DE2265751C2

DE2265751C2 - 5,8-Dioxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-2-en- oder 8-Oxo-5-thia-1-azabicyclo[4,2,0]oct-3-en Verbindungen und deren Weiterverarbeitung

Info

Publication number: DE2265751C2
Application number: DE2265751A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Binningen Bickel; Heinrich Dr. Peter
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1972-04-13
Filing date: 1972-05-16
Publication date: 1984-09-20
Also published as: JPS5762285A; CH593295A5; JPS5762286A; JPS6010038B2

Description

σο.

O = C-O-R₂

worin R* und R₂ die unter Formel I genannten Bedeutungen haben und Salzen von diesen Verbindungen mit salzbildenden Gruppen, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise ein 1-Oxid einer Ίβ-Amlno-4-carbonsäure-Verblndung der Formel Γ gemäß Anspruch 1 oder ein Salz dieser Verbindung reduziert oder eine 7ß-Amlno-2-cephem-4-carbonsäure der Formel I" gemäß Anspruch 4 oder ein Salz dieser Verbindung isomerlsiert und, wenn erwünscht, In einer erhältlichen Verbindung die Gruppe Rf mit der Bedeutung Acylgruppe Ac abspaltet und gegebenenfalls In einer so erhältlichen Verbindung die freie Amlnogruppe durch eine

10

20 25 30

O = C-O-R₂

worin Rf und R₂ die In Anspruch 1 unter Formel Γ genannten Bedeutungen haben, und Salze von diesen Verbindungen und bevorzugt T/f-Phenylacetylamino^-cephem^-carbonsäuredlphenylmethylester.

Verbindungen der Formel Γ und Verbindungen der Formel ΙΓ sind Zwischenprodukte zur Herstellung von pharmakologlsch wirksamen V/S-Amino-SH-S-cephem^-carbonsäureverblndungen.

Das allgemeine Verfahren zur Herstellung von T/J-Amino-S-cephem^-carbonsäure-Verbindungen der Formel

55 60 65

andere Acylgruppe Ac schützt und/oder In einer erhältlichen Verbindung eine geschützte Carboxylgrupplerung der Formel -C(=O)-O-R₂ ^A in die freie Carboxylgruppe oder in eine andere geschützte Carboxylgruppe der Formel -C(=O)-O-R₂ ^A überführt und/oder eine erhältliche Verbindung mit salzbildender Gruppe in ein Salz oder ein erhältliches Salz in die freie Verbindung oder in ein anderes Salz überführt, 1st ebenfalls Gegenstand der Erflndung.

Aus dem folgenden Versuchsbertcht geht die überraschend überlegene Wirksamkeit eines nach diesem Verfahren, unter Verwendung eines weiter vorn genannten Zwischenproduktes, herstellbaren Endproduktes hervor:

Versuchsbertcht

Weibliche Mäuse vom Stamm MF2 SPF werden intraperioneal mit der 3- bis 40fachen letalen Dosis (LD₁₃₀) der Testkeime infiziert, welche Kelmdosls nach 24 Stunden auf Kontrolltiere, die keine Testsubstanz erhalten, tödlich wirkt. Den Testtieren, in Gruppen von 10 Mäusen für jede Dosis, wird die Testsubstanz oral in Dosen von 1, 3, 10, 30, 100 oder 300 mg/kg, entweder nur einmal unmittelbar nach der Infektion (Staphylococcus aureus-Stämme) oder zweimal, unmittelbar nach der Infektion und 3 Stunden später (alle anderen Bakterien-Stämme), verabreicht. Alle Experimente werden zwei- bis fünfzigmal oder noch öfters wiederholt. Am 5. Tag nach Infektion und Verabreichung der Testsubstanz wird die Dosis, die 50% der Tiere geschützt hat (ED₅₀ in mg/kg), durch Probitanalyse (LIchtfield, J. T₁.und F. Wllcoxon, 1949, J. Pharmacol, Exp. Therap. 96:99 bis

113) aus der festgestellten durchschr-ttllchen Überlebensrate berechnet.

Getestete Verbindungen

I. 7/3-(D-a-Phenylglycylamino)-3-cephem-4-carbonsäure; II. 7/i-(D-a-Phenylglycylamino)-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure (Cefalexln).

Testergebnisse
Die gefundenen EDso-Werte für die Verbindungen 1 und II sind In der folgenden Tabelle angegeben.

2,7	7,3
3,3	5,4
20	37
20	58
55	41
60	135
50	135
30	120
350	1000

Testkeime ED₅O (ms/kg p. o.)

I II

Staphylococcus aureus 1OB
Streptococcus pyogenes 1130

Streptococcus pneumonlae

Escherlchla coil 205

Escherichia coil 2018 R+TEM

Salmonella typhlmurium 273
Salmonella typhimurlum 277

Klebsiella pneumonlae 327

Proteus morganli 2359

Verbindungen der Formel I können z. B. In Form von antibiotlsch wirksamen Präparaten Verwendung finden.

In Ceph-2-em-Verbtndungen der Formel I" weist die gegebenenfalls geschützte Carboxylgruppe In 4-Stellung vorzugsweise die «-Konfiguration auf.

