DE2258221A1

DE2258221A1 - Verfahren zum herstellen neuartiger antibiotischer verbindungen

Info

Publication number: DE2258221A1
Application number: DE19722258221
Authority: DE
Inventors: Lovji Dadi Cama; Burton Grant Christensen; Raymond Armond Firestone
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1972-11-28
Publication date: 1973-06-14
Also published as: IE36881L; NL7215466A; YU36181B; US4041029A; FI56841B; DE2258221C2; YU289972A; DD100955A5; AU4910472A; CH594680A5; FI56841C; JPS4862791A; JPS5852998B2; NL187633B; PL85390B1; AU470085B2; SE405857B; JPS5762290A; JPS5850230B2; SU467521A3

Description

Verfahren zum Herstellen neuartiger antibiotischer .

Verbindungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Herstellen von Verbindungen, die chemisch als 7~Acylaminorcephalosporansäure-Derivate mit Substituenten in der 7~ Stellung bekannt sind. Dieses Verfahren ist auch für die Herstellung der analogen 6-substituierten Verbindungen in der Penicillinreihe brauchbar.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Verbindungen·'sind die nachstehenden (die Ziffern zeigen die King-Stell.ung an):

309824/1 U3

-CH₂A

0OH

H " H
R-C-C-N-

6
7

-N4

COOH

CH.

CH-

Hierin bedeuten R. Niedrigalkoxy, Niedrigalkanoyloxy, Cyan oder Hydroxy, X Wasserstoff, Amino oder Carboxyl, R Phenyl oder einen 5-6^lieclrigen heterocyclischen Ring mit 1 bis 2 Heteroatomen, die entweder S, 0 oder N sind, A Wasserstoff, Niedrigalkanoyloxy, Carbamoyloxy, Thiocarbamoyloxy, N-Niedrigalkylcarbamoloxy, N-Niedrigalkylthiocarbamoyloxy, Ν,Ν-Diniedrigalkylcarbamoyloxy, N,N-Diniedrigalkylthiocarbamoyloxy , Pyridinium, Alkylpyridiniura, Halogenpyridinium oder Aminopyridinium, und M Natrium, Kalium, Benzyl, Benzhydryl, Trimethylsilyl, Tri6hloräthyl, Methoxymethyl, Wasserstoff, Benzoylmethyl oder M3thoxybenzyl.

Die hier angewandte. . Nomenklatur wird weiterhin wie folgt definiert: Die Verbindung

-CH₀O-C-CH-,

CCülI

309824/114

wird 7-Aminocephalosporansäure genannt. Die Seitenkette in e'er Stellung 3 ist im Namen .selbst enthalten. Zum Verjgleich hierzu wird das Gerüst

COOH

7-Aminodecephalosporansäure genannt. Derivate dieser Verbindung, welche £>ubstituenten in der 3-StSJ-IuIIg tragen, werden 7-Amino-3-R-decephalosporansäure genannt.

In den oben gebrachten Strukturformeln ist die Verbindung I 7-AcyΓamino-7-R/j-3-CHpA-decephalosporansäure und die Verbindung II eine G-Acylamino-e-R^-penicillansäure.

Zusammengefasst gesagt, stellt die vorliegende Erfindung einen Weg bereit, um die gewünschte R.-Gruppe in der 7-(oder 6-)Stellung .des gewünschten Cephalosporine (oder Penicillins) als Substituenten einzuführen,^ _

Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren nützlichen Ausgangsstoffe sind die nachstehenden:

Ii

E-GH-C-N-

Ii -η ^D ^v

(Z) III

CCOM

Hierin haben H und X die oben angßßßben-en Bedeutungen, und M¹ bedeutet Benzyl, Borizhydryl, Trimethylsilyl, Trichloräthyl, Hethoxyineth;/!, Bnnzoylii)ethyl &dei: I'-iGthoxybenzyl und "-Z-"

stellt in der Formel III entweder die Gruppe

-C-(CH₃)₂
oder aie Gruppe

-CH

dar, d. h. also die Penicillin- bzw. die Cephalosporinotruktur. A hat die oben angegebene Bedeutung. Die Verwendung von Z ist zweckmässig, v/eil ein beliebiger einer grossen Anzahl von Substituenten an jenem Eingteil hängen kann, und zwar sowohl in der Penicillin- als auch der Cephalosporin-Keihe. Das erfind ungsgeuiäs se Verfahren, welches das der Aminogruppe benachbarte Kohlenstoffatom in eine Reaktion verwickelt, wird durch den ßubstituenten an der Stelle Z nicht beeinflusst. Es ist leicht ersichtlich, dass die in der vorliegenden Erfindungsbeschreibung beispielhaft genannten Substituenten lediglich bevorzugte Ausführungsformen erläutern, und dass viele andere Substituenten verwendbar sind.

