DE2230620A1 - Cephalosporinester, deren Salze und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

DH. ING. F. WTTESTHOFF DH. E. ύ. PEOHMANN DR. ING. D.; BEHRENS DIPPING. R. GOETZ

8 MÜNCHEN9O ■SCHWEIOERSTHASSE TKLXrON (0811) 66 20 5 34 070

TELEOUHMX I PKOTIICTPATSKT KÜÜCIIX

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Beschreibung zu der Patentanmeldung

L0VENS KEMISKE FABRIK PBODUKTIONSAKTIESELSKAB DK-2750 Ballerup, Dänemark

betreffend:

"Cephalospörinester, deren Salze und Verfahren zu ihrer Herstellung"

Die Erfindung betrifft eine neue Gruppe von Cephalosporinestern der allgemeinen Formel:

R₁-CO-NH.

I I I

O=C N

COOCH₂OCO(CH₂ )_n-

^R3 /^R4

wobei das Sternchen die Möglichkeit eines asymmetrischen

— 2 —

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Kohlenstoffatoms andeutet, η eine ganze Zahl von 0 bis 5, R₁ einen aus halbsynthetischen Cephalosporinen bekannten Rest, Rp einen aus Aminosäuren bekannten Rest, R^, R^, und Rc jeweils ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und Rp und Rj- zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen 5-, 6- oder 7güedrigen Ring bilden können und entweder R₂ und R,. oder R,, und R_c

5 4 4 >

zusammen mit dem Stickstoffatom einen Teil eines heterocyclischen Ringsystems bilden, Rg ein Wasserstoffatom, eine Alkoxy-, Alkylthio-, Acyloxy-, Acylthio-, Azido-, Pyridyl- oder 2-(i,3,4-Thiadiazolyl)-thiogruppe bedeuten sowie deren Salze und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Dabei kann R. besonders eine substituierte oder un-

substituierte Benzyl-,/Phenoxymethyl-, 2- oder 3-Thienylmethyl-, Cyanomethyl-, 4-Pyridylthiumethyl-, 1-Tetrazolylmethyl- oder eine 2-Äthoxynaphthylgruppe sein. Rp kann besonders eine gerad- oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sein, die gegebenenfalls durch weitere Gruppen substituiert sein kann, wie Amino-, Guanidino-, Carboxy-, Oarbalkoxy-, Carboxamido-, Hydroxy-, Mercapto-, Alkoxy-, Alkylthio-, Phenyl-, Mono- oder Dihydroxyphenyl-, Alkoxyphenyl-, Halogenphenyl- oder IndoIyIgruppen. Außerdem kann Rp eine unsubstituierte oder substituierte Phenylgruppe, z.B. eine o-, m- oder p-Hydroxyphenyl- oder eine o-, m- oder p-Chlorphenylgruppe sein. R,, R^, und R₁- können außer Wasserstoff z.B. gleich oder verschieden sein und verzweigt oder gerad-

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kettige Alkylgruppen mit 1 "bis 6 Kohlenstoffatomen "bedeuten oder zwei dieser Gruppen können zusammen mit dem Stickstoffatom einen Teil eines heterocyclischen Hingsystems · bilden, das -vorzugsweise 5 "bis 8 Ringatome enthält, z.B. ein Pyrrolidin- oder ein Piperidinring. !Typische Beispiele für Rg sind ein Wasserstoff atom, eine Alkoxy- oder Alkylthiogruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoff-'atomen, wie Methoxy- oder Methylthio-, Phenoxy- oder Phenylthio-, Acyloxy- oder Acylthiogruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoff atomen, wie Acetoxy- oder Benzyl oxygruppen,. eine Azidogruppe oder eine Pyridylgruppe oder eine 2-(i»3,4-Thiadiazolyl)-thiogruppe.

Bie Salze der erfindungsgemäßen Yerbindungen sind vorzugsweise Salze mit pharmazeutisch geeigneten anorganischen oder organischen feäuren, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, p-ToluolsulfOnSaUrB₁ Weinsäure, Zitronensäure und Fumarsäure.

Die Estergruppe der Verbindungen der Formel I enthält ein asymmetrisches Kohlenstoffatom und die Verbindungen existieren daher in zwei diastereoisomeren Formen und die Erfindung betrifft die beiden diastereoisomeren Formen sowie deren Gemische. Die Form, in der die Verbindungen erhalten werden, hängt ab von dem Enantiomer des Ausgangsmaterials und welche Verfahren zur Herstellung der Verbindungen angewandt werden. Die Gemische der diastereoisomeren Formen können durch fraktionierte Kristallisation oder andere bekannte Verfahren aufgetrennt werden.

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ORIGINAL INSPECTED

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Es ist bekannt, daß viele Cephalosporine ungenügend oder nicht von dem Gastrointestinal - Trakt aufgenommen werden. Daher müssen diese Cephalosporine parenteral verabreicht werden, um angemessene Serumspiegel zu erzielen. Es wäre offensichtlich von Vorteil, wenn es möglich wäre, diese Verbindungen so zu modifizieren, daß ■sie bei oraler Verabreichung wirksam absorbiert werden und gleichzeitig ihre antiobiotische Wirksamkeit beibehalten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue Cephalosporinester herzustellen, die vorteilhafte Eigenschaften bezüglich der Absorption, Verteilung im Organismus und ähnliche Eigenschaften besitzen.

Aufgrund der in der Estergruppe vorhandenen Aminogruppe bilden die erfindungsgemäßen Verbindungen Salze, die leicht in Wasser löslich sind. Darüber hinaus werden sie wirksam von dem Gastrointestinaltrakt (Magen-Darm-Trakt) absorbiert und nach deren Absorption werden sie leicht unter dem Einfluß der Enzyme zu den entsprechenden freien Cephalosporinen hydrolysiert. Diese Hydrolyse ist für die erfindungsgemäßen Verbindungen wichtig. Es wird angenommen, daß die erste Stufe in einer Hydrolyse zu dem Hydroxymethylester der entsprechenden Cephalosporine besteht, die sich anschließend spontan zu den freien Cephalosporinen zersetzen.

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-5-

Bei Versuchen, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, konnte bei Tierversuchen und an Versuchspersonen gezeigt werden, daß bei oraler Verabreichung der neuen Ester der Formel I hohe Konzen- ; trationen der entsprechenden freien Cephalosporine f im Blut und Gewebe gefunden wurden, aufgrund der wirk-) samen Absorption verbunden mit einer schnellen Hydrolyse \ im Organismus.

Daher sind die erfindungsgemäßen Cephalospörinester besonders geeignet zur oralen Verabreichung bei der Be-

'■f handlung von Patienten, die an Infektionskrankheiten ' leiden, die eine hohe Konzentration von Antibiotika \ \ im Blut und Gewebe erfordern. In solchen Fällen konnte

<*f die gewünschte hohe Konzentration von bekannten Cephalospo-• rinen normalerweise nur durch parenterale Verabreichung i erzielt werden, die für den Patienten schmerzhaft / und, wenn eine längere Behandlung erforderlich ist, unbe- ■J quem und für den Arzt unpraktisch ist.

Die Verbindungen der Fonnel I sind gut verträgliche Verbindungen, die bei der Anwendung entweder als solche oder vorzugsweise in Form eines ihrer Salze, gemischt

β L lie 37

mit Trägern und/oder anderen Zusätzen und in irgend/geeigneten - Form für orale Verabreichung verwendet werden.

