanol, nebo směs dvou nebo více těchto látek. Zvláště výhodné směsné rozpouštědlo je směs, která se skládá z chloroformu a n-propanolu.

Při způsobu podle předkládaného vynálezu se používá jako reakční prostředí směsné rozpouštědlo vyrobené ze směsi chlorovaného uhlovodíkového rozpouštědla (rozpouštědel) s alkanolovým rozpouštědlem (rozpouštědly) smíchaných v objemovém poměru 1:3 ~ 1:0,25. Toto směsné rozpouštědlo vyrobené ze směsi chlorovaného uhlovodíku s alkanolem v objemovém poměru v rozmezí 1:1 ~ 1:0,28, výhodněji 1:0,5 ~ 1:0,4. Jestliže se použije poměru chlorovaného uhlovodíku kalkanolu ve směsném rozpouštědlu mimo rozmezí 1:3 ~ 1:0,25, stoupá množství vyrobeného E-izomeru, zatímco množství vyrobeného Z-izomeru klesá. Použitá reakční teplota

-9CZ 295599 B6 rovněž významně ovlivňuje množství vyrobeného Z-izomeru. Při způsobu podle předkládaného vynálezu se reakce provádí při teplotě v rozmezí +5 °C ~ 50 °C, zvláště 0 °C--50 °C.

Konkrétně řečeno, jestliže se reakce provádí při teplotě v rozmezí -10 °C ~ -30 °C, množství vyrobeného E-izomeru výrazně klesá, takže je možno značně zvýšit množství vyrobeného Zizomeru ve srovnání s množstvím E-izomeru.

Dobré výsledky se dosáhnou, jestliže se způsob podle prvního provedení předkládaného vynálezu provádí takovým způsobem, že objemový poměr chlorovaného uhlovodíkového rozpouštědla a nižšího alkanolu ve směsném rozpouštědle je v rozmezí 1:1 ~ 1:0,28, výhodněji v rozmezí 1:0,5 ~ 1:0,4, a také v případě, že se reakce sloučeniny vzorce I (nebo Γ) se sloučeninou vzorce III uskutečňuje při teplotě v rozmezí -10 °C —30 °C, s výhodou -18 °C —23 °C. Navíc se dosáhne takových výsledků, že množství vyrobeného Z-izomeru je značně vyšší ve srovnání s množstvím E-izomeru, jestliže se způsob podle prvního hlediska předkládaného vynálezu provádí tak, že se použije směsného rozpouštědla složeného z chloroformu nebo dichlormethanu a n-propanolu v objemovém poměru v rozmezí 1:0,25 ~ 1:0,4, při teplotě v rozmezí

-18°C~-23 °C.

Způsob podle prvního provedení předkládaného vynálezu může být pohodlně prováděn rozpuštěním sloučeniny vzorce I nebo I' v používaném směsném rozpouštědle; ochlazením získaného roztoku na požadovanou teplotu reakce; přidáním ochlazeného roztoku karbaldehydu vzorce III v množství, které je stechiometricky nutné nebo v nadbytku nebo ve velkém nadbytku; mícháním získané reakční směsi při zachování teploty reakční směsi 12 ~ 20 h.

Po ukončení reakce se získaný reakční roztok v případě potřeby promyje vodným roztokem disiřičitanu draselného pro odstranění zbylé aldehydové sloučeniny. Dále, jestliže karbaldehydová sloučenina vzorce III na počátku reagovala s aminovou skupinou sloučeniny vzorce I za vytvoření Schiffovy báze, je výhodné přidat roztok Girardova činidla v ethanolu do reakčního prostředí pro rozložení Schiffovy báze.

Reakční roztok, který byl upraven jak bylo popsáno výše, se potom promyje vodným roztokem chloridu sodného a potom koncentruje odpařením rozpouštědla za sníženého tlaku nebo atmosférického tlaku. K získanému koncentrovanému roztoku pevného zbytku se přidá methanol, ethylacetát nebo butylacetát a získaná směs se ponechá po určitou dobu stát pro uložení požadovaného Z-izomeru při krystalizaci. Při tom nemá přítomnost malého množství nebo velmi malého Eizomeru, který se společně vytvoří, žádný negativní vliv na krystalizaci Z-izomeru. Takto získané krystaly Z-izomeru mají vysokou čistotu. Proto nejsou nutné pro odstranění E-izomeru další kroky purifíkace, jako například rekrystalizace nebo chromatografícké čištění.

