DE2332045A1 - 3-substituiertmethyl-3-cephem-4carbonsaeurederivate - Google Patents

Description

Ko. 3, Bosho-machi 4-chome, Higashi-ku,

Osaka-shi, Osaka-fu, Japan

3-Substituiertmsthyl-3-Cephem-4~Carbonsäurederivate

Die vorliegende Erfindung betrifft neue 3-Substituiert~ methyl-3-cephem-4-carbonsäurederivate sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung neue 3-Substituiertmethyl-7-substituiertamino-3-cephem-A-carbonsäuren. Diese Verbindungen sind u.a. wichtige Zwischenprodukte für die Synthese der 3-Substituiertmethyl-7-amino-3-cephera-4-carbonsäuren und anderer Cephalosporin-Verbindungen.

Die Erfindung wird anhand des folgenden FormeIschemas erläutert:

ÜMt2/1397

Fermentationsbrühe	enthaltend Cephalosporin C
Acylierungsmittel	Stark nukleophiles Mittel

HOOC-CH(CH₂)₃CONH

BH-R

(in)

COOH

"CH₂OCOCH₃

HOOO-CH(CH₉),0ONH

^ά 0
(IV)

Stark nukleophiles
Mittel

HOOC-CH(CH₂), CONH

KH-R

COOH

Entacetylierung

H₂N

0 (D

'CH₂-Y

COOH

CH₂-Y

COOH

Acylierungs-

mittel

worin R für eine Acylgruppe der folgenden Formeln steht:

R I¹

I (A) -X-C-R und ■ (B) -COO-R,

(worin X für -CO- oder -SO₂- steht, R^, R₂ und R- jeweils ein Wasserstoffatom oder eine organische Gruppe bedeuten und R, eine Aralkylgruppe ist), und Y für den Rest eines stark nukleophilen Mittels steht.

Die Acylgruppen der Formeln (A) oder (B) können spezifisch substituiertes oder unsubstituiertes Alkanpyl (z.B. Acetyl, Propionyl, Butyryl, Isobutyryl, Valeryl, Isovaleryl, Caproyl, Heptanoyl, Octam^l), substituiertes oder unsubstituiertes Cycloalkancarbonyl (z.B. Cyclopentancarbonyl, Cyclohexancarbonyl), substituiertes oder unsubstituiertes Aroyl (z.B. Benzoyl, Naphthoyl), substituiertes oder unsubstituiertes Arylalkanoyl (z.B. Phenylacetyl, Phenylpropionyl, Naphthylacetyl), substituiertes oder unsubstituiertes Heterocyclocarbonyl (z.B. Nicotinoyl, Piperazin-1-carbonyl), Morpholin-4-carbonyl, Pyrrol-2-carbonyl, Furan-2-carbonyl), substituiertes oder unsubstituiertes Aralkoxycarbonyl (z.B. Benzyloxycarbonyl, Phenäthyloxycarbonyl), substituiertes oder unsubstituiertes Alkansulfonyl (z.B. Methansulfonyl, Äthansulfonyl), substituiertes oder unsubstituiertes Arylsulfonyl (z.B. Benzolsulfonyl, Naphthalinsulf onyl), substituiertes oder unsubstituiertes Arylalkansulfonyl (z.B. Phenylmethansulfonyl, Phenyläthansulfonyl), usw. sein.

In diesen Acylgruppen sind Beispiele für Substituenten, die vorliegen können im Ringteil wie einem Cycloalkanring, einem Benzolring oder einem heterozyklischen Ring, oder in einer Kette wie einem Alkylrest oder einem Alkylenrest,

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niederes Alkyl (ζ.B, Methyl, Äthyl, Propyl. Butyl. t-Butyl, Pentyl, Hexyl), Aryl (z.B. Phenyl, l'aph-clr.-l), Halogen (z.B. Chlor, Brom, Jod), nleCer-ez Alkoxy ί.ζ.Ρ., Ilcthoxy, Atlioxy, Fropoxy), Aryloxy (z.B. Phenyl oxy, :"'apathy! oxy), niederes Alkylthio (z.B. Kethylthio. Athylthio. Prcpylthic). niederes Alkoxycarbcnyl (z.B. Metk^x'/carbonyl, Athoxyoarbonyl, Propoxycarbonyl, i-utoxycarconyl*) .. maaeres Alkanoyloxy (z.B. Aoetylcxy. Prcpioryloxy, Butyryloxy), Aroylcxy (z.B. Benzo3^rloxy), ni ede ras Alkanoylthio \z_t3. Acetyl thio, Propionylthio, Butyrylthio), Aroyitliio (z.B, Bensoyltkio), · Formanido, niederes Alkanoylaniii" (z.B. Acetamide, Prcpion- j amido, Butyra^ido), Aroylamino [ζ, 'S. renza-nido), ni&dcrss j Alkoxycarbonylamino (z.B. t-Pv.tc-xyce.rcor.y^rninc), niederes j Alkenyloxycarbonylamino (z.B. Allyicx^'caroonylaraino), Cycloalkoxycarbonylasiino (z.B. Jyclohexyloxycarbcnyla^ino), .j Aryloxycarbonylamino (z.B. Phenyloxycarbonylamino), ! Arylthiocarbonylamino (z.B. Phenylthiocarbonylarnino), j Ar (nieder )alkoxycarbonyla:nino (z.B. Eenzyloxycarbonylaraino) ,j Arylsulfon3^rlamino (z.B. Benzclsulfonylaminc) > Heterocycle (z.B. Thienyl, Furyl, Pyrrolyl, Indol;,-1, 2-0xobenzothiazolin 3-yl, Imidazolidinyl), usw.

Beispiele für den Rest des stark nukleophilen Mittels sind die Reste von substituierten und unsubstituierten Thioharnstoffen (z. B. Thioharnstoff, N-i-Iethylthioharnstoff, N,N,N'-Triäthylthioharnstoff, N,M'-Dicycloliexy!thioharnstoff , N, N-Diphenylthiohamstoff, N, K-Diraethyl-N^! -phenylthioharnstoff, N,N«-Dibenzylthioharnstoff, N-Äthyl-H»- benzylthioharnstoff, N-Propyl-N'-pyridy!thioharnstoff, N-Butyl-N' -pyridy!thioharnstoff, N,2;-Difury!Thioharnstoff), Thioamide (z.B. Thioseinicarbazid, Thioacetamid,- 'Ihiopropionamid, Thiobenzamid, Tliiophenylacetanid, Thiopyridincarbonsäurearaid), Thiole (z.B. Kethantliiol, Athaiithiol, Arainoäthanthiol, Propanthiol, DiLiGt'nylaminopropanthiol, Isobutanthiol, Thiophenol, Aminothixhenol, Dinit.rothio» phenol, Phenylmethanthiol, Pyrrolthiol, Pyrazolthiol,

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Methyliraidazolthio, Iraidazolthio, Dihydroimidazolthio, Pyridinthiol, Methylpyrimidinthiol, Tetrazolthiol, Methyltetrazolthiol, Indolthiol, Thiophenthiol, Thiazolthiol, Dihydrothiazolthiol, Benzothiazolthiol, Furanthiol, Pyranthiol, Benzoxazolthiol, Oxadiazolthiol, Propyloxadiazolthiol, Thiadiazolthiol, Methylthiadiazolthiol, Äthylthiothiadiazolthiol, Aminothiadiazolthiol)", Amine (z.B. Methylamin, Diethylamin, Triäthylamin, Anilin, Toluidin, Nitroanilin, A?ninobenzoesäure, Aminobenzolsulfonsäure, IJitrotoluiclin, Naphthylamin, Pyrrolylamin), Pyrrole (z.B. Pyrrol,.Methy!pyrrol, Äthylpyrrol), Hydrazoic Acid, Phosphorsäure, Thioschwefelsäure, usw.

Auf dem chemischen Gebiet von Cephalosporin C (d.h. 7-(5-Aiainoadipinamido)cephalosporansäure) und seinen Derivaten ist es bekannt, das Cephalosporin N (d.h. 6-(5-Aminoadipinaraido)penicillansäure) als Nebenprodukt in den Brühen enthalten ist, die durch Kultivieren, von einem Cephalosporin C erzeugenden Cephalosporium-Stamm erhalten werden.

Verfahren zur Isolierung von Cephalosporin C aus einer Fermentationsbrühe sind beschrieben in der GB-PS 810 196, wobei Cephalosporin C durch Lösungsmittelfraktion oder durch Aufrechterhalten der Brühe im stark sauren Bereich (pH 3) und bei 37 ⁰C isoliert wird. Gemäß GB-PS 968 324 wird Cephalosporin C dadurch isoliert, daß die Brühe mit einem stark sauren Ionenaustauscherharz stark sauer gemacht und dann bei 37 °C gehalten wird. Nach diesem Verfahren kann Cephalosporin C jedoch nur in niedrigen Ausbeuten erhalten werden, da es eine amphotere Veivjbindung ist, die unter den genannten Bedingungen instabil ist.

Zur Herstellung von 3-Substituiertmethyl-7-amino-3-cephem-4-carbonsäuren (i) ist im japanischen Patent Nr. 13023/1971 ein Verfahren beschrieben, gemäß dem aus einer Brühe isoliertes Cephalosporin C oder ein Salz davon mit einem

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'entsprechenden substituierten TMoI umgesetzt, das erhaltene Produkt einer Nitrosoreaktion unterworfen und dann hydrolysiert wird, wobei die. genannte Verbindung erhalten wird. Dieses Verfahren liefert jedoch die 3-Suhstltuiertmethyl-7-araino~3-cephern-4-carbonsä"aren in niedriger Ausbeute, und es ist für die technische Durchführung nicht vorteilhaft.

Es v/urde nun ein neues Verfahren zur Herstellung der 3-Substituiertrnethyl-7~amino~3-cephem-4-carbonsäuren (I) in großer Ausbeute über die 3-Substituiertmethyl~7-(5-"Su"bstituiertadipinamido)-3-cephein-4-carbonsäuren (II) gefunden, die direkt aus den Cephalosporin C enthaltenden Fermentationsbrühen ohne dessen Isolierung hergestellt v/erden. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist also ein verbessertes Verfahren zur technischen Herstellung der Schlüsselzwischenprodukte (I) und (II), die außerordentlich wertvoll für die Synthese von Cephalosporin-Derivaten sind.

Aus der DT-OS 1 933 187 ist es bekannt, daß das N-substituierte Cephalosporin C (III) dadurch hergestellt v/ird, daß eine filtrierte Fermentationsbrühe unter stark sauen Bedingungen zur Zersetzung von Cephalosporin K inkubiert, das erhaltene Gemisch enthaltend Cephalosporin C mit einem entsprechenden N-substituierenden Mittel umgesetzt und dann das erzeugte N-substituierte Cephalosporin C (ill) mit einem mit Wasser nicht mischbarem organischen Lösungsmittel extrahiert v/ird. Dieses Verfahren ist jedoch nicht vorteilhaft, weil Cephalosporin C dazu neigt durch Behandlung nit einer starken Säure zersetzt zu v/erden. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist jede Säure-Inkubationsbehandlung nicht nötig, und das N-substituierte Cephalosporin C (III), aus dem die Schlüsselzwischenprodukte (I) und (II) hergestellt werden, ist in hoher Ausbeute erhältlich.