\ Bei derartigen Mitteln kann das Mengenverhältnis von ; therapeutisch wirksamer Substanz zu Trägermaterial und

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Hilfsmittel zwischen 1 % und 95 % variieren. Die Mittel können entweder zu pharmazeutischen Verabreichungsformen, wie Tabletten, Pillen oder Dragees verarbeitet werden oder sie können in medizinische Behälter, wie Kapseln, gefüllt werden oder in Form von Suspensionen in Flaschen abgefüllt. Pharmazeutische organische oder anorganische feste oder flüssige Träger, die für die orale oder enterale Verabreichung geeignet sind, können verwendet werden, um die Mittel herzustellen. Gelatine, lactose, Stärke, Magnesiumstearat, Talkum, pflanzliche und tierische Fette und öle, Gummen, Polyalkylenglykol oder andere bekannte Träger für Arzneimittel sind alle als Träger geeignet. Das bevorzugte Salz der Ester ist das Hydrochlorid, aber auch Salze mit anderen anorganischen oder organischen Säuren können verwendet werden, z.B. das Hydrobromid, Hydrojodid, Sulfat, Phosphatjp-Toluolsulfonat, Tartrat, Maleat, Citrat und Fumarat. Ferner können die Mittel andere pharmazeutisch wirksame Bestandteile enthalten, die in-geeigneter Weise zusammen mit den Ester bei der Behandlung von Infektionskrankheiten verabreicht werden, wie andere geeignete Antibiotika.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, wovon das interessanteste darin besteht, daß man ein Cephalosporinderivat der allgemeinen Formel:

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-CH₂-R_fi

in der R- und R^ die.oben angegebene Bedeutung haben und X ein Kation, wie ein Natrium-, Kalium- Ammonium- oder Trialkylammoniumion bedeutet, in der ersten Stufe mit einer Verbindung der allgemeinen Eormel:

Häl-CH₂O.CO(CH₂)_n-C^X-R₂ (Hl)

in der R~, Rc und η die oben angegebene Bedeutung haben und Hai ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chloroder Bromatom und Z eine substituierte Aminogruppe, eine geschützte Aminogruppe oder eine Gruppe, die in eine · Aminogruppe umgewandelt werden kann, wie' eine Azidogruppe, eine Nitrogruppe oder ein Halogenatom,bedeutet, umsetzt. Die Reaktion wird in einem inerten Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Aceton bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur durchgeführt, wobei ein Gemisch von zv/ei isomeren Verbindungen der Formeln IVa und IVb erhalten wird:

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H H

R₁-CO-NH^i

-er ^NCH,

O=C Kk J-

CH₉-R,

coocH₂oco(ch₂)_n-c'

IVa (A^-Isomer)

H H

R₁-CO-KH ! ¹ C

1
O=C N

CH II

-CH₂-R₆

^:COOCH₀OCO(CH

_f e.

^²-Isomer)

wobei R^, Rp, R₁-, R^, Z und η die oben angegebene Bedeutung haben.

Die Verbindungen der lOrmel III können hergestellt werden z.B. durch Behandlung eines Salzes einer Säure der Formel V:

R₂-C^x-(CH₂)_n-COOH Z

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in der Ep ι ^5» ^z und-η die oben angegebene Bedeutung haben, mit einer Verbindung der Formel VI:

Y-CH₂-HaI (VI) ,

in der Y ein Halogenatoin, vorzugsweise ein Brom- oder Jodabom, eine Alkyl sulfonyl oxy- oder eine Arylsulfonyl- . oxygruppe und Hai ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chloratom, bedeuten. Die Reaktion wird in einem inerten Lösungsmittel, wie Aceton oder Dimethylformamid durchgeführt. Die Verbindungen der Formel III können auch hergestellt werden durch Umsetzung des Säurechlorids oder Bromids von Säuren der Formel V mit Paraformaldehyd in einem inerten Lösungsmittel in an sich bekannter Weise.

Ein wirksames Verfahren zur umwandlung bestimmter bekannter Δ -Cephemderivate in die entsprechenden Δ^-Isomere über Sulfoxide ist in J.Org.Chem. 35, 2430 (1970) sowie den araerikanisehen Patentanmeldungen 764 939 und 764 925 beschrieben. Nach diesem Verfahren wird ein Gemisch von Δ - und Δ -Cephemderivaten einer Oxidation mit Hilfe einer Persäure, z.B. Peressigsäure oder m-Chlarperbenzoesäure unterworfen, wodurch das Schwefelatom zu einer Sulfoxidgruppe oxidiert wird unter Bildung der entsprechenden Δ - undA -Cephemsulfoxide. Wenn dieses Gemisch mit einem hydroxylgruppenhaltigen Lösungsmittel behandelt wird, erhält man das reine Δ -Cephemsulfoxid. Bei Anwendung dieses Oxidationsverfahrens auf das Gemisch der Isomeren Δ - und

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Cephemester der Formeln IVa und IVb gönnen diese in das Δ. -Cephemsulf oxidderivajt der Formel VII:

R₁-CO-NH =

O=C N ,C-CH₀-R.

\_Γ/ ^{2 6} R₅

1 ^ 'χ

COOCH₀OCO(CH₀) -C-R₀

ί. /L. Xx ι £.

umgewandelt werden, in der R^, Rp, R₁-, Rg, Z und η die oben angegebene Bedeutung haben.

Die Verbindungen der Formel VII sind neue und interessante Zwischenprodukte und die Erfindung bezieht sich auch auf diese Verbindungen.

Die Verbindungen der Formel VII können zu den Λ -Cephemestern der Formel IVa reduziert werden mit Hilfe von Reduktionsverfahren, die denjenigen analog sind, die in der amerikanischen Patentanmeldung 764 925 für die Reduktion von SuIfoxiden von Δ -Cephalosporinderivaten beschrieben sind. Nach diesem Verfahren werden die Verbindungen der Formel VII zu den Verbindungen der Formel IVa reduziert, z.B. mit Natriumdithionit in Gegenwart von Acetylchlorid in inerten organischen Lösungsmitteln, z.B. Dimethylformamid. Wenn der Substituent Z eine Aminogruppe oder eine substituierte Aminogruppe ist, sind die Reaktionsprodukte der Formel IVa identisch mit den erfindungsgemäßen Verbindungen und wenn Z eine der anderen oben ange- -

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■»ti.r ■ - τ

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gebenen Bedeutungen hat, können die ,Verbindungen der Formel IVa in die erfindungsgemäßen Verbindungen umgewandelt werden, z.B. durch Hydrierung oder Hydrolyse.

» allgemeines Charakteristikum der Schutzgruppen Z kann gesagt werden, daß sie Gruppen sind, die mit Hilfe von Verfahren abgespalten werden können, die mild genug sind, um' eine Zerstörung des Moleküls an der Estergruppe oder am Lactamring zu vermeiden. Die Schutzgruppe Z ist besonders eine tert.-Butoxycarbonyl- oder eine Benzyloxycarbonylgruppe, eine p-Halogen-, p-Nitro- oder p-Methoxybenzyloxycarbonylgruppe, eine ß,ß,ß-Trichloräthoxycarbonyl- oder eine Allyloxycarbonylgruppe oder die Schutzgruppe ist eine schwefelhaltige Gruppe, wie eine Tritylsulfenylgruppe, eine Arylsulfenylgruppe, z.B. eine o-Nitrophenylsulfenylgruppe. Die Schutzgruppe kann auch eine Benzylgruppe oder eine Triphenylmethyl- (auch Trityl· gruppe genannte) Gruppe sein.

