DE2360620A1

DE2360620A1 - Verfahren zur herstellung von lactolartigen cephalosporinen

Info

Publication number: DE2360620A1
Application number: DE2360620A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Imashiro; Isao Minamida; Toshio Miyawaki; Mitsue Numata; Mitsuru Shiraishi; Shinji Terao; Masayoshi Yamaoka
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1972-12-08
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1974-06-12
Also published as: CA1109860A; CH588497A5; GB1444947A; SE416204B; NL7316827A; US3984401A; DE2360620C2; FR2209763B1; FR2209763A1

Description

PATENTANWALTSBÜRO TlEDTKE - BüHLING " KlNNE

TEL. (0S11) 539653-58 TELEX: 524845 tlpat GABLE ADDRESS: Germaniapatent München

8000 München 2

Bavarlaring 4 5.. Dezember 1973 Postfach 202403

β 5751 . . 2360820-

- Takeda Chemical Industries, Ltd. Osaka (Japan)

Verfahren zur Herstellung von lactolartigen Cephalosporine^

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung eines lactolartigen Cephalosporins der allgemeinen Formel "

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worin R Wasserstoff oder eine Alkoxygruppe und R eine Acylamino- oder Imidogruppe bedeuten, durch Oxydation eines 3-Hydroxymethyl-4—carboxylcephalosporins. ^;

Diese Verbindungen sind nicht nur an< sich antimikrobiell wirksam, sondern auch für die weitere Synthese von Cephalosporinderivaten verwendbar.

Obgleich verschiedene Methoden zur Herstellung von 3-Formyl-3-cephem-4-carbox^lsäureestern - von denen die

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meisten die Oxydation der entsprechenden 3-Hydroxymethyü ester betreffen gemäß beispielsweise US-PS 3 351 596; US-PS 3 6 82 903; DT-OS 2 12 8 605 und Journal of the Medicinal Chemistry JO, 966, (196 7) - angegeben wurden, ist keine vorteilhafte Methode zur Herstellung der Verbindung (I) verfügbar, die eine hydroIysierte Form der oben erwähnten Ester ist.

Obgleich man an die Möglichkeit denken könnte, daß die Hydrolyse der 3-Formyl-3-cephem-4-carbonsäureester die Verbindungen (I) ergeben könnten, ist dies praktisch nachteilig, weil eine Veresterung von 3-Formyl-3-cephem-4-carbonsäuren ohne Verschiebung der Doppelbindung von Δ nach Z^ ² nur mit DiazoverbinduaJen, wie Diazomethan, Diazoäthan,-Diphenyldiazomethan, Phenyldiazoäthan, durchgeführt werden kann. Erschwerend kommt hinzu, daß die Hydrolyse der Ester so drastische Bedingungen erfordert, daß sie unvermeidlich von einem Esterabbau begleitet ist, der zu komplexen Ergebnissen führt. _t

Selbst wenn die Veresterung von 3-Acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäuren ausgeht, an die sich eine selektive Hydrolyse der 3-Acetoxygruppe, selektive Oxydation der 3-Hydroxymethylgruppe und Hydrolyse des 4-Carbonsäureesters anschließt, können die oben erwähnten Schwierigkeiten nicht vermieden werden.

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Eine mögliche Alternative ist die Isomerisierung einer 7-Phenylacetylamino-3-forinyl-2-cephein-4-carbonsäure (US-PS 3 682 903); diese Methode ist aber nicht vorteilhaft/ da die Ausbeute des aus einer handelsüblichen Verbindung herzustellenden Ausgangsstoffes und auch die Ausbeute der Übergangsreaktion sehr gering sind.

Aus diesen Gründen wurden intensive Forschungen durchgeführt, die schließlich zu der Erkenntnis führten, daß, wenn eine Verbindung der allgemeinen Formel

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(worin R und R die oben definierte Bedeutung haben) oder deren Salz mit einer Verbindung des 6-wertigen Chroms oxydiert wird, die Oxydationsreaktion leicht erfolgt und die angestrebten Verbindungen (I) in ausgezeichneten Ausbeuten liefert. Diese Erfindung ist der wesentliche Punkt der obigen Untersuchungen.

In der allgemeinen Formel (II) bedeutet R Wasserstoff oder eine niedere Alkoxygruppe, wie Methoxy, Äthoxy usw., und R eine Aminogruppe, die durch eine Acy!gruppe acyliert ist, wobei diese-Acy!gruppe in dem entsprechenden Teil der Cephalosporin- oder Penicillin-Verbindungen gefunden werden

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kann. So erfolgt die Acylierung der Aminogruppen beispielsweise durch Acylgruppen aliphatischer Carbonsäuren, wie Hexanoyl, Propionyl, Heptanoyl, Cyclopentanoyl, usw.; mono-, substituierte Acetylgruppen, wie Pheny!acetyl, Cyclohexylacetyl, Thieny!acetyl, Tetrazolylacetyl, Cyanoacetyl, Phenoxyacetyl, Ilitrophenylacetyl, Phenylthioacetyl, usw., disubstituierte Acetylgruppen, wie C^-Carboxyphenylacetyl, Ct-Brompropionyl, ÖL-SuIfothieny!acetyl, Ct-Sulfophenylacetyl, Ct-Hydroxyphenylacetyl, OL-Phenoxybütyloyl, Phenyiglycyl, Cyclohexenylglycyl, Thienylglycyl, Furylglycyl, Phenylmethylglycyl, Carbamoylphenylacetyl, 5-Amino-5-carboxyvaleryl, 5-Benzoylamino-5-carboxyvaleryl, 5-(Isobornyloxycarbonyl)-amino-5-carboxyvaleryl, oi- (ß-Methylsulfonyläthoxycarbonyl)-aininophenylacetyl, 5-(ß-Methylsulfonyläthoxycarbonyl)amino-5-carboxyväleryl, 5- (Phenylacetyl) amino-5-carboxyvaleryl, 5-^/ρ- (t-Butyl) -. benzoylsulfony!./amino-S-carboxyvaleryl, S-Tosylamino-S-carboxyvaleryl, 5-^/p- (t-Butyl) -benzoyl-5-carboxy valeryl, usw.; Acrylgruppe; aromatische Acylgruppen, wie Benzoyl, 2,6-Dimethoxybenzoyl usw., heterocyclische Acylgruppen, wie 5-Methyl-3-phenyl-4-isoxazolylcarbonyl, 3-0-Chlorphenyl-5-methyl-4-isoxazolylcar-

2
bonyl, usw. R kann alternativ eine Imidogruppe sein, wie Phthalimido, Succinimido, MaleinimidO/ usw. Die bei dieser Erfindung einzusetzende Äusgangsverbindung (II) wird der Oxydation entweder in Form der freien Säure oder in Form des Salzes dieser Säure unterworfen. Als Salz der Verbindungen (II)

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-s-

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wird gewöhnlich ein Alkalimetallsalz, z.B. Natrium- oder Kaliumsalz verwendet, obgleich das Salz einer organischen Base, die keine spezielle nachteilige Wirkung auf die Oxydationswirkung ausübt, wie Triäthylamin, Pyridin usw., auch ,eingesetzt werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt man eine Chrom-(VI)-Verbindung auf eine Verbindung (II) in Gegenwart eines Lösungsmittels einwirken. Die Lösungsmittel, die gewöhnlich verwendet werden können, sind unter anderem organische Lösungsmittel, wie Aceton, Acetonitril, Tetrahydrofuran, Äthylacetat, Chloroform, Di chlorine than, Äther, Dioxan, Dimethylformamid,, Dimethylacetamid, Essigsäure und Mischungen dieser Lösungsmittel. Es ist erwünscht, daß diese Lösungsmittel im wesentlichen wasserfrei sind.

Die Verbindung des 6-wertigen Chroms kann beispielsweise. Chromsäureanhydrid, t-Butylchromat, Chromyläcetat oder Chromylchlorid sein. .Zur Beschleunigung der Oxydationsreaktion wird das Oxydationsmittel ijp Verbindung mit einer Säure, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Eisessig eingesetzt. Da die Verwendung eines Säureüberschusses die Lactonisierung herbeiführen kann, ist es jedoch erwünscht, die Säure nicht in einer Menge einzusetzen, welche die zur Freisetzung der Carbonsäure aus dem als Ausgangsverbindüng (II)

409824/1097 -V ;..U.