Salze sind Insbesondere diejenigen von Verbindungen der Formel I, Γ und I", In welche R₂ für Wasserstoff steht und In erster Linie Metall- oder Ammoniumsalze, wie Alkalimetall- und Erdalkallmetall-, z. B. Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calclumsalze, sowie Ammoniumsalze mit Ammoniak oder geeigneten organischen Aminen, wobei In erster Linie allphatlsche, cycloaliphatische, cycloallphatlsch-altphatische und arallphatische primäre, sekundäre oder tertiäre Mono-, Dl- oder Polyamine, sowie heterocyclische Basen für die Salzbildung In Frage kommen, wie Nlederalkylamlne, z. B. Triethylamin, Hydroxy-nlederalkylamtno, z. B. 2-Hydroxyethylamln, Bls-(2-hydroxyethyl)-amln oder Trl-(2-hydroxyethyl)-amln, basische allphatlsche Ester vcn Carbonsäuren, z. B. 4-Amlnobenzoesäure-2-dlethylamlnoethylester, Niederalkylenamtne, z. B. 1-Ethyl-plperldln, Cycloalkylamine, z. B. Blcyclohexylatnln, oder Benzylamlne, i. B. Ν,Ν'-Dlbenzyl-ethylendiamin, ferner Basen vom Pyrldtntyp, z. B. Pyrldln, Collldln oder Chlnolln. Verbindungen der Formel I, In welche z. B. R? und R\ für Wasserstoff stehen oder die In einem Rest Rf und R\ eine basische Gruppe aufweisen, können ebenfalls Säureaddltionssalze, z. B. mit anorganischen Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, oder mit geeigneten organischen Carbon- oder Sulfonsäuren, z. B. Trlfluoresslgsäure, bilden. Verbindungen der Formel I, worin R₂ für Wasserstoff steht, und In denen Rf und R\ Wasserstoff bedeuten, oder die in einem Rest R? und R^ eine basische Gruppe enthalten, können auch In Form eines Inneren Salzes, d. h. In zwitterionischer Form vorliegen. Die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung herstellbaren Verbindungen der Formel I weisen wertvolle pharmakologlsche Eigenschaften auf oder können als Zwischenprodukte zur Herstellung von solchen verwendet werden. Verbindungen der Formel I sind gegen Mikroorganismen, wie gram-posltlve Bakterien, z. B.

Staphylococcus aureus, (z. B. In Mäusen In Dosen von etwa 0,001 bis etwa 0,02 g/kg p. o.), und gram-negative Bakterien, z. B. Escherlchla coil (z. B. In Mäusen In Dosen von etwa 0,001 bis etwa 0,05 g/kg p. o.), ferner Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgarls oder Salmonella typhosa, Insbesondere auch gegen Penlclllln-reslstente Bakterien wirksam.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel Γ und I" werden nach einem Verfahren hergestellt, das In der DE-PS 22 23 667 vorgeschlagen und näher erläutert wird. Die erfindungsgemäßen Ceph-2-em-Verblndungen I" erhält man danach, Indem man eine entsprechende 3-Formyl-ceph-2-em-4-carbonsäureverblndung mit einem Kohlenmonoxid aufnehmenden Trls-trlsubstltulerten Phosphinrhodlumhalogenld, worin die Substltuenten des Phosphlns Nlederalkyl- oder Phenylgruppen sind, In Gegenwart eines inerten Lösungsmittels bei ca. 10° bis 150⁰C umsetzt.

Durch anschließende an sich bekannte Oxydation der erhaltenen 3-H-Ceph-2-em-Verblndungen I" In 1-Stellung werden die Ceph-3-em-l -oxide der Formel Γ erhalten.

Die Reduktion der 1-Oxide von Ceph-3-em-Verblndungen der Formel Γ kann In an sich bekannter Welse durch Behandeln mit einem Reduktionsmittel, wenn notwendig, In Anwesenheit eines aktivierenden Mittels, ^|0 durchgeführt werden. Als Reduktionsmittel kommen In Betracht: Katalytisch aktivierter Wasserstoff, wobei Edelmetallkatalysatoren verwendet werden, welche Palladium, Platin oder Rhodium enthalten und die man gegebenenfalls zusammen mit einem geeigneten Trägermaterial, wie Kohle- oder Barlumsulfat, einsetzt; reduzierende Zinn-Eisen-, Kupfer- oder Mangankationen, welche In Form von entsprechenden Verbindungen oder Komplexen anorganischer oder organischer Art, z. B. als Zinn-II-Chlorid, -fluorld, -acetat oder -formiat, Elsen- ¹S !!-Chlorid, -sulfat, -oxalat oder -succlnat, Kupfer-i-chlorld, -benzoat oder -oxid, oder Mangan-H-Chlorid, -sulfat, -acetat oder -oxid, oder als Komplexe, z. B. Ethylendiamintetraessigsäure oder Nitrilotriessigsäure, verwendet werden; reduzierende Dlthlonlt-, Jod- oder Elsen-II-cyanld-anlonen, welche in Form von entsprechenden anorganischen oder organischen Salzen, wie Alkallmetall-, z. B. Natrium- oder Kallumdithlonlt, Natrium- oder KaIiunijodid oder -elsen-II-cyanld, oder In Form der entsprechenden Säuren, wie Jodwasserstoffsäure, verwendet werden; reduzierende trivalente anorganische oder organische Phosphosverbindungen, die Phosphine, ferner Ester, Amide und Halogenide der phosphlnlgen, phosphonlgen und phosphorigen Säure, sowie diesen Phosphorsauerstoffverbindungen entsprechende Phosphor-Schwefelverbindungen, worin organische Reste In erster Linie allphatlsche, aromatische oder arallphatlsche Reste, z. B. gegebenenfalls substituierte Nlederalkyl-, Phenyl- oder Phenylniederalkylgruppen darstellen, wie z. B. Trlphenylphosphln, Trl-n-butylphosphin, Dlphenylphosphlnigsäuremethylester, Dlphenylchlorphosphin, Phenyldlchlorphosphin, Benzolphosphontgsäuredlmethylester, Butanphosphonlgsäuremethylester, Phosphorlgsäuretrlphenylester, Phosphorlgsäuretrimethylester, Phosphortrlchlorld, Phosphortrlbromid; reduzierende Halogensllvanverbindungen, die mindestens ein an das Sillciumatom gebundenes Wasserstoffatom aufweisen und die außer Halogen, wie Chlor, Brom oder Jod, auch organische Reste, wie aliphatlsche oder aromatische Gruppen, z. B. gegebenenfalls substituierte Nlederalkyl- oder Phenylgruppen aufweisen können, wie Chlorsllan, Bromsllan, Dl- oder Trichlorsllan, Dl- oder Tribromsilan, Dlphenylchlorsilan, Dlmethylchlorsilan; reduzierende quaternäre Chlormethylenimlniumsalze, Insbesondere -chloride oder -bromide, worin die Imlniumgruppe durch einen bivalenten oder zwei monovalente organische Reste, wie gegebenenfalls substituierte Niedere!kylen- oder Niederalkylgruppen substituiert 1st, wie N-Chlormethylen-N^-diethyliminiumchlorid oder N-Chlormethylen-pyrrolidinimlniumchlorid; und komplexe Metallhydride, wie Natriumborhydrld, in Gegenwart von geeigneten Aktlvlerungsmltteln, wie Cobalt-II-chlorid.