Autoři vynálezu dále provedli jako jeden z příkladů způsobu podle prvního provedení předkládaného vynálezu experiment, při kterém byl rozpouštěn 4-methoxybenzylester kyseliny 7-fenylacetamido-3-[(trifenyl-fosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylovéjako příklad sloučeniny vzorce I ve směsném rozpouštědle složeném ze směsi methylenchloridu a n-propanolu v objemovém poměru 1:0,4, s následným přidáním 4-methylthiazol-5-yl-5-karbaldehydu k získanému roztoku a ponecháním získané reakční směsi reagovat při teplotě -20 °C ± 2 °C 14 h za míchání (viz příklad 3 uvedený dále). Po ukončení reakce byl získaný reakční roztok čištěn kapalnou chromatografií s vysokou účinností (HPLC) pro ukončení kvantitativního Z-izomeru k E-izomeru 4-methoxybenzylesteru kyseliny 7-fenylacetamido-3-[2-(4— methylthiazol-5-yl)vinyl]-3cefem-4-karboxylové tak jak byla vyrobena v reakčním roztoku. Podmínky pro stanovení HPLC byly následující:

Kolona: YMC A-312; průměr 6,0 mm x výška 150 mm

Mobilní fáze: 0,05 M roztok fosfátový pufr-acetonitril (1:1)

-10CZ 295599 B6

Vlnová délka při detekci: 274 nm

Bylo zjištěno, že hodnota poměru (Z:E) plochy (Z) pod vrcholem absorpce Z-izomeru k ploše (E) pod vrcholem absorpce E-izomeru změřená v takto získaném chromatogramu byla 45,4:1. Autentické vzorky jak Z-izomeru, tak i E-izomeru byly připraveny jiným způsobem a údaje HPLC pro tyto vzorky byly zjištěny dále. Jestliže se vezmou v úvahu takto získané údaje HPLC, hodnota poměru (Z:E) 45,1:1 pro poměr plochy (Z) k ploše (E) definované výše odpovídá hmotnostnímu poměru Z-izomeru k E-izomeru přítomným ve výše uvedeném reakčním roztoku získaném ve výše uvedeném experimentu 94,6:5,4.

Pro srovnání byl opakován experiment ve stejném uspořádání jako výše s tím rozdílem, že reakční teplota byla nastavena do rozmezí +25 °C ± 2 °C namísto reakční teploty v rozmezí -20 °C ± 2 °C. Při tomto experimentu získaný reakční roztok byl stejným způsobem analyzován pomocí HPLC jako výše. Po výpočtu z číselných údajů o poměru plochy (Z:E) oblasti (Z) pod vrcholem absorpce Z-izomeru k oblasti (E) pod vrcholem absorpce pod vrcholem E-izomeru změřeným na takto získaném chromatogramu ve srovnávacím experimentu bylo zjištěno, že množství E-izomeru přítomného v reakčním roztoku získaném ve srovnávacím experimentu bylo podstatně vyšší ve srovnání s množstvím Z-izomeru přítomného ve stejném experimentu.

Ačkoliv výše uvedené experimenty jsou uvedeny pouze pro ilustraci, výsledky testů podporují zjištění, že Z-izomer je možno podle způsobu podle prvního provedení předkládaného vynálezu překvapivě vyrábět přednostně proti E-izomeru.

Jestliže má 3-vinyl-3-cefemová sloučenina obecného vzorce IV vyrobená způsobem podle prvního provedení předkládaného vynálezu zbytkovou ochrannou skupinu aminoskupiny a/nebo zbytkovou ochrannou skupinu karboxylové skupiny, tyto ochranné skupiny mohou být odstraněny běžnými způsoby. Jestliže byl tedy izolován požadovaný produkt s odstraněnými ochrannými skupinami obvyklým způsobem z reakčního roztoku pocházejícího z výše uvedené reakce odstranění ochranných skupin, je stále možné získat Z-izomer ve formě produktu s vysokou čistotou s odstraněnými ochrannými skupinami.

Autoři předkládaného vynálezu pokračovali ve výzkumech ještě dále. Bylo tak zjištěno, že pokud se způsob podle prvního provedení předkládaného vynálezu provádí s methylenchloridem nebo chloroformem jako chlorovaným uhlovodíkovým rozpouštědlem použitým ve směsném rozpouštědle a jestliže se jako nižší alkanol zvolí n-propanol, a jestliže se také reakce mezi sloučeninou vzorce I a sloučeninou vzorce III uskuteční v takovémto směsném rozpouštědle složeném z výše uvedených dvou rozpouštědel smíšených v objemovém poměru v rozmezí 1:1 ~ 1:0,28, a zvláště jestliže se provádí při teplotě v rozmezí -10 °C —30 °C, množství Z-izomeru produktu vzorce IV získaného v reakčním roztoku je podstatně vyšší než množství E-izomeru. Bylo dále zjištěno, že pokud se provedou úpravy získaného reakčního roztoku uvedené dále pro izolaci Zizomeru z tohoto roztoku, mohou být takto získány krystaly Z-izomeru s vysokou čistotou a vysokým výtěžkem.

Podle druhého provedení předkládaného vynálezu se tedy poskytuje způsob výroby vysoce čistého Z-izomeru 7-N-nesubstituované nebo substituované kyseliny amino-3[2-(4—substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové nebo jejího esteru vzorce (IV) výše, který zahrnuje reakci 7-N-nesubstituované nebo substituované kyseliny amino-3[(trisubstituovaný fosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylové nebo jejího esteru následujícího obecného vzorce I

