DE1670641B2

DE1670641B2 - Verfahren zur herstellung des natriumsalzes von 7-(2'-thienylacetamido) -cephalosporansaeure

Info

Publication number: DE1670641B2
Application number: DE1967E0035227
Authority: DE
Inventors: Harvey M. Danville Ind. Higgins jun. (V.St.A.)
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1966-11-23
Filing date: 1967-11-23
Publication date: 1976-06-16
Also published as: DE1670641A1; GB1206626A; US3351597A; NL6715969A; CY703A; NL148900B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung des Natriumsalzes von 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure durch

a) Acylieren von 7-Aminocephalosporansäure mit 2-Thienylacetylchlorid in Gegenwart eines praktisch wasserfreien organischen Lösungsmittels und

b) Überführen der dabei erhaltenen 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure in das Natriumsalz durch Umsetzen mit einem wasserlöslichen Natriumsalz einer organischen Säure in einem organischen Lösungsmittel.

Aus BE-PS 6 64 645 ist ein Verfahren zur Acylierung von 7-Aminocephalosporansäure mit 2-Thienylacetylchlorid in einem praktisch wasserfreien Lösungsmittel bekannt. Als Lösungsmittel werden dabei flüssige Lewis-Basen mit Dielektrizitätskonstanten von über 15 verwendet. Die Verwendung anderer wasserfreier organischer Lösungsmittel geht aus BE-PS 6 41 338 hervor. Nach beiden Verfahren erhält man die gewünschte 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure, jedoch nicht in befriedigender Reinheit und Ausbeute. Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung dieser wegen seiner hervorragenden antibiotischen Wirksamkeit besonders wertvollen Verbindung.

Diese Aufgabe wird beim Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man die Umsetzung a) in einem Dialkylketon mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe, einem aliphatischen Alkylacylat mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, einem Dialkylsulfoxid mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylkette oder Gemischen hiervon in Gegenwart von 0,5 bis 2,0 Moläquivalent Harnstoff je Moläquivalent 2-Thienylacetylchlorid durchführt.

Die Umsetzung a) wird vorzugsweise durchgeführt, indem man als Lösungsmittel Aceton verwendet und das 2-Thienylacetylchlorid zur Lösung der 7-Aminocephalosporansäure mit gleichmäßiger Geschwindigkeit innerhalb von etwa 0,5 bis 1,5 Stunden bei einer Temperatur von etwa 15 bis 35° C zugibt.

Das als Acylierungsmittel verwendete 2-Thienylchlorid soll zur 7-Aminocephalosporansäure im Reaktionsgemisch in wenigstens moläquivalenter Menge vorhanden sein. Vorzugsweise wird mit einem Überschuß an 2-Thienylchlorid gearbeitet, beispielsweise einem MoI-Überschuß von 20 bis 100%.

Als organisches Lösungsmittel wird vorzugsweise

Aceton oder ein Lösungsmittelgemisch, das einen größeren Anteil Aceton enthält, verwendet. Das organische Lösungsmittel soll im wesentlichen wasserfrei sein.

Der Harnstoff wird vorzugsweise in einer Menge von 0,8 bis 1,2 Moläquivalent Harnstoff je Mol 2-Thienylacetylchlorid eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Acylierung a) wird am besten durchgeführt, indem man das jeweilige organische Lösungsmittel, den Harnstoff, die 7-Aminocephalosporansäure und, falls die 7-Aminocephalosporansäure nicht ganz rein ist, ein wenig Wasser miteinander vermischt, das Gemisch rührt und dann unter Rühren das 2-Thienylacetylchlorid mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, bei der eine wesentliche chemische Zersetzung der Reaktionsteilnehmer oder des gewünschten Produkts vermieden wird, beispielsweise über eine Zeitspanne von 0,3 bis 2 Stunden bei einer Temperatur zwischen —5 bis 50° C zugibt. Nach beendeter Zugabe des 2-Thienylacetylchlorids wird das Reaktionsgemisch vorzugsweise noch 1 bis 2 Stunden gerührt.

Das erhaltene Reaktionsgemisch wird anschließend zur Entfernung von Verunreinigungen, besonders von polysaccharidähnlichem Material, filtriert, worauf man das Filtrat zur Entfernung der Hauptmenge des organischen Lösungsmittels vorzugsweise im Vakuum einengt, so daß die gewünschte Cephalosporinsäure in konzentrierter Form, beispielsweise in einer Konzentration von 20 bis 25 Gewichtsprozent, zurückbleibt.