Als aktivierende Mittel, die zusammen mit denjenigen der obengenannten Reduktionsmittel verwendet werden, welche selber nicht Lewissäuren-Eigenschaften aufweisen, d. h. die In erster Linie zusammen mit den Dlthionit-, Jod- oder Elsen-II-cyanld- und den nicht-halogenhaltlgen trivalenten Phosphor-Reduktionsmitteln oder bei der katalytlschen Reduktion eingesetzt werden, sind Insbesondere organische Carbon- und Sulfonsäurehalogenide, ferner Schwefel-, Phosphor- oder Siliciumhalogenide mit gleicher oder größerer Hydrolysenkonstante zweiter Ordnung als Benzoylchlorid, z. B. Phosgen, Oxaiylchlorld, Esslgsäurechiorld oder -bromid, Chloresslgsäurechlorld, Plvalinsäurechlorid, 4-Methoxybenzoesäurechlorld, 4-Cyanbenzoesäurechlorld, p-Toluolsulfonsäurechlorid, Methansulfonsäurechlorid, Thionylchlorid, Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, Phosphortribromid, Phenyldlchlorphosphin, Benzolphosphonlgsäuredlchlorld, Dlmethylchlorsilan oder Trichlorsllan, ferner ⁴$ geeignete Säureanhydride, wie Trifluoressigsäureanhydrid, oder cyclische Sultone, wie Ethansulton, 1,3-Propansulton, 1,4-Butansulton oder 1,3-Hexansulton.

Die Reduktion wird vorzugsweise In Gegenwart von Lösungsmitteln oder Gemischen davon durchgeführt, deren Auswahl In erster Linie durch die Löslichkeit der Ausgangsstoffe und die Wahl des Reduktionsmittels bestimmt wird, so z. B. Nlederalkancarbonsäuren oder Ester davon, wie Essigsäure und Esslgsäureethylester, bei der katalytlschen Reduktion, und z. B. gegebenenfalls substituierte, wie halogenierte oder nitrierte allphatlsche,

1 luU~.l. U« «-« *J. U~ ~A~- l^_nL|_nn.,._n^_n„>_n(T_n ~ O D >~1 \M_n*U-.A~~~U\~*A rkUmfnrm sxAar XJttfn

wjuiuaiiLMimisviii», αιυιιιαιΐ3ΐ.ιιν vjuw ivuiii^iincuaviatuiib, i. u. Lfi>iu.ui, ivivtii^iviiviiiunu, v/utuiuiuiiu wwi miiwmethan, geeignete Säurederivate, wie Niederalkancarbonsäureester oder -nitrile, z. B. Esslgsäureethyiester oder Acetonitril, oder Amide von anorganischen oder organischen Säuren, z. B. Dimethylformamid oder Hexamethylphosphoramld, Ether, z. B. Di-ethylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan, Ketone, z. B. Aceton, oder Sulfone, Insbesondere allphatlsche Sulfone, z. B. Dlmethylsulfon oder Tetramethylensulfon, zusammen mit den chemischen Reduktionsmitteln, wobei diese Lösungsmittel vorzugsweise kein Wasser enthalten. Dabei arbeitet man gewöhnlicherweise bei Temperaturen von etwa -20° C bis etwa 100° C, wobei bei Verwendung von sehr reaktionsfähigen Aktivierungsmitteln die Reaktion bei tieferen Temperaturen durchgeführt werden kann.

Die Isomerisierung einer Ceph-2-em-Verblndung der Formel I" erfolgt, Indem man sie mit einem schwach- *° basischen Mittel behandelt und die entsprechende Ceph-3-em-Verbindung Isoliert. Geeignete Isomerislerungsmlttel sind z. B. organische stickstoffhaltige Basen, Insbesondere tertiäre heterocyclische Basen aromatischen Charakters, In erster Linie Basen des Pyridln-Typs, wie Pyrldin selber, sowie Collidine oder Lutidine, ferner Chinolln, tertiäre aromatische Basen, z. B. solche des Anilin-Typs, wie Ν,Ν-Dlnlederalkylanillne, z. B. N,N-Dlmethylanllin oder Ν,Ν-Dlethylanllln, oder tertiäre allphatlsche, azacycloaliphatlsche oder arallphatlsche Basen, ^6S wie Ν,Ν,Ν-Trinlederalkylamlne, z. B. Ν,Ν,Ν-Trimethylamln, N,N-Dimethyl^:N-ethylamin, Ν,Ν,Ν-Trlethylamln oder Ν,Ν,Ν-Dllsopropyl-N-iihylamin, N-Niederalkyl-azacycloalkane, z. B. N-Methylplperldln, oder N-PhenylniederaIkyl-N,N-dinlederalkylamlne, z. B. N-Benzyl-N,N-dlmethylamln, sowie Gemische davon, wie das

Gemisch einer Base vom Pyrldlntyp und eines Ν,Ν,Ν-Trl-nlederaIkylamlns, z. B. Pyrldln und Triethylamin. Ferner können auch anorganische oder organische Salze von Basen, Insbesondere von mittelstarken bis starken Basen mit schwachen Säuren, wie Alkallmetall- oder Ammoniumsalze von Nlederalkancarbonsäuren, z. B. Natriumacetat, Trlethylammonlumacetat oder N-Methylplperldlnacetat, sowie andere analoge Basen oder Gemlsehe von solchen basischen Mitteln verwendet werden.