Die Umwandlung von Z in eine Aminogruppe kann durch verschiedene Verfahren erreicht werden, je nachdem, für was für eine Gruppe Z steht. Katalytische Hydrierung wird bevorzugt, wenn Z eine Benzylamino-, Dibenzylamino- oder Benzyloxycarbonylaminogruppe oder ein diesen Gruppen verwandtes Derivat ist oder eine Tritylaminogruppe. Diese Hydrierung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur und bei Atmosphärendruck oder leicht erhöhtem Druck in einem Lösungsmittel durchgeführt, das ein nicht reduzierbares organisches Lösungsmittel oder ein Gemisch solcher Lösungsmittel mit Wasser ist. Die bevorzugten Katalysatoren

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sind Edelmetallkatalysatoren, wie Palladium oder Platin oder Raney-Nickel« Es können jedoch ebenso gut auch andere Katalysatoren verwendet werden. In diesen Fällen kann auch eine elektrolytische Reduktion durchgeführt werden. Wenn Z eine ßjßjß-Trichloräthoxycarbonylaminogruppe ist, ist die Reduktion mit Zink in Essigsäure bevorzugt. Eine milde saure Hydrolyse wird bevorzugt in dem Falle, wenn Z eine schwefelhaltige Gruppe ist, z.B. bei einem pH-Wert von ungefähr 2 bis 4 in einer verdünnten Lösung von Chlorwasserstoffsäure, vorzugsweise in wäßrigem Tetrahydrofuran. Saure Hydrolyse, z.B. mit Chlorwasserstoff säure, Essigsäure, p-Toluolsulfonsäure oder Tri- · fluoressigsäure kann auch zur Eliminierurig der Trityl- und tert.-Butoxycarbonylgruppen verwendet werden und eine Behandlung mit Ameisensäure bei Raumtemperatur ist besonders geeignet zur Entfernung der tert.-Butoxycarbonylgruppe. Aus der Literatur ist auch die Entfernung der o-Nitrophenylsulfenylgruppe bekannt, wobei ein nucleophiler Angriff auf das Schwefelatom der Sulfenamidgruppe stattfindet, wobei das beste Ergebnis im vorliegenden Fall erhalten wird mit Natrium- oder Kaliumiodid, Natriumthiosulfat, Natriumhydrogensulfid, Natriumdithionit oder Kaliumthiocyanat. Andere Sulfenamidreste können auf die gleiche Weise abgespalten v/erden. Wenn Z eine Azido- oder eine Nitrogruppe oder ein Halogenatom besonders ein Bromatom,ist, können diese Gruppen in die freie Aminogruppe auf bekannte Weise umgewandelt werden und zwar die Azido- und die Nitrogruppe durch katalytische Hydrierung mit einem Edelmetallkatalysator oder mit Raney-Nickel oder durch elektrolytische Reduktion und das Halogenatom durch Aminierung, z.B. mit Hexamethylentetramin.

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Wenn eine oder mehrere der Gruppen S. bis E^ eine freie Hydroxy-, Mercapto- oder Aminogruppe enthalten, können diese Gruppen, falls gewünscht, während der Eeaktion nach bekannten Verfahren geschützt werden, z.B. eine Hydroxy- und Mercaptοgruppe durch Verätherung oder Acylierung, eine Aminogruppe durch die oben angegebenen Verfahren und Carboxylgruppen, soweit sie vorhanden sind, können durch Veresterung geschützt werden.

Bei einer anderen Durchführungsform des Verfahrens können die Zwischenprodukte der Formel VII hergestellt v/erden durch Umsetzung eines bekannten Cephalosporinsulfoxidderivats der allgemeinen Formel:

O
H H I

CH₂

O=C—-Nv X-CH₂-R₆ (VIII)

of

COOX

in der R^,, IL- und X die oben angegebene Bedeutung haben, mit einer Verbindung der Formel III in einem inerten Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Aceton bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur, je nach den Reaktionsteilnehmern und den verwendeten Lösungsmitteln.

Die Verbindungen der Formel VII können auch hergestellt

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werden durch Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel:

. O

H H J

CH₂

O=C Ν_χ

COOCH₂Cl

in der H. und Rg die oben angegebene Bedeutung haben, mit einem Salz der Säure der Formel V in einem inerten Lösungsmittel, wie Dimethylformamid oder Aceton bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur.

Die Ausgangsmaterialien der Formel IX sind neu und können hergestellt v/erden durch Umsetzung eines Cephalosporinderivats der Formel II mit einer Verbindung der Formel VI in einem inerten Lösungsmittel bei Raumtemperatur. Das Reaktionsprodukt besteht aus einem Gemisch. der isomeren Δ - und Δ -Cephemderivate der Formel Xa bzw. Xb und kann in das Δ^-Cephemsulfoxid der Formel IX durch Oxidation umgewandelt werden, indem man eines .der in der amerikanischen. Patentanmeldung 764 939 beschriebenen Verfahren anwendet.

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R₁-CO-NH? ?//^SX
¹ ^C (Γ CH₉

I. I I

(Xa)

COOCH₂Cl

R₁-CO-NH ^H

1 4

•c—c

CH
COOCH₂Cl

wobei R^, und R^ in diesen Formeln die oben angegebene Bedeutung haben.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung der Ausgangssubstanzen der Formel IX besteht in der Umsetzung eines Cephalosporinsulfoxidderivats der Formel VIII mit einer Verbindung der Formel VI in einem inerten Lösungsmittel bei Raumtemperatur.

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Herstellung der Ausgangsmaterialien

Die am Stickstoffatom geschützten Aminosäurechlormethylester und die Azidosaurechlormethylester, die-als Ausgangssubstanzen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung verwendet werden, werden nach dem folgenden Verfahren hergestellt:

Herstellungsverfahren 1 N-tertr-Butoxycarbonyl-L-valin-chlormethylester

Zu einer Lösung von 14,0 g N-tert.-Butoxycarbonyl-L-valin und 14 CDK Triäthylamin in 72 cnr Dimethylformamid

wurden 28 cm* Chlorjodmethan zugegeben und das Gemisch 4 1/2 h bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurden 230 cm-⁵ Äthylacetat und 50 cnr Wasser zugegeben, die organische Phase abgetrennt und die wäßrige Phase mit Ithylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden zweimal mit Wasser gewaschen und anschließend mit wäßrigem ITatriumbicarbonat und Wasser. Die organische Phase wurde getrocknet und im Vakuum eingeengt, wobei man den rohen Ester erhielt.

TLC: R^ = 0,5 (Lösungsmittelsystem: Cyclohexan/Äthylacetat l/l)

.Der so erhaltene rohe Ester konnte ohne weitere Reinigung für die nächste Stufe verwendet werden.