Diese Ausgangsstoffe werden durch Acylieren des gewünschten Cephalosporins oder Penicillins, das eine freie 7- ßoder 6-) Aminogruppe aufweist, hergestellt. Das Acylierurigsmittel ist ein substituiertes Essigsäurehalogenid oder -anhydrid, am zweckmässigsten ein substituiertes Essigsäurechlorid der Formel:

W ti

H-C-C-Cl IV

Die eine freie Arainogruppe enthaltende Verbindung und das Acylieruiißsraittel worden in einem inerten Lösungsmittel in ungefähr äquirao]aren Mengen vermischt. Die Umsetzung ver-

30902*/'1143

läuft spontan und rasch und ist innerhalb von wenigen Stunden -beendet. Das 7-Acylaminocephalosporin oder 6-Acylaiainopenicillin (III) wird dann nach Standard-Arbeitsweisen isoliert und gereinigt.

Das Ausgangsmaterial III wird dann in einem inerten Lösungsmittel, z. B. Methylenchlorid, Tetrahydrofuran oder dgl., gelöst und unter einer inerten Atmosphäre, wie unter Stickstoff, auf etwa -78° C abgekühlt. Dann wird 1 Äquivalent einer Organolithium-Verbindung, wie Phenyllithium oder t-Butyllithium, zugefügt. Nach Beendigung der OrganoHithiumZugabe werden 1 bis 3 Äquivalente t-Butyihypochlorit zugefügt. Nach dieser letzteren Zugabe lässt man das Gemisch 1 bis 5 Minuten lang stehen und bringt es dann auf eine v/ärmere Temperatur, und zwar auf etwa -20 bis -10° C. Während der Verweilzeit bildet sich der Eeaktant Li thi um-1-butoxid in situ. Dieser Reaktant reagiert mit dem aktivierten Zwischenprodukt in dem Reaktionsgemisch unter Bildung einer neuartigen Verbindung der JB'ormel:

XO .

R-C-C-N=

ζ ν

N J '

COOM!

in der die Symbole R₅-X, M¹ und Z die oben angegebenen,Bedeutungen haben.

Obgleich das.in situ gebildete Lithium-t-butoxid genügt, um dieses Verfahren im Betrieb durchführbar zu machen, wird die Ausbeute, wie gefunden wurde, durch Zugabe eines zusätzlichen Äquivalentes Lithium-t-butoxid zu dem Reaktions- ; gemisch, bevor man das Gemisch auf die höhere Temperatur erwärmen lässt, verbessert. . _;

Sobald einmal das Reaktionsgemisch sich bei einer Temperatur von -20° bis -10° C und vorzugsweise bei etwa -17° bis -15°C befindet, wird der gewünschte Reaktant zugegeben. Die spezielle Wahl des Reaktanten hängt von der gewünschten ' Gruppe in der 7- (oder 6-)-Stellung des Cephalosporins oder Penicillins ab. Methanol wird verwendet, wenn eine Methoxygruppe erwünscht ist; Wasser dient zur Herstellung eines Formyloxy-Substituenten; und Cyanwasserstoff wird zur Herstellung eines Cyano-Substitüenten verwendet. Offensichtlich können die Niedrigalkoxy- oder Niedrigalkanoyloxygruppen mit Hilfe der Niedrigalkanole oder Niedrigalkansäuren als Reaktanten hergestellt werden. Zu anderen nützlichen Reaktanten gehören Stickstoffwasserstoff für die Bildung einer Azidogruppe; Schwefelwasserstoff für die Bildung einer Mercaptogruppe; irgendeine Halogenwasserstoffsäure, wie Chlorwasserstoff, Fluorwasserstoff oder Bromwasserstoff, für die Bildung der Chlor-, Fluor- bzw. Bromgruppe; oder ein Niedrigalkylmercaptan, wie Methylmercaptan, für die Bildung von Niedrigalkylthio, insbesondere Methylthio.

Diese Reaktanten können sämtlich durch die Formel

R₁H VI

beschrieben werden, in der R^. Hydroxy, Mercapto, Formyloxy, Niedrigalkanoyloxy, Niedrigalkoxy, Niedrigalkylthio, Azido, Fluor, Chlor, Brom oder Cyan "bedeutet.

Ausser dass die Reaktanten als die freien Säuren Verwendung finden, können sie auch als Anionen in einem tertiären Aminsalz verwendet werden. Zu geeigneten tert.-Aminkationen gehören Triniedrigalkylammonium, wie Triäthylammonium, und Pyridinium. Als typische Beispiele für geeignete Salze werden angeführt: Triäthylammoniuuiformiat, Pyridiniumsulfid, Triäthylammoniumchlorid und dgl. Die ter.-Aminsalze können

- 6 309824/ 1U3

leicht hergestellt und wie, unten "beschrieben, bei der Reak tion verwendet v/erden.

Der gewählte Reaktant wird in etwa äquimolaren Mengen verwendet. Das Gemisch lässt man dann, während· man es, wenn gewünscht, rührt, 5 bis 60 Minuten lang reagieren, und man lässt die Temperatur auf Umgebungstemperatur ansteigen. Die Reaktion wird dann durch' Zugabe eines Lösungsmittels, wie Benzol, das eine geringe Menge Essigsäure'· enthält, abgelöscht. Die Lösung wird dann gewaschen und nach herkömmlichen Arbeitsweisen zur Gewinnung der gewünschten Endprodukte I oder II aufgearbeitet. ·

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Verbindungen sind als antibakterielle Mittel gegen sowohl gram-positive als auch gram-negative Bakterien nützlich. Zusätzlich wurde Beständigkeit .gegen ß-Lactamasen nachgewiesen. Das Aktivitätsspektrum umfasst Wirksamkeit gegen viele Bakterien, z. B. in vivo gegen Proteus morganii und zusätzlich gegen E. coli, P. vulgaris, P. mirabilis, S. schottmuelleri, K. prieumoniae AD, K. pneumoniae B, und P. arizoniae.

