DE2110387C3

DE2110387C3 - Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinverbindungen

Info

Publication number: DE2110387C3
Application number: DE2110387A
Authority: DE
Inventors: Gary Vernon Indianapolis Kaiser; Ian Glaisby Greenwood Wright
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1970-03-04
Filing date: 1971-03-04
Publication date: 1979-12-13
Also published as: CH585759A5; NL7102928A; ES388866A1; FR2128096A1; GB1300718A; BE763689A; DE2110387A1; FR2128096B1; DE2110387B2; US3660395A; JPS55162792A

Description

(D

R-NH

10

15

20

worin
R ein Wasserstoffatom, eine übliche Amino-

schutzgruppe oder eine übliche Acylgruppe, X ein Wasserstoffatom, eine Alkanoyloxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die Hydroxylgruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
R' ein Wasserstoffatom oder eine übliche Carboxylschutzgruppe,

R'" ein Wasserstoffatom, eine 2-Pyrimidinyl-, 2-Tetrazolyl-, 2-PyridinyI-, 2-Thienylmethyl- oder 2-FuryImethylgruppe, einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, der gegebenenfalls mit Chlor, Brom, einer Carboalkyloxygruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, einer Carboxyl- oder Hydroxylgruppe substituiert ist, und Q die Zahl 0 oder 1 bedeutet, und Salze solcher Verbindungen mit Natrium oder Kalium oder, falls R ein Wasserstoffatom ist, mit Anionen von Säuren mit einem pKa-Wert von unter etwa 4,

dadurch gekennzeichnet, daß man ein a) Thiol der allgemeinen Formel

R"'-SH

mit einem 2-Methylen-4³-cephalosporinsulfoxidester der allgemeinen Formel

25

JO

J5

40

45

50

55

CHX

60

COOE

b) gewünschtenfalls den erhaltenen 2-Thiomethyl-4³-cephalosporinsulfoxidester der allgemeinen Formel

G—NH-i { ^S Y-CH₂-S-R

COOE

in an sich bekannter Weise mit einem Reduktionsmittel behandelt und die erhaltene Verbindung der allgemeinen Formel

G-NH

COOE

isoliert oder

c) die in Stufe a) erhaltene Verbindung gewünschtenfalls mit einer Alkancarbonsäure mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in Gegenwart eines Alkalisalzes einer derartigen Säure behandelt und

d) gewünschtenfalls in an sich bekannter Weise aus einer in Stufe c) erhaltenen Verbindung der allgemeinen Formel

CH₂-S-R'"

CH₂X
COOE

oder aus einer der in den Stufen a) und b) erhaltenen Verbindungen die Esterschutzgruppe entfernt oder

e) gewünschtenfalls aus einer in den Stufen b) oder c) erhaltenen Verbindung der allgemeinen Formeln III oder IV in an sich bekannter Weise die Gruppe G durch ein Wasserstoffatom ersetzt oder

f) gewünschtenfalls in an sich bekannter Weise aus einer in den Stufen d) oder e) erhaltenen Verbindung Salze bildet, die an der Carboxylgruppe Natrium oder Kalium oder an der Aminogruppe Anionen von Säuren mit einem pKa-Wert von unter etwa 4 aufweisen.

worin L eine übliche Carboxylschutzgruppe und G eine übliche Aminoschutzgruppe oder t>5 eine übliche Acylgruppe bedeuten, in einem flüssigen Medium bei einer Temperatur /wischen -70⁰C und IuO⁰C umsetzt,

Gegenstand der Erfindung ist das im Anspruch gekennzeichnete Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinverbindungen.

In jüngster Zeit wurden neue Cephalosporinantibiotica wie Cefalothin (US-PS 32 18 318) und Cefaloridin (US 34 49 338) entdeckt. Diese Antibiotica werden gegenwärtig als Derivate von durch Gärung erhalle·

nem Cephalosporin C (US 3093 638) und seinem Kern, 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA; US 32 07 755), hergestellt. Diese Antibiotica sind sehr wirksam, werden jedoch in erster Linie parenteral angewandt. Seit kurzem ist man jedoch dabei, Antibiotica s vom Cephalosporintyp zu entwickeln, die nach oraler Anwendung in die Blutbahn absorbiert werden können. Zwei derartige orale Cephalosporinantibiotica sind Cefaloglycin und Cefalexin.

Auf dem umfangreichen Gebiet der Cephalosporinchemie besteht jedoch immer noch Bedarf an anderen neuen wertvollen Verbindungen, die entweder selbst als Antibiotica oder als Zwischenprodukte zur Herstellung weiterer antibiotischer Verbindungen dienen, die gegen verschiedene grampositive und gramnegative Mikro-Organismen in unterschiedlichem MaB wirksam sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Cephalosporinchemie um einige neue Cephalosporinverbindungen dieser Art (Zwischenprodukte und/oder Antibiotica) zu bereichem, und diese Aufgabe wird in der im Anspruch gekennzeichneten Weise gelöst

Die bei Verfahrensstufe a) als Äusgangsmateriaiien verwendeten 2-Methylen-4³-cephalosporinsulfoxidester sind bekannt oder nach an sich bekannten Methoden herstellbar. Der Substituent G bedeutet dabei eine übliche Aminoschutzgruppe oder eine übliche Acylgruppe. Der Substituent E ist eine ebenfalls übliche Carboxylschutzgruppe. X stellt ein Wasserstoffatom, eine Hydroxylgruppe, eine Alkanoyloxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen dar.

Die Substituents G und E der Ausgangsprodukte entsprechen im übrigen den Substituenten R und R' der Endprodukte der allgemeinen Formeln t und II, wobei die letztgenannten Substituenten jedoch zusätzlich auch noch jeweils Wasserstoff bedeuten können.

Aminoschutzgruppen sind beispielsweise Triphenylmelhyl-, Benzyloxycarbonyl-, Adamantyloxycarbonyl-,-methylsubstituierte Adamantyloxycarbonyl- oder C+- bis Ce-terL-Alkyloxycarbonylgruppen, wie tertiäre Butoxycarbonyl-, tert-Pentyloxycarbonyl- oder tert-Hexyloxycarbonylgruppen, C5- bis Cz-tert.-Alkenyloxycarbonylgruppen, wie tert-Pentenyloxycarbonyl- oder tert-Heptenyloxycarbonylgruppen, C5- bis Cz-terL-Alkinyloxycarbonylgruppen, wie terL-Pentinyloxycarbonyl-, tert.-Hexinyloxycarbonyl- oder tert-Heptinyloxycarbonylgruppen, sowie Q- bis Cy-Cycloalkyloxycarbonylgruppen, wie Cyclopentyloxycarbonyl- oder Cyclohexyloxycarbonylgruppen.