ORIGINAL INSPECTED

- ⁶ - "■ 23606

verwendeten.Salz notwendige Menge übersteigt. Da die Lactonisierung bei einem pH in der Nähe oder unterhalb des pKa (in der Nähe von 2,90) der 4-Carbonsäure schnell verläuft, ist es erwünscht, den pH-Wert des Reaktionsgemisches in der Nähe des pKa der 4-Carbonsäure zu halten. Wenn z.B. ein Salz der Ausgangsverbindung (II) verwendet wird, beträgt das Verhältnis von 6-wertiger Chromverbindung (Je^ Oxydationsäquivalent) : Säure (je Mol): zu oxydierende Verbindung (II) (je Mol) vorzugsweise 2:1:1, wenn die zu oxydierende Verbindung (II) eine einbasische Carbonsäure ist, oder 2:2:1, wenn die Verbindung (II) eine zweibasische Säure ist. Das Verhältnis wird daher allgemein als 2:n:l ausgedrückt, worin η die Zahl der Säuregruppen in der Ausgangsverbindung (II) ist. Gute Ergebnisse erhält man, wenn man die Chrom-(VI)-Verbindung auf das Salz der Ausgangsverbindung (II) in Gegenwart einer Säuremenge einwirken läßt, die zur Umsetzung des Salzes in die frpie Carbonsäure ausreicht. Wenn die Verbindung (II) in Form der freien Carbonsäure eingesetzt wird, muß der pH-Wert des Reaktionsgemisches bei der Reaktion der 6-wertigen Chromverbindung bei einem Wert in der Nähe des pKa der 4-Carbonsäure gehalten werden. Zu diesem Zweck wird ein Oxydationsäquivalent der 6-wertigen Chromverbindung mit der doppelten Menge der Ausgangsverbindung (II) (je Mol) verwendet.

Die Verbindung (II) wird vorzugsweise als Natriumoder Kaliumsalz oxydiert, und das Salz ist in feinteiliger

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3 ο j ό 2

Form in dem Reaktionslösungsmittel suspendiert. Die Chrom-(VI)-Verbindung wird vorzugsweise in dem Reaktionslösungsmitte.1 gelöst,, das eine zu ihrer Lösung nötige, kleine Wassermenge enthält. Als solches Wasser kann die Feuchtig-, keit ausreichen, die in dem Reaktionssystem enthalten ist, etwa die Feuchtigkeit in z.B. einer Säure, dem Lösungsmittel, der Chrom-(VI)-Verbindung usw.

--.- Im allgemeinen kann die Reaktion bei Zimmertemperatur unter Eiskühlüng, vorzugsweise bei 0 bis 30 C erfolgen. Sie ist in verhältnismäßig kurzer Zeit, etwa nach 10 Minuten beendet.

Das so erhaltene Reaktionsgemisch enthält die gewünschte Verbindung (I)/4ie je nach der Polarität des Lösungsmittel und dem pH-Wert des Mediums entweder in Form . der 3-Formyl^4-carbonsäure der allgemeinen Formel (III) .

(III)

12
(worin R und R die oben definierte Bedeutung haben), die eine tautomere Form der Lactolförm "(I) ist, oder in einem Gleichgewichtsgemisch der Formeln (I) und (III) vorliegen.

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- ⁸ - 23t'S20

In Wasser, Äthanol oder Methanol bei einem pH-Wert oberhalb etwa 3,0 bevorzugen die Verbindungen z.B. die 3-Formylcarbonsäure-Form (III), während sie bei einem pH-Wert von etwa 2,0 oder weniger in den gleichen Lösungsmitteln die Lactolform (II) bevorzugen. Das magnetische Kernresonanzspektrum der freien Säure des 3-Formylcephalosporins in dg-Dimethylsulfoxyd zeigt, daß sie überwiegend in. der Lactolform (I) vorliegen, während das UV-Absorptionsspektrum derselben Verbindungen in Äthanol anzeigt, daß sie hauptsächlich in der 3-Formylcarbonsäure-Forin (III) vorliegen. Dies ist der Beweis für ein Gleichgewicht zwischen den Formen (i) und (III).

Wenn eine Verbindung in der 3-Formylcarbonsäure-Form (III) vorliegt, ist sie infolge, der Unbeständigkeit der freien Formyl- und ß-Lactamgruppen für eine Isolierung nach üblichen Methoden zu instabil. Auf der anderen Seite ist die Verbindung in der Lactolform (I) für eine Abtrennung nach üblichen Methoden stabil genug.

Zur Isolierung der Verbindung kann man daher den pH-Wert des Reaktionsgemisches auf 2 bis 7 (vorzugsweise etwa 2,5 bis 4) einstellen, um das Produkt in. der stabilen Lactolform (I) zu halten, und dann das Reaktionsgemisch mit einem organischen Lösungsmittel, wie Äthylacetat, Butylacetat, Methylisobutylketon u.dgl., extrahieren. Der Extrakt

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ORlGiNAL INSPECTED

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kann in üblicher Weise gereinigt werden, beispielsweise durch Verdampfung oder Urakxistall!sation. Außer diesen Methoden kann die Verbindung durch solche Routinemethoden, wie Flüssigkeitschromatographie, Dünnschichtchromatographie usw., gereinigt werden. -.-'·"

Die Verbindung (I) wird mit einem Alkohol, wie Methanol, Äthanol, Propanol -und Butanol, in Gegenwart einer Säure oder mit einem Acylierungsmittel, wie Acetylchlorid, Acetylbrom'id ,und 'Essigsäureanhydrid, behandelt, wodurch die Laetol-Hydröxy!gruppe der Verbindung (I) durch eine Alkoxy- oder Acyloxy-Gruppe substituiert wird.

Die Ausgangsverbindung (II) oder deren Salz kann durch Entfernung der Acety!gruppe aus Verbindungen der all gemeinen Formel

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;' · ; · CÖOH :

(worin R; und .R Me dbert definierten Bedeutungen haben) durch enzymatischeoder chemische Hydrolyse dieser Verbinduiigen dargestellt, werden* Unter ihnen kann 3-Desacetyl*-; cephalosporin aus Gärungsverfahren direkt erhalten und als Ausgangsmaterial;in der Oxydationsreaktion eingesetzt werden,

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-IO -

23 6:? 5

Die Produktverbindungen (I) sind antibiotisch wirksam gegen Penicillin-empfindliche oder Penicillin-resistente Stämme von Micrococcus pyrogenes var. aureus, pneurnobacillus und typhoid bacillus. Daher können diese Verbindungen beispielsweise als Arzneimittel oder Bakterizide zur Verhinderung von Infektionen durch die genannten Mikroorganismen oder als Nahrungsmittelzusätze zur Nährstoffkonservierung verwendet werden. Die Dosierung, Zubereitungsform uswv für diese Anwendungsgebiete sind durch in der Technologie der Antibiotika allgemein übliche Methoden leicht bestimmbar.

