DD268947A5 - Verfahren zur herstellung stabiler, kristalliner cephalosporin-zwischenverbindungen - Google Patents

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Sapino Jun Chet
Kun Mao Shin
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stabiler, kristalliner Cephalosporin-Zwischenverbindungen der allgemeinen Formeln, worin X fuer HJ oder HCl steht und -Nu und -Nu bestimmte Stickstoffheterocyclen darstellen, die ueber ein Schwefelatom oder ein Ringstickstoffatom gebunden sind. Das erfindungsgemaesse Verfahren besteht darin, dass man eine an der 7-Aminogruppe und an der 4-Carboxylgruppe silylierte Ausgangsverbindung in 1,1,2-Trichlortrifluorethan oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan mit einem Niedrigalkanol oder Wasser behandelt und die erhaltene Verbindung anschliessend in das Hydrochlorid oder Hydroiodid ueberfuehrt. Die erfindungsgemaess hergestellten Zwischenverbindungen sind frei D2-Isomer. Sie erlauben es deshalb, Cephalosporin-Breitbandantibiotika herzustellen, die ebenfalls frei an D2-Isomer, welches bei den bisher bekannten Herstellungsverfahren ueblicherweise in betraechtlichen Mengen gebildet wird, zu synthetisieren. Formeln

Description

15
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG STABILER, KRISTALLINER CEPHALOSPORIN-ZWISCHENVERBINDUNGEN
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung temperaturstabiler, kristalliner Salze der Cephalosporin· Zwischenverbindungen der allgemeinen Formel (i):
COC
worin X für Hj oder HCl steht. Diese Verbindungen sind im wesentlichen frei an ä -Isomer und lassen sich in Breitband-Cephalosporinantibiotika überführen, ohne daß eine Stufe für die Deblockierung der Carboxylgruppe notwendig ist. Die Erfindung betrifft auch Zwischenverbindungen für die Herstellung der Salze der Formel (I) und ein Verfahren zur Umwandlung der Salze der Formel (i) in Breitband-Cephalosporinantibiotika.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen 30
Die US-PS 4,406 899 beschreibt Verbindungen der Formeln
COOCH (Ph) j
211AIiLlSSu* LLi^ 3
6
worin Ph für Phenyl steht, und
COOB
oder ein N-Silylderivat davon, worin B für ein Wasserstoffatom oder ein übliche Carboxylschutzgruppe steht. Diese Verbindungen sind in der Patentschrift nicht mit Beispielen belegt, sondern lediglich anhand der Strukturformeln als Zwischenverbindungen bei einer alternativen Herstellungsmöglichkeit bestimmter Cephalosporine (durch Acylierung und anschließender Deblockierung der geschützten Carboxylgruppe) beschrieben. Das anhand von Beispielen erläuterte Herstellungsverfahren macht von diesen Verbindungen keinen Gebrauch (wobei auch die Deblockierung der geschützten Carboxylgruppe in der letzten Stufe erforderlich ist). Bei allen gemäß der US-PS 4 406 899 erhaltenen Endprodukten war eine chromatographische Reinigung zur Auftrennung der gebildeten 4 - und A -Isomeren erforderlich.
Die US-PS 4 168 309 beschreibt Verbindungen der allgemeinen Formel:
9 6 P ο .ί 7
worin R"1 eine Carboxylschutzgruppe bedeutet; R zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das es gebunden ist, einen gegebenenfalls substituierten gesättigten oder teilweise gesättigten 4- bis 10-gliedrigen heterocyclischen Ring bildet, der zusätzlich ein oder mehrere Heteroatome, ausgewählt unter 0, N und S, enthalten kann; die gestrichelte Linie eine Ceph-2-em oder eine Ceph-3-em-Verbindung anzeigt; und X~ ein Anion bedeutet sowie die Säureadditionssalze oder die N-silylierten Derivate davon
10
Diese Verbindungen sind nicht mit Beispielen belegt, sondern lediglich anhand der Strukturformel als Zwischenverbindung für eine alternative Herstellung bestimmter Cephalosporine (durch Acylierung und anschließende Deblockierung der geschützten Carboxylgruppe) beschrieben. Das anhand von Beispielen erläuterte Herstellungsverfahren macht von diesen Verbindungen keinen Gebrauch (wobei auch die Deblockierung der geschützten Carboxylgruppe in der letzten Stufe erforderlich ist).
Die Anwendung blockierter Carboxylgruppen in den in den beiden obigen Patenten beschriebenen Verfahren hat den Nachteil, daß nach der Acylierung eine Deblockierung erforderlich ist, wobei die Acylgruppe in der Deblockierungsstufe verloren geht, weil die Ausbeute in der Deblockierungsstufe weniger als 100% beträgt.
Die US-PS 4 223 135 beschreibt Verbindungen der allgemeinen Formel 30
worin B für Chlor, Methoxy oder -C^E. steht, E für ein Wasserstoffatom oder
0 0 oder -SZ
tf Il
COCH3 , -OCNH2
steht, wobei Z einen gegebenenfalls substituierten 5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring mit 2- bis 4-N-Atomen und gegebenenfalls ein 0- oder S-Atom enthält, wobei das S-Atom von -SZ an ein Kohlenstoffatom des heterocyclischen Rings Z gebunden ist, und A für eine Trimethylsilyl- oder leicht abspaltbare Esterschutzgruppe steht.
Diese Verbindungen werden hergestellt, indem man trockenes Kohlendioxid in eine Lösung einer Verbindung der Formel
COOA
worin A und B die oben beschriebenen Bedeutungen haben, in einem inerten organischen Lösungsmittel, vorzugsweise Methylen· chlorid, gibt.
Die US-PS 4 316 017, die eine Continuation-in-Part-Anmeldung einer Teilanmeldung der US-PS 4 223 135 ist, besitzt im wesentlichen den gleichen Offenbarungsgehalt.
Die US-PS 4 336 253 beschreibt Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
CONH
OR
und ihre Herstellung durch Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel (II):
N-
CONH
OR
(II)
OOH
mit einem Silylierungsmittel, wie Trimethylsilylacetamid, Bistrimethylsilylacetamid oder dergleichen, um eine Verbindung der Formel (III):
(CH3) 3
C CONH-
.oil
CH
(III)
COOSi(CH3)
herzustellen, Umsetzung der Verbindung der Formel (III) mit Trimethylsilyliodid zu einer Verbindung der Formel (IV):
(CH3J3
N r-C CONH-
CH2I
(IV)
COOSi(CH3J3
und anschließende Reaktion einer Verbindung der Formel (IV) mit
2 6-394
zu einer Verbindung der Formel (i).
Als geeignete Lösungsmittel für die Reaktionen zur Herstellung der Verbindungen (III) und (IV) sind chlorierte Kohlenwasserstoffe und Niedrigalky!nitrile angegeben.
Die US-PSen 4 379 787, 4 382 931 und 4 382 932 beschreiben analoge Verbindungen und Verfahren, wobei R beispielsweise für einen Amino-substituierten Oxazol-, Oxadiazol- oder Isoxazolring stehen und der 3-Substituent beispielsweise ein gegebenenfalls substituiertes Pyridin, Chinolin oder Isochinolin ist.
Die ZA-PS 84/3343 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung der Cephalosporine der allgemeinen Formel (I):
H-C-CONH -τ
(D
worin R einen Thiazolyl- oder 1,2,4-Thiadiazolylrest bedeutet, R für ein Wasserstoffatom oder eine Methoxygruppe
2 steht, R einer der zahlreichen auf dem Cephalosporingebiet bekannten Substituenten ist und A für gegebenenfalls substituiertes Chinolinium, Isochinolinium oder Pyridinium steht. Die Verbindungen der Formel (I) werden hergestellt durch Umsetzung einer Verbindung der Formel (II)
(II)
COOH
worin R ein Wasserstoffatom oder eine Aminoschutzgruppe bedeutet und R "eine Gruppe, die durch die dem Rest A entsprechende Base ersetzt werden kann" bedeutet, mit der dem Rest A entsprechenden Base in Gegenwart eines Trialkyliodsilans zu einer Verbindung der Formel (III)
r8nh
COO
welche (nach Entfernung jeder Aminoschutzgruppe) anschließend
mit einer Säure der allgemeinen Formel (IV)
R-C- COOH
ι! <IV>
acyliert wird.
Als geeignete Gruppen R werden die Acetoxy, Propionyloxy, Chloracetoxy, Acetylacetoxy und Carbamoyloxy genannt. Als geeignete Lösungsmittel werden Methylenchlorid, Chloroform, Dichlorethan, Trichlorethan, Tetrachlorkohlenstoff, Acetonitril, Propionitril und Frigands erwähnt, wobei Methylenchlorid am meisten bevorzugt ist.
^Q In der Patentschrift ist erwähnt, daß das allgemeine Verfahren bekannt ist, es wird jedoch angegeben, daß die Erfinder gefunden haben, daß die Ausbeuten überraschend hoch sind, wenn die nukleophile Substitutionsreaktion an den Verbindungen (II) (zur Bildung der Verbindungen (Hl)) durchgeführt wird, indem man zuerst einen Überschuß der dem Rest A
2 6 S 9 4 7
entsprechenden Base (bis zu einem 20-fachen Überschuß) und anschließend das Trialkyliodsilan (bis zu einem 10-fachen Überschuß) zugibt.
In der der südafrikanischen Anmeldung entsprechenden DE-OS 33 16 798 werden die gleichen Lösungsmittel aufgeführt, mit der Ausnahme, daß "Frigand" als "Frigen" bezeichnet wird. Im Merck Index, 10. Ausgabe sind Frigen 11, Frigen und Frigen 114 aufgeführt und es ist angegeben, daß dies andere Bezeichnungen für Freon 11, Freon 12 und Freon 114 sind, bei denen es sich um Trichlorfluormethan, Dichlordifluormethan und 1,2-Dichlor-l,1,2,2-tetrafluorethan handelt.
Ziel der Erfindung
Bei der Herstellung von Cephalosporinverbindungen des obigen Typs fallen bei den bekannten Verfahren die gewünschten
3 2
& -Verbindungen zusammen mit den unerwünschten Δ -Isomeren an, so daß eine häufig sehr schwierige Auftrennung der Isomeren erforderlich wird. Es ist das Ziel der Erfindung diesen Schritt einzusparen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Zwischenverbindungen und ein Verfahren zur Herstellung von Zwischenverbindungen zur Verfügung zu stellen, die frei an Δ -Isomer sind.
8,47
Darlegung des Wesens der Erfindung
Die Erfindung betrifft die Verbindungen der allgemeinen Formel (I):
CH.
(D
CO
worin X für HJ oder HCl steht, die, wenn sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, kristallin, temperaturstabil und im wesentlichen frei von dem entsprechenden Δ -Isomer» sind, weil'sie im wesentlichen frei von dem Δ -Isomer sind, lassen sie sich in Breitband-Cephalosporine überführen (durch Acylierung), welche ihrerseits im wesentlichen kein Δ -Isomer enthalten, ohne daß eine chromatographische Trennung der Δ - und Δ -Isomere erforderlich ist. Aufgrund ihrer Temperaturstabilität kann
man sie isolieren und lagern und dann in die Endprodukte überführen, wenn man dies wünscht. Ein weiterer Vorteil der Zwischenverbindungen der Formel (I) liegt darin, daß die Blockierung (Schutz) der Carboxylgruppe vor der Acylierung oder die Deblockierung (Abspaltung der Schutzgruppe) der Carboxylgruppe nach der Acylierung nicht erforderlich ist, so daß ein verbessertes Verfahren geschaffen wird.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) kann man herstellen, indem man eine Lösung einer Verbindung der allgemeinen Formel (II)
in 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan mit einem Niedrigalkanol oder Wasser zur Entfernung von Trimethylsilylgruppen und anschließend mit HCl oder HJ zur Bildung des Hydrochloride oder Hydroiodids behandelt. Vorzugsweise verwendet man ein Niedrigalkanol zur Entfernung der Trimethylsilylgruppen, am bevorzugtesten Methanol. Die Reaktion wird bei einer Temperatur von ungefähr -10 bis ungefähr 25°, vorzugsweise bei ungefähr 0 bis ungefähr 1O0C durchgeführt. Man verwendet ungefähr 2 bis 5 Äquivalente Methanol, vorzugsweise ungefähr 3 bis ungefähr 4 Äquivalente Methanol, pro Äquivalent an Verbindung (II).
Die Verbindungen der Formel (II) kann man herstellen, indem man eine Lösung einer Verbindung der Formel (lila)
35
ι ο 3 9 4 /
-1^I
(Ilia) CO2Si(CH3J3
in Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan mit N-Methylpyrrolidin (NMP) umsetzt. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Verwendung von Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrif luorethan als Lösungsmittel zu Verbindungen der Formel (II) führt, welche im wesentlichen kein Δ -Isomer enthalten. Dagegen liefern die üblicherweise verwendeten Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform oder Dioxan, Verbindungen der Formel (H), die große Mengen an dem unerwünschten Δ -Isomer (z.B. 50 % Δ -Isomer) enthalten.
Die Reaktion führt man bei einer Temperatur von etwa -10 bis ungefähr 250C, vorzugsweise etwa 0 bis 1O0C durch. Es ist möglich, größere oder geringere Mengen an N-Methylpyrrolidin zu verwenden, die Produkte sind jedoch am reinsten, wenn man etwa 1 Äquivalent NMP pro Äquivalent der Verbindung (HIa) verwendet.
Die Verbindungen der Formel (HIa) kann man herstellen, indem man eine Lösung einer Verbindung der Formel (IVa)
" - IIP
(IVa)
H2OCCH3
in Freon TF oder Methylenchlorid, mit Trimethylsilyliodid (TMSJ) umsetzt. Überraschenderweise erhält man in diesen
689
Lösungsmittelndie Verbindungen der Formel (HIa) im wesentlichen frei von dem Δ -Isomer. Dagegen ergeben üblicherweise verwendete Lösungsmittel (z.B. 1,2-Dichlorethan) Verbindungen der Formel (HIa), die beträchtliche Mengen an dem unerwünschten 6 -Isomer (z.B. 25%) enthalten. Auch andere übliche Lösungsmittel, wie Chlorbenzol, Dioxan, Tetrachlorkohlenstoff und dergleichen, führen zu beträchtlichen Mengen an dem unerwünschten Ä -Isomer.
Die Reaktion führt man bei einer Temperatur von etwa 5° bis etwa 450C, vorzugsweise und am zweckmäßigsten bei Umgebungstemperatur durch. Es ist wenigstens 1 Äquivalent TMSJ erforderlich, um'die Verbindung (IVa) vollständig in die Verbindung (HIa) zu überführen. Vorzugsweise verwendet man etwa 0,9 bis etwa 1,5 Äquivalente pro Äquivalent an Verbindung (IVa). Am bevorzugtesten setzt man etwa 1,0 bis 1,2 Äquivalente TMSI ein.
Die Verbindungen der Formel (IVa) kann man herstellen, indem man 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA), d.h. die Verbindung der Formel (V)
(V)
A VI ^JL II
mit Hexamethyldisilazan (HMDS) in Gegenwart von etwa 0,01 bis etwa 0,1 Äquivalenten TMSI pro Äquivalent 7-ACA in Freon TF oder Methylenchlorid bei einer Temperatur umsetzt, die von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels reicht. Vorzugsweise führt man die Reaktion unter Rückfluß durch. Das HMDS kann in einer Menge von etwa 0,95 bis etwa 1,4, vorzugsweise etwa 1,0 bis 1,3 Äquivalenten pro Äquivalent 7-ACA zur Anwendung kommen. Am bevorzugtesten
ί O G 9 4 / 12 verwendet man 1,2 Äquivalente HMDS.
