DD216936A5 - Verfahren zur herstellung von 7-amino-cephalosporansaeure-derivaten - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-cephalosporansaeure-derivaten der Formel. Formel

Description

AP C 07 D/262 708 3 63 799/11

Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-cephalosporansäurederivaten

Anwendungsgebiet der Erfindung . ^

Die Erfindung betrifft "ein Verfahren zur Herateilung von Cephemverbindungen, insbesondere von 7-Amino-cephalosporansäurederivaten.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen werden angewandt als Ausgangsprodukte für die Herstellung zahlreicher hochwirksamer Antibiotika.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

üb sind keine Angaben bekannt über Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-cephalosporansäurederivaten.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines einfachen und wirtschaftlichen Verfahrens zur Herstellung von Cephemverbindungen, insbesondere von 7-Amino-cephalosporansäur ederivaten.

Darlegung des^Veaens der Erfindung

Der Erfindung liegt die A_Ufg_abe zugrunde, geeignete Ausgangsverbindungen und geeignete Verfahrensschritte für die Herstellung von Cephemverbindungen, insbesondere von 7-Aminocephalosporansäurederivaten aufzufinden.

i O Ό. ι .

iirf.indungsgemäß wenden Y-Amino-cepheiusporansäurederivate der allgemeinen l?orniel I

(D

hergestellt, worin R Wasserstoff oder Methoxy, A einen

Pyridi.niumrest ~il '__/ » der ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein kann durch gegebenenfalls substituiertes O₁-Og-Alkyl, wobei zwei orthostandige Alkylgruppen auch zueihejn gegebenenfalls substituierten JDi- bis Becamethylen-^ing geschlosaen sein können, in dem ein Ringe-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt sein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten sein können,^ durch gegebenenfalls substituiertes Cp-Og-,Alkenyl, durch C₉-O/--Alkinyl, durch C_-C₇i-Gycloalkyl oder C -C^-'-'yoloalkyl-methyl, wobei in beiden ^ubstituenten der Hing,auch substituiert sein kann; durch C--0„-Gyclo~ alkenyl, durch gegebenenfalls substituiertes C₁-Og-AIkOZy, durch Cg-Cg-Alkenyloxy oder G₂-Cg-Alkinyloxy, durch Halogen, 'irifluormethyl oder Hydroxy, durch gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Benzyl oder Heteroaryl, worin weiterhin

A e'inen Chinolinium- f > oder einen Isochinolinium-

rest -ν ν— , die jeweils auch ein- oder mehrfach,lgleich oder verschieden substituiert sein können durch gegebenen-« falls substituiertes C-j-Cg-Alkyl, C₁-Cg-AIkOXy, Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy,bedeutet.

, '. ι > ·

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf Verbin-*- düngen gerichtet, in denen A einen Pyridiniumrest

-w^V bedeutet, der ein- oder mehrfach, gleich oder

verschieden substituiert sein kann durch CrC_g-Alkyl, das ein- oder mehrfach substituiert sein kann durch Hydroxy oder Sulfo; durch C.-Cg-Alkyloxy, Hydroxy-Cj-Cg-alkylöxy und wobei zwei Alkylgruppen auch zu einem gegebenenfalls substituierten Di- bis Decamethylen-Ring geschlossen seih können, indem ein Ring-C-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt sein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten sein können,

- . . ^V- . ' ' .

durch C^-Cg-Alkenyl, das durch Hydroxy substituiert sein kann,

durch C₂-C₆-Alkinyl 25

durch C₃-C₇-Cycloalkyl oder C3-C7-Cycloalkyl-methyl, wobei in beiden Substituenten der Ring auch substituiert sein ' kann durch Hydroxy oder Halogen,

durch C^Cy-Cycloalkenyl, . ^

durch C₁-C₆-AIkOXy, das durch Hydroxy substituiert sein kann, , .

durch C₂-Cg-Alkenyloxy oder C₂-Cg-Alkinyloxy, ·

durch Halogen, Trifluormethyl oder Hydroxy, durch Phenyl, Benzyl oder Heteroaryl, die auch durch Halogen substituiert sein können, ,

oder in denen A.einen Chinolinium- oder einen Isochinoliniumrest, die jeweils auch ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein können durch C₁-C,-

Alkylt das substituiert sein kann durch Hydroxy, durch Cj-Cg-Alkoxy, durch Halogen, Tri fluorine thy I oder Hydroxy.

Als gegebenenfalls mögliche Substituenten des unter A

erwähnten Di- bis Decamethylen-Rings, in dem ein Ring-C-— Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt sein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten'sein . körinen, kommen insbesondere die folgenden Substituenten in Betracht, die ein- oder mehrfach, vorzugsweise jedoch einfach auftreten können:

C₁-C₄-AIkOXy, Hydroxymethyl, Halogen, Hydroxy, Oxo, Exomethylen.

Diese Substituenten können an den genannten, an den Pyrxdiniumrest ankondensierten Ringen auftreten, unabhängig davon, ob der jeweilige Ring gesättigt, ungesättigt oder auch noch durch ein Hetero-Atom unterbrochen ist. '

Der an den Pyridiniumrest 'ankondensierte Ring kann zwei bis zehn Ringglieder (Di- bis Decamethylen), vorzugsweise jedoch drei bis fünf Ringglieder enthalten und somit beispielsweise einen Cyclopenteno-, Cyclohexeno- oder Cyclohepteno-Ring darstellen; Enthält ein solcher ankon-

densierter Ring eine Doppelbindung, so seien als Beispiele ein Dehydrocyclopentadieno-, Dehydrocyclohexadierip- oder Dehydrocycloheptadieno-Ring genannt. Ist in derartigen Ringen ein C-Atom durch ein Hetero-Atom ersetzt, so kommen als Hetero-Atome insbesondere Sauerstoff oder Schwefel in Betracht. Als ein Sauerstoffatom. enthaltende, ankondensierte Ringe, die zwei oder eine Doppelbindung enthalten, seien beispielsweise erwähnt Furo, Pyrano, Dihydrofuro und Dihydropyrane; als ankondensierte Ringe mit einem Schwefelatom, die zwei oder eine Doppelbindung enthalten, Thieno, Thiopyrano, Dihydrothi'eno und Dihydropyrano. Von den ein Hetero-Atom enthaltenden, ankondensierten Ringen kommen für eine Substitution, insbesondere durch die vorstehend angegebenen Substituenten, insbesondere diejenigen Ringe in Betracht, die nur eine Doppelbindung enthalten.

Als besonders bevorzugt kommen beispielsweise die folgenden Substituenten in Betracht:

A einen Chinolinium oder einen Isochinoliniumrest. die jeweils auch ein- oder mehrfach, gleich oder verschieden substituiert sein können durch Cj-Cg-Alkyl wie z.B. Methyl, Äthyl, Propyl, vorzugsweise Methyl, durch Methoxy, Hydroxy, durch Halogen oder Trifluor-methyl, einen Pyridiniumrest _rder ein- oder mehrfach,, vorzugsweise 1- bis 3-fach, insbesondere 1- bis 2- . . . ·. fach substituiert sein kann, beispielsweise durch Cj-C₄-Alkyl, wie insbesondere Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, η-Butyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Di- ..' ; methyl, Trimethyl, Methyl und Äthyl, Methyl und Propyl, Methyl und Isopropyl, Äthyl und Äthyl; Hydroxy-C,j-C₄-a!kyl,. wie insbesondere . Hydroxymethyl., Hydroxyäthyl, Hydroxypropyl, Hydroxyisopropyl, Hydroxybutyl, Hydroxy-sec.-butyl oder Hydroxy-tert,-

butyl, und v/obei z.B. auch zwei oder drei Hydroxy-¹ gruppen am Alkylrest stehen können; C^-C.-Alkenyl,

-Sr

.wie insbesondere Allyl, 2~Methylallyl und ßufctsiv^^yl, die auch noch durch Hydroxy substituiert sein können, 'wie insbesondere Hydroxyallyl und Hydroxybutenyl; CU-Alkinyl, wie insbesondere Propargyl; CU-Cg-Cycloalkyl und C^-Cg-Cyclö-

.5. alkyl-methyl, wobei sich die Kohlenstoff zahl auf den Cycloaikylteil bezieht, wie insbesondere Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cyclopentylmethyl, wobei die ,

_/ Ringe auch substiuiert sein können, z.B. durch Hydroxy, wie insbesondere l-Hydroxy-l-cyclopentyl und 1-Hydroxy-lcyclohexyl oder durch Halogen, vorzugsweise Chlor; Cn-Cg-Cycloalkenyl, wie insbesondere Cyclopenten-1-yl und Cyclohexen-1-y1;

