DE1670599A1

DE1670599A1 - Verfahren zur Herstellung von Cephalosporin-C?-Antibiotica

Info

Publication number: DE1670599A1
Application number: DE1966E0030859
Authority: DE
Inventors: Billy Grinnell; Spencer John Lawrence; Higgins Jun Harvey M
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1965-03-05
Filing date: 1966-01-17
Publication date: 1970-08-06
Also published as: FR1463747A; BE675299A; DK134859B; NL129633C; NO133973C; BR6676470D0; DK134859C; SE357566B; JPS497156B1; CH492737A; NL6600637A; US3270012A; DE1670599B2; GB1132621A; NO133973B

Description

It

E 352

Eli Lilly and Company, Indianapolis, Indiana, V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von Gephalosporin-C.-Antibiotica

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von V-Acylamido-J-pyridinomethyl-J-cephera-^-carbonsäuren und deren Additionssalζen - einer Klasse von wirksamen Antibiotica , denen die Ringstruktur des Cephalosporins C zugrundeliegt und die allgemein als "Cephalosporin-C.-Antibiotica" bekannt sind·

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Verbindungen lassen sich bequem durch die folgende Formel wiedergeben:

R-C-NH-CH-CH CH₀

CO-N CCHN ^x

COOH

009832/1860

UntanJ£... ^t / »..*·-.i.«.ι u*u 3 des ΑικινυαΜ»^4«»·

O
ti

in der R-O-NH- einen Acylamidorest und R einen organischen Rest bedeutet. In den Erfindungsbereich fallen weiterhin die Additionssalze dieser Säuren.

Es ist nunmehr eine große Zahl von Oephalosporinverbindungen bekannt, die die verschiedenartigsten Acylamidogruppen (R-GO-NH-) in der 7-Stellung des Cephalosporansäuremoleküls aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren befaßt sich jedoch nicht direkt mit Veränderungen in diesem Teil des Gephalosporinmoleküls, sondern mit der Herstellung der sogenannten Oephalosporin-C.-Verbindungen, die anstelle des Acetoxymethylsubstituenten der Cephalosporin-C-Verbindungen einen Pyridinomethylsubstituenten in der 3-Stellung aufweisen. Beispielsweise liefert das neue Verfahren jedoch Oephalosporin-C.-Verbindungen, in denen R die Struktur

hat, worin R ein Wasserstoffatom oder ein C^- bis G^-Alkyl-, Gy,- bis Oy-Alkoxy-, G^,- bis Gn-Alkylmercapto-, Phenyl-, Phenoxy-, Phenylmerc.apto-, Thienyl-, j'uryl-, Benzothienyl- oder Benzofurylrest ist und η O oder 1 bedeutet.

Weiterhin ist eine große Zahl der verschiedensten Gephalosporin C.-Verbindungen bekannt', die einen Pyridinomethylsubstituenten _t in der 3-Steilung tragen, wobei der Pyridinring entweder unsubstituiert ist oder einen oder mehrere der verschiedensten Substituenten trägt. Die Natur dieser Substituenten am Pyridinring ist im Hinblick auf das Verfahren der Erfindung ohne Bedeutung; diese Substituenten können daher in ihrer Natur stark

009832/ 1860

variieren. Eine vom pharmazeutischen Standpunkt aus gesehen 'bevorzugte Gruppe von Verbindungen enthält einen unsubstituierten Pyridinrest oder einen Pyridinrest, der in der 3- oder 4~Stellung einen hethyl-, Äthyl-, Hydroxyl-, Hydroxymethyl-, 'frifluormethyl-, Halogen-, Gyan-, Carboxyl-, Garb-CC.-G^)-alkoxy-, (G^-G^)-Alkanoyl-, (G^-G_/f)-Alkanoyloxy- oder

R²

/ 2

-GON ,-Substituenten aufweist, wobei K ein Wasserstoffatom

oder einen hethyl-, Äthyl- oder Oyclopropylrest und R* ein ^ Wasserstoffatom uder einen Hethyl- oder Äthylrest bedeutet.

Im folgenden weraen die obengenannten Reste erläutert:

"G^.- bis ür.-.i.lkylrest" bedeutet prini're, sekundäre und tertiäre Alkylreste, die geradkettig euer verzweigt sein können, wie z.,.. den hethyl-, ^thyl-, n-iropyl-, lcoiropyl-, n-.utyl-, cok.-hutyl-, te U.-Butyl-, n-Amyl-, 'Jsocmyl-, 2-ü.r:iyl-_t 3-Ai:.yl-, iieopentyl-, n-h xyl-, n-Heptyl-, Isoheptyl-, 3-Heptyl- od^r 2-hethylhexylrest und dergleichen.