Herstellungsverfahren 2 H-tert.-Butoxycarbonyl-Rlycin-chlormethylester

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Zu einer Lösung von 8 cnr Chlorjodmethan in 10 cnr Dimethylformamid wurde unter Rühren eine Lösung von 3,5 g N-tert.-Butoxycarbonylglycin und 4 cnr Triäthylamin in 10 cur Dimethylformamid zugetropft. Nach 2,5 h langem Rühren bei Raumtemperatur wurde das Gemisch wie bei dem Herstellungsverfahren 1 beschrieben aufgearbeitet.

Nach der Reinigung durch Chromatographie über eine trockene Silicagelsäule (Eluens: Cyclohexan-Äthylacetat 7=3) erhielt man die reine Verbindung in Form eines Gummis. TLC: R_f = 0,55 (Cyclohexan-Äthylacetat 1:1) IR (CHCl₇.): 1773 und 1710 cm"¹. . - ■

Herstellungsverfahren 3 N-tertr-Butoxycarbonyl-L-ß-phenylalanin-chlormethyl-ester

Diese Verbindung wurde aus 10,6 g N-tert.-Butoxycarbonyl-L-ß-phenylalanin, 7₅O cnr Triäthylamin und 16 cnr Chlor-Qodmethan in 80 cm^ Dimethylformamid nach dem bei dem Herstellungsverfahren 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei die Reaktionszeit 4 h betrug. TLC: R_f = 0,70 (Cyclohexan - Äthylacetat 1:1)

NMR (CDCl₃): S= 1,43 (s), 3,10 (m), 4,70 (m), 5,67 (d, J=6), 5,82 (d, J=6) und 7,0 bis 7,5 (m) ppm (TMS als interner Standard).

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Herstellungsverfahren 4
If-Carbobenzoxy-glycin-chlormethyl ester

Eine Lösung von 4,2 g N-Carbobenzoxyglycin, 3,5 cnr Triäthylamin und 6 cnr Chlorjodmethan in 40 cnr Dimethylformamid wurde 2 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wurde auf die gleiche Weise aufgearbeitet und gereinigt wie bei Herstellungsverfahren 1 beschrieben, wobei man die gewünschte Verbindung als leicht gelbliches Öl erhielt. TLC: R_£ = 0,48 (Cyclohexan - Äthylacetat 1:1) IR(CHCl₃): 1775 und 1720 cm"¹

₃): £= 4,00 (bd, J=5), 5,13 (s>, 5,60 (bt), 5,72 (s) und 7,34 (s) ppm (TMS als interner Standard).

Herstellungsverfahren 5

ChI ormethy 1-L-ot^az i'do-i s oval erat

A. L(-)-a-Azido-isovaleriansäure

Zu einer Lösung von 120,2 g D,L-oc-Azido~isovalerian-

y> ..
säure in 125 cnr Äther wurden unter Rühren 138,8 g L-Bphedrin in 500 cur Äther zugegeben. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur stehengelassen, der kristalline Niederschlag abfiltriert, mit zweimal 50 cm/ Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Man erhielt 102,2 g eines Produktes, Fp. 124⁰C; /JuJ ^°-46° (c = 1; Äthanol). Diese Substanz wurde zweimal aus Methanol-Äther 1:15 umkristallisiert, v/obei man das reine Ephedrinsalz von L(-)-oc-Azidoisovaleriansäure, Fp. 138⁰C; /~a_7^° -54,6° (c = 1; Äthanol)

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erhielt.

Analyse: Ber. für C₁₅H₂₄N₄O₅: C 58,42; H 7,85; N 18,17 % Gef. · : ■ C 58,18; H 7,63; N 17,88 %

Die optisch, aktive Säure wurde aus dem Ephedrinsalz auf folgende Weise freigesetzt; Zu einer Suspension von 45 g des L-Ephedrinsalzes von L(-)-a-Azidoisovaleriansäure in 250 cra^ Wasser wurden 250 cur Äther zugegeben und der pH-Wert des Gemisches durch Zugabe von verdünnter Salzsäure unter Rühren auf 2 eingestellt.- Die organische Schicht wurde abgetrennt, die wäßrige Phase erneut mit 25O cm Äther extrahiert und die vereinigten Ätherauszüge wurden mit 3 χ 25 cur Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingeengt. Man erhielt 20,4 g L(-)-oc-Azidoisovaleriansäure als farbloses Öl; /~oc_7-n -59° (c = 1; Äthanol). Ein kristallines Natriumsalζ wurde auf die folgende Weise hergestellt: Zu einer Lösung von 20 g der Säure in 40 cnr Äther wurden 40 cnr Wasser zugegeben und

7. der pH-Wert des Gemisches durch Zugabe von 71,5 cnr einer 2n-wäßrigen Natriumhydroxidlösung unter Eühren auf 8,5 eingestellt. Die Ätherschicht wurde abgetrennt, zu der wäßrigen Phase wurden 300 cnr n-Butanol zugegeben und das Gemisch im Vakuum zur Trockene eingedampft. Der so erhaltene "Rückstand wurde erneut in 75 cnr n-Butanol bei 35 bis 40 C gelöst und die Lösung mit 500 cm Äther verdünnt, wobei farblose Nadeln ausfielen. Das kristalline Produkt wurde

-z ..
abflltriert, mit 2 χ 50 cnr Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Man erhielt 21,8 g Na-L(-)~<x-azido-

isoverlat; Ip. 214°G; /~oc 7^° -44,3° (c = 1; 1 m Phosphatpuf-

- -.D Ϊ5

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fer, pH 7Λ).

Bei der katalytisehen Hydrierung einer Probe der L(-)-oc-Azido-isovaleriansäure, wie oben beschrieben, erhielt man ein kristallines Produkt. /~oc 7-n +23,1° (c = 1; 1 η HGl), das in jeder V/eise mit authentischem L-Valin identisch war. /~oc_7p° +23,2° (c = 1; 1 η HCl).

Β» D(-+)-a-Azido~isovaleriansäure

Wenn man die Mutterlauge des L-Ephedrinsalzes der rohen L(-)-a-Azido-isovaleriansäure (in Stufe A beschrieben) auf ungefähr 300 cni einengte und über Nacht im Kühlschrank stehen ließ, erhielt man eine zweite Ausbeute eines kristallinen Materials. Die Kristalle wurden abfiltriert, mib 2 χ 25 cur eiskaltem Äther gewaschen und an der Luft getrocknet. Man erhielt ein farbloses Produkt,Fp. 84⁰C; /~oc_7^° -7,7° (c = 1; Äthanol). Nach zweimaligem Umkristallisieren aus Äther erhielt man das reine L-Ephedrinsalz der D(+)-oc-Azido-isovaleriansäure, Fp. 90⁰C; /"a_7^° -2,4° (c = 1; Äthanol).

Die Freisetzung der D(+)-oc-Azido-valeriansäure aus ihrem L-Ephedrinsalz wurde entsprechend dem in Stufe A beschriebenen Verfahren durchgeführt, wobei man ein farbloses Öl erhielt, /~oc 7?° + 55,4° (c = 1; Äthanol).

C. Chlormethyl-L-q-azido-isovalerat

Zu einer Lösung von 19»8 g Natrium-L-ct-azido-isovalerat in 180 cnK Dimethylformamid wurden 48 cm^ Chlorjoömethan

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zugegeben und das Gemisch 3,5 & "bei Raumtemperatur

gerührt. Nach Verdünnen mit 720 cnr Äther wurde das Reaktionsgemisch mit 2 χ 180 cnr Wasser,90 cm⁵ 0,5 m wäßrigem

7.