In einem alternativen Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (II) behandelt man eine Lösung einer Verbindung (IVa) in Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan zuerst mit N-Methylpyrrolidin. Anschließend gibt man wenigstens 1 Äquivalent TMSI zu. Die Reaktion kann man bei einer Temperatur von etwa 5 bis etwa 45CC durchführen, aus Zweckmäßigkeitsgründen führt man diese Reaktion bevorzugt bei etwa 350C durch. Das N-Methylpyrrolidin kann in einer Menge von etwa 1,0 bis etwa 2,0, vorzugsweise bei etwa 1,0 bis etwa 1,5 Äquivalenten pro Äquivalent an Verbindung (IVa) zur Anwendung kommen. Das TMSI kann man in einer ifenge von in etwa 1,0 bis etwa 3,0» vorzugsweise etwa 1,5 bis 2,0 Äquivalenten pro Äquivalent an Verbindung (IVa) einsetzen.
In einem weiteren alternativen Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel (II) bringt man eine Lösung einer Verbindung (IVa) in Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan mit N-Methyl-N-trimethylsilylpyrrolidinioiodid der Formel (Vl)
(VI) 25
bei einer Temperatur von etwa 5 bis etwa 450C zur Reaktion. Vorzugsweise erfolgt die Reaktion bei 350C. Die Verbindung
der Formel (Vl) kann man in einer Menge von etwa 1,0 3D
bis etwa 2,0, vorzugsweise etwa 1,2 bis etwa 1,5 Äquivalenten pro Äquivalent an Verbindung (IVa) einsetzen. Gewünschtenfalls kann man eine geringe Menge Imidazol (z.B. 0,1 Äquivalente) zu der Reaktionsmischung geben, um die Reaktions· zeit zu verkürzen. Es wurde gefunden, daß bei der Her-Stellung der Verbindungen der Formel (II) durch Umsetzung
8947
einer Verbindung der Formel (IVa) mit einer Verbindung der Formel (VI) nur geringe Mengen einer Verbindung der Formel (lila) in der Reaktionsmischung während der Reaktion (anhand einer NMR-Analyse) nachgewiesen werden können. 5
Die Verbindungen der Formel (Vl) kann man durch Umsetzung von N-Methylpyrrolidin mit einer etwa äquimolaren Menge TMSI in Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan als Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa -10 bis etwa 250C herstellen. Vorzugsweise führt man die Reaktion bei einer Temperatur von etwa 0 bis etwa 50C durch. Das Verhältnis von NMP zu TMSI kann variiert werden, ausgezeichnete Ergebnisse erhält man jedoch bei Verwendung äquimolarer Mengen.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren werden die Verbindungen der Formel (I) aus 7-ACA in einer "Eintopfreaktion", d.h. ohne Isolierung irgendwelcher Zwischenverbindungen, hergestellt. Obwohl einige der einzelnen Reaktionsstufen in, wie oben beschrieben, anderen Lösungsmitteln als Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan durchgeführt werden können, erfordern andere Reaktionsstufen die Verwendung von Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan. Wenn demgemäß eine Eintopfreaktion durchgeführt wird, erfolgt die Reaktion vorzugsweise in Freon TF.
Es hat sich als notwendig erwiesen, bei dem hier beschriebenen Verfahren die 3-Iodmethylverbindung (HIa) anstelle der entsprechenden 3-Chlormethyl- oder 3-Brommethylanaloga zu verwenden. Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Umsetzung einer Verbindung (IVa) mit Trimethylsilylchlorid oder Trimethylsilylbromid nur wenig an den erwarteten 3-Chlormethyl- oder 3-Brommethylanaloga der Verbindungen (HIa) ergibt, z.B. eine maximale Ausbeute von ungefähr 5 bis 15 % selbst nach 10-tägigem Erhitzen unter Rückfluß.
539
14
Obwohl die Quaternisierung der Verbindungen der Formel (lila) mit NMP zu den Verbindungen der Formel (II) (und anschließend den Verbindungen der Formel (I)) in Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan durchgeführt werden muß, um die Verbindungen der Formel (II) (und (I)) zu erhalten, die im wesentlichen frei an Δ -Isomer sind, können die Verbindungen der Formel (lila) mit anderen Nukleophilen in Freon TF-, 1,1,1-Trichlortrifluorethan-oder Methylenchloridlösung zur Herstellung von Analoga der Verbindungen (II) umgesetzt werden. Nach Behandlung mit einem Niedrigalkanol und gegebenenfalls nach Salzbildung mit beispielweise HCl oder HJ erhält man Analoga der Verbindungen (i) der Formeln (VIIa) und (VIIb)
r
O2H
oder
(VIIa)
(VIIb)
worin X beispielsweise für HCl oder HJ steht und -Nu für
Ν—Ν
-A
N=TN
2 6 3947
- ti
oder
H N
und -Nu für
CH2SO3H
-N
CH.
oder
stehen.
Die. Verbindungen der Formeln (VIIa) und (VIIb) können auch durchUmsetzung der Verbindungen der Formel (HIb)
**"ΓΪ
Η^^
(HIb)
CO2Si(CH3)
nach dem gleichen Verfahren erhalten werden, das oben für die Herstellung der Verbindungen (lila) beschrieben wurde,
689
Die Verbindungen der Formel (HIb) sind jedoch in Freon TF oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan unlöslich, so daß die Reaktion in Methylenchlorid durchgeführt werden muß. Aus diesem Grund sind die Verbindungen der Formel (VIIb), worin =Nu für N-Methylpyrrolidinio steht (d.h. die Verbindungen der Formel (I)) vorwiegend das unerwünschte Δ -Isomer, wenn man sie aus den Verbindungen der Formel (HIb) herstellt.
Die Verbindungen der Formel (HIb) kann man in Methylenchlorid aus den Verbindungen der Formel (IVb)
(IVb)
CO2Si(CH3!
. nach dem gleichen Verfahren herstellen, das oben für die Herstellung der Verbindungen (HIa) aus den Verbindungen (IVa) beschrieben wurde. Die Verbindungen der Formel (IVb) kann man herstellen, indem man Kohlendioxidgas in eine Lösung einer Verbindung (IVa) in Methylenchlorid oder Freon TF in Gegenwart einer geringen Menge (z.B. 0,1 Äquivalent) Pyridinhydrochlorid einleitet.
Die Herstellung der Verbindungen der Formel (VIIa) und (VIIb) kann anhand des im Reaktionsschema 1 gezeigten allgemeinen Verfahrens beschrieben werden. Die Umsetzung kann stufenweise,wie in Schema 1 gezeigt,erfolgen, falls gewünscht, kann die Reihenfolge der Zugabe der Reaktanten, wie TMSI und das gewünschte Nukleophil, wie hierin beschrieben, geändert werden. Die Herstellung der Verbindungen der Formeln (VIIa) und (VIIb) kann vorzugsweise in einer Eintopfreaktion erfolgen.
1 Reaktionsschema
2 6 P. C·
Η,Ν ^.ς
•Ν
O Il
CH OCCH3
CO2H
O fl
fl
CH2OCCH
CO2Si(CH3)
(CH,),Si(OC) HN
.3 .5 Ti N.
IXa
O (I
oder (CH,),Si (OC) HN
XH2N yS^
IXb
'I
coir
Vila
VIIb
Die Verbindungen der Formel (I), (Vila) und (VIIb) kann man leicht in Breitbandantibiotika durch Acylierung mit der entsprechenden Seitenkettensäure überführen. So wird beispielsweise eine Verbindung der Formel (I) (X = HCl oder HJ) in 7-[_cL-(2-Aminothiazol-4-yl)-oC-(Z)-methoxyiminoacetamidol-3-f(l-methyl-l-pyrrolidinio)-methylj -3-cephem-4-carboxylat (VIII) durch N-Acylierung mit dem aktiven 1-Benzotriazolyl-(Z)-2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-methoxy iminoacetatester überführt. Die Reaktionsgleichung ist nachfolgend angegeben.
35
α ο 2 9 i
C'H^H-i S
COO
(VIII)
Diese Reaktion läßt sich leicht in Gegenwart von N,N-Dimethylanilin in Dimethylformamid bei Raumtemperatur während eines Zeitraumes von 10 bis 20 h oder auch durchführen, indem man (I) in Wasser und Dimethylformamid löst und Natriumbicarbonat unter Eiskühlung zugibt und bei Raumtemperatur ungefähr 30 Min. bis ungefähr 5 h reagieren läßt. Die Reaktion kann man auch durchführen, indem man (I) in Wasser löst, auf 5 bis 150C kühlt, NaOH bis zu einem pH 5,5 bis 6 zutropft, Tetrahydrofuran zugibt, Natriumhydroxid bis zu einem pH von 6,7 bis 6,9 zugibt, den aktiven Ester zugibt und 1 bis 5 h bei Raumtemperatur reagieren läßt. Der aktive Ester ist eine bekannte Verbindung und in der japanischen Anmeldung 54-95593 und der DE-OS 27 58 000.3 beschrieben.
Die Anwendung der Verbindungen (VIII) ist in der US-PS 4 406 899 beschrieben.
Die Verbindungen der Formeln (VIIa) und (VIIb) können in ähnlicher Weise zu Breitband-Cephalosporinen acyliert werden. 35
- 6 S 9 4
20 Beispiel 1
(6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsi IyI) amino-3-acetoxy-
methyl-ceph-3-em-4-carboxylat
Methode A
Ein im Ofen getrockneter Kolben und ein Friedrich-Kühler wurden unter einem Strcsn getrockneten Stickstoffs auf Raumtemperatur gekühlt. In dem Kolben wurden dann mit 50,0 g (184 mMol) 7-ACA (97,2 % Reinheit) und 400 ml trockenes 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF, getrocknet über Molekularsieb) gegeben. Zu der erhaltenen Aufschlämmung wurden 46,5 ml (222 mMol, 1,2 Äquivalente) 987„ 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan (HMDS) und 0,80 ml (5,6 mMol, 0,03 Äquivalente) Iodtrimethylsilan (TMSI) unter gutem Rühren und unter Ausschluß von Feuchtigkeit gegeben. Die Aufschlämmung wurde dann 16 bis 18 h kräftig unter Rückfluß erhitzt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Ein .HNMR-Spektrum eines aliquoten Teils der leicht trüben Reaktionsmischung zeigte, daß die Umwandlung in das gewünschte Produkt > 95% betrug.
NMR (CD2Cl2, 360 Mz)^: 0,23 (s, 9H, N-Si(CH3>3), Ό,38 (s, 9H, -COOSi(CH3)3), 1,51 (d, IH, J=13,6 Hz, NH-), 2,09 (s, 3H, -COCH3), 3,41 (d, IH, J=18,3 Hz, -SCH2-), 3,61 (d, IH, J=18,3 Hz, -SCH2), 4,80 (dd, IH, J=4,5, 13,6 Hz, -COCH (NHSi(CH3)3), 4,83 (d, IH, J=13,2 Hz, -CH2OCOCH3), 4,91 (d, IH, J=4,5 Hz, -COCH(NHSi(CH3)3-CH-), 5,11 (d, IH, J=13,2 Hz, -CH2OCOCH3).
Methode B
Ein im Ofen getrockneter Kolben und ein Friedrich-Kühler
wurden unter einem strom trockenen S tickstoffs auf Umgebungs-35
temperatur gekühlt. Der Kolben wurde mit 10,0 g (36,7 mMol)
7-ACA (97,2 % Reinheit) und 80 ml trockenem Freon TF (getrocknet über Molekularsieb) beschickt. Zu der erhaltenen Aufschlämmung wurden 9,3 ml (44,1 mMol, 1,2 Äquivalente) 98 % HDMS und 44 ml (1,1 mMol, 1,2 Äquivalente) einer 0,025 M Lösung von HJ in Freon TF (hergestellt durch Einleiten von HJ in trockenes Freon TF und Titrieren der erhaltenen gesättigten Lösung bis zum Endpunkt gegen Phenolphthalin) gegeben. Die Aufschlämmung wurde unter kräftigem Rühren und unter Ausschluß von Feuchtigkeits 22 h unter starkem Rückfluß erhitzt und anschließend auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Ein 1HNMR-Spektrum (CD9Cl9, 360 MHz) zeigte > 957= Umwandlung zu dem gewünschten Produkt.
Methode C
Ein im Ofen getrockneter Kolben und Friedrich-Kühler wurden unter einem Strom trockenen Stickstoffs auf Umgebungstemperatur gekühlt. Der Kolben wurde mit 10,0g (36,7 mMol, 1,2 Äquivalente) 7-ACA (97,2 1 Reinheit) und 80 ml trockenem Dichlormethan (über Molekularsieb) beschickt. Zu der erhaltenen Aufschlämmung wurden 9,3 ml (44,1 mMol, 1,2 Äquivalente) 98 %-igem HDMS und 0,16 ml (1,1 mMol, 0,03 Äquivalente) TMSI unter kräftigem Rühren und Ausschluß von Feuchtigkeit gegeben. Die Aufschlämmung wurde 5 h unter starkem Rückfluß erhitzt, die leicht trübe Reaktionsmischung wurde danach auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Ein HNMR-Spektrum (CD2Cl2, 360 MHz) zeigte > 95 % Umwandlung zu dem gewünschten Produkt.
Beispiel 2
3^ (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-Q(trimethylsilyl)oxy)carbonylj amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat
Methode A
Zu der Reaktionsmischung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethysilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in
O ~ ?. ο 22
Freon TF (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 1; Ansatzgröße 10,0 g 7-ACA) wurden unter trockenem Stickstoff bei Umgebungstemperatur 410 mg (.3,5 mMol, 0,10 Äquivalente) frisch hergestellten Pyridinhydrochlorids gegeben. Anschließend wurde trocknes Kohlendioxidgas 24 h unter kräftigem Rühren in mäßigem Strom durch eine Kapillarpipette in die Reaktionsmischung geleitet. Anschließend wurde die erhaltene Aufschlämmung unter positiven Stickstoffdruck durch einen Schlenk-Trichter filtriert. Der isolierte Feststoff wurde mit frischem trockenem Freon TF (2 χ 25 ml) gewaschen und teilweise unter 15-minütigem Saugen mit einem positiven Sticks toffstrom getrocknet. Weiteres 5-stündiges Trocknen bei Umgebungstemperatur und bei 0,05 mm Hg ergab 13,30 g (85 7o) des leicht gelben, kristallinen, feuchtigkeitsempfindlichen (6R,7R)-Trimethylsilyl-7- f( (trimethylsilyl)oxy)-carbonylj -amino^-acetoxymethyl-ceph-S-em^-carboxylat.
IR (CH2Cl2): 1790, 1743, 1709, 1511, 1250, 1232 cm"1
NMR (CD2Cl2, 360 MHz)<£: 0,31 (s, 9H, -NHCOOSi(CH3)3), 0,36 (s, 9H, -C00Si(CH3)3, 2,08 (s, 3H, -COCH3), 3,44 (d, IH, J=18,6 Hz, -SCH2), 3,63 (d, IH, J=18,6 Hz, -SCH2), 4,85 (d, IH, J=13,4 Hz, -CH2OAc), 5,02 (s, IH, J=5,l Hz, -CHCH(-N)SCH2) 5,11 (d, IH, J=13,4 Hz, -CH2OAc), 5,54 (d, IH, J=9,7 Hz,
-CONHCH(CO-)CH-), 5,63 (dd, IH, J=5,l, 9,7 Hz, -CONHCH(CO-) 25
CH-).
Methode B
Trockenes Kohlendioxidgas wurde unter gutem Rühren 12 h bei Umgebungstemperatur in mäßigem Strom in eine Reaktionsmischung des (6R , 7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in trockenem Dichlormethan (hergestellt gemäß Methode C des Beispiels 1; Ansatzgröße 5,0 7-ACA) geleitet. Das HNMR-Spektrum eines aliquoten Teils der erhaltenen Lösung zeigte eine Um-
639 4
Wandlung von > 95 % in das gewünschte (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-Q((trimethylsilyl)oxy)carbonyljamino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat.