C-.-Cg-Alkoxy, wie insbesondere Methyl- und &thyloxy; Halogen/ wie insbesondere 3-Fluor, 3-Chlor, 3-Brom, 3-Jod; Hydroxy, insbesondere 3-Hydroxy; Trifluormethyl, insbesondere 3-Trifluormethyl; Phenyl und Benzyl, die auch χ substituiert seiB können, beispielsweise durch Halogen, insbesondere Chlor, wie z.B. 4-Chlorbenzylj 2'-Thienyl und 3'-Thienyl;

Stellt A₁ einen Pyridiniumrest dar, der durch zwei zu einem

t

Di- bis Decaniethylen-Ring geschlossene Alkylgruppen substituiert ist, der wiederum ein- oder mehrfach, vorzugsweise einfach substituiert sein und eine oder zwei Doppelbindüngen enthalten kann> so kommen hierfür ganz besonders die folgenden ankondensierten Ringsysteme .in Betracht:

Cyclobuteno, Cyclopenteno, Hydroxycyclopenteno, Oxocyclopenteno, Hydroxymethylcyclopenteno, Exomethylencyclopenteno, Carboxycyclopenteno und Carbamoylcyclopenteno, ι ,·'

Cyclohexeno, Hydröxycyclohexeno, Oxocyclohexeno, Hydroxymethyi-cyclohexeno, Exomethylen-cyclohexeno, Carboxycyclo- hexeno und Cärbamoylcyclohexeno, · ' · ·

.' · . . · . -.· .' ' .- ;

• Cycloheptene, Hydroxy-, Oxo-, Hydroxymethyl-, Exomethylen-, Carboxycyclohepteno und Carbaiaoylcyclohepteno; Dehydro- .

— 6 —' , '

cyclopentene Dehydro-cyclohexeno und Döhydrocyclohepteno.

Ist in den vorstehend genannten ankondensierten Ringsystenien ein Ring-C-Atom, durch ein Hetero-Atom, insbesondere Sauerstoff ersetzt, so kommen insbesondere in Betracht: Furo/ 2,S-b_7pyridin_/ Furo/~3,2-b_7pyridin, Furo/~2,3-c_7pyridin; Furo/ 3,2-c_7pyridin; ihieno/~2,3-b_7pyridin,, 1hiend/~3,2-b_/pyridin, Iliieno/ 2,3-c_7pyridin, Thieno/~3,2-c_7pyridin, Thieno/~3,4-b_7pyridin, Thieno/~3,4-c_7pyridin.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung-der allgemeinen Formel II oder deren Salze

3 5¹

R CONH—=

(II)

-H~ R COOH

worin R Wasserstoff oder Methoxy,

eine durch diejenige Base, die den Resten A der Formel I

entspricht, austauschbare Gruppe bedeutet und worin R CO einen Acylrest, z.B. einen Formylrest oder einen allgemein aus der Cephalosporin- und Penicillinchemie bekannten Acylrest darstellt, mit der Base, die dem oben in Formel I definierten Rest A zügrundeliegt, umsetzt unter'Bildung der Verbindung der allgemeinen Formel III, R¹

f e

CO₂

. in der A, R und R die"obengenannte Bedeutung haben und sodann den Acylrest nach allgemeinen, aus der Cephalosporin- und Penicillinchemie bekannten chemischen oder enzymatischen Methoden unter Bildung der Verbindung I abspaltet.

' ^: "... . ' - ⁷ - '. ' .'·

Als Reste;R kommen insbesondere in-Betracht Acyloxyreste von niederen aliphatischen Carbonsäuren, vorzugsweise mit 1 bis 4 C-Atomen, wie z.B. Acetoxy oder Propionyloxy, insbesondere Acetoxy, die gegebenenfalls substituiert sein können, wie z.B. Chloracetoxy oder Acetylacetoxy. Für R kommen auch andere Gruppen in Betracht, wie beispielsweise Carbamoyloxy. .»

In den Äcylresten R CO- bedeutet R Wasserstoff oder die

4 4

Gruppe R -(CH₂) -, worin η = 0 oder 1 ist und R einen C₁-C₁₀", vorzugsweise C.-C₄~Alkylrest, der ein- oder mehrfach/ gleich oder verschieden substituiert sein kann durch gegebenenfalls substituiertes carbocyclisches oder heterocyclisches Aryl, Wie z.B. Phenyl oder Thienyl, durch gege- j benenfalls substituiertes Aryl- oder Heteroaryloxy, wie z.B. Phenyloxy, durch gegebenenfalls substituiertes Aryl- oder Heteroarylthio, wie z.B. Phenylthio oder Imidazolylthio durch C₃-C>-Cycloalkyl oder C^-Cg-Cycloalkenyl, durch gegebenenfalls substituiertes C₁ -Cg-Alkyloxy, durch gegebenenfalls substituiertes C.-Cg-Alkylthio, durch Cyano, Halogen, Trifluormethyl, Sulfo, Hydroxy, Amino oder Carboxy, wobei Hydroxy-, Amino- und Carboxygruppen auch geschützt oder blockiert sein können, beispielsweise die Gruppe Z-NH-CH(CH₂)₃-, ^Λ

COOH ^;

worin Z gegebenenfalls substituiertes Arylcarbonyl, wie z.B. Phenylcarbonyl oder Heteroarylcarbonyl, wie z.B. Thien-2-ylcarbonyl^gegebenenfalls substituiertes C^C.-Alkyloxycarbonyl öder die Gruppe -CH = C(CO₂C₂Hc)₂* gegebenenfalls substituiertes C₁-Cg-Alkyl-Sulforiyl oder gegebenenfalls substituiertes Phenylsulfonyl·," wie z.B. 4-Methyl-phenylsulfonyl

oder 4-Chlor-phenylsulfonyl darstellt, oder R einen gegebenenfalls substituierten carbocyclischen oder_t heterocyclischen Arylrest* .wie z.B. Phenyl, Thienyl oder Furyl, bedeutet. . ' /.'

3 4 5

R bedeutet weiterhin die Gruppe R-C—', worin R Wasser-

stoff oder einen gegebenenfalls substituierten C₁-Cg-Alkylrest bedeutet und R die vorstehende Bedeutung hat, oder R bedeutet den Rest R CO-C- , worin R C -Cg bedeutet. ¹I _c

^0R Besonders bevorzugt sind Ausgangsverbindungen, in denen die Acylreste R CO-- einen Thienylacetyl- oder einen Pheriylacetylrest bedeuten, die sich durch Penicillin-G-Amidohydrolase enzymatisch abspalten lassen." Weiterhin bevorzugt sind präparativ gut zugängliche und damit preiswerte Ausgangsverbindungen, in denen R CO- beispielsweise Thienylacetyl, Phenylacetyl sowie Phenoxyacetyl sein kann. Besonders bevorzugt sind weiterhin die Reste des Naturproduktes Cephalosporin G, sowie deren blockierte und geschützte Derivate der Formel Z-NH-CH(CH₂)3 C0-_r in der Z die oben genannte Bedeutung COOH

besitzt. Die Ausgangsverbindungen sind also literaturbekannt oder nach literaturbekannten Verfahren leicht herstellbar.

, ." · . . .'. " ^v; ' · ",' Die Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen Formel II mit den Basen, die den Resten A der allgemeinen Formel I entsprechen, kann in Wasser oder in einem Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser leicht mischbaren organischen Lösungsmittel, wie z.B. Aceton, Dioxan, Acetonitril, ^; Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid oder Äthanol durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10 bis etwa 100⁰C, vorzugsweise zwi-;: sehen 20 und 80⁰C. Die Basenkomponente wird in Mengen zügegeben, die zwischen etwa äquimolaren Mengen und einem bis zu etwa 5-fachen Überschuß liegt. Der Austausch des Restes R wird durch Anwesenheit von Neutralsalzionen, vorzugsweise von Jodid- oder Thiocyanationen, im Reaktionsmedium erleichtert. Insbesondere v/erden etwa 10 bis etwa 30 Ä'quivalente Kaliumiodid, Natriumjodid, Kaliumthiocyanat oder Natriumthiocyanat zugegeben. Die Reaktion wird vorteilhaft in der Nähe des Neutralpunktes, vorzugsweise bei einem pH-Wert im Bereich von etwa 5 bis etwa 8 durchgeführt.