Die obige Isomerisierung mit basischen Mitteln kann z. B. In Gegenwart eines Derivats einer Carbonsäure, das sich zur Bildung eines gemischten Anhydrids eignet, wie eines Carbonsäureanhydrids oder -Chlorids, z. B. mit Pyrldln In Gegenwart von Essigsäureanhydrid, durchgeführt werden. Dabei arbeitet man vorzugsweise In ' wasserfreiem Medium, In An- oder Abwesenheit eines Lösungsmittels, wie eines gegebenenfalls halogenieren, z. B. chlorierten aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffs, oder eines Lösungsmittelgemisches, wobei als Reaktionsmittel verwendete, unter den Reaktionsbedingungen flüssige Basen gleichzeitig auch als Lösungsmittel dienen können, unter Kühlen, bei Zimmertemperatur oder unter Erhitzen, vorzugsweise In einem Temperaturbereich von -3O⁰C bis +100°C, in einer Inertgas-, z. B. Stickstoffatmosphäre, und/oder In einem geschlossenen Gefäß.

Die so erhältlichen Ceph-3-em-verblndungen lassen sich In an sich bekannter Welse, z. B. durch Adsorption und/oder Kristallisation, von gegebenenfalls noch vorhandenen Ceph-2-em-Verblndungen abtrennen.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können, wenn notwendig, an der Reaktion nichi teilnehmende freie funk-

tlonelle Gruppen In den Ausgangsstoffen, z. B. freie Hydroxy- und Aminogruppen, z. B. durch Acylieren, Trltylieren oder SÜylleren, und freie Carboxylgruppen z. B. durch Veresterung, inkl. Sllylierung, in an sich bekannter Welse vorübergehend geschützt und jeweils nach erfolgter Reaktion, wenn erwünscht, In an sich bekannter Welse freigesetzt werden.

Erhaltene Verbindungen der Formel I können In an sich bekannter Welse ineinander übergeführt werden.

In einer erhaltenen Verbindung kann beispielsweise eine geeignete Acylgruppe R]^A oder R\, worin gegebenenfalls vorhandene freie funktioneile Gruppen gegebenenfalls geschützt sind, durch Behandeln mit einem Imldhalogenld-blldenden Mittel, Umsetzen des entstandenen Imidhalogenids mit einem Alkohol und Spalten des gebildeten Iminonethers, abgespalten werden, wobei eine geschützte, z. B. eine durch einen organischen Stlylrest geschützte, Carboxylgruppe schon Im Verlaufe der Reaktion freigesetzt werden kann.

In einer Verbindung der Formel I, worin Rf Wasserstoff darstellt, kann die freie Amlnogruppe nach an sich bekannten Acyllerungsmethoden, z. B. durch Behandeln mit Carbonsäuren oder reaktionsfähigen Säurederivaten Μ davon, wie Halogeniden, i. B. Fluoriden oder Chloriden, oder Anhydriden acyliert werden.

In einer Verbindung der Formel I, worin Rf für Wasserstoff steht, kann die freie Amlnogruppe auch durch Einführen einer Triarylmethylgruppe, z. B. durch Behandeln mit einem reaktionsfähigen Ester eines Trlarylmethanob, vorzugsweise In Gegenwart eines basischen Mittels, wip Pyrldln, geschützt werden.

Eine Amlnogruppe kann auch durch Einführen einer Sllyl- und Stannylgruppe geschützt werden.
In einer verfahrensgemäß erhältlichen Verbindung der Formel I mit einer Gruppe der Formel -C(=O)-O-R₂, worin R₂ für Wasserstoff steht, kann die freie Carboxylgruppe In an sich bekannter Weise in eine geschützte Carboxylgruppe, umgewandelt werden.

In einer erfindungsgemäß erhältlichen Verbindung der Formel I mit einer veresterten Carboxylgruppe, wobei letztere z. B. eine leicht in die freie Carboxylgruppe überführbare veresterte Carboxylgruppe der Formel to -C(=O)-O-R^A darstellt, kann diese in an sich bekannter Welse, z. B. je nach Art des verestemden Restes R^A, In die freie Carboxylgruppe übergeführt werden.

Salze von Verbindungen der Formel I können in an sich bekannter Weise hergestellt werden. So kann man Salze von Verbindungen der Formel I, worin R₂ für Wasserstoff steht, z. B. durch Behandeln mit Metallverbindungen, wie Alkallmetallsalzen von geeigneten Carbonsäuren, z. B. dem Natriumsalz der a-Ethyl-capronsäure, oder mit Ammoniak oder einem geeigneten organischen Amin bilden, wobei man vorzugsweise stöchlometrische Mengen oder nur einen kleinen Überschuß des salzbildenden Mittels verwendet. Säureadditionssalze von Verbindungen der Formel I mit basischen Gruppierungen erhält man in üblicher Welse, z. B. durch Behandeln mit einer Säure oder einem geeigneten Anionenaustauschreagens. Innere Salze von Verbindungen der Formel I, welche eine salzbildende Amlnogruppe und eine freie Carboxylgruppe enthalten, können z. B. durch Neutrallsleren von Salzen, wie Säureadditionssalzen, auf den isoelektrischen Punkt, z. B. mit schwachen Basen, oder durch Behandeln mit flüssigen Ionenaustauschern gebildet werden.