Der hegrifi" "C^- bis O^-Alkoxyrest" bedeutet Alkyl-O-Gruppen mit 1 bin \ Kohlenstoffatomen, in denen "Alkyl" die oben definierte Be«·;·. u&uu£ hat.

"C,- bis G-.-Alky^niercaptorest" bezieht sich auf Alkyl-;j- ir ι; : en mit 1 bis ~ r.ohlensroffatomen, in dti.eii "Alkyl" die oben definierte Bedc-'.it'un hat.

0098 3 2/1860 BAD ORIGINAL

Thienyl-, Benzothienyl-, Furyl- und Benzofurylgruppen können entweder über die «λ - oder über die ß-Stellung gebunden vorliegen.

■ "Carbalkoxyrest" beziehe sich auf den Garbmethoxy-, Carbäthoxy-, Carbopropoxy-, Carbo-n-butoxy-, Carbo-sek.-butoxy- oder Carbotert.-butoxyrest und dergleichen Reste.

^ Der Begriff "Alkanoylrest¹¹ bezieht sich auf den Acetyl-,

Propionyl-, Butyryl- oder Isobutyrylrest und dergleichen.Reste.

"Alkanoyloxyrest" umfaßt den Acetoxy-, Propionoxy-, n-Butyroxyunü Isobutyroxyrest und dergleichen Reste.

Die Carbamylgruppe -COIT -? kann, wie die obige Definition besagt, unsubstituiert, monosubstituiert oder disubstituiert sein. Ist sie disubsti'uuiert, Kann es sich um gleiche oder verschie-

^ dene öubstituenten handeln. So kann die Carbamylgruppe Lei.spiels- W H II H

weise die struktur -00IJH₀, -GOiIGH_x, -COKC₀Hj-, -CCIICIi-CII₀,

CH₂

OH, Ü,.H_C

-CClK GH,)₂, -'JCi; ' , -COIi(G₂H,-)^, -COIiOh-Cu₂, -COI,-0H-pii

CK₀ CH

una dergleichen h^ben.

Die nach dem erfiiiduncsgeneiien Verfahren erhältlichen Verbindungen sind ar; nand einer »Strukturformel definiert worden, die

009832/ 1860

BAD ORIGINAL

bestimmte wohlbekannte organische Reste aufweist. Diese Reste können einen oder mehrere Substituenten tragen, ohne daß in irgendeiner Weise der Erfindungsbereich verlassen wird und ohne daß die Eigenschaften der Verbindungen in einer solchen Weise geändert werden, daß ihre Herstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeschlossen wäre. Unter diesen Substituenten befinden sich Halogen-, Hydroxyl-, Nitro-, niedere Alkyl-, Trifluormethyl-, Methoxy-, Methy!mercapto-, Cyan-, Hydroxymethyl-, ß-Hydroxymethyl-, Acetyl-, Acetamido- und dergleichen ^i Substituenten.

Bei dem bisher bekannten Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen wird eine geeignete 7-Acylamidocephalosporansäure in einem wäßrigen hedium mit einem Überschuß Pyridin bei pH 6 - 7 vermischt und das Gemisch etwa 4-8 Stunden bei etwa 50 - 75 ⁰G reagieren gelassen. Das gewünschte Produkt kann aus dem Reaktionsproduktgemisch durch Eindampfen im Vakuum zur Trockne, Verreiben des Rückstandes mit Aceton zur Entfernung von Ausgangsmaterialien und wiederholtes !Fällen des gewaschenen Rückstandes aus wäßriger Lösung durch Zugabe von Aceton isoliert werden. In vielen Fällen kann das gewünschte Produkt direkt aus wäßriger Lösung kristallisiert werden, indem der gewaschene Rückstand in Wasser bei erhöhter Temperatur gelöst und die Lösung sodann gekühlt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Cephalosprin-G.-Verbindungen zu schaffen, das von den Nachteilen der bisher bekannten Verfahren

00 9 8 32/1860

BAD ORlGfNAL

frei ist.