AüsserVdem speziellen Endprodukt, das durch die Strukturformel I definiert wird, können unter Atrwendung des hier beschriebenen Verfahrens auch andere Verbindungen, die aktive antibakterielle Mittel darstellen, hergestellt werden. Die herstellbaren Verbindungen entsprechen der nachfolgenden Strukturformel:

-CH₂A COOM

- 7 309824/1 U3

ο Es sei bemerkt, dass die analogen Δ -Verbindungen, welche ebenfalls nach den hier beschriebenen Verfahren hergestellt werden können, wegen ihrer grösseren Säurestabilität wertvolle Zwischenverbindungen darstellen und leicht in Δ.'-Verbindungen umgewandelt werden können. Die verschiedenen ßubstituenten haben die nachstehenden Bedeutungen: X bedeutet Wasserstoff, Halogen, Amino, Guanidino, ?hos-

phono, Hydroxy, TetrazoIyI, Carboxyl, SuIfο oder SuIfamino; H steht für Phenyl, substituiertes Phenyl, einem monocyclischen, heterocyclischen, 5- oder.6-gliedrigen Ring, der 1 oder mehrere Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome im Eing enthält, substituierte heterocyclische Verbindungen, Phenylthio, heterocyclische oder substituierte heterocyclische Thiogruppen oder Cyan, wobei die Substituenten an der R-Gruppe Halogen, Carboxymethyl, Guanidino, Guariidinomethyl, Carboxamidomethyl, Aminomethyl, Nitro, Methoxy oder Methyl bedeuten; A steht für Wasserstoff, Hydroxy, Halogen, Mercapto, Cyan, Alkanoyloxy, Alkanoylthio, Aroyloxy, Aroylthio, Heteroaryloxy oder Heteroarylthio, wobei der Heteroring 5 bis 6 Glieder und 1 bis 3 Heteroatome, die 0, S oder N oder Kombinationen de.raus sind, aufweist, Azido, Amino, Carbamoyioxy, Alkoxy, Alkylthio, Carbamoylthio, Thiocarbamoyloxy, Benzoyloxy, (p-Chlorbenzoyl)-oxy, (p-Methylbenzoyl)-oxy, Pivaloyloxy, (1-Adamantyl)-carboxy, substituiertes Amino, v/ie Alkylamino, Dialkylamino, Alkanoylamino, Carbamoylamino, N-(2-Chloräthylamino), 5-Cyanotriazol-1-yl, 4-riethoxycarbonyltriazol-i-yl oder quaternäres Ammonium, v/ie Pyi^idinium, ^"^'kliylpyri^inium ^ /j._ Methylpyridinium, ^-Chlorpyridiniura, 3-Bromi)yri.diniuin, J-Jodpyridinium, 4-Carbamoylpyridinium , 4-(N~Hydroxymethylcarbamoyl)-pyridinium, 4~(N-Carbomethoxycarbamoyl)-pyridinium, 4-(N-Cyanocarbamoyl)-pyridinium, 4-(Carboxymethyl)-pyridinium , 4-(lIydroxymethy3.)-pyridiniiim, '!-- (Trifluormethyl)-pyridinium, Chinolinium, Picolinium odor Lutidinium, N-Niedricalky] carbniuoyloxy, N ,N-Di-

3Q9824/1U3

*~" O "—

niedrigalkylthiocarbamoyloxy, Alkanoylcarbamoyloxy, Hydroxyphenyl, SuIf amoyloxy, Alkylsulfonyloxy oder (cis-1,2-Epoxypropyl)-phospliorLO, und
H stet b für ein Alkalimetall, Benzyl, Alkanoyloxymethyl, Alkyl-silyl, Phenalkanoyl, Benzhydryl, Alkoxyalkyl, Alkenyl, Trichloräthyl, Wasserstoff, Benzoylmethyl oder Methoxybonzyl.

Vorzugsweise bedeuten in den Verbindungen der Formel Y X Wasserstoff, Amino oder Carboxyl, E Phenyl oder einen 5-bis 6-gliedrigen, heterocyclischen Hing mit 1 bis 2 Heteroatomen, die entweder S, 0 oder N sind, A Wasserstoff, Halogen, Azido, Cyan, Hydroxy, Alkoxy, CarbamoyLoxy, Tnicarbamoyloxy, N-Niedrigalkylcarbamoyloxy, Ν,Ν-Diniedrigalkylcarbamoyloxy, ΪΓ-Niedrigalkylthio- · carbamoyloxy, NjN-Diniedrigalkylthiocarbamoyloxy, Alkanoyloxy, Aroyloxy, Mercapto, Alkylthio, Amino, Alkylamino, Alkanoylamino, Hydroxyphenyl, Sulfamoyloxy, quaternäres A-mmonium, Alkyl sulfonyloxy oder (cis-1,2-Epoxypropyl)-phosphono und