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Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird eine Ferraentationsbrühe enthaltend Cephalosporin C ohne Säure-Inkubation mit einem Acylierungsmittel umgesetzt, das zur Einführung einer Gruppe der.Formel „

befähigt ist, worin R die gleiche Bedeutung wie oben hat (Stufe 1). Das erhaltene N-substituierte Cephalosporin C (III) wird mit einem stark nukleophilen Mittel (Stufe 2) umgesetzt. Eine andere Verfahrensvariante besteht darin, daß die das Cephalosporin C enthaltende Fermentationsbrühe ohne Säure-Inkubation mit einem stark nukleophilen Mittel (Stufe 1') und die erhaltene 3-Substituiertmethyl-7-(5-aminoadipinaraido)-3-cephem-4-carbonGäure (IV) mit dein genannten Acylierungsraittel (Stufe 2') umgesetzt wird. Anschließend wird die so hergestellte 3-Substituiertinethyl-7-(5-substituiertadipinamido)-3-cephem-4-carbonsäure (II) entacetyliert, wobei die 3-Substituiertmethyl-7-amino-3-cephem-4-carbonsäure (i) (Stufe 3) erhalten wird.

Die einzelnen Stufen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung v/erden nachfolgend unter Bezugnahme auf das vorstehende Formelschema im einzelnen erläutert.

In der Stufe 1 wird eine Fermentationsbrühe enthaltend Cephalosporin C ohne Säure-Inkubation der Reaktion -mit einem Acylierungsmittel unterworfen.

Die Brühe, die in der Regel in alkalischer Form erhalten wird, wird neutralisiert oder schwach angesäuert, um das darin enthaltene Cephalosporin C vor Zersetzung zu schützen. Dann wird die so eingestellte Brühe filtriert, und das Filtrat wird für die Reaktion eingesetzt.

Das Acylierungsmittel kann irgendein Reagenz sein, das eine Acylgruppe wie oben erläutert einführen kann. Dementsprechend können als Acylierungsmittel aliphatische Carbonsäuren, aromatische Carbonsäuren, heterozyklische Carbonsäuren,_ «

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aliphatische Sulfonsäuren, aron.;ti£c'i^c: ^Sulfonsäuren, heterozyklische Sulfonsäuren und ihre ree:u;:i'^re Derivate eingesetzt v/erden.

Als reaktive Derivate seien beispielsweise genannt Cinr-edride, tür;:, ve äziiuaa, antike -i£t:er u.sv;. „uasbesoruere

können verwendet v;eraen Cäureazide, bialkylphosohorsäure- j miscnannyaricE, Pnenvirnospnorse-ureniccnannuirice, uipiuenyj.·- j

hydride, halogeniert© Phcsphorsäureriischanhydricfe, Dialkylphosphorigesäureraischararye-.ride , Scluref eiige säur amis οηε,η-hydride. Thioschwef elseureuischerrhyarid;« Hydrohalo.ronsauremischanhydride-(z.B. Caurechloriie, Cäurebromide) _} ochwefelsäurernischanhydricLs, nikvlcarbcnsäureinisehanhydriie, aliphatische Carbonsäure-! 2.3, i?"iv£.l'insäure-, Pentar.sdv.re7 I ε op ent an säur ej" 2—Ath^Trlbute.nsäure-r ^:'^:r ichl or essigsaure·) r^;ii sch— aniiydride, aromatische Carbonsäure- '',ζ.Σ, benzoesäure^ nisch anliydride, asyrnnetrischs Säureanhydride und andere Cäureanhydride: Säureamide ηit MmidaEol, -^-substituiertem Inidazol, Dimethylpyrazol, 4-substituicrtem lüiidazol, Γ-insthylpyrazol, Triazol, Tetrasol usi;. : 3ster ^T.vie Cya.nc:;iethyl ester, I-iethoir/nethylester, Vinirlester, Prcpargylester, p-Nitrophenylester, 2,4-Dinitrophenylester, ^richlorphenylester, Pentachlorphenylester, Methansulfonylphenylester, Phenylazopheni'lester, Phenyl thioester, p-IJitrophenyl thioester, p-Cre sy !thioester j Carbo:;ymethyl thioester. Pyranylester, Pyridylester, Piperidylester, 8-Chinol3'lthioester, N,K-Dirüethylhydro::yamine3ter, 1-Hydroxy-2{iH)-pyridonester, N-Hydr oxy sue c inimi de ster, N-Hydr o::yphthaliii:L de ster usw,

Wenn das Acylierungsmittel in Form einer freien Saure vorliegt, kann vorzugsweise ein Kondensationsaittel angewandt I werden wie NjlT'-Dicyclchexylcarbodiirnid, IT-Cyclohexyl-N¹-morpholinoäthylcarbodiiir.ia, IT-C^'clohexyl-l·"^; - (4-diäth5^rlaraino cyclohexyl)-carbodiimid, N,N'-Diäthylcarbodiimid, N,M¹-Diisopropylcarbodiimid, N-A'thyl-N' - (3-dinethylaminopropyl) carbodiimid, H,N' -Carbonyldi (2-rnethyliraidazol), PentamethvJir.·

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keten-N-cyclohexylimin, Diphenylketen-N-cyclohexylimin, Alkoxyacetylen, i-Alkoxy-i-chloräthylen, Trialkyiphosphit, Äthylpolyphosphat, Isopropylpolyphosphat, Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, Thionylchlorid, Oxalylchlorid, Triphenylphosphin, 2-Äthyl-7-hydroxybenzisoxazoli\amsal2, 2-Äthyl-5-(m-suliophenyl)-isoxazoliumhydroxidinnermolekulares Salz, (Chlormethylen) dime thylanTinoniumchlorid usv/.

Als Acylierungsrnittel kann auch ein Ar alkoxy carbonyl ierungsmittel wie ein Aralkylhaloforinat (z.B. Benzylchlorforraat, Benzylbromformat, Phenäthylchlorformat) verwendet v/erden.

Die Reaktion kann vorzugsweise unter schwach sauren bis schwach alkalischen Bedingungen durchgeführt werden, d.h. unter Einstellung des Reaktionsgemisches auf einen geeigneten pH-YJert mit einer Base wie Alkalimetallhydroxid (z.B. Natriumhydroxid, KaliumhydroxM), Alkalimetallbicarbonat (z.B. Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat), Alkalimetallphosphat (z.B. Natriumphosphat, Kaliumphosphat), Alkalimetallhydrogenphosphat (z.B. Natriumhydrogenphosphat, Kaliumhydrogenphosphat), Alkalimetalldihydrogenphosphat (z.B. Natriumdihydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat) oder einer tertiären organischen Base (z.B. Trimethylamin, Triäthylamin, N-Methylpiperazin, Pyridin).

Bei dieser Reaktion ist die Verwendung eines zusätzlichen Lösungsmittels nicht unbedingt erforderlich.FaQ.s gewünscht kann ein Lösungsmittel angev/andt v/erden, das keinen nachteiligen Einfluß auf die Reaktion ausübt, wie Chloroform, · Äther, Benzol, Toluol oder Dioxan.

In allgemeinen ist die Gegenwart einer aliphatischen Bicycloverbindung mit zwei tertiären Stickstoffatomen (z.B. 1 ,S-Diazabicyclo-U^tOlnon-S-en, 1 ,^Diazabicyclotz^^l octan, 1,8-DiazaMcyclot^,^t6!\undecen-7 im Reaktionssystem

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■von Vorteil, beispielsweise ura die Reaktion in kurzer Zeit durchzuführen, die Operation aufgrund eier Pufferwirlamg zu vereinfachen, höhere Ausbeuten am acylierten Produir/fc zu realisieren usw.

Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders beschränkt, und die Rr-ktion kann in einem weiten Temperaturbereich durchgeführt werden, z.B. unter Kühlung oder unter Erwärmen oder bei Raumtemperatur.

Nach Beendigung der Reaktion kann das IT-substituierte Cephalosporin C (111) beispielsweise dadurch isoliert werden, daß das Reaktionsgemisch, das auch das N-substituierte Cephalosporin N und andere N-substituierten Aminoverbindungen als Nebenprodukte enthält, mit einem Lösungsmittel (z.B. Äthylacetat, Methylisobuty!keton) extrahiert, das Lösungsmittel vom erhaltenen Extrakt entfernt und der Rückstand mit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel (z.B. Methanol, Äthanol, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril) behandelt wird und die ausgefallenen Kristalle gesammelt werden. Die Kristalle können mit einem mit i/asser nicht mischbaren organischen Lösungsmittel wie einem aromatischen Kohlenwasserstoff (z.B. Benzol,Toluol), einem halogenierten aliphatischen Kohlenwasserstoff (z.B. Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff) oder einem Ester (z.B. Äthylacetat) zur weiteren Reinigung behandelt werden.

In der Stufe 2 wird das N-substituierte Cephalosporin C (III) mit einem stark nukleophilen Mittel zur Reaktion gebracht.

Das N-substituierte Cephalosporin C (III) kann in Form eines Extraktes, z.B. des dieses enthaltenden Äthylacetat-Extrakte oder als Pulver oder in Form von Kristallen verwendet werden. Diese Formen können in der Stufe 1 erhalten werden. Davon ist die Verwendung in Form von Kristallen besonders bevorzugt. -* 11 -

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Als nulileophiles Mittel kann eines der oben erwähnten Mittel in freier Form oder als Hetallsalz (z.B. NatriumsalE, Kaliumsalz) verwendet werden.

Die Reaktion wird in einem Lösungsmittel, vorzugsweise unter neutralen oder leicht alkalischen Bedingungen durchgeführt.

Das am meisten geeignete Lösungsmittel ist Wasser oder ein Gemisch davon mit einem hydrophilen Lösungsmittel.

Wenn das nukleophile Mittel in einer freien Form eingesetzt wird, ist die Gegenwart einer Ba .^ce im Reaktionssystem vorteilhaft. Beispiele für Basen sind Alkalimetallhydroxide (z.B. Natriumhydroxid, Kaliurahydroxid), Alkalimetallbicarbonate (z.B. Natriumbicarbonat, Kaliunbicarbonat), Alkalimetallcarbonate (z.B. Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat) Trialkylamine (z.B. Trimethylamin, Triäthylamin) usw.

Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders beschränkt. In der Regel wird die Reaktion jedoch bei Zimmertemperatur oder unter Erwärmen durchgeführt.

Die hergestellte 3-Substituiertmethyl-7-(5-substituiertadipinamido)-3-cephem-4-carbonsäure (II) kann in Form eines Salzes wie eines Alkalimetallsalzes (z.B. Natriumsalz, Kaliumsalz), Ammoniumsalz oder organisches Aminsalz (z.B. Dicyclohexylaminsalz, Triäthylaminsalz) isoliert v/erden.