' ' ' ' ' ' · ' - ⁹ - . · ' ·

Die Reaktion kann auch bevorzugt in nicht-wäßriger Lösung in Gegenwart von Tri-C.-C.-alkyljödsilan, wie z.B. Trimethyl- oder Triäthyljodsilan ausgeführt werden. Die Umsetzung von Verbindungen der allgemeinen Formel II mit Pyridinbasen ist bekannt. So ist z.B. in der Literatur (EP 60 144) beschriebe^ daß 3-Jodmethyl-cephalosporinderivate, z.B. Verbindungen, die denen der Formel I mit A = J entsprechen, mit Pyridinbasen zu den entsprechenden Pyridiniumverbindungen reagieren. Derartige Jodalkylverbindung'en lassen sich allgemein aus Estern, z.B. Acetaten, mit Triir.ethyljodsilan ^f herstellen (J. Amer. Chem. Soc. 9_9, 968, 1977; Angew.

Chemie *9J_, 648, 1979) , eine Reaktion, die in der Folgezeit auf Cephalosporine übertragen worden ist (EP 34924, US 4266-049, Tetrahedron Letters 1981, 3915, EP 70 706). . ' . ' ' ' '. ^; ' · ^: . " ^: ' ' . · - > . ' - · Nach dem in EP 60 144 beschriebenen Zweistufenverfahren werden z.B. die den der Formel II entsprechenden Acetate

2 ;: ! · '

(R -OCOCH₃) zuerst in die 3-Jodmethylverbindungen übergeführt, diese isoliert und dann mit den gewünschten ; Pyridinbasen zur Reaktion gebracht. Zur Isolierung der Endprodukte ist eine chromatographische Reinigung nötig, die maximale Ausbeute an reinem Endprodukt liegt unter 10 % d.Th.. Auch nach einer in der EP 70 706, Beispiel 5 beschriebenen Variante, wobei die 3-Jodmethylverbindungen nicht isoliert werden, wird nach Umsetzung mit Pyridin die Titelverbinduhg neben mehreren Komponenten nur chromatographisch identifiziert. y

Es ist überraschend, daß die Ausbeuten an den Endprodukten der Formel I bis zum mehr als zehnfachen erhöht werden,

wenn die nucleophile Austauschreaktion von Beginn an in . Gegenwart eines Überschusses der entsprechenden dem Rest A in Formel I zugrundeliegenden Basen ausgeführt wird, d.h.

TrI-C₁-C.-alkyljodsilan, vorzugsweise Trimethyljodsilan nach Zugabe der Base zur Reaktionsmischung gegeben wird.

I ;' , .

Das Verfahren wird so .durchgeführt, daß zu einer Lösung oder Suspension der Verbindung II in einem geeigneten

Lösungsmittel die dem Rest A entsprechende Base zugegeben wird, gefolgt von Trimethyljodsilan. Statt Trimethyljodsilan kann beispielsweise auch eine Reaktionsmischung aus Jod und Hexamethyldisilan, die vorher bei Temperaturen zwischen etwa 60 und 120⁰C in literaturbekarinter Weise zur Reaktion gebracht wurden, wobei Trimethyljodsilan entsteht, verwendet werden. Statt Trimethyljodsilan kann mit demselben guten Ergebnis auch· Triäthyljodsilan, das in. literaturbekannter Weise hergestellt wurde, verwendet werden. Die Reaktion wird ausgeführt bei Temperaturen zwischen etwa' -5° und +100⁰C, vorzugsweise zwischen +10° und +8O⁰C.

Geeignete inerte aprotonische Lösungsmittel sind z.B. chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid,, Chloroform, Dichloräthan, Trichloräthan, Tetrachlorkohlenstoff, oder Niederalkylnitrile, wie Acetonitril oder Propionitril, oder Frigene; insbesondere ist Methylenchlorid ein hervorragendes Lösungsmittel.

Die dem Rest -A entsprechende Base wird in mindestens stöchiometrischer Menge bis zu einem zwanzigfachen Überschuß zugegeben, vorzugsweise wird mit solchen Mengen gearbeitet, daß die freiwerdende Jodwasserstoffmenge gebunden wird und noch mindestens 1 Mol, vorzugsweise 2-5 Mol der Base für die Substitution zur Verfügung stehen.

Da neben der auszutauschenden Gruppe R in der Ausgangsverbindung II auch andere vorliegende funktionelie Gruppen, wie Amino-, Carboxy- oder Amidgruppe, mit Trimethyljodsilan reagieren, wird letzteres in mindestens vierfachem bis zum etwa zwanzigfachem, vorzugsweise in fünf- bis zehnfachem Überschuß zügegeben.

Carboxyl- und N-Aminofunktiönen in der Verbindung II können". auch durch Zugabe eines Silylierungsrnittels, wie z.B.

Bistrimethylsil.ylacetamid, Bistrimethylsilyltrifluoroacot- j amid, Trimethylchlorsilan, Hexamethyldisilazan, Bistri- ' methylsilylharnstaff, vorsilyliert werden, entweder ohne

oder in Gegenwart einer Base, vorzugsweise der gewünschten, der Gruppe A zugrundeliegenden Base in den vorstehend beschriebenen Mengen. Anschließend wird Trimethyljodsilan in mindestens stöchiometrischer Menge oder auch im Überschuß, vorzugsweise in einem doppelten bis zu einem zehnfachen Überschuß zugegeben.

Wenn in der dem Rest A der Formel I zugrundeliegenden Base funktionelle Gruppen, wie z.B. Hydroxygruppen und derglei-* chen, vorliegen, so werden diese vorzugsweise mit einem der vorstehend genannten Silylierungsmittel vorsilyliert und sodann in der Reaktion eingesetzt.

Die Reaktionsprodukte der Formel III können durch Zugabe ι von Wasser oder wäßrigen Mineralsäuren, z.B. verdünnte HCl, HBr, HJ oder H₃SO₄, aus der wäßrigen Phase in üblicher Weise, z.B. durch Gefriertrocknen der Wasserphase, Chromatographie und dergleichen isoliert werden. Vorzugsweise werden die polaren Reaktionsprodukte aus der wäßrigen Lösung in Form eines schwerlöslichen Salzes, beispielsweise eines , Hydrojodidsalzes ausgefällt. <

In den erhaltenen Verbindungen der allgemeinen Formel III wird sodann die Acylgruppe R CO nach allgemein bekannten chemischen - z.B. durch Hydrolyse mit verdünnten Mineralsäuren, wie z.B. zu Salzsäure oder Schwefelsäure oder über Imidchloride - oder enzymatischen Verfahren, wie sie z.B." in der DE-OS 30 19 838 beschrieben sind, abgespalten. _e> .

Bei Anwendung der Imidchlorid-Spaltung wird die Verbindung III mit bspw. Phosphorpentachlorid zur Reaktion gebracht, das entstehende Imidchlorid durch Zusatz eines Alkohols in den Iminoäther übergeführt und dieser sodann durch Hydrolyse oder Alkoholyse gespalten. Die Reaktion wird vorteilhaft in Gegenwart eines Silylierungsmittels , wie Trimethylchlorsilan ausgeführt. Die gebildete Verbindung der allgemeinen Formel I wird nach Hydrolyse der Reaktionsmischung durch Zugabe von Wasser aus der wäßrigen

Phase wie üblich, z.B. durch Gefriertrocknen oder Chromatographie über Kieselgel oder dergleichen, isoliert. Vorzugs-, weise werden die Reaktionsprodukte aus der Reaktionslösung direkt als schwerlösliche Salze, beispielsweise eines Hydrochlorids oder Hydrojodids, isoliert.

Bei Anwendung d-er enzymatischen Spaltung wird beispielsweise in Verbindungen der Formel III, in denen R CO =

C₁-H₁-CH₉CO- und Π Π bedeuten, 'mit fixierter ^D * ^S^CHCO-

Penicillin-G-Amidohydrolase der Acylrest abgespalten. Die Reaktion wird in wäßriger Lösung bei einer Temperatur von etwa 25-40⁰C, vorzugsweise 35-37°C und einem pH-Wert von etwa 6.5-8.0, vorzugsweise von 7.2-7.8 ausgeführt. Durch Zugabe von 1n NaOH wird der pH-Wert konstant gehalten. Nach beendeter Reaktion wird vom fixierten Enzym durch Filtration getrennt.