Erfindungsgemäß wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von 7-Acylaraido-3-pyi'idinomethyl-3-cephem-4-carbonsäuren und deren Additionssalzen durch Umsetzung einer 7-Acylamidocephalosporansäure mit einer Pyridinverbindung in einem wäßrigen hedium vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet isb, daß die Umsetzung in Gegenwart einer mindestens äquimolaren henge bezogen auf die y-Acylamidocephalosporansäure - von Thiocyanat- oder Jodidionen durchgeführt wird.

Bei dem verbesserten Verfahren der Erfindung wird die Reaktion beschleunigt, eine Stabilisierung der Reaktionsteilnehmer und Produkte erzielt und eine bessere Ausbeute des gewünschten Produktes erhalten; indem Thiocyanat- oder Jodidionen in das Reaktionsgemisch einverleibt werden₅ und zwar in geeigneter Weise in Form eines wasserlöslichen Thiocyanat- oder Jodidsalzes, wie z.B. Kaliumthiocyanat* Pyridinthiocyanat, iriäthylaminthiocyanat, Natriumthiocyanatj Lithiumthiocyanat, ätrontiumthiocyanat, Ammoniumthiocyanatj Kaliumiodid, Natriumiodid, Ammoniumjodid_s Lithiumiodid, Strontiumjodid, Pyridinium;) odid oder dergleichen. Diese Ionen werden in wünschenswerter Weise in mindestens etwa äquimclarem Mengenverhältnis - bezogen auf die eingesetzte Gephalospcrinverbindung - und vorzugsweise in einem Molverhältnis von 2 j 1 bis 10 t 1 oder darüber zugegeben,, Größere Mengen sind im Hinblick auf die Reaktion oder die Produkte nicht schädlich, können jedoch zu einer Komplizierung des Isolierungsverfahrens führen»

009832/1880

BAD ORIGINAL

7 -

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das obengenannte Reaktionsproduktgemisch angesäuert wird, wodurch aus ihm das Hydrothiocyanat- oder Hydrojodid-Additionssalz der 7-Acylamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure abgeschieden wird. Diese Additionssalze sind neue Verbindungen.

Das verbesserte Verfahren der Erfindung kann weiter dadurch gekennzeichnet werden, daß man das Additionssalz mit einer λ Base in einem wäßrigen hedium in Berührung bringt und aus dem erhaltenen Umsetzungsgemisch die ^-Acylamido-J-pyridinomethyl-3-cephem-^-carborisäure isoliert. Als Base wird vorteilhaft ein Anionenaustauschharz, wie z.F.. ein Anienenaustauschharz mit sekundären Aminogruppen, in der käseform verwendet.

Eine bevorzugte Ausführungsforni des erfindunrsgemäßen Verianrenn ist dadurch gekennzeichnet, dsΠ man ein V-Acylamido-J-pyridinomethyl-'.-cephem- <'i-carbons:--ure-Hydrothiocyanat oder -h-.-drcjodid, wie es z.B. nach dem oben beschriebenen Verfahren erhalten ™ worden ist, in einem wüürigen I-.ediui:i mit einer Lösung eines Anionenaustauschharzes mit; sekundären Aminogruppen in der Baseform in I.efkylisobutylketon in Berührung bringt, wodurch praktisch aie gesamte Menge der Thiccjyansuure bzw. Joawasserstoffsäure entfernt wird, wonach die wäilrige Thase abfetrennt; und ταυ einer lösung eines Anionenaustauschharzes mit s«=i:unailren Aminof.-ruiipen in der Acetatfc-rn in Berührung trebr&cht wirr·., wodurch restIi jliL-s Thiocyanat; birw. Jodid durch Acetat ersetzt

009832/1860
BAD ORlGJNAL

wird. Schließlich trennt man die wäßrige Phase ab und isoliert daraus die gewünschte 7-Acylamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4·- carbonsäure.

Gemäß einem Isolierungsverfahren wird das Cephalosporin-C^- Additionssalz mit einer Base in Gegenwart von Lösungsmitteln wie Acetonitril, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Aceton, Methanol, Äthylacetat, Chloroform, Benzol, Wasser oder dergleichen oder Gemischen dieser Lösungsmittel in Berührung gebracht, um den Cephalosporin-C.-Bestandteil in-Form des inneren Salzes freizusetzen. Bei diesem Isolierungsverfahren geeignete Basen sind u.a. Anionenaustauschharze in der Baseform, organische Basen wie Triäthylamin, Pyridin, Dimethylanilin oder dergleichen, und anorganische Basen wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder dergleichen. Bevorzugt werden Anionenaustauschharze in der Baseform.