Natriumbicarbonat und 2 χ 90 cm V/asser gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man ein leicht gelbliches Öl erhielt. Nach dem NMR-Spektrum enthielt das Produkt ein Gemisch von Chlormethyl-L-oc-azido-isovalerat und Methylendi-L-cx-azido-isovalerat im Verhältnis'von 75^:25 (Gew.-%).

Der rohe Ester wurde durch Säulenchromatographie über Silicagel gereinigt, wobei man das reine -Chlormethyl-L-a-azido-isovalerat als farbloses Öl erhielt.

Das NMR-Spektrum (ODOl,) zeigte Signale beii = 1,03 (d; J=7)» 1,05 (d; J=7); 2,25 (m), 3,75 (d; J=7), 5,75 (d; J=6) und 5,87 (d; J=6) ppm. (TMS als innerer Standard).

Herstellungsverfahren 6 Chlormethyl-oc-azido-roc-methylpropionat

Zu einer Lösung von 15,1 S Natrium-a-azido-oc-methyl-

7. 7.

propionat in 150 cnr Dimethylformamid wurden 40 cnr Chlorjodmethan zugegeben und das Gemisch 3,5 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf die gleiche Weise wie bei Herstellungsverfahren 5 G beschrieben aufgearbeitet, wobei man ein Gemisch aus Chlormethyl-aazido-a-methylpropionat und Methylendi-a-azido-oc-methylpropionat erhielt. Das reine Chlormethyl-oc-azido-oc-methyl-

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propionat wurde durch Säulenchromatographie über Silicagel isoliert und als farbloses Öl erhalten.

Das NMR-Spektrum (ODCl,) zeigte Signale bei 6 = ι,4β (s), und 5,88 (s). ppm. (TMS als innerer Standard).

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

L-Valyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cepherü-4-carboxylat-hydrochlorid

A.N-tert-Butoxycarbonyl-L-valyloxymethyl-3-acetoxymethyl- -7-(2-thienylacetamido)-cephern-4-carboxylat (Gemisch von Δ uiidA-v

Eine Suspension von 6,0 g Na-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat (Cephalotin) und 7₅6 g

N-tert.-Butoxycarbonyl-L-valin-chlormethylester in 60 cm Dimethylformamid wurde 69 h gerührt. Anschließend wurde das Gemisch mit Äthylacetat verdünnt und mit Wasser und wäßrigem Natriumbicarbonat und wieder V/asser gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet und iia Vakuum eingedampft, wobei man den rohen Ester erhielt.

Das rohe Produkt wurde durch Säulenchromatographie über trockenes Silicagel (Eluens: Cyclohexan/Athylacetat 1:1) gereinigt, wobei man ein amorphes Pulver erhielt. Das Pulver kristallisierte aus Äthylacetat/Petrolather, wobei man

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ORIGINAL INSPECTEO

1A-41 491 ·
-- 23 -

ein Produkt mit einem Schmelzpunkt von 108 bis 112°G erhielt, das nach dem HMR-Spektrum aus einem ungefähr i:1-Gemisch der isomeren Il ~ und Δ^-Ester "bestand.

B. E-tert.-Butoxycar'bonyl-L-valyloxymethyl-J-acetoxyinethyl-7-(2~thienylacetamido)-3~cephem-4-carboxylat-1-^ oxid

7,14 g eines Gemisches der A - und Δ -Isomeren von N-tertr· Butoxycarbonyl-L-valyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-cephein-4-carboxylat vairde in 200 cm Methylenchlorid gelöst, im Eisbad gekühlt-und gerührt, während eine Lösung von 2,27 g 87%iger m-Chlorperbenzoesäure in 200 cm* Methylenchlorid zugetropft wurde. Nach 2 h wurde das Reaktionsgemisch, mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung und V/asser und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen. Die organische Lösung wurde über MgSO^ getrocknet, filtriert und im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde in 200 cnr Methanol gelöst, um
das reine Δ -Cephemisomer zu erhal⁷ Sie methanolische Lösung wurde im Vakuum eingedampft, wo "bei man das gewünschte Produkt als amorphes Pulver erhielt.
IR (KBr): 1775 cm"¹ (ß-LactamCarbonyl)
UV (96%. C₂H₅) : λ max = 272 mn (£ = 8100)
Das Hlffi-Spektrum /~(CD₇)₂S0_7 zeigte Signale "bei
"ti= 0,88 (d, J=6); 1,38 (s); 2,03 (s); 2,10 (m);
3,5 - 4,2 (in); 4,70 (d, J = 14); 5,07 (d, J = 14); 4,95 (d, J = 5); 5,85 (m); 5,93 (m); 6,95 (m); 7,35 U) ppm (TMS als innerer Standard).

- 24 -

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1A-41 491 - 24 -

C. N-tert.-Butoxycarbonyl-L-valyloxymethyl^-acetoxymethyl- -7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4--carboxylat

Zu einer eiskalten Lösung von 6,9g des Sulfoxide in

■z
15 cnr Dimethylformamid wurden unter Rühren 5»37 g

Natriumdithionit zugegeben und innerhalb von 20 min 30 cnr Acetylchlorid zugetropft. Während der Zugabe des Acetylchlorids wurde die Temperatur in dem Reaktionsgemisch auf ungefähr 2⁰O gehalten. Nach weiterem 30 min langem· Rühren bei der niedrigen Temperatur wurde das Gemisch in ein Gemisch aus 200 cnr Äthylacetat und 400 cnr einer gesättigten wäßrigen Natriumbicarbonatlösung gegossen.

Die organische Phase wurde abgetrennt, zweimal mit 200 cnr gesättigter wäßriger Natriumbicarbonatlösung und mit Wasser gewaschen, getrocknet und im Vakuum eingedampft.

Der so erhaltene Rückstand wurde durch Säulenchromatographie über trockenes Silicagel (Eluens: Oyclohexan/Äthylacetat 1:1) gereinigt, wobei man das gewünschte Produkt erhielt, das aus Äthylacetat/Äther auskristallisierte, Jp. 136,5 bis 139,O⁰C.

IR (KBR): 1770 cm~¹ (ß-LactamCarbonyl) UV (96 % C₂H₅OH):λ max = 267 mn ( t = 7400) Das NMR-Spektrum (CDCl^) zeigte Signale bei <£= 0,86 (d, J=6); 0,97 (d, J=6); 1,43 (s); 2,06 (s); .2,20 (m); 3,37 (d); 3,53 (d); 3,83 (s); 4,30 (m); 4,80 (d, J=14); 5,05 (d, J=14); 4,95 (d, J=5)5 5,93 (d, J=5), 5,90 (s); 6,97 (m), 7,22 (m) ppm (TMS als innerer Standard).