Die so erhaltenen Reaktionsprodukte der Formel I werden aus der wäßrigen Phase in üblicher Weise z.B. durch Gefrier-

ν ·. "

trocknen, Chromatographie oder Fällung in Form eines schwerlöslichen Salzes isoliert.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen.der Formel I sind·Ausgangsprodukte für die Herstellung zahlreicher hochwirksamer Antibiotika der allgemeinen Formel III¹,

R³'CO-NH \ '^ CH_nA (III¹)

1 3 '

^; in denen z.B. R = Wasserstoff oder Methoxy und R CO insbesondere einen 2-(Aminoheterocyclyl)-2-oxyiminoacetylrest, beispielsweise den 2-(2-Aminothiazolyl)-2-oxyimino-acetylrest bedeutet, die in den deutschen Patentanmeldungen DE-OS 31 18 732, P 32 07 840.4, P 32 47 614.0 und

-13- , , j? 32 47 6ΐ3ο2,'beschrieben sind, Au a f iiiir uns ab e i sp ie I ' '.' .

Die folgenden AuBfühfUngsbeispiele für die nach dem er- £indungsgemäßerrVerfahren herstellbaren Verbindungen dienen aar: weiteren Erläuterung der Erfindung, achränken sie jedoch nicht darauf ein, y

- Herstellung der Ausgangsmaterialien Beispiel 1 ₍

3- L(2f 3-Cyclopenteno-1-pvrid'inio)methyl]-7- t2-y) acetamido)-qeph-3-em-4-carboxylat , .

• ' ' ..' '

Variante a

• - : — _v ..

Ein Gemisch aus 150 g(0.36 mol) 7-(.2-Thienylacetamido)— . . cephalospqransäure-Natriumsalz (Cephalothin), 68Og (7 möl) Kaliuir.thiocyanat, 66.5 g (65 ml, 0.56 mol) 2,3-Cyclo- · pentenopyridin, 150 ml Wasser und 30 g 85 proz. Phosphqrsäure wird 4 Stünden bei 66-68°G gerührt. Während dieser ,, Zeit fällt der pH-Wert von 6.6^!auf pH 6.0. Die gelbgefärbte dickflüssige-Lösung wird mit 3 1 Wasser verdünnt und viermal mit je 400 ml Methylenchlorid extrahiert. Unter Kühlen ^: und Rühren werden sodann bei 5-10°C 110 ml 18 proz. SaIzsäure innerhalb 30 Minuten zugetropft, wobei sich ein voluminöser Niederschlag bildet. Es wird 2 Stunden im Eisbad belassen, abgesaugt, dreimal mit je 500 ml Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. <

Ausbeute: 130 g (0,245 mol) hellgelb gefärbte Kristalle

(68 % d. Th,) vom Zersetzungspunkt 156-158°C.

^C22^H21^N3°4^S2 ^{X HSCN X H}2° '

Ber. G 51^86 H 4.54 N 10.52 S 18.06 H₃O 3.38% Gef. C 51.8 H 4.3 N 10.2 S 18.0 H„0 -2.9" %

IR (KBr): 1775 (Lactam-CO); 2040 era"¹ (SCN) ¹H-NMR (CF₃CO₂D): β = 2.3-2.8. (in, 2H, Cyclopenten-H) ;

3.15-3.95 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und SCH,); 4.06 (s, 2H, CH₀CO); 5.2-6.2 (m, 4H, CH₀Py und 2 ' '

... Lactam-H);;¹ 6.8-7-·^ Cm, 3H, Thiophen),

. ' 7.65-8.70 ppm (m, 3H₁ PY).

Variante b

3.96 g (10 mniol) 7-(2-ThIenylacetamido)-cephalosporansäurc werden in 90 ml Methylenchlorid gelöst und 10.2 g (10 ml, 86 mmol) 2,3-Cyclopentenopyridin zugegeben. Unter Rühren und Kühlen werden sodann 14 g (10 ml, 70 mmol) Trimethy1-jodsilan -zugetropft und die Lösung 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Es wird auf —-15⁰C gekühlt, 25 ml 2n Salzsäure zugegeben und von der organischen Phase getrennt. Die wässrige Phase wird durch Zugabe von Nätriumbicarbonat auf pH 6.0 gestellt und über Kieselgel (Grace, 0.1 mm) mit Aceton:Wasser (3:1) chromatographiert. Nach dem Gefriertrocknen der Produktfraktionen erhält man die Titelverbindung in Form eines hellgelben amorphen Feststoffs..

Ausbeute: 3.2 g (70.5 % d. Th.)

IR (KBr): 1775 cm"¹ (Lactam-CO)

¹H-NMR (CF₃CO₂D): 5 - 2.3-2.8 (m, 2H, Cyclopenten-H);

3.1-3.95 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und ' SCH₂); 4.09 (s, 2H, CH₂CO); 5.2-6.25

(m, 4H, CH₂Py und 2 Lactam-H); . 6.8.-7.4 (m, .311,. Thiophen) ; 7.65- -'..' '. 8.85; ppm (m, 3H, Py)

Beispiel 2

3-L(2 , 3-Cyclopenteno-1-pyridinio)methyIJ-7-pheny!acetamido ceph-3-em-4-carboxylat ^!

Variante a ^v .

Aus 14.4 g 7-PJienylacetamido-cephalosporansäure «= Natriumsalz, 68 g Kaliumthiocyanat, 6.5 ml 2,3-Cyclopentenopyridin, 15 ml Wasser und. 3.4 g 85 proz. Phosphorsäure in , Analogie zu Beispiel·/ 1 a. Die Reaktionsmischung wird mit 120 ml Aceton verdünnt und über 500 g Kieselgel (Grace,

0.1 mm) mit Aceton:Wasser (8:1) und sodann mit Aceton: Wasser (2: 1). chromatographiert. Die Produktfraktionen ergeben nach dem Gefriertrocknen 7.5 g (48 % d. Thi) hell-

i grau gefärbten amorphen Feststoff.

IR (KBr): 1770 cm"¹ (Lactam-CO)

¹H-NMR (CF₃CO₂D): g = 2.25-2.85 (m, 2H, Cyclopenten-H);

- .3.1-3.75 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H und SCH₂); 3.87 (s, 2H, CH₂CO); 3.2-6.25 (m, 4H, CH₂Py und 2 Lactam-H); 7.38 , (s, 5H, Phenyl); 7.6-8.7 ppm (m, 3H, . Py).

Variante b . .

Aus 3.9 g T-Phenylacetamido-cephalosporansäure,·10 ml 2,3-Cyclopentopyridin und 1.0 ml Trimethyljodsilan in 90 ml Methylenchlorid in Analogie zu Beispiel 1b. Nach·der Hydrolyse wird wie oben über Kieselgel und Aceton:Wasser (3:1) chromatographiert.

Ausbeute:. 2.4 g (53.5 %) amorpher Feststoff,

Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der von Beispiel 2 a identisch.

Be ir. p_i_o'l; 3

3~L(2, 3-Cyclopenteno-r l-pyridinioJmethyl.j-^-phenoxyacetamido-ceph^-eiri- 4-carboxylat

Variante a

Aus 21.4 g?-Phenoxyacetamido-cephalosporansäure-Natriumsälz, 95 g Kaliumthiocyanat, 9 ml 2,' 3-Gyclopentenppyridin und 1.5 g 85 proz. HoPO₄ in 21 ml Wasser in Analogie zu Beispiel 1a. Nach; dem Verdünnen mit Aceton wird über 600 g Kieselgel mit Aceton:Wasser (8:1) und sodann mit Aceton:Wasser (2:1) Chromatographiert. Die Produktfraktionen v/erden gefriergetrocknet. Man erhält 11.9 g

. - (51 % d. Th.) eines farblosen amorphen Feststoffs.

IR (KBr): 1770 cm""¹ (Lactam-CO)

¹H-NMR (CF₃CO₂D): £ = 2.25-2.85 (m, 2H, Cyclopenten-H);

3.15-3.9 (m, 6H, Cyclopenten-H und SCH₂); 4.81 (s, 2H,,CH₂CO); 5.25-

-20 6.20 (m, 4H, CH₃Py und 2 Lactam-H)

) 6.8-7.5 (m, 5 Phenyl-H); 7.65-

8.7 ppm (m, 3H, Py). '

v. .

Variante b

25' . ' ^: .- . . . ·

Aus 2.5 g 7-Phenoxyacetamido-cephalosporansäure, 5 ml 2/3-Cyclopentenopyridin und 5 ml Trimethyljodsilan in ;. 45 ml Methylenchlorid in Analogie zu Beispiel 1 b. Nach der Hydrolyse wird die- wässrige Phase über Kieselgel mit AcetoniWasser (3:1) chromatographiert. Die Produktfraktionen ergeben nach dem Gefriertrocknen 1.8g (61.5 % d. Th.) eines bräunlich gefärbten amorphen Fest--Stoffs. Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der von Beispiel 3 a identisch.