Die konzentrierte Lösung wird dann mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z. B. Äthylacetat, versetzt, um alle öligen mit Wasser mischbaren Verbindungen, die zunächst im ursprünglichen Reaktionsmedium gelöst werden, abzutrennen. Die hydrophile Phase wird abgetrennt und nach Waschen mit Äthylacetat oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel verworfen. Die so gereinigte organische flüssige Lösung der 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure kann dann zur Abtrennung von wasserlöslichem Material mit Wasser gewaschen werden. Nach Abtrennung der wäßrigen Phase wird die verbleibende organische Lösung der 7-(2'-Thienylacetamido-cephalosporansäure mit dem wasserlöslichen Natriumsalz einer organischen Säure in einem organischen Lösungsmittel behandelt.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber den erwähnten bekannten Verfahren zur Herstellung von 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure den Vorteil, daß man diese Verbindung in höherer Reinheit und besserer Ausbeute erhält. Die Nacharbeitung von Beispiel 2 der BE-PS 6 64 645 ergibt unter Verwendung

von 1,25 Äquivalent 2-Thienylacetylchlorid eine Ausbeute von 78,3% 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure. Werden 1,75 Äquivalent 2-Thienylacetylchlorid eingesetzt, dann beträgt die Ausbeute 83,6%. Das erfindungsgemäße Verfahren führt demgegenüber bei 1,25 Äquivalent 2-Thienylacetylchlorid zu einer Ausbeute von 82,6% und bei Einsatz von 1,75 Äquivalent hiervon zu einer Ausbeute von 89,6%, wobei man zudem eine reinere 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure und somit auch ein reineres Natriumsalz hiervon erhält.

Beispiel 1

750 ml Aceton werden mit 11,1 g Harnstoff und 55 g technisch hergestellter 7-Aminocephalosporansäure (Reinheit 84,8% gemäß UV-Bestimmung) versetzt. Die erhaltene Aufschlämmung wird bei Zimmertemperatur mit einem Gemisch aus 31,3 ml 2-Thienylacetylchlorid und 375 ml Aceton mit gleichmäßiger Geschwindigkeit innerhalb einer Stunde versetzt. Nach beendeter Zugabe wird die Mischung weitere 2 Stunden gerührt und dann filtriert. Man erhält 6 g eines unlöslichen Niederschlags. Dieser Niederschlag, der auf Grund einer UV-Absorptionsmessung nicht mehr als 6,2% 7-Aminocephalosporansäure enthält, wird mit Hilfe des Anthron-Verfahrens analysiert, wobei man einen Kohlehydratgehalt von 87,3% findet. Die Analyse des organischen Filtrats ergibt einen Gehalt von 62 g 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure. Diese organische Phase wird auf 250 ml eingeengt, die auf Grund der Analyse etwa 25% 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure enthalten. Nach Zusatz von 1,51 Äthylacetat und Vermischen mit dem Konzentrat erhält man etwa 10 ml einer viskosen unteren Phase, die von der organischen oberen Phase abgetrennt wird. Die ölige untere Phase kann verworfen werden. Bei diesem Versuch wird diese Phase jedoch mit 80 ml Äthylacetat gewaschen. Die nach dem Waschen erhaltene Äthylacetatphase wird mit 100 ml Äthylacetat vereinigt.

Die erhaltene Gesamtmenge von 180 ml Äthylacetatlösung wird als zweite Waschflüssigkeit für die ersten 1100 ml wäßriger Phase verwendet, die man erhält, wenn die Aceton-Äthylacetat-Säure-Lösung nach der oben beschriebenen Entfernung des öligen Rückstands ihrerseits mit 11 Wasser gewaschen wird. Die wäßrige Phase mit 1100 ml wird somit mit den 180 ml Äthylacetat-Waschlösung gewaschen, die beim Waschen der öligen gummiartigen Phase anfällt. Die wäßrige Phase wird hierauf abgetrennt und verworfen. Die nach Waschen der wäßrigen Phase erhaltene organische Phase (170 ml) wird mit der gewaschenen organischen Aceton-Äthylacetat-Säure-Phase (1630 ml) zu einer mit Wasser gewaschenen organischen Lösung (1800 ml) von 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure vereint.