Bei einem besonders vorteilhaften Verfahren wird das Cephalosporin-C.-Additionssalz mit der kleinstmöglichen henge Wasser benetzt und mit einem wasserunlöslichen Anionenaustauschharz mit sekundären Aminogruppen (in der Baseform) in einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel (vorzugsweise mit "Amberlite LA-1" in hethylisobutylketon) in Berührung gebracht. Es wurde gefunden, daß diese Harze eine hohe Kapazität zur Aufnahme von Thiocyanat- und Jodidionen besitzen, wodurch der größte Teil der störenden Anionen aus dem Cephalosporin-C.-Material entfernt wird. Als eine letzte Behandlung kann der Anionenaustauscher nochmals, und zwar jetzt in der Acetatform,

009832/1860

BAD ORIGINAL

. " Ί670599

verwendet werden,.um jede noch verbliebene Spur von Thiocyanat oder Jodid gegen Acetat auszutauschen. Man erhält auf diese Weise die Cephalosporin-C.-Verbindung frei von sämtlichen Substanzen, die bei der Kristallisation stören würden. Die Ausbeute an Cephalosporin (J. ist bei diesem Verfahren doppelt so hoch wie bei dem besten der bekannten Verfahren.

Als Anionenaustauschharz mit organischen Aminresten sind beispielsweise die Produkte geeignet, die von der Firma Rohm and M Haas Company unter dem Handelsnamen "Amberlite LA-1" auf den Markt gebracht und in der USA-Patentschrift 2 870 207 (vgl. z.B. Beispiel 3) beschrieben werden. "Amberlite LA-1" ist eine Substanz aus einer Reihe von hochmolekularen flüssigen Anionenaustauschharzen mit sekundären Aminogruppen, die wasserunlöslich sind, sich jedoch in Kohlenwasserstoffen und anderen nichtwäßrigen Lösungsmitteln leioht lösen. "LA-1" besteht der Struktur nach aus zwei stark verzweigten aliphatischen Ketten, die mit einem Stickstoffatom verbunden sind - eine Struktur, die für λ die ausgezeichnete Löslichkeit dieser Substanz in organischen Lösungsmitteln und die äußerst geringe Löslichkeit in wäßrigen Lösungen verantwortlich ist· Diese Löslichkeitseigenschaften zusammen mit der Fähigkeit der sekundären Amine, mit Säuren unter Bildung der entsprechenden Aminsalze zu reagieren - machen das Harz zur wirksamen Entfernung von sauren Bestandteilen aus einer wäßrigen Lösung geeignet.

Bei dem bevorzugten Verfahren wird das Cephalosporin-G.-Thiocyanat- oder Jodidadditionssalz mit der kleinstmöglichen Menge

009832/1860

- ίο -

Wasser aufgeschlämmt und mit einer Lösung von "Amberlite LA-1" in Methylisobutylketon in Berührung gebracht, wobei das Methylisobutylketon ein Nichtlösungsmittel für das Cephalosporin-C_A-Produkt darstellt. Das "LA-I"-Anionenaustauschharz dient auf diese Weise zur Entfernung der Thiocyansäure bzw. der Jodwasserstoff säure aus dem Cephalosporin-C.-Additionssalz, während das Cephalosporin G^ in der wäßrigen Phase des Gemisches verbleibt, die sich bequem abtrennen läßt und sodann nacheinander mit einer 25 #igen Lösung von "Amberlite LA-1" (in der Acetatform) in Methylisobutylketon, um die letzten Spuren von Thiocyanat- oder Jodidionen zu entfernen, und einem organischen Lösungsmittel, wie z.B. Methylisobutylketon, Äthylacetat oder dergleichen, um noch vorhandene Spuren des "LA-1"-Acetats zu entfernen, gewaschen wird. Die wäßrige Phase wird gekühlt, wodurch die 7-Acylamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure als kristallines Produkt erhalten wird, das abfiltriert wird. Zu dem Filtrat wird ein wasserlösliches Thiocyanat- oder Jodidsalz gegeben und das Gemisch erneut angesäuert, wodurch eine weitere Menge des Gephalosporin-C.-Additionssalzes ausgefällt wird, die abfiltriert und in der oben beschriebenen Weise mit dem Anionenaustauschharz behandelt wird, um die 7-Acylamido~3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure zu erhalten. Durch eine solche Aufarbeitung des Filtrats wird die Ausbeute an wertvollem / Cephalosporin-Cß-Material beträchtlich erhöht.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Gemisch aus Kaliumthiocyanat, Pyridin und dem Natrium-