Darüberhinaus sind die Produktverbindung (I) oder deren Alkoxy- oder Acyloxyderivate als Zwischenprodukte zur Herstellung anderer Cephalosporinverbindungen brauchbar. Sie werden beispielsweise umgesetzt mit Aminoverbindungen, z. B. Hydrazin, die Hydrazin^ von Alkyl-, Aryl- oder heterocyclischen Verbindungen, wie Methy!hydrazin, Äthylhydraζin, Isopropylhydrazin, Pheny!hydrazin, p-Nitrophenylhydrazin, 3,5-Dimethylhydrazin, Pyridylhydrazin, Thienylhydrazin, l-Am.ino-4-methylhydrazin, usw; Acylhydrazine-mit aliphatischen, aromatischen oder heterocyclischen Garbonsäureacylgruppen, wie Acetyl, Propionyl, Butylyl, Valeryl, Benzoyl, Toluoyl, Salicyloyl, Cinnamoyl, Picolyl, Thienylacetyl, Phenylacetyl, Phenylthioacetyl, Phenylpropionyl, Pyridylthioacetyl, Cyanoacetyl,Cyclohexyacetyl, a-Hydroxyphenylacetyl, usw.; Thiosemicarbazide, wie Thiosemicarbazid, Phenylthiosemicarbazid, Äthylthiosemicarbazid, Acetylthiosemicarbazid,

- ·; . -i ORiGSNAL INSPECTED

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Chlorpheny!thiosemicarbazide usw. Aminoguanidin und seine Derivate; Hydroxylamine, wie Hydroxylamin, o~Methy!hydroxylamin, o-Acetylhydroxylamin, o-Isopropoxyhydroxylamin, Hydroxyamino-sulfonsäure, usw; primäre Alkyl-, Allyl-, Aryl-, heterocyclische Amine,-ζ. B. Äthylamin, Propylamin, Allylamin, Cyclohexylamin, Anilin, p-Nitroanilin, ö.p-Dinitroanilin, o-Chloranilin, Naphthylamin, Pyridylamin, Thienylamin, 4-Methylpiperazylamin, Furylamin, usw.· und N-Imine, z. B. Pyridine-N-imin, Chinolin-N-imin, usw. in einem Lösungsmittel, z. B, Wasser, Methanol, Äthanol, usw. in Gegenwart eines sauren Katalysators, z. B. Schwefelsäure, Chlorwasserstoffsäure usw., wobei man eine substituierte Iminomethyl-Verbindung der allgemeinen. Formel

ο ·

R¹- H

COOH

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erhält, in·der R und R die .oben definierten Bedeutungen haben und R" Wasserstoff, Hydroxyl, Amino, -OSO H oder einen organischen Rest bedeutet. Die Verbindung (V) hat ausgezeichnete Eigenschaften als Antibiotikum,, z. B. Wirksamkeitgegen grampositive, gramnegative und gegen Penicillin resdstente Bakterien, "und kann in gleicher Weise wie Ver- > bindung (I) verwendet werden. ■■

409824/10 97 . '

,BAD ORIGINAL

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in den Beispielen näher erläutert. Die Beispiele dienen jedoch nur zur näheren Erklärung und stellen keine Beschränkungen der Erfindung dar, wobei zahlreiche Abänderungen möglich sind, ohne von dem Gegenstand und Umfang der Erfindung abzuweichen. Alle Temperaturen sind unkdrrigiert; die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, wenn nicht anders angegeben.

Die kernmagnetischen Resonanzspektren der nachfolgenden Beispiele wurden mit einem Varian T 60 oder einem HA 100 Spektrometer mit Tetramethylsilan als innerer Bezugsstoff gemessen. Die c)-Werte sind: ausgedrückt in ppm. Wenn nicht anders angegeben,wurde Deuteriochloroform als Lösungsmittel verwendet. Das Symbol "s" bedeutet ein Singlett, "d" ein Doublett, "T" ein Triplett, "q" ein Quartett, "AB q" ein AB-Typ-Quartett, "m" ein Multiplett und "J" eine Kopplungskonstante in Hz (Hertz).

Beispiel 1
(1) N-Isobornyloxycarbonyl-deactetylcephalosporin-C-

Dinatrium.

Zu 47,H g Mononatrium-Cephalosporin-C werden SOO ml Wasser und 150 ml Aceton zugesetzt, und die resultierende Mischung wird bei 3 bis H°C gehalten. Unter Rührung wird der pH-Wert der Mischung durch Zusatz von Natriumcarbonat-Pulver

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^: * ORIGINAL INSPECTED

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auf 9,0 eingestellt, und dann wird während eines Zeitraums von 1,5 Stunden 4 3,3 g Isobornylchlorcarbonat tropfenweise zugegeben. Während dieser Periode wird von Zeit zu Zeit Natriumcarbonat-Pulver nachgegeben, um den pH des Systems auf 9,0 zu halten. Die Mischung wird für weitere 1,5 Stunden bei 3 bis 4°C und einem pH-Wert von 9,0, gerührt. Dann wird der pH-Wert durch Zugabe von Phosphorsäure auf 7,0 gebracht, und ein größerer Teil des Acetons wird unter vermindertem Druck abdestilliert. Das Konzentrat wird zweimal mit M-OO ml Äthylacetat gewaschen, die wässrige Schicht wird auf 5°C gekühlt und der pH-Wert wird unter Rührung mit Phosphorsäure auf 2,5 eingestellt. Die wässrige Schicht wird dann dreimal mit 600 ml Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt'wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck zur Trockne konzentriert. Das Verfahren liefert 55,4 g M-Isobornyloxycarbonyl-Cephalosporin C.

(2) 5,96 g N-Isobornyloxycarbonyl-Cephaiospor.in C wird durch Zugabe von 20 ml Wasser und-1,68 g Natriumbicarbonat in das Dinatriumsalz umgesetzt. Zu dieser wässrigen Lösung werden 100· ml Phosphatpuffer (pH 7,2) und 9,54 g Lipase der Herkunft von Rhizöpus NR 400 (Hersteller¹: Osaka Saikin Kenkyusho unter der Bezeichnung ¹¹SAIKEN 100") zugesetzt. Bei einer konstanten Temperatur von 3Ö°C wird das System 16 Stunden gerührt, wobei der pH-Wert bei etwa 7,2 gehalten wird. Das Reaktionsgemisch wird dann unter Saugen durch

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ORIGINAL INSPECTED

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Diatomeen-Erde (Hersteller: Johns-Manville Sales Corp. unter der Bezeichnung "Hyflo-Super-Cel") als Filterhilfsmittel filtriert, und das Filtrat wird durch Gefriertrocknung konzentriert. Das Konzentrat wird durch eine Säule aus Polystyrol-Divinylbenzol-Mischpolymerisat geschickt (Hersteller: Rohm u. Haas unter der Bezeichnung "Amberlite XAD-2"). Die Säule wird zuerst mit Wasser berieselt und dann mit 5 %igem (auf das Volumen bezogen) wässrigem Äthanol. Die Fraktionen, welche die Produktverbindung enthalten, werden vereinigt und zur Entfernung des Äthanols unter vermindertem Druck konzentriert.

Dann wird das Konzentrat gefriergetrocknet, wobei man die Dinatriumverbindung-- des N-Isobornyloxycarbonyl-Deacetyl.-cephalosporins C (4,87 g) erhält. Schmelzpunkt: 165 bis 170°C (unter Zersatzung). Magnetisches Kernresonanzspektrum (D₂O):

4,t|3(2H,s, 3-CH₂OH), 5,26(lH,d, J=5Hz, 6-H),

5,77(lH,d, J=5Hz, 7-H)
IR-Absorbtionsspektrum (KB Scheibe): 1760( jS-Lactamring);

1599 cm"¹ (-CO₂Na)

UV-Absorbtionsspektrum:

H₂O H₂O

max. 261,5 nm; min. 225,5 nin.

(3) B-ß-ip-S-dsobornyloxycarbonyDamino-S-Carboxyvaleramido]-3-formyl-3-Cephem-H-Carbonsäure.

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OSlGJNAL !MSPECTED

80 ml Aceton werden zu 2,99 g N-Isobornyloxycarbonyldeacetylcephalosporin-C-Dinatriumverbindung zugesetzt, und die gebildete Suspension wird unter Kühlung bei 5 C gerührt. Dann werden 1,88 ml einer Lösung (nachfolgend kurz als Reagenz B bezeichnet) aus 2,67 g Chromsäureanhydrid (Qualität nach Wahl), 5,52 ml konzentrierter Schwefelsäure (H₂SO₄ 1,77 g/ ml) und Wasser (bis auf 15,0 ml) tropfenweise während eines Zeitraums von 3 Minuten zugesetzt, worauf weitere 20 Minuten bei 5°C gerührt wird. Nach Beendigung der Reaktion wird ein größerer Teil des Acetons abdestilliert, und anschließend werden 30 ml Wasser zugegeben. Die Lösung wird dreimal mit 50 ml Äthylacetat extrahiert. Die Äthyläcetat-Schicht wird über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann unter vermindertem Druck zur Trockne verdampft. Das Verfahren liefert 2,06 g 7 _ ß _(d-5-(Isobornyloxycarbony1)amino-5-Carboxyvaleramido)-S-Formyl-S-Cephem-H-Carbonsäure.