In alternativer V/eise kann die 3-Substituiertmethyl-7-(5-substituiertadipinamido)~3-cephem-4-carbonsäure (II)

her
dadurch/gestellt v/erden, daß die genannte Brühe zunächst mit dem stark nukleophilen Mittel (Stufe 1') und dann die erhaltene 3-Substituiertmethyl-7-(5-arninoadipinavaido)-3-cephem-4-carbonsäure (IV) mit dem Acylierungsmittel (Stufe 2¹) umgesetzt wird.

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Die Reaktionen in :-:tui'e 1 '' ui liche;i in der gleichen V,^Tsi?cfe 1 durch;· sführt vrercen.

In der Stufe i -wird die 3->^ubstitu^or\::::rÄ;_r ^;'l~?'-(^-£ubstituiertadig)inanido}"17--cophs::>'ⁱ-;~oarkcn.Häure (II) der Lki1>acetylierung unterworfen.

Die Entacetylierung "1:2nn durch sine =3.-.rie "^ron hsaktir-ren erfolgen, d.h. (a) Unsetsung ηit eins"; Silylierungsaittel, (b) Reaktion mit einem Inino~ilalcginieru:.?.g£;r.ittel_, (c)

Reaktion mit einem Imino-Terd-chorun-rciuixtel ^rri drolyse.

(d) H

Die Reaktion der Verbindung (II) mit einen 3ilylierdungsmittel wird in der Regel in einen Lösungsmittel durchgeführt .

Als Silylierungsnittel können, cie üolichervfeise auf dem Gebiet der Chemie der Ceplialosporin-Derivate verwendeten Mittel eingesetzt vrerden. Beispiele hierfür sind: Trialkyllialosilane wie Trimethylchlcrsilan; Dialkyldihalosilane wie Dinethyldichlorsilan; Alkyltrihalosilane v.^rie I-letIryltricli?Lorsilan: He::aalk\'"lc2'clotrisilaz3ne wie Her.amethylcyclotrisilazan; Octaalkylcyclotetrasilazane wie Octamethylcyclotetrasilasan; 7i?rialk}/lsilylacetaniae wie Trimethylsilylacetaniid; Bis-triallq/lsilylacetamide v.^rie Bis-trimethylsilylaoetamidj Dialkylsilylacetamide wie Dimethylsilylacetamid; Monoalkylsilylacetamide v;ie Kononiethylsil3^rlacetaiiiid, usv:. Diese Silylierungsrnittel werden in der Regel in einer Menge von nicht weniger als 2 i:ol Pro MoI der Verbindung (II) eingesetzt.

Als Lösungsmittel können in der Regel Chloroform oder Dichlormethan verwendet werden. Irgendein anderes inertes Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran cder Dio::a:a ist auch

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brauchbar.

Falls gev/ünscht, kann eins Base wie ein Alkalimetallal-'.roxld (z.B. ITatriumäthoxid, Kaliumäthoxid) oder eine organische tertiäre Base (z.B. Trimethylamin, Triäthylamin, II-Athylpiperazin, Pyr'idin) zum Reaktianssystem gegeben werden.

Die Reaktionstenperatur ist nicht besonders beschränkt. Bevorzugt ist jedoch eine Temperatur zwischen Raumtemperatur und etwa 40 ⁰C, obwohl die Reaktion auch sogar unter -Kühlung durchgeführt werden kann.

Das Reaktionsprodukt wird mit einen Imino-Halogenienmgsnittel behandelt. Als Imino-Halogenierungsmittel können die auf dem Gebiet der Chemie betreffend Cephalosporin-Derivate üblichen Mittel verwendet v/erden. Spezielle Beispiele sind Phosphortrichlorid, Phosphorpentachlorid, Phosphorpentabromid, Phosphoroxychlorid, Thionylchlorid, Phosgen usw. Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders , beschränkt. In der Regel wird' die Reaktion jedoch unter Kühlung oder bei Raumtemperatur durchgeführt.

Das erhaltene Produkt wird dann mit einem Imino-Verätherungsfmittel behandelt wie einem Alkohol (z.B. Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, tert.-Hjutanol) oder einem Iletallalkoxid wie ein Alkalinetallalkoxid (z.B. Natriumalkoxid, Kaliumalkoxid). Die Reaktionstemperatur ist nicht besonders beschränkt. Die Reaktion kann jedoch in der Regel unter Kühlung oder bei Raumtemperatur durchgeführtvarden.

Das erhaltene Produkt wird schließlich der Hydrolyse unterworfen. Die Hydrolyse kann durch Behandlung mit einer basischen Substanz (z.B. Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Triäthylamin) oder einer sauren Substanz (z.B. Salzsäure, Essigsäure) in einem wässrigen Medium wie Wasser oder einem

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Gemisch davon nit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel (z.B. Methanol, Äthanol) durchgeführt werden. In sehr bequemer Weise kann das Reaktionsgemisch der vorhergehenden Stufe in Y'asser eingegossen werden, so daß die Hydrolyse in zufriedenstellender und ausreichender Vieise erfolgt.

In alternativer Weise kann das Reaktionsprodukt, daß aus der Ree-ktion der Verbindung (II) mit dem Silyli erdungsmittel erhalten wird, mit Trialkyloxoniunfluorborat (z.B. Triäthyloxoni-juufluorborat) behandelt werden. Anschließend folgt die Hydrolyse. Die Behandlung mit Trialkyloxoniumfluorborat wird in der Regel in einem inerten Lösungsmittel unter Kühlung, bei Raumtemperatur oder unter 3rwärmen durchgeführt. Die anschließende Hydro3_yse kann nach ansich bekannten Verfahren durchgeführt werden, wie sie auch oben beschrieben wurden.

Die so hergestellten 3-Substituiertmethyl-7~amino-3-cephem-4-carbonsäuren (I) besitzen eine antibakterielle Aktivität, und sie sind deshalb als solche nützlich als antibakterielle Mittel. Sie sind auch nützlich als Zwischenprodukte zur Herstellung von verschiedenen Cephalosporin-Derivaten wie 3-(5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl-thiomethyl)-7-(1H-tetrazol-1-ylacetarnido)-3-cephem-4-car^>bonsäure, die sehr nützlich als Medikamente zur Behandlung von Infektionskrankheiten durch pathogene Mikroorganismen sind.

Bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung sind anhand der nachfolgenden Beispiele erläutert. Darin haben die nachfolgenden Zeichen die folgenden Bedeutungen:

% , Maximuraabsorption;

*N.nf* Absorption am Inflexionspunkt;

' 1 ei
⁰C, Grad Celsius. *- 15 -

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4 9 ** «rf

Beispiel 1

7-Amino-3-(5-methyl-1;3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

(1) Cephalosporin Uli wird in einem «Nährmedium enthaltend Stärke und Haisquellv.^rasser bei etwa 30 C etwa 80 Stunden lang gezüchtet. Die Fermentationsbriilie wird auf etwa' pH 6.5 eingestellt und filtriert. Zum Filtrat (1.0 Liter) wird unter Rühren Dikaliuinhydrogenphosphat (25 g) gegeben, und dazu wird tropfenweise in 10 Minuten eine Lösung von Benzoylchlorid (2.6 ml) in Aceton (50 ml) gegeben. Nach Zugabe einer 10bigen wässrigen Natronlauge unter Einstellung des pH-1/ertes auf 7.0 bis 7.5 wird das erhaltene Gemisch filtriert und mit Wasser gewaschen. Die wässrige Lösung wird mit 20^iger Schwefelsäure auf pH 1.0 bis 1.5 eingestellt und dann mit Äthylacetat (350 ml + 300 ml + 150 ml) extrahiert. Der Extrakt wird filtriert und mit einer 3/oigen wässrigen Natriunacetatlösung (250 ml + 150 ml) geschüttelt. Die wässrige Lösung wird sbgetrennt. 2O?oige Schwefelsäure (35 ml) wird zugefügt, um den pH auf 1.5 einzustellen, und das erhaltene Gemisch wird mit Äthylacetat (200 al +150 ml + 100 ml) extrahiert. Der Extrakt wird mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid (200 al) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt. Das zurückbleibende gelbe ölige Produkt wird mit einem Gemisch aus Äthylacetat und Äther behandelt und filtriert. Nach dem Trocknen wird 7-L5-(Benzamido)adipinamido[l -cephalosporansäure (4.6 g) als schwachgelbes Pulver erhalten.

(2) 7-V5-(Benzamido)adipinamido][-cephalosporansäure (4.6 g) wird zu einem Gemisch aus Natriumhydrogencarbonat (2.25 g), 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol (1.15 g) und Wasser (46 Eil) gegeben, und das erhaltene Gemisch wird 35 Minuten a\if 80 ⁰C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird in Eiswasser

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^T..j A 'K A tr "Ί

eingegossen, mit einer bii-S

gestellt und mit Äthylacetat extrahiert, Der Extrakt \-ird !

ν. nt er verhinderten Druck konzentriert, wobei 7~ 1.5-Benz e\:\:1~ j

do)adipirLC.rnicldl-3-(5-'38™hyl~'' , 5 ,4-tIiiadia2cl-2-3^rl)thio~ - j

methyl~3-cephsrQ-4-carbonsaure ('-.A g) sis .gelbes Pulver j erhalten wir el.

(3) Zu einsr Suspension von ^-\J;~(3enzaniao)adipinajni:loj·- 3-(5~methyl-'i, 3,4~thiadiazol-2-yl)thioif.etli;-OL-3~cephsr:-4- s carbonsäure (4.4 g) in Dichlornie-Ghan (43.3 nl) werden i Chlortrinethylsilan (6.4 ml) und Dimethylanilin (6,5 ei) ! unter Rühren gegeben, und aas erhaltene Genisch v/ird eine ι Stunde am Rückfluß erhitzt. Bas Reaktiensgemisch wird auf -40 bis -50 ⁰C abgekühlt. Dazu v/ird Phosphorpentachlorid (4.6 g) unter Rühren gegeben, und das erhaltene C'er.isch wird bei der gleichen Temperatur zwei Stunden gerührt, Zum 'Re akti ons gemisch v/ird dann trockenes Methanol (Io ml) gegeben, und das Rühren v/ird eine Stunde fortgesetzt, Nach tropfenweiser Zugabe von !fässer (10 ml) wird das erhaltene Gemisch mit Triethylamin bei 0 bis 10 ⁰C auf pH 3.5 eingestellt. Die ausgefallenen Kristalle v/erden durch Filtration gesammelt, mit Wasser, Aceton und Äther nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-methyl-1,3_?4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure ( als gelbes Pulver erhalten wird.