009832/1860

salz der 7-^c^-Thienylacetamidocephalosporinsäure in wäßriger Lösung bei etwa pH $ - 8,5» vorzugsweise bei pH 6 - 7» bei einer erhöhten Temperatur von etwa 40 - 100 C, vorzugsweise von etwa 50 - 75 °C» reagieren gelassen, wobei der pH-Wert in bequemer Weise mit Hilfe von 85 #iger Orthophosphorsäure eingestellt wird. Unter den bevorzugten Bedingungen reicht eine Umsetzungszeit von etwa 4-8 Stunden aus. Bei niedrigeren Temperaturen sind längere Reaktionszeiten erforderlich, während höhere Temperaturen eine Zersetzung des Produktes verursachen können. Das Gephalosporinausgangsmaterial sollte in Form eines wasserlöslichen üalzes verwendet werden, wie z.B. in Form des Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalzes oder dergleichen. Das Pyridin sollte in mindestens äquimolarem Mengenverhältnis, bezogen auf die Oephalosporinverbindung, und vorzugsweise in einem Überschuß von 10 - 100 Yj oder mehr (wie z.B. in einem Überschuß von etwa 50 ίϊ>) verwendet werden, um eine maximale Umwandlung der teureren Gephalosporinverbindung zu erzielen. Der Überschuß an Pyridin kann leicht zur erneuten Verwendung zurückgewonnen werden. Unter den Bedingungen der Umsetzung wird die Acetoxygruppe des Gephalosporinmoleiuils abgespalten und durch den jryridinrest ersetzt, wobei die Verbindung des letzteren mit der verbleibenden foethylgruppe direkt über das Stickstoffatom erfolgt und ein quaternäres Ammoniumderivat gebildet wird, das seinerseits ein inneres Salz mit der Carboxylgruppe in der 4-Stellunp bildet.

009832/1860

Das lieaktionsproduktgemisch läßt sich in bequemer Weise aufarbeiten, indem es mit mehreren Volumina Wasser verdünnt und das wäßrige Reaktionsproduktgemisch mit einem inerten, mit Wasser , nicht mischbaren organischen Lösungsmittel, wie z.B. Chloroform, gewaschen wird, um unumgesetztes Pyridin zu entfernen. Spuren von Chloroform werden in bequemer Weise aus dem gewaschenen wäßrigen Reaktionsproduktgemisch entfernt, indem im Vakuum destilliert wird. Das wäßrige Gemisch wird gerührt, auf etwa

O C abgekühlt und mit verdünnter wäßriger Säure angesäuert, wodurch eine Abscheidung des 7-°* -'!!hienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4~carbonsäurehydrothiocyanats und auf diese Weise eine Abtrennung des Cephalosporin-C.—Produktes in iPorm des l'hiocyanatsalzes von dem Überschuß an Thiocyanat, unumgesetzten Ausgangsmaterialien, unerwünschten Nebenprodukten und anderen Verunreinigungen bewirkt wird.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Kaliumjod, Pyridin und das Natriumsalz der 7-°*- Thienylacetamidocephalosporinsäure in wäßriger Lösung bei pH 6 - 7 bei einer Temperatur von etwa 50-75 C etwa 4-8 Stunden reagieren gelassen.

Bei dieser Ausfuhrungsform wird das jSeaktionsproduktgemisch in der oben beschriebenen Weise ausgearbeitet und der Gephalosporin-Cß-Bestandteil als 7-⁽*-Thienyl-3-pyridinomethyl-3-cephem-4—carbonsäure-hydrojodid von dem Überschuß an Kaliumiodid, den unumgesetzten Ausgangsmaterialien, den Nebenprodukten und den Verunreinigungen abgetrennt.

009832/18 6 0

Ί670599

Die Identifizierung des Thiocyansäure-Additionssalzes und des Jodwasserstoffsäure-Additionssalzes erfolgt auf Grund der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Verbindungen, wie es in den Beispielen erläutert wird, sowie mit Hilfe der Elementaranalyse.