Das magnetische Kernresonanzspektrum (d_~Dimethylsulfoxid + D₂O): 5.07(lH,d, J=5Hz, 6-H), 5,75(lH,d, J=5Hz, 7-H) 6,23(111,s, J_x -H)

-^- Qr OH

IR-AbsorbtiönsSpektrum (KB_r-Scheibe) : 1797 cm"'. (ß-Lactamring) UV-AbsorbtionsSpektrum:

409824/1097 OHJGiMAL INSPECTED

2360820

\ ^λ 500 um; A J 238 nm

max ^y mm.

H₉O-HpHO₄ -χ Η_?Ο-Η₂ΰΟ₄

Ά ί 2 ⁴ 260 nm; ^ ^_n 23j5nnu

lit.' -ίΛ.

Das magnetische Kernresonanzspektrum dieses Produktes in dg-Dimethylsulfoxid zeigt, daß das Produkt in der Lactolform vorliegt, die eine tautomere Form der 3-Formyl-Carbonsäure ist. Das UV-Absorbtionsspektrum des gleichen Produktes in wässriger Lösung gibt an, daß das Produkt in der Form der 3-Formylcarbonsäure vorliegt. Das UV-Spektrum desselben Produktes in verdünnter Schwefelsaurer Lösung zeigt an, daß das Produkt in der Lactolform vorliegt.

Beispiel 2

(1) Dinatriumverbindung des N-Phenylacetyl-deacetyl- ' cephalosporin C

A) *+,2o g Mononatrium-Cephalosporin C werden in 50 ml Wasser aufgelöst, und die Lösung wird unter Rühren bei 3°C gehalten. Die Lösung wird mit Natriumcarbonat-Pulver auf pH 8,5 eingestellt, worauf eine Lösung von 1,60 g Phenylacetylchlorid in 10 ml Aceton allmählich zugesetzt werden. Nachdem die tropfenweise Zugabe beendet ist, wird die Mischung unter den gleichen Bedingungen 2 Stunden weiter gerührt, wobei der , pH-Wert bei 8,5 gehalten wird.

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ORIGINAL INSPEGTED

2 J C : CT - 17 -

Das Reakt ions gemisch wird mit Phosphorsäure auf pH = 7,20 eingestellt und unter vermindertem Druck auf etwa 30 ml konzentriert.

Zu diesem Konzentrat wird Phosphat puffer zugegeben, um den pH auf 7,20 und das Volumen auf 70 ml zu bringen.

Dieser Lösung werden 7,0 g Lipase "Saiken 100" zugefügt; das System wird 20 Stunden gerührt, wobei die Flüssigkeit auf einer Temperatur von 30°C gehalten wird. Nach der Reaktion wird das Unlösliche abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck auf etwa 15 ml konzentriert. Das Konzentrat wird an einer Säule aus Amberlite XAD-2 chromatographiert, die zur Entfernung des Enzyms und des anorganischen Salzes mit Wasser und dann mit einer 1 %igen wässrigen Lösung von Äthanol berieselt.

Das Eluat wird gefriergetrocknet, wobei man ein weißes feinteiliges Pulver der Dinatriumverbindung des N-Phenylacetyldeacetylcephalosporins C in einer Menge von 3,82 g erhält. Magnetisches Kernresonanzspektrum (DgO): 2,1-1,5(4H), 2,5-2,3(2H), 3,45 und 3,72(2H, J=18

Hz, 2-H), 3,74(2H), 4,28(1H, t), 4,38(2H, 3-CH₂OH), *

5,17(1H₅ d, J=4Hz), 5,68(1H, d, J-4Hz), 7,47(5H).

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ORlGlMAL IMSPECTED

B) 3,7 2 g Mononatrium-Deacetylcephalosporin C werden in 40 ml Wasser gelöst. Während die Lösung bei einer konstanten Temperatur von 3°C gerührt wird, stellt man den pH-Wert mit Natriumcarbonat auf 8,5 ein. Dieser'Lösung wird dann tropfenweise eine Lösung von 1,60 g Phenylacetylchlorid in 10 ml Aceton zugesetzt. Nach Beendigung,der tropfenweisen Zugabe wird die Mischung unter den gleichen Bedingungen weitere zwei Stunden gerührt. Nach der Reaktion wird die Mischung mit Phosphorsäure auf einen pH-Wert von 7,0 eingestellt und unter vermindertem Druck auf 15 ml konzentriert. Das Konzentrat wird an einer Säule von 500 ml Amberlite XAD-2 Harz chromatographiert. Die Säule wird mit Wasser beaufschlagt und dann mit einer 1 Vol.-%igen wässrigen Äthanollösung. DasEluat wird; gefriergetrocknet, wobei man ein weißes feinteiliges Pulver der Dinatrdumverbindung des N-Phenylacetyldeacetylcephalosporins C in einer Menge von 4,18 g erhält. Dieses Produkt erwies sich durch Vergleich der IR-Spektren als identisch mit der Probe der Dinatriumverbindung des N-Phenylacetyldaacetylcephalosporins C, das nach der vorgenannten Methode A dargestellt wurde.

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(2) 7-ß-(S-Carboxy-S-phenvlacetalaminobutyroamidoj-S-formyl-3-cephem-4-carbonsäure

In 10 ml Aceton v/erden 510 mg N-Phenylacety 1-deacety 1-cephalosporin-C-Dinatriumverbindung suspendiert und die Mischung unter Rührung mit Eis auf 5 C gekühlt. Dieser Suspension wird während eines Zeitraumes von 10 Minuten 0,375 ml des Reagenz B gemäß Beispiel 1 zugesetzt. Dann wird das Reaktionsgemisch unter vermindertem Druck konzentriert. Dem Rückstand wird 10 ml Wasser zugegeben, woran sich Extraktionen mit 3 Anteilen Äthylacetat (30 ml) anschließen. Die organischen Schichten werden vereinigt, mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat entwässert und konzentriert. Das Verfahren liefert eine fast reine Probe von 312 mg 7-ß-(5-Carboxy-5-phenylacetylaminobutyramido)-3-formy1-3-cephem-4-carbonsäure in der Lactolform. Das magnetische Kernresonanzspektrum (dg-Dimethylsulfoxyd):
5.07(111, "d, - J=5Hz) , 5.7.6 (1H> d, J=5Hr) , 6.23UH,s,

OH
0' ^v

IR-Absorptionsspektrum (KBr-Prisma) : 1794cm"" (ß-Lactamring)

UV-Absorptipnsspektrum:A^°^H 299nm,

Das magnetische Kernresonanzspektrum dieses Produktes in dg-Dimethylsulfoxyd zeigt an, daß die Verbindung in der Lactolform vorliegt, während das UV-Absorptionsspektrum derselben Verbindung in Äthanol angibt, daß die Verbindung in der

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Fornylform besteht.

Beispiel 3

(1) In 200 ml Phosphatpuffer (pH 7,2) werden 10,12 g Natriumsalz der 7-ß- (2-Thienylacetamido) ^-acetoxymethyl-S-cephem-4-carbonsäure gelöst. Dieser Lösung werden 10 g Lipase "Saiken 100" zugesetzt. Man läßt das System auf einem Wasserbad von 30 C unter beständiger Rührung 16 Stunden reagieren.