-11 CZ 295599 B6

kde R¹ znamená atom vodíku nebo jednomocnou ochrannou skupinu aminoskupiny, nebo R¹znamená 2-(2-N-chráněný nebo nechráněný aminothiazol—4-yl)-2-alkoxyiminoacetylovou skupinu následujícího vzorce II

c-coII

N-O—R⁷ (II) (

kde R⁵ znamená atom vodíku nebo jednomocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R⁶ znamená atom vodíku, nebo R⁵ a R⁶ znamenají spolu dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R⁷ znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku a kde R² znamená atom vodíku, nebo R¹ a R² společně znamenají dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R³ znamená atom vodíku, pivaloyloxymethylovou skupinu nebo skupinu schopnou tvořit ester jako je ochranná skupina karboxylové skupiny a R⁴ znamená alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku nebo arylovou skupinu, nebo sloučeniny následujícího obecného vzorce Γ

kde R¹, R², R³ a R⁴ mají stejné významy jak bylo uvedeno výše, s 4-substituovaným nebo nesubstituovaným thiazol-5-karbaldehydem následujícího vzorce III

CHO (III) (

kde R⁸ znamená atom vodíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, trifluormethylovou skupinu nebo atom chloru, ve směsném rozpouštědle složeném ze směsi methylenchloridu, chloroformu nebo dichlorethanu s n-propanolem v objemovém poměru v rozmezí od 1:1 do 1:0,28 při teplotě v rozmezí od -10 °C do -30 °C, za získání reakčního roztoku obsahujícího Z-izomer 7-N-substituované nebo nesubstituované kyseliny amino-3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové nebo jejího esteru vzorce IV

-12CZ 295599 B6

Civ),

kde R¹, R², R³ a R⁸ mají významy uvedené výše, a potom promytí uvedeného reakčního roztoku vodným roztokem disiřičitanu draselného a zakoncentrování reakčního roztoku a přidání methanolu nebo butylacetátu nebo jejich směs pro krystalizací Z-izomeru sloučeniny vzorce IV z roztoku.

Při způsobu podle druhého provedení předkládaného vynálezu je možno reakci mezi výchozí sloučeninou vzorce I nebo Γ a karbaldehydovou sloučeninou vzorce III provádět zcela stejným způsobem jako odpovídající reakci při způsobu podle prvního provedení předkládaného vynálezu. Dále mohou být při způsobu podle druhého provedení předkládaného vynálezu získány krystaly Z-izomeru krokem krystalizace Z-izomeru z methanolu nebo butylacetátu přidaného k uvedenému koncentrovanému roztoku a takto získané krystaly Z-izomeru obsahují pouze velmi malé množství E-izomeru. Takto získaný Z-izomer je tedy ve formě vysoce čistých krystalů Z-izomeru a ve většině případů není nutno provádět další čištění.

Jak je zvýše uvedeného popisu jasné, předkládaný vynález je použitelný zvláště pro výrobu

3-(2-substituovaný vinyl)cefalosporinových antibiotik a také pro výrobu meziproduktů pro použití při syntéze uvedených cefalosporinových antibiotik.

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady konkrétněji ilustrují předkládaný vynález, avšak vynález není na tyto příklady omezen.

V dále uvedených příkladech byly buď reakční roztok obsahující Z-izomer a E-izomer sloučeniny vzorce IV tak jak vznikl při reakci, nebo jiné reakční roztoky podrobeny analýze HPLC pro zjištění poměru mezi izomery Z a E. Podmínky použité pro analýzu HPLC jsou stejné jako byly použity pro stanovení HPLC popsané výše, tedy:

Kolona: YMC A-312; průměr 6,0 mm x výška 150 mm

Mobilní fáze: 0,05 M roztok fosfátový pufr-acetonitril (1:1 objemových)

Vlnová délka při detekci: 274 nm

Příklad 1 (a) V heterogenním reakčním prostředí obsahujícím chloroform (30 ml) a vodu (30 ml) byly rozpuštěny 4-methoxybenzyl 7-(4-acetylaminobenzylidenimino)-3-chlormethyl-3-cefem-4karboxylát (5 g), trifenylfosfin (2,7 g) a jodid sodný (1,5 g).

Získaná reakční směs byla podrobena reakci za míchání při teplotě 32 ± 1 °C 2,5 h. Chloroformová vrstva obsahující jodid 4-methoxybenzyl 7-(4-acetylaminobenzylidenimino)-3-trifenylfosfonium-methyl-3-cefem-4-karboxylátu vytvořený při reakci byla potom ze získaného reakčního roztoku oddělena.

-13 CZ 295599 B6

Takto oddělená chloroformová vrstva byla ochlazena na 3 ± 1 °C a potom byl do ní přidán chladný vodný roztok NaOH (obsahující 0,51 g NaOH rozpuštěného v 30 ml vody). Získaná směs byla ponechána reagovat při přibližně 3 °C 30 min.

(b) Takto vytvořená chloroformová vrstva obsahující 4-methoxybenzyl 7-(4-acetylaminobenzylidenimino)-3-[(trifenylfosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylát byla oddělena z výsledného reakčního roztoku a sušena nad síranem hořečnatým.

Objem chloroformu v sušené chloroformové vrstvě byl nastaven na 54 ml přidáním vhodného množství chloroformu k vysušené chloroformové vrstvě. Takto získaný chloroformový roztok 3-(trifenylfosforanyliden)methylcefemové sloučeniny byl ochlazen na -25 °C ± 2 °C, a potom bylo přidáno 21,5 ml n-propanolu. Objemový poměr chloroformu kn-propanol přítomným v reakčním roztoku byl 1:0,4.