Beispiel 3
(6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsiIyI)amino-3-iodmethy1-ceph-3-em-4-carboxylat
Methode A
30 ml (210 mMol, 1,15 Äquivalente) TMSI wurden unter trocknem Stickstoff bei Umgebungstemperatur in einem langsamen Strom zu einer Reaktionsmischung des (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 1; Ansatzgröße 50,0 g 7-ACA) gegeben. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HNMR (im Acetatbereich) verfolgt. Nach 1 h wurde die Aufschlämmung unter positivem Stickstoffdruck durch ein Schlenk-Rohr filtriert. Der isolierte Feststoff wurde mit frischem Freon TF (1 χ 100 ml) gewaschen. Ein aliquoter Teil des Filtrats ergab das folgende 1HNMR-Spektrum, das für das in situ gebildete (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-iodmethyl-ceph-3-em- 4-carboxylat spricht.
NMR (CD2Cl2, 360 MHz) £: 0,16 (s, 9H, NHSi(CH3)3), 0,40 (s, 9H, -COOSi(CH3)3), 1,51 (d, IH, J=13,4 Hz, NH), 3,54 (d, IH, J=17,9 Hz, -SCH2-), 3,80 (d, IH, J=17,9 Hz, -SCH2), 4,75 (dd, IH, J=4,6, 13,4 Hz, -COCH(NHSi(CH3)3), 4,89 (d, IH, J=4,6 Hz, -COCH(NHSi(CH3)3CH-).
Methode B
Zu einer Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-trimethylsilylamino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Dichlormethan
(hergestellt gemäß Methode C des Beispiels 1 unter Verwendung von 20 ml der Reaktionsmischung aus 11,7 mMol Ausgangsmaterial) gab man unter Stickstoff und unter Rühren bei Umgebungstemperatur 1,66 ml (11,7 mMol, 1,0 Äquivalent) Iodtrimethylsilan (TMSI) in einem langsamen Strom. Nach weiterem 1-stündigem Rühren zeigte das HNMR-Spektrum (im Acetatbereich) eines aliquoten Teils > 95 % Umwandlung zu dem gewünschten (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)-amino-S-iodmethyl-ceph-S-em-A-carboxylat. 10
Beispiel 4
( 6R, 7R)-Tr ime thy Is ily 1-7 -[((tr ime thy lsi IyI) oxy) carbonyl! amino 3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat
Zu einer gerührten Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-JX(tri methylsilyl-oxy)carbonyljamino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Dichlormethan (hergestellt gemäß Methode B des Beispiels 2; Ansatzgröße 5,0 g 7-ACA) wurden bei Umgebungstemperatur und unter trockenem Stickstoff 3,0 ml (21,1 mMol, 1,15 Äquivalente) TMSI in einem langsamen Strom gegeben. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HNMR (im Acetatbereich) verfolgt. Nach insgesamt 65 Min. zeigte das HNMR-Spektrum eines aliquoten Teils der dunklen Lösung > 95% Umwandlung zu dem gewünschten (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-{_( ( trimethylsilyl)oxy)carbonylj amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat.
NMR (CD2Cl2)^ : 0,27 (br, s, 9H, -NHCOOSi(CH3)3), überlappend mit CH3COOSi(CH3)3), 0,37 (s, 9H, -COOSi(CH3)3), 3,57 (d, IH, J-18,1 Hz, -SCH2), 3,80 (d, IH, J=18,l Hz, -SCH2), 4,34 (d, IH, J=9,2 Hz, -CH2I), 4,51 (d, IH, J=9,2 Hz, -CH2I), 5,00 (d, IH, J=4,6 Hz, -COCH(N)CH(N)SCH2-); der Rest des Spektrums wurde durch protonenhaltiges Dichlormethan verdeckt. 35
25 26 S 9 4 7
Beispiel 5 N-Methy1-N-trimethyIsiIy!pyrrolidinioiodid
Ein im Ofen getrockneter Kolben wurde unter einem Stickstoffstrom auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Der Kolben wurde mit 25 ml trockenem Freon TF (über Molekularsieb getrocknet) und 1,42 ml (10,0 mMol, 1,0 Äquivalent) TMSI beschickt. Die erhaltene Lösung wurde unter trockenem Stickstoff auf 0 bis 50C gekühlt. Dazu wurden 1,04 ml (10,0 mMol, 1,0 Äquivalent) trockenes 97%-iges N-Methylpyrrolidin (getrocknet über Molekularsieb) getropft und die erhaltene Aufschlämmung wurde 30 Min. unter Stickstoff bei 0 bis 50C gerührt. Danach wurde die Aufschlämmung unter positivem Stickstoffdruck durch einen Schlenk-Kolben filtriert und der isolierte Feststoff wurde mit frischem trockenem Freon TF (2 χ 25 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde 15 Min. unter postivem Stickstoffstrom teilweise getrocknet. Weiteres-12-stündiges Trocknen bei Umgebungstemperatur und bei 0,05 mm Hg lieferte 2,51 g (89 %) N-Methyl-N-trimethylsilylpyrrolidinioiodid als farblosen, extrem luftempfindlichen Feststoff:
Analyse für CgH20INSi
berechnet: 44,49 % Iodid
gefunden: 44,40 % Iodid (chromatographische Iodidionenanalyse).
In einem weiteren Versuch wurde die Reaktion wie oben durchgeführt, wobei man jedoch 0,40 ml (10,0 mMol, 1,0 Äquivalent) Methanol zu der Aufschlämmung des Salzes in Freon TF bei 0 bis 50C tropfte. Die erhaltene heterogene Mischung wurde unter Stickstoff weitere 30 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Die Aufschlämmung wurde unter wasserfreien Bedingungen durch einen Schlenk-Trichter filtriert. Der Filterkuchen wurde mit frischem Freon TF (2 χ 25 ml) gewaschen und 3 h bei 0,05 mm Hg bei
2 0 3 9 4
Umgebungstemperatur getrocknet. Der isolierte Feststoff (1,93 g, 91%) wurde als N-Methylpyrrolidiniohydroiodid identifiziert, Schmp. 80 bis 820C (unkorrigiert). Eine authentische Probe dieses Salzes wurde unabhängig durch Begasen einer Lösung von N-Methylpyrrolidin in Freon TF mit Iodwasserstoff hergestellt. Der isolierte Feststoff hat einen Schmp. von 83,5 - 85,50C (unkorrigiert). Das 360 MHz HNMR-Spektrum dieses Materials (D2O) stimmte mit dem Spektrum des Salzes überein, das aus der mit Methanol gequenchten Reaktion isoliert wurde.
Das 360 MHz 1HNMR-Spektrum des Filtrats aus der mit Methanol gequenschten Reaktion zeigte als Hauptbestandteil Methoxytrimethylsilan und Methyliodid (Integrationsverhältnis 17/1) sowie eine geringe Menge an Hexamethyldisiloxan.
Beispiel 6
(6R,7R)-7-AmInO-S-(1-methy1-1-pyrrolidiniο)methy1-ceph-3- ^ 0 em-A-carboxylat-Monohydrochlorid
Methode A
Zu einer Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl) amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 3; Ansatzgröße 50,0 g 7-ACA) wurden bei 0 bis 50C unter trocknem Stickstoff 19,0 ml (183 mMol, 1,0 Äquivalent) trockenes 97%-iges N-Methylpyrrolidin (NMP, getrocknet über Molekularsieb) so zugetropft, daß die Reaktionstemperatur bei < 1O0C gehalten wurde. Die erhaltene Aufschlämmung wurde nach beendeter Zugabe bei 0 bis 50C 15 Min. heftig gerührt. Danach wurden weitere 100 ml trocknes Freon TF zugegeben, um das Rühren zu erleichtern. Anschließend wurden 25 ml (61 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol so zugetropft, daß die Reaktionstemperatur bei
2 ^ S 9 4
< 1O0C gehalten wurde. Die Aufschlämmung wurde weitere 15 Min. heftig bei 0 bis 50C gerührt. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und der isolierte Feststoff mit frischem Freon TF (1 χ 100 ml) gewaschen und anschließend unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Weiteres 16-stündiges Trocknen im Vakuum bei Umgebungstemperatur ergab 71,3 g (> 100°) des Rohrprodukts.
Zu diesem Material wurden 200 ml Wasser gegeben. Der pH der Aufschlämmung (2,40) wurde 0,50 durch Zutropfen konzentrierter HCl erniedrigt. Man gab 10 g Kohle zur Entfärbung zu und rührte die Aufschlämmung 15 Min. bei Umgebungstemperatur. Die Kohle wurde durch eine Celiteschicht (10,0 g) abfiltriert, wobei die Schicht mit frischem entsalztem Wasser (l χ 25 ml) gewaschen wurde. Das Produkt wurde aus der wäßrigen Lösung durch Zutropfen von 5 Volumina Aceton ausgefällt.. Die Aufschlämmung wurde 0 bis 50C gekühlt und 30 Min. bei dieser Temperatur gehalten. Die Aufschlämmung wurde unter Vakuum filtriert, nacheinander mit 50 ml kaltem (0 - 50C) 5/1 Aceton/Wasser und Aceton (2 χ 50 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Weiteres Trocknen im Vakuum lieferte 23,3 g (39%) des schneeweißen kristallinen (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methy1-1-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat- Monohydrochlorids. Der mittels HPLC gegen eine Standardprobe bestimmte Gehalt war 96,3 %.
NMR (D2O, 360 MHz, D2O/H2O unterdrückt)^:
2,14 - 2,32 (Briefumschlagform, 4H, -N(CH3)CH2CH2-), 3,00 (s, 3H, NCH3), 3,46 - 3,67 (m, 5H, -N(CH3)CH2CH2; SCH2), 3,96 (d, IH, J=16,9 Hz, -SCH2)m 4,09 (d, IH, J=13,9 Hz, =CCH2N-), 4,73 (d, IH, J=13,9 Hz, =CCH2N-), 5,21 (d, IH, J=5,l Hz, -COCHCHS-), 5,41 (d, IH, J=5,l Hz, -COCHCHS-).
2 6 s c ,:
Methode B
Ein im Ofen getrockneter Kolben wurde unter einem Strom trockenen Stickstoffs auf Umgebungstemperatur gekühlt. Der Kolben wurde mit 15,7 ml (110 mMol, 1,5 Äquivalente) TMSI und 140 ml trockenem Freon TF (getrocknet über Molekularsieb) beschickt. Die erhaltene Lösung wurde auf 0 bis 50C gekühlt und 10,7 ml (103 mMol, 1,4 Äquivalente) 97%-iges NMP wurden so zugetropft, daß die Reaktionstemperatur bei < 1O0C gehalten wurde. Nach der Zugabe wurde die Aufschlämmung 30 Min. unter Stickstoff bei 0 bis 50C gerührt. Anschließend ließ man die Aufschlämmung auf Raumtemperatur erwärmen.
Die Reaktionsmischung, enthaltend (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 1; Ansatzgröße 20,0 g 7-ACA), wurde mittels einer Kanüle so rasch wie möglich bei Umgebungstemperatur zu der NMP/TMSI-Aufschlämmung gegeben. Die erhaltene heterogene Mischung wurde 14 Tage bei Raumtemperatur gerührt, wobei der Verlauf der Reaktion in regelmäßigen Abständen mittels HPLC verfolgt wurde. Zu einem Zeitpunkt in dem die 7-ACA-Fläche < 2 % der Gesamtpeakflache war, tropfte man Methanol (6,0 ml, 147 mMol, 2,0 Äquivalente) zu und rührte weitere 30 Min. Das Rohprodukt wurde abfiltriert, mit frischem Freon TF (1 χ 300 ml) gewaschen und unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Das Produkt wurde dann weiter 16 h im Vakuum bei Umgebungstemperatur getrocknet.
Das Rohprodukt wurde in 80 ml entsalztem Wasser aufgeschlämmt. Der pH wurde durch Zutropfen konzentrierter HCl unter kräftigem Rühren auf 0,50 erniedrigt. Man gab Kohle zur Entfärbung (20 Gew.-% des Rohprodukts) zu und rührte die Mischung weitere 45 Min. Die Aufschlämmung wurde im Vakuum durch Diatomenerde filtriert und die Filterschicht
2 589 4
wurde mit entsalztem Wasser gewaschen. Man tropfte Isoproplylalkohol (IPA, 900 ml) während 1 h unter mäßigem Rühren zu der wäßrigen Phase. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 1 h bei 250C gerührt, auf 0 bis 50C gekühlt und eine weitere Stunde gerührt. Abfiltrieren, waschen mit kaltem (0 bis 50C) 9/1 IPA/Wasser (1 χ 200 ml) und Aceton (1 χ 200 ml) und 16-stündigem Trocknen im Vakuum bei 250C ergab 15,5 g (63%) des kristallinen (6R ,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorids.
Methode C
Zusätzlich zu dem Verfahren gemäß Methode B gab man Imidazol (0,50 g, 7,3 mMol, 0,10 Äquivalent) zu der N-Methyl-pyrrolidin/Iodtrimethylsilyl/Freon TF-Aufschlämmung bei 0 bis 50C. Diese Modifikation führte zu einer mäßigen Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit, da der 7-ACA-Gehalt nach 10 Tagen < 2 % der Gesamtpeakflache betrug. Die Weiterbearbeitung der Reaktionsmischung wie in Methode B beschrieben, lieferte IA,7 g (60%) des kristallinen (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorids. · ·
Methode D
Zu einer Aufschlämmung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylatiodid in Freon TF (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 6; Ansatzgröße 20,0 g 7-ACA) tropfte man bei 0 bis 50C unter trocknem Stickstoff während 5 Min. 10 ml (246 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol (Temperatur < 90C). Die erhaltene Aufschlämmung wurde nach der Zugabe 15 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Anschließend tropfte man während 10 Min. 50 ml 3N HCl (hergestellt durch Zugabe von 250 ml konzentrierter.HCl zu 756 ml entsalztem Wasser) zu.
0 639 4 7
Nach der Zugabe wurde das Kühlbad entfernt und die Reaktionsmischung 15 Min. gerührt. Die Phasen wurden getrennt und die wäßrige Phase (die auf ein Volumen von 100 ml gebracht wurde) wurde 30 Min. bei Umgebungstemperatur mit 4,0 g (20 Gew.-% des eingesetzten 7-ACA's) Kohle zur Entfärbung gerührt.
Die Aufschlämmung wurde durch 4,0 g Diatomenerde filtriert und die Filterschicht wurde mit entsalztem Wasser (l χ 10 ml) gewaschen. Das Volumen der wäßrigen Phase wurde auf 100 ml eingestellt
10
Kristallisationsmethode 1:
Zu 50 ml der wäßrigen Phase tropfte man 250 ml (5 Volumina) Aceton, um das Produkt auszufällen. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 1 h mit Eiswasser gerührt, anschließend abgesaugt, mit kaltem (0 - 50C) 5/1 Aceton/Wasser (2 χ 40 ml) und Aceton (1 χ 40 ml) gewaschen und unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Das Produkt wurde weiter 15 h im Vakuum bei Umgebungstemperatur getrocknet, wobei man 4,48 g (37%, bezogen auf 50 % der theoretischen Ausbeute für 20,0 g eingesetztes 7-ACA) farbloses kristallines (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorid erhielt.