Im Verlauf dieser Periode wurde den System eine wäßrige Natriumhydrogencarbonat-Lösung zugesetzt, so daß der pH nicht unter 7,2 fiel. Nach Beendigung der Reaktion wurde das System durch Diatomeenerde filtriert (Hersteller Johns-Manville Sale Corp. unter der Bezeichnung "Celite"). Das · Filtrat wird unter vermindertem Druck auf etwa 50 ml konzentriert und das Konzentrat durch eine Säule von Amberlite XAD-2 (5x57cm) laufendelassen. Die Säule wird zuerst mit 500 ml Wasser und dann mit einer 10 Vol.-%igen wäßrigen Lösung von Äthanol gespült. Das Eluat wird gefriergetrocknet, wobei man ein weißes feinteiliges Pulver des Natriumsalzes der 7-ß-(2-Thißnyl· acetamido)-3-hydroxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure in einer Menge von 7,8g erhält.

Das magnetische Kernresonanzspektrum (D2O)* $ 3,48 und 3,72(211, J=l8Hz) , 4,OO(2H, s) , 4,39 (2H,

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s) , 5,17(1H, d, J=SHz), 5,72(111, d, J=5Hz) , 7,15(2H), 7',45(1H).

IR-Absorptionsspektrum (KBr-Prisma) _: .32 70, 1752, 1659, 1595,

1546cm .'
UV-Absorptionsspektrum: "

H₂O

A. 235 ran ( 6 = 11,000)
max

(2) 7-ß-(2-Thienylacetamido)-3-formyl-3-cephem-4-carbonsäure

In 60 ml Aceton werden 1,128 g Natriumsalz der 7-ß-(2-Thienylacetamido)-3-hydroxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure suspendiert. Dann wird der Suspension unter Eiskühlung und Rührung 0,75 ml einer Lösung (nachfolgend als"Reagenz A" bezeichnet) aus 2,67 g Chromsäureanhydrid (Qualität nach Wahl), 2,26 ml konzentrierter Schwefelsäure (H₂SO₄-Gehait 1,77 g/ml) und Wasser (bis auf 10,0 ml) allmählich tropfenweise zugesetzt. Nach Beendigung dieser Zugabe wird die Mischung unter den gleichen Bedingungen weitere 10 Minuten gerührt.

Dann wird das Reaktionsgemisch konzentriert und dem
Konzentrat Wasser zugesetzt. Die Mischung wird zweimal mit
Äthylacetat (70 ml) extrahiert, und die organischen Schichten werden zweimal mit Wasser (50 ml) gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat entwässert und zur Entfernung des Äthylacetats unter vermindertem Druck verdampft. Das Verfahren liefert 576 mg 7-ß-(2-Thieny!acetamido)-S-forrayl-S-cephem^-car-

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ORIGINAL INSPECTED

bonsäure.

Magnetisches Kernresonanzspektrum (dg-DMSO): c5 3,68(211), 3,74(211, s) , 3,80-4,60(IH, m.) , 5,06 (III, d, J=5Hz) , 5,82(1H, q, J=5 und 8 Hz), 6,23(1H, s,

~ ): 6,90(2H), 7,29(1H), 9,15(111, d, J=8Hz)

Das Infrarotabsorptionsspektrum (KBr-Prisma) : 1790, 1770, 1675,

1535cm""¹.
Ultraviolett-Absorptionsspektrum:

^max ^234nra'· -^m-ax ²"'^{5 nm}

Das UV-Absorptionsspektrum dieses Produktes zeigt die Aldehyd-Struktur an. Auf der anderen Seite zeigen das IR-Spektrum und das magnetische Kernresonanzspektrum der gleichen Verbindung die Lactolstruktur, die eine tautomere Form der Aldehydstruktur ist.

(3) In 25 ml Methanol wird 1,00 g 7-ß-(2-Thienylacetamido)-3-formyl-3-cephem-4-carbonsäure gelöst, und es wird eine katalytische Menge konzentrierter Chlorwasserstoffsäure zugegeben. Die Lösung läßt man 20 Minuten bei Zimmertemperatur stehen. Das Reaktionsgemisch wird dann unter vermindertem Druck konzentriert; die dabei erhaltenen Kristalle werden aus Methanol umkristallisiert. Das Verfahren liefert 917 mg einer Verbindung der folgenden Strukturformel:

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ORIGINAL INSPECTED

Schmelzpunkt: 205 bis 2O9°C (unter Zersetzung).

IR-AbSorptionsspektrum (KBr-Prisma) : 1795(ß-Lactamring),

1663 und 1566cm (Amid-Bindung). UV-Spektrum:

_Λ CH₃OH

A. 236 nm (£=12000), 26Onm (£=6500) max

magnetisches Kernresonanzspektrum (dg-Dimethylsulfoxyd,

100 MHz): S 3,50(3H, OCH₃), 3,65(2H, AB-Schema q,

J=18Hz, 2-P rot on), 3,78(2H, If^fJ _Cil _ ) _r 5,10(1H, d,

ο —2

J=5,OHz), 5,88(IH, q, J=5,0 und 8,0 Hz), 6,08(IH, S,

₀ 0 OCH^

, 6,90(2H), 7,27(1H), 9,2O(1H, J=8,OHz,NH)

In 25 ml Äthanol wird 1,00g 7-ß-(2-Thienylacetamido)-3-formyl-3-cephem-4-carbonsäure und eine katalytische Menge konzentrierter Chlorwasserstoffsäure gelöst. Man läßt die Lösung bei Zimmertemperatur 30 Minuten stehen, Das Reaktionsgemisch wird dann unter vermindertem Druck konzentriert, und die resultierenden Kristalle werden aus einer Mischung aus Dichlormethan und Äther umkristallisiert. Das Verfahren, ergibt 920 mg der Verbindung der folgenden Strukturformel:

⁰ CH₂COHH

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ORIGINAL INSPECTED

236062Ö

Schmelzpunkt: 174-175°C.

IR-Absorptionsspektrum (KBr-Prisma): 3325, 1796, 1780, 1675, 1535cm"¹

UV-Absorptionsspektrum: λ ^^t0H 236,5 nm

^ ^l max j

(£=11400), 26Onm (£ =623O)
Magnetisches Kernresonanzspektrum (Deuteriochloroform)

100 MIIz) : 1,27(3H, t. -CH₂CH₃), 3,53(2H, s, 2-Proton) , 3,34(2H, s) , 3,82(2H, CII₂CH₃), 4,98(1H, d, J=5,0Hz),

5,84{1H, s, Y¹N^H ), 5,88(1H, q, J=5,0 und

^0 Oc

9,0Hz), 6,64(1H, J=9,0Hz, NH), 6,96(2H), 7,20(1H) Elementaranalyse:

gefunden: C, 50,47; H, 4,23; N, 7,13% berechnet: (für C. ,H₁ ,N₀O₁-S₀) :

ID Ib *· O Z

C, 50,51; H, 4,24; N, 7,34% Beispiel 4

(1) Natriumsalz der 7-ß-/D-Λ-(ß-Methylsulfonyläthoxycarbonyl) aminophenylacetamido7~3-hydroxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

Zu 8,10 g 7-ß-_i/D-c6-aminophenylacetamido)-3-acetoxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure werden 100 ml Wasser und 20 ml Aceton zugesetzt. Diese Lösung wird auf 3 bis 4 C gekühlt.

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0Ri INSPECTED

2360320

Unter Rührung wird der Lösung Kaliumcarbonatpulver zugegeben um ihren pH-Wert auf 8,5 zu bringen. Dann wird eine Lösung von 4,48 g ß-Methylsulfonyläthoxycarbonylchlorid in 20 ml Aceton tropfenweise über einen Zeitraum von 1 Stunde zugegeben. Während dieses Zeitraumes wird von Zeit zu Zeit Kaliumcarbonatpulver zugesetzt, um den pH auf 8,5 zu halten. Das Reaktions.gemisch wird dann bei einer konstanten Temperatur von 3 bis 4 C für eine weitere Stunde gerührt. Dann wird der pH mit Phosphorsäure auf 7,0 eingestellt, und ein größerer Teil des Acetons wird unter vermindertem Druck abgezogen. Das Konzentrat wird zweimal mit Äthylacetat (100 ml) gewaschen, und sein pH wird mit Phosphorsäure unter Rührung bei 5 C auf 2,5 gebracht. Der erhaltene Niederschlag wird zweimal mit Äthylacetat (150 ml) extrahiert. Die Extrakte werden vereinigt und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, woran sich eine Konzentrierung unter vermindertem Druck bis zur Trockne anschließt. Das Verfahren liefert 10,5 g 7-ß-^p-⁰^-(ß-MethyIsulfonyläthoxycarbonyl)-aminophenylacetami- äo/- 3-acetoxymethy 1- 3- cephem- 4- carbonsäur ei.