Als Acylgruppen R kommen beispielsweise solche so der allgemeinen Formel

(CH₂)I_--(O)₁-(CHA-CO-

55

in Frage, worin /n null oder eine ganze Zahl von I bis 4 bedeutet, η eine ganze Zahl von I bis 4 ist und ζ null oder 1 ist, wobei der Phenylkern dieser Gruppen auch noch durch Fluor-, Chlor- oder Bromatome, Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Alkoxygruppen mit ω I oder 2 Kohlenstoffatomen oder Nitro-, Cyano- oder Trifluormethylgruppen substituiert sein kann. Einzelbeispiele derartiger bevorzugter Acylgruppen sind Phenylacetyl, Phenoxyacetyl, Benzyloxyacetyl, Phenylpropionyl, Phenylbutoxybutyryl, 3-Fluorphenoxyacetyl, μ 4-Bromphenylacetyl, 2-Chlorbenzyloxypropionyl,

4-Äthoxyphenylhexanoyl, 3-Methylphenylbutyryl, 4-Nitrophenykicetyl. J-Cyanophenylpropionyl oder 4-Trifluorphenoxyaeetyl, Beispiele fQr weitere Acylgruppen sind 2-Thienylacetyl-, 3-Thienylacetyl-, 2-Furylacetyl-, 3-Furylaeetyl-, 2-(3,4-BenzothienyI)-acetyI- oder 2-(3,4-BenzofuryI)-acetylgruppen. Zusammenfassend wird diesbezüglich auf US 24 79 295 bis 24 79 297 und 25 62 407 bis 25 62 411 sowie 2623 876 verwiesen.

Carboxylschutzgruppen E sind beispielsweise Estergruppen, wie die 2',2',2'-TrichloräthyIgnippe, die sich durch Behandeln des Esters mit Zink in einer O- bis Ce-Alkansäure oder Salzsäure entfernen lassen, Estergruppen, die sich mit Säure allein entfernen lassen, beispielsweise tertiäre Alkylgruppen mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie tert-Butyl-, tert-Pentyl- oder tert.-Hexylgruppen, tertiäre Alkenylgruppen mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen oder tertiäre Alkinylgruppen mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, wie terL-Pentenyl-, tert.-Hexenyl- oder terL-Heptinylgruppen, Estergruppen, die sich durch Behandeln mit Natriumthiophenolat entfernen lassen mit der allgemeinen Formel —CH2R", worin R" eine Ci- bis CVAlkanoyl-, N-Phthalimido-, Benzoyl-, Naphthoyl-, Furoyl-, Thenoyl-, Nitrobenzoyl-, Halogenbenzoyi-, Methyibenzoyi-, Methansuifonyibenzoyl- oder Phenylbenzoylgruppe bedeutet, wie sie in der US 32 84 451 beschrieben sind, oder auch Benzyl-, 3- oder 4-Nitrobenzyl-, 3- oder 4-Methoxybenzyl-, Benzhydryl- oder Trimethylsilylgruppen.

Ausgangsprodukte der bei Verfahrensstufe a) angegebenen Formel, wobei X für ein Wasserstoffatom steht, und Beispiele für deren Herstellung gehen aus US 32 75 626 hervor. Wenn X eine Hydroxylgruppe sein soll, kann ein entsprechender 3-Brommethyl-4²-cephalosporinester zum Ersatz des Broms durch eine Hydroxylgruppe mit Wasser behandelt werden. Analog kann die Gruppe X in eine Ce-Alkanoyloxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen umgewandelt werden, indem man den 3-Brommethyl-<4²-cephalosporinester mit einer Alkansäure mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen umsetzt.

Die Stufe a) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in einem organischen Lösungimittelaystem oder in einem wäßrigen Gemisch durchgeführt werden. Bei den meisten Reaktionsteilnehmern verläuft die Umsetzung bei Raumtemperatur recht glatt. Wenn die Estergruppe die Trimethylsilylgruppe ist, müssen organische Verdünnungsmittel verwendet werden. Die hiernach erhaltenen Verbindungen stellen wertvolle neue Zwischenprodukte dar.

Beispiele für bei Stufe a) verwendbare Thiole sind Schwefelwasserstoff sowie Thiole von Kohlenwasserstoffen oder Mercaptane mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen im Kohlenwasserstoffrest, beispielsweise die Alkanthiole mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Methyl , Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Hexyl-, gemischt.-Amyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Undecyl- oder Dodecylmercaptan; geradkettige oder verzweigte Alkenyl- und Alkinylmercaptane mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Allyl-, Butenyl-, Pentenyl-, Heptenyl-.Octenyl-, Dodecenyl-, Propinyl-, Butinyl-, Hexinyl- oder Octinylmercaptan; Mercaptane cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopropyl-, Cyclobutyh Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl-, Cyclooctyl-, Cyclopentenyl- oder Cyclohexenylmercaptan; Mercaptane bicyclocycloaliphatischer Kohlenwasserstoffe mit 7 bis 9 Kohlenstoffatomen, wie 5-Norbornenyl- und Isobornylmercaptan; Mono- und Bicycloaryl-, -alkaryl- und -aralkylmercaptane mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen, wie Phenyl-, Toluyl-, XyIyI-, ivNaphthyl-, ß-Naphthyl-, Biphenylyl-. Methyl-

naphthyl-, Benzyl-, 2-Phenyläthyl- oder 3-Pnenylpropy|- mercaptane; diejenigen der genannten Mercaptane mit nicht störenden Substituenten, beispielsweise Chlor oder Brom, wie in der 2-Chloräthyl-, p-Chlorbenzyl-, 2,4,5-Trichlorbenzyl- oder p-Bromphenylgruppe, oder wie die Carboxyl- oder Hydroxylgruppe, beispielsweise in der m-Carbomethoxyphenyl-S-mercapto-benzoesäure oder in 3-Hydroxyphenylmei'captan; sowie 2-ThienyImethyl-, 2-Furylmethyl-, 2-Pyridyl- oder 2-PyrimidyImercaptan.

Die Stufe b) des erfindungsgemäBen Verfahrens wird vorzugsweise in einer praktisch wasserfreien Flüssigkeit bei Temperaturen von etwa —20 bis 100⁰C durchgeführt Es lassen sich dabei folgende Reduktionsmittel verwenden:

1. Stanno-, Ferro- oder Manganokationen;

2. Dithionit (S₂O₄=), Jodid oder Ferrocyanid;

3. Dreiwertige Phosphorverbindungen mit einem Molekulargewicht unter etwa 500;

4. Halogcnmcthylenirninitiirihalogenide der Forme!

R Z

N=C

R⁵ H

worin Z Chlor oder Brom bedeutet und R⁴ und R⁵ getrennt jeweils einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten oder zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen monocyclischen, heterocyclischen Ring mit 5 bis 6 Ringatomen und insgesamt 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bilden. Je nach der Wahl des Reduktionsmittels verläuft die Reduktion in Gegenwart oder Abwesenheit eines Aktivierungsmittels, das ein Säurehalogenid des Kohlenstoffs, Schwefels oder Phosphors ist, sich von dem Reduktionsmittel nicht reduzieren läßt und eine Hydrolysekonstante zweiter Ordnung besitzt, die gleich der oder größer als die von Benzoylchlorid ist.
Die obige Reduktion kann mit oder ohne einen von außen zugeführten Aktivator ablaufen. Kein Aktivator ist erforderlich, wenn das Reduktionsmittel entweder eine dreiwertige Phosphorverbindung mit mindestens einem an den dreiwertigen Phosphor gebundenen Chlor-, Brom- oder Jodatom ist, wobei etwaige freibleibende Valenzen des dreiwertigen Phosphoratoms durch einen Kohlenwasserstoff-, — O- Kohlen wasserstoff-, oder —S-Kohlenwasserstoffrest, der nicht aliphatisch ungesättigt ist, I bis 8 Kohlenstoffatome besitzt oder mit Chlor oder Brom substituiert ist, abgesättigt sind, oder wenn das Reduktionsmittel ein Halogenmclhyleniminiumhalogenid ist.