K uvedenému roztoku byl přidán 4-methylthiazol-5~karbaldehyd (9,3 g) a získaná reakční směs byla ponechána reagovat za míchání 14 h, za současného chlazení na-20 °C ± 2 °C.

Získaný reakční roztok byl promyt vodným roztokem disiřičitanu draselného a vodným roztokem chloridu sodného za chlazení ledem a potom byl zakoncentrován. Vzniklý koncentrovaný roztok byl smíchán s methanolem pro umožnění krystalizace cílového produktu, čímž byly získány krystaly (2,51 g; výtěžek 43,8 %) 4-methoxybenzyl 7-(4-acetylaminobenzylidenimino)-3-[2(4-methylthiazol-5-yl)vinyl)-3-cefem-4-karboxylátu. Krystaly byly rozpuštěny ve směsi methylenchlorid-acetonitril a získaný roztok byl analyzován HPLC za stejných podmínek jaké byly uvedeny výše. Bylo zjištěno, že poměr plochy pod vrcholem absorpce Z-izomeru k ploše pod vrcholem absorpce E-izomeru byl 32,3:1. Při výpočtu této numerické hodnoty z poměru ploch (Z:E) se ukazuje, že množství E-izomeru je ve srovnám s množstvím Z-izomeru velmi malé.

Údaje ’Η-NMR pro výše uvedenou sloučeninu tak, jak byla získána v tomto příkladu, jsou uvedeny níže.

’Η-NMR: δ (CDClj)

2,18 (3H, d, J = 7,0 Hz)

2.41 (3H, s)

2,24 (1H, d, J = 18,3 Hz)

3,49 (1H, d, J = 18,3 Hz)

3.78 (3H, s)

5,10 (H, d, J = 12,1 Hz)

5,15 (1H, d, J = 12,1 Hz)

5,23 (1H, d, J = 5,1 Hz)

5.41 (1H, d, J = 5,1 Hz)

6,30 (1H, d, J= 11,7 Hz)

6,54 (1H, d, J = 11,7 Hz)

6.79 ~ 7,82 (8H, m)

8,58 (1H, s)

8,78 (1H, s)

Příklad 2 (a) Jako výchozí sloučenina byl použit 4-methoxybenzyl 7-[(Z)-2-(2-tritylaminothiazol—4yl)-2-methoxyiminoacetamido]-3-chlormethyl-3-cefem-4-karboxylát (2,6 g). Tato sloučenina byla ponechána reagovat s trifenylfosfínem a jodidem sodným stejným způsobem jak bylo uvedeno v příkladu 1 (a). Získaný reakční produkt byl ponechán reagovat s chladným vodným roztokem NaOH stejným způsobem jako v příkladu l(a).

-14CZ 295599 B6 (b) Takto byla získána chloroformová vrstva obsahující 4-methoxybenzyl 7—[(Z)—2—(2—tritylaminothiazol-4-yl)-2-methoxy-iminoacetamido)-3-[(trifenylfosforanyliden)methyl]-3-cefem-

4-karboxylát. Potom byla tato 3-(trifenylfosforanyliden)methyl-3-cefemová sloučenina ponechána reagovat s 4-methylthiazol-5-karbaldehydem ve směsném rozpouštědle připraveném ze směsi chloroformu s n-propanolem (1:0,4) při teplotě v rozmezí -20 °C ± 2 °C 14 h stejným způsobem jako v příkladu l(b).

Byly sklizeny krystaly (2,30 g; výtěžek: 80,8 %) 4-methoxybenzyl 7-[(Z)-2-(2-tritylaminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetamido)-3-[2-(4-methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4—karboxylátu. Získaný produkt byl analyzován HPLC za stejných podmínek, jak bylo uvedeno výše. Výsledek analýzy HPLC ukázal, že poměr plochy pod vrcholem absorpce Z-izomeru k ploše pod vrcholem absorpce E-izomeru v získaném chromatogramu výše uvedeného produktu byl 21,3:1.

‘H-NMR: δ (CDCIj)

2,42 (3H, s)

2,24 (1H, d, J= 18,7 Hz)

3,48 (1H, d, J= 18,7 Hz)

3,80 (3H, s)

4,07 (5,09 (1H, d,J= 12,0 Hz)

5,13 (1H, d, J = 12,0 Hz)

5,98 (1H, m)

6,29 (1H, d, J= 11,7 Hz)

6,59 (1H, d, J = 11,7 Hz)

6,81-7,71 (19H, m)

8,58 (1H, s)

Příklad 3

Jako výchozí materiál byl použit 4-methoxybenzyl-7-fenylacetamido-3-chlormethyl-3-cefem4-karboxylát (10,5 g). Reakce této cefemové sloučeniny s činidly a další zpracování reakčních produktu bylo provedeno stejným způsobem jako v příkladu l(a) a (b). Byly tak získány krystaly (10,2 g; výtěžek 90,9 %) 4-methoxybenzyl 7-fenylacetamido-3-[2-(4-methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylátu.