Salze können in üblicher Welse In die freien Verbindungen übergeführt werden, Metall- und Ammoniumsalze z. B. durch Behandeln mit geeigneten Säuren, und Säureaddltlonssaize z. B. durch Behandein mit einem geeigneten basischen Mittel.

Vorzugswelse werden solche Ausgangsstoffe verwendet und die Reaktionsbedingungen so gewählt, daß man zu den eingangs als besonders bevorzugt aufgeführten Verbindungen gelangt. Die Erfindung wird In den nachfolgenden Beispielen beschrieben. Temperaturen sind In Graden Celsius angegeben.

Beispiel 1

Eine Lösung von 1,05 g S-Formyl-TjS-phenylacetylamlnoceph^-em^a-carbonsäure-dlphenylmethylester in 250 ml absolutem entgastem Benzol wird unter Argon mit 1,87 g Trls-triphenylphosphln-rhodlumcbJorid versetzt. Die Reaktionslösung wird nach zweistündigem Erwärmen auf 70° und 5'/₂ Stunden bei Rückflußtemperatur während 16 Stunden stehengelassen. Ein feiner Niederschlag wird ab filtriert; das Filtrat wird mit Kohlenmonoxld begast, zur Trockne eingedampft und der Rückstand In wenig Methylenchlorid aufgenommen. Nach 20minütlgem Stehen bei 4° wird der zitronengelbe Niederschlag, enthaltend Bls-trlphenylphosphln-carbonylrhodlumchlorld, abfiltriert, mit Pentan gewaschen und getrocknet. Die Mutterlaugen werden unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft und an 75 g SlHcagel Chromatographien. Der dünnschichtchromatographlsch

reine, amorphe T^-Phenylacetylamlno-ceph^-em^a-carbonsäure-dlphenylmethylester wird mit einem 4:1-Gemlsch von Toluol und Methylenchlorid elulert; mit einem 3: 7-Gemlsch von Toluol und Methylenchlorid wird unverändertes Ausgangsmaterial elulert.

Das Analysenprodukt des 7/)-Phenylacetylamlno-ceph-2-em-4a-carbonsäure-dlphenylmethylesters wird nochmals mittels Chromatographie an Slllcagel gereinigt, aus Dloxan lyophlllslert und während 30 Stunden Im Hochvakuum bei Raumtemperatur getrocknet; Dünnschlchtchromatogramm (Platten; Entwickeln mit Joddampf; Identifikation mit Ultravlolettllcht mit λ 254 ΐημ): Rf = 0,53 (System: Toluol/Aceton 4: 1), Rf = 0,75 (System: Toluol/Aceton 2:l),Rf = 0,73 (System: Toluol/Esslgsäureethylester 1:1), Rf=0,56 (System: Toluol/Esslgsäureethylester 2:1) und Rf = 0,36 (System: Toluol/Esslgsäureethylester 4:1); Ultraviolettabsorptionsspektrum: X_max = 248 πιμ (ε = 5200) und k_mi„ = 242 πιμ(ε = 5050) (in 95% wäßrigem Ethanol), und X_max = 247 ηιμ (ε = 5300) ιο und A_m,„ = 243n^ (ε = 5250) (In Methylenchlorid); Infrarotabsorptionsspektrum (In Methylenchlorid): charakteristische Banden bei 4.92 μ, 5.62 μ, 5.72 μ, 5.93 μ, 6.23 μ, 6.64 μ, 6.68 μ, 6.88 μ, 7.16 μ, 7.58 μ, 8.14 μ, 8.35 μ. 8.50 μ, 8.65 μ und 10.18 μ.

Das Ausgangsmaterial kann wie folgt hergestellt werden: Eine Aufschlämmung von 3,40 g 3-Acetyloxymethyl^/J-phenylacetylamlno-ceph^-em^ar-carbonsäure In 70 ml destilliertem Wasser wird unter Rühren mit is einem Vlbromlscher bis zum pH-Wert von 7,3 In 1-n. wäßriger Natriumhydroxydlösung versetzt. Die Lösung wird Im Thermostatenbad auf 35° erwärmt und mit 0,4 g des Zell-Lyophllisats aus Bacillus subtllls ATCC 6633 In 3 ml Wasser versetzt. Der pH-Wert wird durch Zugabe von 1-n. wäßriger Natriumhydroxydlösung konstant auf 7,4 gehalten; nach etwa VA Stunden ist die Hälfte des theoretischen Natriumhydroxydverbrauchs erreicht. Man läßt ausreagieren, bis keine Lauge mehr verbraucht wird, und der pH-Wert der Reaktionslösung sich auch nach mehrstündigem Stehenlassen bei Raumtemperatur nicht mehr verändert. Man überschichtet mit 300 ml gekühltem Esslgsäureethylester und säuert unter gutem Rühren mit 5molarer wäßriger Phosphorsäure auf pH 2,0 an. Die wäßrige Phase wird nach der Trennung der Schichten mit Natriumchlorid gesättigt und mit zwei weiteren Portionen mit je 250 ml kaltem Esslgsäureethylester extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden fünfmal mit je 50 ml einer gesättigten wäßrigen Natriumchloridlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Der Rückstand besteht aus chromatographisch einheitlicher 3-Hydroxymethyl-7/J-phenyIacetylamlno-ceph-2-em-4cr-carbonsäure, die nach mehrmaligem Kristallisieren aus einem Gemisch von Esslgsäureethylester und Cyclohexan in Form von weißen nadeiförmigen Kristallen bei 156° bis 156,5" schmilzt.