Bevorzugte Reduktionsmittel für die meisten Verbindungen bestehen aus einer Kombination von Stannochlorid und Acetylchlond oder Phosphortrichlorid in Gegenwart oder Abwesenheit eines Aktivators. Diese Reduktionsbedingungen sind im einzelnen in DE-AS 19 40 080 beschrieben.

Beispiele für die oben erwähnten vier Reduktionsmitlelgruppen sind:

1. Stanno-, Ferro-, Cupro- oder Manganokationen: Stannochlorid, Stannofluorid, Stannoacetat, Sfinnoformiat, FerrocMorid, Ferrooxalat, Ferrosuccinat, Cuprochlorid, Cuprobenzoat, Cuprooxid, Manganochlorid, Manganoacetat und Manganooxid, sowie derartige Kationen, die in der Form von Komplexen mir bekannten Chelatisierungsmitteln vorliegen, wie Äthylendiamintetraessigsäure oder Nitrilotriessigsäure.

Z Dithionit (S₂O₄=), Jodid, Ferrocyanid: Alkali-, insbesondere Natrium- und Kaliumsalze von Dithionit, Jodid, Ferrocyanid, Jodwasserstoffsäure oder Ferrocyanwasserstoffsäure.

3. Dreiwertige Phosphorverbindungen mit einem Molekulargewicht unter etwa 500: Triphenylphosphit, Tritoluylphosphit, Trixylylphosphit, Tricresylphosphit, Trimethylphosphit, Triäthylphosphit, Trihexylphosphit, Phenyldimethylphosphit, Diphenyläthylphosphit, Toluyldihexylphosphit, Cresyldimethylphosphit, Diphenylphenylphosphonit, Dicresylcresylphosphonit, Dimethylmethylphosphonit, Dihexylphenylphosphonit, Methyldiphenylphosphinit, Phenyldiäthylphosphinit, XyIyI-dipropylphosphinit, Cresyldihexylphosphinit, Triphenylphosphin, Tritoluylphosphin, Trixylylphosphin, Trimethylphosphin oder Tripropy'r-wosphin. Ferner gehören hierzu Tris(2-ch!oräthy!)-phcsphit, Bis(2-ch!orälhy!)-phenylphosphonit, 2-ChloräthyIdicresylphosphonit oder Tris(2-bromäthyl)-phosphit, N,N',N"-Hexamethylphosphoramid, Ν,Ν',Ν''-Hexaäthylphosphoramid oder N,N',N"-TetramethyI(phenyl)phosphonodiamid, Phos-

phortrichlorid, Phosphortribromid oder Phosphortrijodid, Phenylphosphordichlorid, Dimethylphosphorbromid, Phenylhexylphosphorchlorid, Toluylphosphonodibromid, Cresylphosphonochlorid, p-Chlorphenylphosphonodichlorid, Diäthylphosphinobromid, Diphenylphosphinochlorid oder Dixylylphosphinobromid.

4. Halogenmethyleniminhimhalogenide: Chlormethylen-N.N-diäthyleniminiumchlorid, Chlormethylen-N-pyrrolidiniminiumchlorid oder Chlormethylen-N-piperidiniminiumchlorid oder auch Bromäthylen-N.N-dimethyliminiumbromid.

Das Aktivierungsmittel, das je nach der Wahl des Reduktionsmittels verwendet werden kann, ist im allgemeinen ein Säurehalogenid des Kohlenstoffs, Schwefels oder Phosphors und vorzugsweise der Reduktion durch das Reduktionsmittel gegenüber inert, um Reagenzien zu sparen; demzufolge darf es keine reduzierbaren Gruppen, wie Nitro- oder Sulfoxidgruppen, enthalten. Das hierzu eingesetzte Säurehalogenid muß eine Hydrolysekonstaiite zweiler Ordnung in einer Lösung aus 90% Aceton und Wasser besitzen, die mindestens ebenso groß ist wie die von Benzoylchlorid (Chem. Ber, 94, 1839, [1961]). Beispiele für geeignete Säurehalogenide des Kohlenstoffs sind Phosgen, Carbonyldibromid, Oxalylchlorid, Säurehalogenide von Carbonsäuren mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Chloride oder Bromide, wie Acetylchlorid, Acetylbromid, Propionylchlorid, Butanoylbromid, Hexanoylchlorid, Octanoylbromid oder Decanoylchlorid. Verwendbare Schwefelsäurechbride sind beispielsweise Thionylchlorid, Thionylbromid oder Methansulfonylchlorid. Als Phosphorsäurehalogenide eignen sich beispielsweise Phosphoroxychlorid, Phosphoroxybromid unJ die unter den Reduktionsmitteln aufgeführten halogenieren Verbindungen des dreiwertigen

μ Phosphors, wie Phosphortrichlorid oder Methylphosphordichlorid.

Das Cephalosporinsulfoxid wird im allgemeinen mit mindestens einem Reduktionsäquivalent des Reduktionsmitteis !>owie gegebenenfalls einem Äquivalent des Aktivierungsmittels zusammengegeben. In der Praxis wird mindestens ein geringer Überschuß an Reduktionsmittel und gegebenenfalls Aktivicrungsmittel angewandt.

Das flüssige Reaktionsmedium kann irgendeine praktisch wasserfreie organische Flüssigkeit sein, die gegenüber der Reduktion inert ist, oder es kann durch einen Überschuß eines der verwendeten flüssigen Aktivierungsmittel, beispielsweise von Acetylchlorid. gebildet sein. Wasserfreie Bedingungen werden bevorzugt; die Anwesenheit geringer Wassermengen von unter 5% im Gemisch ist für die Umsetzung jedoch nicht von großem Nachteil. Als Reaktionsmedium wird vorzugsweise ein Lösungsmittel verwendet, das das Cephalosporinsulfoxid, das Reduktionsmittel und gegebenenfalls das Aktivierungsmittel wenigstens teilweise löst. Da die besten Aktivatoren Säurehalogenide sind, dürfen Lösungsmittel, die Hydroxyl-, Aminogruppen mit freiem Wasserstoff oder freie Mercaptogruppen enthalten, nicht verwendet werden. Nicht bevorzugt sind ebenfalls Lösungsmittel, die leicht reduziertere Gruppen, wie Nitro- und Sulfoxidgruppen, enthalten Verwendbare Lösungs- oder Verdünnungsmittel für diesen Zweck sind beispielsweise die gewöhnlichen Kohlenwasserstofflösungsmittel wie Benzol. Toluol. Xylol oder Heptan, Ester wie Essigsäureäthyl- oder -amylester, Äther wie Äthyläther oder Tetrahydrofuran, Ketone wie Aceton oder Methyläthylketon. Alkannitrile wie Acetonitril oder Propionitril, Sulfone wie Dimethylsulfon. Diphenylsulfon oderTetramethylensulfon. Halogenkohlenwasserstoffe wie Dichloräthan. Dichlormethan. Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff, sowie tertiäre Amide von Carbon-, Phosphor-. Phosphon-. Phosphin- oder Sulfonsäuren, wie Dimethylformamid. Dimethylacetamid, Diäthylformamid. Hexamethylphosphorsäureamid, Ν,Ν.Ν',Ν'-Tetra met hy l( methyl)-phosphonam id. N,N-Dimethyl(dimethyl)phosphinamid. N.N-Dimethyl(methan)sulfonamid oder N.N-Diäthyl(phenyl)sulfonamid. Einige Nitroparaffine sind bei bestimmten Reduktionsmitteln ebenfalls als Lösungsmittel verwendbar, beispielsweise Nitromethan, Nitroäthan und Nitropropan. Wenn das verwendete Aktivierungsmittel eine Flüssigkeit ist, kann es im Überschuß ebenfalls als Lösungsmittel dienen.