Die gewünschte 7-<* -Thienylacetamido-J-pyridinomethyl-^-eephem-4-carbonsäure kann bequem erhalten werden, indem das als Zwischenprodukt erhaltene Hydrothiocyanatsalz in einem Gemisch m aus V/asser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel, wie z.B. Acetonitril, Dimethylacetamid oder dergleichen, gelöst und die Lösung mit einer Base, wie z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder - vorzugsweise - einer organischen Base, wie Triäthylamin, Dimethylanilin, Pyridin oder dergleichen, die in dem verwendeten organischen Lösungsmittel löslich ist, auf etwa pH 6 eingestellt wird. Zu anderen geeigneten Lösungsmitteln gehören Gemische von Methanol mit Acetonitril oder Dimethylacetamid. Die auf diese Weise erhaltene Lösung wird mit * mehreren Volumina eines organischen Lösungsmittels, wie z.B. Methanol, verdünnt, und das gewünschte Produkt kristallisiert als inneres Salz aus der homogenen Lösung aus.

Die ^r/-<* -Thienylacetamido-J-pyridinomethyl-J-cephem-^-carbonsaure kann nach dem gleichen Verfahren in bequemer Weise aus dem als Zwischenprodukt erhaltenen Hydrojodidsalz erhalten werden.

009832/1860

Es ist jedoch vorteilhaft, das bevorzugte Verfahren anzuwenden. So wird z.B. die gewünschte V-^-'-Phienyl-acetamido-J-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure vorzugsweise derart erhalten, daß z.B. das y-^-Thienylacetaraido-J-pyridinomethyl-J-cephem-^— carbonsäurehydrojodid in Wasser aufgeschlämmt und das wäßrige Gemisch zunächst mit einer Lösung von ¹¹LA-I"-Harz (in der Baseform) in Methylisobutylketon, sodann mit einer Lösung von "LA-1"-Acetat in hethylisobutylketon und schließlich mit Methylisobutylketon allein gewaschen wird. Die gewaschene wäßrige. Lösung wird abgetrennt und gerührt und auf etwa O ⁰C abgekühlt. Die gewünschte 7-^-Thienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure kristallisiert aus der Lösung aus und wird abfiltriert.

Die gewünschte 7-^<^-Thienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-^t—carbonsäure kann natürlich auch in bequemer Weise aus 7_ <l· -Thienylacetamido^-pyridinomethyl^-cephem-^·-carbonsäurehydrothiocyanat nach dem gleichen bevorzugten Verfahren erhalten werden.

Bei den erfindungsgemäß erhaltenen Verbindungen handelt es sich um antibiotisch wirksame Substanzen, die höchst wirksam gegenüber Organismen wie dem penicillinresxstenten Staphylococcus y aureus, den hämolytischen Streptokokken und einer Vielzahl von gramnegativen pathogenen Mikroorganismen, wie z.B. Shigella sonnei, Klebsieila pneumoniae, Aerobacter aerogenes und dergleichen, sind.

009832/1860

Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Eine Lösung von 200 g Natrium-7-o«. -thienylacetamidocephalosporanat, 908 g Kaliumthiocyanat und 50 ecm Pyridin in 200 ecm Wasser wurde mit 10 ecm 85 ^iger sirupöser Phosphorsäure auf pH 6,5 eingestellt und 5 Stunden unter Rühren auf 60 ⁰C erhitzt.

Das Reaktionsproduktgemisch wurde gekühlt und mit destilliertem Wasser auf 4- Liter verdünnt. Es wurde 5-mal mit 200 ccm-Anteilen Chloroform gewaschen, und die Ghloroform-Waschflüssigkeiten wurden verworfen. Die wäßrige Lösung wurde zur Entfernung verbliebener Spuren von Chloroform im Vakuum etwas eingeengt. Die wäßrige Lösung wurde gerührt, auf etwa 0 ⁰O abgekühlt und durch tropfenweise Zugabe 6 η wäßriger Salzsäure auf pH 2 angesäuert.

Das Gemisch wurde weitere 3 stunden bei etwa 0 ⁰C gehalten und sodann durch einen Sinterglastrichter filtriert. Das kristalline Material wurde gut mit Wasser gewaschen und etwa 15 otunden im Vakuum bei 40 C getrocknet. Das auf diese V/eise erhaltene Produkt wog 165 S (75 % der Theorie) und wurde als 7-<*-Thienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4—carbonsaurehydrothiocyanat identifiziert.

Analysendaten:

Berechnet G 50,61; H 3,82; N 11,81; S 20,27; SGN^ 12,3;

009832/1860

Gefunden O 50,87; H 4,10; N 11,42; S 19,82; S0N^v ^J 12,9.