Kristallisationsmethode 2:
Zu 50 ml der wäßrigen Phase tropfte man 150 ml (3 Volumina) Isopropylalkohol (IPA), um das Produkt auszufällen. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 1 h mit Eiswasser gerührt, anschließend abgesaugt, der Feststoff wurde mit kaltem (0 bis 50C) 9/1 IPA/Wasser (2 χ 40 ml) und Aceton (1 χ 40 ml) gewaschen und unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Das Produkt wurde weiter 15 h im Vakuum bei Umgebungstemperatur getrocknet, wobei man 5,46 g (45%, bezogen auf 50 % der theoretischen Ausbeute für 20,0 g eingesetztes 7-ACA) des etwas gebrochen weißen, kristallinen (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-
2^3947
carboxylat (als Iodidsalz) erhielt.
Methode E:
Zu einer Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylin silyl)amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Dichlor-
methan (hergestellt gemäß Methode B des Beispiels 3) tropfte man bei 0 bis 50C unter trockenem Stickstoff 1,21 ml (11,7 mMol, 1,0 Äquivalent) trockenes 97%-iges N-Methylpyrrolidin (getrocknet über Molekularsieb) so zu, daß die Temperatur ,_ bei < 1O0C gehalten wurde. Nach der Zugabe wurde diese Aufschlämmung 15 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Anschließend wurden 0,95 ml (23,5 mMol, 2,0 Äquivalente) Methanol (< 1O0C) zugetropft und weitere 15 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Der Feststoff wurde abgesaugt, mit Methanol (1 χ 50 ml), Dichlormethan (1 χ 50 ml) gewaschen und bei Umgebungstemperatur U
im Vakuum getrocknet, wobei man 2,65 g (76% des rohen (6R,7R)-7-Amino-3-(l-me thy1-1-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat (als Iodid) als leicht gelben Feststoff erhielt. Das 360 MHz HNMR-Spektrum dieser Verbindung zeigte eine
Mischung der Δ und & -Isomeren in einem Verhältnis von 25
65/35.
Methode F:
Zu einer Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-f((trimethylsilyl)oxy)carbonylj amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Dichlormethan (hergestellt gemäß Beispiel 4; Ansatzgröße 10,0 g 7-ACA) tropfte man 3,7 ml (35,7 mMol, 1,0 Äquivalent) trocknes 97%-iges N-Methylpyrrolidin (getrocknet über Molekularsieb) so zu, daß die Temperatur unterhalb von 10 C bliebt. Nach der Zugabe rührte man die dunkle Lösung
weitere 15 Min. bei O bis 50C. Danach tropfte man 2,9 ml (71,4 mMol, 2,0 Äquivalente) Methanol zu (man stellte eine Entwicklung von CC^ fest) und rührte die erhaltene Aufschlämmung 5 Min. Es wurden 50 ml frisches Dichlormethan zugegeben und die Reaktionsmischung wurde abgesaugt. Der Filterkuchen wurde mit Dichlormethan (3 χ 50 ml) gewaschen und unter 20-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Weiteres 17-stündiges Trocknen im Vakuum bei Umgebungstemperatur lieferte 12,61 g (83%, als Hydroiodid) einer 6/1 ö,2/^- Mischung (prozenuales Verhältnis der HPLC-Fläche) des (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio) methy-ceph-3-em-4-carboxylats.
Beispiel 7 15
(6R,7R)-7-Amino-3- [(lH-l-methyltetrazol-5-yl)thiojmethylceph-3-em-4-carbonsäure
Methode A
Zu einer gerührten Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 3; Ansatzgröße 2,50 g 7-ACA) wurde während 10 Min. bei 0 - 50C unter trockenem Stickstoff eine Lösung von 1,07 g (9,2 mMol, 1,0 Äquivalent) lH-l-Methyl-5-mercaptotetrazol und 0,74 ml (9,2 mMol, 1,0 Äquivalent) trockenem Pyridin (getrocknet über KOH) in 20 ml trockenem Dichlormethan (Molekularsieb) getropft. Die erhaltene Mischung wurde nach der Zugabe weitere 30 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Danach wurden während 10 Min. 1,5 ml (37 mMol, 4,0 Äquivalente) Methanol zugetropft und es wurde weitere 10 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Der Feststoff wurde abgesaugt, mit frischem Freon TF gewaschen (2 χ 10 ml) und im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, wobei 3,4 g (> 100 %) des Rohprodukts erhalten wurden.
Dieses Material wurde in 10 ml Wasser aufgeschlämmt,auf 0 bis 50C gekühlt und der pH wurde durch Zutropfen von 4N HCl-Lösung auf 0,50 erniedrigt. Zu der erhaltenen trüben Lösung gab 0,50 g Kohle zur Entfärbung und rührte weitere 15 Min. Die Aufschlämmung wurde durch Diatomeenerde filtriert und Filterschicht wurde mit Wasser (1x5 ml) gewaschen. Das Filtrat wurde auf 0 bis 50C gekühlt, der pH wurde durch Zutropfen von 6N NaOH-Lösung auf 4,0 eingestellt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 1 h bei 0 bis 50C gerührt. Der Feststoff wurde abgesaugt, mit kaltem (0 - 50C) Wasser (2x5 ml) gewaschen und im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, wobei man 1,3 g (43%) der 7-Amino-3-£(lH-l-methyltetrazol-5-yl)thiojmethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure erhielt. Das 360 MHz HNMR-Spektrum und das HPLC-Chromatogramm dieses Materials stimmten mit demjenigen einer unabhängig hergestellten autentischen Probe überein.
Methode B
Zu einer gerührten Lösung von (6R , 7R)-Trimethylsilyl-7- [_( (tri· me thy lsi IyI) oxy) car bony Ij amino-S-iodmethyl-ceph^-em^- carboxylat in Dichlormethan (hergestellt gemäß Beispiel 4; Ansatzgröße 5,0 g 7-ACA) wurde während 5 Min. bei 0 - 50C unter trockenem Stickstoff zu einer Suspension von 2,13 g (18,4 mMol, 1,0 Äquivalent) lH-l-Methyl-5-mercaptotetrazol und 1,49 ml (18,4 mMol, 1,0 Äquivalent) trockenem Pyridin (getrocknet über KOH) in 20 ml Dichlormethan getropft. Die Mischung wurde nach der Zugabe weitere 90 Min. bei 0 - 50C gerührt. Danach wurden 2 Min. 2,50 ml (61,5 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol zugetropft (es wurde CO,-, -Entwicklung festgestellt). Die erhaltene Aufschlämmung wurde weitere 15 Min. bei 0 - 50C gerührt und anschließend abgesaugt. Der isolierte Feststoff wurde mit frischem Dichlormethan (2 χ 20 ml) gewaschen und 23 h im Vakuum bei Umgebungstemperatur getrocknet, wobei 8,58 g (> 100%) Rohprodukt erhalten wurden.
Dieses Material wurde in 40 ml entsalztem Wasser aufgeschlämmt und der pH wurde durch Zugabe von 4N HCl-Lösung auf 0,50 erniedrigt. Man gab Kohle zur Entfärbung (0,86 g; 10 Gew.-% des Rohmaterials) zu und rührte die erhaltene Aufschlämmung 15 Min. bei Umgebungstemperatur. Die Kohle wurde durch Filtrieren über Diatomeenerde (2,0 g) entfernt und die Filterschicht wurde mit Wasser (1x5 ml) gewaschen. Man kühlte das Filtrat auf 0 bis 50C und stellte den pH der wäßrigen Phase durch Zutropfen von 6N NaOH-Lösung auf 4,0 ein. Nach 90-minütigem Rühren der erhaltenen Suspension bei 0 bis 50C wurde der Feststoff abfiltriert, mit kaltem (0 - 50C) Wasser (1 χ 10 ml) gewaschen und 66 h im Vakuum bei Umgebungstemperatur getrocknet. Man erhielt 3,81 g (63%) (6R,7R)-7-Amino-3-[(lH-l-methyltetrazol-5-yl)thiojmethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure als gebrochen weißen Feststoff. Die 360 MHz 1HNMR- und IR-Spektren und das HPLC-Chromatogramm (86% Aktivität gegenüber einer Standardprobe) stimmten mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials überein.
Beispiel 8
(6R,7R)-7-Amino-3-f5-methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl)thioJmethylceph-3-em-4-carbonsäure
Methode A
Zu einer Aufschlämmung von 1,22 g (9,2 mMol, 1,0 Äquivalent) 2-Mercapto-5-methyl-l,3,4-thiadiazol und 0,74 ml (9,2 mMol,
1,0 Äquivalent) trockenem Pyridin (getrocknet über KOH) in oU
20 ml trockenem Dichlormethan (getrocknet über Molekularsieb) wurde während 10 Min. unter kräftigem Rühren und unter trocknem Stickstoff eine Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat
(hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 3; Ansatzgröße 35
2,50 g 7-ACA) in Freon TF gegeben. Die erhaltene Mischung
26394
wurde nach der Zugabe 90 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Anschließend tropfte man 1,5 ml (37,0 mMol, 4,0 Äquivalente) Methanol zu und rührte die erhaltene Aufschlämmung weitere 10 Min. bei 0 - 50C. Der Feststoff wurde abgesaugt, mit frischem Freon TF (2 χ 10 ml) gewaschen und im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, wobei 4,0 g (> 100 %) Rohprodukt erhalten wurden. Dieses Material wurde in 10 ml Wasser suspendiert und auf 0 bis 50C gekühlt. Der pH wurde durch Zutropfen von konzentrierter HCl-Lösung auf 0,30 erniedrigt.
Zu der erhaltenen trüben Lösung gab man 0,40 g (10 Gew.-% des Rohprodukts) Kohle zur Entfärbung und rührte weitere 15 Min. bei 0 bis 50C. Die Kohle wurde abfiltriert und der pH des klaren, gelben Filtrats wurde durch tropfenweise Zugabe von 6N NaOH-Lösung bei 0 - 50C auf 3,0 eingestellt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 30 Min. bei 0 - 50C gerührt.
Absaugen des Feststoffes und anschließendes Waschen mit kaltem (0-50C) Wasser (2x5 ml) und Trocknen im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz lieferte 1,6 g (50%) (6R,7R)-7-Amino-3- £(5-methyl-l,3,4-thiadiazol-2-yl)thioJmethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure. Das 360 MHz HNMR-Spektrum und das HPLC-Chromatogramm dieses Materials waren konsistent mit denjenigen einer unabhängig hergestellten authentischen Probe.
Methode B
Zu einer gerührten Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-Γ((trimethylsi IyI)oxy)carbonyl]amino-3-iodmethy1-ceph-3-em-4-carbonsäure in Dichlormethan (hergestellt gemäß Beispiel 4; Ansatzgröße 5,0 g 7-ACA) gibt man während 5 Min. bei 0-50C unter trockenem Stickstoff eine Suspension aus 2,43 g (18,4 mMol, 1,0 Äquivalent) 2-Mercapto-5-methyl-l,3,4-thiadiazol und 1,49 ml (18,4 mMol, 1,0 Äquivalent) trockenem Pyridin (getrocknet über KOH) in 20 ml trockenem Dichlormethan (getrocknet über Molekularsieb). Nach weiterem 3,5-stündigem
^ 6 8 9 4
Rühren bei O bis 50C gab man 2,5 ml (61,5 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol zu (es wurde CC^-Entwicklung festgestellt) und rührte weitere 15 Min. bei 0 bis 50C. Der Feststoff wurde abgesaugt, mit frischem Dichlormethan (2 χ 20 ml) gewaschen und 19 h bei Umgebungstemperatur im Vakuum getrocknet, wobei 9,30 g (> 100 %) Rohprodukt erhalten wurden.
Die Weiterverarbeitung dieses Rohprodukts wie für das Rohprodukt in Methode B des Beispiels 7 beschrieben, lieferte 3,81 g (60%) (6R,7R)-7-Amino-3-[(5-methyl-l,3,4-thiadiazol-2yl)thioJmethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure. Die 360 MHz 1HNMR- und IR-Spektren und das HPLC-Chromatogramm (80,8 % Aktivität gegenüber einer Standardprobe) waren mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials konsistent.
Beispiel 9
(6R,7R)-7-Amino-3-[(lH-l,2,3-triazol-4-yl)thio)methyl-ceph-3-em-4-carbonsäure
Methode A
Dieses Produkt wurde wie in Methode A des Beispiels 8 beschrieben hergestellt, wobei jedoch a) 1,13 g (9,2 mMol, 1,0 Äquivalent) des lH-4-Mercapto-l,2,3-triazol-Mononatriumsalzes anstelle von 2-Mercapto-5-methyl-l,3,4-thiadiazol verwendet wurden und b) die Aufschlämmung aus Triazol und Pyridin in Dichlormethan zu der Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF gegeben wurde. Das erhaltene Rohprodukt (3,5 g, > 100 %) wurde wie oben in Methode A des Beispiels 7 beschrieben gereinigt, wobei 1,4 g (49%)
(6R,7R)-7-Amino-3-P(IH-I,2,3-triazol-4-yl)thiolmethyl-ceph-ι
3-em-4-carbonsäure erhalten wurden. Das 360 MHz HNMR-Spektrum
2 639 4 7
und das HPLC-Chromatogramm waren mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials konsistent.
Methode B 5
Dieses Material wurde wie in Methode B des Beispiels 7 beschrieben hergestellt, wobei jedoch 2,26 g (18,4 mMol, 1,0 Äquivalent) des lH-4-Mercapto-l,2 ,3-triazol-mono-Natriumsalzes anstelle des lH-5-Mercapto-l-methyltetrazols verwendet wurden. Das erhaltene Rohprodukt (8,40 g, > 100%) reinigte man wie oben in Methode B des Beispiels 7 beschrieben, wobei man 3,25 g (56%) (6R,7R)-7-Amino-3-[(lH-l,2,3-triazol-4-yl) thiojmethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure erhielt. Die 360 MHz 1HNMR- und IR-Spektren und das HPLC-Chromatogramm (79,0 % Aktivität gegenüber einer Standardprobe) waren mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials konsistent.
Beispiel 10 20
(6R,7R)-7-Amino-3- (IH-l-carboxymethyltetrazol-S-yl)thio methyl-ceph-3-em-4-carbonsäure
Methode A
Dieses Material wurde wie in Methode A des Beispiels 8 beschrieben hergestellt, wobei jedoch 1,47 g (9,2 mMol, 1,0 Äquivalent) lH-l-Carboxymethyl-5-mercaptotetrazol anstelle des 2-Mercapto-5-methyl-l,3,4-thiadiazols verwendet wurden. Eine Probe (3,25 g) des erhaltenen Rohprodukts (4,6 g, > 100 %) reinigte man wie in Methode A des Beispiels 8 beschrieben, wobei man 0,90 g (37%) (6R, 7R)-7-Amino-3-[(lH-l-carboxymethyltetrazol-5-yl)thiojmethyl-ceph-3-em-4-carbonsäure erhielt. Das 360 MHz-Spektrum und das HPLC-Chromatogramm waren mit einer unabhängig hergestellten
authentischen Probe dieses Materials konsistent.
<,: ο 3 9
Methode B
Dieses Material wurde wie in Methode B des Beispiels 7 beschrieben hergestellt, wobei jedoch a) 2,94 g (18,4 mMol, 1,0 Äquivalent) lH-l-Carboxymethyl-S-mercaptotetrazol anstelle des lH-l-Methyl-5-mercaptotetrazols verwendet wurden und b) die Reaktionsmischung vor dem Quen chen mit 2,5 ml (61,5 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol 4,5 h bei 0 - 50C gerührt wurde. Das erhaltene Rohprodukt (11,03 g, > 100%) reinigte man wie in Methode B des Beispiels 7 beschrieben, wobei man 3,69 g (54%) (6R,7R)-7-Amino-3- (1H-1-carboxymethyltetrazol-5-yl)thio methy1-ceph-3-em-4-carbonsäure erhielt. Die 360 MHz HNMR- und IR-Spektren und das HPLC-Chromatogramm (79,6 % Flächenreinheit; eine Referenzprobe stand nicht zur Verfügung) waren mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials konsistent.