M Alkalimetall, Benzyl, Alkylsilyl, Pheiialkanoyl, Alkoxyalkyl, Pivaloyloxymethyl, Alkenyl, Trichloräthyl, Wasserstoff, Benzoylmethyl oder Methoxybenzyl.' - '

Nach bevorzugter ist, dass

X für Wasserstoff, Amino oder Carboxyl, K für Phenyl oder einen 5-gli^e<3rigen, heterocyclischen Eing

mit 1 bis 2 Heteroatomen, die entweder S, 0 oder N sind, A für Wasserstoff, Niedrigalkanoyloxy, Heteroarylthio, Carbamoyloxy, Thiocarbamoyloxy, ii-Niedrigalkylcarbamoyloxy, K-Hiedrigalkylthiocarbamoyloxy, Ν,Ν-Diniedrigalkylthiocarbamoyloxy, Pyridinium, Alkylpyridineum, Halogen-

pyridinium oäev Aminopyridineum und H für Natrium, Kalium, Benzyl, Benzhydryl, TrimethylsiIyI, Trichloräthyl, Kethoxymethyl, Wasserstoff, Benzoylmethyl

oder Kethoxybenzyl
stehen.

309824/T143"

Noch mehr bevorzugt ist es, dass

X für Wasserstoff oder Carboxyl,

R für Phenyl oder einen 5-gliedrigen, heterocyclischen

Ring mit eineai 0- oder einem S-Heteroatorn,. A für Wasserstoff, Niedrigalkanoyloxy, Carbamoyloxy, N-Niedrigalkylcarbamoyloxy, Ν,Ν-Diniedrigalkylcarbamoyloxy, Pyridinium-, Alkylpyridine um, Halogenpyridineum oc'er

Aminopyridinium und
Il für Natrium, Kalium, Benzhydroyl, Hethoxymethyl oder

Wasserstoff
stehen.

Am meisten bevorzugt ist es, dass

X für Wasserstoff oder Carboxyl,

R für Phenyl, Thienyl oder Furyl,

A für Wasserstoff, Niedrigalkanoyloxy, Carbamoyloxy oder

Pyridinium und
M für Natrium, Kalium, Benzhydryl, Methoxymethyl oder

Wasserstoff
stehen.

Zusätzlich können nach dem erfindungsgemässen Verfahren solche Verbindungen der obenstehenden Formel VII hergestellt werden, bei denen das Schwefelatom als die SuIfoxidgruppe

-S- vorliegt. Es ist offensichtlich, dass das hier beschriebene Verfahren auch zur Herstellung von analogen Verbindungen der Penicillin-Reihe herangezogen werden kann:

R-CH-C-N-

X-

J_n I -COOM

VTTI

Hierin haben die Symbole R, R^, M, X und A dieselben Bedeutungen, wie sie im Zusammenhang mit der Formel VII definiert wurden.

- 10 309824/1143

Die Verbindungen der Formel VII können allgemeine aus 7-ACA oder "bekannten Derivaten davon unter Anwendung dos allgemeinen Verfahrens hergestellt werden, das in den. präparativen Beispielen umrissen wird.

Die Blockierungsgruppe an dem Substituenten mit Säurefunktion in der ^-Stellung des Cephalosporinrings (der der 3-Stellung des Penicillins) kann gemäss irgendeiner der erfindimgsgemässen Reaktionen entfernt werden. XJm die Entfernung bewerkstelligen zu können, können Methoden herangezogen werden, die dem Fachmann zur Verfügung stehen.

Die Penicilline der Formel VIII können aus 6-APA oder bekannten Derivaten davon nach Arbeitsweisen hergestellt werden, die den für die Cepahlosporine beschriebenen analog verlaufen. .

And.ere Ausgangsstoffe, die bei der Anwendung der erfindungsgemässen Reaktionen nützlich sind, können gemäss bekannten Verfahren (vgl. beispielsweise BE-PS 65O 444 oder US-PS 3 117 126 ) oder unter Anwendung der nachstehenden Herstellungsmethoden hergestellt werden.

Der Ausdruck "Niedrigalkyl" wird in dem Sinne verwendet, dass er eine Kohlenstoffkette mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet; wenn mehr als eine Niedrigalkylgruppe in einem · Substituenten auftritt, können die Gruppen gleich oder verschieden sein. "Niedrigalkanoyl" bedeutet das Vorhandensein von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen« -

Z us ammenfa s s ung

Ein Verfahren wird bereitgestellt, das Derivate von Cephalospotinen und Penicillinen liefert. Das Verfahren beginnt bei 7-Acylaminocephalosporin oder 6-Acylaminopenicillin,

- 11 309 8 2//1U3

und die letzteren Verbindungen werden dann mit einer Organolithium-Verbindung und nachfolgend mit t-Butylhypochlcrit behandelt. Schliesslich wird ein bestimmter Reaktant zugefügt, der eine Seitenkette an dem Kohlenstoffatom, das dem Amino-Stickstoff benachbart ist, liefert. Auch neuartige Zwischenverbindungen werden beschrieben. Die hergestellten Endverbindungen sind gegen sowohl gram-positive als auch gz-am-negative Bakterien wirksam.