5,00 g dieser Säure werden durch Zugabe von 30 ml Wasser und O_ff756 g Natriumbicarbonat in das entsprechende Natriumsalz umgewandelte

Dieser wäßrigen Lösung werden 100 ml Phosphatpuffer ..

40 98 24/10 9? -

(pll 7,2) und 8,OO g Lipase "Saiken 1OO" zugegeben. Das System wird 13 Stunden bei einer konstanten Temperatur von 30 C gerührt, wobei der pH bei etwa 7,2 gehalten wird. Das resultierende Reaktionsgemisch läßt man durch eine Säule aus Amberlite XAD-2 laufen. Die Säule wird zuerst mit Wasser und dann mit einer 10 Vol.-%igen wäßrigen Lösung von Äthanol gespült. Die Fraktionen, die das gewünschte Produkt enthalten, werden vereinigt und zur Entfernung des Äthanols unter vermindertem Druck konzentriert. Das Konzentrat wird gefriergetrocknet, V7obei man 3,73 g Natriumsalz der 7-B-/Ü-cL- (ß-Methy lsulfonyläthoxy carbonyl) aminophenylacetaraido)-3-hydroxyme thy I)' 3-cephem-4-carbonsäure erhält.

Schmelzpunkt: 166-169 C (Zersetzung).

magnetisches Kernsonanzspektrivm (D₂O) : ~.

O 3,11 (3H, s, -SO₂CH₃), 4,34(211, s, 3-CH₂OH), 5,12(1H), 5,42(1H), 5,76(1H), 7,36(511).

IR-Absorptionsspektrum (KBr-Prisma): 1764cm~ (ß-Lactamring),

1602cm"¹(-CO₂Na)
UV-Absorptionsspektrums

H₂O H₂O

262 nm, 7 239 nm. max. ' min.

(2) 7-B-/D-tf-(ß-Methylsulfonyläthoxycarbonyl)aminopheny1-acetamido7~3-formyl-3-cephem-4-carbonsäure

5 35 mg 7-ß-£D-Oi-(ß-Methylsulfonyläthoxycarbonyl) ami-

nophenylacetamido/-S-hydroxymethyl-S-cephem-f-carbonsaures Hatrium werden zu 16 ml Aceton zugesetzt,, und dia resultierende

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2380620 ·

Suspension wird unter Kühlung bei 5 C gerührt. Dann-werden 0,25 ml Oxydationsmittel A, das gemäß Beispiel 3 dargestellt wurde, der Suspension über einen Zeitraum von 3 Minuten verteilt, tropfenweise zugesetzt. Die Mischung wurde weitere 20 Minuten bei 5°C gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurden ein größerer Teil des Acetons unter vermindertem Druck abdestilliert und 40 ml Wasser zugesetzt. Die Mischung wird dann zweimal mit Äthylacetat (50 ml) extrahiert. Die Äthylacetat-Lösung wird über wasserfreiem Natriumsulfat dehydratisiert und dann unter vermindertem Druck zur Trockne verdampft. Das Verfahren liefert 266 mg 7-ß-^D- -(ß-Methylsulfonylathoxycarbonyl) aminopheny lacetamid£7"*3-f ormy l-3-cephem-4-carbonsäure.

Magnetisches Kernresonanzspektrum (dg-Dimethylsulfoxyd + D₂O): S 3,04(3H, s,-SO₂CH₃), 5,O4(1H, d, J=5Hz, 6-H), 5,40 (IH, s, Q.-CH-) , 5, 83 (IH, d_f J=5Hz, 7-Hj , 6,-22 (IH,

IR-AbsorptionsSpektrum (KBr-Prisma): 1794cm"¹(ß-Lactamring) UV-Absorptionsspektrum:

"Tl H₉O -v H₉O

299 nm; >V- 7" 243 nm
max. min.

H.O-H SO, . H₂O-H₂SO.
/1 259 nm;A 239 nm

max min.

409824/109

- 28 - "■ 236*1520

Das magnetische Kernresonanzspektrum dieses Produktes in dg-Dimethylsulfoxyd zeigt, daß es die Lactolform annimmt, die mit der Form der 3-Formy!carbonsäure tautomer ist. Das UV-Spektrum des Produktes in wäßriger Lösung zeigt, daß das Produkt in Form der 3-Formy!carbonsäure existiert. Das UV-Spektrum des gleichen Produktes in verdünnter Schwefelsäure zeigt die Lactolform an. .

(3) 204 mg 7-ß-/^D-0(r (ß-Methylsulfonyläthoxycarbonyl) aminophenylacetamido/-3-formyl-3-cephem-4-carbonsäure wurde in 2 ml Essigsäureanhydrid gelöst. Während die resultierende Lösung auf 5°C gekühlt wurde, gab man einen Tropfen Pyridin zu. Die Lösung ließ man dann 1,5 Stunden bei Zimmertemperatur stehen. Die Lösung wurde dann zweimal mit Äthylacetat (15 ml) extrahiert und mit einer gesättigten wäßrigen MaCl-Lösung gewaschen. Die organischen Schichten wurden vereinigt, über wasserfreiem Natriumsulfat entwässert und unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde auf eine Silicagel-Kolonne gegeben und mit Äthylacetat eluiert. Die Fraktionen wurden vereinigt und unter vermindertem Druck bis zur Trockne konzentriert, worauf sich zwei Arten von Acetat abschieden. Magnetisches KernresonanzSpektrum (dg-Dimethylsulfoxyd + D2O):

<A-Acetat Q

& 2,22(311, s, -CCH₃), 3,O8(3H, s, -SO₂CH₃), 5,11 (IH, d, J-5HZ, 6-H), 5,87(111, d, J=5Hz, 7-H), 7,00(1H, s, ^v H)
Ά 0 OAc

4 0982471097

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-29 - 23GH620

ß-Acetat

δ 2,2Ο(3Η, S, -CCH₃), 3,08(311, s, -SO₂CH₃), 5,O8(lH,.d, J=5Hz,6-H), 5,86'(IH, d, J=SHz, 7-H) , 7,05(111, S, γ-k

,/^N0 ''H

/ VcHCONH

NH .J—ϋ-.-:>'^

O ' \, OAc

Beispiel 5

(1) Dinatriumsalz der 7-ß- (D-OC-SuIfopheny!acetamido)*-3-hydroxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure.

1,0 g Dinatriumsalz der 7-ß-(D- cL-Sulfophenylacetamidoj-S-äcetoxymethyl-S-cephem-^-carbonsäure wurde in 15 ml 'Phosphatpuffer-Lösung. gelöst. Nach Einstellung der Lösung' auf einen pH-Wert von 7,20 wurde 1,0 gLipase "Saiken 100^M bei 30°C zugesetzt, worauf die Mischung 20 Stunden gerührt wurde» Das Reaktionsgemiseh wird unter vermindertem Druck

> 409824/1097 -

236-

auf 5 ml konzentriert und das Konzentrat an einer Säule aus nethyliertem Dextran (Hersteller: Pharmacia; Handelsname ' "Sephadex LH-20") chromatographiert. Die Säule wird zur Entfernung des Enzyms mit Wasser gespült, und die aktive Fraktion gefriergetrocknet, wobei man - 2,53 g eines weißen Pulvers erhält. Dieses Produkt enthält anorganische Stoffe. Daher wird das Produkt erneut an einer Säule aus Amberlite XAD"2 Harz chromatographiert und sorgfältig mit Wasser eluiert. Die von anorganischen Bestandteilen freie Fraktion wird gefriergetrocknet, wobei man 512 mg weißer pulverförmiger Kristalle des Dinatriurasalzes von 7-ß-(D-ßC-Sulfophenylacetamido) -3-hydroxvT?tethyl-3-cephem-4-carbonsäure erhält.