Beispiel 11
(6R,7R)-7-Amino-3-(pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carbonsäure-Dihydrochlorid
Methode A
Zu einer gerührten Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 3; Ansatzgröße 2,50 g 7-ACA) wurde während 10 Min. bei 0 bis 50C und unter trockenem Stickstoff eine Lösung von 1,6 ml (20,0 mMol, 2,2 Äquivalente) trockenem Pyridin (getrocknet über KOH) in 5 ml trockenem Freon TF (getrocknet über Molekularsieb) getropft. Die Reaktionsmischung wurde nach der Zugabe weitere 15 Min. gerührt. Danach tropfte 1,5 ml
(37,0 mMol, 4,0 Äquivalente) Methanol zu und rührte die 35
Mischung 15 Min. bei 0 bis 5 C. Der Feststoff wurde aufge-
2 6 3 9 4 7
saugt, mit frischem Freon TF gewaschen und im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, wobei 3,0 g Rohprodukt erhalten wurden. Die Anwesenheit des gewünschten (6R,7R)-7-Amino-3-(Pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat (als Hydroiodid) im Rohprodukt wurde durch Vergleich des 360 MHz HNMR-
Spektrums und des HPLC-Chromatogramms (34 Flächen-%-Reinheit) mit denjenigen einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials nachgewiesen; siehe auch Smith G.C.D., EP 70706, 26.01,1983; S. 21
10
Methode B
Zu einer gerührten Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-f((trimethylsilyl)oxy)carbonyljamino-3-iodmethyl-ceph-3-em- 4-carboxylat in Dichlormethan (hergestellt gemäß Beispiel 4; Ansatzgröße 5,0 g 7-ACA) wurde während 5 Min. bei 0 - 50C unter trockenem Stickstoff eine Lösung von 3,0 ml (37,0 mMol, 2,0 Äquivalente) trocknem Pyridin (getrocknet über KOH) in ' 20 ml trocknem Dichlormethan (getrocknet über Molekularsieb) getropft. Die erhaltene Lösung wurde weitere 90 Min. bei 0 - 5°C gerührt. Danach tropfte man 2,5 ml (61,5 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol während 5 Min. so zu, daß die Temperatur unterhalb von 1O0C blieb (es wurde CO^-Entwicklung beoabachtet). Die Mischung wurde weitere 15 Min. bei 0 - 50C gerührt. Der Feststoff wurde aufgesaugt, mit frischem Dichlormethan (2 χ 20 ml) gewaschen und unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Weiteres 17-stündiges Trocknen des Feststoffes bei Umgebungstemperatur im Vakuum lieferte 7,41 g (96%, als Iodid) des Rohprodukts.
Dieses Material wurde in 25 ml entsalztem Wasser aufgeschlämmt und der pH wurde durch Zutropfen von konzentrierter HCl-Lösung auf 0,50 erniedrigt. Man gab 0,72 g Kohle zur Entfärbung zu und rührte die erhaltene Aufschlämmung 25 Min. bei Umgebungstemperatur. Danach wurde die Kohle über Diatomeen-
erde (1,0 g) abfiltriert und die Filterschicht wurde mit Wasser (1x5 ml) gewaschen. Zu dem erhaltenen klaren Filtrat tropfte man 120 ml (4 Volumina) Isopropylalkohol unter gleichzeitigem Kühlen auf 0 bis 50C. Man tropfte weitere 180 ml Isopropylalkohol (insgesamt 10 Volumina) zu und rührte die erhaltene Aufschlämmung 1 h bei 0 - 50C. Der Feststoff wurde abgesaugt, mit Isopropylalkohol (2 χ 20 ml) und Aceton (1 χ 20 ml) gewaschen und unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Weiteres 16-stündiges Trocknen bei Umgebungstemperatur im Vakuum ergab 3,00 g (45%) (6R,7R)-7-Amino-3-(pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Dihydrochlorid. Das 360 MHz 1HNMR-Spektrum und das HPLC-Chromatogramm (88 Flächen-%-Reinheit) waren mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials konsistent; siehe auch Smith, G.C.D., EP 70706, 26.01.1983, S. 21.
Beispiel 12
Versuch der Herstellung von (6R, 7R)-7-Amino-3-(l-Methyl-lpyrrolidinio)irethyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorid durch nacheinander erfolgende Reaktion von (6R,7R)-Trimethylsily 1-7-(trimethylsiIyI)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF mit Bromtrimethylsilan, N-Methylpyrrolidin und wäßriger HClrLösung
Zu der gerührten, leicht trüben Reaktionsmischung des (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trime thylsi IyI) amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylats (hergestellt gemäß Methode A des Beispiels 1; Ansatzgröße 10,0 g 7-ACA) in Freon TF gab man während 1 Min. 4,5 ml (42,2 mMol, 1,15 Äquivalente) 98%-iges Bromtrimethylsilan (Aldrich) in einem langsamen Strom. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HNMR-Spektroskopie verfolgt. Nach 90-minütigem Rühren bei Umgebungstemperatur wurde nur eine Spur der Reaktionsprodukte (3-Brommethylcephalosporin und Trimethylsilylacetat) nachgewiesen. Die Reaktion wurde unter Stickstoff leicht unter Rückfluß erhitzt, wobei der
Reaktionsverlauf erneut mittels HNMR-Spektroskopie verfolgt wurde. Nach 10 Tagen waren die in der Rea.ktionsmischung überwiegend vorhandenen Komponenten die Ausgangsmaterialien. Im besten Fall konnte eine Umwandlung von nur 15% (Integrationsfläche) in das gewünschte (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethyl silyl)amino-3-brommethyl-ceph-3-em-4-carboxylat durch Analyse der Reaktionsmischung mittels 360 MHz HNMR-Spektroskopie beoabachtet werden.
Beispiel 13
Versuch der Herstellung von (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-lpyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorid durch nacheinander erfolgende Reaktion von (6R,7R)-TrimethylsiIy1-7-(trimethylsilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4- carboxylat in Freon TF mit Chlortrimethylsilan, N-Methylpyrrolidin und wäßriger HCl-Lösung
Man folgte dem im Beispiel 12 beschriebenen Verfahren, wobei man jedoch 5,4 ml (42,2 tnMol, 1,15 Äquivalente) Chlortrimethylsilan anstelle von Bromtrimethylsilan verwendete. Nach 10-tägigem Erhitzen der Reaktionsmischung unter Rückfluß und unter Stickstoff zeigte eine Analyse der Reaktionsmischung mittels 360 MHz HNMR-Spektroskopie hauptsächlich Chlortrimethylsilan und (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl )amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat. Im besten Fall konnte eine Umwandlung von lediglich 5% (Integrationsfläche) in das gewünschte (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-chlormethyl-ceph-3-em-4-carboxylat beobachtet werden.
42 Beispiel 14
(6R, 7R)-7-AmInO-S-(1-methy1-1-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Hydrochlorid oder Hydroiodid mittels Eintopfreaktion
Nachfolgend ist eine Zusammenfassung der Versuche und Beobachtungen aus mehreren Ansätzen unter Verwendung der gleichen Mengen an Reaktanten, Temperaturen und dergleichen wiedergegeben.
Verfahren;
1. 7-ACA (50,0 g, 0,184 Mol) wurde in CCl2FCClF2 (Freon TF) (350 ml) unter Stickstoffatmosphäre gegeben (Anmerkung 1).
2. HMDS (46,5 ml, 0,22 Mol, 1,2 Äquivalente) wurde auf einmal unter Rühren zu dieser Suspension gegeben.
3. TMSI (0,78 ml, 6,0 raMol, 0,03 Äquivalent) wurde auf einmal mittels einer Spritze zugegeben (Anmerkung 2).
4. Die erhaltene Mischung wurde erhitzt und 7 bis 10 h
refluxiert (Anmerkungen 3, 4). Die Reaktion wurde mittels NMR verfolgt (Anmerkung 5).
5. Die Silylierungsmischung wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, weiter mit Freon TF (150 ml) verdünnt und unter Stickstoff auf 50C gekühlt.
6. Unter kräftigem Rühren wurde N-Methylpyrrolidin (26,83 ml, 0,26 Mol, 1,4 Äquivalente) während 10 Min. zugegeben, wobei die Reaktionstemperatur unterhalb 1O0C gehalten wurde (Anmerkung 6).
2 ο 39 4 7
7. TMSI (47,1 ml, 0,33 Mol, 1,8 Äquivalente) wurde während 10 - 15 Min. langsam mittels einer Spritze in die gut gerührte Mischung aus Stufe 6 bei 50C gegeben. Ein kleiner exthermer Temperaturanstieg wurde während der TMSI-Zugabe beobachtet. Die Aufschlämmung wurde 30 Min. unter Stickstoff bei 50C gerührt.
8. Die erhaltene Aufschlämmung wurde vorsichtig erhitzt und 45 - 55 h bei 35 - 360C gerührt. Der Verlauf der Substitutionsreaktion wurde mittels HPLC verfolgt (Anmerkung 7).
9. Das Volumen der Reaktionsmischung und die Rührgeschwindigkeit wurden regelmäßig überprüft. Weitere 100 ml Freon TF wurden, soweit erforderlich, zugegeben (Anmerkung 8).
10. Nach Beendigung der Reaktion (die Menge an 7-ACA betrug weniger als 2 Flächen-% mittels HPLC) wurde die Aufschlämmung unter Stickstoff auf 50C gekühlt. Methanol (25 ml, 0,615 Mol) wurde während 8 Min. bei 5° zugetropft (Anmerkung 9).
11. Die Aufschlämmung wurde deutlich dünner, sie wurde nach der Methanolzugabe weitere 15 Min. bei 5 - 1O0C gerührt.
12. Das Kühlbad wurde anschließend entfernt und 125 ml
3N HCl (hergestellt durch Zugabe von 250 ml konzentrierter HCl-Lösung zu 756 ml Wasser) wurden unter kräftigem Rühren während 2 Min. zugegeben. Die Reaktionstemperatur stieg 12 bis 150C.
13. Die Hydrolysemischung wurde so rasch wie möglich auf 20 - 250C aufgewärmt (ohne dabei 250C zu übersteigen) und weitere 15 Min. bei 20 - 250C gerührt.
14. Die Phasen wurden getrennt und die organische Phase (untere Phase) wurde mit Wasser (1 χ 50 ml) erneut extrahiert. Diese wäßrige Phase wurde bei der Filtration der das Produkt enthaltenen wäßrigen Phase (polish filtration) als Waschflüssigkeit verwendet.
15. Diatomeenerde (2,5 g) wurde zu der das Produkt enthaltenden wäßrigen Phase aus Stufe 14 gegeben und durch ein mit Diatomeenerde vorbeschichteten Filter (7,5 g) filtriert. Der Filterkuchen aus Diatomeenerde wurde mit der wäßrigen Lösung aus Stufe 14 (erhalten durch die erneute Extraktion) und anschließend mit 25 ml entsalztem H2O gewaschen.
16. Die das Produkt enthaltende wäßrige Lösung und die Waschflüssigkeit (ca. 270 ml, rotbraun) wurden vereinigt und 30 Min. bei 21 - 230C mit Kohle zur Entfärbung (10 g) gerührt. Man gab Diatomeenerde (2,5 g) zu der Mischung und rührte weitere 5 Min.
17. Die Kohle wurde durch ein mit Diatomeenerde vorbeschichtetes Filter (7,5 g) abfiltriert. Der Kohlekuchen wurde mit Wasser (1 χ 75 ml) gewaschen und unter 5-minütigem Saugen getrocknet.
18. Falls erforderlich, wurde weiteres Freon TF, das sich am Boden der das Produkt enthaltenden wäßrigen Lösung abgesetzt hat, abgetrennt.
19. Zu der klaren, orangen wäßrigen Lösung (ca. 350 ml; pH 0,9 bis 1,15) wurde Isopropylalkohol (Anmerkung 10) bis zum Trübungspunkt getropft.
20. Die Zugabe von Isopropylalkohol wurde unterbrochen, man ließ 15 Min. bei 21 - 230C kristallisieren.
υ υ j -t /
21. Danach wurde während 45 - 60 Min. weiterer Isopropylalkohol in die Aufschlämmung gegeben (insgesamt wurden 1,2 1 Isopropylalkohol zugegeben). Die Aufschlämmung wurde dann 60 Min. bei 0 - 50C gerührt.
22. Das Produkt wurde durch Filtration isoliert, der Filterkuchen wurde mit kaltem (0 - 50C) 9/1 Isopropylalkohol/ Wasser (2 χ 100 ml; Anmerkung 11) und Aceton (1 χ 100 ml) gewaschen. Das Produkt (Anmerkung 12) wurde weitere 15 Min. unter Saugen getrocknet. Anschließend wurde das Produkt im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, wobei 46 - 51 g (75 - 83%) einer rohen HCl/HJ-Salzmischung der Titelverbindung (Verbindung (I)) als leicht gebrochen weißer bis weißer kristalliner Feststoff erhalten wurden. Die Aktivitätsausbeute war 60 - 63,4 %.
23. Die Produktreinheiten waren > 95 %, basierend auf NMR-Analyse. Die HPLC-Wirksamkeit war 750 - 800 mcg/mg gegenüber einer Analysenprobe der Δ -Form des Hydro-Chlorids der Verbindung der Formel (I). Die Flächen-%-Reinheit war > 95 %..
Anmerkung 1: 7-ACA ist ein äußerst staubender Feststoff. Er sollte im Abzug oder an einem anderen Ort mit geeigneter Belüftung abgewogen werden. Eine Staubmaske sollte als Schutz gegen den 7-ACA-Staub getragen werden.
Anmerkung 2: Alle Operationen mit TMSI sollten so gut wie möglich unter wasserfreien Bedingungen durchgeführt werden
Anmerkung 3: Es hat sich gezeigt, daß die Reaktions-
temperatur variabel und wahrscheinlich abhängig von der Anwesenheit des TMSI (oder dem
reaktiven Äquivalent davon)-Katalysators ist. Falls die Reaktion langsam erscheint, kann weiteres TMSI die Umsetzung beschleunigen.
Anmerkung 4: Es ist wichtig, daß heftiger Rückfluß beibehalten wird, weil die wesentliche treibende Kraft der Reaktion die Entfernung des gebildeten Ammoniaks ist.
Anmerkung 5:
Es ist wichtig, daß unter wasserfreien Bedingungen gearbeitet wird, wenn die Proben aus der Reaktionmischung genommen werden. Dies gilt für alle Reaktionen in dieser Reaktionsfolge.
Anmerkung 6: Ein Anstieg der Temperatur auf über 1O0C
während der Zugabe von NMP führt zu einer
2 größeren Menge des unerwünschten Λ -Isomeren
von 1/26.
Anmerkung 7:
Die Proben sollten alle 4 - 6 h mittels HPLC analysiert werden. Die Reaktionstemperatur, Zeit und Konzentration und die Zahl der Äquivalente an TMSI sowie die Basizität des Mediums sind bei dieser Reaktion kritisch.
Anmerkung 8
Anmerkung 9
Die Aufschlämmung wird sehr dick und eine Verdünnung des CCI2FCCIF2 wird erforderlich, um das Rühren zu erleichtern.
Vor der Zugabe von CHoOH ist die Aufschlämmung so dick, daß Klumpen an der Seite des Reaktionsgefäßes festbacken, so daß ein vollständiges Vermischen mit CHoOH schwierig wird. Man sollte durch visuelle Beobachtung darauf
Anmerkung 10:
achten, daß eine ausreichende Vermischung im gesamten Reaktionsgefäß erfolgt.