Produkt sklizený tímto způsobem byl analyzován HPLC za stejných podmínek, jak bylo uvedeno výše. Bylo zjištěno, že poměr plochy pod vrcholem absorpce Z-izomeru k ploše pod vrcholem absorpce E-izomeru na chromatogramu získaném pro výše uvedený produkt byl 45,4:1. Z této numerické hodnoty byl vypočten hmotnostní poměr Z-izomeru k E-izomeru přítomným v tomto produktu 17,4:1, což odpovídá po číselném převodu 94,6:5,4. Z toho je vidět, že podíl E-izomeru ve sklizeném produktu je ve srovnání s podílem Z-izomeru extrémně malý.

‘H-NMR: δ (CDCIj)

2,40 (3H, s)

3,21 (1H, d, J= 18 Hz)

3,46 (1H, d, J = 18 Hz)

3,67 (2H, d, J = 3,5 Hz)

3,81 (3H, s)

5,06 (1H, d, J = 5 Hz)

5,07 (1H, d, J = 5Hz)

5,15 (1H, d, J= 12 Hz)

5,88 (1H, dd, J = 5 Hz a 9 Hz)

6,30 (1H, d, J = 12 Hz)

6,56 (1H, d, J = 12 Hz)

-15CZ 295599 B6

6,8 ~ 7,4 (9H, m)

8,60 (1H, s)

Příklad 4

Jako výchozí materiál byl použit t-butyl 7-fenylacetamido-3-brommethyl-3-cefem-4-karboxylát (2,8 g). Reakce této cefemové sloučeniny s činidly a další zpracování reakčních produktů byly prováděny stejným způsobem jako v příkladu l(a) a (b). Byly tak získány krystaly (0,54 g; výtěžek 54,3 %) t-butyl 7-fenylacetamido-3-[2-(4-methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylátu.

Získaný produkt byl analyzován HPLC za stejných podmínek měření, jaké byly uvedeny výše. Bylo zjištěno, že poměr plochy pod vrcholem absorpce Z-izomeru k ploše pod vrcholem, absorpce E-izomeru na chromatografu získaném pro výše uvedený produkt byl 29,4:1. Z této číselné hodnoty byl vypočten hmotnostní poměr Z-izomeru k E-izomeru přítomných v získaném produktu 11,5:1, z čehož byla číselným převodem získána hodnota 92:8. Je vidět, že podíl E-izomeru ve sklizeném produktu je extrémně malý ve srovnání spodílem Z-izomeru.

'H-NMR: δ (CDC1₃)

1,35 (9H, s)

2.44 (3H, s)

3,18 (1H, d, J= 18,3 Hz)

3.44 (1H, d, J= 18,3 Hz)

3,65 (2H, d, J = 2,6 Hz)

5,05 (1H, d, J = 4,8 Hz)

5,87 (1H, m)

6,29 (1H, d,J=ll,7Hz)

6.61 (1H, d, J= 11,7 Hz) 7,26-7,71 (5H,m)

8.61 (1H, s)

Příklad 5 (a) 4-methoxybenzyl 7-amino-3-chlormethyl-3-cefem-4-karboxylát (1,1 g), trifenylfosfín (0,55 g) a jodid sodný (0,32 g) byly rozpuštěny v heterogenní reakční směsi obsahující chloroform (6,5 ml) a vodu (6,5 ml). Získaná reakční směs byla ponechána reagovat při teplotě 32 °C ± 1 °C 2 h. Chloroformová vrstva obsahující výsledný požadovaný reakční produkt byla oddělena z vytvořeného reakčního prostředí. Po ochlazení oddělené chloroformové vrstvy na 3 ± 1 °C byl k této vrstvě přidán chladný vodný roztok NaOH (obsahující 0,17 g NaOH rozpuštěného v 8,6 ml vody) a další reakce byla prováděna při teplotě 3±l°Clhal5 min.

(b) Vytvořená chloroformová vrstva obsahující 4-methoxybenzyl 7-amino-3-[(trifenylfosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylát byla oddělena ze získaného reakčního roztoku. Oddělená chloroformová vrstva byla sušena nad síranem hořečnatým a potom bylo přidáno množství chloroformu potřebné pro nastavení objemu kapaliny chloroformu přítomného v uvedené chloroformové vrstvě na 12 ml. Získaný roztok byl ochlazen na 25 °C ± 2 °C, a bylo kněmu přidáno 4,6 ml n-propanolu, s následným dalším přidáním 1,9 g 4-methylthiazol-5karbaldehydu. Poměr chloroformu k n-propanolu ve výsledné reakční směsi byl 1:0,38 (objemových). Reakční směs byla ochlazena na -20 °C ± 2 °C a ponechána reagovat při -20 °C ± 2 °C za míchání.

Po ukončení reakce byl získaný reakční roztok promyt vodným roztokem disiřičitanu draselného za chlazení ledem a potom byl ponechán reagovat s Girardovým činidlem T při 22 °C 1 h po

-16CZ 295599 B6 přidání ethanolového roztoku (6,7 ml) Girardova činidla T (0,67 g). Výsledný reakční roztok byl promyt vodným roztokem chloridu sodného a potom koncentrován. Krystalizace reakčního produktu byla uskutečněna přidáním butylacetátu k získanému koncentrovanému roztoku. Byly tak sklizeny krystaly (0,50 g; výtěžek: 56,0 %) 4-methoxybenzyl 7-amino-3-[2-(4-methylthiazol-

5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylátu.