Magnetisches Kernresonanzspektrum (D-O, lOOMHz); h 3,36 und 3,65(2H, AB-S_chema q# J=ISHs), 4,33(2H), 5,15(IH, d, J=5,0Hz), 5,18(1H), 5,76(IH, d, J=5,0Hz), 7,46-7,79(5H).
IR-Spektrum (KBr-Prisma):

1755cm"¹ (ß-Lactamring) , 122O und 1045CItT¹ (SO₃") .

(2) Mononatriumsalz der 7-ß-(D-°l-Sulfophenvlacetamido) -3-formyl-3-cephem—4-carbonsäure

225 mg Dinatriumsalz der 7-ß~(D- Ct -Sulfophenylacetamido)-3-hydroxymethyl-3-cephem-4-carbonsäure wird in 5 ml Aceton suspendiert. Die gebildete Suspension wird un-ter Kühlung bei 5°C gerührt. Dieser Suspension wird während eines

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236-320·

Zeitraumes von 1 Minute 0,187 ml Reagenz B gemäß Beispiel 1 zugegeben.

nachdem der tropfenweise Zusatz beendet war, wurde die Mischung weitere IO Minuten gerührt und dann die Reaktionsmischung unter vermindertem Druck konzentriert.

Dem Rückstand wurden 2 ml Wasser und anschließend Natriumhydrogencarbonat zugesetzt, um den pH auf 2,5 zu bringen. Die Lösung wurde dann an einer Säule aus Amberlite XAD-2 Harz chromatographiert und mit Wasser desorbiert. Aus dem an anorganischen Ionen freien Eluat wurden die Fraktionen, die das erwünschte Produkt enthielten, gesammelt und gefriergetrocknet. Das Verfahren lieferte 106 mg Mononatriumsalz der 7-ß- (D-CC-Sulfophenylacetamido) -B-forrnyl-S-cephem-^carbonsäure in Form pulverförmiger Kristalle. .

Magnetisches Kernresonanzspektrum (D₂O, 100 MHz):

0 3,68(2H) , 5,O6(1H, d, J=5Hz) , 5,77(1H, d, J=SHz:), 5,18(1H), 6,22{1H, s, ^X . OE ), 7,46-7,79 (SH)

Beispiel 6

(1) N-^-'-it-butyl)—benzolsulfonyl^-cephalosporin C

Bei dem Verfahren des Beispiels 1 (1) , wurde p-(t-ßu 409824/109?

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tyl)-benzolsulfonylchlorid anstelle von Isobornylchlorcarbonat verwendet und bei 15 bis 2O°C zu der genannten Verbindung umgesetzt.

IR-Äbsorptionsspektrum (KBr-Prisma): 1770, 1728, 1710, 1660cm"¹ magnetisches Kernresonanzspektrum (dg-Dimethylsulfoxyd):

S 1,29(9H), 2,01(3H), 3,40 und 3,64(2H, ABq), 4,70 und 5,02CZH, ABq), 5,O6(1H, d), 5,64{1H, q), 7,50 und 7,68(4H, ABq), 7,94(IH,d), 8,72(IH, d).

(2) Dinatriurasalz der l-R-/ß- (p-t-Butylbenzolsulfonamid) -5-

carboxyvaleramid£7~3-hydroxymethyl-3-cephem-A- carbonsäure.

50 g N-/B- (t-Butyl)-benzolsulfonyjJ7-cephalosporin C

wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 (2) umgesetzt und das Reaktionsgemisch auf 5 C abgekühlt und anschließend sein pH auf 2,90 eingestellt. Der Lösung wird 1 1 Äthylacetat zugesetzt und die Mischung kräftig gerührt und anschließend unter Verwendung von CeIite filtriert. Das Celite wird mit 500 ml Äthylacetat gewaschen, und das Waschmittel wird mit dem Filtrat vereinigt. Die abgetrennte Äthylacetatschicht wird dreimal mit 100 ml Wasser gewaschen und 3%ige wäßrige Natriumhydrogencarbonat-Lösung zugesetzt, bis der pH ihrer wäßrigen Schicht 5,5 beträgt. Anschließend wird die wäßrige Schicht abgetrennt. Der pH der wäßrigen Schicht wird auf 7,0 eingestellt. Durch Gefriertrocknung erhält man 35,6 g der

40 982 47 10 97

- 33 - 2360520

obengenannten gewünschten Verbindung.

I R-Abs orpt ions Spektrum (KBr-Prisma): 1754, 1660, 1595cm""¹. Magnetisches Kernresonänzspektrum (D₂O):

£ 1,30(911), 4,36(2H), 5,15(IH,d), 5,68(IH, d) , 7,60 und 7,86(4H, ABq).

(3) 7ß-/5- (p-t-Butylbenzolsulf onarnido) ^-S-carboxyvaleramido/-9-oxo-li-hydroxy-llH-furano^7,3-c:7-3-cephera .

Das unter (2) erhalteneHydroxymethylderivat wird in gleicher Weise wie in Beispiel I (3) behandelt, um die bezügliche Verbindung herzustellen. . IR-Spektrum (KBr-Prisma): 1788, 1728, 1665,.1534, 1323, 1158cm"¹. magnetisches Kernresonänzspektrum (dg-DMSOJ:

£ 1,29(9H, s), 1,3-1,9(6H-, m) , 3,4-3,8 (2H, m) , 5,06(IH, d, J=SHz), 5,8Ö(1H, q, J=5 und8Hz), 6,24 ".. (IH₇ breit s, V^V-H ), ₇,51(2H, d;, J=SHz), "'

7,69 C2H,. d, J=8Hz) , 7,93 (IH, d, J=8Hr) , 8, 80 (IH, d, J=8Hz),. . . ---■ ■*-. ■ ' . .

Beispiel· 7 ;

(1) .. Dinatriumsalz des N-Benzoyi-S-deacetylcephalospprins C

N-Benzoy!cephalosporin C wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 (2) behandelt um die bezügliche Verbindung zu ergeben. · ■ ...'"■■ - -'\;'.,',/■_. .. - ';._..'

40982.4/1097 . -.

INSPECTED

IR-Spektrum (KBr-Prisma): 1757, 1645, 16OO, 1535cm"¹. Magnetisches Kernresonanzspektrum (D₃O):

1,9O(4H, m), 2,5O(2H, m), 3,30 und 3,65(2H, ABq), 4,33(2H), 5,15(1H, d) , 5,68(111, d) , 7,63(3H), 7,90(2H).

UV-Spektrum:

² 2 30, 260 nm.

max

(2) 7-ß-(S-Benzamido-S-carboxyvaleramido)-9-oxo-11-hydroxy-1 lH-f urano^/4,3-c/-3-cephem

Das Dinatriumsalz des N-Benzoyl-3-deacety!cephalosporins C

wird in gleicher Weise wie in Beispiel1(3) behandelt, um die bezügliche Verbindung zu ergeben.

IR-Spektrum (KBr-Prisma): 179O, 173O, 1641, 1535cm"¹.

Magnetisches KernresonanzSpektrum (d^-DMSO):

£ 1,4O-1,9O(4H, m), 2,OO-2,4O{2H, m), 3,45 und 3,76 (2H, ABq, J=l8Hz), 4,37(1H, m) , 5,05(111, d, J=5Hz) , 5,82(111, q, J=5 und 8 Hz), 6,24(1H, m, v\. H ),

7,3O-7,55(3H, m) , 7,75-8,00(211, m) , 8,55 (IH, d,J=8Hz) , 8,XO(IH, d, J=8Hz). UV-Spektrum:

S ^H2°

A- 302 nm.

. max

409824/1097 ORIGINAL INSPECTED

Beispiel 8

(1) Dinatriumverbindung des N-Tosyl-3-deacety!cephalosporins t Das Dinatriumsalz des N-Tosy!cephalosporins C wird in

gleicher.Weise wie in Beispiel 1 (2) zu der betreffenden Verbindung umgesetzt.