Die Stufe b) des vorliegenden Verfahrens ist im übrigen aus BE 7 37 121 an sich bekannt.

Bei der Stufe c) des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man die Alkancarbonsäure mit I bis 6 Kohlenstoffatomen, wie Essig-, Propion-, Butter-, Valerian- oder Capronsäure oder ein Gemisch davon, im allgemeinen in Lösungsmittelmengen zusammen mit einer kleinen Menge eines Alkalisalzes, vorzugsweise Natrium oder Kaliumsalzes, einer derartigen Säure,

in oder man kann das Salz auch in bekannter Weise in situ bilden.

Der Stufe d) des erfindungsgemäßen Verfahrens analoge Umsetzungen werden beispielsweise in Science 153. 487 (1966). Angew. Chem. 78, 557 (1966), J. Am.

π Chem. Soc. 88, 852 (1966) oder Chem. Ber. 100. 2228 (1967) näher beschrieben.

Bezüglich Einzelheiten zu Stufe e) des vorliegenden Verfahrens wird auf NL 64/01421 und 66/06872 verwiesen.

><) Die Stufe f) des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich in herkömmlicher Weise durchführen. Einzelheiten hierüber gehen ebenfalls aus der obengenannten Literatur hervor.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren er-

2) haltenen Säuren und Ester können mit bekannten Acylgruppen wieder acyliert werden, um zur Bildung von antibiotiich wirksamen Cephalosporinsubstanzen zu gelangen. Beispielsweise können diese Stoffe mit 2-Thienylacetylchlorid (analog zu Cefalothin, einem

so bekannten Antibioticum) oder mit der am Stickstoff geschützen aktivierten Form von Phenylglycin unter nachfolgender Entfernung der Stickstoffschutzgruppe und der Estergruppe (analog zu den bei der Synthese von Cefaloglycin und Cefalexin. bekannten oralen

π Cephalosporinantibiotica, angewandten Verfahren) zu den entsprechenden 2-Thiomethylen-4ⁱ-cephalosporansäure- oder 2-Thiomethylen-4³-cephalosporansäure-Derivaten acyliert werden, die gegenüber einer Vielzahl von grampositiven Mikroorganismen beträchtliche antibiotische Aktivität aufweisen.

Herstellung der »2-Methylensulfoxid«-Ausgangsmaterialien, beispielsweise des 2.2.2-Trichloräthylesters des i lvietnyi-/-(phenoxyaceiamido)-zJ^;-cepneiTi-4-carbonsäure-i-uxiÜÄ

O
Φ -OCH₂C-N-J

H V-*
O

I CH₃
CO₂CH₂CCI,

15.0 g (3OJ mMol) des 2.2.2-Trichloräthylesters des 7-Phenoxyacetamido-3-methyM³-cephem-4-carbonsäure-1-oxids wurden in einer kleinen Menge (50 ml) heißen Methylenchlorids gelöst und das Ganze mit 3,0 g einer 37prozentigen wäßrigen Lösung (37 mMol) Formaldehyd und 2,46 g (30.2 mMol) Diethylaminhydrochlorid zusammen mit 500 ml tert.-Butyialkohol versetzt. Das Gemisch wurde 24 Stunden auf dem Dampfbad am Rückfluß erhitzt, anschließend wurde der Kühler entfernt und das Reaktionsgemisch auf 300 ml eingeengt. Beim Abkühlen wurde das 2-Methy!ensulfoxid in Form feiner hcügeiber Nadeln (! 3,0 g. Schmelzpunkt 173 bis 174° [Zers.]. Ausbeute 84,6%) abgeschieden. Die Konzentration der Mutterlaugen ergab einen zweiten kleinen Anteil von 1,6 g, so daß die Gesamtausbeute 95,0% betrug. Im allgemeinen war dieses Material bereits hinreichend rein zur Verwendung bei den nachfolgenden Reaktionen.

Durch Umkristallisieren aus Methylenchlorid/tert-Butanol wurde eine geringe Erhöhung des Schmelzpunktes auf 177 bis 178° (Zers.) erzielt

Die Struktur des 2-Methyiensulfoxids wurde aus der Elementaranalyse (C19H17N2O6CI3S) und spektralanalytischen Daten abgeleitet Insbesondere weist das UV-Spektrum infolge des ausgedehnten Chromophors eine Absorption bei 313 πιμ (ε=5000) auf, und das Kernresonanzspektrum zeigt wegen der 3-Protonen wie im Spektrum des Ausgangsmaterials keine Signale

bei |=3,30 und 3,65 (J-I94Z), indessen weist es zwei neue Signale bei J = 6,10 und 6,24 delta auf, die auf auf die 2"-Protonen zurückzuführen sind.

Beispiel! >

2,2,2-Trichloräthylester des 2-(Benzylthiomethyl-

>methyl)-7-phenoxyacetamido-3-cephem-4-carbon-

säure-l-oxids

1,0 g (1,975 mMol) des 2,2,2-Trichloräthylesters des in P-MethylenO-methyl-T-phenoxyacetaiTiido zl'-cephem-4-carbonsäure-l-oxids wurden in 30 ml Essigsäure, die 164 mg Natriumacetat und 495 mg (40 mMol) Benzylmercaptan enthielt, gelöst und das Ganze 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde η daraufhin im Vakuum abgedampft und der Rückfluß mit einem Gemisch aus Wasser und Methylenchlorid geschüttelt, wonach das Material in der organischen Phase über Bug Kiescigei chronuiiugiapiiieii, wobei ein linearer Eluierungsgradient angewandt wurde (0 bis 100 Prozent Essigester in Benzol, 2 Liter). Das nichtkristalline Produkt, 1.2 g (98% der Theorie) des 2,2,2-Trichloräthylesters des 2-(Bcnzylthiomethyl)-3-methyl-7-phenoxyacetamido-4ⁱ-cephem-4-carbonsäure-1-oxids wurde spektralanalytisch identifiziert. Ins- 2> besondere zeigte die Abwesenheit der Absorption im UV-Spektrum bei 313 πιμ die Sättigung der terminalen Exo-Methylendoppelbindung an; die Abwesenheit der Vinylwasserstoffsignale bei 6,10 und 6,24 delta bei gleichzeitigem Auftreten neuer Signale aufgrund der «> ttenzylgruppe (5 H Singleu bei 7,33 delta, 2 H Singlett bei 3,75 delta) und des gekoppelten Methylen-Methin-Systems (komplexes 3 H Multiplen von 1,8 bis 3,9 delta) neue Signale bei 1=6,10 und 6,24 delta auf, die auf Benzylgruppe angelagert war. r>