Produkt sklizený tímto způsobem byl analyzován HPLC za stejných podmínek měření jak bylo uvedeno výše. Bylo zjištěno, že poměr plochy pod vrcholem absorpce Z-izomeru k ploše pod vrcholem absorpce E-izomeru na chromatogramu získaném pro výše uvedený produkt byl 31,9:1. Ztéto číselné hodnoty byl vypočten hmotnostní poměr Z-izomeru kE-izomeru 13,3:1, a z této hodnoty byl získán číselným převodem poměr 93:7. Z toho je vidět, že množství E-izomeru ve sklizeném produktu je ve srovnání s množstvím Z-izomeru extrémně malé.

Ή-NMR: δ (DMSO-de)

2,43 (3H, s)

2,54 (2H, s)

3.79 (3H, s)

5,15 (2H, d,J = 4,3 Hz)

5,22 (1H, d, J = 5,l Hz)

5,32 (1H, d, J = 5,lHz)

6.58 (1H, d, J= 12,1 Hz)

6.80 (1H, d, J = 12,1 Hz)

9.59 (1H, s)

Příklady 6 ~ 25 (a) 4-methoxybenzyl 7-fenylacetamido-3-chlormethyl-3-cefem-4-karboxylát (6 g), trifenylfosfín (3,4 g) a jodid sodný (1,94 g) byly rozpuštěny v heterogenním reakčním prostředí složeném z chlorovaného uhlovodíkového rozpouštědla (36 ml) jak je uvedeno v tabulce 1 níže a vody (36 ml). Získaná reakční směs byla ponechána reagovat při teplotě 32 °C± 1 °C po 1,5 h. Po potvrzení spotřebování výchozího materiálu byla organická vrstva oddělena ze získaného reakčního roztoku a potom ochlazena na 3 ± 1 °C. Potom byl do chladné organické vrstvy přidán chladný vodný roztok NaOH (obsahující 0,64 g NaOH rozpouštěného v 36 ml vody) a další reakce byla prováděna při teplotě 3 ± 1 °C po 30 min.

(b) Po potvrzení spotřebování výchozí látky byla vytvořená organická vrstva obsahující 4-methoxybenzyl 7-fenyl-acetamido-3-[(trifenylfosforanyliden)methyl]-3-cefem-4-karboxylát oddělena ze získaného reakčního roztoku a potom sušena nad síranem hořečným. Takto vysušená organická vrstva byla ochlazena na některou z reakčních teplot uvedených v tabulce 1.

Po ochlazení bylo k uvedené organické vrstvě přidáno alkanolové rozpouštědlo uvedené v tabulce 1, takže přidaný alkanol a chlorované uhlovodíkové rozpouštědlo byly v získané směsi přítomny v objemových poměrech uvedených v tabulce 1. Potom byl k organické fázi přidán 4-methyl-thiazol-5-karbaldehyd (11,8 g). Získaná směs byla potom ponechána reagovat při teplotě uvedené v tabulce 1 14 h. Po ukončení reakce byl vytvořený reakční roztok analyzován HPLC pro určení podílu Z-izomeru a E-izomeru 4-methoxybenzyl 7-fenylacetamido-3-[2-(4methylthiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem—4-karboxylátu vytvořeného v reakčním roztoku. Podmínky použité pro analýzu HPLC byly stejné jako výše.

Použité podmínky reakce a experimentální výsledky získané v příkladech 6 ~ 25 jsou souhrnně uvedeny v tabulce 1 (a) níže. V této tabulce BtOH znamená butanol, PrOH znamená propanol a MeOH znamená methanol.

- 17CZ 295599 B6

Srovnávací příklady 1 ~ 2

Pro srovnání byla reakce trifenylfosforanylidenmethylcefemové sloučeniny s 4-methylthiazol-5karbaldehydem, jak je ilustrována v příkladech 6 ~ 25 prováděna při pokojové teplotě (25 °C ± 2 °C) 14 h stejným způsobem, jako v příkladech 6 ~ 25. Po ukončení reakce byl poměr Z-izomeru k E-izomeru přítomných v reakčním roztoku měřen HPLC podobným způsobem.

Výsledky srovnávacích příkladů 1 ~ 2 jsou také uvedeny v tabulce 1 (b) níže. Výsledky v tabulce 1 (b) jasně ukazují, že podíly Z-izomeru a E-izomeru přítomných ve vyrobené směsi, se značně liší v závislosti na použitém směsném rozpouštědle a reakční teplotě. Jestliže se reakce konkrétně provádí při teplotě -20 °C ± 2 °C, poměr plochy Z-izomeru k E-izomeru pod vrcholy absorpce na chromatogramu HPLC reakčního produktu, mohou dosáhnout takových hodnot, že plocha Zizomeru je dvacetkrát nebo více a někdy i třicetkrát nebo více vyšší než plocha E-izomeru. Způsobem podle předkládaného vynálezu je možno evidentně dosáhnout selektivní produkce Z-izomeru.