Üblicherweise sind 0,5 bis 1,0 Volumina Isopropanol erforderlich.
Anmerkung 11:
Anmerkung 12:
Diese Waschflüssigkeit wurde durch Vermischen von 90 ml Isopropanol und 10 ml Wasser und anschließendem Kühlen auf 0 bis 50C in Eiswasser hergestellt.
In einem eigenen Versuch wurde das Produkt als reines HJ-SaIz isoliert, indem die Aufschlämmung aus Stufe 11 mit 125 ml 3N HJ anstelle von 125 ml 3N HCl (wie in Stufe 12) behandelt wurde. Die Weiterverarbeitung der wäßrigen Phase wie beschrieben (vergleiche Stufen 13 - 24) ergab 44,3 g· des weißen kristallinen HJ-Salzes. Die korrigierte HPLC-Wirksamkeit war 105 % gegenüber einer analytischen Standardprobe des HCl-Salzes. Die Aktivitätsausbeute aus 7-ACA war 56,7 %.
Beispiel 15
Umkristallisation von (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-lpyrrolidinio)-methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorid (Verbindung I HCl)
Verfahren:
1. Rohes I HCl (15,0 g; 0,045 Mol) wurde unter kräftigem Rühren auf einmal zu IN HCl (125 ml, 3,5 Mol, 3,50 Äquivalente) (Anmerkungen 1,2) gegeben.
2 6
O A 7 48
2. Die erhaltene Mischung wurde 5 Min. bei Umgebungstemperatur gerührt.
3. 8,0 g Kohle zur Entfärbung wurden auf einmal unter
gutem Rühren zugegeben. Die Aufschlämmung wurde weitere 45 Min. gerührt.
4. Die Kohleaufschlämmung wurde durch eine Diatomeenerdeschicht (8,0 g) unter Saugen filtriert. Die Schicht wurde mit Wasser (1 χ 35 ml) gewaschen und unter 5-minütigem Saugen getrocknet.
5. Das leicht trübe Filtrat wurde durch ein 5 μτη Millipore-Filter klarfiltriert, wobei man ein klares, wasserhelles wäßriges Filtrat (Volumen = 170 ml) erhielt.
6. Isopropylalkohol (125 ml) wurde während 25 Min. unter kräftigem Rühren bis zum Trübungspunkt zugegeben. Die Isopropanolzugabe wurde dann geändert. Die Aufschlämmung wurde dann 15 Min. bei Umgebungstemperatur gerührt, auf diese Weise wurden gute Impfkristalle erhalten.
7. Man tropfte während 25 Min. unter gutem Rühren weiteren Isopropylalkohol (475 ml, Anmerkung 3) zu.
8. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 1 h in einem Eiswasserbad gerührt.
9. Die Aufschlämmung wurde filtriert und nacheinander mit kaltem (0 bis 50C) 9/1 Isopropanol/Wasser (2 χ 120 ml, Anmerkung 4) und Aceton (1 χ 120 ml) gewaschen.
10. Der Filterkuchen wurde unter 15-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Weiteres 15-stündiges Trocknen im Vakuum (Dampfstrahlpumpe) bei 400C ergab 7,87 g (52%) schneeweißes, elektrostatisches, kristallines I HCl (Anmerkung 5).
Anmerkung 1:
Anmerkung 2:
Anmerkung 3:
Anmerkung 4:
Anmerkung 5:
49
Die Molzahl der eingesetzten I HCl basiert auf 100%-iger Reinheit
Die 1N-Chlorwasserstofflösung wurde durch Zugabe von 83 ml konzentrierter Salzsäure zu 920 ml destilliertem Wasser hergestellt.
Das Gesamtvolumen des für die Kristallisation verwendeten Isopropylalkohols war 600 ml. Dieses Volumen ist das 3,5-fache des Volumens des klarfiltrierten wäßrigen Filtrats aus Stufe 5.
Die Isopropanol/Wasser-Waschflüssigkeit besteht aus 108 ml Isopropanol und 12 ml destilliertem Wasser und wurde in einem Eisbad auf 0 bis 50C gekühlt.
Die vom umkristallisierten I HCl erhaltenen Analysendaten sind nachfolgend zusammengestellt:
Analyse Theorie gefunden korrigiert für
% C 46,77 46,02 46,71
% H 6,04 6,17 6,10
% N 12,59 12,31 12,49
% S 9,61 9,50 9,64
KF(H2O) -- 1,47
Rückstand -- < 0,1
(Sulfatasche)
Die Gehaltsbestimmungen dieses Materials ergab 99,5 % Wirksamkeit gegenüber einer HPLC-Standardprobe an I HCl. Die Kennzahl war 3 (100,0 mg Probe in einem Meßkolben verdünnt auf 10 ml mit Milli-Q-Wasser; durch ein Milex-HPLC-Proben-Filter filtriert; Blaulicht, Schichtdicke ca. 1,2 cm).
2 ό S 9 4 7
Es hat sich im allgemeinen gezeigt, daß die durch Zugabe von HCl zu der letzten Mischung erhaltene "rohe" Verbindung I HCl etwas I HJ enthält (das sich aus dem Iodid gebildet hat, welches in der Vorstufenverbindung (II) vorhanden ist). Trotz der hohen antibakteriellen Reinheit muß diese Verbindung deshalb im allgemeinen, wie oben beschrieben, umkristallisiert werden, um die Verbindung I HJ zu entfernen.
Die ursprünglich kristallisierte Verbindung I HJ, die durch Zugabe von HJ zu der letzten Reaktionsmischung gebildet wird, ist andererseits frei von der Verbindung I HCl. Dementsprechend liegt I HJ üblicherweise in hoher Reinheit vor und muß nicht umkristallisiert werden.
Beispiel 16 Umwandlung von I, (X = HCl) in (VIII)
Eine Probe der Verbindung (I) (X = HCl) (21,72 g, 0,0612 Mol) wurde unter Rühren bei 250C in Wasser (190 ml) gelöst. Die Mischung wurde anschließend auf 8 bis 1O0C gekühlt und der pH durch Zutropfen einer Natriumhydroxydlösung (2N, 30,5 ml, 0,061 Mol, 1,0 Äquivalent) von 2,5 auf 5,8 (Bereich 5,7 -
5,9) eingestellt. Das Gesamtvolumen war 214 ml. 25
Anschließend wurde Tetrahydrofuran (THF, 555 ml) in drei Portionen zugegeben. Die Temperatur der Mischung stieg nach jeder Zugabe auf 12 - 130C, man ließ sie auf 8 - 100C zurückgehen, bevor die nächste Portion zugegeben wurde. Die gesamte Zugabedauer betrug 10 Min. Der pH der Mischung war 5,8 bis 6,1.
Der pH der Mischung wurde dann durch Zutropfen von Natriumhydroxydlösung (2N, 2,0 ml, 0,004 Mol) auf 6,8 (Bereich 6,7 - 6,9) eingestellt.
26394
Eine Probe des aktiven l-Benzotriazol-(Z)-2-(2-aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetatesters (29,5 g, 0,0927 Mol) wurde während 45 Min. in 5 gleichen Portionen zu der Reaktionsmischung gegeben. Das Kühlbad wurde entfernt, nachdem die erste Portion des aktiven Esters zugegeben worden war. Der pH der Reaktionsmischung wurde 5 bis 10 Min. nach jeder Zugabe des aktiven Esters durch Zutropfen von Natriumhydroxydlösung (2N) erneut auf 6,5 (Bereich 6,5 - 6,7) eingestellt.
Die klare, schwachorange Reaktionsmischung wurde 2 - 3 h bei 250C gerührt. In den ersten 30 Min. wurde der pH alle 5 bis 10 Min. durch Zutropfen einer 2N Natriumhydroxydlösung auf 6,5 (Bereich 6,5 bis 6,7) eingestellt. In der verbleibenden Reaktionszeit wurde der pH alle 15 Min. auf 6,5 eingestellt (Gesamtmenge an:2N NaOH: 29,5 ml, 0,059 Mol, 0,97 Äquivalent). Das Ende der Reaktion wurde mittels HPLC-Analyse beurteilt.
Die in der Reaktionsmischung vorhandenen Feststoffe wurden anschließend abfiltriert und mit Wasser (2x5 ml) gewaschen. Das Filtrat wurde mit Methylisobutylketon (MIBK, 790 ml) extrahiert, die wäßrigen Phasen wurden getrennt. Die organische Phase wurde mit Wasser (64 ml) gewaschen, die wäßrigen Phasen wurden vereinigt und mit Dicalite (5,1 g) 10 Min. gerührt. Die festen Bestandteile wurden abgesaugt und mit Wasser (2x5 ml) gewaschen.
Die erhaltene klare Lösung (Volumen 314 ml) wurde unter kräftigem Rühren durch Zutropfen von Schwefelsäure (4N, 14,5 ml) auf pH 3,7 (Bereich 3,5 - 4,0) angesäuert. Die Mischung wurde trübe und die Kristallisation des Schwefelsäureadditionssalzes von (VIII) begann.
Man ließ 10 - 15 Min. kristallisieren und stellte dann den pH durch Zutropfen von Schwefelsäure (4N, 7,5 ml) auf 3,0
c ο 5 ν ά f
(Bereich 2,9 - 3,1) ein. Man kühlte die Mischung auf O bis 50C und gab die restliche Schwefelsäure (4N, 63,5 ml) während 20 - 30 Min. zu (das ergab einen pH von 1,3 - 1,5). Nach vollständiger Zugabe der Schwefelsäure wurde die Aufschlämmung 1 h bei 0 - 5°C gerührt.
Das weiße kristalline Produkt wurde abgesaugt und mit Schwefelsäure (0,5N, 63,5 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde durch 15-minütiges Saugen teilweise getrocknet und anschließend mit Aceton (2 χ 100 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde erneut durch 10-minütiges Saugen teilweise getrocknet und anschließend 1 h in Aceton (400 ml) unter kräftigem Rühren aufgeschlämmt. Die Feststoffe wurden abgesaugt, mit Aceton (2 χ 100 ml) gewaschen und im Vakuum (10 - 15 mm Hg) bei 35 - 4O0C bis zur Gewichtskonstanz (3 - 6 h) getrocknet.
Das Produkt, das Schwefelsäureadditionssalz von (VIII), wurde als leicht elektrostatischer, weißer kristalliner Feststoff gewonnen (28,79 g, 81,4 %).
Beispiel 17 Umwandlung von I (X = HJ) zu (VIII)
Man wiederholte das im Beispiel 16 beschriebene allgemeine Verfahren, wobei man jedoch anstelle des Ausgangsmaterials der Verbindung (I) (X = HCl) eine äquimolare Menge an I (X = HJ) verwendete und auf diese Weise die Titelverbindung erhielt.
^O 3 $ i y
53 Beispiel 18
(oR^R^Trimethylsilyl^-itrimethylsily^amino-S-acetoxymethyl-ceph-3-em-A-carboxylat
OAC
Ein im Trockenschrank getrockneter Kolben und Friedrich-
Ί ,. Kühler wurden unter einem Strcm trockenen Stickstoffs auf ι ο
Umgebungstemperatur gekühlt. Der Kolben wurde dann mit 10,0 g (36,7 mMol) 7-ACA (97,2% Reinheit) und 70 ml trockenem 1,1,2-Trichlor-trifluorethan (Freon TF, getrocknet über Molekularsieb) beschickt. Zu der erhaltenen Aufschlämmung wurden unter kräftigem Rühren und unter Feuchtigkeitsausschluß 9,3 ml (44,1 mMol, 1,2 Äquivalente) 98%-iges 1,1,1,3,3,3-Hexamethyl-disilazan (HMDS) und 0,16 ml (1,1 mMol, 0,03 Äquivalent) Iodtrimethylsilan (TMSl) mittels einer Spritze gegeben. Die Aufschlämmung wurde 7 - 10 h unter
heftigem Rückfluß erhitzt,wobei esschwach mit Stickstoff 25
durchspült wurde. Die Reaktion wurde dann unter trockenem Stickstoff auf Umgebungstemperatur abgekühlt und mit 30 ml frischem Freon TF verdünnt. Das HNMR-Spektrum eines aliquoten Teils der leicht trüben Reaktionsmischung zeigte > 95 % Umwandlung zu dem gewünschten Produkt, das mit dem Produkt des Beispiels 1 identisch ist. Die HNMR-Daten entsprechen den im Beispiel 1, Methode A angegebenen Daten.
2 0 3 9 4
Beispiel 19
(6R,7R)-7-AmInO-S-(1-methy1-1-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydroiodid
• OAC
25 30 35
Zu einer schwach trüben Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)-amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (hergestellt gemäß Beispiel 18) tropf te man während 1-2 Min. unter kräftigem Rühren und unter trockenem Stickstoff bei 0 - 50C 5,35 ml (51,4 mMol, 1,4 Äquivalente) trockenes 97%-iges N-Methylpyrrolidin (getrocknet über Molekularsieb). Anschließend gab man während 5 Min. unter andauerndem kräftigen Rühren 9,40 ml (66,1 mMol, 1,8 Äquivalente) TMSI über eine Spritze zu. Die Reaktionstemperatur wurde während der Zugabe unterhalb von 1O0C gehalten. Die erhaltene Aufschlämmung wurde weitere 30 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Danach wurde die Aufschlämmung in ein Ölbad gegeben, das sorgfältig bei 35 - 360C gehalten wurde. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HPLC verfolgt. Nach 45 - 48 h war die Reaktion vollständig (< 2 Flächen-%-7-ACA). Man kühlte die Reaktionsmischung unter trocknem Stickstoff auf 0 bis 50C und tropfte unter kräftigem Rühren 5,0 ml (123 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol zu. Die Reaktionstemperatur wurde während der Zugabe unterhalb von 100C gehalten. Die erhaltene Aufschlämmung wurde weitere 15 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Anschließend wurden 25 ml (75 mMol, 2,0 Äquivalente) 3N wäßrige NJ-Lösung auf einmal zugegeben. Nach der Zugabe wurde das Kühlbad entfernt und die Zweiphasenmischung wurde rasch auf 20 - 250C erwärmt, wobei weitere 15 Min. heftig gerührt wurde. Man trennte
? 6 3 Q 4 7 55
die Phasen und extrahierte die organische Phase erneut mit Wasser (1 χ 10 ml). Die aus der erneuten Extraktion gewonnene Waschflüssigkeit wurde für ihre spätere Verwendung aufbewahrt.
Die wäßrige Phase wurde mit 0,5 g Diatomeenerde 10 Min. bei 20 - 250C gerührt. Die Aufschlämmung wurde über 1,5 g Diatomeenerde (die vorher mit 50 ml Wasser gewaschen wurde) filtriert. Die Filterschicht wurde mit der wäßrigen Phase, die aus der obigen erneuten Extraktion erhalten wurde, und anschließend mit Wasser (1x5 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde unter 5-minütigem Saugen teilweise getrocknet. Man 2,0 g Kohle zur Entfärbung zu und rührte die Aufschlämmung 30 Min. bei 20 bis 250C. Danach gab man 0,5 g Diatomeenerde zu und rührte weitere 5 Min. Die Aufschlämmung wurde durch 1,5 g Diatomeenerde (die vorher mit 50 ml Wasser gewaschen wurde) filtriert, die Filterschicht wurde mit Wasser (1 χ 5 ml )gewaschen. Die Diatomeenerdeschicht wurde durch 5-minütiges Saugen teilweise getrocknet. Das Filtrat wurde durch ein 5 pm Millipore-Filter klarfiltriert.