Beispiel 2

2,2,2-Trichloräthylester der 2-(Benzylthiomethylen)-

3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-

zl³-cephem-4-carbonsäiire

1 ipR man rlaQ I Im<:pt7!in(«pemi<;ch. das in BeisDiel 1 beschrieben ist und den 2.2.2-Trichloräthylestcr des

2-(Benzylthiomethyl)-3-methyl-7-phenoxyacetamido-Δ ³-cephem-4-carbonsäure-1 -oxids und Natriumacetat in Eisessig enthielt, bei Raumtemperatur 24 bis 96 Stunden stehen, so ergab die dünnschichtchromatographische Analyse des Gemisches eine Umwandlung des SuIfoxidesters in einen neuen Sulfidester, der nach Abtrennung durch Chromatographie und spektralanaly- >o tische Untersuchung als 2,2,2-Trichloräthylester der 2-(Benzylthiomethylen)-3-methyl-7-phenoxyacetamido- <4^}-cephem-4-carbonsäure identifiziert wurde. Der gestreckte ungesättigte Chromophor absorbiert bei 363 Γημ (ε = 17 200) im UV-Spektrum. Das Kernresonanzspektrum zeigt Benzylgruppensignale und keine Signale, die auf das gekoppelte Methylen-Methin-System des Ausgangsmaterials zurückzuführen sind. Das Vinylwasserstoffsignal ist durch aromatische Absorption zwischen 6.8 und 7,5 delta maskiert

Beispiel 3

2,2,2-Trichloräthylester des 2-(4-Bromphenylthiomethyl)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)- S-cephenM-carbonsäure-l -oxids

507 mg (1,00 mMol) des 2,2,2-Trichloräihylesters des S-Methyl^-methylen^-phenoxyacetamido-S-cephem-

-40 4-carbonsäure I -oxids und 189 mg (100 mMol) 4-Bromthiophenol wurden in 100 ml Methylenchlorid gelöst. Die Lösung wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockne eingedampft. Das rohe feste Material wurde aus heißem Isopropanol umkristallisiert und ergab 605 mg (87% der Theorie) des in der Überschrift angegebenen Produktes vom Schmelzpunkt 148 bis 149°C.

Analyse Ca₅H₂₂BrCIjN₂O₆S₂:

C 43,08, H 3.18, Br 11,47. Cl 15.26, N 4,02. S 9,20;
ge f.:

C 43,23, H 3,40. Br 11,66, Cl 15,30, N 4,27, S 8,98.

Beispiel 4

2.2.2-Trichloräthylester der 2-(4-Bromphenylthio-

methylen)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-

4>-cephem-4-carbonsäure

3,34 g (4,80 mMol) des 2,2,2-Trichloräthylesters des 2-(4-Bromphenylthiomethyl)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-zl⁾-cephem-4-carbonsäure-l-oxids wurden in 150 ml Essigsäure gelöst. Danach wurden 500 mg (6,1 mMol) Natriumacetat zugegeben, und die erhaltene Lösung wurde 72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Essigsäure wurde im Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde in 150 ml Essigester aufgenommen. Die organische Phase wurde gründlich mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Entfernung des Lösungsmittels ergab 3,20 g (93% der Theorie) des rohen in der Überschrift angegebenen Produktes, das durch Säulenchromatographie (Magnesiumsilicatträger; Elution mit 20% Essigester und 80% Methylenchlorid) gereinigt wurde. Das zu 60% gewonnene chromatographierte Produkt wurde aus heißem Isopropanol umkristallisiert: Schmelzpunkt 158 bis 160°C.

Analyse C₂₅H₂ON₂O₅BrCI)S₂:

C 44.23, H 2.97, N 4,13, S 9,45, Cl 15,67, Br 11,77;
gef.:

C 44.22, H 3.10. N 4,39, S 9,64. Cl 15,94, Br 11,63.

Beispiel 5

2,2,2-Trichloräthylester der 2-(Äthylthiomethylen)-

3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-4³-cephem-

4-carbonsäure

5,0 g (9,8 mMol) 2,2,2-Trichloräthylester des 2-Methylen-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-i4³-cephem-4-carbonsäure-l-oxids wurden in 75 ml Essigsäure und 30 ml Äthylmercaptan gelöst Die Lösung wurde über Nacht bei 45° C gerührt und anschließend im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in heißem Isopropanol aufgenommen und kristallisieren gelassen. Das Rohprodukt wurde aus Isopropanol umkristallisiert, wonach man 1,9 g (37% der Theorie) an reinem 2,2,2-Trichloräthylester der 2-(ÄthyIthiomethylen)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-4³-cephem-4-carbonsäure vom Schmelzpunkt 155 bis 156° C erhielt

Analyse C₂iH₂iCl₃N₂O₅S₂:

C 45,70, H 3,84, Ci 19,27, N 5,08, S ί 1,62;
gef.:

C 45,50, H 3,81, Cl 19,71, N 4,93, S 11,80.

Beispiel 6 Beispiel 8

p-Toluolsulfonat des 2,2,2-Trichloräthylesters der 2-(4'-Bromphenylthiomethylen)-3-methyl-7-amino-

<d³-cephem-4-carbonsäure

3,12 g (4,6 mMol) 2,2,2-Trichloräthylester der 2-(4'-Bromphenylthiomethylen)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-iil³-Ljphem-4-carbonsäure wurden in 150 ml Benzol, das 540 mg (6,8 mMol) Pyridin enthielt, gelöst. Die Lösung wurde in einem Wasserbad von 65° C erwärmt und mit 1.40 g (6,8 mMol) Phosphorpen tachlorid versetzt. Das Gemisch wurde 2,5 Stunden lang bei 65°C unter Stickstoff gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Kolbeninhalt im Vakuum zur Trockne eingedampft. Man fügte 250 ml wasserfreies Methanol hinzu, und die Lösung wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt.

Das Methanol wurde im Vakuum abgedampft, und der Riirkstanil wurde in 50 ml Wasser und 50 ml Tetrahydrofuran gelöst und das Ganze 15 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Tetrahydrofuran wurde im Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde mit 100 ml Essigester versetzt und der pH-Wert der erhaltenen Aufschlämmung auf 6,5 eingestellt. Die organische Phase, die den 2,2,2-Trichloräthylester der 2-(4'-Brom-

phenylthiomethylen)-3-methyl-7-amino-zl¹-cepriem-4-carbonsäure enthielt, wurde mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Lösung wurde mit 875 mg (4,6 mMol) p-Toluolsulfonsäuremonohydrat, gelöst in 25 ml Essigester, versetzt, worauf 2,00 g (66% der Theorie) des in der Überschrift angegebenen Salzes vom Schmelzpunkt 179 bis 182° C ausfielen.

Beispiel 7

2,2,2-Trichloräthylester der 2-(4-Bromphenylthiomethylen)-3-methyl-7-(phenylmercaptoacetamido)-

Δ ^cephenM-carbonsäure

2,10 g (2,94 mMol) des Tosylats des 2,2,2-Trichloräthylesters der 2-(4-Bromprienyithiomeinyien-3-niethyl-7-amino-,d¹-cephem-4-carbonsäure wurden zu einer Aufschlämmung in 50 ml Essigester und 50 ml Wasser suspendiert. Der pH-Wert wurde auf den Wert 7 eingestellt, um das Amin freizusetzen. Die Essigesterphase wurde mit Wasser gewaschen und mit Magnesiumsulfat getrocknet. Die Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum ergab das Amin als gelbes Öl.