Präparat 1

3-Hydroxymethyl-7-aminodecephalosporansäure

Die 3-Hydroxymethyl-7-aminodecephalosporansäure wird als Lacton durch ßäurehydrolyse von Cephalosporin C gemäss zum bekannten Stand der Technik gehörenden Arbeitsweisan erhalten.

Präparat 2

3-Pyridiniummethyl-7-aminodeceOhalosporansäure

Diese Verbindung wird hergestellt, indem Cephalosporin C mit Pyridin behandelt und nachfolgend sauer hydrolysiert wird, wie in der US-PS 3 117 126 beschrieben wird.

Präparat 3

3-Methy1-7-aminodecephalosporansäure

Diese Verbindung wird aus Cephalosporin C durch katalytische Heduktion und nachfolgende hydrolytische Entfernung der 5-Aminodipoyl-i3eitenkette, wie in der US-PS 3 129 224 beschrieben ist, hergestellt.

- 12 -

3 0 9 « ;; / ι ι.,

Präparat 4- ·

3~Chlormethyl-7-aminodecephalosporansäure

Diese Verbindung wird, aus der 3-Methyl-Ver"bindung durch Umsetzung mit Chlorgas hergestellt. Die Brommethyl- oder Jodmethyl-Derivate können aus der 3-Hydroxymethyl-Verbirdung durch Umsetzen mit Phosphortribromid bzw. Phosphörtrijodid hergestellt werden.

Die bei der Herstellung der Verbindungen der !Formel I verwendeten Ausgangsstoffe können wie folgt hergestellt werden:

Präparat 5 ·

3-Carbamoylo:^methyl-7-aminodecephalospor3nsäure

7-Aminocephalosporansäure wird mit 5"~Butoxycarbonylazid unter Bildung des 7ß-(t-Butoxycarbonyl)~Derivates gemäss bekannten Methoden hergestellt. Dieses Derivat wird dann mit Citrusacetylesterase in wässrigem Phosphatpuffer 15 Stunden lang bei einem pH-Wert von 6,5 bis 7 in innige Berührung gebracht, und 3-Hydroxymethyl-7ß-(t_rbutoxycarbonyl)-aminod.ecsphalosporansäure wird aus dem sich ergebenden Reaktionsgemisch gewonnen.

0,2 g 3-Sxdroxymethyl-7ß-(t-butoxycarbonyl)-aminodecephalosporansaure, die in 5 nil Acetonitril suspendiert, auf 0° C abgekühlt und. unter Stickstoffatmosphäre gehalten werden, werden mit 0,15 ¹^l Chlorsulfonylisocyanat versetzt. Das Reaktionsgeiüisch wird 70 Minuten lang gerührt und dann unter vermindertem. Druck zur Trockne eingedampft. Der sich ergebende Rückstand wird in 10 ml Ithylacetat und 10 ml G,iii-Phosphatpuffer aufgenommen. Der pH-Wert der wässrigen Schicht wird auf etwa 1,6 eingestellt, und. das Gemisch wird 2 1/2 Stunden lang bei Raumtemperatur . gerührt. Der pH-Wert

- 13 30982A/1U3

wird dann mittels wässriger Trikaliumphosphatlösung auf etwa 8 eingestellt, und die wässrige Phase wird abgetrennt. Die organische Phase wird mit 10 ml Phosphatpuffer bei pH 8 wieder extrahiert. Die vereinigte, wässrige Phase wird mittels Chlorwasserstoffsäure auf pH 2,1 eingestellt und zweimal mit Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetat-Auszüge werden über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhält 0,055 S Rückstand. Dieser Rückstand v/ird mit Äther gewaschen und ergibt 3-Carbamoyloxymethyl-7ß-(t-butoxycarbonyl)-aminodecephalosporansäure, die als gelber Feststoff gewonnen wird.

0>5 6 3-Carbamoyloxymethyl-7ß-(t-butoxycarbonyl)-aminodecephalosporansäure werden in 3>5 ml Anisol mit 2 ml Trifluoressigsäure 5 Minuten lang bei 0° C gerührt. Das sich ergebende Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Dtuck eingedampft und liefert 3-Carbamoyloxymethyl-7-aDiinod.ecephalosporan·'· säure, die durch Auskristallisieren aus Äthylaeetat weiter gereinigt wird.

Präparat 6

Trimethylsilyl-3-carbomoyloxymethyl-7-aminodecephalosporanat

Eine Mischung von 0,5 mg J-Carbomoyloxymethyl-y-aminodecephalosporansäure, 2 ml Hexamethyldieilazan und 8 ml Chloroform wird, vor Feuchtigkeit geschützt, übernacht bei Rückflusstemperatur gerührt. Das Lösungsmittel und überschüssiges Hexamethyldisilazan werden unter vermindertem Druck entfernt. Ein 'Rückstand bleibt zurück, der Trimethylsilyl-3-carbamoyloxymethyl-7-aminodecephalosporanat enthält.

30982W 1U3

14708 /S .