Das Hydrothiocyanatsalz zeigte Infrarotabsorptionsspektren und kernmagnetische Resonanzspektren, die sich mit der erwarteten Struktur im Einklang befanden. Es hatte ein scheinbares Molekulargewicht von 488, bestimmt durch Titration in Üimethylformamid-Wasser=2:1, und einen pK -Wert von 3,4. Sein in Wasser

3.

bestimmtes Ultraviolettabsorptionsspektrum hatte Maxima bei 236 und 255 myu mit
15 900 bzw. 14 500.

236 und 255 myu mit molekularen Extinktionskoeffizienten von

20 g 7-^<*-Thienylacdtamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbon säurehydrothiocyanat wurden in Anteilen zu 10 ecm eines Gemisches aus Wasser und Acetonitril (50 : 50) unter Kühren gegeben. Die Auflösung war nahezu sofort vollständig. Es wurde sodann ausreichend Triäthylamin zugegeben, um das Gemisch auf etwa pH 6 einzustellen, und das etwas viskose Geiniscri wurde Entfernung etwa vorhandener fester Verunreinigungen filtriert Zu dem Filtrat, das ein Volumen von etwa 25 ecm hatte, wurden etwa 6 Volumina hethanol gegeben. Das auf diese Weise abgeschiedene feste Frodukt wurde abfiltriert und getrocknet. Ee wog 14,7 g (86 ,3 der Theorie) und wurde, als 7-<λ -Thienylaceta mido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure identifiziert.

Beispiel 2

25 g 7-** -Thienylacetamido^-pyridinomethyl-J-cephem^-carbon säurehydrothioeyanat, das nach dem Verfahren von Beispiel 1

009832/ 1 860

BAD ORIGINAL

hergestellt worden war, wurden mit 50 ecm Wasser aufgeschlämmt und mit 150 ecm einer 25 $igen Lösung von "LA-1"-Harz (Baseform) in Methylisobutylketon gerührt, "bis die gesamte Festsubstanz in Lösung gegangen war, wonach noch weitere 15 Minuten gerührt wurde. Die wäßrige Phase wurde abgetrennt und dreimal mit je 50 ecm einer 25 ^igen Lösung von "LA-1"-Acetat in Methylisobutylketon gewaschen, wonach schließlich noch mit 50 ecm Methylisobutylketon gewaschen wurde. Die organischen Waschlösungen wurden verworfen. Die wäßrige Phase wurde gekühlt und in ^ einem Eisbad gerührt und mit Impfkristallen von 7-°^-Thienylacetamido-3-p;7ridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure angeimpft, wobei das Rühren 1 Stunde bei Eisbadtemperatur fortgesetzt wurde. Die abgeschiedene Festsubstanz wurde abfiltriert, nacheinander mit 10 ecm Eiswasser und 10 ecm Methanol gewaschen, im Vakuum getrocknet und durch biologische Prüfung sowie an Hand der Infrarot- und Ultraviolettspektren als 7-<* -Thienylacetamido-^-pyridinomethyl-J-cephem-^— carbonsäure identifiziert. Das Produkt wurde in einer Ausbeute von 11,5 g erhalten, was einer Umwandlung von 52 % entspricht. "

Zu dem Gemisch, das durch Vereinigen des wäßrigen Filtrats und der Methanolwaschflüssigkeiten erhalten worden war, wurden 2,5 g Kaliumthiocyanat unter Rühren gegeben, und das Gemisch wurde in einem Eisbad gerührt und durch Zugabe von wäßriger 10 /uiger Salzsäure auf pH 2 angesäuert. Das erhaltene Gemisch wurde mit Methylisobutylketon überschichtet, und das Rühren und Kühlen wurde etwa 1 Stunde fortgesetzt, um das abgeschiedene feste Material aufzubrechen. Das feste Material wurde

009832/1860

abfiltriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. Die Ausbeute betrug 2,3 g, identifiziert als 7-<* -Thienylacetamido-3-py*'idinoniethyl-3-cephem-4-carbonsäurehydrothiocyanat·

Beispiel 3

Eine Lösung von 200 g Natrium-7-«* -thienylacetamido-cephalosporanat, 300 g Kaliumiodid, 50 ecm Pyridin und 5 ecm 85 %iger Phosphorsäure in 200 ecm Wasser wurde 5 Stunden unter Rühren auf 60 ⁰G erhitzt.