Das Öl wurde in 50 ml trockenem Aceton gelöst und mit 354 mg (5,88 mMol) Harnstoff versetzt. Die erhaltene Suspension wurde bei Raumtemperatur gerührt, wobei 546 mg (2,94 mMol) Phenylmercaptoacetylchlorid in 25 ml trockenem Aceton während 15 Minuten hinzugetropft wurden. Das Rühren wurde weitere 30 Minuten fortgesetzt Danach hatte sich sämtlicher Harnstoff gelöst Das Aceton wurde, im Vakuum entfernt und der Rückstand in Essigester gelöst und mit 5prozentiger wäßriger Salzsäure und anschließend mit einer gesättigten wäßrigen Lösung von Natriumbicarbonat und schließlich mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen über Magnesiumsulfat wurde die Essigesterlösung zur Trockne eingedampft, und man erhielt 130 g (93% der Theorie) des in der Überschrift angegebenen Produktes in Form eines viskosen Öls, das glatt aus heißem Isopropanoi kristallisierte. Schmelzpunkt 131 bis 132C.

2-(4-Bromphenylthiomethylen)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-,4Acepnem-4-carbonsäure

-, 950 mg (1,40 mMol) des 2,2,2-Trichloräthylesters der 2-(4-Bromphenylthiomethylen)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-zl³-cephem-4-carbonsäure wurden in 15 ml Dimethylformamid gelöst. Daraufhin wurden 3,0 ml Essigsäure hinzugegeben, und die Lösung wurde auf 0°

ίο gekühlt. Nach Zugabe von 975 mg (15,0 mMol) Zinkstaub wurde das erhaltene Gemisch l'/₂ Stunden in einem Eiswasserbad gerührt. Das Zink wurde abfiltriert, und die Lösung wurde in eine Mischung aus 100 ml Essigester und 100 ml Wasser gegossen. Die organische

ι, Phase wurde abgetrennt und zweimal mit je 100 ml Wasser gewaschen. Sie wurde anschließend in einem Becherglas mit 100 ml Wasser gerührt und der pH-Weri auf 8 eingestellt. Die wäßrige Phase wurde abgetrennt, in ein Becherglas mit 100 ml Essigester eingebracht und der pH-Wert auf 3 eingestellt. Die Essigesterphase wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum ergab 570 mg (74% der Theorie) der in der Überschrift angegebenen Säure, die

2) aus heißem Isopropanoi umkristallisiert wurde; Schmelzpunkt 196 bis 197°C.

Analyse

Ben:

I» C 50,45, H 3.49, Br 14,59, N 5.11, S 11,71; gef.:
C 50,26, H 3,70, Br 14.81, S 11.81.

Beispiel 9

3-Methyl-2-(phenylthiomethylen)-7-(phenoxyacetamido)-zl ^!-cephem-4-carbonsäure

Gemäß der Vorschrift von Beispiel 8 wurde die in der Überschrift angegebene Säure (Schmelzpunkt 177 bis 178⁰C) aus ihrem 2,2,2-Trichloräthylester hergestellt, der analog der in Beispiel 2 beschriebenen «/eise unter

V erWCIIUUIlg VUII Minjpilcinjl aiiaiöii Lft.tu.jMiit.iv.upiuii

erhalten worden war.

^4> Analyse C₂)H₂₀N₂O₅S₂:

Ben:

C 58,97, H 4,30, N 5,98, S 13,69; gef.:
-,0 C 58.67, H 4,35, N 5.77. S 13,50.

Beispiel 10

2-BenzylthiomethyIen-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-zl³-cephem-4-carbonsäure

Gemäß der Vorschrift von Beispiel 8 wurde die in der

Überschrift angegebene Säure (Schmelzpunkt 180 bis 182° C) aus ihrem 2,2,2-Trichloräthylester hergestellt, der analog der Vorschrift von Beispie! 2 erhalten worden war.

Analyse C₂₄H₂₂N₂O₅S₂:

Ber.:

C 59,72, H 4,59, N 5,80, S !3,28; gef.:
C.1-9,55, H 4,63, N 6,00, S 13,53.

Beispiel 11

3-Acetoxymethyl-2-(benzylthiomethylen)-7-(2'-thienylaceta mido)-zl ^cephem^-carbonsäure

Das Ausgangsmaterial, der 2,2,2-Trichloräthylester des 3-Acetoxymethyl-2-methylen-7-(2'-thienylacetami do)-zl³-cephem-4-carbonsäure-1-oxids, wurde durch Verestern von Cefalothin[7-(2'-Thienylacetamido)cephalosporansäure] (US 32 18 318) mit 2,2,2-Trichloräthanol in Gegenwart von Dicyclohexylcarbodiimid, anschließende Behandlung mit m-Chlorperbcnzoesäure unter Bildung des Sulfoxids sowie nachfolgende Behandlung mit Formaldehyd in Gegenwart von Dimethylamhhydrochlorid unter Bildung des 2-Methylensulfoxidesters hergestellt, wie im einzelnen oben im Abschnitt »Herstellung der Ausgangsmatcrialien« beschrieben.

Danach wurde der 2,2,2-Trichloräthylester des 3-3-Ace'oKymethyl-2-methylen-7-(2'-thienylacetamido)-/l^J-cerhem-4-carbonsäure-1-oxids mit Benzylmercaptan in Gegenwart von Essigsäure und Natriumacetal nach der Vorschrift von Beispiel 2 umgesetzt und gemäß Beispiel 8 die Estergruppe abgespalten, wonach man die in der Überschrift angegebene Säure vom Schmelzpunkt 144 bis 145°C erhielt.

Analyse C₂₄H₂₂N₂O₆Sj:

C 54,32, H 4,18, N 5,2b, S 18,12; gef.:

C 54,09, H 4,37, N 5,21, S 18,27.

₁₀

Beispiel 14

2-(Äthyllhiomelhylen)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-^l^J-cephem-4-carbonsäure

Die in der Überschrift angegebene Säure vom Schmelzpunkt 186 bis 170⁰C wurde aus, ihrem gemäß Beispiel 5 hergestellten Ester analog zu der in Beispiel 8 beschriebenen Weise hergestellt.

Ber.:

C 54,27, H 4,79, N 6,62. S 15,25; gef.:

C 54,56, H 4.90, N 6,73, S 15.05.

Beispiel 15

3-Methyl-2-(2'-pyrimidinylthiomethylen)-7-(phcnoxyacetamido)-d¹-cephem-4-carbonsäure

Die in der Überschrift angegebene Säure vom

Schmelzpunkt 237 bis 238°C wurde analog der in den Beispielen 2 und 8 angegebenen Weise unt;r Ver-

2ΐ Wendung von 2-Mercaptopyrimidin anstatt des Benzylmercaptans von Beispiel 2 hergestellt.

Analyse C₂₁Hi₈N₄O^S₂:

Ber.:

i<> C 53.62. H 3,86. N 11,91, S 13,63; gef.:

C 53,70, H 3,95, N 11.97. S 13,55.