Präparat 7 . . '

Benzhydryl-7-(2-thienylacetamidο)-3-carbamoyloxymethyldecephalosporanat .

y-Amin.o-J-cs.rbamoyloxymetliyläeceplialosporansäurebenzhydrylester

272 mg 7-

werden 5-Minuten lang bei 25° C in 7 ml Dioxan mit 170. p-Toluolsulfonsäure-HpO aufgeschlämmt. 2 ml Methanol werden zugegeben, die Lösungsmittel werden im Vakuum entfernt, * und zweimal wird Dioxan zugegeben und im Vakuum verdampft. Es werden 8 ml Dioxan zugefügt und dann 290 mg Diphenyldiazomethan. Nachdem die Stickstoffentwicklung beendet ist, wird das Lösungsmittel im Vakuum destilliert und der Rückstand mit 10 ml Methylenchlorid und 10 ml Wasser, das ge- . nügend viel KpHPO. enthält, um den pH-Wert auf 8 zu bringen, gerührt. Die Schichten werden getrennt, und der wässrige Anteil wird noch zweimal mit CHpCIo extrahiert. Die verei- . nigten organischen Schichten werden mit Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft. Es bleiben ölige Kristalle zurück. Durch Vaschen mi"c Äther erhält man 150 mg eines trockenen Peststoffs (35 %\ Ip 110 bis.1i5° C), der das Produkt 7-Amino~3~carbamoyloxymethyldeeephalosporansäure-benzhydrylester darstellt.

In ähnlicher Weise können die Beiizhydrylester und andere Ester von 3~^^ethyl-7-aminodecephalosporansäure, 3-Chlormethyl-7-aminodecephalosporansäure und 7~Aminocephaloopοransäure hergestellt werden.

098? U Ϊ1 1, 3

B. Benzhydryl-J-carbamoyloxyinethyl^-^-thienylacetamido)-docephalosporanat

452 Π£" Benzhydryl-V-aiaino-J-carbamoyloxymethyldecephalo-Bporanat werden mit 161 mg Thienylacetylchlorid in 25 ml IlethylencLlorid, die 0,5 ml Pyridin enthalten, umgesetzt.

Das Ke ak ti ons gemisch, wird 15 bis 60 Minuten lang "bei 0° C gehalten und dann auf Raumtemperatur erwärmt und weitere 15 bis 60 Minuten lang stehengelassen. Das Gemisch wird dann mit Wasser, Verdünnter Phosphorsäure (auf pH 2 gepuffert) , V/asser und verdünntem Natriumbicarbonat gev/aschan. Nach dem Trocknen über MgSO^ wird die Lösung filtriert und eingedampft. Der rohe Feststoff wird durch GhromatO'-graphie an ßilicagel gereinigt und durch Anwendung eines Verhältnisses von beispielsweise 4- : 1 von Chloroform : Äthylacetat eluiert. Das hergestellte Produkt ist das Benzhydryl-7-(2-thienylacetamido)-3-carbamoyloxymethyldecephalosporanat.

Präparat 8

Benzyl-6-(2-phenylacetamido)-penicillanat -

Der Benzylester von 6-APA wird unter Anwendung derselben Reaktionsbedingungen, wie sie oben beschrieben sind, mit 2-Phenylacetylchlorid umgesetzt. Das Produkt, Benzyl-6-(2-phenylacetamido)-penicillanat, wird isoliert und identifiziert.

Beispiel J_

Benzyl ~6a-me thoxy-6ß- ( 2-Phenyl acetamido )-p_eni.cillanat

0,25 nliol Benzyl-6-(2-pheiiylacetamido)-penicillanat werden in 5 ml Tetrahydrofuran unter Stickstoff auf -78° C gekühlt.

- 16 309824/1U3

1 Äquivalent (0,109 ml von 2,JM) Phenyllithium werden zugesetzt und danach 35 Mikroliter t-Butylhypochlorit. Dieses Gemisch lässt man 60 Sekunden lang stehen, während die Temperatur auf -17° C erhöht wird, und dann werden 1 ml Methanol zu der Lösung gegeben. Das Gemisch wird aus* dem Eisbad herausgenommen und 5 Minuten lang gerührt, und dann werden 40 ml Benzol, die 0,1 ml Essigsaure enthalten, zugefügt. Die Lösung wird mit Wasser, das Phosphatpuffer von pH 2 enthält, mit Wasser und schliesslich mit Wasser, das Phosphatpuffer vom pH 8 enthält, gewaschen, mittels MgSO^ getrocknet,, filtriert und eingedampft. Man erhält 87 mg rohes Benzyl-6a-methoxy-6ß-(2-phenylacetamido)-penicillanat. Die reine Verbindung (13 mg) wird nach dem Reinigen durch Chromatographie auf 5 S Silicagel, wobei mit Chloroform/ Äthylacetat (4 : 1) eluiert wird, erhalten.

Beispiel 2 Benzyl-6a-hydroxy-6ß-(2-phenylacetamido)-penicillaaat

0,106 g (0,25 mMol) Eenzyl-6ß-(2-phenylacetamido)-penicilr^a lanat in 5 ml THP werden unter Stickstoff auf -78° C gekühlt. 1 .Äquivalent (0,109 mlvon 2,3M) Phenyllithium werden zugegeben und danach 0j060 ml t-Butylhypochlorit. Nach 1 Minute bei -78° C wird eine Lösung von 0,024 ml t-Butylalkohol und 0,109 ml 2,3M Phenyllithium in 2 ml THP zugefügt. Das Reaktionsgemisch wird auf -17° C erwärmt, und es bildet sich die Imino-Verbindung als Zwischenprodukt in situ.