Diese organische Lösung wird unter Rühren mit 119 ml einer methanolischen Lösung von Natriumacetat (120 mg NaOAc/ml) versetzt. Man erhält einen Niederschlag von Natrium-7-(2'-thienylacetamido)-cephalosporanat (Natrium-cephalothin), der 60,7 g wiegt und auf Grund einer UV-Analyse eine Reinheit von 95,2% hat. Die theoretische Ausbeute entspricht 71,5 g reinem Natriumsalz. Die Ausbeute beträgt daher 80,7% der Theorie. Das Produkt weist das charakteristische Verhältnis von 1,625 bei den Wellenlängen 237 und 265 Millimikron auf. Dieser Wert steht in enger Überein-Stimmung mit dem gemessenen Verhältnis von 1,62 bis 1,64 bei den gleichen Wellenlängen für hochgereinigtes Natriumcephalothin.

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert die Vorteile der Verwendung von Harnstoff bei der Acylierung von 7-Aminocephalosporansäure.

Es werden 2 Acylierungsversuche durchgeführt, bei denen sämtliche Bedingungen mit Ausnahme der Anwesenheit von Harnstoff bei einer der beiden Reaktionen konstant gehalten werden. Bei jedem Versuch werden 2,2 g (0,00685 Mol) der gleichen unreinen 7-ACA wie in Beispiel 1 zu 30 ml Aceton gegeben. Dann werden 1,65 g (0,01029 Mol) 2-Thienylacetylchlorid in 15 ml Aceton tropfenweise innerhalb einer Stunde bei Zimmertemperatur zugesetzt. Bei einer der beiden Umsetzungen werden ferner 0,615 g (0,0102 Mol) Harnstoff zugesetzt, bevor die Zugabe des 2-Thienylacetylchlorids beginnt, während in das andere Reaktionsgefäß kein Harnstoff gegeben wird. Die Reaktionsgemische werden weitere 2 Stunden gerührt, um vollständige Umsetzung zu gewährleisten. Die organischen Phasen der jeweiligen Reaktionsgemische werden soweit eingeengt, daß sie etwa 25 Gewichtsprozent 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure enthalten, zur Abscheidung eines öligen Rückstands mit Äthylacetat verdünnt, von dem öligen Rückstand abgetrennt, mit Wasser gewaschen und dann unter Rühren mit Natriumacetat in Methanol (120 mg NaOAc/ml Lösung) versetzt. Das Natrium-7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporanat (Natrium-Cephalothin aus jedem Versuch wird dann durch UV-Spektroskopie analysiert. Die tatsächliche Ausbeute an Natriumcephalothin aus jedem Versuch wird aus dem Ergebnis der UV-Analyse berechnet, wobei eine Mindestreinheit von 95% angenommen wird. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Produktanalyse¹)	237/265- Verhältnis²)	Gewicht (g)
Variablen	1,66 1,65	2,44 1,77
Mit Harnstoff Ohne Harnstoff

') Die UV-Absorption wird mit einem registrierenden Spektrophotometer Fabrikat Cary, Modell 11, gemessen.

²) Das 237/265-Verhältnis gibt die Reinheit des Natriumcephalothinprodukts im Verhältnis zu anderen im Ultraviolettbereich absorbierenden Stoffen wieder. Im allgemeinen ist die Qualität des einmal umkristallisierten Natriumsalzes um so besser, je näher dieses Verhältnis bei 1,62 bis 1,64 (dem Wert für nochgereinigtes Natriumcephalothin) liegt.

Bei dem vorstehenden Versuch wird eine Ausbeuteerhöhung von 38,1% erzielt, wenn Harnstoff zugesetzt wird. Dieses Beispiel macht die bei Verwendung von Harnstoff auftretenden Vorteile deutlich.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung des Natriumsalzes von 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure durch

b) Überführen der dabei erhaltenen 7-(2'-Thienylacetamido)-cephalosporansäure in das Natriumsalz durch Umsetzen mit einem wasserlöslichen Natriumsalz einer organischen Säure in einem organischen Lösungsmittel,

dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung a) in einem Dialkylketon mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe, einem aliphatischen Alkylacylat mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, einem Dialkylsulfoxid mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylkette oder Gemischen hiervon in Gegenwart von 0,5 bis 2,0 Moläquivalent Harnstoff je Moläquivalent 2-Thienylacetylchlorid durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel bei Umsetzung a) Aceton verwendet und das 2-Thienylacetylchlorid zur Lösung der 7-Aminocephalosporansäure mit gleichmäßiger Geschwindigkeit innerhalb von etwa 0,5 bis 1,5 Stunden bei einer Temperatur von etwa 15 bis 35° C zugibt.