Beispiel 12

3-Acetoxymethyl-2-(4-chlorphenylthiomethylen)-7-(2'-ihienylacetamido)-z!³-cephem-4-carbonsäure

Die in der Überschrift angegebene Säure vom Schmelzpunkt 220 bis 220⁰C wurde analog zu der in

4-Chlorthiophenol anstatt Benzylmercaptan hergestellt. Analyse C₂₃H₁₉ClN₂O₆S₃:

C 50,13, H 3,48, Cl 6,43, N 5,08, S 17,46; gef.:

C 50,26, H 3,60, Cl 6.41, N 4,88, S 17,22.

Beispiel 16

2-(3'-Carbomethoxyphenyl)thiomethylen-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-i4³-cephem-4-carbonsäure

Die in der Überschrift angegebene Säure vom Schmelzpunkt 206 bis 208⁰C wurde analog zu der in Beispielen 2 und 8 beschriebenen Weise unter Ycrv.'cr.d'jr!" von 3-C2rbo!Ti^il*h^r*y^un^^ilnv'^rrlf*^rr'^iintan anstelle des Benzylmercaptans hergestel'·.

Analyse C₂₅H₂₂N₂O₇S₂:

Ber.:

C 57,02, H 4,21. N 5,32. S 12,18; gef.:

C 56.79, H 4,50, N 5,26, S 12,13.

Beispiel 13

2-(Methylthiomethylen)-3-methyl-7-(phenoxyacetamido)-i4³-cephem-4 -carbonsäure

55

Die in der Überschrift angegebene Säure vom Schmelzpunkt 198 bis 199° C wurde analog der in den Beispielen 5 und 8 angegebenen Weise unter Verwendung von Methylmercaptan anstatt Äthylmercaptan hergestellt

Analyse C₁₈H₁₈N₂O₅S₂:

Ben:

C 53,18, H 4,46, N 6,89, S 15,78; gef.:

C 52.90. H 4,54, N 6,63, S 15,73.

Beispiel 17

2-(4'-Bromphenylthiomethylen)-3-methyl-7-(phenylmercaptoacetamido)-/l³-cephem-4-carbonsäure

Die in der Überschrift angegebene Säure vom Schmelzpunkt 203 bis 205" C wurde analog der in den Beispielen 2, 6 und 7 beschriebenen Weise zur Herstellung des Esters und der in Beispie! 8 beschriebenen Weise zur Entfernung der Estergruppe hergestellt.

Analyse C₂₃H₂SN₂O₄BrS₃:

Ben:

C 49.02. H 3,40, N 457;
gef.:

C 493, H 3,44, N 437.

Beispiel 18

ί6

2,2,2-Trichloräthylester des 2-(2'-HydroxyathylthiomethyiJ-S-methyl^-phenoxyacetamido-^-cephem-

4-carbonsäure-l-oxids

Die in der Oberschrift angegebene Verbindung vom Schmelzpunkt 135 bis 138° C (aus Benzol) wurde gemäß Beispiel 3 unter Verwendung von 2-Mercaptoäthanol anstelle des 4-Bromthiophenols hergestellt.

20

J

Analyse ι

C 43.04, H 3,95. N 4.78, S 1034, Cl 18,15; gef.:

C 43.08, Η4Λ N 4,54. S 11.12, Cl 18,02.

Beispiel 19

2.2.2-TrichloräthyIester des 2-(Carboxymethylthiomethyl)-3-methyl-7-phenoxyacetamido-₁d³-cephem-

4-carbonsäure-!-oxid

Die in der Überschrift angegebene Verbindung vom Schmelzpunkt 163 bis 164⁰C (aus Methylenchlorid) wurde gemäß Beispiel 3 unter Verwendung von Thioglycolsäure anstelle von 4-Bromthiophenol hergestellt.

Analyse C₂₁H₂₁O₈N₂CI₃S₂:

C 42.04. H 3,53. N 4,67. S 10.09. Cl 17.73; gef.:

C 41.89. H 3.59. N 4.71. S 10.36. Cl 17,71.

Beispiel 20

2.2,2-Trichloräthylester des 3-Acetoxymethyl-

2-(4'-bromphenylthiomethyl)-7-(2'-thienylacetamido)- A ³-cephem-4-carbonsäure-1 -ox ids

10.0 g (0,018 Mol) des 2.2,2-Trichloräthylesiers des 3-Acetoxymethyl-7-(2'-thienylacetamido)-2-methylenzl'-cephem^-carbonsäure-l-oxids wurden in 500ml Dichlormethan gelöst und das ganze auf -80"C gekühlt. Eine Lösung von 3,40 g (0,018 Mol) 4-Bromphenylthiol in 100 ml Dichlormethan wurde tropfenweise unter Rühren während 30 Minuten zu der ersten Lösung hinzugegeben, wobei die Temperatur bei — 80" C gehalten wurde. Die erhaltene Lösung wurde 1 Stunde lang gerührt, während man sie Raumtemperatui erreichen ließ. Danach wurde ^ie auf etwa 80 ml im Vakuum eingedampft und in heißes Isopropanol gegossen. Nach Abkühlen erhielt man 11,2 g (84% der Theorie) des kristallinenen Produkts vom Schmelzpunkt 150 bis 151 "C.

Analyse C₂₅H₂₂BrCIjN₂O₇S₁:

C40.31. H 2.98. N 3.76. S 12,91; gef.:

C 40.25. H 3.06. N 3.98. S 12,76.

Beispiel 21 m>

3-Acctoxymethyl-2-(4'-bromphenylthiomethyl)·

7-(2 ■•thicnylacetamido)-id³-cephem-4-carb< >nsäurc-

1-oxid

4.0 g (5.4 mMol) 2.2.2-Trichloräthylester des 3-Acel- b5 oxymetliyl-2-(4'-bromphenylthiomethyl)-7-(2'-thienyl· acetamido) /l'-cephem^-carbonsäure-i-oxids wurden in einer gerührten Lösung aus 50 ml Dimethylformamid und 8 ml Eisessig gelost und das ganze auf —5° C gekühlt. Nach Eintragen von 4,0 g (61 mMol) Zinkstaub mit einem Spatel wurde das erhaltene Gemisch 75 Minuten bei -5°C gerührt. Das Zink wurde abgesaugt und mit 200 ml Essigester gewaschen. Das Filtrat und die mit ihm vereinigte Essigesterlösung wurde mit Wasser zur Entfernung des Dimethylformamids gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum eingedampft, worauf man 23 g (75% der Theorie) der gewünschten Säure erhielt, die aus heißem Essigester umkristallisiert wurde; Schmelzpunkt 185 bis 186° C.