Beispiel 4

7- (D-5-Benzamido-5--carboxypentanairiido) -3- L( 2 , 3-cyclo- _f penteno-1-pyridinio)methyl}-ceph-3-em-4-carboxylat - '

Variante a

Eine Lösung von 5.2 g (10 mmol) 7- (D-S-B.enzamido-S-carboxy- pentanamido)-cephalosporansäure, 11.9 g (11.7 ml, 0.1 mol) 2,3-Cyclopentenopyridin, 66 g (0.4 mol) Kaliumjodid und 30 mg Ascorbinsäure in 75 ml Wasser und 25 ml Aceton wird 4 Stunden auf 66-68°C erhitzt. Nach dem Erkalten wird mit 500 ml Aceton verdünnt und über 300 g Kieselgel chromatographiert. Mit Aceton:Wasser (7:1) werden die Salze eluiert, mit Aceton:Wassex (2:1) die Titelverbindung. Nach dem Gefriertrocknen der Produktfraktionen erhält man 3.2 g (55 % d.-Th.) eines färblosen amorphen Feststoffs.

IR (KBr): 1770 cm"¹ (Lactam-CO)

¹H-NMR (CF₇CO₀D): Γ = 1.8-3.9 (m, 15H, 6 Cyclopenten-H, SCH₂und'Pentan-H); 4,8-6.2 (m', 4H,

₂Py und 2 Lactam-Hj; 7.3-8.7 ppm (m, 8H, Py und Phenyl).

Variante b

5.1 g (4 m}., 28 mmol) Trimethyljodsilan werden unter Kühlen auf einmal in ein Gemisch aus 2 * 1 g (4 mmol) 7- (D-5-Benzainidb-5-carboxypentana:mido) -cephalosporansäure, 4.06 g (4 ml , 34 mmol) 2,3-Cyclopentenopyridin und 40 nil Methylen'chlorid gegeben. Es v;ird 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt, /gekühlt und durch Zugabe von S ml 2nHCl hydrolysiert. Die wässrige Phase wird abgetrennt, mit Natriumbicarbonat auf pH -= 6 gestellt und über 150 g Kieselgel mit Aceton:Wasser (5 :1), sodann mit Aceton:Wasser (2:1) chromatographiert. Die Produktfraktionen ergeben nach dem

- •19 -

Gefriertrocknen 1.9 g (47.5 %) eines hellgelben amorphen Feststoffs. Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit

. der vorstehend beschriebenen identisch. Beispiel 5

7- (D-5- (4-Chlorbenzamido) -S-carboxypentanarnido) -3-L (2 , 3-cyclopenteno-T-pyridinio) rnethylj-ceph-S-em^-carboxylat

Variante a '

In Analogie zu Beispiel 4 a aus 5.5 g (10 mmol) 7-fb-5-(4-Ch.lorbenzamido)-S-carboxypentanamidcT]-cephalosporansäure, 11.9 g (0.1 mol) 2,3-Cyclopentenopyridin, 66 g (0.4 mol) Kaliumjodid, 30,mg Ascorbinsäure in 100 ml Wasser:Aceton (3:1) als amorphen Feststoff in 48 % Ausbeute erhalten.

IR (KBR): 1770 cm~¹ (Lactam-CO)

¹H-NMR (CF₃CO₂D) :/= 1.9-2.9 (m, 8H, (CH₂)₃und 2 Cyclo-

penten-H) ; 3.1-3.8 (in, 7H, 4 Cyclopenten-H, SCH₃ und CH); 4.9-6.3 (m, AU, CH₂Py und 2 Lactam-H); 7.3-8.7 ppm Cm, 7H, Phenyl und Py).

Variante b 1

In Analogie zu Beispiel 4 b aus 7-CD-5-(4-Chlorbenzamido)-S-carboxypentenanamidoj-cephalosporansäure (2.2 g), 2,3-Cyclopentenopyridin (4.06 g) und Trimethyljodsilan (5.1 g) in Methylenchlorid (40 ml) als amorphen Feststoff nach Chromatographie erhalten. Ausbeute: 51 % d. Th.

Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der vorstehend beschriebenen identisch. ·

In Analogie zu Beispiel 4, Variante a (Austausch in Wasser), bzw. 4, Variante b (Trimethyljodsilanverfahren), v/erden die Verbindungen der folgenden Beispiele 6-12 aus den entsprechendenden Cephalosporinderivaten und 2,3-Cycloperttenopyridin erhalten.

Beispiel 6

7- (D-5-Benzolsulfonamido) -5-carboxypentanamido) -3-jj2 , 3-Cyclopenteno-l-pyr.-idinio)methyl3-ceph-3-em-4-carboxylat

I '

Ausbeute nach Variante a: 45 %, Nach Variante b 52 %.

¹H-NMR (CF₃CO₂D) : ^ = 1.6-4.4 (m,i5"H, 6 Cyclopenten-H, 7 Pentan-H und SCH₂); 5.15-6.2

' * ·.' (m, 4H, CH₂Py und 2 Lactam-H) ; _f

7.4-8.65 ppm (m, 8H, Phenyl und Py)

Beispiel 7

7-[D-5-(4-Methylbenzolsulfonamido)-5-carboxy-pentanamido3-3-D2 , 3-cyclopenteno-l~pyridinio) methylj-ceph-3-em-4-carboxylat

Ausbeute nach Variante a: 38 %

(D_C-DMSO) : /-1,2-4.1 (m, 18H mi t^ s bei 2,36-CH_o, - 6 Cyclopenten-H, 7 Pentan-H und CH

4.8-5.7(4H, CH₂ Py und 2Lactam-H); 7.2-9.4 ppm (9H, 3Py-H, 4 Phenyl-H und 2NH).

-.21 -

Beispiel 8 ' .

7-[D-S- (4-Chlorben2olsulfonamido)-5-carboxypentanami'do]- _i 3-(2,3-cycIopenteno-l-pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxy-Ia t,

Ausbeute Variante a: 48 %, nach Variante b 55 %

/H-NMR(CF₃CO₂D): ν/= 1.6-4,4 (ra, 15II, 6 Cyclopenten-H,

7-Pentan-H und SCH₂); 5.1-6.25 (m, 4H, CH₃Py und 2 Lactara-H); ¹P 7.4-8.7 ppm (m,- 7H, Phenyl und Py)

Beispiel 9

7-(D-S-Amino-S-carboxy-pentanamido-B-(2,3-cyclopenteno l-pyridinit^me^;thyl~ceph-3-em-4-carboxylat

Ausbeute (Variante a): 19 %

¹H-NMR (D₂O): J= 1.6-2.7 (m', 8H/ (CH₃J₃ und 2 Cyclopenten-H) ; 2.9-3.9 (m, 7H, 4 Cyclopenten-H; SCH₂ und CH N); 5.9-5.95 (m, 4H_f CH₃Py ' ^und 2 Lactam-H); 7.6-8.7 ppm (m, 3H, Py)

Beispiel 10

.7-(D-5-tert.Butyloxycarbonylamino-S-carboxypentanamido)-3-(2.S-cyclopenteno-l-pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat ,

Ausbeute nach Variante a: 15 % d.Th.