Die Ausfällung des Produkts erfolgte durch Zutropfen von 3,5 Volumina Isopropanol zu der klaren, bernsteinfarbenen wäßrigen Phase bei 20 bis 250C. Die erhaltene Aufschlämmung kühlte man auf 0-5° und ließ sie 1 h stehen. Die Aufschlämmung wurde filtriert und mit kaltem (0 - 50C) Isopropanol/Wasser (4/1, v/v) (2 χ 20 ml) und Aceton (2 χ 20 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde durch 5-minütiges Saugen teilweise getrocknet. Weiteres Trocknen bei 20 - 250C im Vakuum bis zur Gewichtskonstanz lieferte 8,94 g (57%) des weißen kristallinen (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-lpyrrolidinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorids. Im HPLC zeigt sich eine Reinheit des Salzes von 97-Flächen-%. Das für die Titelverbindung aus Monohydroiodid erhaltene 360 MHz 1HNMR-Spektrum war das gleiche als das für das HCl-Salz der identischen Verbindung gemäß Beispiel 6, Methode A, erhaltene Spektrum.
I ο ö 'i 4 /
56 Beispiel 20
(6R,7R) -7-AmInO-S-(4-methyl-4-morpholinio)methyl-ceph-3-em-
4-carboxylat-Monohydroiodid
Die Titelverbindung wurde aus einer Freon TF-Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat (aus 50,0 g eingesetztem 7-ACA) nach dem im Beispiel 19 beschriebenen Verfahren erhalten, wobei man jedoch 28,3 ml (257 mMol, 1,4 Äquivalente) trockenes N-Methylmorpholin (getrocknet über Molekularsieb) anstelle von N-Methylpyrrolidin verwendete. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HPLC verfolgt und die Umsetzung war nach 7 - 8 h bei 35 - 360C vollständig. Die Reaktion wurde wie im Beispiel 19 beschrieben aufgearbeitet (die Materialmengen wurden aufgrund des größeren Ansatzes mit dem Faktor 5 multipliziert), wobei 36,0 g (41%) des schwach gebrochenen weißen, kristallinen (6R,7R)-7-Amino-3-(4-methylmorpholinio) methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydroidods erhielt. Die Flächen-%-Reinheit im HPLC war > 95 %.
1H NMR (360 MHz, D2O) δ 3.30(s, 3H, N-CH3), 3.60(m, 4H, -N(CH3)CH2CH2OCH2 CH2), 3.68(d, IH, J=IO Hz,
4.04(d, IH, J=IO Hz, -SCH,-), 4.2 (in, 4H,
*
26*9 4
-N(CH3)CH2CH2OCH2CH2), 4.25 (d, IH, J=I4 Hz, -CH2NΛ*'
4.93 (d, IH, J=14 Hz, -Cg2-Nv0 ), 5.30 (d, IH, J=5Hz, C-6
CH3
ß-Lactam), 5.53 (d, IH, J=SHz, C-7 ß-Lactam); IR (KBr) 3460, 1795 and 1600 cm"1.
Analyse für C1 ~' H19N3O4S - HJ: 4 H 9 N
C 4 ,34 9 ,53
berechnet 35,40 ,38 ,35
gefunden: 34,99
Beispiel 21
(6R, 7R)-7-Amino-3-(l-pyridinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxyu lat-Monohydroiodid
OAC
Man stellte die Titelverbindung aus einer Lösung von (6R,7R)-Triraethylsi Iy1-7-(trimethylsilyl)-amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (Einsatz von 10,0 g 7-ACA) wie im Beispiel 19 beschrieben her, wobei man jedoch 4,2 ml (51,4 mMol, 1,4 Äquivalente) trockenes Pyridin (getrocknet über KOH) anstelle von N-Methylpyrrolidin verwendete. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HPLC verfolgt. Die Umsetzung war nach 51 h bei 35 - 360C vollständig. Die Aufschlämmung wurde unter trockenem Stickstoff auf 20 - 250C ge-
2 6 3947
kühlt. Der Feststoff wurde unter positivem Stickstoffdruck durch einen Trichter abfiltriert. Der isolierte Feststoff wurde mit frischem Freon TF (2 χ 100 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde rasch in 50 ml trockenes Dichlormethan gegeben, welches vorher in einem Eiswasserbad auf 0 - 50C gekühlt wurde. Zu der erhaltenen dunklen Lösung tropfte man unter kräftigem Rühren und bei einer Reaktionstemperatur von < 1O0C 5,0 ml (123 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol. Die erhaltene Aufschlämmung wurde weitere 15 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Der Feststoff wurde abfiltriert und mit frischem CH2CI2 (2 χ 50 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde erneut 1 h in 150 ml CH2Cl2 aufgeschlämmt. Der Feststoff wurde abfiltriert, mit CH2Cl2 (2 χ 50 ml) gewaschen und im Vakuum bei 20 - 250C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet, wobei 14,7 g (95 %) des rohen (6R,7R)-7-Amino-3-(l-pyridinio) methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydroiodid erhalten wurden. Das 360 MHz HNMR-Spektrum und das HPIC-Chromatogramm (65 Flächen-%-Reinheit; Hauptverunreinigung war Pyridinhydroiodid, 13 Flächen-%) dieses Materials waren konsistent mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe, siehe nach Smith G.C.D., EP-70706, 26.01.1983, S. 21).
Beispiel 22
(6R,7R)-7-Amino-3-|_l-(2,3-cyclopenteno)pyridiniojmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydrochlorid
30 ™S N
OAc
CO
2 ί a 9 4
Man stellte die Titelverbindung aus einer Lösung von (6R,7R)-TrimethylsiIy1-7-(trimethylsi IyI)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-A-carboxylat in Freon TF (10,0 g Einsatz von 7-ACA) wie im Bespiel 19 beschrieben her, wobei man jedoch das N-Methylpyrrolidin durch 6,02 ml (51,4 mMol, 1,4 Äquivalente) 2,3-Cyclopentenopyridin (getrocknet über Molekularsieb) ersetzte. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HPLC verfolgt. Die Umsetzung war nach 52 h bei 35 - 360C vollständig. Aufarbeiten der Reaktionsmischung wie im Beispiel 21 beschrieben, lieferte 13,2 g (78%) rohes (6R,7R)-7-AmInO-S-Tl-(2,3-cyclopenten)pyridiniojmethyl-ceph-S-em^-carboxylat-Monohydroiodid. Das 360 MHz HNMR-Spektrum und das HPLC-Chromatogramm (92 Flächen-%-Reinheit) dieses Materials waren mit einer unabhängig hergestellten authentischen Probe dieses Materials konsistent.
Beispiel 23
(6R, 7R) -7-AmInO-S-Fl- (2-acetoxy)e thy 1-1-pyrrol id inio~7me thy I ceph-S-em-A-carboxylat-Monohydroiodid
TMS N
OAC
Man stellt die Titelverbindung aus einer Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (Einsatz von 10,0 g 7-ACA) wie im Beispiel 19 beschrieben her, wobei man jedoch das N-Methylpyrrolidin durch 8,08 g (51,4 mMol, 1,4 Äquivalente) N-(2-Acetoxy)ethylpyrrolidin ersetzt. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HPLC verfolgt. Während der ersten
2 6 3 9 4
22 h bei 35 - 360C viel ein Öl in der Reaktionsmischung aus. Nach insgesamt 48 h bei 35 - 360C war kein weiterer Verbrauch des Ausgangsmaterials mehr zu beobachten. Die Reaktionsmischung wurde unter trocknem Stickstoff auf 0 bis 50C abgekühlt. Man tropfte eine Lösung von 7,45 ml (184 mMol, 5,0 Äquivalente) Methanol in 50 ml Freon TF zu. Die Reaktionsmischung wurde während der Zugabe bei < 1O0C gehalten. Die erhaltene Aufschlämmung wurde nach der Zugabe 3,5 h bei 0 bis 50C gerührt. Die Aufschlämmung wurde abgesaugt und der Filterkuchen wurde mit Freon TF (2 χ 50 ml) gewaschen. Weiteres Trocknen im Vakuum bei 20 - 250C bis zur Gewichtskonstanz lieferte 27,9 g (> 100 %) Rohprodukt. Die Anwesenheit des gewünschten (6R,7R)-7-Amino-3- ["l(2-acetoxy)ethyl-lpyrrolidinioj methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydroiodid in dem Rohprodukt wurde durch Vergleich des 360 MHz HNMR-Spektrums und des HPLC-Chromatogramms dieses Materials mit den Spektren dieses Materials, das auf unabhängige Weise hergestellt wurde, nachgewiesen. Das 360 MHz HNMR-Spektrum zeigte ein Δ /Δ -Produktverhältnis von 1/1,7 sowie signifikante Mengen des Ausgangsamins. Das HPLC-Chromatogramm zeigte, daß 24 Flächen-% des gewünschten ά -Isomer und
2 34 Flächen-% des Δ -Isomer im Rohprodukt vorhanden waren.
Beispiel 24
(6R,7R)-7-Amino-3fl (2-trimethylsiloxy)ethyl-l-pyrrolidinioJ methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydroiodid
2 6 3947
Die Titelverbindung stellte man aus einer Lösung von (6R,7R)-Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl)amino-3-acetoxymethyl-ceph-3-em-4-carboxylat in Freon TF (Einsatz von 10,0 g 7-ACA) wie im Beispiel 19 beschrieben her, wobei man jedoch das N-Methylpyrrolidin durch 9,63 g (51,4 mMol, 1,4 Äquivalente) N-(2-Trimethylsiloxy)ethylpyrrolidin ersetzte. Der Verlauf der Reaktion wurde mittels HPLC verfolgt. Die erhaltene Δ /Δ -Mischung der Titelverbindung wurde in Form der Verbindungen mit freier OH-Gruppe, die durch die Hydrolyse des TMS-Ethers während der chromatographischen Analyse erhalten wurden, bestimmt. Während der ersten 23 h bei 35 - 360C viel in der Reaktionsmischung ein Öl aus. Nach insgesamt 30 h bei 35 - 360C war kein weiterer Verbrauch an Ausgangsmaterial mehr festzustellen. Die Reaktion wurde wie im Beispiel 23 beschrieben aufgearbeitet, wobei 29,77 g (> 100 %) Rohprodukt erhalten wurden. Die Anwesenheit des gewünschten (6R,7R)-7-Amino-3-Ll-(2-trimethylsiloxy)ethyl-lpyrrolidinioj-methyl-ceph-S-em-^-carboxylat-Monohydroiodids im Rohprodukt wurde durch Vergleich des 360 MHz HNMR-Spektrums und des HPLC-Chromatogramms dieses Materials mit den Spektren dieses Materials, das auf unabhängige Weise hergestellt wurde,nachgewiesen. Das 360 MHz HNMR-Spektrum zeigte ein Δ /Δ -Produktverhältnis von 1/3,3, sowie die Anwesenheit signifikanter Mengen des Ausgangsamins. Das HPLC-Chromatogramm zeigte, daß 16 Flächen-% des gewünschten Δ Isomer und 60 Flächen-% des Δ -Isomer im Rohprodukt vorhanden waren.
Beispiel 25
7-[e*.-(2-Aminothiazol-4-yl)-<*.-(Z)-methoxyiminoacetamidoJ-3-r(l-methyl-l-pyrrolidinio)methylj -3-cephem-4-carboxylat
4
12,76 g (30 mMol) (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio) methyl-ceph-S-em-A-carboxylat-Monohydroiodid (hergestellt gemäß Beispiel 19) wurden unter kräftigem Rühren bei 20 250C in 87 ml Wasser suspendiert. Die Aufschlämmung wurde auf 8 - 100C gekühlt und der pH wurde durch Zutropfen von 13,0 ml (26 mMol, 0,87 Äquivalent) 2N Natriumhydroxydlösung während 35 Min. auf 5,80 eingestellt. Anschließend gab man 555 ml Tetrahydrofuran zu und erhöhte den pH der erhaltenen Lösung durch Zutropfen von 1,9 ml (3,8 mMol, 0,13 Äquivalent) einer 2N Natriumhydroxydlösung bei 1O0C auf 6,8. Man entfernte das Kühlbad und gab in zwei gleichen Portionen von 14,75 g während 30 Min. 29,5 g (92,7 mMol, 1,5 Äquivalente) des aktiven HOBT-Esters der syn-2-(2-Aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoessigsäure zu. Nach jeder Zugabe wurde der pH alle 5 bis 10 Min. durch Zutropfen einer 2N Natriumhydroxydlösung erneut auf 6,5 eingestellt. In der verbleibenden Reaktionszeit wurde der pH alle 15 Min. durch Zutropfen einer 2N Natriumhydroxydlösung auf 6,5 eingestellt. Die Gesamtmenge an verbrauchter 2N Natriumhydroxydlösung war 28,6 ml (57,2 mMol, 1,91 Äquivalente). Das Ende der Reaktion wurde mittels HPLC-Analyse bestimmt. Nach 1,75 h wurde die dunkle Lösung in 365 ml Methylisobutylketon gegossen und die untere wäßrige Phase wurde abgetrennt. Die organische Phase wurde erneut mit Wasser (l χ 30 ml) extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Phasen wurden 10 Min. bei 20 - 250C mit 2,35 g Diatomeenerde gerührt. Das un-
2 ο 8 9 4 7
lösliche Material wurde abgesaugt und der Filterkuchen wurde mit Wasser (1x5 ml) gewaschen. Die bernsteinfarbene wäßrige Phase wurde durch ein 5 μπι Millipore-Filter klarfiltriert. Der pH der Lösung war 6,40 bei 170C.
Es wurden 6,7 ml AN Schwefelsäure unter kräftigem Rühren zugetropft, wobei eine trübe Lösung von pH 3,82 bei 180C erhalten wurde. Man ließ das Produkt während 5 Min. unter kräftigem Rühren kristallisieren. Man gab weitere 3,5 ml der AN Schwefelsäure zu, wobei man eine Suspension von pH 3,09 bei 2O0C erhielt. Man kühlte die Suspension auf 0 bis 50C und tropfte während 20 Min. 30 ml einer AN Schwefelsäure zu. Die erhaltene Aufschlämmung wurde 1 h bei 0 - 50C gerührt. Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit 0,5N Schwefelsäure (1 χ 30 ml) gewaschen. Der Filterkuchen wurde durch 15-minütiges Saugen teilweise getrocknet. Danach wurde der Filterkuchen mit Aceton (2 χ 50 ml) gewaschen und erneut durch 15-minütiges Saugen teilweise getrocknet. Der Filterkuchen wurde erneut 1 h bei 2O0C - 250C in 200 ml Aceton aufgeschlämmt. Das Salz wurde abfiltriert, mit Aceton 2 χ 50 ml) gewaschen und durch 15-minütiges Saugen teilweise getrocknet. Weiteres Trocknen im Vakuum bei IA0C bis zur Gewichtskonstanz lieferte 12,Al g (72%) der kristallinen schwach gebrochen weißen Titelverbindung als Sulfat
1HNMR (360 MHz, D2O mit Lösungsmittelunterdrückung) <S : 2,16 - 2,33 (Briefumschlagform(envelope))
+ , -N(CH,JCH-CH-CH-), 3.01 (s, 3H, N-CH,), 3.45-3.64 (m, 5H,
-N(CH3)CH2CH2CH2CH2, -SCH2-), 3.95 (d, IH, J=17 Hz, -
- ο 9 -4 7
4.04 (d,lH, J=14 Hz, -CH2N^J ), 4.08 (s, 3Hr -OCH3), 4.75
" "3
(d, IH, J=14 Hz, -CH2k(J) ), 5.37 (d, IH, J=5 Hz,
C-6 ß-Lactam), 5.86 (d, IH, J=5 Hz, C-7 ß-Lactam), 7.16 (s, IH,
C-5 T.hiazol ). Analyse für
berechnet: gefunden:
Beispiel 26
30
35
C 4 H N 53 S ,63
39 ,43 4 ,53 14, 39 16 ,60
39 ,40 ,47 14, 16
7-£cC-(2-Aminothiazol-4-yl)-o<--(Z)-methoxyiminoacetamido_J-3-L(4-methyl-4-morpholinio)methylJ-3-cephem-4-carboxylat
OCH.