Beispiel 22

4-Nitrobenzylester des 2-(4'-Bromphenylthiomethyl)-3-acetoxymethy!-7-(2'-thienylacetamido)-

Δ ³-cephem-4-carbonsäure-1 -oxids

11,2 g (0,02 Mol) des 4-Nitrobenzylesters des 3-Acetoxymethyl-2-methylen-7-thienylacetamido-₁i³-cephem-4-carbonsäure-i-oxids wurden in 1500 mi Methyienchlorid suspendiert und das ganze auf einem Eiswasserbad gerührt, wobei 3,78 g (0,02 Mol) 4-Bromthiophenol in 200 ml Methylenchlorid während einer Stunde hinzugetropft wurden. Die Lösung wurde 2 Stunden in der Kälte zur Vervollständigung der Umsetzung gerührt, wonach das Lösungsmittel im Vakuum entfernt und der Rückstand, die in der Überschrift angegebene Verbindung, aus heißem Isopropanol umkristallisiert wurde. Man erhielt 14,6 g (92% der Theorie) vom Schmelzpunkt 123 bis 124° C.

so Analyse

C48.12, H 3,48. N 5.61. S 12.85. Br 10.68:
gef.:

C 47,94. H 3.53. N 5.82. S 12.65. Br 10,52.

Beispiel 23

4-Nitrobenzylester der 2-(4'-Bromphenylthiomethyl)-3-acetoxymcthyl-7-(2'-thienylacetamido-

4³-cephcm -4 -carbonsäure

2,0 g (2,7 mMol) des 4-Nitrobenzylesters des 2-(4'-Bromphenylthiomethyl)-3-acetoxymethyl-7-(2'-thienylacetamido)-zl '-cephem-4-carbonsäure-1 -oxids. hergestellt wie in Beispiel 22 beschrieben, wurden zu einer kalten (0 bis 5°C. Eiswasserbad) Lösung aus Ν,Ν-Dimethylformamid. die 4 ml Acetylchlorid und 1.2g(5mMol)Natriumjodid enthielt, hinzugegeben. Die erhaltene Suspension wurde 45 Minuten bei 0 bis 5"C gerührt, wonach sie in 5 ml einer gesättigten Kochsalzlösung eingegossen wurde. Dieses Gemisch wurde anschließend fünfmal mit je 80 ml Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten Methylcnchloridextrakte wurden zweimal mit 50 ml Anteilen einer lOprozentigcn Natriumthiosulfallösiing und anschließend fünfmal mit je 100 ml Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel anschließend im Vakuum entfernt, wonach 1,8 g (93% der Theorie) reduziertes Material. das in Form eines Öls isoliert wurde, zurückblieben. Dünnschichtchromatographiselic Analyse unter Verwendung eines Gemisches aus einem Volunicnicil Benzol und einem Volunicntcil Hssigestcr als Elutionsmittel ergab die Umwandlung /u dem in der Überschrift angegebenen Ester. Der Rr-Wcrt des erhaltenen Sulfid esters betrug 0.8, während der Ri-WcM des Sulfnxid

90«! R50/119

esters 0,7 betrug. Das kernmagneiische Resonanzspektrum zeigte eindeutig die Umwandlung zu dem Sulfid durch die Verschiebung des C-7-Protons von 6,02 delta nach 5,85 delta, was in voller Obereinstimmung mit den Daten aus bekannten Reduktionen von Cephalosporin steht

Beispiel 24

2-(4'-BromphenylthiomethyI)-3-acetoxymethyI-7-(2'-thienylacetamido)-id^J-cephem-4-carbonsäure

7,0 g (9,7 mMol) des 4-Nitrobenzylesters der 2-(4'-Bromphenylthiomethyl-3-acetoxymethyI-7-(2'-thienylacetamidoJ-^-cephem^-carbonsäure, hergestellt wie in Beispiel 23 beschrieben, wurden in 40 ml eines Geniisches aus 80% Acetonitril und 20% Wasser gelöst und das genze in einem Eisbad auf 0 bis 5° C gekühlt. Während der pH-Wert mit konzentrierter Salzsäure auf 1,5 gehalten wurde, wurden 7,0 g Zinkstaub in Anteilen von je '/2 g unter ständigem Rühren während 30 Minuten zugesetzt. Nach dem Zugeben des Zinks wurde die Suspension eine weitere halbe Stunde gerührt, danach wurde die Flüssigkeit von dem Metall abdekantiert und mit 400 ml Wasser versetzt. Das wäßrige Gemisch wurde anschließend dreimal mit 200 ml Anteilen Essigester extrahiert. Die organischen Extrakte wurden vereinigt, einmal mit 300 ml Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und anschließend das Lösungsmittel im Vakuum entfernt, so daß man 5,1 g der in der Überschrift angegebenen Säure in Form eines Öls erhielt. Die Säure wurde durch Herstellung ihres Methylesters mittels Umsetzung mit Diazomethan in Methylenchlorid bei 0⁰C in einem Eiswasserbad charakterisiert; Schmelzpunkt des kristallinen Esters 112 bis 113° C.

Analyse

C 47.13, H 3.79, N 4,58, S 15,73, Br 13,07;
gef.:

C47.38, H 3.99, N4.8I, S 15,73, Br 13,29.

Die 2-Thiomethyl- und 2-Thiomeihylen-d'-cephem-4-ciirbonsäuren, die gemäß der Erfindung durch Ent-

fernen der Estergruppe auf an sich bekannte Weise erhalten wurden, sind aktive Antibiotics gegenüber penicillin-resistenten grampositiven Mikroorganismen. Die antibiotischen Wirksamkeiten verschiedener erfindungsgemäß hergestellter Verbindungen sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt Die erste Gruppe von Testverbindungen besitzt die allgemeine Formel

R—NH-CH-CH

C=CH-S-R'"

O=C N C-CH₁X

COOH

worin R, X und R'" die in den angegebenen Beispielen erläuterte Bedeutung besitzen. Die letzte Verbindung ist ein Beispiel für Verbindungen der allgemeinen Forme!

R — NH—CH-CH

I I

O=C N

C-CH₁-S-R'"
C-CFUX

COOH

worin R, X und R'" die in dem Beispiel erläuterte Bedeutung besitzen. Die Versuche fanden in vitro mit gegenüber Penicillin G resistenten Staphylococcen statt. Der Test bedient sich der Gradientenplattenmethode gemäß »Science«, 116, 45—51 (1952). In der folgenden Tabelle sind die Mindestkonzentrationen mit Inhibitorwirkung (M.I.C.-Werte) in Mikrogramm pro Milliliter angegeben. Dabei bedeutet der Zahlenausdruck vor dem Schrägstrich jeweils die Konzentration in Abwesenheit von menschlichem Blutserum, die Angabe nach dem Schrägstrich die Konzentration in Gegenwart menschlichen Blutserums.

Verbindung	9	Vjo	Vu	V400	Vm
gemäß Beispiel	IO
Natrium-	12	0,4/1,0	0,4/1,0	19.0/16,5	0,3/1,0
Cefalothin	8
13	28.3/78	24.1 /> 100	60,0/> 100	10,0/65,0
15	5,6/60,0	6,2/88,0	49,0/> 100	5.4/50,0
16	4,3/ > 100	I4,I/>IOO	72,0/> 100	10,1/77.0
24	13,4/70,0	17.9/> 100	46,7/> 100	10.0/60,0
13,4/40,0	8.8/52.0	55,0/64,0	6,1/34,0
4,1/42,5	J.6/38,0	60,0/64,0	4,0/37,5
12,1/60	9,8/65	60,0/> 100	j
0,6/> 100	0.62/> 100	27.0/> 100	0,6/> 100

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Cephalosporinverbindungen der allgemeinen Formeln

Il H

R-NH

CK,-S-R'"