H-NMR (D₆-DMSO) 1.2-1.9 (m, ]5H, (CII₇) , und C (XMI^) _$) 1.9-2.4 (m, 2 Cyclopcnten-II) ; 2.7-4.Q (m, 7H₇ CHN, SCH₂und 4 Cyclopenten-H) 4.8-5.7 (m, 4H, CH₃Py und 2 Lac tarn- H) ; 6.0-6.3 (NH); 7.7-8.9 (m, 3H, Py); 9.1-9.4 ppm (NH)

Beispiel

7-tj(D-5-Carboxy-5- (2, 2-diäthoxycarbonyl) vinylämino-pentan amidö3-3—(2,3-cyclopenteno-l-pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat '

Ausbeute nach Variante a: 14 % d.Th. ι

H-NMR

(D₆-DMSO):^= 1.0-1.4 (t, 611, Äthyl); 1.4-1.8

(m, 6H, (CH₂J₃); 1.9-2.4 (m/, 2 Cyclo penten-H) ; 2.8-4.3 (m_f HH, 4 Cyclopenten-H, CHNH, SCH₃ und 4 Äthyl); 4.7-5.7 (4H, CH₃Py und 2 Lactam-H); 7.6-9.8 ppm (6H, 3Py-H, Vinyl-H, 2NH)

Beispiel

7-(2-Acetyl-2-syn-methoxyimino-acetamido)-3-(2.3-cyclopentene^1-pyridiniο)methyl-ceph-3"em-4-carboxylat \

Ausbeute nach Variante a: 18 % d.Th. .-_ ^ , ¹

H-NMR (CF₃CO₂D) £= 2.3-2.9 (m mit s bei 2.49, 5H, CH₃CO und 2 Cyclopenten-H); 3,1-3.9 (m, 6H, SCH₂ und 4 Cyclopenten-H) 4.26 (s, 3H, NOCH₃); 5.1-6.2 (m, 4¹II,' CH₃Py und 2 Lactam-H); 7.6-8.7 ppm (m, 3H, Py)

10

Analog Beispiel 4b (Trimethyljodsilanverfahren) werden >' die nachfolgend aufgeführten Verbindungen erhalten, die der allgemeinen Formel

C,H_CCONH-CH(GH„),CONH-COOH

entsprechen und in denen A den in der zweiten Spalte der Tabelle 1 angegebenen Substituenten bedeutet.

15

Beispiel

20

13

T a b e lie I

Ausbeute % d. Th.

38 '

TI-NMR (CF₃CO₂D) : (ppm)

1.7-3.9 (m, 9H, SCH₂, 7 Pentan-H) 4.8-6.4 (m, 4H, CH₂Py und 2Lactam-H); 7.4-9.2 (m, lOH, Py und Phenyl)

14

22

1.7-3.9 (m,9H,SCH₂ und 7 Pentan-H); 4.8-6.3 (m, 4H_# CH₂Py und 2Lactam-H) 7.3-8.6 (m, lOH, Phenyl und Chinolin) 8.9-9.4 (m, 2 Chinolin-H)

15

26

1.8-3.1 (m, 7H, Pentan); 3.39 und 3.82 (AB, J = 19 Hz, SQL·); 4.8-6.3 (m, 4H, CH-Py und 2 Lactanv-H); 7.3-8.7 (mf llH, Phenyl und isochinolin); 9.5-9.85 ' (m, 1 Isochinolin-H)

Beispiel

, 5

16

17

20

18

Ausbeute % d. Th.

62

H-NMR

1.6-4.1 (in, 17H, 8 Cyclohexen-H, 7 Pentan-H und SCH ) , 4.9-6.4 (m, 4H, CH Py und 2 Lactam-H); 7.3- \ 9.0 (m, 8H, Phenyl und P,y)

1.7-3.0 (m, 7H_/Pentan);2.76 (s, 311, CHO ; 3.65 und 3.73 (AB, J = 19 Hz, SCH₉); 4.7-6.3 (m, 4H, CH₉Py und 2 Lactam-H); 7.3-879 (m/ 9H, Phenyl und Py)

1.8-2.9 (m, 7 Pentan-H); 3.4 2 und Λ. 76 (AB, J = 19 Hz, SCH₉) ; 4.9-6.4 (m, , 4H, CH₉Py und 2 Lactam-H); 7.3-9.25 (m, 14H, Phenyl und Py)

In Analogie zu Beispiel 1 b (Trimethyljodsilanverfahren) werden die,nachfolgend aufgeführten Verbindungen erhalten, die der allgemeinen. Formel -

CONH-

entsprechen und in denen A den in der zweiten Spalte der Tabelle 2 ahgegegebenen Substituenten bedeutet.

Tabelle 2

Beispiel	A	/CH	.V	Ausbeute % d. Th.	1H-NMR (CF3CO2D): ζ(ppm)
19		84	2.66 (st 311, CH3); 3.40 und 3.72 (AB, J= 19 Hzt
			2H, SCH2); 4.06 (s, 2H,
			CH2CO); 5.05-6.40 (m, 4H,
	' '		CH2Py und 2 Lactam-H) ;g .8-
			7.4 (m, 3H, Thiophen);
	C6H5		7.95-9.20 (m, 4H, Py)
20		65	3.38 und 3.72 (AB, J=19Hz SCH2J; 4.10 (s, 2H, CH2CO) 4.9-6.3 (m, 4H, CH3Py und
			2 Lactam-H); 6.9-7.3 (m,
			3H, Thiophen); 7.'66 (s,
		5H-,' Phenyl) ; 8.0-9.4 (m,
		4H, Py) · '.

Beispj	5	15	.el A	Ausbeute % d. ,Th.	-	-	H-NMR (CF3CO2D): J" (ppm)
21			O	35			1.7-2.4 (m, 4H, Cyclohexen-H);
					28		2.8-3.8 (m, 6H, 4 Cyclohexen-H,
	on 23				SCH2); 4.05 (s, 2H, CH2CO);
10 22	20			5.15-6.25 (m, 4H, CH3Py Und
				2 Lactam-H); 6.8-7.5 (m, 3Ή,
				Thiophen); 7.6-8.8 (m, 3H/ Py)
	25		/38	3.40 und 3.78 (AB, J= 19 Hz,
- . ·			2H, SCH»); 4.08 (s, 2H, CH9CO);
		5.15-6.35 (m, 4H, CH3Py und
		2 Lactam-H); 6.8-7.4 (m, 3H
		Thiophen); 7,9-8.8 (m, 6H,
		Isochinolin-H); 9.5-9.8 (m,
	1 Isochinolin-H).
	3.42 und 3.75 (AB,J = 19Hz,
	SCH_); 4.06 (s, 2H, CH0CO);
	5.26-6.42 (m, 4H,. CH3Py und
	2 Laetam H); 6.8-7.4 (m, 3H,_
	Thiophen); 8.0-9.2 (m, 5H, Py) ' ' ·.' " ί
	r . :'-'

In Analogie zu Beispiel Ib (Trimethyljodsilanverfahren) werden die nachfolgend aufgeführten Verbindungen erhalten; die der allgemeinen Formel

entsprechen und in denen R und R die in Tabelle 3 angegebenen Substituenten bedeuten.

T a b e 11 e 3 -

Beispiel	R1	R3	Ausbeute % d. Th.	1H-NMR (CF3CO2D):
< ' 24	H	r—— N Y	28	2.1-2.9 Cm, 5H, CH3- sings bei 2.33 und 2Cyclopenten-H); 3.1- 3.9 (m, 6H, SCtI2 und 4Cyclopenten-H); 4.03 (s, 2H7 CH2CO); 5.15- 6.25 (m, -4H, QI3Py und 2 Lactam-W);.7.3- 8.7 (m, 5H, Py und Imidazol)

Beispiel

25

CNCH₀-

26

N" OCH.

20 25

27

OCH.

)C0

Ausbeute % d. Th.

32

68

65

N-NMR (CF₃CO D) / (ppm)

2.1-2.9 (m, ' 2Cyciopenten-H); 3.1-3.8 (m, 6H, SCH₂ und 4Cyclopenten-H); 3.88 (s, 2H, CH₉CO); 5.2-6.25 (m, 4H, CH-Py und 2Lac- , tam-H); 7.65-8.7 (m, 3H, Py)

2.2-2.9 (m, 2Cyclopenten-H); 3.15-' 3.85 (m, 6H, SCH₂ und 4Cyclopenten-H¹); 5.^-6.25 (m, 4H, CH₉Py und ,2 Lactam-H); 6.60; 6.98 und 7.57 (je ein Furan-H); 7.6-8.7 (m, 3H, Py)

2.2-^2.9(^/2 Cyclopenten-H); 2.9-3.8 (m, 6H, SCH₂ und 4 Cyclopenten-H) ; 3.70 (s, 311, OCH₃); 4.10 (s, 2H, CHpCO); 5.25-6720 (m, 4H, CH₂Py und 2Lactam-H); 6.7-7.45 (ra, 3Thiophen-H); 7.65-8.7 (m, 3H, Py)

Endprodukte

Beispiel 1

7-Amino-3-[(2,3-cyclopenteno-1-pyridinio)methy1 ] -ceph-3-em-4-carboxylat

a) Chemische Spaltung . '. .. : '/ ' ' ."\. ' ' : · ' ' ' . Zur gerührten Suspension von 5.6 g (10.5 mmol) 3-[(2,3-cyclopenteno-1-pyridinio)methyl] -7- (2-thie.nylacetämido) ceplv^-em^-carboxylat-IIydrothiocyanatsalz (Beispiel 1) in 40 ml trockenem Methylenchlorid werden 5.6 ml (44 mmol) Ν,Ν-Dimethylanilin und 2.8 ml (22.2 mmol) Trimethylchlorsilan gegeben. Unter leichter Temperaturerhöhung auf 27°C entsteht eine klare Lösung. Nach 1 Stunde Rühren bei Raumtemperatur wird auf -40°C gekühlt und auf einmal 4.6 g (22.2 mmol) PCI5 zugegeben, wobei die Temperatur auf -25°C steigt. Die dunkelbraune Lösung v;ird 1 Stunde bei -30°C gerührt und sodann in eine auf —40°C gekühlte Lösung von 9 ml Isobutanol in 18 ml Methylenchlorid gegossen. Esbildet sich ein Niederschlag. Nach Stehen über Nacht im Kühlschrank wird abgesaugt und mit Methylenchlorid gewaschen. Das feuchte Rohprodukt wird sofort in 15 ml Methanol von -5°C gelöst und 80 ml Methylenchlorid:üther (1:1) zugetropft. Der gebildete Niederschlag v/ird nach 2 Stunden Rühren bei -1O°C abgesa und über P₂ ⁰C i ·. Vak. getrocknet.