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): ^{274 1}^-> ^B

7g

Beispiel 2

7-Araino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

(1) Das Piltrat (10 Liter), wie es in Beispiel 1 erhalten wurde, v/ird mit 10biger wässriger Natronlauge unter Rühren

- 17 -

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auf pH 7.0 eingestellt. Dazu wird bei O bis 10 ⁰C unter Rühren eine Lösung von Benzoylchlorid (222 nil) in Aceton (450 ml) tropfenweise zugefügt, und der pH-Y,^rert wird mit' 10>oiger wässriger Natronlauge auf 7.0 bis 7.5 eingestellt. Nachdem festgestellt wurde, daß das Reaktionsgemisch im Ninhydrin-Test negativ ist, wird es filtriert, und die filtrierte Substanz wird mit Wasser gewaschen. Die wässrige Lösung^Mx 20/3iger Schwefelsäure auf pH 3.5 eingestellt und mit Äthylacetat geschüttelt, um die Benzoesäure zu entfernen. Die wässrige Lösung wird mit 20S$iger Schwefelsäure auf pH 1.0 bis 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird filtriert, und das Filtrat wird mit 3/^iger wässriger TJatriurnacetatlösung (1.5 Liter + 0.75 Liter) geschüttelt. Die wässrige Schicht wird mit on-Salzsäure auf pH 1.0 bis 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat (1.75 Liter +1.0 Liter +0.75 Liter)extrahiert. Der Extrakt wird mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und konzentriert. Der Rückstand.wird mit Äther gewaschen und getrocknet, wobei 7-\]?-(Benzamido)-adipinamidc~l-cephalosporansaure (45.0 g) als gelbes Pulver erhalten wird.

(2) Zu einem Gemisch von 7-\J?-(Benzainido)adipinamidq[J-cephalosporansäure (29.15 g) , 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-th|iol (7.45 g) und Natriujiihydrogencarbonat (14.2 g) wird Y/asser (291 ml) gegeben, und das erhaltene Gemisch wird 6 Stunden bei 60 ⁰C gerührt. Nach dem Abkühlen wird Äthylacetat zum Reaktionsgemisch gegeben, und das erhaltene Gemisch wird mit 6n-Salzsäure auf pH 5.0 eingestellt. Die wässrige Lösung wird abgetrennt und unter Eiskühlung mit 6n-Salzsäüre auf pH 1.0 bis 1.5 eingestellt. Das abgeschiedene Öl wird durch Dekantieren gewonnen, in Aceton gelöst und konzentriert, wobei 7-V5-(Be^rizamido)adipinamido3-3-(5-niethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl~3-cephem-4-carbonsäure erhalten wird.

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(3) (a) Zu einer Suspension von 7-T5-(Benza.rnido)aciipin~ -3-(5-^ethyl-1, 3,4-thiadiazol-2-yl)thioπethyl·-3- -cephem^-carbonsäure (24,9'g) in Biclilorraetlian (250 ml) werden Chlortrimethylsilan (43.1 ml) und Dimethylanilin (37.4 ml) nacheinander unter Rühren gegeben, und das erhaltene Gemisch wird eine Stunde an Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgenisch v;ird au:? -40 bis -50 C abgekühlt, und dann wird Phosphorpentachlorid (25.2 g) unter Rühren zugefügt, und das erhaltene Gemisch wird bei der gleichen Temperatur zwei Stunden gerührt. !lach tropfenv/ciser Zugabo von Methanol (57 ml) wird das Rühren noch eine Stunde fortgesetzt. Bann werden 57 ral Wasser tropfenweise zum Reaktionsgei-iisch gegeben, und das Rühren wird bei etwa -20 ⁰C noch etwa 30 Uinuten lang fortgesetzt. Das Reaktion: gemisch wird mit Triäthylanin bei 0 bis 15 ⁰C auf pH 3.5 eingestellt. Die ausgefällten Kristalle werden durch Filtration gesammelt, mit Aceton, Methanol und Äther nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-raethyl-1,3»4-thiaaiazol-2-yl)thioinethyl-3-cephem-4-carbonsäure (4.9 g) als schwachgelbes Pulver erhalten wird.

(3) (b) Zu einer Suspension von 7~\j?-(Benzamido)adip5.namido3-3-(5-nethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (13.5 g) in Dichlormethan (135 ml) werden Chlortrimethylsilan (23.4 nil) und Dimethylanilin (20.1 ral) tropfenweise unter Rühren gegeben, und das erhaltene Gemisch wird eine Stunden am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen auf -40 bis -50 ⁰C wird unter Rühren Phosphorpentachlorid (14.2 g) zugefügt. Das Rühren wird noch 1.5 Stunden lang fortgesetzt. Es wird dann nicht weiter gekühlt, und das Rühren wird noch 15 Minuten fortgesetzt. Zum Reaktionsgemisch werden innerhalb etwa 10 Uinuten bei -5 bis -10 ⁰C 32,4 ml Methanol tropfenweise zugegeben, und das Rühren wird bei der gleichen Temperatur noch eine Stunde fortgesetzt. Zum Reaktionsgemisch wird Wasser (32.4 ml) bei - 5 bis -10 ⁰C in'etwa 5 Minuten zugefügt, und das Rühren wird bei der gleichen Temperatur,, _Q

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30 Minuten fortgesetzt. Die wässrige Schicht wird vom Reaktionsgemisch abgetrennt, Aceton (70 ml) wird zugegeben, und das erhaltene Gemisch wird mit Triäthylaiain bei 0 bis •15 ⁰C auf pH 3.5 eingestellt. Die ausgefällten Kristalle v/erden durch Filtration gesammelt, mit Wasser, 7obigem Aceton-v.^rasser und Äther nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4~ΐhiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephera-4-,carbonsäure (4.3 g) als schwachgelbes Pulver erhalten wird.

(3) (c) Zu einer Suspension von 7-\J>-(Benzamido)adipina2iido!l-3-(5-methyl-1,3»4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephera-4-carbonsäure (11.θ g) in Dichlormethan (118 ml) werden Chlortrimethylsilan (20.5 ml) und Dinethylanilin (17.6 ml) nacheinander unter Rühren gegeben, und das erhaltene Gemisch wird eine Stunde am Rückfluß eihitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf -10 ⁰C abgekühlt, eine Lösung von Phosphorpentachlorid (6.2 g) in Dichlormethan (7o ml) wird in etwa 15 Minuten unter Rühren tropfenweise zugegeben, und dann wird das Rühren zwei Stunden bei -7 bis -10 ⁰C fortgesetzt. Zum Reaktionsgemisch wird Methanol (28.2 ml) tropfenweise in etwa 8 Minuten bei -5 bis -10 C zugegeben, und das Rühren wird bei der gleichen Temperatur eine Stunde lang fortgesetzt. Wasser (28.2 ml) wird bei -5 bis -10 ⁰C in etwa 5 Minuten tropfenweise zugegeben, und das Ruhren wird bei der gleichen Temperatur etwa 30 Minuten lang fortgesetzt. Die wässrige Schicht wird abgetrennt, Aceton (70 ml) wird zugegeben, und der pH-Wert wird mit Triethylamin bei 0 bis 15 °C auf 3.5 eingestellt. Die ausgefällten Kristalle werden durch Filtration gesammelt, mit Wasser, 70&Lgem Aceton-Wasser und Äther nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadi&zol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (3.7 g) als schwachgelbes Pulver erhalten wird.

- 20 -

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- 'd'J

Λ. U *+ \J

7-Araino-:'-(

Benzolsvilrcoirrlchlorid ξ Reaktion ±c.r·eh.gsführt, P inani doll-c ephalo sp ο r an v/ird.

t'fi'ir j

— ·'—:β""ölsUlli!oiianicc J£:cL '.-^reii 3 5 Fulver* G2?iis.J/teiL

(2)

Wasser (300 ml) wird 1.3 Stunden bei 70 ⁰C gerührt. Bas Reaktionsgemisch ^Ti:ird schnell abgekühlt, eine geringe !!enge Aceton wird zugegeben, und das erhaltene Gemisch wird mit Äthylacetat extrahiert, Ter 3:ctra::- wird unter verhindertem Druck konzentriert, v;obei 7~\J5—( Benzolsuli onarnidc)-adipinamido^J-3-(5--nethyl-1,3,4~thiadiazol-2-yl) thionethyl-3-cephem-4-carbonsäure (32,8 g) als v;eii3es Pulver erhalten wird.

In ähnlicher ¥eise v/erden die folgenden Verbindungen erhalten:

7-V.5- (Chloracetaraido) adipinarnidqj -3— (5-m.ethyl-1,3»4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (gelbes Pulver):

+ NaI-ICO₃) ppm: 1.76 (4H, I-Iultiplet),

KIiR Spektrum (D ₃

2.40 (2H, Multiplet), 2.75 (3H, Singlet), 3.60 (2H), 4.10 (1H, Multiplet), 4.20 (2H₁ Singlet), 5.10 (IH, Doublet), 5.60 (1H, Doublet).

7-\_5- ( 2-1 lethylbenzaHido) adipinamido^- 3- (5-nethyl~ 1,3/:- thiadiazol~2-yl)thionethyl~3-cepho-^v::-4-ca?.''bonaLlure (vs.ißes Pulver) : - 21 -

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MIR Spektrum (D₉O + NaHCO,,) ppn: 1.35 (4H, Kultiplet), 2.40 (3H, Singlet}, 2.50 (2H, Multiplet), 2.75 (3H, Singlet), 3.50 (21$, 4.1 (1H), 4.40 (2H), 5.05 (ill, Doublet), 5.60 (IK, Doublet, 7.3 (4H, Multiplet).

7-^5-(4-Brombenzamido)adipinamido3~3-(5-raethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cepher.i-4-carbonsäure (gelbes Pulver):

NRII Spektrum (D₂O + MaHCO₇) ppm: 1.90 (4H, Multiplet), 2.50 (211, Multiplet), 2.75 (3H, Singlet), 3.35 (2H), 4.25 (2H), 4.55 (IH, Hultiplet), 5.05 (1H, Doublet), 5.65 (1H, Doublet, 7.65 (4K).'

(3) 7-\5- (Benzol sulf onamido) adip inaraidq} - 3- (5-nethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (32.8 g) v/ird in Dichlormethan (300 ml)suspendiert, Chlortrimethylsilan (44.5 g) und Dimethylanilin (44.5 g) v/erden nacheinander unter Rühren tropfenweise zugefügt, Lind das erhaltene Gemisch wird eine Stunde am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch v/ird auf -40 bis -50 ⁰C abgekühlt, Phosphorpentachlorid (16.3 g)" wird unter Rühren zugegeben, und das Rühren v/ird bei der gleichen Temperatur zwei Stunden lang fortgesetzt. Nach tropfenweiser Zugabe von Methanol (160.ml) in etwa 10 Minuten wird das Rühren bei der gleichen Temperatur noch etwa 1 Stunde lang fortgesetzt. Das erhaltene Gemisch v/ird mit V/asser (160 ml) vermischt und mit Triethylamin bei 0 bis 10 ⁰C auf pH 3.5 eingestellt. Die ausgefällten Kristalle werden durch Filtration gesammelt, mit Y/ssser., Aceton und Äther nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-methyl~1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (9.6 g) als schwachgelbes Pulver erhalten v/ird.