Tabulka l(a)

Př. č	Směsné rozpouštědlo (objemový poměr při míchání)	Reakční teplota °C	Poměr plochy (Z:E) pod vrcholy absorpce Z-izomeru k E-izomeru v chromatogramu HPLC reakčního roztoku
6	CH₂Cl₂-BtOH	(1	3)	+3 °C±2 °C	14,8	1
7	CH₂Cl₂-BtOH	(1	1)	+3 °C±2 °C	16,9	1
8	CH₂Cl₂-izoPrOH	(1	1)	+3 °C±2 °C	17,5	1
9	CH₂Cl₂-n-PrOH	(1	1)	+3 °C±2 °C	17,9	1
10	CH₂Cl₂-n-PrOH	(2	1)	+3 °C±2*	19,9	1
11	CH₂Cl₂-n-PrOH	(4	1)	+3 °C±2 °C	18,7	1
12	CH₂Cl₂-t-BuOH	(4	1)	+3 °C±2 °C	16,9	1
13	CH₂Cl₂-BtOH	(2	1)	-20±2	19,9	1
14	CH₂Cl₂-n-PrOH	(3	2)	-20±2	19,2	1
15	ClCH₂CH₂Cl-n-PrOH	(2	1)	-20±2	16,2	1
16	CH₂Cl₂-n-PrOH	(7	2)	-20±2	20,2	1
17	CH₂Cl₂-n-PrOH	(3	1)	-20±2	21,6	1
18	CH₂Cl₂-n-PrOH	(2	1)	-20±2	23,5	1
19	CH₂Cl₂-t-BuOH	(2	1)	-20±2	25,8	1
20	CH₂Cl₂-n-PrOH	(5	2)	-20±2	28,8	1
21	CHCl₃-n-PrOH	(2	1)	-20±2	25,0	1
22	CHCl₃-n-PrOH	(5	2)	-20±2	31,0	1
23	CHCl₃-n-PrOH	(3	1)	-20±2	29,8	1
24	CHCl₃-n-PrOH	(7	2)	-20±2	26,8	1
25	CHCl₃-n-PrOH	(4	1)	-20±2	27,0	1

-18CZ 295599 B6

Tabulka l(b)

Srov. Př. č.	Směsné rozpouštědlo (objemový poměr při míchání)	Reakční teplota °C	(Z:E)
1	CH₂Cl₂-MaOH	(1:8)	25 °C±2 °C	4,2 : 1
2	CH₂Cl₂-BtOH	(1:3)	25 °C±2 °C	8,0 : 1

Průmyslová využitelnost

Jak je jasně vidět z předcházejícího popisu, způsobem podle předkládaného vynálezu, jestliže se vyrábí 3-(2-substituovaný vinyljcefemová sloučenina použitím Wittigovy reakce, je možno vyrobit Z-izomer uvedené cefemové sloučeniny v podstatě vyšším poměrném množství než E-izomer, tj. výhodně a ve vysokém výtěžku. Způsob podle vynálezu je možno provádět pohodlně a účinně. Získaná cílová sloučenina, která vznikne použitím způsobu podle předkládaného vynálezu, má pouze extrémně malý obsah E-izomeru ve srovnání s obsahem požadovaného Zizomeru. Způsoby podle předkládaného vynálezu jsou použitelné pro výrobu 3-(Z)-(2substituovaný vinyl)-cefalosporinového antibiotika, které má vynikající antibakteriální účinky, nebo při výrobě meziproduktů použitelných při syntéze uvedeného antibiotika.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Způsob selektivní výroby Z-izomeru 7-N-nesubstituované nebo substituované amino-3[

2-(4-substituovaný nebo nesubstituované thiazol-5-yl)vinyl]3-cefem-4-karboxylové kyseliny nebo jejího esteru následujícího obecného vzorce IV (IV), kde R¹ znamená atom vodíku nebo jednomocnou ochrannou skupinu aminoskupiny nebo R¹znamená 2-(2-N-chráněný nebo nechráněný aminothiazol-4-yl)-2-alkoxyiminoacetylovou skupinu následujícího vzorce II

R⁵ c-coII

N-O—R (II) (

kde R⁵ je atom vodíku nebo jednomocná ochranná skupina aminoskupiny a R⁶ je atom vodíku, nebo R⁵ a R⁶ společně znamenají dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R⁷ znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, a kde R² znamená atom vodíku, nebo R¹ a R² znamenají společně dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R³ znamená atom vodíku, pivaloyloxymethylovou skupinu nebo skupinu schopnou tvořit ester jako ochrannou skupinu karboxylové skupiny, a R⁸ znamená atom vodíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, trifluormethylovou skupinu nebo atom chloru, vyznačující se tím, že se ponechá reagovat 7-N-19CZ 295599 B6 nesubstituovaná nebo substituovaná amino-3-[(trisubstituovaný fosforanyliden)methyl]-3cefem-4-karboxylová kyselina nebo její ester následujícího obecného vzorce I kde R¹, R² a R³ mají vždy významy uvedené výše a R⁴ znamená alkylovou skupinu s 1 až 6 5 atomy uhlíku nebo arylovou skupinu, nebo sloučenina následujícího obecného vzorce I' kde R¹, R², R³ a R⁴ mají vždy stejné významy jak bylo uvedeno výše, s 4-substituovaným nebo nesubstituováným thiazol-5-karbaldehydem následujícího vzorce III

CHO (lli) f

10 kde R⁸ má stejný význam jak bylo uvedeno výše, ve směsném rozpouštědle, které se skládá z jednoho nebo více rozpouštědel ze skupiny chlorovaných uhlovodíků a jednoho nebo více nižších alkanolů ve směsi v objemovém poměru v rozmezí od 1:3 do 1:0,25 při teplotě od +5 °C do -50 °C.