2 Stunden Rühren bei -10 C abgesaugt, mit Aceton gewaschen

' .' . . . ' . ' · . -, Ausbeute: 3.3 g (78 % d. Th.) hellbraun, kristallin.

C_1CH^N,O^S χ 2 HCl "

Ber.: C 47.41 H 4.97 Cl 17.49 N 10.37 %

Gef.: C 46.2 H 5.6 Cl 16.6 N 9.8 %

IR (KBr): 1785 cm (Lactam-CO) _s

. ¹H-NMR(CF₃CO₂D) : C. = 2.55-2.95 (m, 2H, Cy clopen ten-II); · 3,15-3.95 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H nv.iä

lind S-CM₉); 5.53 (s, 2H, Lcictam-It) ; 5.55 und 6.03 (AB,J = 15¹Hz, 2H, CH₂Py); 7.65-8.70. ppm (m, 3H, Py).

b) Enzymatische Spaltung

106 g (0.2 mol)'3- (2,3-Cyclopenteno-1~pyridinio)methyl -7-(2-thienyl-acetamido )-,ceph.-3-ein-4-carboxylat-Hydrothiocynnatsalz (Beispiel 1) werden in 600 ml Wasser suspendiert, eine Lösung von 150 ml Amberlite LA-2 (Rohm und Haas) in 8ÖO ml Essigester zugegeben und die Mischung 1/2 Stunde im Eisbad gerülirt. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Lösung zweimal mit 50 ml LA-2 (Acetatform) in 150 ml Methylisobutylketon extrahiert sowie noch viermal mit je 100 ml Methylenchlorid gewaschen. Die Viasserphase wird auf ein Vol. von 500 ml ergänzt und mit NaHCO3 (0,2 g) auf pH 7 gestellt. Es werden 100 g fixiertes Penicillin G-Amidohydrolase-Enzym zugegeben und bei 37°C und pH 7.1 ge-' rührt. Der pH-Wert wird durch ZutrOpfen von 1n NaOH konstant gehalten. Nach 2 Stunden ist e,in 90 proz. Umsatz erreicht (DC-System: Aceton/H^O .= 5:1, Kieselgelplatten). Das fix. Enzym wird abfiltriert, dreimal mit je 100 ml , . ' Wasser gev;aschen, die wässrigen Phasen mit 2n HGl auf pH gestellt und gefriergetrocknet. Das amorphe Lyophilisat wird mit 250 ml Methanol verrührt, von wenig Ungelöstem wird filtriert und zum Filtrat 300 ml 15 proz. alkoholische Salzsäure und sodann 1 1 Äther zugegeben. Nach 2 Stunden bei O⁰C wird der Niederschlag abgesaugt, mit Äther:Methanol

(4:1) gewaschen und i.Vak. getrocknet. 30

Ausbeute: 61 g farbloses Produkt (75.% d. Th.). Die Verbindung ist in allen Eigenschaften mit der vorstehend im Beispiel 1a beschriebenen identisch. . ·

In Analogie zu .Beispiel 1 (Methode -a: chemische Spaltung) Methode b: enzymatische Spaltung) werden die nachfolgend in Tab. 4 aufgeführten Verbindungen der allgemeinen Formel I aus den entsprechenden 2-Thienylacetamido-cephalosporinderivaten erhalten.

- !

CH ₂ CON Η—τ-—<"/

T a b eil e

Beispiel	A	* Methode	Ausbeute	TI-NMR(CF3CO2D):
			% d. Th.
2	Q	a (b)	72	1.7-2.4 (m, 4H, Cyc-
	Θ V \			lohexen-H); 2.7-3.95
			(69)	(m, 6H, 4 Cyclohexen-
				H und SCH2); 5.35-
				6.25 (m, 4H, CH3Py
				und 2 Lactam-H);
				7.75-8.65 (m, 311, Py)
	ff	a (b)	81	2.69 (s, 311, CH3);
3	I=J			3.66 (s, 2H, SCH2);
			(73)	5.25-6.39 (m, 4H,
				CH2Py^ und 2Lactam-Il) ;
			7.83-9.03 (m, 4Py-M)

Beispiel

5.

-N

Methode

a (b)

a (b)

Auslaute % ά. Th

77

(75)

80

(74)

³H-NMR (CF₃CO₂D) ί (ppm)

3.4-3.9 (AB, 211/SCH₂); 5.2-6.4 OMHfCTI₂Py und 2 Lactam~H); 7.9-8.8 (in, 5 Cliinplin-H)-; 8.85-9.2 (m, 2 Chinolin-H)^Λ

3.5-4.0 (AB, 2H, SCIL·);

. 1 . Z

5.1-6.6 (m, 4H, CiI₂Py tird 2 Lactam-H); 7.9-8.8 (m, 6 Isochinolin-H); 9.8-9.95 (bs, 1 Isochinolin-H)

Beispiel 6 ,

?-Amino-3-(2,3-cyclcpenteno-l-pyridinio)methylceph-3-em-4~earboxylat

3 g (5.2 mraol) 7-(D-S-Benzamido-S-carboxypentanamido)-3-(2,3-cyclopenteno-l-pyridinio)methyl-ceph-3-em-4- carboxylat (Ausgangsbeispiel 4) werden in 20 ml Methylenchlorid suspendiert. Nach Zugabe von 3.9 ml (31.2 mmol) Ν,Ν-Dimethylanilin und 3.9 ml (31.2 mmol) Trimethylchlorsilan wird 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt.

Die klare Lösung wird auf -4O°C gekühlt und 6.2 g (30 mmol) PCl₅ zugegeben. Die Lösung wird 1 Stunde bei -30 gerührt und sodann auf einmal in eine auf -40°C gekühlte Lösung von 4.1 ml Isobutanol in 10 ml Methylenchlorid gegossen. Das Gemisch wird 1 Stunde bei 0 belassen und sodann das Lösungsmittel am Rotationsvakuumverdampfer entfernt. Der Rückstand v/ird in 5g Eisv/asser gelöst und durch Zugabe von NaHCO₃ auf ph 6 gestellt. Es wird über eine Kieselgelsäule mit Aceton: Wasser (2:1) chromatographiert.

Die Produktfraktionen werden gefriergetrocknet.

Ausbeute: Ό.83 g (48 % d.Th.)

¹H-NMR (CF₃CO₂D) : J- 2.2-2.9 (m_f 2H_# Cyclopenten--H) ; ". , '. 3,15-3.93 (m, 6H, 4 Cyclopenten-H

und SCH₂); 5.25-6.35 (m, 4H, CH₃Py und 2 Lactam-H); 7.65-8.0 (m_#'lH, Py); 8.23-8.7 ppm (m, 2H, Py)

Beispiel· 7

Die Verbindung des Beispiels 6- wird analog der dort beschriebenen Weise aus den Benzolsulfonamidoverbindungen der Ausgangsbeispiele 6, 7 und 8 erhalten.