Ivie in diesem Beispiel jedoch unter Verwendung von 7-\j?-(2-Hethylbenzamido) adipinarnidc~l-3- (5-iiethyl-i , 3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephern-4-carbonsäure oder 7-\J5-(4-Brom-

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benzamide) -aeiipinaraidqj.—':— (5-niethyl-1,3 > 4-thiadiazol-2~"l) ■ thioiaeT-hji-3~cep}iei;i-4~caiⁱtonsäure statt 7-L5~(BenzolEulf onarniclo ) aäipinanidcQ-3- { 3~nethyl~ 1,3,4-tlii£diazal-2-yl) th'ioraet]iyl-5-C6ph3ra-4-carl:-or_v5äurG, wird 7-Anino-3-(3-methyl-1, 3»4-thiadiazol~2~vl)thioLiethyl-3-cephem~4-car~ bonsäure erhalten.

Beispiel 4

7-Anino-3- (5-~r:;ethyl-1,3,4-thiadiazol~2-yl)thiomethyl~ 3-ceplien-4-carbonsäure .

Natrium-7- (5-aminoadipinanido) -3- (5~r.i3thyl-1,3,4-thiadia-2ol-2-37l)thior.iethyl-3-cephem-4-carboxylat (10.2 g), das durch Reaktion des v,^Tie in Beispiel 1 beschrieben erhaltenen Filtrats mit 5-IIethyl-i ,3,^Zi-thiadia2ol-2-thiol hergestellt wurde, wird in einen Gemisch aus einer 10bigen wässrigen Dinatriunhydrogenphosphat-Lösung (75 :nl) und Aceton (25 nl) gelöst. Dazu v/ird tropfenweise bei Raumtemperatur unter Rühren in 5 Minuten eine Lösung von 2»I-Iethylbenzoylchlorid (6.15 g) in Aceton (10 ral) gegeben. Das Re akti ons gemisch wird durch Zugabe von 10biger wässriger Dinatriunhydrogenphosphat-Lösung auf pH 6.3 bis 7.5 eingestellt. Das Reaktionsgenisch xiird mit Athylacetat geschüttelt. Die wässrige Schicht v/ird abgetrennt, mit on-Salzsäure auf pH 1 bis 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und konzentriert. Das erhaltene gelbe Pulver wird mit Äther gewaschen und getrocknet, wobei 7-\J>-(2-Hethylbenzaiüido)adipinanibH-3-(5-nethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl~3-cephem-4-carbonsäure (2.ο g) als weiSes Pulver erhalten wird.

Wie in den Beispielen 2 (3) (a)- bis (3) (c), ,jedoch unter Verwendung des obigen Produktes anstaue von 7-IJ5-( Bens amido adipinamido_V-3- (5-nethyl-1,3,4-thiadia2ol-2-yl) thior.iethyl-

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S-cephen^-carbonsäure wird 7-Aiaino~3-(5-i^ethyl-1,3»4 diazόl-2-yl)ΐhiomeΐhyl-3-cephem-4- carbonsäure erhalten.

Beisüiel 5

7-Anino-3-(5-raethyl-1, 3,4-thiadiazol-··2-yl)thiomethyl-

·cephem-4-carbon3äure

Natrium-7~(5-aminoadipinamido)-3-(5-methyl-1,3₎4 zol-2-yl)thiomethyl-3-cepher:^~4-carboxylat (7.65 g), erhalten durch Reaktion des wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellen Filtrats mit 5-Methyl-1, 3,^z:-thiadiazol-2-thiol, v;ird in einem Gemisch aus einer 10/oi^cn wässrigen DinatriUinh3/drogenpilosphat■-L·ösung (50 ml) und Aceton (15 ml) gelöst, und eine Lösung von p-Brombenzoylchlorid (5.0 g) in Aceton (10 ml) wird dazu bei Raumtemperatur unter Rühren in 5 Minuten tropfenweise gegeben. Das Reaktionsgenisch wird durch Zugabe einer 10bigen wässrigen Dinatriumhydrogenphosphat-Lösung auf pH 6.5 bis 7.5 eingestellt und filtrier! Das Filtrat wird mit 6n-Salzsäure auf pH 1 bis 1.5 eingestellt. Das erhaltene Gemisch wird mit Äthylacetat extrahiert, und der IDxtrakt wird mit '/asser gewaschen, über ilagnesiurasulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird mit Aceton behandelt, wobei 7~\j>- (4-Brombenzamido) adipins.mido[\-3- (5~methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiometliyl-3-cephem-4-carbonsäure (1.1 g) als gelbes Pulver erhalten wird.

Wie in den Beispielen 2 (3) (a) bis (3) (c), jedoch unter Verwendung des obigen Produktes anstelle von 7-V5~(Benzamido)adipinanidcZ\~3-(5-niethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure wird 7-Amino-3-(5-methyl~ 1,3,4-thiadiazol-2-3''l) thionethyl-3-cephem-4-carbonsäure erhalten.

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	τ π	4 0 ;	T O ·Μ
233,		ι
		ι !
		j
		ι
\ϋ Lit

7-Αηιηο-3- o-netiiyo.-1 . ^, --^aiaciaco^-^-y^;-; 3-cephcm-4-carbonsäure

(1) Zu dem ?iltrat (50 Liter), las vie in schrieben erhalten wurde, v/ird .-.cetcn (et*·:?.

geben, und dann wird Eenzoylchlerid unter lebhaftem,Rühren · zugefügt, v,^robei der pH-'7er*; auf 7 bis 5 gehalten wird, I bis das erhaltene Gemisch einen negativen ITinhrdrin-Test j

ergibt. Das Rühren wird 3C Minuten fortgesetzt. Dann wird j das Reaktionsgemisch auf pH 4.5 eingestellt und filtriert. Das Filtrat wird auf pH ",5 eingestellt und mit Äthylacetat (30 Liter) extrahiert, Der Extrakt wird mit eine?? gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid (15 Liter) gewaschen und mit 3;^:iiger wässriger llatriumacetatlösung (7 Liter) extrahiert. Der Extrakt wird mit 5n-Salzsäure auf pH 1.5 eingestellt, und die wässrige εchient wird mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird mit Äther gewaschen und getrocknet, wobei 7-\J5-(Benzamido)-adipinamido^-cephalosporansäure (245 g) erhalten wird.

(2) Ein Gemisch aus 7-\]5-(3enzamido)adipinamido3-cephalosporansäure (242 g), Wasser (2.42 Liter), Natriumliydrogencarbonat (117 g) und 5-Hethyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol (61.5 g) wird 6 Stunden bei 60 + 1⁰C gerührt. Nachdem der pH-Wert auf 5.0 eingestellt worden war, wird das Reaktionsgemisch mit Äthylacetat gewaschen. Die wässrige Schicht wird mit 6n-Salzsäure (500 nl) und Eis (500 g) vermischt. Das ausgefallene Produkt wird durch Filtration gesammelt und über Phosphorpentoxid unter vermindertem Druck getrocknet, wobei 7-\]5-(Benzamido)adipinamidoQ-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure erhalten wird.

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(3) Zu einer Suspension von 7~\^-(Benzamido)adipinamido}-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (150 g) in Dichlormethan (1.5 Liter) v/erden Chlortrinethylsilan (26o ml) und Pimethylanilin (224 ml) na ehe inan.de r unter Rühren gegeben, und das erhaltene Gemisch wird eine Stunde am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen auf -40 bis -50 ⁰C wird Phosphorpentachlorid (158 g) unter Rühren zugefügt, und das erhaltene Gemisch wird zv/ei Stunden gerührt. Nach tropfenv/eiser Zugabe von Methanol (346 ml) wird das Rühren eine Stunde fortgesetzt. Dann wird \Jasser (348 ml) zugegeben, und das erhaltene Gemisch wird dreissig Minuten bei 0 C gerührt. Die Wasserschicht wird· abgetrennt, 70/oiges Aceton-Wasner wird hinzugegeben, und der pH-l/ert wird mit Triethylamin auf 3.5 eingestellt. Die ausgefallenen Kristalle werden durch Filtration gesammelt, mit Nasser und Aceton nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-methyl-1 ,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (42 g) erhalten wird.

Beiευiel 7

7-Amino-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

7-V[3-3enzamido)adipiiiamido_\-cephalosporansr.mre (29.4 g), hergestellt wie im Beispiel 1 (1) beschrieben, wird in einer Lösung von Natriumhydrogencarbonat (9.52 g) in Wasser (294 ml) gelöst, und ein Gemisch von Natriumhydrazoat (3.69 g) und Wasser (36.9 ml) \^ird bei 70 C portionsweise zugefügt, und es wird zwei Stunden gerührt. Das Reaktionsgenisch wird in ein Gemisch aus 10biger Salzsäure und Eis eingegossen. Der Niederschlag wird durch Filtration gesammelt und über Phosphorpentoxid unter vermindertem Druck getrocknet, v/obei 7-\3~(Benzamido)adipinamido_\_-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure erhalten wird.

- 26 309882/1397

HI-Dl Spektrum (D₂O -- HaHCC₇.)

Typ,.-,

2.5 (2H₅ I-Iultiplet); 5.15 His 3.6 (Hu, I ■Doublet), 4,5 (IH, Ilultiplet), 5.15 (IH. Doublet), 5.70 (IH, Doublet), 7.5 bis S.C (5H, Hultipiet),

Dia so erhaltene 7-v.,.5-(Hen.zurr.ido)adirananido~^-»3"azidoiiie-thyl-3-cepheu~4-carbonslHu"-e (2'1,3 g uird zu -iins" 3-erjHe;e' von Hi chi ο me than (215 nH! , Chlcrurinethylsiler: ;u-n:eH" u:

inear; ylar.il in (53

erhalten

v/ird auf -?O bis -40 °'C. ^ dazu ?HospH\orpentach2.orid vrii'd noch s-,;

setzt. Nach tropfenv;eiBe:. v;ird das erhaltene GeniEc

t, v.nv: unter HüHre^ vrird

Stunde:: .b-l Her t'lerenen HeraOe^eter fort .ve·

"'Zv.:. HsthanoH ;>,9 r::l)

und das Rühren v/ird noch eine Zei" Han" Hortgeenest. Die obere Schicht wird von HeiHrionsgeniscn abgetrennt. Aceto: (115 si) wird zugeseben, ■.:::.H da.s eruaH^ene Geuueoh wird mit Hrinethyianin (3C r,I; bei 3 bee 13 ⁰C auf rH 3.5 eini; stellt. Das erhaltene Geuieeh VnIrH in Kühlschranu aufbewahrt. Die ausgefallenen Hrustalle '..-erden cureh Filtrateo: gesanmelt, nit 70;iigen Aee -on~Hasser_f Kethancl und Äther nacheinander gewaschen und -retroc-Hmet, v/obei 5~A:::ino-3-

f~t "T~ γΤϊΓ ■ «Μ ¹¹¹S HK O Ci"-"T. i'¹» Cs^-^ __ ■' ' _, ¹^^{1 1}^' "''i " -·, "v·* f~" ο ^ "> "^ """. ' f j *~^ri ι Λ ~"¹¹' -"V H " ''^-"'"¹I T-Γ "T "-^ Γ

■.j- L^iJ, V ^_ „,■* w Su* !w'.LitC' I y '■■--' ■' '- '. -,. ii-J >-^- w--i. ', T j I '·--, / ν-· -ι- — — ·· ν _■■ — ~ i · —;- -i. _,. #

F;'Z3 Spektrum (D₂O + HaHC,--) ppm 3.35 bis 3.^ro (2H. AB Typ), 4.β (2H, Singlet 5/ h.75 HiH, Double", 5.10 (IH₅ Doublet).