15 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že reakce sloučeniny vzorce I se sloučeninou vzorce III se uskutečňuje při teplotě 0 °C až -50 °C.

3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se použije poměr chlorovaného uhlovodíkového rozpouštědla nebo rozpouštědel k nižšímu alkanolů nebo alkanolům přítomných

20 ve směsném rozpouštědle v rozmezí od 1:1 do 1:0,28, výhodněji v rozmezí od 1:0,5 do 1:0,4 a reakce sloučeniny vzorce I se sloučeninou vzorce III se provádí při teplotě v rozmezí -10 °C až -30 °C, s výhodou v rozmezí -18 °C až -23 °C.

4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako chlorované uhlovodíkové 25 rozpouštědlo se použije monochlor-, dichlor- nebo trichlor-(Ci-C₂)alkan, s výhodou methylen- chlorid, chloroform nebo dichlorethan, nebo směs dvou nebo více těchto látek.

5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že jako nižší alkanol se použije alkanol s 1 až 6 atomy uhlíku, s výhodou methanol, ethanol, n-propanol, izopropanol, n-butanol

30 nebo t-butanol nebo směs dvou nebo více těchto látek.

-20CZ 295599 B6

6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že reakce se provádí ve směsném rozpouštědle složeném ze směsi chloroformu nebo methylenchloridu s n-propanolem v objemovém poměru v rozmezí od 1:0,25 do 1:0,4 při teplotě v rozmezí -18 °C až -23 °C.

7. Způsob výroby vysoce čistého Z-izomeru 7-N-nesubstituované nebo substituované amino3-[2-(4-substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové kyseliny nebo jejího esteru následujícího obecného vzorce IV, (iv).

kde R¹ znamená atom vodíku nebo jednomocnou ochrannou skupinu aminoskupiny nebo R¹znamená 2-(2-N-chráněný nebo nechráněný aminothiazol-4-yl)-2-alkoxyiminoacetylovou skupinu následujícího vzorce II c-coII

N-O—R⁷ (II) f kde R⁵ je atom vodíku nebo jednomocná ochranná skupina aminoskupiny a R⁶ je atom vodíku, nebo R⁵ a R⁶ společně znamenají dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R⁷ znamená alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, a kde R² znamená atom vodíku, nebo R¹ a R² znamenají společně dvojmocnou ochrannou skupinu aminoskupiny a R³ znamená atom vodíku, pivaloyloxymethylovou skupinu nebo skupinu schopnou tvořit ester jako ochrannou skupinu karboxylové skupiny, a R⁸ znamená atom vodíku, alkylovou skupinu s 1 až 4 atomy uhlíku, trifluormethylovou skupinu nebo atom chloru, vyznačující se tím, že se ponechá reagovat 7-Nnesubstituovaná nebo substituovaná amino-3-[(trisubstituovaný fosforanyliden)methyl]-3cefem-4-karboxylová kyselina nebo její ester následujícího obecného vzorce I kde R¹, R² a R³ mají vždy stejné významy jak bylo uvedeno výše a R⁴ znamená alkylovou skupinu s 1 až 6 atomy uhlíku nebo arylovou skupinu, nebo sloučeniny následujícího obecného vzorce Γ

-21 CZ 295599 B6 kde R¹, R², R³ a R⁴ mají stejné významy jak bylo uvedeno výše, s 4-substituovaným nebo nesubstituováným thiazol-5-karbaldehydem následujícího vzorce ΙΠ ,8

CHO kde R⁸ má stejný význam jak bylo uvedeno výše, ve směsném rozpouštědle složeném ze směsi 5 methylenchloridu, chloroformu nebo dichlorethanu s n-propanolem v objemovém poměru v rozmezí od 1:1 do 1:0,28 při teplotě v rozmezí od -10 °C do -30 °C, za získání reakčního roztoku obsahujícího Z-izomer 7-N-substituované nebo nesubstituované amino-3-[2-(4—substituovaný nebo nesubstituovaný thiazol-5-yl)vinyl]-3-cefem-4-karboxylové kyseliny nebo jejího esteru obecného vzorce IV výše, potom se uvedený reakční roztok promyje vodným roztokem ío disiřičitanu draselného, reakční roztok se zakoncentruje, k získanému koncentrovanému roztoku se přidá methanol nebo butylacetát nebo jejich směsi pro dosažení krystalizace Z-izomeru sloučeniny vzorce IV z roztoku.