Das Reaktionsproduktgemisch wurde gekühlt und mit destilliertem Wasser auf 2000 ecm verdünnt. Es wurde dreimal mit 200-ccm-Anteilen Chloroform gewaschen; die Ohloroformwaschflüssigkeit wurde verworfen. Die wäßrige Lösung wurde zur Entfernung von Spuren Chloroform im Vakuum etwas eingeengt und sodann gerührt, auf etwa 0 ⁰C abgekühlt und durch tropfenweise Zugabe von 3 η wäßriger Salzsäure auf pH 2 angesäuert. Das wäßrige saure Gemisch wurde etwa 2 Stunden bei etwa 0 ⁰C gehalten und sodann filtriert. Die auf diese V/eise erhaltene Festsubstanz wurde mit kaltem Wasser gewaschen und im Vakuum bei etwa 40 C getrocknet. Das Produkt wog 168 g (65 # der Theorie) und wurde als 7-d -ⁱühienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-^— carbonsäurehydrojodid identifiziert.

Analys endat en:

Berechnet C 41,99; H 3,34; N 7,73; S 11,80; J 23,36; Gefunden C 41,87; H 3,98; N 7,46; S 11,62; J 23,63.

009832/1860

_ 19 -

Das Hydrojodidsalz zeigte Infrarot- und kernmagnetische Reso-,nanzspektren, die sich mit der erwarteten Struktur in Einklang befanden. Es hatte ein scheinbares holekulargewicht von 5^-0, bestimmt durch Titration, und einen pK -Wert von 3»2. Das Ultraviolettabsorptionsspektrum hatte Maxima bei 237 und 255 ni/U mit molekularem Extinktionskoeffizienten von 24- 350 bzw. 13 850.

2 g 7-<* -Thienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-^/4~carbonsäurehydrojodid wurden in einem Gemisch von 10 ecm Dimethylacetamid und 10 ecm Methanol gelöst. Das Gemisch wurde etwa 15 Minuten gerührt, mit 1 ecm Triethylamin versetzt und kurze Zeit weiter gerührt. Impfkristalle von 7-<*-Thienylac'etamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure wurden zu dem Gemisch gegeben, und dan Gemisch wurde etwa eine Stunde in einem Eisbad gerührt und gekühlt. Während dieser Zeit kristallisierte das Produkt allmählich aus. Das auf diese Weise erhaltene kristalline Produkt wurde abfiltriert und zweimal mit je 10 ecm eines Gemisches aus Dimethylacetamid und I-iethanol (50 : 50) und mit 10 ecm Methanol gewaschen und sodann im Vakuum getrocknet. Das Produkt wog 550 mg und wurde als 7-<* -Thienylaeetamido-3-pyridinomethyl-:^:-cephem-4~carbonsäure identifiziert.

Beispiel 4-

25 g 7- d»-Tliienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäurehydrojodid, hergestellt nach dem Verfahren von Beispiel 3» wurden nach dem Verfahren von Beispiel 2 behandelt. Das erhalte ne feste Produkt wurde durch biologische Prüfung und seine

009832/1860

Infrarot- und Ultraviolettspektren als 7-^Ä -Thienylacetamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-^-carbonsäure identifiziert· Das Produkt wog 9»0 g, was einer Umwandlung von 44-,4-7 % entspricht,

Patentansprüche

009832/1860

Claims

- 21 Patentansprüche

1. Verbessertes Verfahren zur Herstellung von 7-Acylamido-3-p;yridinomethyl--3--cepheni-4--*carbonsäuren und den Additionssalzen dieser Verbindungen, wobei man eine 7-Acylamidocephalosporansäure in einem wäßrigen Nedium mit einer Pyridinverbindung umsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart einer mindestens äquimolaren Menge, bezogen auf die eingesetzte 7-Acylamidocephalosporansäure, von Thiocyanationen durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thioeyanationen in Form von Kaliumthiocyanat vorliegen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch der Reaktionsprodukte ansäuert, wodurch das Hydrothiocyanat-Additionssalz der 7-Acylamido-3-pyridinomethyl-3-cephem-4-carbonsäure ausgefällt wird.

4. Verfahren nach ü-nspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Additionssalz in einem wäßrigen Medium mit einer Base in Berührung bringt und die 7-Acylamido-3-pyridinomethyl--3-cephem-4—carbonsäure daraus isoliert.

5· Verfahren nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß als Base ein Anionenaustauschharz, z.B. ein sekundäre Amingruppen aufweisendes Anionenaustauschhara, in der Baseform verwendet wird.

009832/1860