Beispiel S

7-Airino-3-azidonethvl-3-'

(1) HHie in Beispiel 1 dung von 3-Chlorphenyla

ocnsaure

je doer, unter Yer-.-r-n·- j

8'" 1 3 9

wird die Reaktion durchgeführt, wobei 7-\j5-(3-Chlorphenylacetainido)adipinamidcQ-cephalosporansüure erhalten wird.

NMR Spektrum (D₂O + MaHCO₃) ppm: 2.15 (-COCH₃ in 3-Position, Singlet), 3.7 (-CH₂ in -CH₂-/^ , Singlet), 4.85 (-CH₂- in -CH₂OCOCH₃ in 3-Positidn, Doublet), 5.10 (H in 6-Position, Doublet), 5.70 (H in 7-Position, Doublet),

7.1 bis 7.5 (H am Benzolring, Multiplet).

(2) 7-\_5- ( 3-Chlorphenylacetamido) adipinamidoA -cephalosporansäure (8.6 g) wird zu einem Gemisch von Wasser (86 ml) und Natriumhydrogencarbonat (2.63 g) gegeben, und das erhaltene Gemisch wird auf 70 ⁰C erhitzt. Hach portionsweiser Zugabe von einem Gemisch aus Natriumhydrazoat (1.02 g) und Wasser (10.2 ml) in etwa einer Stunde wird das Rühren bei der gleichen Temperatur zwei Stunden fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird mit Äthylacetat (86 ml) vermischt und mit Salzsäure auf pH 1.5 eingestellt. Die wässrige Schicht wird von der Äthylacetatschicht abgetrennt, und das darin enthaltene ölige Material \tfird von der wässrigen Schicht abgetrennt, in Methanol gelöst und mit der genannten ÄthylacetEitschicht vereinigt. Die vereinigte organische 'Lösungsmittellösung wird getrocknet und konzentriert, wobei 7- \5- ( 3-Chlorphen3^rlacetamido ) adipinamidqX-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbönsäure erhalten \^ird.

IR Absorptionsspektrum (Nujol): 2100 cm""¹ (N,).

(3) Wie in den Beispielen 2 (3) (a) bis (3) (c), jedoch unter Verwendung von 7~\3-(3-Chlorphenylacetamido)adipinamidcü-3-azidomethyl-3-cephem-4-carbonsäure statt 7-\_5-( Benzaraido)adipinamido3-3-(5~methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure wird 7-Amino-3-azidomethyl 3-cephem-4-carbonsäure erhalten.

In ähnlicher V7eise wurden die folgenden Verbindungen hergestellt: - ²⁸ -

308882/1397

7-Amino-3-O »3,4-thiadiazol-2-yl)t!iiomethyl-3-cepliem--4-carbonsäure:

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffsr): \iax ²⁷⁴ ψ» ^{Ξ 394}·

7-Amino-3-(5-äthyl-i,3,4-thiadiazol-2~yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure:

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): Kax ²⁷⁵ T' ^{S 377}·

7-Amino-3-(5-propyl-1, 3,4~thiadiazoi-2-yl) thiomethyl-3-cephen-4-carbonsäure:

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosttetpuffer): x ²⁷⁵ *V> ^Έ

7-Amino-3-(5-methylthio-1,3,4-thiadiazoi-2-yl)thioiaethyl-3-cephem-4-carbonsäure (M.P. 197 bis 198 ⁰C (Zers.)):

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): Kax ²⁷⁸ T' ^E

Beispiel 9

7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

(1) Cephalosporium IMI v/ird in einem Nährmedium enthaltend Stärke und Haisquellwasser etwa 80 Stunden bei etwa 30 ⁰C gezüchtet. Die Fermentationsbrühe wird auf etwa pH 6.5 eingestellt und filtriert. Zum Filtrat (1.0 Liter) wird tropfenweise bei 5 C unter Rühren 1,5-Diazabicyclo\h,3,ojnon-5-en zugegeben, um den pH auf 7.0 einzustellen. Dann wird eine Lösung von Isobutylchloroformat (3.5 g) in Aceton (4 nl) tropfenweise zugefügt. Nachdem eine Stunde gerührt wurde, wird weiteres 1,5-Diazabicyclo\^4,3,Qj—non-5-en zuge-29

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fügt, um den pH auf 7.0 einzustellen, und die erhaltene Mischung wird gerührt, bis sie im Ninhydrin-Test negativ ist. Das Re akti ons gemisch wird mit 20$Siger Schwefelsäure auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid gewaschen und mit einer 3i&Lgen wässrigen Natriumacetatlösung geschüttelt. Die -wässrige Lösung wird auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet und unter vermindertem Druck eingeengt, wobei 7-i3-(l^sotu^y^loxy^carl:)ony^lamino)^adiPⁱⁿ-" amidcTJ-cephalosporansäure (4.0 g) erhalten wird, das mit ■ Methanol behandelt wird, um ein Pulver zu erhalten. Nach üblichen Verfahren wird dieses Produkt in das Dicyclohexylaminsalz, F. 191 bis 194 ⁰C (Zers.) übergeführt. Analyse: berechnet für C₂₁H₂₉O₁₀N₃S.^C ₂4^H46^N2^{: Cf 61}·⁶¹ °⁵> H, 8.62 56; N, 7.98 %. Gefunden: C, 61,31 %; H, 8.63 %', N, 7.68 %.

(2) Wie im Beispiel 1 (2) beschrieben, wird das obige Produkt umgesetzt mit 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol,wobei 7-\_5- (I sobutyloxycarbonylamino) adipinamido] - 3- (5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure erhalten wird.

(3) Wie im Beispiel 1 (3) beschrieben, wird das obige Produkt behandelt, wobei 7~Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure erhalten wird.

Beispiel 10

7-Amino-3-(5methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

Zu dem Filtrat (50 Liter), das wie im Beispiel 9 O) beschrieben hergestellt wurde, wird Aceton (10 Liter) gegeben, und dazu wird 1,5-Diazabicyclo\4,3>0Jnon-5~en bei 5 ⁰C unter Rühren rerieben, um den pH-Wert auf 7.0 einzu- -30-

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stellen. Dann wird eine Lösung von Isobutylchloroformat (370 g) in Aceton (420 ml).tropfenweise zum erhaltenen Gemisch gegeben, wobei der pH-Wert auf 7.0 bis 7.5 gehalten wird, und 1,5-Diazabicyclo\_4,3,0jnon-5~en wird unter Rühren zugefügt, um den pH-Wert auf 7.0 zu bringen. Nach Filtration des ReaktionsgemiscJb.es wird das Filtrat auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit 3/aiger wässriger Natriumacetatlösung geschüttelt. Die wässrige Schicht wird mit 611-S al ζ säure auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet und konzentriert, wobei 7-Y3-(Isobutyloxycarbonylamino)adipinamidoj-cephalosporansäure (200 g) erhalten wird.

Das obige Produkt wird wie im Beispiel 1 (2) und (3) beschrieben behandelt, wobei 7-Amino-3-(5-methyl-1,3 > 4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure erhalten wird.

Beispiel 11

7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)-thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

Ein Gemisch aus dem Filtrat (2000 Liter), das wie im Beispiel 9 (1) beschrieben hergestellt wurde, und Äthylacetat (200 Liter) wird mit 1,5-Diazabicyclo\^,3,oJiion-5-en bei 5 ⁰C unter Rühren auf pH 7.0 eingestellt, und Phenylisocyanat (30 Liter) wird zugegeben. Das erhaltene Gemisch wird bei der gleichen Temperatur zwei Stunden gerührt und dann filtriert. Das Filtrat wird mit 20?oiger Schwefelsäure auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wir^fait 3Joiger wässriger Natriumacetatlösung geschüttelt. Die wässrige Schicht wird mit 20$oiger Schwefelsäure auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert, Der Extrakt wird unter vermindertem Druck konzentriert, und

- 31 -

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der Rückstand wird in Methanol gelöst und in einem Kühlschrank stehengelassen. Die ausgefällten Kristalle werden durch Filtration gesammelt, mit Methanol gewaschen und getrocknet, wobei 7-\_5-(3-Phenylureido)adipinamidcTJcephalospo· ransäurc (7.2 kg) erhalten wird.

In der gleichen Weise wurden die folgenden Verbindungen erhalten:

7-^*(3-p-Chlorphenylureido)adipinamidcT]-cephalosporansäure (F. 143 bis 145 °C):

Analyse: berechnet für C₂₃H₂₅N^O₉SCl: C, 46.90 %; H, 4.28 %', N, 9.52 %. Gefunden: C, 46.83 %i H, 4.45 %; N, 9.46 #.

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): >Snax²⁴⁸ «V* ^{B Α93}Ληί ²⁷³

7- \3- ( 3-fc*-Naphthylureido ) adipinamidoj^-cephalo sporansäure: UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): >W^{222 10}V' ^{E 855}J \ax ²⁷°

7-\^-(3-Phenylthioureido)adiplnamidol-cephalosporansäure (P. 70 bis 90 ⁰C (Zers.) ):

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): 453 *μ₉ Ε 337.

7~V5-( 3-Äthylureido) adipinamido j-cephalosporansäure 1.5 Hydrat (F. 105 bis 107 °C (Zers.) ):

7-\3~ ( 3-p-Tolylureido ) adipinamido J- cephalo sporansäuredlhydrat ( F. 155 bis 158 ⁰C (Zers.) ):

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): Kax ^{243 13}H' ^{E 400}^IiIf ²⁵° ¹³³P-

— 32 ··

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Analyse: berechnet für C₃₄K₂ J^₁O₀S. 21-3UO: C, 49.30 J¹S; H, 5.51 %; N, 9.5Ü %. Gefunden: C, 48.71 ¹A; H, 5.49 %\ N, 9.93 ^c/o.

7-\_5- (j.T-1-iethyl-M-phenylureido ) adipinamidqj -ceplialosporan-

saure:

IR Absorptionsspektrum (JIu.jol): 3300, 1730, 1725, 1640 cm"¹.

NKR Spektrum (D₂O + HaHCO,) ppm 2.12 (3H, Singlet), 1.67 bis 2.23 (6H," Multi'plat), 3.22 (3H, .Singlet), 3.30 (2H, Quartet), 5.12 (1H, Doublet), 5.63 (IH, Doublet), 7.45 (5H, Multiplet).

7-\_5- (Benzol sulfonami do) adipinaruidoj~ceplis.losporansäu.re (■weii3es Pulver).

7-V 5- (Benzamido) adipinamido j-cephalosporansäure (sch\-:ach gelbes Pulver).

7-\_5~ (Chloracetaraido) adipinai;iido\-3- (5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-ΛΓΐ) thiorne tb.yl-3~cephe.m-4- carbonsäure:

Spektrum (D₂O + NaIlCO₃) ppm: 1.78 (4H, Multiplet), 2.40 (2H, I-jultvplet), 2.75 (3H, Singlet), 3.6θ (2H), 4.10 (1H, Multiplet), 4.20 (2H₃ Singlet), 5.10 (IH, Doublet), 5.6Ο (1H, Doublet).