- 25 -

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D. L-Valyloxymethyl^-acetoxymethyl^-^-thienylacetamido)--3-cephem-4-carboxylathydrochlorid

2,05 g des tert-Butoxycarbonylesters wurden in 10 Gm^ eiskalter Trifluoressigsäure gelöst und die Lösung 10 min läng eiskalt gehalten. Beim Verdampfen der Trifluoressigsäure im Vakuum erhielt man eine gummiartige Substanz, die in 50 cm Äthylacetat gelöst wurde. Die Äthylacetatlösung wurde mit wäßrigem Natriumbicarbonat und Wasser gewaschen. Zu der Äthylacetatphase wurde.20 cm/ Wasser zugegeben und der pH-Wert der wäßrigen Phase-durch Zugabe von verdünnter Salzsäure unter Rühren auf 1,5 eingestellt. Die wäßrige Phase wurde abgetrennt, filtriert und gefriergetrocknet, wobei man das gewünschte Produkt als farbloses amorphee Pulver erhielt. UV (96 % C₂H₅OH):Xmax = 266 am (£ = 7020) IR (KBr): 1770 cm"¹ (ß-LactamCarbonyl) Das NMR-Spektrum (CD₃OD) zeigte Signale bei ^ =1,08 (d, J=6,5); 2,06 (s); 2,30 (m); 3,63 (bs); 3,83 (s); 4,05 (d, J=4,5); 4,84 (d, J=14); 5,11 (d, J=14); 5,13 (d, J=5);, ^,77 (d, J=5); 5,98 (d, J=6); 6,13 (d, J-6); 6,97 (m); 7,28 (m) ppm. (TMS als innerer Standard).

Bei Verwertung von Na-3-acetoxymethyl-7-(3-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat anstelle von Na-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat erhielt man nach dem Verfahren der Stufen A, B, C und D, L-Valyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(3-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat- hydrochlorid als amorphes Pulver.

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B e i s ρ i e 1 2

L-Valyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)- ~3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid

A. L-a-Azido-isovaleryloxymethyl-^-acetoxymethyl-?- -(2-thienylaGetamido)-cephem~4-car'boxylat

Zu einer Lösung von 5,86 g Na-3-acetoxymethyl-7- -(2-thienylacetamido)-3-ce.phem-4-carboxylat in 80 cm

unter Ruhren
Dimethylformamid wurde/eine Lösung von 4,02 g Chlormethyl-L-oc-azidoisovalerat in 20 cnr Dimethylformamid zugegeben. Nach 48stündigem Rühren bei Raumtemperatur wurde das gefärbte Keaktionsgemisch mit 400 cnr Äthylacetat

7. 7.

verdünnt und mit 2 χ 100 cnr Wasser und 50 cnr einer 0,5 m wäßrigen Natriumbicarbonatlösung und 2 χ 50 cnr Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet, filtriert und im Vakuum eingedampft, wobei man ein bräunliches Öl erhielt, das^nderiiolt durch Dekantieren mit Äther/Petrol-..... äther 1:1 gewaschen wurde, um überschüssiges Chlormethyl -L-a-azido-isovalerat zu entfernen. Das so erhaltene bräunliche öl wurde erneut in 50 cnr⁵ Äthylacetat gelöst, 0,5 g Aktivkohle zum Entfärben zugegeben und das Gemisch 2 h bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wurde durch eine PiIterhilfe (Dicali-te) filtriert, mit 25 cm^ .-iihylacetat gewaschen und das mit den. Waschlösungen vereinigte Piltrat im Vakuum eingedampft. Man erhielt 5,62 g einer gelblichen gummiartigen Substanz. Nach dem NMR-Spektrum

2 3

enthielt diese Substanz ein Gemisch der A - und Δ -Isomeren von L-a-Azido-isovaleryloxymethyi~3-acetoxymethyl~7-(2-thienyl-acetamido)-cephem-4-carboxylat (ungefähr 1:1).

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B. L-a-Azido-isovaleryloxymethyl^-acetoxymethyl-?- -(2-thienylacetamido)-3-rcephem-4-carboxylat-1-oxid

Zu 5i52 g eines eiskalten 1:1 -Gemisches der Δ. - undA-⁵-Isomeren von L-a-Azido-isovaleryloxymethyl^-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-cephem-4-carboxylat in 140 cm^ Chloroform wurden innerhalb von 20 min 2,11 g 78%iger m-Chlorperbenzoesäure in 40 cnr Chloroform zugegeben. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Gemisch weitere 30 min bei +5° gerührt und anschließend mit 25 cnr gesättigter wäßriger Natriumbicarbonatlösung und anschließend mit 25 cur gesättigter wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet, filtriert und im Vakuum eingedampft.

Die zurückbleibende gummiartige Substanz wurde erneut.

•5 ο

in 200 cnr Methanol bei ca. 50 C gelöst und die so erhaltene Lösung filtriert. Beim üaengen des Filtrats unter vermindertem Druck fiel ein amorphes !Produkt aus. Der Niederschlag wurde abfiltriert, mit eiskaltem Methanol gewaschen und an der Luft getrocknet. Man erhielt 4,28 g des gewünschten £⁵-Cephemsulf oxids; \ J^^H = 235'nm (£11600), 272 nm (£7850).

C. L-a-Azido-isovaleryloxymethyl-^-acetoxymethyl-?- -(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat

Zu einer eiskalten Suspension von 3₅Ί2 g L-a-Azido-isovaleryloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-

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- 28 -

■χ

-3-cephem—4-carboxylat-1-oxid in 20 cnr Dimethylformamid wurden unter Rühren 3,2 g Natriumdithionit zugegeben und innerhalb von 20 min 24 cnr AcetylChlorid zugetropft. . Während der Zugabe des Acetylchlorids wurde die Temperatur in dem Reaktionsgemisch auf 0 bis 4⁰C gehalten. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch unter Rühren in ein eiskaltes Gemisch von 800 cnr einer gesättigten wäßrigen liatriumbicarbonatlösung und

200 cnr Athylacetat gegossen. Die organische Schicht wurde abgetrennt und die wäßrige Phase erneut mit 2 χ 100 cnr Äthylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden 2 χ mit 30 cnr Wasser gewaschen, getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde 1 h mit 0,3 g Aktivkohle zum Entfärben gerührt und anschließend durch Filterhilfe (Dicalite) filtriert und das Filtrat im Vakuum eingedampft. Man erhielt 2,08 g des gewünschten 3-Cephemesters als leicht g-elbliche gummiartige Substanz. Das NMR-Spektrum (CDCl,) zeigte Signale bei 6 = 0,96 (d; J=7);

1.03 (d; J=7), 2,07 (s), 2,18 (m), 3,39 (d; J=19),

3,58 (d; J=19), 3,86 (s), 3,89 (d; J=4), 4,83 (d; J=14), 4,98 (d; J=5), 5.,1O (d; J=14), 5,85 (m), 5,94 (d; J=6),

6.04 (d; J=6), 6,50 (d;' J=1O), 7,00 (mj und 7,30 (m) ppm. (TMS als innerer Standard).