Eine Lösung von 2.79 g 3-Hydroxymethyl-7^-phenylacetylamlno-ceph-2-em-4or-carbonsäure in 85 ml absolutem Dioxan wird mit 2,29 g 2,3-Dlchlor-5,6-dlcyan-l,4-benzochlnon versetzt. Das klare Reaktionsgemisch wird während 20 Std. bei 45° stehengelassen und hierauf während 2 Std. bei, etwa 5° aufbewahrt. Das In kristallinen Plättchen ausgefallene 2,3-Dichlor-5,6-dlcyan-hydrochlnon wird abfiltriert, das Flltrat unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft, der Rückstand In wenig Esslgsäureethylester aufgenommen und die Lösung filtriert. Die auf 240 ml verdünnte Esslgsäureethylesterlösung wird unter Kühlen einmal mit 120 ml und zweimal mit je 90 ml einer 0,5-molaren wäßrigen Dlkaliumhydrogenphosphatlösung extrahiert. Man wäscht die ^ wäßrigen Phasen mit 2 Portionen zu 150 ml Esslgsäureethylester nach, überschichtet sie mit 250 ml eiskaltem Esslgsäureethylester und stellt den pH-Wert unter gutem Rühren mit konzentrierter Phosphorsäure auf 2,1 ein. Die wäßrige Phase wird abgetrennt, mit Natriumchlorid gesättigt und mit 150 ml und 130 ml Esslgsäureethylester extrahiert. Die organischen Extrakte werden viermal mit je 70 ml einer gesättigten wäßrigen Natriumchlorldlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Man erhält so ein dünnschlchtchromatographisch fast einheitliches, amorphes Produkt, das an 180 g Slllcagel Chromatographien wird. Mit einem 4:1-Gemisch von Methylenchlorid und Essigsäureethylester wird die dünnschichtchromatographlsch reine 3-Formyl-7/?-phenylacetylamlno-ceph-2-em-4a-carbonsäure elulert; Dünnschichtchromatogramm (Sillkagelplatten); Rf=0,39 (System: n-Butanol/Esslgsäure/Wasser 75:7,5:21), Rf= 0,27 (System: n-Butanol/Ethanol/Wasser 40:10:50) und Rf= 0,53 (System: n-Butanol/Esslgsäure/Wasser 40:10:40). Aus den unreinen Fraktionen kann durch wiederholte Säulenchromatographie eine weitere Menge des reinen Produkts Isoliert werden. Die Substanz kristallisiert aus einem Gemisch von Methanol und Methylenchlorid unter Einschluß von Methanol, F. 137,5 bis 138,5°; [aß⁰ =+580 ± 1° ic = 1,16896 in Dioxan); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in 95% Ethanol): X_max = 288 πιμ (ε = 18'850) und A_m,„ = 246 πιμ (ε = 2Ό75).

Eine Lösung von 10 g S-Formyl^/J-phenylacetylamino-ceph^-em^ct-carbonsäure in 250 ml eines 4 :1-Gemisches von Dioxan und Methanol wird mit einer Lösung von 1,5 Mol Äquivalenten Dlphenyldiazomethan in Cyclohexan versetzt.Nach 2 Stunden bei Raumtemperatur wird die rotviolette Lösung unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in heißem Methylenchlorid aufgelöst; die Lösung wird in der Wärme mit Cyclohexan verdünnt, und man erhält den S-Formyl^jS-phenylacetylamlno-ceph^-enMarcarbonsäure-diphenylmethylester in praktisch quantitativer Ausbeute In Form von feinen farblosen, verfilzten Nadeln, F. 175,5 bis 176° (unkorr., Zersetzen); [a&° =+513° ± 1° (c= 1,084 in Chloroform); Dünnschlchtchromatogramm (Sllicagel): Rf= 0,35 (System: Toluol/Aceton 80:20) und Rf=0,58 (System: Toluol/Aceton 65:35); Ultraviolettabsorptionsspektrum (in 95% Ethanol): A₀₁₀, = 289 ΐημ (e = 20700) und A_1n,, = 245 ΐημ (e = 2'100); Infrarotabsorptionsspektrum: charakteristische Banden bei 2.92 μ, 3.53 μ, 5.59 μ, 5,72 μ, 5.91 μ, 6.34 μ, 6.61 μ und 6.67 μ (In Methylenchlorid) und bei 3.00 μ, 5.63 μ, 5.76 μ, 5.95 μ (Doppelbande), 5.99 μ, 6.07 μ und 6.58 μ «> (in Mineralöl).

Beispiel 2

Eine Lösung von 0,485 g 7j8-Phenylacetylamlno-ceph-2-em-4a-carbonsäure-diphenylmethylester in 15 ml absolutem Methylenchlorid wird im Eisbad auf 0° abgekühlt und mit 0,190 g gereinigter 3-Chlor-perbenzoesäure versetzt. Man läßt die klare Lösung während einer Stunde bei Raumtemperatur stehen, verdünnt mit 10 ml Methylenchlorid und extrahiert nacheinander mit je zwei 10-ml-Portlonen einer 5%lgen wäßrigen Natriumhydro-

gensulfitlösung, eines 0,5molaren wäßrigen Dikallhydrogenphosphatpuffers und destilliertem Wasser; die wäßrigen Phasen werden mit wenig Methylenchlorid nachextrahiert und verworfen. Die organischen Auszüge werden über Magnesiumsulfat getrocknet und auf ein kleines Volumen eingeengt. Nach Zugabe von Diethylether und wenig Cyclohexan In der Wärme scheidet sich das 1-Oxld des T/J-Phenylacetylamino-cephO-eiTM-carbonsäuredlphenylmethylesters als voluminöses, farbloses Krlstalllsat ab, F. 192 bis 200° (Zersetzen). Sowohl das Krlstallisat, als auch die Mutterlaugen enthalten laut Dünnschlchtchromatogramm (Slllcagelplatten); (System Toluol/Aceton 4: 1) noch eine kleine Menge Ausgangsmaterial.