Ausbeute: 55% aus der Verbindung des Ausgangsbeispiels

62% aus der Verbindung des Ausgangsbeispiels 58% aus der Verbindung des Ausgangsbeispiels

Die jeweils erhaltene Verbindung ist in allen Eigenschäften mit der vorstehend in Beispiel 6 beschriebenen identisch. ' '

Beispiel 8

a) 3-[(2 . 3-Cyclopenteno--l-pyridinio) methylj-7-formyl aml.noceph-3-em-4-carboxylat-Hydrojodid

Man suspendiert 24 g (0.08 Mol) wasserfreie 7-Formyla;minocephalosporansäure in 400 ml getrocknetem Methylenchlorid und fügt bei Raumtemperatur 46.8 ml ( 0.4 Mol) cyclopentenopyridin zu. Zu der klaren Lösung tropft man unter Rühren und Feuchtigkeisausschluß 45.6 ml (0.32 Mol) Trimethylsilyljodid zu und erhitzt zwei Stunden unter ^v Rückfluß. Danach;kühlt man das Reaktionsgemisch auf 0 C, · fügt 200 ml Wasser hinzu und neutralisiert mit ca 400 ml gesättigter Natriumbikarbonatlösung (pH 6)". Die Phasen v/erden getrennt und die organische Phase mit 80 ml Wasser . ausgeschüttelt. Die vereinigte wässrige Phase extrahiert man.dreimal mit je 200 ml Methylenchlorid, trennt, entfernt im Vakuum Reste von Methylenchlorid aus der wässrigen Phase und klärt mit 4g Aktivkohle. Die filtrierte wässrige Lösung wird mit 200 ml In HJ auf einen pH-Wort von ca 1.5' eingestellt und anschließend im Vakuum am Rotationsverdampfer auf ca 100 ml eingeengt. Der Nieder schlag wird abgesaugt, mit Aceton gewaschen und im

Vakuum über P.O getrocknet

Ausbeute: 24.1 g (59.6 % d. Th.) C₁₇H₁₇N₃O₄SxHJxH₂O (505.3)

Ber. C 40.41 H 3.99 J 25.11 N 8.32 S 6.35 H₂O 3.56 % Gef. C 40.1 H 4.1 J 23.7 N 8.2 S 6.4 H₃O 4.2 %

¹H-NMR (CF₃CO₂D):,J= 2.3-2.8 (m, 2H, Cyclopenten-H); ¹ 3.15-3.95 (m, GH, 4 Cyclopenten-H und SCH₀) ; 5.25-6.30 (m, 411, CHPy und 2 Lactam-H); 7.65-8.75 (m, 4H, HCO und 3Py-H) \ . ; .. .. - ·.. ' ; "· '

b) 7~Amino-3-02, 3-cyclopenteno-l-pyridinio)Inot}^yl·J-cepl1-3-em-4-carboxylat

pihydrochlorid

: ' .' · \ ' . - ' .. /' 20.2 g (0.04 mol) des Produkts der Stufe a werden in 200 ml 2n Salzsäure suspendiert. Man, erwärmt auf 60 °C, wobei eine klare Lösung entsteht und belässt noch 5 Minuten bei dieser Temperatur. Am Rotations-

2-> vakuurnverdämpfer wird auf ein Volumen von etwa 40 ml eingeengt. Nach Zugabe von 120 ml Aceton scheidet sich das Dihydrochlorid der Titelverbindung kristallin ab. Man saugt ab, wäscht mit Aceton und trocknet im Vakuum über P₉0_.

Ausbeute: 15.4 g (86 % d. Th.), Zers. 167°C

χ 2HCl x H₃O (422.4)

Ber. C 45.5 H 5.0 Cl 16.8 N 9.9 H₀O 4.3 ΐ_: Gef. C 44.0 H 4.8 Cl 15.2 N 9.6 H₂O 3.3 %

Das NMR-Spektrum ist in allen Einzelheiten mit dem von Beispiel 1a. identisch.

Monohydrojodid und Monohydrochlorid , ^Λ .

0.422 g (lmmol) des vorstehenden Dihydrochlorids wird in 2 ml Wasser bei Raumtemperatur gelöst. Man fügt 84 mg Natriumbicarbonat sowie 0.05 ml (ca o.4 mmol) 57 proz. Jodwasserstoffsäure hinzu. Aus der klaren Lösung scheidet sich das Monohydrojodid kristallin ab. Es wird abgesaugt, mit wenig Wasser gewaschen und im Vakuum über H₀SO. getrocknet. -

Ausbeute: 0.2 g _:

C TT N O ¹^ vr ¹TT ·χ'Vt O M 77 Ό JLo J. / ό J Z ,,

.Ber. C 40.26 H 4.22 J 26.59 N 8.80 % . Gef'·! C 40.7 H 4.2 J 25.0 N 8.9 %

Das Monochlorid wird aus der Mutterlauge durch Zugabe " von Aceton bis zur beainnenden Kristallisation erhalten. Durch Umkristallisation von 200 mg aus Aceton: Wasser (6:1) erhält man 130 mg reines Monochlorid-Monohydrat.

^ci6^Hi7^N3°^^{S x HC1 x H}2° ^ί385·⁹⁾

Ber. ,C 49.80 H 5.22 Cl 9.18 N 10.89 S 8.31% Gef. C.50.1 H 5.6 Cl 8.8 N 10.9 S 8.9 %

Claims (5)

' :' .' .-ν..' - .-. · -37-· ' ' Λ · ; ' . ' .

1 ' '

worin R Wasserstoff oder Hethoxy, A einen

Pyridiniumreat ^-il⁷^^ , der ein- oder mehrfach, gleich

oder verschieden substituiert sein kann durch gegebenenfalls substituiertes G.-Cg-Alkyl, wobei zwei orthoständige Alkylgruppen auch zu einem gegebenenfalls substituierten Di- bis Becamethylen-^ing geschlossen sein können, in dem ein fting-C-Atota durch ein Hetero-Atom ersetzt 3ein kann und weiterhin auch noch eine oder zwei Doppelbindungen enthalten sein können, durch gegebenenfalls substituiertes C^-Cg-Alkenyl, durch C₂-Gg-Alkinyl, durch Cv-G₇-Gyoloalkyl oder C_i-C₇-^üycloalkyl-methyl* .wobei in beiden ^öubstituenten der üing auch substituiert sein kann} durch C^.-G„-Cycloalkenyl, durch gegebenenfalls Substituiertes C.--G/---Alkoxy, durch Gp-G^-Alkenyloxy oder Cp-Gr-Alkinyloxj, durch Halogen, '^rifluormethyl oder Hydroxy, durch gegebenenfalls subatituiertee Phenyl, Benzyl oder iieteroaryl, worin weiterhin A einen ühinolinium- f~\ oder einen Isochinoliniumreat

dia jeweils auch ein- oder mehrfach, gleich oder verschie-

den substituiert sein können duroh gegebenenfalls substituiertes C₁-O₆-AIlCyI, G₁-G₆-AIkOXy, Halogen, Trifluor- methyl·oder Hydroxy bedeutet, gekennzeichnet dadurch, daß man eine
Salze

Verbindung der allgemeinen .Formel II oder deren

R³GOKH

(ID,

COOH

worin R
_n2

Wasserstoff oder Methoxy,

eine durch diejenige Base, die den Resten A der Formel I entspricht, austauschbare Gruppe bedeutet und worin R-³CO-einan Aoylrest darstellt, mit der Base, die dem in Formel I definierten liest A zugrundeliegt, umsetzt unter Bildung der Verbindung der allgemeinen Formel III ,

,S

(III),

in der A, R ' und Rr⁷ die oben genannte Bedeutung haben und sodann den Acylrest nach allgemeinen, aus der Cephalo-spüfin- und Penicillinchemie bekannten chemischen oder enzymatisahen Methoden unter bildung der Verbindung 1 .ab/spaltet·. -

1. Verfahren zur Herstellung von 7-Amino-cephalosporan säurederivaten der allgemeinen Formel I

CD ι

2. Verfairiren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Rest R-CO- ein i'ormylrest oder ein aua der Cephalosporin- und Penicillinchemie bekannter Acylrest ist.

3. Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet.dadurch, daß der Rest R-CO- ein Thienylacetyl-, Ehenylaoetyl-, Phenoxyacetylrest oder der Rest NH₀-GH(GH₀)-GO- ist

COOH dessen funlctiorielle Gruppen geschützt aein können.

4· Verfahren nach den Punk-ten 1 bis 3, gekennzeichnet daduroh, daß die Umsetsung mit der Baae, die dem Substituenten A entspricht, in Gegenwart von Tri-C.-C.-alkyljods.tlän durchgeführt wird. '

4 rfindunga ansprach .

5· Verfahren nach Punkt 4» gekennzeichnet dadurch, daß daa rri-G₁~G₄-'MXkyljodsilan Trimethyl- oder 'X'riäthyl- , jodeilan .Let, -