Man stellte die Titelverbindung aus 54,0 g (122 mMol) (6R,7R)-7-Amino-3-(4-methyl-4-morpholinio)methyl-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydroiodid (hergestellt gemäß Beispiel 20) und 59,0 g (184 mMol, 1,5 Äquivalente) des aktiven syn-2-(2-Aminothioazol-4-yl)-2-methoxyiminessigsäure HOBT-Esters nach dem im Beispiel 25 beschriebenen Verfahren her. Auf diese Weise wurden insgesamt 60,1 g (84 %) der kristallinen weißen Titelverbindung als Sulfat hergestellt.
26894
1HNMR (360 MHz, D2O/NaDCO3)S: 3,30 (s, 3H, NCH3),
3.55 (m, 5H, -N(CH3)CS2CH2OCH2CJa2. -SCH2-), 4.05 (d, IH, J=16 Hz, -SCH2-), 4.10 (s, 3H, -OCH3), 4.1 (m, 4H, -N(CH3)CH2CH2OCH2CH2),
4.21 (d, IH, J=14 Hz, -CH2^
O), 4.95 (d, IH, J=I4 Hz,
)), 5.47 (d, IH, J=5 Hz, C-6 β - Lactam), 5.96 (d, IH,
CH
3 J=5 HZ, C-7 ß-Lactam), 7.10 (s, IH, C-5 T.hiazol ) .
15 Analyse für
38 C 4 H N ,13 S 18
berechnet: 38 ,37. 4 ,41 14 ,08 16, 14
gefunden: ,16 ,32 14 16,
Beispiel 27
Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über einige der gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen erhaltenen Ergebnisse. Mit Ausnahme der Verbindungen der Beispiel 19 und 20 betreffen die angegeben Daten die rohen HJ-Salze, die durch Filtration der nach Quenchen mit Methanol erhaltenen Aufschlämmung isoliert wurden. Die Verbindungen der Beispiele 19 und 20 wurden nach Quenchen der methanolischen Aufschlämmung mit wäßriger 3N HJ isoliert.
TABELLE
i. o 6 9 4
Verbindungen Ausbeute A3-HPLC-Flächen des Beispiels % %-Reinheit
19 57 97
20 41 >95
21 95 65
22 78 92
23 >100d 24
24 >100d 16
HPLCa NMRb
97/0
>95/0 65/6 92/0 24/34 1/1.7 16/60 1/3.3
a. Die angegebenen Daten betreffen Flächen-% für jedes Isomer in den HPLC-Chromatogrammen der isolierten HJ-Salze
b. Die angegebenen Daten betreffen das Isoraerenverhältnis, das das vergleichende Integration eines bis zur Basislinie aufgelösten Peaks für jedes Isomer erhalten wurde
d.
Die Hauptverunreinigung war das HJ-SaIz von Pyridin (24 Flächen-%)
Das 360 MHz-Spektrum des rohen HJ-Salzes zeigte, daß die Hauptverunreinigung unumgesetzte Ausgangsamin war.
i. 6 δ 9
Beispiel 28
(6R,7R)-7-AmInO-S-(1-methyl-l-pyrrolidinio)methyl-ceph-3-
em-4-carboxylat-Monohydroiodid
Ein im Trockenschrank getrockneter Kolben und Friedrich-Kühler wurden unter einem Stickstoffstrom auf Umgebungstemperatur gekühlt. Der Kolben wurde mit 10,0 g (36,7 mMol) 7-ACA und 80 ml 1,1,1-Trichlortrifluor (getrocknet über Molekularsieb) beschickt. Unter kräftigem Rühren wurden 9,3 ml (44,1 mMol, 1,2 Äquivalente) HMDS auf einmal mittels einer Spritze zugegeben. Unmittelbar danach wurden 0,16 ml (1,1 mMol, 0,03 Äquivalente) TMSI auf einmal mit einer Spritze zugegeben. Die erhaltene Aufschlämmung wurde unter heftigem Rückfluß und unter kräftigem Rühren und Feuchtigkeitsausschluß 6 h erhitzt. Die NMR-Analyse (CDpCl^) eines aliquoten Teils zeigte eine Umwandlung von mehr als 95% zu dem gewünschten Trimethylsilyl-7-( trimethylsilyl)amino-'3-acetoxymethyl-ceph-3-,em-4-carboxylat.
Die obige Silylierungsmischung wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Dazu gab man anschließend während 2 bis 3 Min.
in einem schwachen Strom über eine Spritze 6,0 ml (42,2 mMol, 1,15 Äquivalente) TMSI. Die erhaltene Aufschlämmung wurde lh bei Umgebungstemperatur gerührt. Danach zeigte eine NMR-Analyse eines aliquoten Teils eine Umwandlung von > 95% zu dem gewünshten 3-Iodmethylcephem. Nach 1,25 h wurde die Aufschlämmung auf 0 bis 50C gekühlt und 15 Min. bei dieser Temperatur gehalten. Die Aufschlämmung wurde unter
3Q positivem Stickstoffdruck durch ein Schlenk-Rohr in einen Eiswasser gekühlten Kolben filtriert. Der isolierte Feststoff wurde mit frischem 1,1,1-Trichlortrifluorethan (1 χ 17 ml) gewaschen.
3g Zu dem Filtrat, das das Trimethylsilyl-7-(trimethylsilyl) amino-3-iodmethyl-ceph-3-em-4-carboxylat enthielt, tropfte
man bei O - 50C unter Sticks toff atmosphäre 3,82 ml (36,7 rnMol, 1,0 Äquivalent) 97%-iges N-Methylpyrrolidin (getrocknet über Molekularsieb) so zu, daß die Reaktionstemperatur bei weniger als 1O0C gehalten wurde. Die erhaltene Aufschlämmung wurde weitere 15 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Danach tropfte man 5,0 ml (123 mMol, 3,35 Äquivalente) Methanol zu, wobei die Reaktionstemperatur bei weniger als 1O0C gehalten wurde. Die erhaltene dünne Suspension wurde weitere 15 Min. bei 0 bis 50C gerührt. Der Feststoff wurde abgesaugt, mit Freon TF (1 χ 100 ml) gewaschen und durch 15-minütiges Saugen teilweise getrocknet. Weiteres Trocknen im Vakuum bei Umgebungstemperatur bis zur Gewichtskonstanz lieferte 10,27 g (66%) (6R,7R)-7-Amino-3-(l-methyl-l-pyrrolidinio)methy-ceph-3-em-4-carboxylat-Monohydroiodid. Das 360 MHz HNMR-Spektrum des
3 a 2 Rohmaterials (D9O) zeigte ein A / « -Isomerverhältnis von 5,4/1. Das HPLC-Chromatogramm des Salzes zeigte ein Δ /Δ -Flächen-%-Verhältnis von 8,1/1. Die Aktivitätsausbeute für die Umwandlung von 7-ACA in 7-Amino-3-(l-methyl-lpyrrolidinio)methy-ceph-3-em-4-carboxylat war 43,5 % (bestimmt mittels quantitativer HPLC-Analyse des Salzes gegenüber einer Vergleichsprobe des gewünschten Δ -Isomer.

Claims (5)

  1. 7 ό Α ο .·? ·--
    Erfindungsanspruch
    5 1. Verfahren zur Herstellung stabiler kristalliner Cephalosporin-Zwischenverbindungen der allgemeinen Formel (VIIa) und (VIIb):
    CH2-Nu oder
    VIIa
    worin X für HCl oder HJ steht, und -Nu für
    VIIb
    !—N
    N-N
    -S-
    N C
    Il
    .N
    -S
    H.
    -S-
    NN
    // Ilvi*—N
    oder
    N N
    CH2SO3H
    und -Nu für
    eO
    -N
    oder
    CH.
    ^ 6 β ' } 4 7
    -70-
    stehen, wobei diese Verbindungen im wesentlichen frei an A -Isomer sind, gekennzeichnet dadurch, daß man
    a) eine Verbindung der allgemeinen Formel (IXa) oder (IXb)
    (CH3J3Si(OC)nHN
    oder
    CO2Si (CH3)
    IXa
    O Il (CH3) 3Si (OC) HN
    IXb
    25 30
    θ worin η für O oder 1 steht, -Nu und -Nu die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht, oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan, wenn η für O steht, mit einem Niedrigalkanol zur Entfernung der Silylgruppen behandelt, anschließend mit HCl oder HJ zur Bildung der Hydrochloride oder Hydroiodide der Verbindungen der Formeln (VIIa) oder (VIIb) ansäuert, vorausgesetzt, daß die Reaktion in 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan erfolgt, wenn -Nu für 1-Methyl-1-pyrrolidinio und η für 0 stehen , oder
    35
    2 6 S 9 4 7
    b)
    i) eine Verbindung der allgemeinen Formel (III)
    10
    »v^
    (III)
    CO2Si
    15
    worin η für O oder 1 steht, in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht oder in Methylenchlorid, 1,1, 2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan, wenn η für O steht, mit einer Verbindung der Formeln:
    20
    N N
    H-S-
    25
    30
    35
    N N
    CH3
    CH.
    H -i»-\ yr 3
    CH2SO3H
    /O
    NaS
    Nr=N
    oder
    8 9 4
    zu einer Verbindung der allgemeinen Formeln (IXa) oder (IXb):
    (CH3) 3Si (OC)nHN-, S
    oder
    O (CH3) 3Si (OC)nHN-J S
    (IXb)
    CO2Si(CH3)
    ®
    worin n, -Nu und -Nu die oben angegebenen Bedeutungen
    besitzen, umsetzt und
    ii) eine Verbindung der allgemeinen Formel (IXa) oder (IXb) in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht, oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan, wenn η für 0 steht, mit einem Niedrigalkanol zur Entfernung der Silylgruppen behandelt und anschließend mit HCl oder HJ zur Bildung der Hydrochloride oder Hydroiodide der Verbindungen der allgemeinen Formel (Vila) oder (VIIb) ansäuert, unter der Voraussetzung, daß die Reaktion in den Stufen a) und b) in 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan durchgeführt wird, wenn -Nu für 1-Methyl-l-pyrrolidinio und η für 0 stehen^ oder
    2 6 8 9 4 ?
    c)
    i) eine Verbindung der allgemeinen Formel (IV)
    (CH3) 3Si (OC)nHN
    (IV)
    worin η für O oder 1 steht, in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan, wenn η für 0 steht, mit wenigstens einem Äquivalent Iodtrimethylsilan pro Äquivalent einer Verbindung der Formel (IV) zu einer Verbindung der Formel (III)
    (CH3J3Si(OC)nHN
    (III)
    worin η für 0 oder 1 steht, umsetzt,
    ix) eine Verbindung der allgemeinen Formel (III) in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan, wenn η für 0 steht, mit einer Verbindung der Formeln
    ϊ 6 S 9 4 7
    H-
    H-:
    NaS
    oder
    N tf
    CH2SO3H
    zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (IXa)
    (IXa)
    worin η und -Nu die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, umsetzt, und
    iii) eine Verbindung der allgemeinen Formel (IXa) in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder Ι,Ι,Ιτ-Trichlortrifluorethan, wenn η für 0 steht, mit einem Niedrigalkanol zur Entfernung der Silylgruppen behandelt und anschließend mit HCl oder HJ zur Bildung
    der Hydrochloride oder Hydroiodide der Verbindungen der allgemeinen Formel (VIIa) ansäuert 5 oder
    2 6 a 9 4 7
    d) i) eine Verbindung der Formel (IV)
    (CH3)3Si (OC)nKN
    H2O-CCH3
    CO2Si(CH3)3
    tiv)
    worin η für O oder 1 steht, in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan, wenn η für O steht, mit wenigstens
    einem Äquivalent Iodtrimethylsilan pro Äquivalent an Verbindung der Formel (IV) zu einerVerbindung der Formel (III):
    ? (CH3)3Si(OC)nHW
    CO2Si(CH3)
    (III)
    worin η für oder 1 steht, umsetzt,
    eine Verbindung der allgemeinen Formel (III) in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder -j 1,1-Trichlortrif luorethan, wenn η für O steht, mit einer Verbindung der Formeln
    c ο ο -j 4 j
    CH
    oder
    zu einer Verbindung der allgemeinen Formel (IXb)
    )3Si (OC)
    CH2-NU
    CO2Si(CH3)3
    worin η und -Nu die oben angegebenen Bedeutungen besitzen, umsetzt und
    iii) eine Verbindung der allgemeinen Formel (IXb) in Methylenchlorid, wenn η für 1 steht oder in Methylenchlorid, 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF), 1,1,1-Trichlortrifluorethan, wenn η für 0 steht, mit einem Niedrigalkanol zur Entfernung der Silylgruppen behandelt und anschließend mit HCl oder HJ zur Bildung der Hydrochloride oder Hydroiodide der Verbindungen der allgemeinen Formel (VIIb) ansäuert, unter der Voraussetzung, daß die Reaktion in den Stufen b) und c) in 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) oder 1,1,1-Trichlortrifluorethan durchgeführt
    Φ
    wird, wenn -Nu für 1-Methyl-l-pyrrolidinio und η für 0 stehen ; oder
    2 6 3 9 4
    eine Lösung der Verbindung der Formel (IVa)
    1?
    H2OCCH3
    CO2Si (CH3)
    (IVa)
    in 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) mit wenigstens einem Äquivalent Iodtrimethylsilan und anschließend mit wenigstens einem Äquivalent einer Verbindung der Formeln:
    rs.
    CH,
    oder
    umsetzt, anschließend mit einem Niedrigalkanol zur Entfernung der Silylgruppen behandelt und mit HCl oder HJ zur Herstellung der Hydrochloride oder Hydroiodide der Verbindungen der allgemeinen Formel (VIIb) ansäuert ; oder
    - ο 3 9 λ 7
    f) eine Lösung der Verbindung der Formel (IVa)
    (CH3J3SiHN
    f?
    H2OCCH3
    CO2Si(CH3
    (IVa)
    in 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) mit wenigstens einem Äquivalent einer Verbindung der Formeln:
    oder
    umsetzt, anschließend mit wenigstens einem Äquivalent Iodtrimethylsilan pro Äquivalent der Verbindung (IVa) umsetzt, dann mit einem Niedrigalkanol zur Entfernung
    der Silylgruppen behandelt und schließlich mit HCl oder HJ zur Bildung der Hydrochloride oder Hydroiodide der Verbindungen der allgemeinen Formel (VIIb) ansäuert '
    -7S-
    g) die Verbindung der Formel
    mit einer Lösung der Verbindung der Formel (IV)
    (CH3J3SiHN
    H2OCCH3
    CO2Si(CH3
    (IV)
    in 1 , 1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) umsetzt, anschließend mit einem Niedrigalkanol zur Entfernung der Silylgruppen behandeln mit HCl oder HJ zur Bildung des Hydrochlorids oder Hydroiodids ansäuert und man eine Verbindung der allgemeinen Formel VII b erhält, worin Nu für
    steht
  2. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß man beim Verfahren a) als Niedrigalkanol Methanol verwendet.
  3. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß beim Verfahren c) der Index η für 0 steht und die Reaktion in 1,1,2-Trichlortrifluorethan (Freon TF) durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß
    im Verfahren e) der Rest -Nu für 1-Methyl-l-pyrrolidinio steht.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß
    im Verfahren f) der Rest -Nu für 1-Methyl-1-pyrrolidinio
    steht. "
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