D. L-Valyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat-hydrochlorid

Zu einer Lösung von 2,76 g L-a-Azido-isovaleryloxymethyl-3-acetoxymetliyl-

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- 29 -

7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat in 40 cm^ eines 3:1-Gemisches aus Tetrahydrofuran und Wasser in einem 100 cnr-Dreihai skolben, der mit Magnetrührer, Gaseinlaßrohr, Gasauslaßrohr und einer Glas-Calomel-KomMnationselektrode und einer über einen automatischen Titrator geregelten Bürette versehen war, wurden 1,4 g 10 % Palladium auf Kohle als Katalysator zugegeben. 'Das System wurde mit Stickstoff gespült und anschließend wurde ein Wasserstoffstrom unter Rühren durch die Suspension geleitet, wobei durch Zugabe von 1 η Salzsäure'

scheinbarer

über den Titrator ein/pH-Wert des Gemisches von 2,5 aufrecht erhalten wurde. Als keine Säure mehr verbraucht wurde, wurde der Kolben mit Stickstoff gespült, der Katalysator abfiltriert und mit 2 χ 20 cn? eines 3:1-Gemisches aus Tetrahydrofuran und Wasser mit einem pH-Wert von 2,5 gewaschen. Das Tetrahydrofuran wurde aus dem mit den Waschflüssigkeiten vereinigten Filtrat bei vermindertem Druck (Badtemperatur ca. 35°C) entfernt und die verbleibende wäßrige Phase mit 2 χ 15 cur Athylacetat extrahiert. Zu den vereinigten Äthylacetatauszügen wurden 30 cnr Äther und 30 cur Wasser zugegeben und der pH-Wert der wäßrigen Phase durch Zugabe von verdünnter Salzsäure unter Rühren auf 2,5 eingestellt und die wäßrige Phase abgetrennt. Die vereinigten wäßrigen Phasen (ca. 60 cnr) wurden mit 10 cm' Äther gewaschen, über Filterhilfe (Dicalite) filtriert und gefriergetrocknet, wobei man 2,02 g des gewünschten Produktes in Form eines farblosen amorphen Pulvers erhielt. Dieses Produkt war in jeder Beziehung mit dem nach dem

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im Beispiel 1 beschriebene^ Verfahren erhaltenen Produkt identisch.

Beispiel

Glycyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)- ^-cephem-^carboxylat-hydrochlorid

JA. Natrium-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3- -cephem-4-carboxylat-i-oxid

eiskalten
Zu einer/Lösung von 6,75 g 3-Acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4—carbonsäure in einem Gemisch aus

3 ■ -5

25 cm Isopropanol und 250 cnr Methylenchlorid wurde eine Lösung von 3,4-5 g 85%iger m-Chlorperbenzoesäure in 60 chk eines 1ri-Isopropanol-Methylenchlorid-Gemisches innerhalb von 30 min zugegeben. Nach der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch weitere 30 min bei 0 bis 4°C gerührt, Das Methylenchlorid wurde bei vermindertem Druck entfernt und ein farbloses kristallines Produkt fiel aus Isopropanol aus. Die Kristalle wurden abfiltriert, mit Isopropanol gewaschen und an der Luft getrocknet. Man erhielt 6,0 g 3-Acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carbonsäure-1-oxid, Ip. 157 bis 158°C. /~oc_7p° + 135,8° (c=1; Dirnethylsulfoxid).

Berechnet für C₁₆H₁₆N₂O₇S^ : 0 46,59; H 3,91; N 6,79 % Gef.: C 46,51; H 4,14; N 6,82 %

Das entsprechende Natriumsalz wurde auf die folgende Weise hergestellt: 5,78 g 3-Acetoxymethyl-7-(2-thienyl-

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acetamido)-3-cephem-4-carlDonsäure-1-öxicL wunden in 100 cm^ n-Butanol-Wasser 1:1 suspendiert und der 'scheinbare pH-Wert des Gemisches durch Zugabe von 2 η wäßrigem Natriumhydroxid unter Rühren auf 7>5 eingestellt. Nach der Zugabe weiterer 100 cnr n-Butanol wurde das Wasser durch azeotrope Destillation bei vermindertem Druck aus dem Gemisch entfernt und das ausfallende gewünschte Natriumsalz (5j6 g) wurde in Form eines amorphen !Pulvers erhalten·.

B. N-tert.-Butyloxycarbonyl-glycyloxymethyl-S-acetoxymethyl- -7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat-1-oxid

Zu einer Suspension von 5»21 g Na-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cepheia-4-carboxylat-1-oxid in 50 cm-' Dimethylformamid wurde eine Lösung von 3»81 g Chlormethyl-H-terti-butyloxycarbonyl-glycin in 20 cnr Dimethylformamid zugegeben und das Gemisch 4-0 h gerührt. Nach dem Verdünnen mit 280 cnr Äthylacetat wurde das Gemisch mit 2 χ 70 cnr

■χ
Wasser, 20 cur gesättigter Natriumbicarbonatlösung und 2 χ 25 cur Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man die gewünschte Verbindung als gelbliches amorphes Produkt erhielt.

-C. N-tert.-Butyloxycarbonyl-glycyloxymethyl-3-a.cetöxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat

χ -

24 cnr Acetylchlorid wurden zu einer eiskalten Suspension von ll-tert.-Butyloxycarbonyl-glycyloxymethyl-3-acetoxy-

— 32 —

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1A-41 491

— 32 —

methyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4— carboxylat-i-oxid und 3,4 g Natriumdithionit in 20 cnr Dimethylformamid unter Rühren zugegeben. Während der Zugabe des Acetylchlorids wurde die Temperatur in dem Reaktionsgemisch auf 0 bis 3°C gehalten. Beim Aufarbeiten entsprechend Beispiel 1C erhielt man die gewünschte Verbindung als gummiartige Substanz.

D. Glycyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)- -3-cephem—'+-carboxylat-hydrochlorid

Die N-tert.-Butyloxycarbonylgruppe wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1D beschrieben abgespalten, wobei man die gewünschte Verbindung als amorphes Pulver erhielt. .

Beispiel 4

L-Leucyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetainido)- -J-cephem^-carboxylat-hydrochlorid

A. Chlormethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)- -3-cephem-4-carboxylat-1-oxid

Zu einer Baspension von 4,34 g Na-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat-1-oxid (entsprechend Beispiel 3A hergestellt) in 45 cm^ Dimethylformamid wurden 4 ckt Chlorjodmethan zugegeben und das Gemisch 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Verdünnen mit 180 cnr Äthylacetat wurde das Gemisch mit 2 χ 45 cm

- 33 -

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1A-41 491 — 33 —

Wasser und anschließend 25 cnr 0,5 m wäßriger Natrium's
bicarbonatlösung und 2 χ 25 cnr Wasser gewaschen.

Die organische Phase wurde getrocknet, filtriert und das Filtrat 1 h mit 0,5 g Aktivkohle zum Entfärben gerührt. Nach dem Filtrieren durch Filterhilfe (Dicalrte) wurde das Piltrat im Vakuum eingedampft, wobei man den rohen ,Chlormethylester als gummiartige Substanz erhielt. Diese Substanz wurde durch Säulenchromatographie über trockenes Silicagel (Eluens Cyclohexan-Äthylacetat 1:1) gereinigt, wobei man die gewünschte Verbindung als amorphes Pulver erhielt.

B. N-1ert-Butyloxycarbonyl-L-1eucyloxymethyl-3-acetoxy-methyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat-1-?oxid

Zu einer Lösung von 1,78 g Chlormethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thifnylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat-1-oxid

in 10 cm3 Dimethylformamid wurde eine Lösung von 0,93 g N-tert.-Butyloxycarbonyl-L-leucin und 0,56 cnr Triäthyl-

amin in 10 cm^ Dimethylformamid zugegeben und das Gemisch 24 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Verdünnen mit

80 cm Äthylacetat wurde das Gemisch mit 2 χ 20 cm·⁵ Wasser,anschließend 10 cnr 0,5 m wäßrigem Nafriumbi-

■7.
carbonat und 2 χ 10 cnr Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet und im Vakuum eingedampft, wobei man die gewünschte Verbindung in Form einer gelben gunmiartigen Substanz erhielt.