7-v5-(3-Chlorphenylacetamido)adipiiiamidoJ-cephalosporan-

saure:

Nl-IR Spektrum (D₂O + NaHCO₃) ppm: 2.15 (-COCH₃ in 3-Position, Singlet), 3.7 (-CH₂ in -CH₂-/^ , Singlet),

4.85 (-CH₂- in -CH₂OCOCH₃ in 3-Position, Doublet), 5.10

(H in 6-Position, Doublet), 5.70 (H in 7-Position, Doublet),

7.1 bis 7.5 (H am Benzolring, Multiplet).

- 33 -309882/1397

Wie in den Beispielen 1 (2) und (3) wird das genannte Produkt behandelt, wobei 7-Amino~3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yi)-thioraetliyl-3-cepheni-4-carbonsäure erhalten wird.-

Beispiel 12

Wie in Beispiel 9~(1) wird das Filtrat der Fermentationsbrühe, die durch Züchtung von Streptomyces wadayamensis WS 3442 erhalten wurde, mit Phenylisocyanat behandelt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert. Das Filtrat wird mit -Salzsäure auf pH 1.0 bis 1.5 eingestellt, mit Äthylacetat extrahiert und filtriert. Der Extrakt wird mit 3#iger wässriger Natriumacetatlösung geschüttelt, und die wässrige Schicht wird mit 6n-Salzsäure auf pH 1.0 bis 1,5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter ver- ' minderten Druck konzentriert, wobei ein gelbes öliges Produkt erhalten wird. Dieses wird durch eine Silicagelkolonne chromatografiert, wobei 7-\|5-(3-Phenylureido)adipinamido^-3-methyl-3-cephem-4-cirbonsäure als weißes Pulver erhalten wird. In üblicher Wfise wird dieses Produkt übergeführt in das Dicyciohexylafflinsalz, F. 201 bis 205 ⁰C (Zers.).

Analyse ί berechnet für C^eH₇₀NgO₇S.2H₂O: C, 61.80 %; H, 8£1 %i N, 9*60 #, Gefunden: C₁ 62.09 %', H, 8.35 %i

ν, s.m %.

Beispiel 13

7-Amixi,Q~3r· ( 5-meihyl-1,3,4-thiadiazal-2-yl) thiomethyl-3-cephem-A-carbonsäure

(1) Cephalosporin IMI wird in einem Nährmedium enthaltend Stärke und Maisquellwasser etwa 80 Stunden bei etwa 30 ⁰C

gezüchtet. Die Eermentationsbrühe wird auf etwa pH 6.5 eingestellt und filtriert. Zum Piltrat (1 Liter) wird eine Lösung von Isobutylchloroformat (-3.5 g) in Aceton (4 ml) bei 5 C tropfenweise unter "Rühren zugegeben, wobei der pH-Wert mit wässriger Natronlauge auf 7 gehalten wird. Das Rühren wird etwa eine Stunde lang fortgesetzt, bis das Reaktionsgemische negativ im Ninhydrin-Test ist. Das Reaktionsgemisch wird mit 2O>oiger Schwefelsäure auf .pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid gewaschen und mit einer 3/aigen wässrigen Natriumacetatlösung geschüttelt. Die wässrige Schicht wird auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Das zurückbleibende Öl (4.0 g) wird mit Methanol behandelt, wobei 7-V5-(lsobutoxycarbonylamino)adipinamidq3-cephalosporansäure als Pulver erhalten wird. Nach üblichen Verfahren wird dieses Produkt in das Dicyelohexylaminsalz, F. 191 bis 194 ⁰C (Zers.) übergeführt.

Analyse: berechnet für ^C21^H29°1O^N3^S*^C24^H46^N2^{: C}* 61.61; H, 8.62; N, 7.93. Gefunden: C, 61.31; H, 8.63; N, 7.68.

(2) Ein Gemisch der so hergestellten 7-\5-(Isobutoxycarbonylamino ) adipinamido^][-3- ( 5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (2.0 g), Natriumhydrogencarbonat (0.9 g), 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol (0.7 g) und Wasser (15 ml) wird 4.5 Stunden gerührt, mit 6n-Salzsäur auf pH 4 eingestellt und mit Äthylacetat gewaschen. Das Reaktionsgemisch wird dann auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wird in einer geringen Menge Aceton gelöst, und dazu wird Natrium-2-äthylhexanoat gegeben. Der Niederschlag wird durch Filtration gesammelt und getrocknet, wobei Natrium-7-\^5-(isobutoxycarbonylamino)-adipinamidql-3-(5-methyl-1,3_f4-thiadiaaol-2-yl)thiomethyl-

3-cephem-4-carboxylat (0.8 g) erhalten wird.

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BAD ORIGINAL

NMR Spektrum (D₂O + NaHCO₇) 1: 4.35 (H in 7-Position des Cephemnukleus, Doublet), 4.87 (H in 6-Position des-Cephemnukleus, Doublet), 7.23 (H in 5-Position des 1,3,4-Thiadiazolring, Singlet).

(3) Zu einer Suspension der so hergestellten 7-\_5-(ΐεο-butoxycarbonylamino) adipinamido~3-3- (5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thionethyl-3-cephem-4-carbonsäure (12 g) in Dichlormethan (120 ml) v/erden Chlortrimethylsilan (21.5 ml) und Dimethylanilin (18.7 al) gegeben, und das erhaltene Geraisch wird eine Stunde am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf -40-bis -50 ⁰C abgekühlt, Phosphorpentachlorid (13g) wird zugegeben, und das erhaltene Gemisch i wird bei der gleichen Temperatur zwei Stunden gerührt. Nach Zugabe von Methanol (28.5 ml) wird das erhaltene Gemisch eine Stunde bei -40 bis -50 ⁰C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit V/asser (28.5 ml) vernischt und dreißig Minuten gerührt. Die wässrige Schicht wird abgetrennt, mit Aceton (100 ml) vermischt und mit Triäthylamin unter Kühlung unter 15 °C auf pH 3.5 eingestellt. EIe ausgefällten Kristalle werden durch Filtration gesammelt, mit Methanol und Äther nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (2.8 g) erhalten wird.

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): \ax ^{274 13}P' ^{E 325}·

Beispiel 14

7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure

(1) Wie im Beispiel 13 (1), jedoch unter Verwendung von Benzylchloroformat statt Isobutylchloroformat, wird 7-v[5-(Benzyloxycarbonylamino)adipinamidcr]-cephalosporansäure

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als schwachgelbes Pulver erhalten.

(2) Zu einer Mischung von 7-\_5-(Benzylo;:y carbonyl amino )-adipinamidoj-cephalosporansäure (14.8 g), ITatriurahydrogencarbonat (6.8 g) und 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol (3.53 g) wird V/asser (150 ml) portionsweise gegeben, und das/erhaltene Gemisch wird 35 Ilinuten bei 60 ⁰C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird schnell abgekühlt, mit 6n-,Salzsäure auf pH 5.5 eingestellt und mit Athylaceat geschüttelt. Die wässrige Schicht wird abgetrennt, mit 6n-Salzsäure auf pH 1 bis 1.5 eingest-ellt und mit einem Gemisch aus Äthylacetat und Aceton (10 : 1) extrahiert. Der Extrakt wird konzentriert, wobei 7-\5-("Benzyloxycarbonyl£mino)-adipinamido^\-3-( 5-nethyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl) thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (i6.0g ) erhalten wird.

(3) Zu einer Suspension von 7-V.5-(Benzylo>:ycarbonylamino)-adipinamidcQ-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephera-4-carbonsäure (16 g) in Dichlormethan (200 ml) v/erden Chlortrimethylsilan (26 ml) und Dirnethylanilin (22.8 ml) nacheinander unter Rühren gegeben, und das erhaltene Gemisch wird eine Stunde am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf -40 bis -50 ⁰C abgekühlt, Phosphor pentacHorid (10.8 g) wird zugefügt, und das Rühren wird zv/ei Stunden fortgesetzt. Zum Reaktionsgemisch wird Methanol (78 ml) tropfenweise gegeben, und das Rühren wird eine Stunde bei der gleichen Temperatur fortgesetzt. Dann wird Wasser (78 ml) tropfenweise zugegeben, und das erhaltene Gemisch i^ird unter Kühlen etwa 30 Minuten lang gerührt. Das Reaktionsgeraisch wird mit Triethylamin bei 0 bis 15 ⁰C auf pH 3.5 eingestellt. Die ausgefällten Kristalle werden durch Filtration gesammelt, mit Wasser, Aceton, Methanol und Äther nacheinander gewaschen und getrocknet, wobei 7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (5.45 g) erhalten wird.

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BeisOiel 15

7-Amino-3-(5-methyl-1, 3,4-thiadiazol-2-yl)thioInethyl-3-cephern-4-carbonsäure

(1) Zu dem Filtrat (50 Liter), daß wie im Beispiel 13 (1) beschrieben hergestellt wurde, wird Aceton (10 Liter) gegeben, und das erhaltene Gemisch wird auf 5 C abgekühlt und mit wässriger natronlauge auf pH 7 eingestellt. Nach tropfenweiser Zugabe einer Lösung von Isobutylchlorofornat (370 g) in Aceton (420 ml) wird das Rühren fortgesetzt, bis sich der pH-v.'ert von 7 stabilisiert hat. Das Reaktionsgemisch wird filtriert, und das Filtrat wird mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit 3#>iger wässriger Natriumacetatlösung geschüttelt, und die wässrige Schicht wird mit 6n-Salzsäure auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird getrocknet und konzentriert, wobei 7-\ß-(Isobutoxycarbonylamino) adipinamidcT]-cephalosporansäure erhalten wird.

(2) 7-\^5-(I sobutoxycarbonyl amino) adipinamido^-cephalo sporansäure (190 g) wird in einer Lösung von Natriumhydrogencarbonat (86.5 g) in Wasser (1.4 Liter) gelöst. Dazu wird 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-thiol (62.5 g) gegeben, und das erhaltene Gemisch wird 6.5 Stunden bei 60 ⁰C gerührt. Nach Zugabe von Äthylacetat (700 ml) wird das erhaltene Gemisch mit Salzsäure unter Rühren auf pH 4.0 eingestellt. Die wässrige Schicht wird abgetrennt, auf pH 1.5 eingestellt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird unter vermindertem Druck konzentriert, der Rückstand in Methanolgelöst, und das darin enthaltene V/asser durch azeotrope

Destillation entfernt. Das zurückbleibende Öl wird mit Äther behandelt, und das erhaltene Pulver wird getrocknet, wobei 7-\J5- (Isobutoxycarbonylamino)adipinamidcT\-3- (5-methyl-1,3»4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure (75 g) erhalten wird. ,_Q

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' (3) 7-Vp-(lsobutox3^rcarbonylamino)adipinamido_|-3-(5-raethyl-1,3» 4-thiadiazol*-2-yl) thioinethyi-3-cepher:i-4-carbonsäure (75 g) v/ird zu einen Gemisch von Di chlorine than (750 ml), Chlortrimethylsilan (134 ml) und Dimethylanilin (115 ml) gegeben, und die erhaltene I-Iischung v/ird eine Stunde am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch v/ird auf -10 ⁰C abgekühlt, Phosphorpentachlorid (81.2 *g) v/ird zugefügt, und das erhaltene Gemisch wird bei der gleichen Temperatur zv/ei Stunden geruht. Dann v/ird Methanol (ISO ml) bei -5 bis -10 ⁰C zugegeben, und das Rühren v/ird 30 Minuten fortgesetzt. Mach Zugabe von Wasser (180 ml) v/ird das Rühren noch vre.itere 30 Hinuten lang fortgesetzt« Das Reaktionsgemisch vrird dann vie im Beispiel 13 (3) beschrieben behandelt, v/ocei 7-Amino-3-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-earbonsäure (18 g) erhalten v/ird.