Das Produkt wird an 2Sg Sillcagel Chromatographien. Mit einem 4:1-Gemlsch von Methylenchlorld und Essigsäuremethylester wird eine kleine Menge unverändertes Ausgangsmaterial Isoliert, während man mit 9:1- und 6:1-Gemlschen von Methylenchlorld und Essigsäuremethylester das 1-Oxld des 7/i-Phenylacetylamlnoceph-3-em-carbonsäure-dlphenylmethylesters elulert. Das Produkt kristallisiert aus einem Gemisch von Methylenchlorld und Diethylether In Form von kugeligen Agregaten, welche nach Trocknen Im Hochvakuum bei 35° während 17 Stunden unter Zersetzen bei 198° bis 202° (unkorr.) schmelzen; [afe⁰ = + 112° ± 1° (C=0,667 In Chloroform); Dünnschlchtchromatogramm (Sillcagel; Entwickeln mit Joddampf): Rf = 0,08 (System:

Toluol/Esslgsäureethylester 2:1), Rf=0,17 (System: Toloul/Esslgsäureethylester 1:1), Rf=0,20 (System: Toluol/Aceton 4: 1) und Rf = 0,57 (System: Methylenchlorld/Aceton 6 : 1); Ultravtolettabsorption (95% wäßriger Ethanol): Λ_ΜΜ=264πΐμ (ε = 6'8GO) und A_m,_n-240rr^ (ε = 3'930); Infrarotabsorptlor.sspektrum: charakteristische Banden bei 2.93 μ, 5.54 μ, 5.77 μ, 5.92 μ, 6.09 μ, 6.68 μ, 7.15 μ, 8.13 μ, 8.69 μ, 9.10 μ, 9.62 μ, 9.84 μ, 10.18 μ und 10.23 μ (In Methylenchlorid) und bei 3.02 μ, 5.53 μ, 5.83 μ, 6.06 μ, 6.11 μ, 6.52 μ, 7.13 μ, 7.76 μ, 7.88 μ, 8.57 μ, 9.69 μ und 10.44 μ (in Mineralöl).

Beispiel 3

Eine Lösung von 0,50 g des 1-Oxids des 7^-Phenylacetylamlno-ceph-3-em-4-carbonsäure-diphenylmethylesters in 10 ml entgastem Dimethylformamid wird unter Stickstoff auf etwa -30° abgekühlt, dann mit 0,7 ml (1.1 g) Phosphortrlchlorld versetzt und während 20 Minuten bei -20° bis -25° gerührt. Die Reaktionslösung wird mit 30 ml Methylenchlorld verdünnt und mit 50 ml eisgekühlter 1 molarer wäßriger Dikaliumhydrogenphosphatlösung verrührt. Die wäßrige Phase wird abgetrennt und mit 30 ml Methylenchlorld nachextrahiert. Die vereinigten organischen Auszüge werden zweimal mit je 30 ml Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der ölige Rückstand, welcher Dimethylformamid enthält, wird in der Wärme mit etwa 40 ml Diethylether und mit wenig Cyclohexan versetzt, worauf sich feine verfilzte Nadeln bilden. Man läßt be! 4° stehen, filtriert ab und wächst mit einem Gemisch von Diethylether und Pentan. Der so erhältliche 7ß-Phenylacetylamino-ceph-3-em-4-carbonsäure-dlphen\-lmethylester schmilzt bei 163° bis 164° (unkorr.).

Beispiel 4

Eine Lösung von 0,50 g amorphem 7/3-Phenylacetylamino-ceph-2-em-4a-carbonsäure-dlphenylmethylester in 25 ml absolutem Pyrldin wird während 17 Stunden Im Dunkeln unter Stickstoff stehengelassen. Das Pyridin wird unter vermindertem Druck entfernt, der Rückstand wird mehrmals mit absolutem Toluol versetzt und erneut zur Trockne eingedampft. Der praktisch farblose, glasartige Rückstand, welcher laut Dünnschichtchromatogramm (Silicagel; System Toluol/Essigsäureethyiester 4: 1 oder Toluol/Aceton 9: 1) fast ausschließlich aus 7^-Phenylacetyl-amlno-ceph-3-em-4-carbonsäure-diphenylmethylester, Rf-Werte 0,35 bzw. 0,39, besteht, und enthält nur Spuren von Ausgangsmaterial, Rf= 0,31 bzw. 0,35, wird in wenig Methylenchlorid gelöst und In der Wärme mit Diethylether und Cyclohexan versetzt. Der gewünschte 7/i-Phenylacetylamlno-ceph-3-em-4-carbonsäure-diphenylmethylester kristallisiert in Form von feinen verfilzten Nadeln, welche bei 162,5 bis 164° schmelzen. Das Analysenprodukt wird nochmals aus demselben Lösungsmittelgemisch kristallisiert und während 18 Stunden im Hochvakuum bei 35° getrocknet, F. 163,5° bis 164,5° (unkorr.).

Claims

Patentansprüche:
1. 1-Oxide von yyJ-Amino-S-cephem^-carbonsäure-Verbindungen der Formel

σο.