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1A-4-1 491 _ 34 -

C. N-tert.-Butyloxycarbonyl-L-leucyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamiäo )-3-cephem-4--carboxylat

Eine Suspension von 1,92 g N-tert.-Butyloxycarbonyl-L-1eucyloxymethyl-3-ac etoxymethyl-7-(2-thienylac etamido)-3-cephem-4~carboxylat-1-oxid und 1,8 g Natriumdithionit

5 ο

in 15 cnr Dimethylformamid wurde auf O C abgekühlt und 12 cm Acetylchlorid wurden innerhalb von 15 min unter Rühren zugetropft. Während der Zugabe des AcetylChlorids wurde die Temperatur in dem Reaktionsgemisch auf 0 bis 5 C gehalten. Das Gemisch wurde auf die in Beispiel 1C beschriebene V/eise aufgearbeitet, wobei man 1,08 g des gewünschten Produktes in Form einer leicht gelblichen gummiartigen Substanz erhielt.

D. L-Leucyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)- -3-cephem-4— carboxylat-hydrochlorid

Die N-tert.-Butoxycarbonylgruppe wurde entsprechend dem in Beispiel 1D beschriebenen Verfahren abgespalten. Beim entsprechenden Aufarbeiten erhielt man die gewünschte Verbindung als farbloses amorphes Pulver.

PATENTANSPRÜCHE:

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Claims (1)

¹ χ ^!«

COOCH₉OCO(CH₉) -C-R,

R₂ '

in der das Sternchen die Möglichkeit eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms andeutet, η eine ganze Zahl von 0 bis 5, R. einen aus halbsynthetischen Cephalosporinen bekannten Rest, Ro einen aus Aminosäuren bekannten Rest, R^, Rn und R[- jeweils ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeuten und R2 und Rc- zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, einen 5-> 6- oder 7gliedrigen Ring bilden können und entweder R^ und R^ oder R₇. und R₁- zusammen mit dem Stickstoffatom einen Teil eines heterocyclischen Ringsystems bilden, R^ ein Wasserstoffatom, eine Alkoxy-, Alkylthio-, Acyloxy-, Acylthio-, Azido-, Pyridyl- oder 2-(i ,3,^-Thiadiazolyl)-thiDgcuppe bedeutet und deren pharmazeutisch verträgliche Salze.

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2) Verbindungen nach Anspruch 1 in Form der Diastereoisomeren.

3) L-Valyloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4—carboxylat und dessen pharmazeutisch verträglichen Salze.

A) Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Cephalosporxnderxvat der allgemeinen Formel:

HHo

• if A L „

O-C Nv .C-CH₉-R₆

\/ ² (ID

COOX

in der R^. und Rg die oben angegebene Bedeutung haben und X ein Kation, wie ein Natrium-, Kalium-, Ammoniumoder Trialkylammoniumion bedeutet, in einer ersten Stufe umsetzt mit einer Verbindung der allgemeinen Formel III:

^V5 (in)

HaI-CH₂OCO(CH₂) -C^x-R₂

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in der Bp > ^5 ^¹¹¹^· ⁿ ^^e oben angegebene Bedeutung haben, Hal ein Halogenatom und Z eine substituierte Aminogruppe, eine geschützte Aminogruppe oder eine Gruppe, die durch Hydrierung, Hydrolyse oder Aminierung in-eine Aminogruppe übergeführt werden kann, bedeutet, das so gebildete Gemisch der beiden isomeren Verbindungen der IOrmeln IVa und IVb:

R₁-CO-N¹HjJ

o4-

H _Q

CH,

i.;

COOCH₉OCO(CH₉) -C^x-R₉ IVa (A⁵-Isomer)

H H

R₁-CO-NH 1
¹ C-

O=C—N-

CH

IVb (Δ -Isomer)

^:COOCH₂OCO(CH₂)_n-c'^r-R₂

zu einem Gemisch der entsprechenden Δ - und A-Cephemsulfoxide oxidiert, dieses Gemisch mit einem hydroxylhaltigen Lösungsmittel behandelt und das dabei erhaltene reine Δ -Cephemsulfoxid der allgemeinen Formel VII:

- 38 -

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- 38 ρ

H H I
R₁-CO-NH = I/ N,

^ι2

⁰⁼⁰ \ /^C~^CH2-^R6

OCH₉OCO(CH₀) -C-R, Z 2η, .

in der IL₁ Ro» Rr, Rg, Z und η die oben angegebene Bedeutung haben, zu einer Verbindung der oben angegebenen Formel IVa reduziert und, wenn Z eine geschützte Aminogruppe, eine Nitrogruppe oder ein Halogenatom ist, die entstehende Verbindung der Formel IVa durch Hydrolyse, Hydrierung oder Aminierung in die gewünschte Verbindung überführt.

5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß man die Verbindung der Formel VII herstellt durch Umsetzung einer Verbindung der Formel VIII:

H H \
R₁ -CO-KR ί F / \

O=C Nv X-CH₂-R₆ (VIII) ,

c/

COOX

- 39 -

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- 39 -

in der R^, Eg und X die oben angegebene Bedeutung haben, mit einer Verbindung der !Formel III.

6) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß man die Verbindung der Formel VII herstellt durch Umsetzung einer Verbindung der allgemeinen Formel IX:

O H H I

c er CH₂

O=C K_x^ ^C-CH₂-R₆

V»

COOCH₀Cl

in der R_x, und R^- die Qben angegebene Bedeutung haben, mit einem Salz einer Verbindung der allgemeinen Formel V:

R₂-C^X-(CH₂)_n-COOH

in der n, Rp» ^5 ~und Z die oben angegebene Bedeutung haben.

7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß man die Verbindung der Formel IX her-

- 40 -

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- 40 -

stellt durch Umsetzung einer Verbindung der Formel II mit einer Verbindung der Formel VI:

Y-CH₂-HaI (VI) ,

in der X ein Halogenatom, eine Alkylsulfonyloxy- oder eine Arylsulfönyloxygruppe und Hai ein Halogenatom bedeutet und das entstehende Gemisch der Verbindungen der Formeln Xa und Xb:

R₁-CO-IW r

CH₂

-CO-NH H
I ■ I \ COOCH₂Cl R, 0- I
=c N ^CH
Ii die
I H
C-CH₂-R₆ ]L· und E₆ 'CH
COOCH₂Cl oben angegebi in denen

haben, oxidiert und das so erhaltene Gemisch der ent-• sprechenden Sulfoxide mit einem hydroxylgruppenhaltigen Lösungsmittel behandelt.

8) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -

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1A-41

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zeichnet , daß man. die Verbindung der allgemeinen Formel IX herstellt durch Umsetzung einer Verbindung der Formel VIII mit einer Verbindung der Formel VI.

9) Zwischenprodukt zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß es die Formel VUbesitzt.

ίο) N-tertrButoxycarbonyl-L-valyloxymethyl-J-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem-4-carboxylat-1~

11) L-a~Azido-isovaleryloxymethyl-3-acetoxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-3-cephem~4-carboxylat-i-oxid.

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