In ähnlicher v.⁷eise v/urden die folgenden Verbindungen hergestellt:

7-Amino-3-(1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4-carbonsäure:

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): \ax ^{275 Q}F> ^E 394.

7-Amino-3-(5-äthyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3 cephem-4-carbonsäure:

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): \ ²⁷⁵

7-Amino-3-(5-propyl-1,3,4-thiadiazol~2-yl)thiomothyl-3-cephem-4-carbonsäure:

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): Kiax ²⁷⁵ *V> ^{E 3<53}·

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8AD ORIGINAL

7-Amino-3-(5-methylthio-1,3,4-thiadiazol-2-yl)thiomethyl-3-cephem-4~carborisäure (F. 197 bis 193 ⁰C (Zers.) ):

UV Absorptionsspektrum (pH 6.4, Phosphatpuffer): ^E 553.

PatentansBrüche:

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Claims (19)

1. Anmelder: Fujisa^a Pharmaceutical Co. ,Ltd.

   Γό. 3, Dosho-naclii 4-choi;ie, Kigashi-ku,

   Osaka-shi, Osaka-.fu, Japan

   3-Substituiertrnethyl~3-Cephern-4~Carbonsäurederivate

   Patentansprüche:

   i y. 3-Substituiertrriethyl~3-cepherxi-4-carbonsäurederivat-e der allgemeinen Formel

   HOOC-CH(CH₂ ^CONH-

   I JU- N. ^K II.

   KH-R

   0"

   COOH

   ΐη R für eine Acyl gruppe der folgenden Fornein steht:

   I¹ ^

   (A) -X-C-R_{2 und} (B) -COO-R₄

   vobei X für -CO- oder -SO₀- steht, R^, IL·. und IU jeweils ein Wasserstoffatom oder eine organische Gruppe bedeuten und R^ eine Aralkylgruppe ist, und Y für den Rest eines stark nukleophilen Mittels steht.

   - 2 309882/1397
2. 2. Verbindungen der Formel II nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, das R für eine substituierte oder unsubstituierte aromatische Acylgruppe und Y für eine Thiadiazolylthiogruppe, eine niedere Alkylthiadiazolylthiogruppe oder eine Azidogruppe stehen.
3. 3. Verbindungen der Formel II nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das R für eine substituierte oder unsubstit\.iierte Benzoylgruppe und Y für eine Thiadiazorylthiogruppe, eine niedere Alkylthiadiazolylthiogruppe oder eine Azidogruppe stehen.
4. 4. Verbindungen der Formel II nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das R für Behzoyl und Y für 5-Methyl-1»3 > 4-thiadiazol-2-ylthio stehen.
5. 5. Verbindung der Formel II nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das R für o-Methylbenzoyl und Y für 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-ylthio stehen.
6. 6. Verbindung der Formel II nach Anspruch 3». dadurch gekennzeichnet, das R für p-Brombenzoyl und Y für 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2-ylthio stehen.
7. 7. Verbindung der Formel II nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das R für Benzoyl und Y für Azido stehen.
8. 8. Verbindungen der Formel II nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das R für eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl(nieder)alkanoylgruppe und Y für eine Thiadiazolylthiogruppe, eine niedere Alkylthiadiazolylthiogruppe oder eine Azidogruppe stehen.

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9. 9. Verbindung .der Formel Il nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, das R für m-Chlorphenylacetyl und Y für Azido stehen,
10. 10. Verbindungen der Formel II nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das R für eine substituierte oder ur— substituierte Phenyl (nieder) alkoxycarbonylgruppe v.nd Y für eine Thiadiazolylthiogruppe, eine niedere Alkylthiadiazolylthiogruppe oder eine Azidogruppe stehen.
11. 11. Verbindung der Fornel II nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das R für Benzyloxycarbonyl und Y für 5-Hethyl-1,3,4-thiadiazol-2-ylthio stehen.
12. 12. Verbindungen der Formel II nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das R für eine substituierte oder unsubstituierte 3enzolsulfonylgruppe und Y für eine Thiadiazolylthiogruppe, eine niedere Alkylthiadiazolylthiοgruppe oder eine Asidogruppe stehen.
13. 13. Verbindung der Formel II nach Anspruch 12, dadurch

    gekennzeichnet, das R für Benzolsulfonyl und Y für 5-Methyl-^l, 3,4-thiadiazol-2~ylthio stehen.
14. 14. Verbindungen der Formel II nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das R für eine Halo(nieder)alkanoylgruppe und Y für eine Thiadiazolylthiogruppe, eine niedere Alkylthiadiazolylthiogruppe oder eine Azidogruppe stehen.
15. 15. Verbindung der Formel II nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, das R für Chloracetyl und Y für 5-Methyl-1,3,4-thiadiazol-2~ylthio stehen.

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16. 16. Verfahren zur Herstellung von 3-Substituiertmethyl-3-cephera~4-carbonsäurederivaten der Formel

    HOOC-CiI(CiL, ).,CONII —_Γ—

    KlI-R y *\ί^\ II.

    COOII

    v;orin R für eine Acylgruppe der folgenden Formeln steht:

    ι¹

    (Λ) -X-C-R_{2 und}

    v;obei X für -CO- oder -SO₂- steht, R^jR₂ ^{und R}3 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine organische Gruppe bedeuten und R- eine Aralkylgruppe ist,

    und Y für den Rest eines stark nukleophilen Mittels steht,

    dadurch gekennzeichnet, daß eine Cephalosporin C enthaltende Fermentationsbrühe ohne Säure-Inkubation mit einem zur Einführung der Gruppe -R

    worin R die gleiche Bedeutung vrie oben hat, befähigten Acylierungsmittel unter Bildung einer Verbindung der Formel

    HOOC-CH(CH₂)-COKII —r

    COOII

    309882/1397

    worin R die gleiche !Bedeutung wie oben hat, und diese Verbindung mit einem stark nukleophilen Mittel ungesetzt v;ird, oder daß die Brühe mit einen stark uukleophilen 1-littel unter Bildung einer Verbindung der Formel .

    HOCC-CH(CEl)₇COHH i * ^J

    worin Y die gleiche Bedeutung wie oben hat, und diese Verbindung mit einem ^v."" Einführung der Gruppe

    -R

    worin Pl die gleiche Bedeutung wie oben hat, befähigten Acylierungsmittel umgesetzt wird.
17. 17. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel

    COOH

    worin Y für den Rent eines stark nukloophilen Mittels steht,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Formel

    HOOC-CII(CH₂ )_vCONJI -'

    KH-R

    . 0

    309882/1397

    worin R für eine Acylgruppe der folgenden Formeln steht:

    (A) -X-C-R_{2 und} (_B) COOR

    wobei-X für -CO- oder -SO₂- ctoht, R₁, R₂ und R₃ jeweils ein Wasserstoffaton oder eine organische Gruppe bedeuten und R^ eine Aralkylgruppe ist,

    und Y die gleiche Bedeutung wie oben hat, mit einem Silylierungsmittel, die erhaltene Verbindung mit einem Imino-Halogenierungsmittel und die erhaltene Verbindung mit einem Imino-Verätherungsmittel umgesetzt und die erhaltene Verbindung hydrolysiert wird.
18. 18. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel

    COOH

    worin Y für den Rest eines stark nukleophilen

    Mittels steht,

    dadurch gekennzeichnet, daß eine Cephalosporin C ent haltende Fermentationsbrühe ohne Säure-Inkubation mit einem zur Einführung der Gruppe

    -R

    worin R für eine Acylgruppe der folgenden Formeln steht: . R₁

    (A) -X-CJ-R₂ und (B) -COO-R₄

    R₃ - 7

    309882/1397

    ϊί_? und R₇.

    wobei X für -CO- oder -SO₂- steht, R jeweils ein Y/asserstofx'atom oder eine organische Gruppe bedeute:.-! und R^ eine Aralkylgruppe ist,

    befähigten Acylieinmgsnittel unter Bildung einer Ver bindung der Formel

    HOOC-CH(CH₂)

    NH-R

    CH₂OCOCH

    COOH

    worin R die gleiche .Bedeutung wie oben hat, und diese Verbindung mit einem stark nukleophilen Mittel unter Bildung einer Verbindung der Formel

    HOOC-CH(CH₂ ). CONH

    NH-R

    COOH

    worin R und X die gleiche Bedeutung wie oben haben, und diese Verbindung mit einem Silylierungsmittel, das erhaltene Produkt mit einem Jnino-Halogenierungsinittel und die erhaltene Verbindung mit einen Irainoverätherungsmittel umgesetzt und die so erhaltene Verbindung hydrolysiert wird.
19. 19. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel

    COOH

    30S882/139?

    vorin Y .für den Rest eines stark nu.kleophilen

    Kittels steht,

    dadurch gekennzeichnet, daß eine Cephalosporin C enthaltende Ferraentationsbrühe ohne Säure-Inkubation mit einem stark nukleophilen Kittel unter Herstellung einer Verbindung der Formel

    HOOC-CH(CH₂),CONH—τ ^l2

    k ' >—*■

    COOII

    v;orin Y die gleiche Bedeutung vrie oben hat, die erhaltene Verbindung mit einem zur Einführung der Gruppe

    -R

    ■worin R für eine Acylgruppe der folgenden Formeln steht:

    (A) .-X-C-R₂ ^und (B) -COO-R, ι 4

    H₅

    ■wobei X für -CO- oder -SO₂- steht, R^, R₂ und R^ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine organische Grumoe bedeuten und R/. eine Aralkylgruppe ist, unter Herstellung einer Verbindung der Formel

    HOOC-CH(CH₂)₅
    NH-R

    *) befähigten Acylierungsmittel

    309882/1397

    BAD ORlQINAt

    worin R und Y die gleiche Bedeutung haben, und die co erhaltene Verbindung mit einen Silylieruiig.= mittel, das erhaltene Produkt mit einem Inino-Halogenierungßnüttel und die erhaltene Verbindung mit einen laino-Verätherungsmittel umgesetzt und die so erhaltene Verbindung hydrolysiert wird.

    Dr.T/hu

    309882/139"

    BAD ORIGINAL