O = C-O-R₂

worin R? Wasserstoff oder eine Acylgruppe Ac mit den Bedeutungen Phenylacetyl, Phenyloxyacetyl, D-5-Carboxy-5-phthalimido-n-valeroyl, worin die Carboxylgruppe gegebenenfalls durch Dlphenylmethyl und die Aminogruppe gegebenenfalls durch Phthaloyl geschützt sind, Phenylglycyl, worin der Phenylrest gegebenenfalls durch Hydroxy und/oder Halogen substituiert und die Aminogruppe gegebenenfalls durch Trltyl, 2,2,2-Trichlorethoxycarbonyl, 2-Chlorethoxycarbonyl, 2-Bromethoxycarbonyl, 2-Jodethoxycarbonyl, tert.-Butoxycarbonyl oder Phenacyloxycarbonyl geschützt sind, oder worin die Aminogruppe mit dem Stickstoffatom der 7/i-Amlnogruppe durch eine gegebenenfalls durch zwei Methylgruppen substituierte Methylengruppe verbunden 1st, sowie Thlenylglycyl, worin die Aminogruppe durch die gleichen für den Phenylglycylrest genannten Gruppen gegebenenfalls geschützt Ist, und R₂ Wasserstoff oder R₂ ^A mit den Bedeutungen tert.-Butyl, Diphenylmethyl, 2,2,2-Trlchlorethyl, 2-Chlorethyl, 2-Bromethyl, 2-Jodethyl, Phenacyl, 4-Methoxybenzyl, 4-Nitrobenzyl,4,4'-Dimethyloxydlphenylmethyl, Acetoxymethyl oder Pivalolyoxymethyl, welche zusammen mit der -C(=O)-O-Grupplerung eine geschützte Carboxylgruppe bilden, darstellen, und Salze von diesen Verbindungen.
2. T^-Phenylacetylamlno-S-cephem^-carbonsäuredlphenylmethylester-l-oxid.
3. T/J-PhenylacetylamlnoO-cephem^-carbonsäure-l-oxid.
4. 7/!-Amino-2-cephem-4-carbonsäure-Verblndungen der Formel

O = C-O-R₂

worin Rf und R₂ die In Anspruch 1 unter Formel Γ genannten Bedeutungen haben, und Salze von diesen Verbindungen.
5. T/i-Phenylacetylamlno^-cephem^-carbonsäuredlphenylmethylester.
6. Verfahren zur Herstellung von 7/?-Amino-3-cephem-4-carbonsäure-Verbindungen der Formel

σ).

O = C-O-R₂

worin Rf und R₂ die unter Formel Γ genannten Bedeutungen haben und Salzen von diesen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man In an sich bekannter Weise ein 1-OxId einer 7/f-Amino-4-carbonsäure-Verblndung der Formel Γ gemäß Anspruch 1 oder ein Salz dieser Verbindung reduziert oder eine 7/3-Amlnc-2-cephem-4-carbonsäure der Formel I" gemäß Anspruch 4 oder ein Salz dieser Verbindung Isomerlslert und, wenn erwünscht, In einer erhältlichen Verbindung die Gruppe Rf mit der Bedeutung Acylgruppe A: abspaltet und gegebenenfalls In einer so erhältlichen Verbindung die freie Aminogruppe durch eine andere Acylgruppe Ac schützt und/oder In einer erhältlichen Verbindung eine geschützte Carboxylgrupplerung der Formel -C(=O)-O-R₂ ^A In die freie Carboxylgruppe oder In eine andere geschützte Carboxylgruppe der Formel -C(=0)-0-R₂ ^A überführt und/oder eine erhältliche Verbindung mit salzbildender Gruppe In ein Salz oder ein erhält-

liches Salz In die freie Verbindung oder In ein anderes Salz überführt.

Gegenstand der Erfindung sind 1-Oxide von T/i-Amino-S-cephein^-carbonsäure-Verbindungen der Formel

O = C-O-R₇

worin Ri Wasserstoff oder eine Acylgruppe Ac mit den Bedeutungen Phenylacetyl, Phenyloxyacetyl, D-5-Carboxy-S-phthal-lmido-n-valeroyl, worin die Carboxylgruppe gegebenenfalls durch Dlphenylmethyl und die Amlnogruppe gegebenenfalls durch Phthaloyl geschützt sind, Phenylglycyl, worin der Phenylrest gegebenenfalls durch Hydroxy und/oder Halogen substituiert und die Aminogruppe gegebenenfalls durch Trityl, 2,2,2-Trichlorethoxycarbonyl, 2-Chlorethoxycdrbonyl, 2-Bromethoxycarbonyl, 2-Jodethoxycarbonyl, tert.-Butoxycarbonyl oder Phenacyloxycarbonyl geschützt sind, oder worin die Amlnogruppe mit dem Stickstoffatom der 7/J-Aminogruppe durch eine gegebenenfalls durch zwei Methylgruppen substituierte Methylengruppe verbunden Ist, sowie Thlenylglycyl, worin die Amlnogruppe durch die gleichen für den Phenylglycylrest genannten Gruppen gegebenenfalls geschützt Ist, und R₂ Wasserstoff oder R₂ ^A mit den Bedeutungen tert.-Butyl, Dlphenylmethyl, 2,2,2-Trichlorethyl, 2-ChIorethyI, 2-Bromethyl, 2-Jodethyl, Phenacyl, 4-Methnxybenzyl, 4-Nltrobenzyl, 4,4'-Dlmethoxydiphenylmethyl, Acetoxymethyl oder Pivaloyloxymethyl, welche zusammen mit der -C(=O)-O-Grupplerung eine geschützte Carboxylgruppe bilden, darstellen, Salze von diesen Verbindungen, und bevorzugt lß-Phenylacetylamlno-S-cephem^-carbonsäuredlphenylmethylester-l-oxid und T/J-Phenylacetylamlno-S-cephern^- carbonsäure-1 -oxid.
Ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind T/i-Amino^-cephem^-carbonsäure-Verbindungen der Formel