IR-Spektrum (KBr-Prisma): 1760, 1160cm"¹ Magnetisches Kernresonanzspektrum (D₂O):

S l,6-l,9(4H_f m) , 2,1-2,5(2H, m) , 2,49(.3H), 3,6(1H,

3,49 und 3,74(2H, ABq), 4,35(2H), 5,16(1H, d), 5,63 (IH, d), 7,47(2H, d), 7,8O(2H, d) .

(2) 7ß-(S-Tosylamido-S-carboxyvaleramidoi-g-oxo-ll-hydroxy-1IH-furan0^4,3-c7-3-cephem

Das Dinatriumsalz des N-Tosyl-3-desacetylcephalosporins C wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 (3) behandelt, um die betreffende Verbindung zu ergeben.
Schmelzpunkt: 157-16O°C (Zersetzung).

IR-Spektrum (KBr-Prisma): 1800, 1160cm""¹.

Magnetisches Kernresonanzspektrum (dg-DMSO, 100 MHz):

^ 1,4-1,9{4H, m, -(CH₂J₂-), 1,9-2,3(2H,m,-CH₂-), 2,34(3H, s, CH₃), nahe 3,65(3H, s, 2-QI₂, und Methin)

409824/1097 ·

5,O4(1H, d, J=5,OHz), 5,2O(1H, breit s, V*\.H ), 5,77(111, q, J=9 und 5Hz). O

Elementaranalyse

gefunden: C, 47,19; H, 4,32; N, 7,40
berechnet (für C„.H_o.lL0_QSJ:

C, 47,99; H, 4,41; N, 8,00

Beispiel 9

(1) N-/^p-(t-Butyl)-benzoyl7-cephalosporin ^c

Bei dem Verfahren des Beispiels 1 (1), wird p-(t-Butyl)-benzoylchlorid anstelle von Isobornylchlorcarbonat verwendet und bei 15 C zu der betreffenden Verbindung umgesetzt.

IR-Spektrum (KBr-Prlsma): 1778, 1730, 1708, 1680, 1660, 1540cm"¹.

Magnetisches Kernresonanzspektrum (d_fi-Dimethylsulfoxyd);

£ 1,28(9H), etwa 1,5-1,9(4H), 2,01(3H), 2,10-2,35
(2H), 3,36 und 3,61(2H, ABq), 4,37(1H), 4,68 und 4,99 (211, ABq), 5,06(1H), 5,67(1H), 7,46 und 7,82(411, ABq), 8,41(1H), 8,79(1H).

(2) Dinatriumverbindung der 7ß-^5"-(p-t-Butylbenzamido)-5-carboxy vale rarnido7-3-hydroxymc thy l-3-cephem-4-carbonsäure.

N-/p- (t-Butyl)-benzoyj-7-cephalosporin C wird in gleicher Weise wie in Beispiel 3 (1) behandelt, wobei sich die betreffende Verbindung ergibt.

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-37- 236Π620

IR-Absorptionsspektrum (KBr-Prisraa) : 1760cm"*¹ Magnetisches KernresonanzSpektrum (D 0):

f 1,25(9H), 3,27 und 3,57(2H, ABq), 4,30(2H), 5,07 (IH), 5,68(1H), 7,50 und 7,84(411, ABq).

(3) 7ß-^5-(p-t-Butylbenzamido)-5-carboxyvaleramido7-9-oxo-ll-hydroxy-llH-furano_//4,3-£/-3-cepheri

Das Dinatriumsalz der 7ß-/5-(p-t-Butylbenzamido)-5-carboxy valeramidg²·3-hydroxymethyl-3-cephein-4-carbonsäure wird in gleicher Weise wie in Beispiel 3 (2) behandelt, um die betreffende Verbindung zu ergeben.

IR-Absorptionsspektrum (KBr-Prisma): 1790, 1730, 1640, 1534cm"¹. Magnetisches KernresonanzSpektrum (dg-DMSO): A 1,29(9H, s), l,5O-l_f95(4H, m) , 2,10-2,40(2H, m), 3,36 und 3,58(2H, ABq), 4,36(IH, m) , 5,06(IH, d, J=5Hz),

5,6O(1H, m, Y^S<- >» 5,81(1H, q, J=5 und 8 Hz), ■

7,45 und 7,83(4H, ABq_# J=8Hz), 8,43(1H, d, J=8Hz), 8,86(IH, d, J=8Hz).

In der Beschreibung haben "Hz", "MHz" und "nm" die Bedeutung von "Hertz", "Megahertz" und "Nonameter".

Kurz zusammengefaßt besteht die Erfindung darin, daß ein 3-Hydroxymethy!cephalosporin, das an der Carboxylgruppe nicht geschützt ist, mit einer Verbindung des 6-wertigen Chroms

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CM=IlGiNAL INSPECTED

2360H20

direkt in guter Ausbeute zu einem lactolartigen Cephalosporin der allgemeinen Formel:

0 T

J0

oxydiert v/erden kann, worin R Wasserstoff oder eine Alkoxy-

2
gruppe und R eine Acylamino- oder Imidogruppe bedeuten.

Die erhaltenen Verbindungen sind sehr nützlich und wichtig als Zwischenprodukte zur Herstellung von, beispielsweise 3-Alkoxyirainomethylcaphalosporinen.

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- ORIGINAL INSPECTED

Claims

Patentansprüche

1, Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel: χ

1 2 -

worin R Wasserstoff oder eine Alkoxygruppe und R eine Acylamino- oder Imido-Gruppe bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel:

R¹

K V-N-. ..J-CH₉OH
0 i

COOH

worin R und R die gleiche Bedeutung wie oben haben, oder ihre Salze mit einer Verbindung des 6-wertigen Chroms umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Methoxygruppe bedeutet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß R eine Acy lairiinogruppe einer aliphatischen Carbonsäure, eine 1- oder 2-fach substituierte Acetylaminogruppe, eine aromatische oder eine heterocyclische Acylaminogruppe bedeutet.

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ORIGINAL
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

2
dadurch gekennzeichnet, daß R eine N-geschützte 5-Amino-5-carboxyvalerylaminogruppe bedeutet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzgruppe der N-geschützten 5-Amino-5-carboxyvalerylaminogruppe unter Benzoyl, Isobornyloxycarbonyl, ß-Methylsulfonyläthoxycarbonyl, Phenylacetyl, p-(t-Butyl)-benzoIsulfonyl, Tosyl und p-(t-Butyl)-benzoyl auswählt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in einem Lösungsmittel durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion in einem organischen Lösungsmittel durchführt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das organische Lösungsmittel unter Aceton, Acetonitril, Tetrahydrofuran, Ä'thylacetat, Chloroform, Dichlormdfchan, Ä'ther, Dioxan, Dimethylformamid, Dimethylacetaraid, Essigsäure und deren Mischungen auswählt.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß das organische Lösungsmittel im wesentlichen wasserfrei ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Chrom(VI)-Verbindung Chromsäureanhydrid, Chromsäure-t-butylester, Chromylacetat und Chromylchlorld einsetzt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion bei einem pH-Wert von etwa 2,90 durchführt.
12.. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangsverbindung als Alkalimetallsalz oder Salz eines organischen Amins einsetzt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die Chrom-(VI)-Verbindung in Gegenwart einer Säure, umsetzt, wobei das Verhältnis der Chrom(VI)-Verbindung (je Oxydationsäquivalent) :. Säure(je Mol) : Ausgangsverbindung 2:nsl beträgt, wobei η die Anzahl der Säuregruppen in der Ausgangsverbindung ist. .
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart von Schwefelsäure, insbesondere konzentrierter Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Eisessig vornimmt.

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OFTtGtNAL SNSPECTED

Duplikat
15. Cephalosporin in der Lactolform der Formel

ν "S

ο ^- VVF J—ο

O'

1

worin R Wasserstoff oder eine Alkoxygruppe und R eine Acylamino- oder Imidogruppe bedeuten.
16. Cephalosporin der Formel

R¹

^R S

N /J-CHO

¹¹¹ COOH

1

worin R Wasserstoff oder eine Alkoxygruppe und R eine Acylamino- oder Imidogruppe bedeuten.

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