Zu dieser Lösung werden 0,1 ml Wasser in 2 ml THP bei -17° C gegeben. Das Beaktionsgemisch wird 5 Minuten lang aus serhalb des Eisbades gerührt, und dann werden 40 ml Benzol, das 0,1 ml Essigsäure enthalten, zugesetzt. Die Lösung wird mit Wasser, das Phosphatpuffer vom pH 2 enthält, mit Wasser und schliesslich mit Wasser, das Phosphatpuffer vom pH 8 enthält, gewaschen, mit MgSO^ getrocknet, filtriert und

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eingedampft. Man erhält das rohe Produkt.Durch Chromatographie an Silicagel , wobei mit CHCl^-ÄtOAc (4 : 1) eluiert wird, erhält man 25 mg reines Benzyl-6a-hydroxy-6ß-(2-phenylacetamido)-penicillanat.

Beispiel 3 Benzyl-6a-cyano-6ß-(2-phenylacetamido)-penicillanat

0,106 g Benzyl-6ß-(2-phenylacetamido)-penicillanat in 5 ^l Tetrahydrofuran werden unter Stickstoff auf -78° C gekühlt'. Phenyllithium (0,109 ml von 2,JM) wird zugegeben und danach 0,060 ml t-Butylhypochlorit. Nach 1 Minute wird eine Lösung von 0,2 ml Cyanwasserstoff und 0,164 ml Phenyllithium in 2 ml Tetrahydrofuran zugesetzt. Man lässt das Reaktionsgemisch sich im Verlauf von 20 Minuten auf Raumtemperatur erwärmen und arbeitet es dann, wie in Beispiel 2 oben angegeben, auf. Durch Chromatographie erhält man eine kleine Menge von Benzyl-6a-cyano-6ß-(2-phenylacetamido)-penicil-.lanat, das durch Massenspektroskopie identifiziert wird.

Beispiel 4 Benzyl-6ß-(2-phenylacetamido)-6a-fo:rm;yloxypenicillanat

Unter Anwendung desselben allgemeinen Verfahrens, das oben in Beispiel 2 beschrieben wurde, wird eine Lösung des Imino-Zwischenproduktes bei -17° C mit 0,075 ^l wasserfreier Ameisensäure und 0,276 ml Triethylamin in 4 ml Tetrahydrofuran erhitzt. Nach i^niftütigem Rühren ausserhalb des Eises werden 40 ml Benzol zugegeben und das Reaktionsgemisch wird zweimal mit Wasser gewaschen. Das Geraisch wird wie oben gereinigt, und man erhält 9 mg Benzyl~6ß-(2-phenylacetaraido)-6a-formyloxypenicillpnat.

In derselben Weise werden Benzyl-6ß~(2-phenylacetamido)-6a-azidopenicillanat, Benzyl-6ß-(2-phenylacetamido)-6a-

30982¹I/Ί U 3

chlorpenicillanat, Benzyl-6ß-(2-phenylacetamido)--6a-broinpenicilanat, Benzyl-6ß-(2-phenylacetamido-6a-mercaptopeiiicillanat, oder Benzyl-6ß-(2-phenylacetamido)-6a-methylthiopenicillanat unter Verwendung von Stickstoffwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schweifelwasserstoff bzw. Methylmercaptan hergestellt.

Beispiel 5

Benzhydryl-7ß-(2-thienylacetamido)-7a-methoxy-3-carbamoyloxymethyldecephalosporanat

Unter Anwendung desselben Verfahrens,wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde, wird unter Verwendung von Benzhydryl-7ß-(2-thienylacetamido)~3-carbamoyloxymethyldecephalosporanat als Ausgangsmaterial das Produkt Benzhydryl-7ß7(2-thienylacetamido)-7a-methoxy-3-carbamoyloxymethyldecephalosporanat hergestellt. Die anderen Cephalosporin-Derivate können ebenfalls gemäss den in den Beispielen 2 bis 4 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

B e i s ρ i, e 1 6

3-Carbamoyloxymethyl-7-methoxy-7-(2-thienylacetamiölo)-decephalosporansäure ·

300 mg Benzhydryl-3-carbamoyloxymethyl-7-(2-thienylacetamido)-decephalosporanat werden in 0,5 ml Anisol und 2,5 ml Trifluoressigsäure 15 Minuten lang bei 10° C umgesetzt. Das sich ergebende Gemisch wird unter vermindertem Druck eingedampft und zweimal mit Anisol gespült. Der Rückstand wird in Vi ethyl en chi ο rid gelöst und mit 5%iß^eri Natriumbicarbonatlösung extraliiert. Die wässrige Lösung wird mittels 5%iger Phosphorsäure auf pH 1,8 eingestellt"und mit Ithylacetat extrahiert. Die organische Lösung wird getrocknet und eingedampft. Man erhält die reine J-Carbamoyloxynethyl-7-methoxy-.

3G982A/⁹1U3

7-(2-thienylacetaraido)-decephalosporansäure (Fp 165 bis 167° C)· Die Ultraviolett- und Kernrnagrietresonanz-Analyse liefern Werte, die mit der der Verbindung zugeschriebenen Struktur übereinstimmen. Die blockierende Benzylgruppe in. den Penicillanaten kann in üblicher V/eise durch Reduktion über einem Palladium-Katalysator entfernt i^erden.

B e i s ρ i e 1 7

Natrium-3-carbamoyloxyinethyl-7-niethoxy-7~(2-thienylacetamido)-decephalosporanat

Die Arbeitsweise des Beispiels 6 wird mit der Abänderung befolgt, dass der pH-Wert mittels verdünntem Hatriurnhydroxic" auf 8,0 eingestellt wird und dass im Vakuum zur Entfernung der Lösungsmittel eingeengt wrird. Man gewinnt das Mononatriuinsalz der J-Carbaraoylo>:ymethyl-7-methoxy-7-(2-tliienylac.etamido)-docephalosporan.säure.

30982A/1U3

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Herstellen der Verbindungen der !formel:

hSh

E-C-O-H. X

_oj—^

COOM

in der bedeuten: E Phenyl oder einen 5-gliedrigen, heterocyclischen King mit 1 bis 2 Heteroatomen, die entweder S, 0 oder N sind; X Wasserstoff, Amino oder Carboxyl; H Natrium, Kalium, Benzyl, Benzhydryl, Trimethylsilyl, I'richloräthyl, Methoxymethyl, Wasserstoff, Benzcylmethyl oder Kethoxybenzyl; R. Hydroxy, Mercapto, Formyloxy, Niedrigalkanolyoxy, Niedrigalkoxy, Niedrigalkylthio. Azido, Fluor, Chlor, Brom oder Cyan; und (Z) die Gruppe

-C- (CH^)₂ oder

wobei A für Wasserstoff, Niedrigalkanoyloxy, Carbamoyloxy, Thiocarbamoyloxy, N-Niedrigalkylcarbamoyloxy, IT-liiedrigalkylthiocarbamoyloxy, N,R-Diniedrigalkylcarbamoyloxy, N,N-Diniedrigalkylthiocarbamoyloxy, Pyridinium, Alkylpyridinium, Halogenpyridinium oder Aminopyridineum steht, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel:

■ - 21 -

30982A/l 14 3

woe

H O „

I Il «

R-C-C-N

O'

GCti'

in der R, X und Z die oben angegebenen Bedeutungen haben und M¹ Benzyl, Beüzhydryl, Trimethylsilyl, Trichloräthyl, Methoxymethyl, Benzoylmethyl oder Methoxybenzyl bedeutet,

a) mit einer Organolithium-Verbindung bei -?8° C umsetzt,

b) dann t-Butyl-hypochlorit zugibt und

t) dann eine äquivalente Menge des Reaktanten R^Q zufügt, wobei R. die oben angegebene Bedeutung hat und Q entweder Wasserstoff oder ein tertiär-Amino-Kation bedeutet, um den entsprechenden R^-Substituenten zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass X Wasserstoff oder Carboxyl, R„ Methoxy und R Phenyl- oder Thienyl bedeuten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass (Z) die Gruppe

CH₂

bedeutet.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass A Hiedrigalkanoyloxy, Carbamoyloxy oder Pyridinium bedeutet.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass A Acetoxy oder Carb&moyloxy bedeutet.

309824/T143

- 22 -

woe

6. Verbindungen der Formel

X O

I Il

R-C-C-N=

H '

COOM¹

in der bedeuten: R Phenyl oder einen 5-gliedrigen, heterocyclischen Ring mit 1 bis 2 Heteroatomen, die. entweder S, 0 oder N sind; X Wasserstoff, Amino·oder Carboxyl; M' Benzyl, Benzhydryl, Trimethylsilyl, Trichloräthyl, Methoxymethyl, Benzoylmethyl oder Methoxybenzyl; und (Z) die Gruppe

-C~(CH₇)₂ oder

wobei A für Wasserstoff, Niedrigalkanoyloxy, Carbamoyloxy, ThiocarbamoyloTcy, N-ITi edrigalkylcarbamoyloxy, N-Niedrigalkylthiocarbamoyloxy, NjN-Diniedrigalkylcarbamoyloxy, NjW-Diniedrigalkylthiocarbamoyloxy, Pyridinium, Alkylpyridinium, Halogenpyridinium oder Aminopyridinium steht.

7- Verbindungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass X Wasserstoff oder Carboxyl und R Phenyl oder Thienyl bedeuten.

8. Verbindungen nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichndet, dass (Z) die Gruppe

CH₂

bedeutet.

309824/1143

14708

9. Verbindungen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, ö.rss A Niedrigalkanoyloxy, Carbamoyloxy oder Pyridinium bedeutet.

10. Verbindungen nach Anspruch 9 5 dadurch gekennzeichnet, dass Λ Acotoyy oder Carbemoyloxy bedeutet.

3 0 9 β 2 A / 1 1 /₍ :·!